JP2009163811A - 光ディスク装置及び位置制御方法並びに光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスクの一様な記録層内形成する記録マークの位置精度を高め得るようにする。
【解決手段】光ディスク装置１０は、光ピックアップ１７の光路形成部２０において参照光ビームＬＥ及び情報光ビームＬＭの光路をそれぞれ適切に調整した上で、対物レンズ１８により参照光ビームＬＥ及び情報光ビームＬＭをそれぞれ集光し、参照光ビームＬＥを目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させるよう対物レンズ１８をフォーカス方向及びトラッキング方向に位置制御することにより、当該対物レンズ１８により集光する情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを目標マーク層ＹＧの目標トラックＴＧに合わせることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は光ディスク装置及び位置制御方法並びに光ピックアップに関し、例えば光ディスクに複数層の記録する光ディスク装置に適用して好適なものである。

従来、光ディスク装置においては、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等、光ディスクに対して光ビームを照射し、その反射光を読み取ることにより情報を再生するようになされたものが広く普及している。

またかかる従来の光ディスク装置では、当該光ディスクに対して光ビームを照射し、当該光ディスクの局所的な反射率等を変化させることにより、情報の記録を行うようになされている。

この光ディスクに関しては、当該光ディスク上に形成される光スポットの大きさは、およそλ／ＮＡ（λ：光ビームの波長、ＮＡ:開口数）で与えられ、解像度もこの値に比例することが知られている。例えば、ＢＤ方式では、直径１２０［ｍｍ］の光ディスクにおよそ２５［ＧＢ］のデータを記録することができる。

ところで光ディスクには、音楽コンテンツや映像コンテンツ等の各種コンテンツ、或いはコンピュータ用の各種データ等のような種々の情報が記録されるようになされている。特に近年では、映像の高精細化や音楽の高音質化等により情報量が増大し、また１枚の光ディスクに記録するコンテンツ数の増加が要求されているため、当該光ディスクのさらなる大容量化が要求されている。

ここで、１枚の光ディスクに複数の記録層を設けることを検討する。光ディスクは、図１（Ａ）に示すように、仮に従来のＤＶＤ方式及びＢＤ方式のように反射層や記録層等の種類の異なる材料を積層する構成とした場合、その製造工程が複雑化し製造コストの上昇等を招いてしまう。

そこで光ディスク装置のなかには、光ディスクの一様な記録層内に記録マークの層（以下、これをマーク層と呼ぶ）を複数積層しながら記録することにより大容量化を図ったものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１（Ｂ）に示すように、かかる構成の光ディスク装置に対応した光ディスク１００は、記録層１０１内が一様であり、当該記録層内には位置の目印となり得るものが存在しない。このため光ディスク１００には、トラック等が形成された基準層１０４が別途設けられている。

すなわち光ディスク装置は、基準層１０４の基準とするトラック（以下これをトラックＴＥと呼ぶ）に所定のサーボ光ビームＬＳを合焦させ、当該サーボ光ビームＬＳと一致した光軸ＸＬを有する情報光ビームＬＭを記録層１０１内の目標とする位置（以下これを目標位置ＰＧと呼ぶ）に合焦させるようになされている。
特開２００７−２２０２０６公報（第１図、第４図及び第５図）

ところでかかる構成の光ディスク装置は、図２（Ａ）に示すように、基準層１０４の基準トラックと各マーク層のトラックを対応づけて管理し、情報の記録及び再生を行うことになる。このため光ディスク１００は、記録層１０１内において、ある基準トラックに対応する各マーク層のトラックにより、図２（Ｂ）に示すような仮想的な円筒ＣＹＬを形成することになる。

このとき光ディスク装置は、光ディスク１００が理想的な状態であれば、円筒ＣＹＬの中心軸ＸＣを光軸ＸＬに対し平行とする。

しかしながら光ディスク装置では、光ディスク１００が理想的な状態から傾いて装着され、或いは光ディスク１００自体に反りを生じる可能性がある。このとき円筒ＣＹＬの中心軸ＸＣは、図３（Ａ）に示すように、光軸ＸＬに対し平行ではなくなってしまう。

実際上、光ディスク装置は、その個体差等により、光ディスク１００の装着時に個別の傾きを持たせてしまう可能性があり、また光ディスク１００のチャッキング機構等に起因し、チャッキングの度に傾きが微妙に相違する可能性がある。さらに光ディスク１００は、経時変化により、徐々に反り具合が変化する可能性もある。

