JP2003036537A - 光記録媒体、光ピックアップ装置及び記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 媒体の可換性や互換性を確保した大容量の３
次元の記録媒体、その光ピックアップ装置、その制御装
置を提供する。 【解決手段】 本発明の光記録媒体は、予めトラッキン
グ制御用信号を形成した制御層と、光学的性質を変化さ
せることが出来る感光材料と、を重ねた光記録媒体であ
って、前記感光材料の体積中に記録すべきデータに対応
する離散的な光学的性質が変化した部分が分布する領域
を層状に、前記制御層のトラッキング制御用信号によっ
てガイドされた光ビームが通る経路に重ねて形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体、光ピ
ックアップ装置、及び光記録媒体の制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータが高機能化して、コンピュ
ータが情報量の大きな画像データ等を扱うようになって
きた。そのため、大容量の記録媒体や記録装置が求めら
れるようになってきている。記憶媒体の容量を向上させ
るため、記録層を２層以上にする記録媒体が開発され商
品化されている。ＤＶＤでは、入射側の記録層の反射膜
を反射率約３６％の半透明膜にし、２層目の記録層を全
反射膜にすることで２つの記録層からの反射光量をほぼ
等しくして、２層記録を行っている。しかしながら、半
透明膜を重ねて更に多層化すると、記録層の総数を増や
すに従って各記録層からの反射光量が減少するという問
題が生じる。また、各記録層からの反射光量をほぼ等し
くするためには、各層の反射率を層毎に正確に作製する
必要がある。それ故に記録層の総数を増やすに従って反
射率の精度を高めていかなくてはならないという課題も
生じる。

【０００３】このような課題を解決し、多層記録によっ
て大容量化を実現する方法として、感光材料の体積中に
屈折率変化を用いて記録する媒体が提案されている（特
開平６−２８６７２号公報）。この記録媒体では、ＸＹ
Ｚの３軸方向に移動するステージ、または、ＸＹ方向の
ビーム走査とＺステージとを組み合わせてデータを３次
元的に一点ずつ屈折率変化させて記録し、各点の屈折率
変化を検出して再生する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】取り外し可能な光記録
媒体を広い用途に使用する上で、記録媒体の可換性・可
搬性・互換性が要求される。しかしながら、先願発明の
記録媒体では３次元の位置をステージ若しくはビーム走
査で特定するため、媒体を取り外すと同じ位置を特定す
ることが困難であり、媒体の可換性や互換性を得ること
が困難であった。

【０００５】本発明は、上記の問題点を解決し、媒体の
可換性や互換性を確保した大容量の記録媒体、その光ピ
ックアップ装置、その制御装置を提供することを目的と
する。本発明は、又、高速で信号を記録し又は再生する
光記録媒体の制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】１つの観点による本発明
の光記録媒体は、上記の課題を解決するため、予めトラ
ッキング制御用信号を形成した制御層と、感光材料とを
重ねた光記録媒体であって、感光材料の体積中に記録す
べきデータに対応する離散的な光学的性質が変化した部
分が分布する領域（記録トラック）を層状に、制御層の
トラッキング制御用の信号によってガイドされた光ビー
ムが通る経路（制御トラック）に重ねて形成する。本発
明によれば、媒体の可換性や互換性を確保し、データを
３次元的に配置した大容量の記録媒体を実現出来る。制
御層にトラッキングをかけ、トラッキング制御用の信号
に沿って層状に形成した記録層に信号を記録又は再生す
ることが出来る。

【０００７】感光材料に光ビームを照射して、例えば感
光材料の屈折率を変化させる。異方性を有する感光材料
に光ビームを照射すると、感光材料中に複屈折が生じ、
偏波面が変化する。屈折率（複素数のテンソル量であっ
て、実部がいわゆる屈折率、虚部が吸収係数を表す。）
が変化すると、反射、吸収、透過、偏光の変化として検
出することが出来る。感光材料は光強度に対して線形性
を有する材料（例えば銀塩フィルム）であっても良く、
非線形性を有する材料であっても良い。

【０００８】好ましくは、感光材料は光強度に対して大
きな非線形性を有する。「光強度に対して大きな非線形
性を有する」とは、感光材料の性質が、入射光強度の２
乗以上に比例して変化することを意味する。典型的に
は、感光材料に含まれる物質の電子分極Ｐが、光の電場
ベクトルＥに対して２次以上の電気感受率を有する。 Ｐ＝Ｐ（０）＋ε_０（χ（１）・Ｅ＋χ（２）・Ｅ^２＋
χ（３）・Ｅ^３＋・・・） ここでε_０は真空中の誘電率、χは電気感受率である。
具体的には、２次の非線形光学効果として、１次の電気
光学効果及びＳＨＧ（２次高調波が発生する。）等が知
られている。３次の非線形光学効果として、２次の電気
光学効果、ＴＨＧ（３次高調波が発生する。）、光双安
定性、２光子吸収等が知られている。

【０００９】トラッキング制御用信号は、例えば光記録
媒体の基板上に形成された溝、溝間部、溝及び溝間部、
又はウォブルピット等からの再生信号である。「記録す
べきデータ」は、層情報、位置情報、ユーザの記録情報
及びコンテンツ情報等を含む。「制御層のトラッキング
制御用の信号によってガイドされた光ビームが通る経
路」とは、トラッキング制御用信号が光記録媒体の基板
に形成された溝部、溝間部、又は溝部及び溝間部の再生
信号であれば、溝部、溝間部、又は溝部及び溝間部の長
手方向に沿った経路であり、トラッキング制御用信号が
光記録媒体の基板に離散的に形成された対のウォブルピ
ットであれば、対のウォブルピットからの反射光の光量
が同じになるように光ビームをガイドした時に光ビーム
が通る経路である。「層状に」とは、制御層に平行に、
制御層から異なる高さに複数の記録層が形成されている
ことを意味する。

【００１０】他の観点による本発明の光記録媒体は、各
層に層を識別する信号を記録する。本発明によれば、光
ビームを速く正確に目的の位置にアクセスさせることが
できる光記録媒体を実現出来る。本発明の光記録媒体を
記録再生装置から取り外して再度取り付けたり、光記録
媒体を他の記録再生装置に取り付けても、改めてトラッ
キング制御をかけ、層を識別する信号で記録層を特定す
ることで、光記録媒体中の同じ位置を特定することが容
易にでき、光記録媒体の可換性や互換性を得ることがで
きる。

【００１１】更に他の観点による本発明の光記録媒体
は、層を識別する信号が、制御層に形成された信号の記
録位置と一定の関係を有する位置に記録されている。本
発明によれば、制御層に形成された信号（例えばサーボ
領域に形成された基準パルスとなるクロックピット信号
等）に基づいて、容易に各記録層の識別信号を読み取る
ことが出来る光記録媒体を実現出来る。

【００１２】別の観点による本発明の光記録媒体は、制
御層を通して光を各記録層に照射することにより、信号
を記録又は再生する。本発明の光記録媒体によれば、制
御層に結像する光の戻り光が、感光材料の光学的性質が
変化した記録層の影響を受けない故、安定したレベルの
制御層からの戻り光が得られる。制御層からの戻り光を
利用して例えば安定した焦点制御及びトラッキング制御
をすることが出来る。

【００１３】更に別の観点による本発明の光記録媒体
は、所定の領域の制御トラックに重なる全ての記録層の
記録トラックの感光材料が、全てその光学的性質を変化
させられている。本発明の光記録媒体によれば、例えば
互換再生時（又は互換による追加記録時）に、上記所定
の領域で光ビームの結像位置を変化させ、光ビームから
の戻り光を検出することにより、記録層が形成されてい
る位置を正確に知ることが出来、光ピックアップ装置の
結像位置のキャリブレーションが出来る。

【００１４】更に別の観点による本発明の光記録媒体
は、制御トラックに書換できない固有情報を記録されて
いる。悪意のユーザは、この固有データ（例えばコピー
ガードのための情報）を書き換えできず（改ざん防
止）、通常の記録再生装置を用いて固有情報を読み取る
ことができない。更に別の観点による本発明の光記録媒
体は、各記録層の記録トラックの長手方向の異なる位置
から記録層の厚み方向に互いに逆方向に変移した位置に
対のウォブル信号が記録されている。本発明の光記録媒
体に信号を記録又は再生する制御装置は、ウォブル信号
を利用して、正確に光ビームの結像高さ（感光材料の厚
さ方向の位置）を制御することが出来、高い精度で互換
性を確保できる。

【００１５】更に別の観点による本発明の光記録媒体
は、各層の記録トラックの長手方向の異なる位置から記
録層の厚み方向に互いに逆方向に変移した位置に対のウ
ォブル信号が記録されており、且つその記録層内で記録
トラックの長手方向の異なる位置から左右に変移した位
置に他の対のウォブル信号が記録されている。本発明の
光記録媒体に信号を記録又は再生する制御装置は、ウォ
ブル信号を利用して高い精度の互換性を維持しつつ、記
録層への信号の記録又は再生をすることが出来る。更に
別の観点による本発明の光記録媒体は、光記録媒体をそ
の制御装置にクランプするクランプ部、又は表面及び裏
面が、感光材料よりも高い硬度を有する材料で形成され
ている。これにより、軟らかい感光材料を有する光記録
媒体の耐久性（例えば傷つきにくく、変形しにくく、磨
耗しにくいこと）を高めることが出来る。

【００１６】更に別の観点による本発明の光ピックアッ
プ装置は、同一光軸上の異なる２つの点である第１の結
像点及び第２の結像点に同時に像を結ぶ光ピックアップ
装置であって、第１の焦点調節部及び第２の焦点調節部
を有し、第１の焦点調節部を調節すると、２つの結像点
が移動し、第２の焦点調節部を調節すると、第２の結像
点のみが移動する。更に別の観点による本発明の光ピッ
クアップ装置は、同一光軸上の異なる２つの点である第
１の結像点及び第２の結像点に同時に像を結ぶ光ピック
アップ装置であって、第１の結像点から戻る光で焦点制
御及びトラッキング制御を行い、第２の結像点に像を結
ぶ光で記録又は再生を行う。本発明の光ピックアップ装
置で本発明の光記録媒体に信号を記録又は再生すること
により、媒体の可換性や互換性を確保して、記録媒体に
３次元的に信号を記録又は再生出来る。

【００１７】更に別の観点による本発明の光ピックアッ
プ装置は、予めトラッキング制御用信号を形成した制御
層と、光学的性質を変化させることが出来る感光材料
と、を重ねた光記録媒体に用いる光ピックアップ装置で
あって、第１の波長の第１のレーザと、第１の波長より
波長が短い第２の波長の第２のレーザとを有し、第１の
レーザが制御層からトラッキング制御用信号を再生し、
第２のレーザが感光材料に結像して信号を記録又は再生
する。本発明の光ピックアップ装置によれば、制御層か
らの戻り光と感光材料からの戻り光を容易に区別するこ
とが出来、且つ波長の短いレーザ光を記録又は再生に用
いることにより、光記録媒体に高い記録密度で信号を記
録することが出来る。

【００１８】更に別の観点による本発明の光ピックアッ
プ装置は、予めトラッキング制御用信号を形成した制御
層と、光学的性質を変化させることが出来る感光材料
と、を重ねた光記録媒体に用いる光ピックアップ装置で
あって、第１のレーザ、第２のレーザ、第３のレーザ及
び第４のレーザを有し、第１のレーザが制御層に設けた
制御トラックからトラッキング制御用信号を再生し、第
２のレーザが各記録層の記録トラックに、クロック信
号、位置情報の信号、記録層を識別する信号及びデータ
信号の中の少なくとも１つの信号を記録し、第３のレー
ザが、各記録層の記録トラックから記録層の厚み方向に
変移した位置に第１のウォブル信号を記録し、第４のレ
ーザが、各記録層の記録トラックから第１のウォブル信
号と逆方向に変移した位置に第２のウォブル信号を記録
する。

【００１９】更に別の観点による本発明の光ピックアッ
プ装置は、第２のレーザ、第３のレーザ及び第４のレー
ザを有し、第２のレーザが各記録層のクロック信号、位
置情報の信号、記録層を識別する信号及びデータ信号の
中の少なくとも１つの信号を記録すると共に、制御層か
らトラッキング制御用信号を再生し、第３のレーザが、
各記録層の記録トラックから記録層の厚み方向に変移し
た位置に第１のウォブル信号を記録し、第４のレーザ
が、第１のウォブル信号と逆方向に変移した位置に第２
のウォブル信号を記録する。本発明の光ピックアップ装
置を搭載した記録装置は、制御層からの戻り光を利用し
て正確にウォブル信号を記録して、本発明の光記録媒体
を生産することが出来る。本発明の光ピックアップ装置
（例えば光記録媒体の製造工場で使用する光記録媒体の
制御装置に搭載する。）によりウォブル信号を記録した
光記録媒体を装着した制御装置は、記録時又は再生時に
正確に光ビームの焦点制御をすることが出来る。

【００２０】更に別の観点による本発明の光ピックアッ
プ装置は、上記の構成要素に加えて第５のレーザ及び第
６のレーザを更に有し、第５のレーザが、記録層内であ
って記録トラックの長手方向から左右いずれか一方に変
移した位置に第３のウォブル信号を記録し、第６のレー
ザが、記録層内であって第３のウォブル信号と逆方向に
変移した位置に第４のウォブル信号を記録する。本発明
の光ピックアップ装置を搭載した記録装置は、制御層か
らの戻り光を利用して正確にウォブル信号を記録して、
本発明の光記録媒体を生産することが出来る。本発明の
光ピックアップ装置（例えば光記録媒体の製造工場で使
用する光記録媒体の制御装置に搭載する。）によりウォ
ブル信号を記録した光記録媒体を装着した制御装置は、
記録時又は再生時に正確に光ビームの焦点制御及びトラ
ッキング制御をすることが出来る。

【００２１】更に別の観点による本発明の光ピックアッ
プ装置は、制御層とその上の感光材料とを有する光記録
媒体に記録又は再生を行う場合、記録トラックの上下に
記録された対のウォブル信号の再生信号に基づいて焦点
制御を行う。本発明の光ピックアップ装置によれば、記
録時又は再生時に正確に光ビームの焦点制御をすること
が出来る。これにより、媒体の可換性や互換性を確保し
て記録媒体に信号を記録又は再生する光ピックアップ装
置を実現出来る。

【００２２】更に別の観点による本発明の光ピックアッ
プ装置は、記録トラックの上下及び左右に２組の対のウ
ォブル信号を記録した光記録媒体で記録又は再生をする
時、光記録媒体の記録層の厚み方向に互いに逆方向に変
移した位置に記録された対のウォブル信号に基づいて焦
点制御を行い、且つ、記録層内であって記録トラックか
ら左右に変移した位置に記録された他の対のウォブル信
号に基づいてトラッキング制御をする。本発明の光ピッ
クアップ装置によれば、記録時又は再生時に正確に光ビ
ームの焦点制御をすることが出来る。これにより、媒体
の可換性や互換性を確保して記録媒体に信号を記録又は
再生する光ピックアップ装置を実現出来る。

【００２３】更に別の観点による本発明の光記録媒体の
制御装置は、本発明の光記録媒体に記録又は再生する
時、２つの結像点の間隔を光軸方向に一定間隔で離散的
に変化させて信号の記録又は再生を行う。これにより、
感光材料中に高さ方向に（感光材料の厚さ方向に）一定
間隔で記録トラック（記録層）を形成することが出来
る。好ましくは、制御層を高さ方向の距離の基準とし
て、一定間隔で記録トラックを形成する。制御装置は、
記録装置、再生装置、記録再生装置を含む。

【００２４】更に別の観点による本発明の光記録媒体の
制御装置は、記録トラックの高さを検出するための所定
の領域を有する光記録媒体の制御装置であって、所定の
領域において、光ビームの焦点の位置を制御層から各記
録層に変化させ、制御層の位置を基準とする各記録層の
記録トラックの位置（制御層からの高さ）を記憶し、記
憶された各記録トラックの位置情報に基づいて光ビーム
の焦点の位置を定め、記録又は再生を行う。これによ
り、媒体の可換性や互換性を確保して記録媒体に信号を
記録又は再生することが出来る。

【００２５】更に別の観点による本発明の光記録媒体の
制御装置は、記録層を識別する信号、ウォブル信号、位
置情報の中の少なくとも１つの信号が記録されている所
定の領域の感光材料中に、信号を記録出来ない。これに
より、媒体の可換性や互換性を確保するために必要な情
報及び規格に準拠した媒体が具備すべき情報を、消去さ
れること又は書き換えられることを防止し、媒体の可換
性や互換性を確保して記録媒体に信号を記録又は再生す
る光記録媒体の制御装置を実現出来る。

【００２６】更に別の観点による本発明の光記録媒体の
制御装置は、感光材料の体積中に記録トラックを層状に
形成した光記録媒体の制御装置であって、同一光軸上の
異なる２つの点である第１の結像点及び第２の結像点に
同時に像を結ぶ光ピックアップ装置を有し、第１の結像
点と第２の結像点とを、異なる層の記録トラックに位置
させ、それぞれの記録トラックで信号を記録又は再生す
る。これにより、光記録媒体の制御装置の記録データレ
ート又は再生データレートを実質的に２倍にすることが
出来る。好ましくは光記録媒体の制御装置は、１つの記
録トラックへの記録と、他の１つの記録トラックからの
再生とを同時に実行できる。上記の発明は、同一光軸上
の異なる３つ以上の点に同時に像を結ぶ光ピックアップ
装置を有し、３つ以上の記録トラックで信号を記録又は
再生する光記録媒体の制御装置を含む。発明の新規な特
徴は添付の請求の範囲に特に記載したものに他ならない
が、構成及び内容の双方に関して本発明は、他の目的や
特徴と共に、図面と共同して理解されるところの以下の
詳細な説明から、より良く理解され評価されるであろ
う。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施をするための最
良の形態を具体的に示した実施例について図面とともに
記載する。

【００２８】《実施例１》図１〜図５を用いて、本発明
の実施例１の光記録媒体、光ピックアップ装置、光記録
媒体の制御装置を説明する。図１及び図２を用いて、実
施例１の光記録媒体の構造を説明する。実施例１の光記
録媒体は、感光材料中に３次元に情報を記録する光ディ
スクである。実施例１において、感光材料は光強度に対
して大きな非線形性を有するフォトリフラクティブ結晶
（例えばＬｉＮｂＯ_３、ＢａＴｉＯ_３、ＬｉＩＯ_３等）
である。これに代えて、感光材料はフォトクロミック分
子（例えばスピロベンゾピラン（spirobenzopyran）
等）を樹脂中に分散したもの、フォトポリマー、重クロ
ム酸ゼラチン、銀塩フィルム等であっても良い。

【００２９】フォトリフラクティブ結晶は、強い光を受
けるとその部分の屈折率が変化し、変化した状態で留ま
る。光を一点に集光することで、集光した点のみの屈折
率を変化させ信号を記録することができる。フォトポリ
マーは、光を集光して信号を記録した後自然光を一様に
照射することで屈折率分布を固定させることができる。
重クロム酸ゼラチンや銀塩フィルムは、光を集光して信
号を記録した後、現像することで屈折率分布を固定させ
ることができる。これらの材料も、強い光を受けるとそ
の部分の屈折率が変化し、変化した状態で留まるため、
信号の記録に用いることができる。

【００３０】例えばフォトクロミック分子、フォトポリ
マー等は非線形性を有する感光材料であり、２光子吸収
を起こすことが出来る。２光子吸収は、１個の分子が１
度に２個の光子を吸収して励起される現象である。１光
子吸収の遷移確率は光強度の１乗に比例するのに対し
て、２光子吸収の遷移確率は光強度の２乗に比例する。
それ故にレーザ光を集光した場合、１光子吸収の励起確
率は焦点からの距離の２乗に逆比例するのに対して、２
光子吸収の励起確率は焦点からの距離の４乗に逆比例す
る。即ち、２光子吸収の現象を利用することにより、記
録光の回折限界以下の非常に高い空間分解能が得られ
る。又、２光子吸収は光強度が一定の閾値以上で発生
し、光強度が閾値未満であれば発生しない。従って２光
子吸収を生じる感光材料においては、レーザ光の焦点よ
り少し離れると光強度が弱いので光吸収が発生せず、記
録層の深い位置まで記録レーザ光が届き、その焦点近傍
のみに情報を記録できる。従って、大きな非線形性を有
する感光材料は、３次元的に（感光材料の厚み方向を含
む。）任意の位置に情報を記録する光記録媒体に適して
いる。

【００３１】図１（ａ）は実施例１の光ディスク１００
の模式的な全体構成図である。図１（ａ）において、１
０１は光ディスク基板、１０２は光ディスク基板上に重
ねられた感光材料、１０３は光ディスク基板上に形成さ
れた制御トラック（溝部１１０にガイドされて形成され
ている。）、１０４は制御トラック１０３に重ねて層状
に形成された記録トラック（感光材料中に制御層（制御
トラックを有する層）に平行に、その厚さ（高さ）方向
の異なる位置に複数形成されている。）、１０５は制御
トラック１０３及び記録トラック１０４を１２８０個に
分割したセグメント、１０６は各セグメントに設けられ
たサーボ領域である。サーボ領域１０６は、制御トラッ
ク１０３及び記録トラック１０４の両方に設けられてい
る。図示するように、制御トラック１０３及び記録トラ
ック１０４は、螺旋状の領域であって、光ディスクの内
周から外周に向かって延びている。光ディスクのフォー
マット構成の説明を目的とする図１（ａ）においては、
光ディスク全体の大きさに較べて、制御トラック１０３
及び記録トラック１０４を著しく拡大して表示してい
る。