このため光ディスク装置は、例えば１回目の記録がなされた光ディスク１００に対し、記録済みのトラックに続けて新たなトラックを形成しながら２回目の記録を行うような場合に、１回目の記録時と２回目の記録時とで光軸ＸＬに対する円筒ＣＹＬの中心軸ＸＣの傾きが変化することが考えられる。

また光ディスク装置では、サーボ光ビームＬＳ及び情報光ビームＬＭの光軸が互いにずれてしまう場合や、光ディスク１００の中心ＸＤと光ディスク装置側のスピンドルモータ等の回転中心ＸＴとがずれてしまう可能性もある。このとき円筒ＣＹＬの中心軸ＸＣは、図３（Ｂ）に示すように平行移動することになってしまう。

さらに光ディスク１００は、記録層１０１の特性等により経時変化し、例えば図３（Ｃ）に示すように収縮する可能性がある。これにより、例えば円筒ＣＹＬの下底面から上底面までの距離が変化することになる。

この場合、光ディスク装置は、経時変化後に目標位置ＰＧに応じてサーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳと情報光ビームＬＭの焦点ＦＭとの距離を単純に設定すると、焦点ＦＭを目標位置ＰＧと異なる他のマーク層に合わせてしまう。

これらの場合、光ディスク装置は、図４に示すように、記録済の領域ＡＲ１に上書きして新たな領域ＡＲ２を記録してしまう可能性がある。すなわち光ディスク装置は、光ディスク１００の反りや傾き等により、記録済のトラックに新たなトラックを上書きしてしまい、既存の情報を誤って消去してしまう恐れがあった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光ディスクの一様な記録層内に形成する記録マークの位置精度を高め得る光ディスク装置及び位置制御方法並びに光ピックアップを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明の光ディスク装置及び位置制御方法においては、一様な記録層内に情報を表す記録マークにより同心円状又は螺旋状のトラックが形成される光ディスクに対し情報を記録し又は光ディスクから情報を再生するための情報光ビームと、光ディスクに形成済の参照トラックに照射するための参照光ビームとを、記録層内にそれぞれ集光する対物レンズと、情報光ビームの光軸方向に関し、対物レンズから参照光ビームの焦点までの距離及び対物レンズから情報光ビームの焦点までの距離を同等に揃えると共に、半径方向に関し、情報光ビームの焦点と参照光ビームの焦点とを所定トラック数だけ離隔させるよう、対物レンズへ入射される情報光ビーム及び参照光ビームの光路を形成する光路形成部と、参照光ビームを参照トラックに合焦させるよう対物レンズを位置制御する位置制御部とを設けるようにした。

これにより本発明の光ディスク装置は、参照光ビームの焦点を既存の参照トラックに合焦させるだけで、当該参照トラックから所定トラック数だけ離隔したトラック上に情報光ビームを合焦させることができる。

また本発明の位置制御方法においては、一様な記録層内に情報を表す記録マークにより同心円状又は螺旋状のトラックが形成される光ディスクに対し情報を記録し又は光ディスクから情報を再生するための情報光ビームと、光ディスクに形成済の参照トラックに照射するための参照光ビームとを所定の対物レンズへ入射させるよう、当該情報光ビーム及び当該参照光ビームの光路をそれぞれ形成する光路形成ステップと、対物レンズによって情報光ビーム及び参照光ビームを集光することにより、情報光ビームの光軸方向に関し、対物レンズから参照光ビームの焦点までの距離及び対物レンズから情報光ビームの焦点までの距離を同等に揃えると共に、半径方向に関し、情報光ビームの焦点と参照光ビームの焦点とを所定トラック数だけ離隔させる集光ステップと、対物レンズにより集光された参照光ビームを参照トラックに合焦させるよう対物レンズを位置制御する位置制御ステップとを設けるようにした。

これにより本発明の位置制御方法では、参照光ビームの焦点を既存の参照トラックに合焦させるだけで、当該参照トラックから所定トラック数だけ離隔したトラック上に情報光ビームを合焦させることができる。