【００３２】図１（ｂ）は制御トラック１０３の１個の
セグメント１０５の模式的な拡大図である。図１（ｂ）
において、セグメント１０５はサーボ領域１０６と、１
０７の長さを有する溝部１１０とを有する。サーボ領域
１０６は、クロックピット１０８及び１ビットのアドレ
スピット１０９を有する（１ビットデータの値１又は０
に応じて、アドレスピット１０９を形成し、又は形成し
ない。）。クロックピット１０８は、各セグメントにお
いて種々の情報（例えばアドレス情報）を再生等するタ
イミング信号、ウインドウ信号等を生成する基準パルス
を発生する。アドレスピット１０９は、アドレス情報
（光ディスクの制御層２０１に平行な平面上における２
次元的な位置情報を示すアドレス情報）を有する。アド
レス情報については後述する（図４）。隣接する溝部１
１０は溝間部１１１により隔てられている。光ピックア
ップ装置は、溝部１１０の側壁近傍からトラッキング制
御用信号を再生する。クロックピット１０８、アドレス
ピット１０９及び溝部１１０はレーザの波長λの約１／
４の深さを有する。

【００３３】なお実施例１においては制御装置が３ビー
ム法によりトラッキング制御を行うことができるよう
に、アドレスピット１０９及び溝部１１０の深さを約λ
／４としているが、これに限定されるものではない。ア
ドレスピット１０９及び溝部１１０の深さを、制御装置
との関係を考慮して任意に設定することができる。例え
ば制御装置がプッシュプル法によりトラッキング制御を
行うことができるように、アドレスピット１０９及び溝
部１１０の深さを約λ／８としても良い。例えば制御装
置が３ビーム法又はプッシュプル法によりトラッキング
制御を行うことができるように、アドレスピット１０９
及び溝部１１０の深さを約λ／６としても良い。

【００３４】図１（ｃ）は記録トラック１０４の１個の
セグメント１０５の模式的な拡大図である。図１（ｃ）
において、セグメント１０５はサーボ領域１０６と、１
０７の長さを有するデータ記録領域１１４とを有する。
サーボ領域１０６には、層識別信号１１２が記録されて
いる。層識別信号１１２は、制御層のクロックピット１
０８から制御トラック（又は記録トラック）の長手方向
に一定の距離だけ離れた位置（クロックピット１０８と
層識別信号１１２とは高さ方向の位置は異なる。）に記
録されている。

【００３５】データ記録領域１１４には、任意のデータ
（例えばユーザデータであって、光学的性質が変化した
部分１１３と、変化していない部分とを有する。）等が
記録される。図１（ｃ）において、ハッチングを施した
層識別信号１１２及びデータ１１３は、感光材料の光学
的性質を変化させた部分を示し、それ以外の部分は感光
材料の光学的性質を変化させていない。実施例１におい
ては、制御トラック１０３のサーボ領域１０６の長さ
は、記録トラック１０４のサーボ領域の長さと同一であ
る。実施例では、制御トラック１０３のサーボ領域１０
６に設けられたクロックピット１０８に重なる記録トラ
ック１０４のサーボ領域１０６に何も記録されていな
い。他の実施例においては、制御トラック１０３のクロ
ックピット１０８に重なる記録トラック１０４のサーボ
領域にも、データ記録領域１１４としている（記録トラ
ック１０４のサーボ領域が、層識別信号１１２の記録位
置近傍のみの狭い領域（制御トラックのサーボ領域より
も狭い領域）になっている。）。

【００３６】実施例１の光ディスク１００は、螺旋状に
形成された制御トラック１０３及び記録トラック１０４
を有し、さらに各制御トラック１０３及び記録トラック
１０４は放射線状に（光ディスクの半径方向に）設けら
れたサーボ領域１０６により、それぞれ１２８０個のセ
グメント１０５に分割されている。制御トラック１０３
及び記録トラック１０４は、螺旋状に代えて、同心円状
に形成しても良い。各セグメントのサーボ領域１０６
は、等角度間隔で設けられており、等角度の領域を有
し、それぞれ光ディスクの半径方向に整列している。全
てのサーボ領域１０６は相似の形状を有しており、各プ
リピット１０８、１０９及び層識別信号１１２は、サー
ボ領域上で相対的に同じ位置に配置されている。従っ
て、光ディスクの中心を原点とする角座標で表した場合
に、制御トラック１０３及び記録トラック１０４が位置
する原点からの距離にかかわらず、サーボ領域は光ディ
スク上に３６０度／１２８０個＝０．２８１２５度毎に
設けられている。

【００３７】実施例１の光ディスク１００の最内周の所
定の領域（例えば制御トラック１０３が光ディスクを１
周する長さの領域）において、その制御トラックに重な
る（上に位置する）全ての記録トラック１０４の感光材
料が、全てその光学的性質を変化させられている。この
光ディスクに信号を記録又は再生する光ディスクの制御
装置が、光ピックアップ装置の焦点位置をキャリブレー
ションするための領域である。

【００３８】図２は本発明の実施例１の光記録媒体を図
１（ａ）のＩ−Ｉで示す面で切断した模式的な断面図で
ある。光ディスク基板１０１上に、紙面に垂直な方向に
延びる溝部１１０（及び制御トラック１０３）と、溝部
と溝部との間にある溝間部１１１とが設けられている。
溝部１１０、溝間部１１１、及びプリピット１０８、１
０９等は制御層２０１を構成している。感光材料１０２
中に溝部１１０の上に（感光材料の厚さ方向に）、紙面
に垂直な方向に延びる複数（実施例においては１２８
層）の記録トラック１０４が形成されている。制御層２
０１から測定して同一高さにある記録トラックの集合が
１つの記録層２０２を構成している（記録層は１２８あ
る。）。各記録トラックには、典型的には記録すべきデ
ータに対応させて、感光材料の光学的な性質を変化させ
た部分と変化させない部分とを離散的に分布させて情報
を記録する。図２においては、記録トラックの配置を分
かり易くするため、全ての記録トラックにおいて、感光
材料の光学的な性質が変化した部分１１３を表示してい
る。

【００３９】溝部１１０と溝間部１１１との段差は、例
えば３３ｎｍである。３３ｎｍは、青レーザ（波長４０
５ｎｍ）の波長域でλ／（８ｎ）程度に相当する。ｎは
光ディスク基板１０１の屈折率である。光ディスク基板
１０１の材料は任意であるが、例えばポリオレフィン、
ガラス又はＰＭＭＡ等である。これらの材料の屈折率
は、ポリオレフィンがｎ＝１．５２〜１．５３、ガラス
がｎ＝１．５２、ＰＭＭＡがｎ＝１．４９である。高さ
方向に（図２の上下方向）隣接する２つの記録層間の距
離は例えば１μｍであり、記録トラックの幅方向に（図
２の左右方向）隣接する２つの記録層間の距離は例えば
１μｍである。図２は模式的な構成を示すものであり、
各部分の大きさ、各部分間の距離を正確な比率で表した
ものではない。

【００４０】上下に隣接する記録層のピッチは、λ／
（ＮＡ×ＮＡ）以上であれば隣り合う記録信号を分離で
きる。例えば波長６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６であれば記
録層のピッチは１．８μｍ以上、波長４０５ｎｍ、ＮＡ
＝０．８５であれば記録層のピッチは０．５６μｍ以上
に設定する。各層の高さ方向の制御をかける等の便宜
上、より広い方が好ましい（他の実施例も同じ）。記録
再生光の波長をλ、開口率をＮＡ（Numerical Apertur
e）とした時、溝部でトラッキングをかける実施例１で
は、溝ピッチ（記録トラックの幅方向に隣接する２つの
記録層間の距離）は約（２λ）／（３・ＮＡ）以上にす
ることが好ましい。トラッキング制御を安定してかける
ためである。例えば波長６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６であ
れば溝ピッチ０．７２μｍ以上、波長４０５ｎｍ、ＮＡ
＝０．８５であれば溝ピッチ０．３２μｍ以上に設定す
る。

【００４１】２０３は実施例の光ピックアップ装置の対
物レンズを示す。実施例の光ピックアップ装置は、青レ
ーザ（波長４０５ｎｍ）のＰ偏光及びＳ偏光の２つの光
ビームを照射する。Ｐ偏光及びＳ偏光の２つの光ビーム
は、それぞれ同一光軸上の異なる２つの点で結像する。
Ｓ偏光は光ピックアップ装置に設けられた反射型回折格
子（図示しない。）によって０次回折光（メインビーム
と呼ぶ。）と±１次回折光（サイドビームと呼ぶ。）と
に分けられる。Ｓ偏光のメインビーム（０次回折光）２
０４はＰ偏光と同一の光軸上であって、制御層の溝部１
１０及びプリピット１０８、１０９上に結像する。Ｓ偏
光のサイドビーム（±１次回折光）２０５、２０６は、
溝部１１０と溝間部１１１との間にある側壁部に結像す
る。Ｐ偏光２０７は、任意の記録トラック１０４上に結
像する（図２においては、記録トラック２０８に結像し
ている。）。

【００４２】光ディスクの制御装置は、光ディスク１０
０を回転させ、その制御層２０１に結像させたメインビ
ーム２０４の戻り光を利用して焦点制御をかけ（例えば
公知の非点収差法又はスポットサイズ検出法によ
る。）、サイドビーム２０５、２０６の戻り光を利用し
てトラッキング制御をかける（例えば、制御トラックの
溝部１１０の側壁から発生する１次回折光のバランスが
等しくなるようにトラッキング制御を行う公知の３ビー
ムトラッキング方式による。）。光ピックアップ装置
は、Ｐ偏光２０７を、Ｓ偏光のメインビーム２０４と同
一光軸上であって、感光材料中の記録トラック１０４に
結像するように制御する。光ピックアップ装置は、Ｐ偏
光２０７を用いて、記録トラックに信号を記録又は再生
する。以下、焦点及びトラッキング制御をかけるＳ偏光
を制御光、Ｐ偏光２０７を記録再生光と呼ぶ。記録する
信号に応じて記録再生光の発光パワーを変化させること
で信号を記録することができる。

【００４３】図３は、本発明の実施例１の光ピックアッ
プ装置の概略的な構成図である（トラッキング制御をか
けるためのサイドビーム、及び記録媒体からの戻り光の
光学系は省略している。）。半導体レーザ３０１（波長
４０５ｎｍの青レーザ）から出た光は、カップリングレ
ンズ３０２で略平行光にされ、偏光ビームスプリッタ
（以下ＰＢＳと略記する）３０３で２つに分けられる。
一方の光はミラー３０６で反射された後、２枚のレンズ
からなるコリーメータ３０４で可変的に平行光からずら
され（実施例においては、焦点距離が長くなる方向にず
らす。）、ミラー３０７を経由した後、略平行のままの
他方の光とＰＢＳ３０５で光軸が同じになる様に合成さ
れる。合成された２つの光は、ミラー３０８を経由して
対物レンズ２０３により絞り込まれ、光記録媒体１００
上で、同一光軸上で異なる点にそれぞれ結像する。

【００４４】ＰＢＳ３０３に入射する光の偏波面を選ぶ
ことで２つの光の強度比を任意に選ぶことができる。Ｐ
ＢＳ３０３に入射する光の偏波面を、半導体レーザ３０
１の取り付け方向に基づいて選んでも良く、半導体レー
ザ３０１とＰＢＳ３０２との間に波長板を挿入して選ん
でも良い。ＰＢＳ３０５を透過させたい光とＰＢＳ３０
５で反射させたい光の偏波面を直交するようにする。一
般にＰＢＳは入射光に対して垂直な振動成分（Ｐ偏光成
分）をほぼ１００％透過させ、平行な振動成分（Ｓ偏光
成分）に対して一定の反射率を有する。従って、ＰＢＳ
３０５を透過させたい光をＰＢＳ３０５に対してＰ偏光
にすることにより、ＰＢＳ３０５で光量を失うことなく
２つの光を合成することができる。記録時に記録再生光
は大きなパワーが必要である。光ピックアップ装置の構
造を、記録再生光がＰＢＳで光量を失わない様にするこ
とが好ましい。発明の理解の容易のため光ピックアップ
装置の概略的な構造を示す図３においては、透過し、記
録再生光であるＰ偏光がＰＢＳ３０５で反射するように
見えるが、図３はそのような細部まで正確に示す図では
ない。実施例では、記録再生光であるＰ偏光がＰＢＳ３
０５を透過し、制御光であるＳ偏光がＰＢＳ３０５で反
射する。

【００４５】半導体レーザからの光は一般に楕円形のス
ポットになる。カップリングレンズ３０２で光を略平行
光にした後に、半導体レーザからの光のスポット形状を
略円形に変換する手段（例えばプリズム）を設けてもよ
い。

【００４６】光ピックアップ装置は、対物レンズ２０３
を光軸方向に（３１１の方向に）移動させる第１の焦点
調節部（図５の５０５）と、コリメータ３０４の１つの
レンズを３１２に示す方向に移動させる第２の焦点調節
部（図５の５０６）とを有する。第１の焦点調節部によ
り対物レンズ２０３を移動させると、制御光及び記録再
生光の両方の焦点（結像点）が移動し、第２の焦点調節
部によりコリメータ３０４の１つのレンズを移動させる
と、記録再生光の焦点（結像点）のみが移動する。第１
の焦点調節部は、制御光（コリメータ３０４を通らない
方の光）が溝部１１０上で結像するように自動調節する
（焦点制御を行う。例えば非点収差法又はスポットサイ
ズ検出法等による。）。トラッキング制御部は、サイド
ビーム２０５、２０６からの戻り光の光量が等しくなる
様にトラッキング制御を行う（例えば３ビーム法等によ
る。）。

【００４７】第２の焦点調整部は、コリメータ３０４の
一方のレンズを光路方向に（３１２の方向に）離散的に
動かすことで、一定の距離（図２で高さ方向に隣接する
２つの記録トラック間のピッチ（規格で定められた所定
のピッチとする。））を単位として、制御光と記録再生
光の結像点間隔を離散的に変化させる。これにより、記
録再生光の焦点が上下の記録層２０２間で正確に移動す
る。１つの記録層２０２の記録トラック１０４に信号を
記録し又は再生している時、第２の焦点調整部は、通常
コリメータ３０４のレンズを動かさない。記録又は再生
時、記録再生光の焦点は制御光の焦点と同一の光軸上に
あり且つ連動する故、光ディスクのそり等があっても、
光ディスクの溝部１１０（制御層）から記録再生光の結
像点までの距離は変化せず、且つ記録再生光の結像点は
制御トラック１０３（溝部１１０）の真上に位置する。
記録再生光は正確に記録トラック１０４に信号を記録又
は再生することが出来る。なお、制御光及び記録再生光
の戻り光は、ＰＢＳにより適切に分離することが出来
る。

【００４８】アドレスピット１０９及び層識別信号１１
２を説明する。また、アドレスピット１０９は、その有
無でアドレスデータの１ビットを表す。これは、特開２
００１−１４８１２５号公報に開示された分散アドレス
フォーマットに対応している。この分散アドレスフォー
マットについて図４を用いて説明する。図４は分散アド
レスフォーマットの構成を示す図である。光ディスクを
１周するトラックは１２８０セグメントに分割されてお
り、１２８０セグメントの各サーボ領域には、それぞれ
１ビットのアドレスビットが割り当てられている。

【００４９】ディスク１周中の１２８０のセグメント１
０５を１６個に分割し、１２８０／１６＝８０ビットの
アドレスを単位とするアドレス情報（アドレスピットの
有無による情報）を生成する。８０ビットのアドレス情
報は、７ビットのセグメント管理番号（回転方向の位置
情報）４０１、１１ビットのセグメント管理番号のエラ
ー検出コード４０２、１６ビットの奇数制御トラック１
０３のトラック番号情報（制御トラックのトラック番
号）４０３、１５ビットの奇数制御トラックのトラック
番号情報のＢＣＨ符号化されたエラー訂正情報４０４、
１６ビットの偶数制御トラック１０３のトラック番号情
報４０５、１５ビットの偶数制御トラックのトラック番
号情報のＢＣＨ符号化されたエラー訂正情報４０６を含
む。セグメント情報により、光ディスクの角度情報を得
ることが出来る。セグメント管理番号４０１及びセグメ
ント管理番号のエラー検出コード４０２は、それぞれ半
径方向に整列している。１周ごとに１６個配置されたセ
グメント管理番号４０１は１６個のセグメント管理番号
を表示する。１６個のセグメントを起点としてセグメン
トの数を勘定することにより、任意のセグメントのセグ
メント番号を特定することが出来る。）。

【００５０】トラック番号４０３、４０５を読み出すこ
とにより半径方向の位置情報を得る。このトラック番号
４０３、４０５はディスクのシーク等の検索情報として
用いられる。奇数制御トラック１０３のトラック番号情
報４０３及び奇数制御トラックのトラック番号情報のエ
ラー訂正情報４０４が存在するサーボ領域においては、
隣接するサーボ領域に偶数制御トラック１０３のトラッ
ク番号情報４０５及び偶数制御トラックのトラック番号
情報のエラー訂正情報４０６がない。同様に、偶数制御
トラック１０３のトラック番号情報４０５及び偶数制御
トラックのトラック番号情報のエラー訂正情報４０６が
存在するサーボ領域においては、隣接するサーボ領域に
奇数制御トラック１０３のトラック番号情報４０３及び
奇数制御トラックのトラック番号情報のエラー訂正情報
４０４が存在しない。１周１６個のアドレス情報におい
て、上記の奇数制御トラック１０３のトラック番号情報
４０３等を有するアドレス情報と偶数制御トラック１０
３のトラック番号情報４０５等を有するアドレス情報と
が、交互に一周あたり８個ずつ配置されている。これに
より、隣接するトラック間のクロストークによりトラッ
ク番号を誤って読み取ることを防止することが出来る。

【００５１】実施例の層識別信号１１２（実施例におい
ては１８ビットである。）は、制御層に近い方から各層
に順番に割り当てられた７ビットの層識別番号（０、
１、２、・・・１２７）と、１１ビットのエラー検出コ
ードとを含む。１８ビットの層識別信号１１２が、１ビ
ットずつ記録トラック１０４の各サーボ領域１０６に記
録されている。実施例においては、ディスク１周中の１
２８０のセグメント１０５を１６個に分割し、８０ビッ
トを単位とするアドレス情報と同期させて、ディスク１
周当たり１６個の層識別信号１１２を繰り返し記録して
いる。層識別信号１１２は１８ビットであり、８０ビッ
トのアドレス情報に比べて情報量が少ないが、その差で
ある６２ビットには何も記録していない。この６２ビッ
トに任意の情報を記録しても良い。

【００５２】実施例の構成に代えて、アドレス情報を制
御トラックの特定のアドレス領域に集中して配置し、層
識別信号をそのアドレス領域に重なる記録トラックに記
録しても良い。

【００５３】図５を用いて本発明の実施例１の光ディス
クの制御装置を説明する。図５は本発明の実施例１の光
記録媒体の制御装置（図５においては記録再生装置）の
ブロック図である。図５において、１００は実施例の光
ディスク、５０１はスピンドルモータ、５０２はスピン
ドルモータ制御部、５０３は光ヘッド、５０４はヘッド
アンプ、５０５は第１の焦点調節部、５０６は第２の焦
点調節部、５０７はトラッキング制御部、５０８はトラ
バースモータ、５０９はトラバースモータ制御部、５１
０はレーザ駆動部、５１１はエンコーダ、５１２はデコ
ーダ、５１３は入出力部、５１４は層識別信号検出部、
５１５はプリピット検出部、５１６はクロックピット検
出部、５１７はアドレス情報検出部、５１８は記録トラ
ック高さ検出部、５１９は制御部、５２０は記憶部であ
る。

【００５４】スピンドルモータ制御部５０２は、制御部
５１９の指令に従って、スピンドルモータ５０１を所定
の回転数で制御、駆動する。スピンドルモータ５０１
は、光ディスク１００を所定の回転数で回転させる。光
ヘッド５０３は光ピックアップ装置の記録系（図３）及
び再生系の光学系、対物レンズ２０３を制御トラック
（及び記録トラック）の幅方向に移動させるトラッキン
グアクチュエータ、対物レンズ２０３を光軸方向に移動
させる第１のフォーカスアクチュエータ、コリメータの
レンズを光路方向に移動させる第２のフォーカスアクチ
ュエータ等を有する。トラッキングアクチュエータ、第
１のフォーカスアクチュエータ、第２のフォーカスアク
チュエータはボイスコイルモータである。

【００５５】第１の焦点調節部５０５は、再生系の光学
系で読み出した制御光による再生信号（非点収差法によ
る再生信号）を入力し、第１のフォーカスアクチュエー
タを制御駆動して対物レンズを連続的に動かし、制御光
を溝部１１０に結像させる。第２の焦点調節部５０６
は、制御部５１９の指令に従って第２のフォーカスアク
チュエータを制御駆動してコリメータのレンズを一定間
隔（上下に隣接する記録トラックのピッチ）を単位とし
て離散的に動かし、記録再生光を目標の高さの記録トラ
ック１０４に結像させる。実施例の光ピックアップ装置
は、コリメータのレンズの位置を検出する位置センサを
有する。第２の焦点調節部５０６は、位置センサの検出
位置情報を入力して、コリメータの１つのレンズを目標
位置に移動させ、その位置に保持する。

【００５６】第２の焦点調節部５０６は、制御トラック
１０３の溝部１１０の位置を基準にして、記録再生光の
焦点を上下に移動させる。記録再生光の焦点（結像点）
が制御光の焦点と一致する位置が定まっていれば（例え
ば温度等の環境により変動しなければ）、第２の焦点調
節部５０６は、戻り光から負帰還信号を得る必要がな
い。記録再生光の焦点が制御光の焦点と一致する位置が
例えば温度等の環境により変動する場合は、戻り光から
負帰還信号を得ることが好ましい。この場合、例えば記
録再生光の焦点を最初に制御トラック１０３の溝部１１
０に位置させ、制御光と同様の非点収差法により位置決
めをする。これにより記録再生光の焦点を制御光の焦点
と一致させることが出来る。その後、記録再生光の焦点
を一定距離を単位として離散的に移動させ、焦点を各記
録トラックに位置させる。

【００５７】トラッキング制御部５０７は、制御光のサ
イドビームの戻り光の検出信号を入力し、２つのサイド
ビームからの戻り光の光量が一致する様にトラッキング
アクチュエータを制御、駆動する。本明細書において
は、光ヘッド、第１の焦点調節部、第２の焦点調節部、
トラッキング制御部等の集合を光ピックアップ装置と呼
ぶ。

【００５８】トラバースモータ制御部５０９は、制御部
５１９の指令に従って、トラバースモータ５０８を駆動
して光ヘッド５０３を光ディスク１００の半径方向に移
動させる。プリピット検出部５１５は、制御光のメイン
ビームによる再生信号を入力し、プリピット１０８、１
０９の再生信号（「プリピット信号」と呼ぶ。）を検出
し、出力する。クロックピット検出部５１６は、プリピ
ット信号を入力し、クロックピット１０８の再生信号
（「クロックピット信号」と呼ぶ。）と、クロックピッ
ト信号を基準にして生成したアドレスピットウインドウ
信号及びサーボ領域ウインドウ信号を出力する。

【００５９】アドレスピットウインドウ信号は、クロッ
クピット信号から所定の時間遅延し、所定の時間幅を有
するウインドウ信号であって、ウインドウ信号内にアド
レスピット１０９の再生信号（「アドレスピット信号」
と呼ぶ。）を有する。アドレス情報検出部５１７は、プ
リピット信号（アドレスピット信号を含む。）と、アド
レスピットウインドウ信号とを入力し、アドレスピット
信号とアドレス情報（８０ビットのアドレス信号を入力
する毎に出力する。）とを出力する。層識別信号検出部
５１４は、アドレスピットウインドウ信号と、記録再生
光（この時、再生状態である。）による再生信号と、を
入力し、層識別番号の情報を出力する。実施例において
は層識別信号１１２とアドレスピット１０９との記録位
置（クロックピットからの制御トラック（又は記録トラ
ック）の長手方向の距離）が一致している故、アドレス
ピットウインドウ信号を共用している。クロックピット
検出部５１６は、層識別信号の専用のウインドウ信号を
生成しても良い。

【００６０】エンコーダ５１１は、入出力部から入力し
た入力信号（例えば映像信号、音声信号、コンピュータ
用のデータ等）をエンコードして出力する。エンコーダ
５１１は、クロックピット信号を基準として、エンコー
ドされた信号の出力タイミングを定めている。レーザ駆
動部５１０は、エンコードされた入力信号及びサーボ領
域ウインドウ信号（クロックピット検出部５１６の出力
信号）を入力する。記録時にレーザ駆動部５１０は、サ
ーボ領域区間１０６を含まない所定の期間に、エンコー
ドされた信号を光ディスク１００の記録トラックに書き
込む（例えば値０では感光材料を変化させず、値１では
感光材料を変化させる。）。サーボ領域区間１０６で
は、記録時にもレーザ駆動部５１０は、通常再生レベル
のレーザ光を照射する（サーボ領域区間１０６では、通
常信号を記録できない。）。もっとも、光ディスク１０
０の記録トラック１０４のサーボ領域１０６に層識別信
号１１２が記録されていないことを検出した場合に、レ
ーザ駆動部５１０が記録トラック１０４のサーボ領域１
０６に層識別信号１１２（制御部５１９がレーザ駆動部
５１０に入力する。）を自動的に記録しても良い。再生
時には、レーザ駆動部５１０は、再生レベルのレーザ光
を照射する。

【００６１】デコーダ５１２は、ヘッドアンプ５０４の
出力信号をデコードし、デコードされた信号を入出力部
５１３を通じて出力する。制御部５１９はマイクロコン
ピュータである。制御部５１９は、アドレス情報検出部
５１７からアドレス情報を入力し、層識別信号検出部５
１４から層識別番号を入力し、光ビームの３次元の位置
情報を得る。制御部５１９は、トラバースモータ制御部
５０９に指令を送って、光ビームの位置（制御層２０１
に平行な平面上での位置）を移動させる。制御部５１９
は、記録トラック１０４の高さ（層の番号）を変更する
時は、第２の焦点調節部５０６に指令を送り、記録再生
光の焦点の高さを離散的に変化させる。

【００６２】新たな光ディスク１００が制御装置に挿入
された時、制御部５１９は、スピンドルモータ制御部５
０２に指令を送ってスピンドルモータ５０１を回転さ
せ、トラバースモータ制御部５０９に指令を送って、光
ビームを、最内周に移動させる。上述の様に、光ディス
ク１００の最内周の所定の領域において、その制御トラ
ックに重なる（上に位置する）全ての記録トラック１０
４の感光材料が、全てその光学的性質を変化させられて
いる（サーボ領域を除くデータ記録領域の感光材料を全
て変化させても良く、サーボ領域を含むセグメントの感
光材料を全て変化させても良い。）。この領域は焦点位
置の高さのキャリブレーション用に用いるので、好まし
くは、工場で焦点位置の高さの精度を管理された光ディ
スクの制御装置によってこの領域の記録を行う。

【００６３】次に制御部５１９は、第１の焦点調節部５
０５に指令を送って、制御光及び記録再生光の焦点を制
御トラック１０３の溝部１１０に位置させる。これによ
り、制御光の焦点制御及びトラッキング制御が出来る。
次に制御部５１９は、第２の焦点調節部５０６に指令を
送って、記録再生光の焦点を制御トラック１０３の溝部
１１０から次第に高く移動させる。記録トラック高さ検
出部５１８は、記録再生光による再生信号と、記録再生
光の焦点の高さの情報（制御部５１９が高さの指令情報
を記録トラック高さ検出部５１８に伝送する。）とを入
力する。

【００６４】記録再生光による再生信号のレベルは、光
学的性質を変化した部分で変化する。記録トラック高さ
検出部５１８は、記録再生光による再生信号のレベル
と、制御部５１９からの高さの指令情報とに基づいて、
記録トラックの位置（記録再生光による再生信号のレベ
ルが変化する位置）での制御部５１９からの高さの指令
情報の値を検出し、制御部５１９に伝送する。制御部５
１９は、各記録トラックに再生光の焦点を位置させるた
めの最適な指令の値を記憶部５２０に記憶する。このよ
うにして記録トラックの位置を指示する制御部５１９の
高さの指令情報の値をキャリブレーションすることが出
来る。

【００６５】次に光ヘッド５０３を記録又は再生を行う
所定の場所に移動させる。制御部５１９は、第１の焦点
調節部５０５に指令を送って、制御光の焦点を制御トラ
ック１０３の溝部１１０に位置させる。これにより、制
御光の焦点制御及びトラッキング制御が出来る。次に制
御部５１９は、第２の焦点調節部５０６に指令を送っ
て、記録再生光の焦点を記録又は再生を行う記録トラッ
クの高さ（記憶部５２０に記憶している。）に移動させ
る。制御部５１９は、記憶部５２０から読み出した値に
基づいて、第２の焦点調節部５０６に指令を送る。記録
再生光の焦点を一旦制御トラック１０３の溝部１１０に
位置させ、焦点制御を行った後、記録再生光の焦点を記
録又は再生を行う記録トラックの高さに移動させても良
い。その後、記録又は再生を行う。再生の際に、第２の
焦点調節部５０６が、記録再生光の戻り光を用い、コリ
メータ３０４の一方のレンズを動かして記録再生光の焦
点と制御光の焦点との間隔を連続的に動かすことで記録
トラック１０４に記録された信号に焦点制御をかける
と、より精度よく信号を再生できる。

【００６６】層状に記録する際に、実施例のように各層
に層を識別する信号を記録しておくと、追加記録又は再
生する際に層を特定することが容易になり好ましい。ま
た、制御層の位置情報が記録されている部分に重なった
記録層の部分にこの層を識別する信号を記録すると、記
録層内の２次元的な位置と同時に層番号を識別でき、感
光材料中の３次元的な位置を特定することができる。一
般に、記録媒体に信号を記録する場合、特定の信号を選
択的に再生することができるよう記録することが要求さ
れる。本発明の光記録媒体ではこの要求を満たすことが
できる。

【００６７】本発明の光記録媒体から信号を再生する場
合は、記録の場合と同様にまず円盤状の光記録媒体を回
転させ、制御層２０１に焦点制御をかけ、溝１１０にト
ラッキング制御をかける。次に再生光を感光材料が変化
しない程度のパワーで連続光で感光材料中に結像させ
る。再生光は、制御光と同一光軸上に結像されるので、
制御層２０１の特定の溝に重なった感光材料の部分が選
択される。ここで、制御光と記録再生光の結像点の間隔
を離散的な値の中から選ぶことで、感光材料の特定の層
が選択される。これにより、感光材料１０２中の特定の
信号を再生することができる。再生光の戻り光を基に再
生光の結像点と制御光の結像点との間隔を連続的に変化
させて再生光が記録材料中の特定の層に結像するよう焦
点制御をかけるとより精度よく信号を再生できる。

【００６８】制御層を通して信号を記録再生すると、制
御光は感光材料の影響を受けないので安定して制御をか
けることができ好ましい。また、焦点制御をかける際
は、一般的に記録媒体から離れた所から対物レンズを近
づけて焦点制御をかけるので、焦点制御をかける層が対
物レンズに近い側にある方が望ましい。尚、制御層の透
過率は変化しないので、制御層を通して感光材料へ信号
を記録再生しても、制御層が信号に影響を及ぼすことは
ない。

【００６９】制御層にトラッキングをかけ、トラッキン
グ制御用の信号に沿って層状に信号が記録することで、
データを３次元的に配置されたトラック状に記録する。
また、各層に層を識別する信号を記録しているので、各
トラックを特定することができる。このため、媒体を記
録再生装置から取り外して再度取り付けたり、媒体を他
の記録再生装置に取り付けても、改めてトラッキング制
御をかけ、層を識別する信号で層を特定することで、記
録媒体中の同じ位置を特定することが容易にでき、媒体
の可換性や互換性を得ることができる。

【００７０】フォトリフラクティブ結晶のような記録し
た信号を定着する必要の無い感光材料を用いる場合は、
信号を追記録することができる。このような場合、記録
再生光を一定間隔で離散的に感光材料中をずらせ、層を
識別する信号が記録されているかどうかを判断し、層を
識別する信号が記録されていなければ層を識別する信号
を記録してから信号を追記録するようにする。もし、層
を識別する信号が記録されていれば、その層の未記録部
分に追記録するようにする。

【００７１】制御層への焦点制御及びトラッキング制御
は制御光の戻り光から得られる信号を元に、対物レンズ
を動かして行う。感光材料中の層状に記録された信号へ
の焦点制御は、記録再生光の戻り光から得られる信号を
元に、制御光と記録再生光との結像点間隔を変化させて
行う。本装置を用いて再生をすると、層状の信号に焦点
制御をかけているので、より精度良く記録再生光を信号
に結像させることができ、より確実に信号を再生するこ
とができる。

【００７２】《実施例２》図６を用いて実施例２の光記
録媒体を説明する。実施例２の光記録媒体は、感光材料
中に３次元に情報を記録する光ディスクである。実施例
２の光記録媒体は図１（制御トラック１０３が溝部１１
０でなく、溝間部１１１を走っている点のみが異な
る。）に示す構成を有する。それ以外の点において、実
施例１と同様であるので図１の説明を省略する。図６は
本発明の実施例２の光記録媒体を図１（ａ）のＩ−Ｉで
示す面で切断した模式的な断面図である。実施例１の光
記録媒体においては、溝部１１０に制御トラック１０３
が設けられ、制御トラック１０３の上に重ねて記録トラ
ック１０４が設けられていた。実施例２の光記録媒体に
おいては、溝間部１１１に制御トラック１０３が設けら
れ、制御トラック１０３の上に重ねて記録トラック１０
４が設けられている。それ以外の点において両者は同一
である。

【００７３】記録再生光の波長をλ、開口率をＮＡ（Nu
merical Aperture）とした時、溝間部でトラッキングを
かける実施例２では、溝間部のピッチ（記録トラックの
幅方向に隣接する２つの記録層間の距離）は約（２λ）
／（３・ＮＡ）以上にすることが好ましい。トラッキン
グ制御を安定してかけるためである。例えば波長６５０
ｎｍ、ＮＡ＝０．６であれば溝間部のピッチは０．７２
μｍ以上、波長４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５であれば溝
間部のピッチは０．３２μｍ以上に設定する。

【００７４】実施例２の光記録媒体の制御装置の第１の
焦点調節部は、制御光を溝間部１１１に結像させて焦点
制御を行う。トラッキング制御部５０７は、溝間部１１
１と溝部１１０との間に照射するサイドビームに基づい
てトラッキング制御を行う。それ以外の点において、実
施例２の光記録媒体の制御装置は、実施例１と同様であ
る。

【００７５】《実施例３》図７を用いて実施例３の光記
録媒体を説明する。実施例３の光記録媒体は、感光材料
中に３次元に情報を記録する光ディスクである。実施例
３の光記録媒体は図１（制御トラック１０３が溝部１１
０と溝間部１１１との両方を走っている点のみが異な
る。）に示す構成を有する。それ以外の点において、実
施例１と同様であるので図１の説明を省略する。図７は
本発明の実施例３の光記録媒体を図１（ａ）のＩ−Ｉで
示す面で切断した模式的な断面図である。実施例１の光
記録媒体においては、溝部１１０に制御トラック１０３
が設けられ、制御トラック１０３の上に重ねて記録トラ
ック１０４が設けられていた。実施例３の光記録媒体
は、ランド／グルーブ方式を採用しており、螺旋状の制
御トラック１０３は、溝部（グルーブ）と溝間部（ラン
ド）とを交互に通る。制御トラック１０３の上に重ねて
記録トラック１０４が設けられている。

【００７６】制御トラック１０３が光記録媒体の一定の
角度のセグメントで溝部から溝間部へ、又は溝間部から
溝部へと変化する。それ以外の点において両者は同一で
ある。記録再生光の波長をλ、開口率をＮＡ（Numerica
l Aperture）とした時、溝部及び溝間部でトラッキング
をかける実施例３では、溝部と溝間部とのピッチ（記録
トラックの幅方向に隣接する２つの記録層間の距離）は
約（２λ）／（３・ＮＡ）以上にすることが好ましい。
トラッキング制御を安定してかけるためである。例えば
波長６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６であれば溝部と溝間部と
のピッチは０．７２μｍ以上、波長４０５ｎｍ、ＮＡ＝
０．８５であれば溝部と溝間部とのピッチは０．３２μ
ｍ以上に設定する。

【００７７】実施例３の光記録媒体の制御装置のアドレ
ス情報検出部５１７は、制御トラックが溝部を通る時に
ハイレベルであり、制御トラックが溝間部を通る時にロ
ウレベルである制御信号を出力する。第１の焦点調節部
はこの制御信号を入力して内部設定を切り換えて、焦点
制御及びトラッキング制御を行う。同一の記録層におい
ては制御光の焦点と記録再生光の焦点との距離は一定で
ある故、溝部上の記録トラックの高さと、溝間部上の記
録トラックの高さとは、溝部と溝間部との高さの差と同
一の差を有する。それ以外の点において、実施例３の光
記録媒体の制御装置は、実施例１と同様である。

【００７８】《実施例４》図８〜１０を用いて、実施例
４の光記録媒体を説明する。実施例４の光記録媒体は、
感光材料中に３次元に情報を記録する光ディスクであ
る。実施例４において、感光材料は光強度に対して大き
な非線形性を有するフォトリフラクティブ結晶（例えば
ＬｉＮｂＯ_３、ＢａＴｉＯ_３、ＬｉＩＯ_３等）である。
これに代えて、感光材料はフォトクロミック分子（例え
ばスピロベンゾピラン（spirobenzopyran）等）を樹脂
中に分散したもの、フォトポリマー、重クロム酸ゼラチ
ン、銀塩フィルム等であっても良い。

【００７９】図８（ａ）は実施例４の光ディスク８００
の模式的な全体構成図である。図８（ａ）において、８
０１は光ディスク基板、８０２は光ディスク基板上に重
ねられた感光材料、８０３、８０４は光ディスク基板上
に形成された制御トラック（ウォブルピット８０９、８
１０にガイドされて形成されている。）、８１２は制御
トラック８０３、８０４に重ねて層状に形成された記録
トラック（感光材料中に、制御層に平行にその厚さ（高
さ）方向に異なる高さで複数形成されている。）、８０
５は制御トラック８０３、８０４及び記録トラック８１
２を１２８０個に分割したセグメント、８０６は各セグ
メントに設けられたサーボ領域である。サーボ領域８０
６は、制御トラック８０３、８０４及び記録トラック８
１２の両方に設けられている。図示するように、制御ト
ラック８０３、８０４及び記録トラック８１２は、螺旋
状の領域であって、光ディスクの内周から外周に向かっ
て延びている。光ディスクのフォーマット構成の説明を
目的とする図１（ａ）においては、光ディスク全体の大
きさに較べて、制御トラック８０３、８０４及び記録ト
ラック８１２を著しく拡大して表示している。

【００８０】制御トラック８０３、８０４はウォブルピ
ット８０９、８１０にガイドされたトラックである。１
つのウォブルピットは、そのウォブルピットを挟む２つ
の制御トラック８０３、８０４によって共用されてい
る。光ビームが制御トラック８０３上を進むと、左右の
順でウォブルピット８０９、８１０の再生信号を読み取
り、光ビームが制御トラック８０４上を進むと、右左の
順でウォブルピット８０９、８１０の再生信号を読み取
る。制御トラック８０３と８０４との相違点はこれだけ
である。光ビームが制御トラックに沿って進むと、制御
トラック８０３、８０４は１周毎に（半径方向に揃った
位置で、即ち同一の角度で）交代する。制御トラック８
０３、８０４は図８（ａ）のサーボ領域８１４の終わり
からセグメント８１３に変化する時点で交代する。

【００８１】図８（ｂ）はトラック８０３、８０４の１
個のセグメント８０５の模式的な拡大図である。図８
（ｂ）において、セグメント８０５はサーボ領域８０６
を有する。８０７の長さをサーボ領域以外の領域は平坦
で、何も設けられていない。サーボ領域８０６は、クロ
ックピット８０８、ウォブルピット８０９、８１０及び
１ビットのアドレスピット８１１を有する（アドレスピ
ットについては実施例１と同様であるので、説明を省略
する。）。クロックピット８０８は、各セグメントにお
いて種々の情報（例えばアドレス情報）を再生等するタ
イミング信号、ウインドウ信号等を生成する基準パルス
を発生する。光ピックアップ装置は、ウォブルピット８
０９、８１０からトラッキング制御用信号を再生する。
光ピックアップ装置は、ウォブルピット８０９、８１０
からの再生信号のレベルが同一になる様にトラッキング
制御する（公知のサンプリング制御方式）。従って、制
御トラック８０３、８０４は２つのウォブルピット８０
９、８１０からの距離が等しくなるような経路になる。

【００８２】図８（ｃ）は記録トラック８１２の１個の
セグメント８０５の模式的な拡大図である。図８（ｃ）
において、セグメント８０５はサーボ領域８０６と、８
０７の長さを有するデータ記録領域８１５とを有する。
サーボ領域８０６には、層識別信号１１２が記録されて
いる。層識別信号１１２は、制御層のクロックピット８
０８から制御トラック（又は記録トラック）の長手方向
に一定の距離（その距離は、クロックピット８０８から
ウォブルピット８０９、８１０及びアドレスピット８１
１までのいずれの距離とも異なる。）だけ離れた位置
（クロックピット８０８と層識別信号１１２とは高さ方
向の位置は異なる。）に記録されている。層識別信号に
含まれる情報は実施例１と同様である故に説明を省略す
る。