さらに本発明の光ピックアップにおいては、一様な記録層内に情報を表す記録マークにより同心円状又は螺旋状のトラックが形成される光ディスクに対し情報を記録し又は光ディスクから情報を再生するための情報光ビームと、光ディスクに形成済の参照トラックに照射するための参照光ビームとを、記録層内にそれぞれ集光する対物レンズと、情報光ビームの光軸方向に関し、対物レンズから参照光ビームの焦点までの距離及び対物レンズから情報光ビームの焦点までの距離を同等に揃えると共に、半径方向に関し、情報光ビームの焦点と参照光ビームの焦点とを所定トラック数だけ離隔させるよう、対物レンズへ入射される情報光ビーム及び参照光ビームの光路を形成する光路形成部と、参照光ビームが参照トラックにより反射されてなる参照反射光ビームを受光することにより、所定の位置制御部に対し、当該参照反射光ビームの受光結果を基に、参照光ビームを参照トラックに合焦させるよう対物レンズを位置制御させる参照光受光部とを設けるようにした。

これにより本発明の光ピックアップでは、所定の位置制御部により参照光ビームの焦点を既存の参照トラックに合焦させるだけで、当該参照トラックから所定トラック数だけ離隔したトラック上に情報光ビームを合焦させることができる。

本発明によれば、参照光ビームの焦点を既存の参照トラックに合焦させるだけで、当該参照トラックから所定トラック数だけ離隔したトラック上に情報光ビームを合焦させることができ、かくして光ディスクの一様な記録層内に形成する記録マークの位置精度を高め得る光ディスク装置及び位置制御方法を実現できる。

また本発明によれば、所定の位置制御部により参照光ビームの焦点を既存の参照トラックに合焦させるだけで、当該参照トラックから所定トラック数だけ離隔したトラック上に情報光ビームを合焦させることができ、かくして光ディスクの一様な記録層内に形成する記録マークの位置精度を高め得る光ピックアップを実現できる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）第１の実施の形態
（１−１）焦点位置制御の基本原理
まず第１の実施の形態による焦点位置制御の基本原理について説明する。第１の実施の形態では、光ディスク装置１０から光ディスク１００へ情報光ビームＬＭを照射することにより光ディスク１００に情報を記録し、また当該情報光ビームＬＭが反射されてなる情報反射光ビームＬＭを検出することにより当該光ディスク１００から情報を読み出すようになされている。

実際上光ディスク１００は、図５に外観図を示すように、全体として略円板状に構成され、中心にチャッキング用の孔１００Ｈが設けられている。また光ディスク１００は、図６に断面図を示すように、情報を記録するための記録層１０１の両面を基板１０２及び１０３により挟んだような構成を有している。

光ディスク装置１０は、所定の光源から出射された情報光ビームＬＭを対物レンズ１８により光ディスク１００の記録層１０１内に集光する。この情報光ビームＬＭが比較的強い記録用の強度であった場合、記録層１０１内における焦点ＦＭの位置には、記録マークＲＭが形成される。

因みに記録層１０１は、例えば樹脂材料に所定の光重合開始剤が混合され硬化された後、情報光ビームＬＭが集光されるとその焦点ＦＭを中心に温度が急激に上昇され、光重合開始剤残渣が気化することにより、焦点位置を中心とした気泡を形成するようになされている。このときの気泡は、情報光ビームＬＭの照射終了後もそのまま空洞として残り、記録マークＲＭとなる。

この記録層１０１では、記録マークＲＭの空洞内と記録層１０１を構成する樹脂材料とで屈折率が大きく相違しているため、当該記録マークＲＭの光ビームの反射率が比較的高くなる。

このため情報光ビームＬＭが比較的弱い再生用の強度であった場合、記録層１０１内における焦点ＦＭの位置に記録マークＲＭが形成されていれば、当該情報光ビームＬＭは反射され、情報反射光ビームＬＭＲとなる。

また光ディスク装置１０は、光ディスク１００に対する対物レンズ１８の相対的な位置を制御することにより、記録層１０１内の様々な箇所に記録マークＲＭを形成し得るようになされている。

実際上、光ディスク装置１０は、光ディスク１００の記録層１０１内に螺旋状のトラックを形成しながら複数の記録マークＲＭを順次形成するようになされている。このようにして形成された記録マークＲＭは、光ディスク１００の円板面とほぼ平行な平面状に配置され、当該記録マークＲＭによる層（以下これをマーク層Ｙと呼ぶ）を形成する。