【００８３】データ記録領域８１５には、任意のデータ
（例えばユーザデータであって、光学的性質が変化した
部分１１３と、変化していない部分とを有する。）が記
録される。図８（ｃ）において、ハッチングを施した層
識別信号１１２及びデータ１１３は、感光材料の光学的
性質を変化させた部分を示し、それ以外の部分は感光材
料の光学的性質を変化させていない。実施例４において
は、制御トラック８０３、８０４のサーボ領域１０６の
長さは、記録トラック８１２のサーボ領域の長さと同一
である。

【００８４】実施例４の光ディスク８００は、螺旋状に
形成された制御トラック８０３、８０４及び記録トラッ
ク８１２を有し、さらに各制御トラック８０３、８０４
及び記録トラック８１２は放射線状に（光ディスクの半
径方向に）設けられたサーボ領域１０６により、それぞ
れ１２８０個のセグメント８０５に分割されている。制
御トラック８０３、８０４及び記録トラック８１２は、
螺旋状に代えて、同心円状に形成しても良い。各セグメ
ントのサーボ領域８０６は、等角度間隔で設けられてお
り、等角度の領域を有し、それぞれ光ディスクの半径方
向に整列している。全てのサーボ領域８０６は相似の形
状を有しており、各プリピット８０８〜８１１及び層識
別信号１１２は、サーボ領域上で相対的に同じ位置に配
置されている。従って、光ディスクの中心を原点とする
角座標で表した場合に、制御トラック８０３、８０４及
び記録トラック８１２が位置する原点からの距離にかか
わらず、サーボ領域は光ディスク上に３６０度／１２８
０個＝０．２８１２５度毎に設けられている。

【００８５】実施例４の光ディスク８００の所定の領域
（例えば制御トラックが切り換わった後の最初のセグメ
ントであるセグメント８１３）において、その制御トラ
ックに重なる（上に位置する）全ての記録トラック８１
２の感光材料が、全てその光学的性質を変化させられて
いる。この光ディスクに信号を記録又は再生する光ディ
スクの制御装置が、光ピックアップ装置の焦点位置をキ
ャリブレーションするための領域である。

【００８６】図９は本発明の実施例４の光記録媒体を図
８（ａ）のII−IIで示す面で切断した模式的な断面図
（データ記録領域を含む面で切断している。）である。
平坦な光ディスク基板８０１上に、感光材料８０２が重
ねられている。光ディスク基板８０１と感光材料８０２
との境界面は、制御層２０１を構成している。制御層２
０１において、複数の制御トラックが紙面に垂直な方向
に延びている。感光材料８０２中に制御トラック８０
３、８０４の上に（感光材料の厚さ方向に）、紙面に垂
直な方向に延びる複数（実施例においては１２８層）の
記録トラック８１２が形成されている。制御層２０１か
ら測定して同一高さにある記録トラックの集合が１つの
記録層２０２を構成している（記録層は１２８あ
る。）。各記録トラックにおいては、典型的には記録す
べきデータに対応させて、感光材料の光学的な性質を変
化させた部分と変化させない部分とを離散的に分布させ
て情報を記録する。図８においては、記録トラックの配
置を分かり易くするため、図８の断面では全ての記録ト
ラックにおいて、感光材料の光学的な性質が変化した部
分１１３を表示している。

【００８７】高さ方向に（図９の上下方向）隣接する２
つの記録層間の距離は例えば１μｍであり、記録トラッ
クの幅方向に（図２の左右方向）隣接する２つの記録層
間の距離は例えば１μｍである。図９は模式的な構成を
示すものであり、各部分の大きさ、各部分間の距離を正
確な比率で表したものではない。

【００８８】２０３は実施例の光ピックアップ装置の対
物レンズを示す。実施例の光ピックアップ装置は、青レ
ーザ（波長４０５ｎｍ）の２つの光ビーム（第１の光及
び第２の光と呼ぶ。）を照射する。２つの光ビームは、
それぞれ同一光軸上の異なる２つの点で結像する。第１
の光９０４は、制御トラック８０３、８０４（プリピッ
ト８０８〜８１１を含む。）上に結像する。第２の光９
０７は、任意の記録トラック８１２上に結像する（図９
においては、記録トラック９０８に結像している。）。

【００８９】光ディスクの制御装置は、光ディスク８０
０を回転させ、その制御層２０１に結像させた第１の光
９０４の戻り光を利用して焦点制御をかけ（例えば公知
の非点収差法又はスポットサイズ検出法による。）、第
１の光９０４のプリピット８０９、８１０からの戻り光
を利用してトラッキング制御をかける（公知のサンプリ
ング制御方式による。）。光ピックアップ装置は、第２
の光９０７を、第１の光９０４と同一光軸上であって、
感光材料中の記録トラック８１２に結像するように制御
する。光ピックアップ装置は、第２の光９０７を用い
て、記録トラックに信号を記録又は再生する。以下、焦
点及びトラッキング制御をかける第１の光９０４を制御
光、第２の光９０７を記録再生光と呼ぶ。記録する信号
に応じて記録再生光の発光パワーを変化させることで信
号を記録することができる。

【００９０】図１０は、本発明の実施例４の光ピックア
ップ装置の概略的な構成図である（記録媒体からの戻り
光の光学系は省略している。図３と同一の部品には同一
の符号を付している。）。半導体レーザ３０１（波長４
０５ｎｍの青レーザ）から出た光は、カップリングレン
ズ３０２で略平行光にされ、ハーフミラー１００３で２
つに分けられる。一方の光はミラー３０６で反射された
後、２枚のレンズからなるコリーメータ３０４で可変的
に平行光からずらされ（実施例においては、焦点距離が
長くなる方向にずらす。）、ミラー３０７を経由した
後、略平行のままの他方の光とハーフミラー１００５で
光軸が同じになる様に合成される。合成された２つの光
は、ミラー３０８を経由して対物レンズ２０３により絞
り込まれ、光記録媒体８００上で、同一光軸上で異なる
点にそれぞれ結像する。

【００９１】ハーフミラー１００３、１００５の反射率
は、光記録媒体８００で得たい２つの光の強度比に応じ
て選択すればよい。例えば、反射率を５０％にすると２
つの光の強度は等しくすることができる。

【００９２】半導体レーザからの光は一般に楕円形のス
ポットになる。カップリングレンズ３０２で光を略平行
光にした後に、半導体レーザからの光のスポット形状を
略円形に変換する手段（例えばプリズム）を設けてもよ
い。

【００９３】光ピックアップ装置は、対物レンズ２０３
を光軸方向（３１１の方向）に移動させる第１の焦点調
節部（図５の５０５）と、コリメータ３０４の１つのレ
ンズを光路方向（３１２にの方向）に移動させる第２の
焦点調節部（図５の５０６）とを有する。第１の焦点調
節部により対物レンズ２０３を移動させると、制御光及
び記録再生光の両方の焦点（結像点）が移動し、第２の
焦点調節部によりコリメータ３０４の１つのレンズを移
動させると、記録再生光の焦点（結像点）のみが移動す
る。第１の焦点調節部は、制御光（コリメータ３０４を
通らない方の光）が制御トラック８０３、８０４上で結
像するように自動調節する（焦点制御を行う。例えば非
点収差法又はスポットサイズ検出法等による。）。トラ
ッキング制御部５０７（図５）は、２つのウォブルピッ
ト８０９、８１０からの戻り光の光量が等しくなる様に
トラッキング制御を行う（サンプリング制御）。

【００９４】第２の焦点調整部は、コリメータ３０４の
一方のレンズを光路方向に（３１２の方向に）離散的に
動かすことで、一定の距離（図９で高さ方向に隣接する
２つの記録トラック間のピッチ（規格で定められた所定
のピッチとする。））を単位として、制御光と記録再生
光の結像点間隔を離散的に変化させる。これにより、記
録再生光の焦点が上下の記録層２０２間で正確に移動す
る。１つの記録層２０２の記録トラック８１２に信号を
記録し又は再生している時、第２の焦点調整部は、コリ
メータ３０４のレンズを動かさない。記録又は再生時、
記録再生光の焦点は制御光の焦点と同一の光軸上にあり
且つ連動する故、光ディスクのそり等があっても、光デ
ィスクの制御トラック８０３、８０４（制御層）から記
録再生光の結像点までの距離は変化せず、且つ記録再生
光の結像点は制御トラック８０３、８０４の真上に位置
する。記録再生光は正確に記録トラック８１２に信号を
記録又は再生することが出来る。

【００９５】制御トラック８０３、８０４に信号が記録
されている位置と、記録トラック８１２に信号が記録さ
れている位置とは異なる故、両者の信号が重なることは
ない。例えばクロックピット検出部５１６（図５）が、
大きなレベル変化を有し且つ一定のタイミングで読み出
されるクロックピット信号を抽出し、抽出したクロック
ピット信号を基準にして所定のウインドウ信号を生成す
ることにより、制御光及び記録再生光の戻り光の信号を
適切に分離することが出来る。

【００９６】実施例４の光ディスクの制御装置は、実施
例１と同様の構成（図５）を有する。光ヘッド５０３、
トラッキング制御部５０７及びクロックピット検出部５
１６の構成、動作が異なるが（説明済み）、それ以外の
ブロックの動作は同様である。

【００９７】尚、溝部又は溝間部を設け、サイドビーム
を利用してトラッキング制御を行う実施例１〜３におい
ても、制御トラックのプリピット信号と、記録トラック
の記録信号とを同一位置に設けなければ（例えばアドレ
ス情報の記録位置と層識別信号の記録位置とをずら
す。）、実施例４の制御装置と同様に、１つのレーザ光
により、偏光を用いないで、焦点及びトラッキング制御
と、信号の記録及び再生とを合わせてすることが出来
る。

【００９８】《実施例５》図１１を用いて実施例５の光
ピックアップ装置を説明する。実施例５の光ピックアッ
プ装置は、実施例４の光記録媒体と同一の光記録媒体に
信号を記録又は再生する。図１１は、本発明の実施例５
の光ピックアップ装置の概略的な構成図である（記録媒
体からの戻り光の光学系は省略している。図３、１０と
同一の部品には同一の符号を付している。）。実施例４
の光ピックアップ装置（図１０）においては、１つの半
導体レーザ３０１から出た光をハーフミラー１００３で
２つの光に分岐した。これに代えて、実施例５の光ピッ
クアップ装置は、２つの半導体レーザ３０１、１１０１
（共に波長４０５ｎｍの青レーザ）を有する。それ以外
の点において両者は同一である。

【００９９】２つの半導体レーザ３０１、１１０１から
出た光は、それぞれカップリングレンズ３０２、１１０
２で略平行光にされる。半導体レーザ１１０１から出た
光（記録再生光）は２枚のレンズからなるコリーメータ
３０４で可変的に平行光からずらされ（実施例において
は、焦点距離が長くなる方向にずらす。）、ミラー３０
７を経由した後、略平行のままの半導体レーザ３０１か
ら出た光（制御光）と、ハーフミラー１００５で光軸が
同じになる様に合成される。合成された２つの光は、ミ
ラー３０８を経由して対物レンズ２０３により絞り込ま
れ（第１の焦点調節部が対物レンズ２０３の焦点位置を
制御する。）、光記録媒体８００上で、同一光軸上で異
なる点にそれぞれ結像する。第２の焦点調節部がコリー
メータ３０４の一方のレンズの位置を制御して、半導体
レーザ１１０１から出た光の結像位置を移動させる。第
１の焦点調節部により対物レンズ２０３を移動させる
と、制御光及び記録再生光の両方の焦点（結像点）が移
動し、第２の焦点調節部によりコリメータ３０４の１つ
のレンズを移動させると、記録再生光の焦点（結像点）
のみが移動する。

【０１００】２つの半導体レーザを設けることにより、
記録再生光（マーク記録時、スペース記録時及び再生時
で照射ビームのパワーを変える必要がある。）と制御光
（一定の光が好ましい。）とをそれぞれ独立にパワー制
御することが出来る。

【０１０１】２つの半導体レーザ３０１、１１０１を波
長の異なるレーザにすることにより（例えば波長６６０
ｎｍの赤レーザと、波長４０５ｎｍの青レーザ）、それ
ぞれの光の戻り光を例えばダイクロイックミラーを用い
て容易に分離出来る。これにより、波長の異なる２つの
レーザを有する実施例５の光ピックアップ装置は、実施
例４の光記録媒体のみならず、上記の任意の光記録媒体
に信号を記録又は再生することが出来る。好ましくは、
波長の長いレーザの光（例えば波長６６０ｎｍ）を制御
光として使用し、波長の短いレーザの光（例えば波長４
０５ｎｍ）を記録再生光として使用する。波長の短いレ
ーザを使用することにより、より高密度のデータ記録が
出来る。本実施例の光ピックアップ装置を有する光記録
媒体の制御装置の動作は、上記の実施例（図５）と同様
である。

【０１０２】《実施例６》図１２を用いて実施例６の光
ピックアップ装置を説明する。実施例６の光ピックアッ
プ装置は、実施例４の光記録媒体と同一の光記録媒体に
信号を記録又は再生する。図１２は、本発明の実施例６
の光ピックアップ装置の概略的な構成図である（サイド
ビーム、記録媒体からの戻り光等の光学系は省略してい
る。図３、１０、１１と同一の部品には同一の符号を付
している。）。実施例５の光ピックアップ装置（図１
１）においては、半導体レーザ１１０１から出た光を２
枚のレンズからなるコリーメータ３０４で平行光からず
らした。これに代えて、実施例６の光ピックアップ装置
は、コリーメータ３０４を有しておらず、第２の焦点調
節部が直接カップリングレンズ１１０２を可変的に光路
方向に移動させて、半導体レーザ１１０１から出た光を
平行光からずらし、その結像点を移動させている。それ
以外の点において両者は同一である。

【０１０３】図１２において、半導体レーザ３０１（波
長４０５ｎｍの青レーザ）から出た光は、カップリング
レンズ３０２で略平行光にされる。半導体レーザ１１０
１（波長４０５ｎｍの青レーザ）から出た光は、移動可
能なカップリングレンズ１２０２の位置に応じて可変的
に平行光からずれた光（実施例においては、焦点距離が
長くなる方向にずらす。）にされる。カップリングレン
ズ１２０２を通った半導体レーザ１１０１から出た光
（記録再生光）は、ミラー３０７を経由した後、略平行
のままの半導体レーザ３０１から出た光（制御光）と、
ハーフミラー１００５で光軸が同じになる様に合成され
る。合成された２つの光は、ミラー３０８を経由して対
物レンズ２０３により絞り込まれ（第１の焦点調節部が
対物レンズ２０３の焦点位置を制御する。）、光記録媒
体８００上で、同一光軸上で異なる点にそれぞれ結像す
る。

【０１０４】第１の焦点調節部により対物レンズ２０３
を移動させると、制御光及び記録再生光の両方の焦点
（結像点）が移動する。第２の焦点調節部によりカップ
リングレンズ１２０２と半導体レーザ１１０１との距離
を変化させると（１２０３の方向に変化させる。）、記
録再生光が平行からずれる量を変化し、記録再生光の焦
点（結像点）のみが移動する。これにより、制御光の結
像点（同一光軸上にある。）を基準として、記録再生光
の結像点の相対的な位置が変化する。

【０１０５】再生の際に、カップリングレンズ１２０２
を動かして記録再生光と制御光との焦点間隔を連続的に
動かしながら、記録再生光の戻り光の信号レベルのピー
クを検出して、光記録媒体８００中の記録トラックに記
録された信号に焦点制御をかけても良い。これにより、
より精度よく焦点を制御して信号を再生できる。記録層
での焦点制御の基準信号として、各記録トラックの全て
のサーボ領域に焦点制御用の１ビットの信号を記録して
も良い。例えば記録トラックの各サーボ領域８０６に、
クロックピット８０８に重ねて（同一位置に）、クロッ
ク信号を焦点制御用に記録しても良い（図１８のクロッ
ク信号１８０１と同一位置）。

【０１０６】例えばクロックピット信号を基準としてク
ロック信号の出力レベルをサンプルホールド（又はクロ
ック信号を含むウインドウ内でピーホールド）して上述
のキャリブレーションを行う。制御部５１９は、第２の
焦点調節部５０６に指令を送って、記録再生光の焦点を
制御トラック１０３の溝部１１０から次第に高く移動さ
せる。記録トラック高さ検出部５１８は、クロック信号
のサンプルホールド値（又はピークホールド値）と、記
録再生光の焦点の高さの情報（制御部５１９が高さの指
令情報を記録トラック高さ検出部５１８に伝送する。）
とを入力する。記録トラック高さ検出部５１８は、クロ
ック信号のサンプルホールド値（又はピークホールド
値）と、制御部５１９からの高さの指令情報とに基づい
て、記録トラックの位置（記録再生光による再生信号の
レベルが変化する位置）での制御部５１９からの高さの
指令情報の値を検出し、制御部５１９に伝送する。制御
部５１９は、各記録トラックに再生光の焦点を位置させ
るための最適な指令の値を記憶部５２０に記憶する。

【０１０７】記録再生光を制御トラックに照射し、記録
再生光の戻り光から得られる焦点誤差信号を用いて制御
光と同じ点に像を結ぶように一旦調整した後、離散的に
記録再生光の結像点をずらせると、制御光と記録再生光
の結像点間隔を毎回同じ離散的な値にすることができ
る。

【０１０８】２つの半導体レーザ３０１、１１０１を波
長の異なるレーザにすることにより（例えば波長６６０
ｎｍの赤レーザと、波長４０５ｎｍの青レーザ）、それ
ぞれの光の戻り光を例えばダイクロイックミラー又はダ
イクロイックフィルタ等を用いて容易に分離出来る。２
つの半導体レーザ３０１、１１０１の偏波面を変えても
良い。偏波面を変えた場合は、戻り光を偏光ビームスプ
リッタ又は偏光プリズム等で制御光と記録再生光の戻り
光を分離できる。これにより、この光ピックアップ装置
は、実施例４の光記録媒体のみならず、上記の任意の光
記録媒体に信号を記録又は再生することが出来る。本実
施例の光ピックアップ装置を有する光記録媒体の制御装
置の動作は、上記の実施例と同様である。

【０１０９】《実施例７》図１３〜１７を用いて、実施
例７の光記録媒体、光ピックアップ装置、光記録媒体の
制御装置を説明する。実施例７の光記録媒体は、感光材
料中に３次元に情報を記録する光ディスクである。実施
例７において、感光材料は光強度に対して大きな非線形
性を有するフォトリフラクティブ結晶（例えばＬｉＮｂ
Ｏ_３、ＢａＴｉＯ_３、ＬｉＩＯ_３等）である。これに代
えて、感光材料はフォトクロミック分子（例えばスピロ
ベンゾピラン（spirobenzopyran）等）を樹脂中に分散
したもの、フォトポリマー、重クロム酸ゼラチン、銀塩
フィルム等であっても良い。

【０１１０】図１３（ａ）は実施例７の光ディスク１３
００の模式的な全体構成図である。図１３（ａ）は図１
（ａ）と同一であるので、その説明を省略する。制御ト
ラック１０３の１個のセグメント１０５の模式的な拡大
図は、図１（ｂ）と同一であるので、図面及び説明を省
略する。

【０１１１】図１３（ｂ）は記録トラック１０４の１個
のセグメント１０５のサーボ領域１０６の模式的な拡大
平面図（光ディスクの面を上から見た図）である。図１
３（ｃ）は本発明の実施例７の光記録媒体を図１３
（ａ）のIII−IIIで示す面で切断した模式的な断面図
（記録トラック１０４に平行な面で切断している。）で
ある。図１３（ｂ）において、セグメント１０５はサー
ボ領域１０６と、１０７の長さを有するデータ記録領域
１１４とを有する。サーボ領域１０６には、記録トラッ
クの異なる位置から上下（感光材料の厚さ方向）にウォ
ブルしたウォブル信号１３０１、１３０２、層識別信号
１１２が記録されている。それ以外の点において、実施
例７の光記録媒体は実施例１の光記録媒体と同じであ
る。

【０１１２】ユーザ等が使用する光ディスク装置（ウォ
ブル信号１３０１、１３０２については、再生のみ出来
る。）は、上下にウォブルしたウォブル信号１３０１、
１３０２を用いて記録再生光の焦点制御を行う（サンプ
リング制御する。）。これにより実施例７の光ディスク
の制御装置は、精度の高い記録再生光の焦点制御を行う
ことが出来る。ユーザ等が使用する制御装置では光記録
媒体にウォブル信号１３０１、１３０２を記録できない
ので、光記録媒体メーカーは、後述する特別な光記録媒
体の制御装置を用いて、上下にウォブルしたウォブル信
号１３０１、１３０２を記録する。

【０１１３】図１４は、光記録媒体の生産からユーザが
光媒体を使用するまでの流れを示す図である。光記録媒
体メーカーは、最初にステップ１４０１でマスタリング
工程で原盤を作成する。次にステップ１４０２で原盤か
らスタンパを作成する。次にステップ１４０３でスタン
パからレプリケーションにより光記録媒体を生産する。
次にステップ１４０４において、完成した光記録媒体に
ディスク識別情報、層識別情報１１２、ウォブル信号１
３０１、１３０２を記録する（ウォブル信号１３０１、
１３０２を記録可能な光記録媒体の制御装置を用い
る。）。ステップ１４０４において使用する光記録媒体
の制御装置に付いては後述する。完成した光記録媒体が
出荷される。

【０１１４】完成した光記録媒体は、ダビング会社又は
ユーザに渡る。ダビング会社は、ステップ１４０５で光
記録媒体にコンテンツ（例えば映画）を記録する。コン
テンツを記録した光記録媒体がユーザに売られる。ユー
ザは、データ記録領域に何も記録されていない光記録媒
体又はコンテンツ等が記録された光記録媒体を購入し、
光記録媒体の制御装置を用いて、その光記録媒体に記録
又は再生を行う。ユーザ、ダビング会社等が使用する光
記録媒体の制御装置に付いては後述する。

【０１１５】図１５、１６を用いてウォブル信号１３０
１、１３０２を記録可能な実施例７の光ピックアップ装
置、光記録媒体の制御装置（例えば光記録媒体メーカー
がステップ１４０４において使用する。）を説明する。
図１５は、実施例７の光記録媒体の制御装置の光ピック
アップ装置の概略的な構成を示す（サイドビーム、再生
系の光学系は省略している。）。実施例７の光ピックア
ップ装置は１個の赤レーザ（波長６６０ｎｍ）１５０１
と、３個の青レーザ（波長４０５ｎｍ）１５０２〜１５
０４とを有する（いずれも半導体レーザである。）。図
１５において、１５０１は制御光用レーザ（赤レー
ザ）、１５０２は信号記録用レーザ（青レーザ）、１５
０３は上ウォブル信号用レーザ（青レーザ）、１５０４
は下ウォブル信号用レーザ（青レーザ）、１５０５〜１
５０８はカップリングレンズ、１５１０、１５１１、１
５１５、１５１６はミラー、１５０９、１５１２、１５
１４はハーフミラー、１５１３は２個のレンズを有する
コリメータ、１５１７は対物レンズである。

【０１１６】上ウォブル信号用レーザ１５０３から出た
光は、カップリングレンズ１５０７で略平行光からわず
かにずれた光にされる。対物レンズ１５１７による上ウ
ォブル信号用レーザ１５０３から出た光の結像点は、信
号記録用レーザ１５０２から出た光の結像点よりもわず
かに（上側へウォブルした距離だけ）対物レンズから遠
い。上ウォブル信号用レーザ１５０３から出た光は、カ
ップリングレンズ１５０７を通ってハーフミラー１５０
９に入力される。

【０１１７】下ウォブル信号用レーザ１５０４から出た
光は、カップリングレンズ１５０８で略平行光からわず
かにずれた光にされる。対物レンズ１５１７による下ウ
ォブル信号用レーザ１５０４から出た光の結像点は、信
号記録用レーザ１５０２から出た光の結像点よりもわず
かに（下側へウォブルした距離だけ）対物レンズに近
い。下ウォブル信号用レーザ１５０４から出た光は、カ
ップリングレンズ１５０８、ミラー１５１０を通ってハ
ーフミラー１５０９に入力される。ハーフミラー１５０
９はレーザ１５０３が出力する光とレーザ１５０４が出
力する光とを光軸が同じになる様に合成する。合成され
た２つの光は、ミラー１５１１を通って、ハーフミラー
１５１２に入力される。

【０１１８】信号記録用レーザ１５０２から出た光は、
カップリングレンズ１５０６で略平行光にされ、ハーフ
ミラー１５１２でレーザ１５０３及び１５０４が出力す
る光と光軸が同じになる様に合成される。合成された３
つの光は、２つのレンズを有するコリメータ１５１３を
通り、ハーフミラー１５１４に入力され、制御光用レー
ザ１５０１の光と光軸が同じになる様に合成される。第
２の焦点調節部５０６は、コリメータ１５１３の１つの
レンズを光路方向（１５２２の方向）に動かすことが出
来る。

【０１１９】制御光用レーザ１５０１から出た光は、カ
ップリングレンズ１５０５で略平行光にされ、ミラー１
５１５を経由して、ハーフミラー１５１４で他の光（レ
ーザ１５０２〜１５０４が出力する光）と光軸が同じに
なる様に合成される。合成された４つの光は、ミラー１
５１６を経由して対物レンズ１５１７により絞り込ま
れ、光記録媒体１３００上で、同一光軸上で４つの異な
る点にそれぞれ結像する。制御光用レーザの光は、反射
型回折格子（図示しない。）によって０次回折光である
メインビームと±１次回折光であるサイドビームとに分
けられる。サイドビームは、溝部１１０と溝間部１１１
との境界部分を照射し、その戻り光がトラッキング制御
に用いられる。図１５には制御光用レーザのメインビー
ムのみを示す。

【０１２０】ハーフミラー１５０９、１５１２、１５１
４の反射率は、光記録媒体１３００で得たい４つの光の
強度比に応じて選択すればよい。半導体レーザからの光
は一般に楕円形のスポットになる。カップリングレンズ
１５０５〜１５０８で光を略平行光にした後に、半導体
レーザ１５０１〜１５０４からの光のスポット形状を略
円形に変換する手段（例えばプリズム）を設けてもよ
い。

【０１２１】光ピックアップ装置は、対物レンズ１５１
７を光軸方向に（１５２１の方向に）移動させる第１の
焦点調節部（図５の５０５）と、コリメータ１５１３の
１つのレンズを１５２２に示す方向に移動させる第２の
焦点調節部（図５の５０６）とを有する。第１の焦点調
節部により対物レンズ１５１７を移動させると、レーザ
１５０１〜１５０４の４つの光の焦点（結像点）が移動
し、第２の焦点調節部によりコリメータ１５１３の１つ
のレンズを移動させると、レーザ１５０２〜１５０４の
３つの光（制御光以外の光）の焦点（結像点）が移動す
る。第１の焦点調節部は、制御光（制御光用レーザ１５
０１の光）が制御トラック１０３上で結像するように自
動調節する（焦点制御を行う。例えば非点収差法又はス
ポットサイズ検出法等による。）。トラッキング制御部
５０７（図５）は、サイドビームからの戻り光の光量が
等しくなる様にトラッキング制御を行う。

【０１２２】第２の焦点調整部は、コリメータ１５１３
の一方のレンズを光路方向に（１５２２の方向に）離散
的に動かすことで、一定の距離（高さ方向に隣接する２
つの記録トラック間のピッチ（規格で定められた所定の
ピッチとする。））を単位として、制御光（制御光用レ
ーザ１５０１の光）と記録再生光（信号記録用レーザ１
５０２の光）の結像点間隔を離散的に変化させる。これ
により、記録再生光の焦点が上下の記録層２０２間で正
確に移動する。第２の焦点調節部がコリメータ１５１３
の１つのレンズを動かした時、上ウォブル信号用レーザ
１５０３の光の結像点及び下ウォブル信号用レーザ１５
０４の光の結像点は、信号記録用レーザ１５０２の光の
結像点からそれぞれ上下に一定距離だけ変移した状態
で、信号記録用レーザ１５０２の光の結像点と連動す
る。それ故、記録装置は、光記録媒体に正確に上下のウ
ォブル信号１３０１、１３０２を記録することが出来
る。

【０１２３】１つの記録層２０２の記録トラック１１２
に信号を記録し又は再生している時、第２の焦点調整部
は、コリメータ１５１３のレンズを動かさない。記録又
は再生時、記録再生光の焦点は制御光の焦点と同一の光
軸上にあり且つ連動する故、光ディスクのそり等があっ
ても、光ディスクの制御トラック１０３（制御層）から
記録再生光の結像点までの距離は変化せず、且つ記録再
生光の結像点は制御トラック１０３の真上に位置する。
記録再生光は正確に記録トラック１０４に信号を記録又
は再生することが出来る。記録トラック１０４から一定
距離だけ変移した位置にウォブル信号を記録できる。再
生時には、光ピックアップ装置は制御光用レーザ１５０
１及び信号記録用レーザ１５０２のみを駆動する。両レ
ーザは波長が異なるので、それぞれの光の戻り光は、ダ
イクロイックフィルタ等により分離することが出来る。

【０１２４】図１６は、実施例７の光記録媒体の制御装
置（ウォブル信号を記録する装置）の概略的な構成を示
す（主として記録系のブロックを記載している。制御系
等は図５に示す実施例１の光記録媒体の制御装置と同一
であり、その記載を省略している。）。図１６におい
て、図５と同一のブロックには同一の符号を付してい
る。図５と同一のブロックの説明は省略する。図１６に
おいて、１３００は光ディスク、５０１はスピンドルモ
ータ、５０３は光ヘッド、５０４はヘッドアンプ、５１
０はレーザ駆動部、５１５はプリピット検出部、５１６
はクロックピット検出部、５１９は制御部、１６０１は
層識別信号記録パルス生成部、１６０２は上ウォブル信
号記録パルス生成部、１６０３は下ウォブル信号記録パ
ルス生成部、１６０４は層識別信号出力部である。レー
ザ駆動部５１０は、制御光用レーザ駆動部１６０５、信
号記録用レーザ駆動部１６０６、上ウォブル信号用レー
ザ駆動部１６０７、下ウォブル信号用レーザ駆動部１６
０８を有する。

【０１２５】プリピット検出部５１５は、ヘッドアンプ
５０４の出力信号の中からプリピット信号を抽出する。
クロックピット検出部５１６は、プリピット信号を入力
し、クロックピット信号を出力する。層識別信号記録パ
ルス生成部１６０１、上ウォブル信号記録パルス生成部
１６０２、下ウォブル信号記録パルス生成部１６０３
は、クロックピット信号を基準としてそれぞれ所定の時
間遅延したパルスである層識別信号記録パルス、上ウォ
ブル信号記録パルス、下ウォブル信号記録パルスを出力
する。各遅延量は、図１３（ｂ）における、クロックピ
ット１０８と各信号との相対距離、及び光ディスクの線
速度に基づいて定められる。層識別信号出力部１６０４
は、制御部５１９から記録すべき層識別信号を入力し、
層識別信号記録パルスに応じて１ビットずつ層識別信号
（０又は１）を出力する。

【０１２６】レーザ駆動部５１０は、制御部５１９から
の指令に応じて動作する。制御光用レーザ駆動部１６０
５は、制御光用レーザ１５０１を所定の発光パワーで駆
動する。信号記録用レーザ駆動部１６０６は、層識別信
号記録パルスに応じて信号記録用レーザ１５０２に電流
を流し、層識別信号（０又は１）を記録する（層識別信
号が０であればスペース信号を記録し、層識別信号が１
であればマーク信号を記録する。）。この実施例では、
信号記録用レーザは層識別信号のみ記録するが、他の任
意の情報を記録しても良い。上ウォブル信号用レーザ駆
動部１６０７及び下ウォブル信号用レーザ駆動部１６０
８は、上ウォブル信号記録パルス及び下ウォブル信号記
録パルスに応じてそれぞれ上ウォブル信号用レーザ１５
０３及び下ウォブル信号用レーザ１５０４に電流を流
し、１ビットのウォブル信号（感光材料の光学的性質が
変化したマーク信号）を記録する。再生時には、制御光
用レーザ駆動部１６０５及び信号記録用レーザ駆動部１
６０６のみが駆動される。その動作は上記の実施例と同
様である。

【０１２７】次に、実施例７の光記録媒体の制御装置
（ウォブル信号を再生して焦点制御をする装置）を説明
する。実施例７の光記録媒体の制御装置は、基本的に実
施例１の光記録媒体の制御装置と同一の構成（図５）を
有する。実施例７の光記録媒体の制御装置においては、
第２の焦点調節部５０６の内部構成のみが実施例１と異
なる。図１７は、実施例７の光記録媒体の制御装置（ウ
ォブル信号を再生して焦点制御をする装置）の第２の焦
点調節部の概略的な構成を示す。

【０１２８】図１７において、１７０１はウォブル信号
抽出ウインドウ生成部、１７０２は上ウォブル信号抽出
部、１７０３は下ウォブル信号抽出部、１７０４、１７
０５はピーク検出部、１７０６、１７０７、１７０９は
減算器、１７０８はボイスコイルモータ駆動部、１７１
０はＰＩＤ制御部（比例、積分、微分による公知の制御
回路）である。実施例１等の第２の焦点調節部は、減算
器１７０９、ＰＩＤ制御部１７１０、ボイスコイルモー
タ駆動部１７０８を有している。実施例７の第２の焦点
調節部は、１７０１〜１７０７のブロックを有している
点に特徴を有する。

【０１２９】ウォブル信号抽出ウインドウ生成部１７０
１は、入力したクロックピット信号（クロックピット検
出部５１６が出力）を基準にそれぞれ所定時間遅延した
上ウォブル信号抽出ウインドウ信号及び下ウォブル信号
抽出ウインドウ信号を生成し、それぞれ上ウォブル信号
抽出部１７０２、下ウォブル信号抽出部１７０３に伝送
する。各遅延量は、図１３（ｂ）における、クロックピ
ット１０８と各信号との相対距離、及び光ディスクの線
速度に基づいて定められる。

【０１３０】上ウォブル信号抽出部１７０２は、再生信
号（ヘッドアンプ５０４が出力）を入力し、上ウォブル
信号抽出ウインドウ信号がハイレベルである期間の信号
を出力する。ピーク検出部１７０４は、上ウォブル信号
抽出ウインドウ信号がハイレベルである期間における最
大ピークレベルを検出し、そのレベルをホールドし、出
力する。下ウォブル信号抽出部１７０３は、再生信号
（ヘッドアンプ５０４が出力）を入力し、下ウォブル信
号抽出ウインドウ信号がハイレベルである期間の信号を
出力する。ピーク検出部１７０５は、下ウォブル信号抽
出ウインドウ信号がハイレベルである期間における最大
ピークレベルを検出し、そのレベルをホールドし、出力
する。

【０１３１】減算器１７０６は、ピーク検出部１７０４
の出力信号からピーク検出部１７０５の出力信号を減算
し、差分信号を出力する。記録再生光の焦点が記録トラ
ックの中心（上下方向の中心）にあれば差分信号はほぼ
０になる。実施例において、記録再生光の焦点が記録ト
ラックの中心より上に寄れば差分信号は正の値になる。
記録再生光の焦点が記録トラックの中心より下に寄れば
差分信号は負の値になる。ピーク検出部１７０４、１７
０５が最小ピークレベルを検出する場合は、この反対に
なる。

【０１３２】減算器１７０９は、制御部５１９より伝送
された目標位置指令からコリメータ３０４のレンズの位
置情報（コリメータのレンズの位置を検出する位置セン
サが出力）を減算し、減算結果を出力する。ＰＩＤ制御
部１７１０は、減算結果を入力し、公知の比例、積分、
微分演算をして演算結果を出力する。減算器１７０７
は、ＰＩＤ制御部１７１０の出力信号から差分信号（減
算器１７０６の出力信号）を減算して、減算結果を出力
する。ボイスコイルモータ駆動部１７０８は、減算器１
７０７が出力する減算結果に比例した電流をコリメータ
レンズを駆動するボイスコイルモータ（光ヘッド５０３
が有する。）に流す。

【０１３３】減算器１７０９、ＰＩＤ制御部１７１０、
ボイスコイルモータ駆動部１７０８のみからなる実施例
１等の第２の焦点調節部では、記録トラックの記録位置
が多少上下にバラツク恐れがある。実施例７の第２の焦
点調節部は、差分信号（減算器１７０６の出力信号）が
正の値であれば記録再生光の焦点距離が短くなる様に
（焦点の位置が下がる様に）コリメータのレンズを動か
し、差分信号（減算器１７０６の出力信号）が負の値で
あれば記録再生光の焦点距離が長くなる様に（焦点の位
置が上がる様に）コリメータのレンズを動かす。これに
より、記録再生光は正しく記録トラックの中心（上下の
中心）に結像する。

【０１３４】《実施例８》図１８を用いて、実施例８の
光記録媒体を説明する。実施例８の光記録媒体は、感光
材料中に３次元に情報を記録する光ディスクである。図
１８（ａ）は実施例８の光ディスク１８００の模式的な
全体構成図である。図１８（ａ）は図１３（ａ）と同一
であるので、その説明を省略する。制御トラック１０３
の１個のセグメント１０５の模式的な拡大図は、図１
（ｂ）と同一であるので、図面及び説明を省略する。

【０１３５】図１８（ｂ）は記録トラック１０４の１個
のセグメント１０５のサーボ領域１０６の模式的な拡大
平面図（光ディスクの面を上から見た図）である。図１
８（ｃ）は本発明の実施例８の光記録媒体を図１８
（ａ）のＩＶ−ＩＶで示す面で切断した模式的な断面図
（記録トラック１０４に平行な面で切断している。）で
ある。図１８（ｂ）において、セグメント１０５はサー
ボ領域１０６と、１０７の長さを有するデータ記録領域
１１４とを有する。サーボ領域１０６には、クロック信
号１８０１、上下（感光材料の厚さ方向）にウォブルし
たウォブル信号１３０１、１３０２、層識別信号１１２
が記録されている。

【０１３６】実施例７と比較して、実施例８の光記録媒
体では記録トラックの上下の間隔が狭くなっており、１
つのウォブル信号をそのウォブル信号を上下に挟む２つ
の記録トラックで共有している。奇数番目の記録層と偶
数番目の記録層でウォブル信号の上下の位置が変わる。
上記以外の点において、実施例８の光記録媒体は実施例
７の光記録媒体と同一である。第２の焦点調節部５０６
は、層識別番号に基づき、減算器１７０６（図１７）の
出力信号の極性を反転させる。同それ以外の点において
両実施例の制御装置は同一である。

【０１３７】又、クロックピット１０８と同様の役割を
果たすクロック信号１８０１が記録されている。それ以
外の点において両者は同一である。光記録媒体の制御装
置は、クロックピット１０８の再生信号を基準としてウ
ォブル信号１３０１、１３０２等を読み出しても良く、
クロック信号１８０１の再生信号を基準としてウォブル
信号１３０１、１３０２等を読み出しても良い。上記以
外の点において、実施例８の光記録媒体は実施例７の光
記録媒体と同一である。

【０１３８】《実施例９》図１９を用いて、本発明の実
施例９の光ピックアップ装置を説明する。図１９は、実
施例９の光ピックアップ装置の概略的な構成図である
（記録系の光学系のみを図示し、再生系の光学系との記
載を省略している。）。実施例７の光ピックアップ装置
は制御光用レーザ１５０１、そのカップリングレンズ１
５０５を有していた。これに代えて、実施例９の光ピッ
クアップ装置はハーフミラー１９０１、ミラー１９０２
を有する。制御／信号記録用レーザ１５０２が出力した
光の一部がハーフミラー１９０１によって分岐され、制
御光として使用される。それ以外の点において、両者は
同一である。

【０１３９】《実施例１０》図２０〜２３を用いて、本
発明の実施例１０の光記録媒体、光ピックアップ装置、
光記録媒体の制御装置を説明する。図２０を用いて、本
発明の実施例１０の光記録媒体を説明する。実施例１０
の光記録媒体は、感光材料中に３次元に情報を記録する
光ディスクである。図２０（ａ）は実施例１０の光ディ
スク２０００の模式的な全体構成図である。図２０
（ａ）は図１３（ａ）と同一であるので、その説明を省
略する。制御トラック１０３の１個のセグメント１０５
の模式的な拡大図は、図１（ｂ）と同一であるので、図
面及び説明を省略する。

【０１４０】図２０（ｂ）は記録トラック１０４の１個
のセグメント１０５のサーボ領域１０６の模式的な拡大
平面図（光ディスクの面を上から見た図）である。図２
０（ｃ）は本発明の実施例１０の光記録媒体を図２０
（ａ）のＶ−Ｖで示す面で切断した模式的な断面図（記
録トラック１０４に平行な面で切断している。）であ
る。図２０（ｂ）において、セグメント１０５はサーボ
領域１０６と、１０７の長さを有するデータ記録領域１
１４とを有する。サーボ領域１０６には、記録トラック
の異なる位置から上下（感光材料の厚さ方向）にウォブ
ルしたウォブル信号１３０１、１３０２、記録トラック
の異なる位置から左右（記録層内（同一高さ）で記録ト
ラックから左右に変移した位置）にウォブルしたウォブ
ル信号２００１、２００２、層識別信号１１２が記録さ
れている。

【０１４１】実施例７と比較して、実施例１０の光記録
媒体では記録トラックの上下にウォブルしたウォブル信
号１３０１、１３０２のみならず、記録トラックの左右
にウォブルしたウォブル信号２００１、２００２を有す
る点に特徴がある。上記以外の点において、実施例１０
の光記録媒体は実施例７の光記録媒体と同一である。