さらに光ディスク装置１０は、情報光ビームＬＭにおける焦点ＦＭの位置を光ディスク１００の厚さ方向に変化させることにより、記録層１０１内に複数のマーク層Ｙを形成するようになされている。例えば光ディスク装置１０は、光ディスク１００の一面１００Ａ側から所定の層間隔ｒごとにマーク層Ｙを順次形成するようになされている。

かかる構成に加えて光ディスク装置１０は、図６及び図７に示すように、対物レンズ１８により、目標位置ＰＧを含むマーク層Ｙ（以下、これを目標マーク層ＹＧと呼ぶ）における当該目標位置ＰＧよりも１トラック内周側に形成されているトラック（以下、これを参照トラックＴＥと呼ぶ）に対し、情報光ビームＬＭと異なる参照光ビームＬＥを集光するようになされている。

因みに光ディスク装置１０は、光ディスク１００の内周側から記録マークＲＭを螺旋状に順次記録していくため、目標トラックＴＧに新たに記録マークＲＭを形成して情報を記録する際、当該目標トラックＴＧよりも１トラック内周側には必ずトラックが形成されていることになる。このため光ディスク装置１０は、目標位置ＰＧの１トラック内周側のトラックを参照トラックＴＥとするようになされている。

参照光ビームＬＥは、参照トラックＴＥを構成する記録マークＲＭにより反射され、参照反射光ビームＬＥＲとなる。光ディスク装置１０は、この参照反射光ビームＬＥＲを検出すると共に、その検出結果を基に参照光ビームＬＥを参照トラックＴＥに合焦させるよう、対物レンズ１８の位置制御を行う。

具体的に光ディスク装置１０は、非点収差法に従い対物レンズ１８を光ディスク１００に近接又は離隔させる方向であるフォーカス方向に駆動する位置制御と、プッシュプル法に従い当該対物レンズ１８を光ディスク１００の半径方向であるトラッキング方向に駆動する位置制御とを行うようになされている。

また光ディスク装置１０は、対物レンズ１８へ入射する参照光ビームＬＥ及び情報光ビームＬＭの光路や発散角等をそれぞれ適宜調整することにより、当該対物レンズ１８により当該参照光ビームＬＥを集光する際、その焦点ＦＥを情報光ビームＬＭの焦点ＦＭよりもちょうど１トラック分内周側に位置させるようになされている。

すなわち光ディスク１００の目標マーク層ＹＧでは、図７に示したように、情報光ビームＬＭによるビームスポットＰＭが目標トラックＴＧ上に形成され、参照光ビームＬＥによるビームスポットＰＥが参照トラックＴＥ上に形成される。

このため光ディスク装置１０は、既に形成されている参照トラックＴＥに参照光ビームＬＥを合焦させるよう対物レンズ１８の位置制御を行うことにより、参照トラックＴＥよりも１トラック外周側となる目標トラックＴＧ上の目標位置ＰＧに情報光ビームＬＭを合焦させることができる。

また光ディスク装置１０は、参照トラックＴＥと目標トラックＴＧとの間隔をちょうど１トラックに合わせることができる。このため光ディスク装置１０は、誤って既存のトラックに上書きする危険性を格段に低減することができ、仮に光ディスク１００に傾きや反りが生じていたとしても、トラック同士の間隔を一定に保ちながら新たなトラックを記録することができる。

このように光ディスク装置１０は、光ディスク１００の記録層１０１内に既に形成されている参照トラックＴＥに参照光ビームＬＥを合焦させるよう対物レンズ１８の位置制御を行うことにより、目標トラックＴＧ上の目標位置ＰＧに情報光ビームＬＭを合焦させ得るようになされている。

（１−２）リードインマークの構成
ところで光ディスク１００には、図６に示したように、記録層１０１内に形成される各マーク層Ｙにおける内周側の部分（以下、これをリードインエリアと呼ぶ）に、リードインマークＩＭがあらかじめ形成されるようになされている。

このリードインマークＩＭは、内周側から数トラックにわたって形成されており、各マーク層Ｙの情報を記録する部分（以下、これをデータエリアと呼ぶ）に初めて記録マークＲＭを記録する際、当該リードインマークＩＭの終端部分に続けて当該記録マークＲＭを記録するためのものである。