【０１４２】図２１、２２を用いてウォブル信号１３０
１、１３０２、２００１、２００２を記録可能な実施例
１０の光記録媒体の制御装置（例えば光記録媒体メーカ
ーがステップ１４０４（図１４）において使用する。）
を説明する。図２１は、実施例１０の光ピックアップ装
置の概略的な構成を示す（サイドビーム、再生系の光学
系は省略している。）。図２１において、図１５と同一
の部品には同一の符号を付している。実施例１０の光ピ
ックアップ装置は１個の赤レーザ（波長６６０ｎｍ）１
５０１と、５個の青レーザ（波長４０５ｎｍ）２１０
１、２１０２、１５０２〜１５０４とを有する（いずれ
も半導体レーザである。）。図２１において、１５０１
は制御光用レーザ（赤レーザ）、２１０１は左ウォブル
信号用レーザ（青レーザ）、２１０２は右ウォブル信号
用レーザ（青レーザ）、１５０２は信号記録用レーザ
（青レーザ）、１５０３は上ウォブル信号用レーザ（青
レーザ）、１５０４は下ウォブル信号用レーザ（青レー
ザ）、１５０５〜１５０８、２１０３、２１０４はカッ
プリングレンズ、１５１０、１５１１、１５１５、１５
１６、２１０５、２１０７はミラー、１５０９、１５１
２、１５１４、２１０６、２１０８はハーフミラー、１
５１３は２個のレンズを有するコリメータ、１５１７は
対物レンズである。

【０１４３】上ウォブル信号用レーザ１５０３及び下ウ
ォブル信号用レーザ１５０４の経路について図１５（実
施例７）と同一であるので、説明を省略する。

【０１４４】左ウォブル信号用レーザ２１０１から出た
光は、カップリングレンズ２１０３で略平行光にされ、
ミラー２１０５で反射され、ハーフミラー２１０６で右
ウォブル信号用レーザ２１０２が出力する光と合成され
る。ミラー２１０５の角度αは４５度より僅かに小さく
（（４５−ε）度）、これにより左ウォブル信号用レー
ザ２１０１の光は、対物レンズ１５１７により、記録ト
ラックの中心（左右の中心）から僅かに左側に変移した
点（左ウォブル信号の記録位置）に結像する（このこと
は、後述するミラー２１０７の角度βによる右側への変
移を含んだ結果である。）。

【０１４５】右ウォブル信号用レーザ２１０２から出た
光は、カップリングレンズ２１０４で略平行光にされ、
ハーフミラー２１０６で左ウォブル信号用レーザ２１０
１が出力する光と合成される。次に、合成された光は、
ミラー２１０７で反射され、ハーフミラー２１０８で信
号記録用レーザ１５０２が出力する光と合成される。ミ
ラー２１０７の角度βは４５度より僅かに大きく（（４
５＋ε）度）、これにより右ウォブル信号用レーザ２１
０２の光は、対物レンズ１５１７により、記録トラック
の中心（左右の中心）から僅かに右側に変移した点（右
ウォブル信号の記録位置）に結像する。

【０１４６】信号記録用レーザ１５０２から出た光は、
カップリングレンズ１５０６で略平行光にされ、ハーフ
ミラー２１０８でレーザ２１０１及び２１０２が出力す
る光と合成され、ハーフミラー１５１２でレーザ１５０
３及び１５０４が出力する光と光軸が同じになる様に合
成される。合成された５つの光は、２つのレンズを有す
るコリメータ１５１３を通り、ハーフミラー１５１４に
入力され、制御光用レーザ１５０１の光と信号記録用レ
ーザ１５０２の光との光軸が同じになる様に合成され
る。

【０１４７】制御光用レーザ１５０１から出た光は、カ
ップリングレンズ１５０５で略平行光にされ、ミラー１
５１５を経由して、ハーフミラー１５１４で他の光（レ
ーザ１５０２〜１５０４、２１０１、２１０２が出力す
る光）と合成される。合成された６つの光は、ミラー１
５１６を経由して対物レンズ１５１７により絞り込ま
れ、光記録媒体２０００上で、同一光軸上で４つの異な
る点及び光軸が左右に僅かにずれた２つの点にそれぞれ
結像する。制御光用レーザの光は、反射型回折格子（図
示しない。）によって０次回折光であるメインビームと
±１次回折光であるサイドビームとに分けられる。サイ
ドビームは、溝部１１０と溝間部１１１との境界部分を
照射し、その戻り光がトラッキング制御に用いられる。
図２１には制御光用レーザのメインビームのみを示す。

【０１４８】ハーフミラー１５０９、１５１２、１５１
４、２１０６、２１０８の反射率は、光記録媒体２００
０で得たい６つの光の強度比に応じて選択すればよい。
半導体レーザからの光は一般に楕円形のスポットにな
る。カップリングレンズで光を略平行光にした後に、半
導体レーザからの光のスポット形状を略円形に変換する
手段（例えばプリズム）を設けてもよい。

【０１４９】光ピックアップ装置は、対物レンズ１５１
７を光軸方向に（１５２１の方向に）移動させる第１の
焦点調節部（図５の５０５）と、コリメータ１５１３の
１つのレンズを１５２２に示す方向に移動させる第２の
焦点調節部（図５の５０６）とを有する。第１の焦点調
節部により対物レンズ１５１７を移動させると、レーザ
１５０１〜１５０４、２１０１、２１０２の６つの光の
焦点（結像点）が移動し、第２の焦点調節部によりコリ
メータ１５１３の１つのレンズを移動させると、レーザ
１５０２〜１５０４、２１０１、２１０２の５つの光
（制御光以外の光）の焦点（結像点）が移動する。第１
の焦点調節部は、制御光（制御光用レーザ１５０１の
光）が制御トラック１０３上で結像するように自動調節
する（焦点制御を行う。例えば非点収差法又はスポット
サイズ検出法等による。）。トラッキング制御部５０７
（図５）は、サイドビームからの戻り光の光量が等しく
なる様にトラッキング制御を行う。

【０１５０】第２の焦点調整部は、コリメータ１５１３
の一方のレンズを光路方向に（１５２２の方向に）離散
的に動かすことで、一定の距離（高さ方向に隣接する２
つの記録トラック間のピッチ（規格で定められた所定の
ピッチとする。））を単位として、制御光（制御光用レ
ーザ１５０１の光）と記録再生光（信号記録用レーザ１
５０２の光）の結像点間隔を離散的に変化させる。これ
により、記録再生光の焦点が上下の記録層２０２間で正
確に移動する。第２の焦点調節部がコリメータ１５１３
の１つのレンズを動かした時、上ウォブル信号用レーザ
１５０３の光の結像点及び下ウォブル信号用レーザ１５
０４の光の結像点は、信号記録用レーザ１５０２の光の
結像点からそれぞれ上下に一定距離だけ変移した状態
で、信号記録用レーザ１５０２の光の結像点と連動す
る。それ故、記録装置は、光記録媒体に正確に上下のウ
ォブル信号１３０１、１３０２を記録することが出来
る。

【０１５１】同様に、第２の焦点調節部がコリメータ１
５１３の１つのレンズを動かした時、左ウォブル信号用
レーザ２１０１の光の結像点及び右ウォブル信号用レー
ザ２１０２の光の結像点は、信号記録用レーザ１５０２
の光の結像点からそれぞれ左右に一定距離だけ変移した
状態で（焦点の高さは信号記録用レーザ１５０２の光の
結像点と同一）、信号記録用レーザ１５０２の光の結像
点と連動する。それ故、記録装置は、光記録媒体に正確
に左右のウォブル信号２００１、２００２を記録するこ
とが出来る。

【０１５２】図２２は、実施例１０の光記録媒体の制御
装置（ウォブル信号を記録する装置）の概略的な構成を
示す（主として記録系のブロックを記載している。制御
系等は図５に示す実施例１の光記録媒体の制御装置と同
一であり、その記載を省略している。）。図２２におい
て、図５、図１６と同一のブロックには同一の符号を付
している。図５と同一のブロックの説明は省略する。

【０１５３】図２２において、２０００は光ディスク、
５０１はスピンドルモータ、５０３は光ヘッド、５０４
はヘッドアンプ、５１０はレーザ駆動部、５１５はプリ
ピット検出部、５１６はクロックピット検出部、５１９
は制御部、２２０１は左ウォブル信号記録パルス生成
部、２２０２は右ウォブル信号記録パルス生成部、１６
０１は層識別信号記録パルス生成部、１６０２は上ウォ
ブル信号記録パルス生成部、１６０３は下ウォブル信号
記録パルス生成部、１６０４は層識別信号出力部であ
る。レーザ駆動部５１０は、制御光用レーザ駆動部１６
０５、左ウォブル信号用レーザ駆動部２２０３、右ウォ
ブル信号用レーザ駆動部２２０４、信号記録用レーザ駆
動部１６０６、上ウォブル信号用レーザ駆動部１６０
７、下ウォブル信号用レーザ駆動部１６０８を有する。

【０１５４】プリピット検出部５１５は、ヘッドアンプ
５０４の出力信号の中からプリピット信号を抽出する。
クロックピット検出部５１６は、プリピット信号を入力
し、クロックピット信号（クロックピット１０８の再生
信号）を出力する。左ウォブル信号記録パルス生成部２
２０１、右ウォブル信号記録パルス生成部２２０２、層
識別信号記録パルス生成部１６０１、上ウォブル信号記
録パルス生成部１６０２、下ウォブル信号記録パルス生
成部１６０３は、クロックピット信号を基準としてそれ
ぞれ所定の時間遅延したパルスである左ウォブル信号記
録パルス、右ウォブル信号記録パルス、層識別信号記録
パルス、上ウォブル信号記録パルス、下ウォブル信号記
録パルスを出力する。遅延量は、図２０（ｂ）におけ
る、クロックピット１０８と各信号との相対距離、及び
光ディスクの線速度に基づいて定められる。層識別信号
出力部１６０４は、制御部５１９から記録すべき層識別
信号を入力し、層識別信号記録パルスに応じて１ビット
ずつ層識別信号（０又は１）を出力する。

【０１５５】レーザ駆動部５１０は、制御部５１９から
の指令に応じて動作する。制御光用レーザ駆動部１６０
５は、制御光用レーザ１５０１を所定の発光パワーで駆
動する。信号記録用レーザ駆動部１６０６は、層識別信
号記録パルスに応じて信号記録用レーザ１５０２に電流
を流し、層識別信号（０又は１）を記録する（層識別信
号が０であればスペース信号を記録し、層識別信号が１
であればマーク信号を記録する。）。この実施例では、
信号記録用レーザは層識別信号のみ記録するが、他の任
意の情報を記録しても良い。

【０１５６】左ウォブル信号用レーザ駆動部２２０３及
び右ウォブル信号用レーザ駆動部２２０４は、左ウォブ
ル信号記録パルス及び右ウォブル信号記録パルスに応じ
てそれぞれ左ウォブル信号用レーザ２１０１及び右ウォ
ブル信号用レーザ２１０２に電流を流し、１ビットのウ
ォブル信号（感光材料の光学的性質が変化したマーク信
号）を記録する。上ウォブル信号用レーザ駆動部１６０
７及び下ウォブル信号用レーザ駆動部１６０８は、上ウ
ォブル信号記録パルス及び下ウォブル信号記録パルスに
応じてそれぞれ上ウォブル信号用レーザ１５０３及び下
ウォブル信号用レーザ１５０４に電流を流し、１ビット
のウォブル信号（感光材料の光学的性質が変化したマー
ク信号）を記録する。再生時には、制御光用レーザ駆動
部１６０５及び信号記録用レーザ駆動部１６０６のみが
駆動される。その動作は上記の実施例と同様である。

【０１５７】次に、実施例１０の光記録媒体の制御装置
（ウォブル信号を再生して焦点制御をする装置）を説明
する。実施例１０の光記録媒体の制御装置は、基本的に
実施例７の光記録媒体の制御装置と同一の構成（図５）
を有する。実施例１０の光記録媒体の制御装置において
は、トラッキング制御部５０７の内部構成のみが実施例
７と異なる。図２３は、実施例１０の光記録媒体の制御
装置（ウォブル信号を再生して焦点制御をする装置）の
第２の焦点調節部の概略的な構成を示す。

【０１５８】図２３において、２３０１はウォブル信号
抽出ウインドウ生成部、２３０２は左ウォブル信号抽出
部、２３０３は右ウォブル信号抽出部、２３０４、２３
０５はピーク検出部、２３０６、２３０９は減算器、２
３０７、２３１０はＰＩＤ制御部（比例、積分、微分に
よる公知の制御回路）、２３０８はスイッチ、２３１１
はボイスコイルモータ駆動部である。実施例１及び７等
のトラッキング制御部５０７は、減算器２３０９、ＰＩ
Ｄ制御部２３１０、ボイスコイルモータ駆動部２３１１
を有している。実施例１０のトラッキング制御部５０７
は、２３０１〜２３０８のブロックを有している点に特
徴を有する。

【０１５９】ウォブル信号抽出ウインドウ生成部２３０
１は、入力したクロックピット信号（クロックピット検
出部５１６が出力）を基準にそれぞれ所定時間遅延した
左ウォブル信号抽出ウインドウ信号及び右ウォブル信号
抽出ウインドウ信号を生成し、それぞれ左ウォブル信号
抽出部２３０２、右ウォブル信号抽出部２３０３に伝送
する。遅延量は、図２０（ｂ）における、クロックピッ
ト１０８と各信号との相対距離、及び光ディスクの線速
度に基づいて定められる。

【０１６０】左ウォブル信号抽出部２３０２は、再生信
号（ヘッドアンプ５０４が出力）を入力し、左ウォブル
信号抽出ウインドウ信号がハイレベルである期間の信号
を出力する。ピーク検出部２３０４は、左ウォブル信号
抽出ウインドウ信号がハイレベルである期間における最
大ピークレベルを検出し、そのレベルをホールドし、出
力する。右ウォブル信号抽出部２３０３は、再生信号
（ヘッドアンプ５０４が出力）を入力し、右ウォブル信
号抽出ウインドウ信号がハイレベルである期間の信号を
出力する。ピーク検出部２３０５は、右ウォブル信号抽
出ウインドウ信号がハイレベルである期間における最大
ピークレベルを検出し、そのレベルをホールドし、出力
する。

【０１６１】減算器２３０６は、ピーク検出部２３０４
の出力信号からピーク検出部２３０５の出力信号を減算
し、差分信号を出力する。記録再生光の焦点が記録トラ
ックの中心（左右方向の中心）にあれば差分信号はほぼ
０になる。実施例において、記録再生光の焦点が記録ト
ラックの中心より左に寄れば差分信号は正の値になる。
記録再生光の焦点が記録トラックの中心より右に寄れば
差分信号は負の値になる。ＰＩＤ制御部２３０７は、そ
の減算結果を入力し、公知の比例、積分、微分演算をし
て演算結果を出力する。ＰＩＤ制御部２３０７は、記録
トラックにおいて減算器２３０６の出力信号の絶対値が
一定範囲内に収まったことを検出すると、オントラック
情報を制御部５１９に伝送する。

【０１６２】減算器２３０９は、左サイドビームの再生
信号から右サイドビームの再生信号（いずれもヘッドア
ンプ５０４が出力）を減算し、減算結果を出力する。Ｐ
ＩＤ制御部２３１０は、その減算結果を入力し、公知の
比例、積分、微分演算をして演算結果を出力する。ＰＩ
Ｄ制御部２３１０は、制御トラックにおいてオントラッ
クしたことを検出すると、オントラック情報を制御部５
１９に伝送する。

【０１６３】スイッチ２３０８は、制御部５１９からの
指令に従って、ＰＩＤ制御部２３０７又は２３１０の出
力信号を選択的にボイスコイルモータ駆動部２３１１に
伝送する。ボイスコイルモータ駆動部２３１１は、入力
信号に比例した電流をトラッキングアクチュエータ（ボ
イスコイルモータであって、光ヘッド５０３が有す
る。）に流す。実施例１０のトラッキング制御部は、減
算器２３０６又は２３０９の出力信号が正の値であれば
記録再生光の焦点が右に移動する様にトラッキングアク
チュエータを動かし、減算器２３０６又は２３０９の出
力信号が負の値であれば記録再生光の焦点が左に移動す
る様にトラッキングアクチュエータを動かす。これによ
り、記録再生光は正しく記録トラックの中心（左右の中
心）に結像する。

【０１６４】制御部５１９は、光ディスクの制御を開始
した時、最初にスイッチ２３０８に指令を送り、スイッ
チ２３０８がＰＩＤ制御部２３１０の出力信号（制御ト
ラックからのサイドビームの差分信号に基づく制御信
号）をボイスコイルモータ駆動部２３１１に伝送させ
る。ＰＩＤ制御部２３０７及び２３１０の両方がオント
ラック情報（制御トラックにおいてオントラックし、記
録トラックにおいて減算器２３０６の出力信号の絶対値
が一定範囲内に収まったこと）を制御部５１９に伝送す
ると、制御部５１９はスイッチ２３０８に指令を送る。
スイッチ２３０８は、指令に従って、ＰＩＤ２３１０の
出力信号から切り換えて、ＰＩＤ制御部２３０７の出力
信号（記録トラックの左右のウォブル信号の差分信号に
基づく制御信号）をボイスコイルモータ駆動部２３１１
に伝送する。その後、ＰＩＤ制御部２３０７の出力信号
を使用してトラッキング制御を行う。このようにして実
施例１０の光記録媒体の制御装置は、高い精度で記録ト
ラックの上下及び左右のトラッキングを実現する。

【０１６５】《実施例１１》図２４を用いて、実施例１
１の光記録媒体を説明する。実施例１１の光記録媒体
は、感光材料中に３次元に情報を記録する光ディスクで
ある。図２４（ａ）は実施例１１の光ディスク２４００
の模式的な全体構成図である。図２４（ａ）は図２０
（ａ）と同一であるので、その説明を省略する。制御ト
ラック１０３の１個のセグメント１０５の模式的な拡大
図は、図１（ｂ）と同一であるので、図面及び説明を省
略する。

【０１６６】図２４（ｂ）は記録トラック１０４の１個
のセグメント１０５のサーボ領域１０６の模式的な拡大
平面図（光ディスクの面を上から見た図）である。図２
４（ｃ）は本発明の実施例１１の光記録媒体を図２４
（ａ）のＶＩ−ＶＩで示す面で切断した模式的な断面図
（記録トラック１０４に平行な面で切断している。）で
ある。図２４（ｂ）において、セグメント１０５はサー
ボ領域１０６と、１０７の長さを有するデータ記録領域
１１４とを有する。サーボ領域１０６には、記録トラッ
クの長手方向の異なる位置から上下（感光材料の厚さ方
向）にウォブルしたウォブル信号１３０１、１３０２、
記録トラックの長手方向の異なる位置から左右（記録層
内で（光ディスクの面に平行な面内で）左右に変移した
位置）にウォブルしたウォブル信号２００１、２００
２、層識別信号１１２が記録されている。

【０１６７】実施例１０と比較して、実施例１１の光記
録媒体では記録トラックの上下及び左右の間隔が狭くな
っており、１つのウォブル信号をそのウォブル信号を上
下に挟む２つの記録トラックで共有し、１つのウォブル
信号をそのウォブル信号を左右に挟む２つの記録トラッ
クで共有している（共用している）。奇数トラックと偶
数トラックでウォブル信号の左右の位置が変わる。光デ
ィスクの一定角度のセグメントの先端を境界として、ウ
ォブル信号の左右の位置が変わる。奇数番目の記録層と
偶数番目の記録層でウォブル信号の上下の位置が変わ
る。上記以外の点において、実施例１１の光記録媒体は
実施例１０の光記録媒体と同一である。第２の焦点調節
部５０６は、層識別番号に基づき、減算器１７０６（図
１７）の出力信号の極性を反転させる。同様にトラッキ
ング制御部５０７は、ウォブル信号の左右の位置が切り
換わる点で（光ディスクの一定角度のセグメントの先端
で）減算器２３０６（図２３）の出力信号の極性を反転
させる。それ以外の点において両実施例の制御装置は同
一である。

【０１６８】実施例１０（図２０）の光記録媒体におい
ては、各記録トラックは専用の（他の記録トラックと共
用しない）上下及び左右のウォブル信号を有しており、
実施例１１（図２４）の光記録媒体においては、各記録
トラックは隣接する記録トラックと共用の上下及び左右
のウォブル信号を有していた。他の実施例の光記録媒体
においては、各記録トラックは専用の上下のウォブル信
号と、隣接する記録トラックと共用の左右のウォブル信
号とを有している。更に他の実施例の光記録媒体におい
ては、各記録トラックは専用の左右のウォブル信号と、
隣接する記録トラックと共用の上下のウォブル信号とを
有している。これらの光記録媒体においても、実施例と
同様の効果が得られる。

【０１６９】《実施例１２》図２５を用いて、本発明の
実施例１２の光ピックアップ装置を説明する。図２５
は、実施例１２の光ピックアップ装置の概略的な構成を
示す（サイドビーム、再生系の光学系は省略してい
る。）。実施例１０の光ピックアップ装置は制御光用レ
ーザ１５０１、そのカップリングレンズ１５０５を有し
ていた。これに代えて、実施例１２の光ピックアップ装
置はハーフミラー２５０１、ミラー２５０２を有する。
制御／信号記録用レーザ１５０２が出力した光の一部が
ハーフミラー２５０１によって分岐され、制御光として
使用される。それ以外の点において、両者は同一であ
る。

【０１７０】《実施例１３》図２６、２７を用いて、本
発明の実施例１３の光ピックアップ装置、光記録媒体の
制御装置を説明する。実施例１３の光ピックアップ装置
は複数の（実施例１３においては２つの）信号記録用レ
ーザ（再生にも使用する。）２６０２、２６０３を有す
ることを特徴とする。２つの信号記録用レーザを用い
て、実施例１３の光記録媒体の制御装置は、実施例１等
と比較して２倍の伝送レートで信号を記録し、又は再生
して出力することが出来る。実施例１３の光ピックアッ
プ装置、光記録媒体の制御装置は、実施例１の光記録媒
体（他の実施例の光記録媒体でも良い。）に信号を記録
又は再生する。

【０１７１】図２６は、実施例１３の光ピックアップ装
置の概略的な構成を示す（サイドビーム、再生系の光学
系は省略している。）。実施例１３の光ピックアップ装
置は１個の赤レーザ（波長６６０ｎｍ）２６０１と、２
個の青レーザ（波長４０５ｎｍ）２６０２、２６０３と
を有する（いずれも半導体レーザである。）。図２６に
おいて、２６０１は制御光用レーザ（赤レーザ）、２６
０２は第１の信号記録用レーザ（青レーザ）、２６０３
は第２の信号記録用レーザ（青レーザ）、２６０４〜２
６０６はカップリングレンズ、２６０９、２６１１はミ
ラー、２６０７はＰＢＳ、２６１０はハーフミラー、２
６０８は２個のレンズを有するコリメータ、２６１２は
対物レンズである。

【０１７２】第２の信号記録用レーザ２６０３から出た
光は、カップリングレンズ２６０６で平行光からわずか
にずれた光にされる。対物レンズ２６１２による第２の
信号記録用レーザ２６０３から出た光の結像点は、第１
の信号記録用レーザ２６０２から出た光の結像点よりも
記録層間の上下のピッチ１つ分の距離だけ対物レンズか
ら遠い（第２の信号記録用レーザ２６０３の光は、第１
の信号記録用レーザ２６０２の光が結像する記録トラッ
クの上に隣接する記録トラックに結像する）。第２の信
号記録用レーザ２６０３から出た光は、ＰＢＳ２６０７
に入力される。

【０１７３】第１の信号記録用レーザ２６０２から出た
光は、カップリングレンズ２６０５で略平行光にされ
る。第１の信号記録用レーザ２６０２から出た光は、カ
ップリングレンズ２６０５を通ってＰＢＳ２６０７に入
力される。ＰＢＳ２６０７は、第２の信号記録用レーザ
２６０３から出た光のＳ偏光成分と、第１の信号記録用
レーザ２６０２から出た光のＰ偏光成分とを、光軸が同
じになる様に合成する。合成された光は、２つのレンズ
を有するコリメータ２６０８を通り、ハーフミラー２６
１０に入力され、制御光用レーザ２６０１の光と光軸が
同じになる様に合成される。第２の焦点調節部５０６
は、コリメータ２６０８の１つのレンズを光路方向（２
６２２の方向）に動かすことが出来る。

【０１７４】制御光用レーザ２６０１から出た光は、カ
ップリングレンズ２６０４で略平行光にされ、ミラー２
６０９を経由して、ハーフミラー２６１０で他の光（第
１及び第２の信号記録用レーザ２６０２、２６０３が出
力する光）と光軸が同じになる様に合成される。合成さ
れた３つの光は、ミラー２６１１を経由して対物レンズ
２６１２により絞り込まれ、光記録媒体１００上で、同
一光軸上で３つの異なる点にそれぞれ結像する。制御光
用レーザの光は、反射型回折格子（図示しない。）によ
って０次回折光であるメインビームと±１次回折光であ
るサイドビームとに分けられる。サイドビームは、溝部
１１０と溝間部１１１との境界部分を照射し、その戻り
光がトラッキング制御に用いられる。図２６には制御光
用レーザのメインビームのみを示す。

【０１７５】ハーフミラー２６１０の反射率を変えて、
及びＰＢＳ２６０７に入射する光の偏波面を選んで、３
つの光の強度比が適切な値になる様にする。半導体レー
ザからの光は一般に楕円形のスポットになる。カップリ
ングレンズ２６０４〜２６０６の後に、半導体レーザ２
６０１〜２６０３からの光のスポット形状を略円形に変
換する手段（例えばプリズム）を設けてもよい。

【０１７６】光ピックアップ装置は、対物レンズ２６１
２を光軸方向に（２６２１の方向に）移動させる第１の
焦点調節部（図５の５０５）と、コリメータ２６０８の
１つのレンズを２６２２に示す方向に移動させる第２の
焦点調節部（図５の５０６）とを有する。第１の焦点調
節部により対物レンズ２６１２を移動させると、レーザ
２６０１〜２６０３の３つの光の焦点（結像点）が移動
し、第２の焦点調節部によりコリメータ２６０８の１つ
のレンズを光路方向（２６２２の方向）に移動させる
と、レーザ２６０２、２６０３の２つの光（制御光以外
の光）の焦点（結像点）が移動する。第１の焦点調節部
は、制御光（制御光用レーザ１５０１の光）が制御トラ
ック１０３上で結像するように自動調節する（焦点制御
を行う。例えば非点収差法又はスポットサイズ検出法等
による。）。トラッキング制御部５０７（図５）は、サ
イドビームからの戻り光の光量が等しくなる様にトラッ
キング制御を行う。

【０１７７】第２の焦点調整部は、コリメータ２６２２
の一方のレンズを光路方向に（１５２２の方向に）離散
的に動かすことで、一定の距離（高さ方向に隣接する２
つの記録トラック間のピッチ（規格で定められた所定の
ピッチとする。）の２倍の距離）を単位として、制御光
（制御光用レーザ１５０１の光）と第１の記録再生光
（第１の信号記録用レーザ２６０２の光）の結像点間隔
を離散的に変化させる。これにより、記録再生光の焦点
が上下の記録層２０２間で正確に移動する。第２の焦点
調節部がコリメータ２６０８の１つのレンズを動かした
時、第１の信号記録用レーザ２６０２の光の結像点は、
第２の信号記録用レーザ２６０３の光の結像点と、上に
一定間隔（高さ方向に隣接する２つの記録トラック間の
ピッチの距離）だけ離れて連動する。それ故、記録装置
は、光記録媒体の２つの記録トラックに同時に信号を記
録又は再生することが出来る。

【０１７８】再生時には、ダイクロイックフィルタ等を
用いて波長の異なる制御光用レーザ２６０１の光の反射
光と、記録再生光（第１及び第２の信号記録用レーザ２
６０２、２６０３の光）の反射光とを分離している。第
１及び第２の信号記録用レーザ２６０２、２６０３の光
（Ｐ偏光及びＳ偏光）の反射光は、ＰＢＳを用いて分離
している。

【０１７９】図２７は、実施例１３の光記録媒体の制御
装置の概略的な構成を示す（主として記録系のブロック
を記載している。制御系等は図５に示す実施例１の光記
録媒体の制御装置と同一であり、その記載を省略してい
る。）。図２７において、図５と同一のブロックには同
一の符号を付している。図５と同一のブロックの説明は
省略する。図２７において、１００は光ディスク、５０
１はスピンドルモータ、５０３は光ヘッド、５０４はヘ
ッドアンプ、５１０はレーザ駆動部、５１１はエンコー
ダ、５１２はデコーダ、５１３は入出力部である。

【０１８０】エンコーダ５１１は、エンコード部２７０
１とメモリ２７０２とを有する。デコーダ５１２は、デ
コード部２７０３とメモリ２７０４とを有する。レーザ
駆動部５１０は、制御光用レーザ駆動部２７０５、第１
の信号記録用レーザ駆動部２７０６、第２の信号記録用
レーザ駆動部２７０７を有する。

【０１８１】エンコード部２７０１は、入出力部５１３
から入力した信号を１セクタを単位としてエンコード
（符号化）し、符号化された信号をメモリ２７０２に書
き込む。メモリ２７０２は、書き込まれた２セクタの符
号化された信号を同時に読出し、それぞれ第１の信号記
録用レーザ駆動部２７０６、第２の信号記録用レーザ駆
動部２７０７に伝送する。エンコード部２７０１がメモ
リ２７０２に符号化された信号を書き込むクロックを、
メモリ２７０２が書き込まれた２セクタの符号化された
信号を同時に読出すクロックの２倍にする。本発明の光
記録媒体の制御装置は、実施例１等の制御装置と比較し
て、実質的に２倍のデータレートで信号を光記録媒体に
記録又は再生できる。

【０１８２】制御光用レーザ駆動部２７０５は、制御光
用レーザ２６０１を所定の発光パワーで駆動する。第１
の信号記録用レーザ駆動部２７０６は、偶数番目のセク
タ（０、２、・・）の信号に応じて第１の信号記録用レ
ーザ２６０２に電流を流して、偶数番目のセクタの信号
を偶数の層識別番号（０、２、・・１２６）を有する記
録層の記録トラックに記録する。第２の信号記録用レー
ザ駆動部２７０７は、奇数番目のセクタ（１、３、・
・）の信号に応じて第２の信号記録用レーザ２６０３に
電流を流して、奇数番目のセクタの信号を奇数の層識別
番号（１、３、・・１２７）を有する記録層の記録トラ
ックに記録する。

【０１８３】再生時には、制御光用レーザ、第１及び第
２の信号記録用レーザ２６０１〜２６０３に所定の再生
用電流を流す。光ヘッド５０３は３つのレーザ光の反射
光を入力する。光ヘッド５０３は、ダイクロイックフィ
ルタを用いて波長の異なる制御光用レーザ２６０１の光
の反射光と、記録再生光（第１及び第２の信号記録用レ
ーザ２６０２、２６０３の光）の反射光とを、ダイクロ
イックフィルタを用いて分離し、第１及び第２の信号記
録用レーザ２６０２、２６０３の光の反射光をＰＢＳを
用いて分離している。制御光の処理については説明を省
略する（既に説明済み）。

【０１８４】ヘッドアンプ５０４が出力した２つの記録
トラックからの再生信号（それぞれ第１及び第２の信号
記録用レーザ２６０２、２６０３の光の反射光によっ
て、読み取られる。）は、デコーダ５１２のメモリ２７
０４に同時に書き込まれる。デコード部２７０３は、メ
モリ２７０３から符号化された信号をセクタ単位で読み
出してデコードし（復号化し）、復号化された信号を入
出力部５１３を通じて出力する。デコード部２７０３
は、第１の信号記録用レーザ２６０２で読み出されたセ
クタと、第２の信号記録用レーザ２６０３で読み出され
たセクタとを交互に復号化する。

【０１８５】デコード部２７０３がメモリ２７０４から
再生信号を読み出すクロックを、メモリ２７０４が再生
信号を書き込むクロックの２倍のクロックにする。本発
明の光記録媒体の制御装置は、実施例１等の制御装置と
比較して、実質的に２倍のデータレートで光記録媒体に
信号を記録又は再生することが出来る。又、第１の信号
記録用レーザ２６０２を用いて１つの記録トラックに信
号を記録すると同時に、第２の信号記録用レーザ２６０
３を用いて他の記録トラックから信号を再生することも
出来る。

【０１８６】《実施例１４》図２８を用いて、本発明の
実施例１４の光記録媒体を説明する。実施例１４の光記
録媒体は、軟らかい材料である感光材料中に３次元に情
報を記録する光ディスクである。「軟らかい材料」と
は、もし光記録媒体全体がその材料のみで形成されてい
たならば硬度が不十分な材料を意味する。光記録媒体
は、通常の使用により、光記録媒体の表面に傷が付きに
くいこと、変形しにくいこと及び磨耗しにくいこと等の
条件を満たす必要がある。これらの条件を満たさなけれ
ば、光記録媒体は実用性を有しない。実施例１４の光記
録媒体の感光材料は、軟らかい樹脂に感光材料を分散し
たもの（フォトクロミック分子（例えばスピロベンゾピ
ラン（spirobenzopyran）等）を樹脂中に分散したも
の）である。実施例１４の光記録媒体は、所定の部分を
硬い材料（感光材料よりも高い硬度であって使用上必要
な硬度を有する材料）で形成することにより、光記録媒
体全体として実用上十分な硬度を有する。光記録媒体
は、強度的にも実用性を有する。

【０１８７】図２８（ａ）は、実施例１４の光記録媒体
２８００の模式的な平面図（全体構成図）、図２８
（ｂ）は、その光記録媒体を図２８（ａ）のＶＩＩ−Ｖ
ＩＩで示す面で切断した模式的な断面図である。発明の
理解の容易のため、図２８（ｂ）は、半径（約５０ｍ
ｍ）に比べて厚さ（約１．４ｍｍ）を拡大して光記録媒
体を表示している（図２８（ｃ）、（ｄ）においても同
様）。図２８（ａ）は図１（ａ）と同一であるから説明
を省略する。図２８（ｂ）において、２８０１は軟らか
い感光材料、２８０２は第１の基板（感光材料より硬い
材料、例えばポリオレフィン、ガラス又はＰＭＭＡ等で
形成されている。）である。光記録媒体２８００は、中
央にクランプ穴２８０３を有する。第１の基板２８０２
の上面に、制御層２８０５が形成されている。制御層等
の詳細に付いては実施例１で説明している。

【０１８８】制御装置は中央に凸部を有するターンテー
ブルを有する。光記録媒体をそのターンテーブルに乗
せ、光記録媒体のクランプ穴２８０３にその凸部を嵌合
させることにより、光記録媒体２８００をその制御装置
に装着する。光記録媒体のクランプ部２８０４（制御装
置において光記録媒体が位置ずれしない様にする、光記
録媒体の位置決め部分であって、実施例においては凸部
と嵌合する光記録媒体の内周側面）、裏面及び外周側面
は、第１の基板２８０２で構成されている。実施例１４
の光記録媒体は、樹脂製のケース２８０６に入れて使用
される。光記録媒体２８００がケース２８０６から取り
出されることはない。光記録媒体を制御装置に挿入する
と、制御装置が自動的にケース２８０６の蓋（蓋の構造
は任意である。）を開けて、制御装置の光ピックアップ
が光記録媒体に情報を記録又は再生する。実施例１４の
光記録媒体は、他の物と接触する部分が全て高い硬度を
有する第１の基板２８０２の一部である故に、傷つきに
くく、変形しにくく、磨耗しにくい。

【０１８９】図２８（ｃ）は、本発明の他の光記録媒体
を図２８（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩで示す面で切断した模
式的な断面図である（その平面図は実施例１４と同一の
図２８（ａ））。実施例１４と同一の部分には同一の符
号を付している。図２８（ｃ）に示す他の光記録媒体
は、感光材料２８０１（その材料は実施例１４と同一）
と、第１の基板２８０７（光記録媒体のクランプ部２８
０４及び光記録媒体の裏面を構成する。制御層２８０５
を有する。）と、光記録媒体の上面を覆う高い硬度を有
する第２の基板２８０８（感光材料より硬い材料、例え
ばポリオレフィン、ガラス又はＰＭＭＡ等で形成されて
いる。）とを有する。他の光記録媒体はケースに入れな
いで使用される。他の光記録媒体を制御装置に装着する
方法は、実施例１４と同様である。他の光記録媒体は、
他の物と接触する部分が全て高い硬度を有する第１の基
板２８０７及び第２の基板２８０８で構成されている故
に、傷つきにくく、変形しにくく、磨耗しにくい。

【０１９０】図２８（ｄ）は、本発明の更に他の光記録
媒体を図２８（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩで示す面で切断し
た模式的な断面図である（その平面図は実施例１４と同
一の図２８（ａ））。図２８（ｄ）に示す他の光記録媒
体は、感光材料２８０１（その材料は実施例１４と同
一）と、第１の基板２８０２（光記録媒体のクランプ部
２８０４、光記録媒体の裏面及び外周側面を構成す
る。）と、光記録媒体の上面を覆う高い硬度を有する第
２の基板２８０９（感光材料より硬い材料、例えばポリ
オレフィン、ガラス又はＰＭＭＡ等で形成されている。
制御層２８０５を有する。）とを有する。他の光記録媒
体はケースに入れないで使用される。更に他の光記録媒
体を制御装置に装着する方法は、実施例１４と同様であ
る。更に他の光記録媒体は、他の物と接触する部分が全
て高い硬度を有する第１の基板２８０２及び第２の基板
２８０９で構成されている故に、傷つきにくく、変形し
にくく、磨耗しにくい。上記の様に、制御層２８０５
は、第１の基板（第１の基板又はその一部が光記録媒体
の裏面を形成する。）に形成しても良く（図２８
（ｂ）、（ｃ））、第２の基板（第２の基板又はその一
部が光記録媒体の表面を形成する。）に形成しても良い
（図２８（ｄ））。光記録媒体の外周側面を硬い材料で
形成するか否かは、その用途、感光材料の種類等を考慮
して、選択することが好ましい。

【０１９１】上記の実施例においてはクロックピットか
らの再生信号を基準に各種の信号を生成している。これ
に代えて、光記録媒体にクロックピットを設けず、光記
録媒体の溝部からサーボ領域への変化点（又はサーボ領
域から溝部への変化点）で制御光の再生信号のレベルが
変化することを利用し、この変化点を基準に各種の信号
を生成しても良い。同様に、光記録媒体の溝間部からサ
ーボ領域への変化点（又はサーボ領域から溝間部への変
化点）で制御光の再生信号のレベルが変化することを利
用し、この変化点を基準に各種の信号を生成しても良
い。クロックピットをなくし、１つのウォブルピットが
クロックピットの役割を兼ねての良い。

【０１９２】実施例１〜３等においてはトラッキング制
御用信号として、溝部又は溝間部を設けたが、これに代
えて、連続した信号ピット列を設け、連続した信号ピッ
ト列を制御トラックとしても良い。実施例１等の光ピッ
クアップ装置、制御装置において、３ビーム法によりト
ラッキング制御を行っているが、これに代えてプッシュ
プル法等を用いても良いことは言うまでもない。位置情
報を、溝の蛇行により記録しても良い。例えば、サイド
ビームの出力信号に基づいて、位置情報を再生すること
が出来る。溝部、溝間部、又は溝部及び溝間部を設けた
光記録媒体の最内周又は最外周の制御トラック１０３
に、同一の原盤から複製された光記録媒体に共通の、書
換できない固有情報（他の原盤から複製された光記録媒
体に記録された情報と異なる情報）を記録しても良い。
例えば光記録媒体の識別情報、ユーザの不正コピーを防
止するための秘密情報等を記録する。同様に、サンプル
サーボ方式の光記録媒体の鏡面部分、最内周、又は最外
周に同一の原盤から複製された光記録媒体に共通の、書
換できない固有情報を記録しても良い。

【０１９３】上記の実施例においては、制御トラック及
び記録トラックは放射線状に（光ディスクの半径方向
に）設けられたサーボ領域により、それぞれ１２８０個
のセグメント１０５に分割されていた。これは例示であ
って、他の任意の構成であっても良い。例えば、光記録
媒体は複数のゾーンを有し、各ゾーンにおいて放射線状
に設けられたサーボ領域により、複数のセグメントに分
割されていても良い。又は例えば、制御トラック及び記
録トラックに沿って、等しい長さを有するセグメントが
設けられていても良い（セグメントの境界は半径方向に
整列していない。）。分散アドレスでなく、例えば所定
のデータ記録領域にアドレス情報がまとめて記録されて
いても良い。

【０１９４】上記の実施例では位置情報を制御トラック
に記録したが、これに代えて又は制御トラックに加え
て、記録トラックに位置情報及び層識別信号を記録して
も良い。上記の実施例では制御層を有する光ディスクを
例示したが、感光材料表面に直接制御層を形成しても良
い。上記の実施例では円盤状の光記録媒体の例で説明し
たが、カード状の光記録媒体でも良く、この場合はトラ
ッキング制御用の溝は直線状でも良い。

【０１９５】

【発明の効果】本発明によれば、媒体の可換性や互換性
を確保した大容量の３次元の光記録媒体、光ピックアッ
プ装置、光記録媒体の制御装置を実現出来るという有利
な効果が得られる。光記録媒体を記録再生装置から取り
外して再度取り付けたり、光記録媒体を他の記録再生装
置に取り付けても、改めてトラッキング制御をかけ、記
録層を識別する信号で層を特定することで、記録媒体中
の同じ位置を特定することが容易にできる。これにより
光記録媒体の可換性や互換性を得ることができる。本発
明によれば、高速で信号を記録し又は再生する光記録媒
体の制御装置を実現出来るという有利な効果が得られ
る。発明をある程度の詳細さをもって好適な形態につい
て説明したが、この好適形態の現開示内容は構成の細部
において変化してしかるべきものであり、各要素の組合
せや順序の変化は請求された発明の範囲及び思想を逸脱
することなく実現し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の実施例１の光記録媒体の
模式的な全体構成図であり、図１（ｂ）はその制御トラ
ックの１個のセグメントの模式的な拡大図であり、図１
（ｃ）はその記録トラックの１個のセグメントの模式的
な拡大図である。

【図２】図２は本発明の実施例１の光記録媒体の模式的
な断面図である。

【図３】図３は本発明の実施例１の光ピックアップ装置
の概略的な構成図である。

【図４】図４は本発明の実施例の光ピックアップ装置の
分散アドレスフォーマットの構成を示す図である。

【図５】図５は本発明の実施例１の光記録媒体の制御装
置のブロック図である。

【図６】図６は本発明の実施例２の光記録媒体の模式的
な断面図である。

【図７】図７は本発明の実施例３の光記録媒体の模式的
な断面図である。

【図８】図８（ａ）は本発明の実施例４の光記録媒体の
模式的な全体構成図であり、図８（ｂ）は制御トラック
の１個のセグメントの模式的な拡大図であり、図８
（ｃ）は記録トラックの１個のセグメントの模式的な拡
大図である。

【図９】図９は本発明の実施例４の光記録媒体の模式的
な断面図である。

【図１０】図１０は本発明の実施例４の光ピックアップ
装置の概略的な構成図である。

【図１１】図１１は本発明の実施例５の光ピックアップ
装置の概略的な構成図である。

【図１２】図１２は本発明の実施例６の光ピックアップ
装置の概略的な構成図である。

【図１３】図１３（ａ）は本発明の実施例７の光記録媒
体の模式的な全体構成図であり、図１３（ｂ）はその記
録トラックの１個のセグメントのサーボ領域の模式的な
拡大平面図であり、図１３（ｃ）はその模式的な断面図
である。

【図１４】図１４は、光記録媒体の生産からユーザが光
媒体を使用するまでの流れを示す図である。

【図１５】図１５は本発明の実施例７の光ピックアップ
装置の概略的な構成図である。

【図１６】図１６は本発明の実施例７の光記録媒体の制
御装置の概略的な構成図である。

【図１７】図１７は本発明の実施例７の光記録媒体の制
御装置の第２の焦点調節部の概略的な構成図である。

【図１８】図１８（ａ）は本発明の実施例８の光ディス
クの模式的な全体構成図であり、図１８（ｂ）はその記
録トラックの１個のセグメントのサーボ領域の模式的な
拡大平面図であり、図１８（ｃ）はその模式的な断面図
である。

【図１９】図１９は、本発明の実施例９の光ピックアッ
プ装置の概略的な構成図である。

【図２０】図２０（ａ）は本発明の実施例１０の光記録
媒体の模式的な全体構成図であり、図２０（ｂ）はその
記録トラックの１個のセグメントのサーボ領域の模式的
な拡大平面図であり、図２０（ｃ）はその模式的な断面
図である。

【図２１】図２１は本発明の実施例１０の光ピックアッ
プ装置の概略的な構成図である。

【図２２】図２２は本発明の実施例１０の光記録媒体の
制御装置の概略的な構成図である。

【図２３】図２３は本発明の実施例１０の光記録媒体の
制御装置の第２の焦点調節部の概略的な構成図である。

【図２４】図２４（ａ）は本発明の実施例１１の光記録
媒体の模式的な全体構成図であり、図２４（ｂ）はその
記録トラックの１個のセグメントのサーボ領域の模式的
な拡大平面図であり、図２４（ｃ）はその模式的な断面
図である。

【図２５】図２５は本発明の実施例１２の光ピックアッ
プ装置の概略的な構成図である。

【図２６】図２６は本発明の実施例１３の光ピックアッ
プ装置の概略的な構成図である。

【図２７】図２７は、実施例１３の光記録媒体の制御装
置の概略的な構成図である。

【図２８】図２８（ａ）は本発明の実施例１４の光記録
媒体の模式的な全体構成図であり、図２８（ｂ）は、そ
の模式的な断面図であり、図２８（ｃ）は本発明の他の
光記録媒体の断面図であり、図２８（ｄ）は、本発明の
更に他の光記録媒体の断面図である。

【符号の説明】

１００、８００、１３００、１８００、２０００、２４
００、２８００光ディスク １０１、８０１ 光ディスク基板 １０２、８０２ 感光材料 １０３、８０３、８０４ 制御トラック １０４、８１２ 記録トラック １０５、８０５、８１３ セグメント １０６、８０６、８１４ サーボ領域 １０８、８０８ クロックピット １０９、８１１ アドレスピット ８０９、８１０ ウォブルピット １１０ 溝部 １１１ 溝間部 １１２ 層識別信号 １１３ データ（光学的性質が変化した部分） １１４，８１５ データ記録領域 ２０１ 制御層 ２０２ 記録層 １３０１、１３０２、２００１、２００２ ウォブル
信号 １８０１ クロック信号 ２０３、１５１７、２６１２ 対物レンズ ２０４ 制御光のメインビーム ２０５、２０６ 制御光のサイドビーム ２０７ 記録再生光 ３０１、１１０１、１５０１、１５０２、１５０３，１
５０４、２１０１、２１０２、２６０１、２６０２、２
６０３ レーザ ３０２、１１０２、１２０２、１５０５、１５０６、１
５０７、１５０８、２１０３、２１０４、２６０４、２
６０５、２６０６ カップリングレンズ ３０３、３０５、２６０７ ＰＢＳ ３０４、１５１３、２６０８ コリメータ ３０６、３０７、３０８、１５１０、１５１１、１５１
５、１５１６、１９０２、２１０５、２１０７、２５０
２、２６０９、２６１１ ミラー １００３、１００５、１５０９、１５１２、１５１４、
１９０１、２１０６、２１０８、２５０１、２６１０
ハーフミラー ５０１ スピンドルモータ ５０２ スピンドルモータ制御部 ５０３ 光ヘッド ５０４ ヘッドアンプ ５０５ 第１の焦点調節部 ５０６ 第２の焦点調節部 ５０７ トラッキング調節部 ５０８ トラバースモータ ５０９ トラバースモータ制御部 ５１０ レーザ駆動部 ５１１ エンコーダ ５１２ デコーダ ５１３ 入出力部 ５１４ 層識別信号検出部 ５１５ プリピット検出部 ５１６ クロックピット検出部 ５１７ アドレス情報検出部 ５１８ 記録トラック高さ検出部 ５１９ 制御部 ５２０ 記憶部 １６０１ 層識別信号記録パルス生成部 １６０２ 上ウォブル信号記録パルス生成部 １６０３ 下ウォブル信号記録パルス生成部 ２２０１ 左ウォブル信号記録パルス生成部 ２２０２ 右ウォブル信号記録パルス生成部 １６０４ 層識別信号出力部 １６０５、２７０５ 制御光用レーザ駆動部 １６０６、２７０６、２７０７ 信号記録用レーザ駆
動部 １６０７ 上ウォブル信号用レーザ駆動部 １６０８ 下ウォブル信号用レーザ駆動部 ２２０３ 左ウォブル信号用レーザ駆動部 ２２０４ 右ウォブル信号用レーザ駆動部 １７０１、２３０１ ウォブル信号抽出ウインドウ生
成部 １７０２ 上ウォブル信号抽出部 １７０３ 下ウォブル信号抽出部 １７０４、１７０５、２３０４、２３０５ ピーク検
出部 １７０６、１７０７、１７０９、２３０６、２３０９
減算器 １７０８、２３１１ ボイスコイルモータ駆動部 １７１０、２３０７、２３１０ ＰＩＤ制御部 ２３０２ 左ウォブル信号抽出部 ２３０３ 右ウォブル信号抽出部 ２３０８ スイッチ ２７０１ エンコード部 ２７０３ デコード部 ２７０２、２７０４ メモリ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/135 Ｇ１１Ｂ 7/135 Ｚ 7/24 ５２２ 7/24 ５２２Ａ ５２２Ｌ ５２２Ｚ ５３５ ５３５Ａ Ｆターム(参考） 5D029 HA06 JB16 JC01 LB04 LC13 MA33 5D090 AA01 AA03 BB12 BB16 BB17 BB18 BB19 CC01 CC04 CC06 DD01 FF02 FF05 FF11 FF21 GG03 GG16 GG23 GG25 GG28 HH01 KK06 KK07 KK13 KK15 LL01 5D118 BA01 BA06 BB03 BB08 BC04 BC05 BF02 BF03 CA11 CA13 CD02 CD03 CG03 CG04 CG05 CG07 CG14 CG26 DC04 DC05 5D119 AA10 AA11 AA22 AA24 BA01 BA02 BB02 BB13 CA15 DA01 DA05 EA02 EA03 EC07 EC33 EC40 EC41 EC47 FA05 FA08 JA02 JA43 JA70

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予めトラッキング制御用信号を形成した
   制御層と、光学的性質を変化させることが出来る感光材
   料と、を重ねた光記録媒体であって、前記感光材料の体
   積中に記録すべきデータに対応する離散的な光学的性質
   が変化した部分が分布する領域（以下、「記録トラッ
   ク」と呼ぶ。）を層状（以下、各層を「記録層」と呼
   ぶ。）に、前記制御層のトラッキング制御用信号によっ
   てガイドされた光ビームが通る経路（以下、「制御トラ
   ック」と呼ぶ。）に重ねて形成したことを特徴とする光
   記録媒体。
2. 【請求項２】 前記感光材料が、光強度に対して大きな
   非線形性を有することを特徴とする請求項１に記載の光
   記録媒体。
3. 【請求項３】 前記制御層に、位置情報を記録したこと
   を特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
4. 【請求項４】 各層に層を識別する信号を記録したこと
   を特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
5. 【請求項５】 前記層を識別する信号が、前記制御層に
   形成された信号の記録位置と一定の関係を有する位置に
   記録されていることを特徴とする請求項４に記載の光記
   録媒体。
6. 【請求項６】 前記位置情報が前記制御層に離散的に記
   録され、前記位置情報が記録された領域に重なった各記
   録層の領域に、記録層を識別する信号を記録したことを
   特徴とする請求項４に記載の光記録媒体。
7. 【請求項７】 前記制御層を通して光を各記録層に照射
   することにより、信号を記録又は再生することを特徴と
   する請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載の
   光記録媒体。
8. 【請求項８】 所定の領域の前記制御トラックに重なる
   全ての記録層の前記記録トラックの感光材料が、全てそ
   の光学的性質を変化させられていることを特徴とする請
   求項１に記載の光記録媒体。
9. 【請求項９】 前記制御トラックに、書換できない固有
   情報を記録したことを特徴とする請求項１に記載の光記
   録媒体。
10. 【請求項１０】 各記録層の前記記録トラックの長手方
    向の異なる位置から記録層の厚み方向に互いに逆方向に
    変移した位置に対のウォブル信号が記録されていること
    を特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
11. 【請求項１１】 前記対のウォブル信号が、前記制御層
    に形成された信号の記録位置と所定の関係を有する位置
    に記録されていることを特徴とする請求項１０に記載の
    光記録媒体。
12. 【請求項１２】 各層の前記記録トラックの長手方向の
    異なる位置から記録層の厚み方向に互いに逆方向に変移
    した位置に対のウォブル信号が記録されており、且つ前
    記記録層内であって前記記録トラックの長手方向の異な
    る位置から左右に変移した位置に他の対のウォブル信号
    が記録されていることを特徴とする請求項１に記載の光
    記録媒体。
13. 【請求項１３】 光記録媒体をその制御装置にクランプ
    するクランプ部を有し、前記クランプ部が前記感光材料
    よりも高い硬度を有する材料で形成されていることを特
    徴とする請求項１から請求項１２のいずれかの請求項に
    記載の光記録媒体。
14. 【請求項１４】 表面及び裏面が前記感光材料よりも高
    い硬度を有する材料で覆われていることを特徴とする請
    求項１から請求項１２のいずれかの請求項に記載の光記
    録媒体。
15. 【請求項１５】 同一光軸上の異なる２つの点である第
    １の結像点及び第２の結像点に同時に像を結ぶ光ピック
    アップ装置であって、前記第１の結像点から戻る光で焦
    点制御及びトラッキング制御を行い、前記第２の結像点
    に像を結ぶ光で記録又は再生を行うことを特徴とする光
    ピックアップ装置。
16. 【請求項１６】 予めトラッキング制御用信号を形成し
    た制御層と、光学的性質を変化させることが出来る感光
    材料と、を重ねた光記録媒体に用いる光ピックアップ装
    置であって、 制御層に位置させた前記第１の結像点の光で焦点制御及
    びトラッキング制御を行い、感光材料中に位置させた前
    記第２の結像点の光で記録又は再生を行うことを特徴と
    する請求項１５に記載の光ピックアップ装置。
17. 【請求項１７】 同一光軸上の異なる２つの点である第
    １の結像点及び第２の結像点に同時に像を結ぶ光ピック
    アップ装置であって、 第１の焦点調節部及び第２の焦点調節部を有し、 前記第１の焦点調節部を調節すると、２つの結像点が移
    動し、 前記第２の焦点調節部を調節すると、前記第２の結像点
    のみが移動する、 ことを特徴とする光ピックアップ装置。
18. 【請求項１８】 少なくとも１つのレーザとカップリン
    グレンズとを有し、前記レーザから出力された光が前記
    カップリングレンズを通って前記第２の結像点で像を結
    び、前記第２の焦点調節部が前記レーザと前記カップリ
    ングレンズとの距離を光路方向に変化させて前記第２の
    結像点の位置を変化させることを特徴とする請求項１７
    に記載の光ピックアップ装置。
19. 【請求項１９】 少なくとも複数のレンズを有するコリ
    メータを有し、レーザから出力された光が前記コリメー
    タを通って前記第２の結像点で像を結び、前記第２の焦
    点調節部が前記コリメータのレンズ間隔を光路方向に変
    化させて前記第２の結像点の位置を変化させることを特
    徴とする請求項１７に記載の光ピックアップ装置。
20. 【請求項２０】 予めトラッキング制御用信号を形成し
    た制御層と、光学的性質を変化させることが出来る感光
    材料と、を重ねた光記録媒体に用いる光ピックアップ装
    置であって、 第１の波長の第１のレーザと、前記第１の波長より波長
    が短い第２の波長の第２のレーザとを有し、 前記第１のレーザが前記制御層からトラッキング制御用
    信号を再生し、 前記第２のレーザが前記感光材料に結像して信号を記録
    又は再生する、 ことを特徴とする光ピックアップ装置。
21. 【請求項２１】 予めトラッキング制御用信号を形成し
    た制御層と、光学的性質を変化させることが出来る感光
    材料と、を重ねた光記録媒体に用いる光ピックアップ装
    置であって、 第１のレーザ、第２のレーザ、第３のレーザ及び第４の
    レーザを有し、 前記第１のレーザが前記制御層に設けた制御トラックか
    らトラッキング制御用信号を再生し、 前記第２のレーザが各記録層の記録トラックに、クロッ
    ク信号、位置情報の信号、記録層を識別する信号及びデ
    ータ信号の中の少なくとも１つの信号を記録し、 前記第３のレーザが、各記録層の前記記録トラックから
    記録層の厚み方向に変移した位置に第１のウォブル信号
    を記録し、 前記第４のレーザが、各記録層の前記記録トラックから
    前記第１のウォブル信号と逆方向に変移した位置に第２
    のウォブル信号を記録する、 ことを特徴とする光ピックアップ装置。
22. 【請求項２２】 第２のレーザ、第３のレーザ及び第４
    のレーザを有し、 前記第２のレーザが各記録層のクロック信号、位置情報
    の信号、記録層を識別する信号及びデータ信号の中の少
    なくとも１つの信号を記録すると共に、前記制御層から
    トラッキング制御用信号を再生し、 前記第３のレーザが、各記録層の前記記録トラックから
    記録層の厚み方向に変移した位置に第１のウォブル信号
    を記録し、 前記第４のレーザが、前記第１のウォブル信号と逆方向
    に変移した位置に第２のウォブル信号を記録する、 ことを特徴とする光ピックアップ装置。
23. 【請求項２３】 第５のレーザ及び第６のレーザを更に
    有し、 前記第５のレーザが、記録層内であって前記記録トラッ
    クの長手方向から左右いずれか一方に変移した位置に第
    ３のウォブル信号を記録し、 前記第６のレーザが、記録層内であって前記第３のウォ
    ブル信号と逆方向に変移した位置に第４のウォブル信号
    を記録する、 ことを特徴とする請求項２１又は請求項２２に記載の光
    ピックアップ装置。
24. 【請求項２４】 請求項１０に記載の光記録媒体に記録
    された対のウォブル信号の再生信号に基づいて焦点制御
    を行うことを特徴とする光ピックアップ装置。
25. 【請求項２５】 請求項１０又は請求項１１に記載の光
    記録媒体に記録された対のウォブル信号の再生信号に基
    づいて焦点制御を行い、且つ前記制御層に形成されたト
    ラッキング制御用信号に基づいてトラッキング制御をす
    ることを特徴とする光ピックアップ装置。
26. 【請求項２６】 請求項１２に記載の光記録媒体の記録
    層の厚み方向に互いに逆方向に変移した位置に記録され
    た対のウォブル信号に基づいて焦点制御を行い、且つ、 前記記録層内であって前記記録トラックから左右に変移
    した位置に記録された他の対のウォブル信号に基づいて
    トラッキング制御をすることを特徴とする光ピックアッ
    プ装置。
27. 【請求項２７】 請求項１５から請求項１９のいずれか
    の請求項に記載の光ピックアップ装置を有し、２つの結
    像点の間隔を光軸方向に一定間隔で離散的に変化させて
    信号の記録又は再生を行うことを特徴とする光記録媒体
    の制御装置。
28. 【請求項２８】 請求項１５から請求項１９のいずれか
    の請求項に記載の光ピックアップ装置を有し、前記第１
    の結像点を光軸方向に連続的に変化させて焦点制御を行
    い、２つの結像点の間隔を光軸方向に一定間隔で離散的
    に変化させて信号の記録又は再生を行うことを特徴とす
    る光記録媒体の制御装置。
29. 【請求項２９】 請求項１５から請求項１９のいずれか
    の請求項に記載の光ピックアップ装置を有し、前記第２
    の結像点に結像する光をこの光の戻り光から得られる焦
    点誤差信号を用いて前記第１の結像点と同じ点に像を結
    ぶように調整した後、一定間隔で離散的に前記第２の結
    像点をずらせて、信号を記録又は再生することを特徴と
    する光記録媒体の制御装置。
30. 【請求項３０】 請求項８に記載の光記録媒体の制御装
    置であって、前記所定の領域において、光ビームの焦点
    の位置を前記制御層から各記録層に変化させ、前記制御
    層の位置を基準とする各記録層の前記記録トラックの位
    置を記憶し、記憶された各記録トラックの位置情報に基
    づいて光ビームの焦点の位置を定め、記録又は再生を行
    うことを特徴とする光記録媒体の制御装置。
31. 【請求項３１】 予めトラッキング制御用信号を形成し
    た制御層と、光学的性質を変化させることが出来る感光
    材料と、を重ねた光記録媒体の制御装置であって、 請求項１７から請求項１９のいずれかの請求項に記載の
    光ピックアップ装置を有し、 前記第１の焦点調節部が前記第１の結像点を前記制御層
    に位置させ、前記第１の結像点に結像する光の反射光に
    基づいて焦点制御及びトラッキング制御を行い、 前記第２の焦点調節部が前記第１の結像点を基準に前記
    第２の結像点を光軸方向に一定間隔で離散的に動かし
    て、感光材料中に信号を記録又は再生することを特徴と
    する光記録媒体の制御装置。
32. 【請求項３２】 前記第１の焦点調節部が前記第１の結
    像点を光軸方向に連続的に動かして焦点制御を行うこと
    を特徴とする請求項３１に記載の光記録媒体の制御装
    置。
33. 【請求項３３】 前記制御層には更に位置情報が記録さ
    れており、 前記位置情報信号が記録された領域に重なった感光材料
    中に記録層を識別する信号が記録されているかどうかを
    判定し、記録していなければ記録層を識別する信号を記
    録することを特徴とする請求項３１に記載の光記録媒体
    の制御装置。
34. 【請求項３４】 記録層を識別する信号、ウォブル信
    号、位置情報の中の少なくとも１つの信号が記録されて
    いる所定の領域の感光材料中に、信号を記録出来ないこ
    とを特徴とする請求項３１に記載の光記録媒体の制御装
    置。
35. 【請求項３５】 感光材料の体積中に記録トラックを層
    状に形成した光記録媒体の制御装置であって、 同一光軸上の異なる２つの点である第１の結像点及び第
    ２の結像点に同時に像を結ぶ光ピックアップ装置を有
    し、 前記第１の結像点と前記第２の結像点とを、異なる層の
    記録トラックに位置させ、それぞれの記録トラックで信
    号を記録又は再生することを特徴とする光記録媒体の制
    御装置。
36. 【請求項３６】 前記光ピックアップ装置は第１のレー
    ザと第２のレーザとを有し、前記第１のレーザが出力し
    た光ビームは前記第１の結像点で結像し、前記第２のレ
    ーザが出力した光ビームは前記第２の結像点で結像し、 前記第１のビームにより１つの記録トラックに信号を記
    録すると同時に、前記第２のビームにより他の１つの記
    録トラックから信号を再生することを特徴とする請求項
    ３５に記載の光記録媒体の制御装置。