実際上、各マーク層ＹのリードインマークＩＭは、例えば工場出荷前等に、専用の記録装置等により、高精度に層間隔ｒを設けながら形成されるようになされている。

このため光ディスク装置１０は、光ディスク１００に情報を記録する際、リードインマークＩＭを参照トラックＴＥとしながら、リードインマークＩＭの終端部分に続けて記録マークＲＭを形成することにより、各マーク層Ｙにおけるデータエリアの開始位置を適切に決定し得ると共に、各マーク層Ｙ同士の間隔を精度良く層間隔ｒに揃え得るようになされている。

またリードインエリアには、図８にフォーマットを示すように、ＴＯＣ（Table Of Contents）等の情報が格納されるようになされている。このＴＯＣには、例えば各マーク層Ｙに記録されているデータのアドレス情報や、実際に情報が記録されている末尾のアドレス情報又は次に情報の記録を開始すべきアドレス等が格納されるようになされている。

実際上光ディスク１００は、マーク層Ｙごとに情報の記録が追記されるようになされており、一連の記録（追記）が行われる度にリードインにＴＯＣが追記される。この場合、最後に記録されたＴＯＣが有効なものとして扱われるようになされている。

因みに光ディスク１００では、リードイン１が最初にＴＯＣを記録するための導入部分として利用され、リードイン２が最初にデータエリアにデータを記録するための導入部分として利用されるようになされている。

また光ディスク１００は、記録層１０１における最も一面１００Ａ側となる第１のマーク層Ｙ１から順次データを記録するようになされている。このため光ディスク１００における第１のマーク層Ｙ１におけるリードインエリアには、当該光ディスク１００にデータを追記する際の記録開始点を表すマーク層番号及びアドレス情報等がＴＯＣに格納されるようになされている。

ところで光ディスク装置１０は、図３（Ａ）に示したように光ディスク１００が反りや傾きを有する場合、理想的な目標位置と実際の情報光ビームＬＭの焦点ＦＭとの間に、例えば距離ｄｙ１でなるずれを生じてしまうことになる。また、参照光ビームＬＥの光軸ＸＬが仮想的な円筒ＣＹＬの中心軸ＸＣに対し傾いた場合にも、同様のずれが生じると考えられる。

また光ディスク装置１０は、図３（Ｂ）に示したように、例えば参照光ビームＬＥの光軸ＸＬと仮想的な円筒ＣＹＬの中心軸ＸＣとが一致しない場合、当該光軸ＸＬと当該光軸ＸＣとの間に距離ｄｙ２でなるずれを生じる可能性がある。

さらに光ディスク装置１０は、図６（Ｂ）に示すように、例えば光ディスク１００を回転駆動するスピンドルモータ１５（後述する）の回転中心軸ＸＴと光ディスク１００の中心軸ＸＤとの間に距離ｄｙ３でなるずれを生じる可能性がある。

そこで光ディスク１００は、光ディスク装置１０の組立精度等により想定され得る最大の距離ｄｙ１、ｄｙ２及びｄｙ３をそれぞれ最大距離ｄｙ１ｍａｘ、ｄｙ２ｍａｘ及びｄｙ３ｍａｘとしたとき、リードインエリアのトラッキング方向に関する幅Ｗの条件を、次に示す（６）式のように定めている。

これにより光ディスク装置１０は、参照光ビームＬＥをリードインエリアに合焦させた際における、情報光ビームＬＭをリードインエリアの幅Ｗから外してしまいリードインマークＩＭに合焦し得なくなる危険性を予め排除することができる。

（１−３）光ディスク装置の構成
次に、具体的な光ディスク装置１０及び光ピックアップ１７の構成について説明する。

図９に示すように、光ディスク装置１０は制御部１１を中心に構成されている。制御部１１は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)と、各種プログラム等が格納されるＲＯＭ(Read Only Memory)と、当該ＣＰＵのワークメモリとして用いられるＲＡＭ(Random Access Memory)とによって構成されている。

制御部１１は、光ディスク１００に情報を記録する場合、駆動制御部１２を介してスピンドルモータ１５を回転駆動させ、ターンテーブル（図示せず）に載置された光ディスク１００を所望の速度で回転させる。

また制御部１１は、駆動制御部１２を介してスレッドモータ１６を駆動させることにより、光ピックアップ１７を移動軸Ｇ１及びＧ２に沿ってトラッキング方向、すなわち光ディスク１００の内周側又は外周側へ向かう方向へ大きく移動させるようになされている。

光ピックアップ１７は、対物レンズ１８等の複数の光学部品が取り付けられており、制御部１１の制御に基づいて光ディスク１００へ情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥを照射し、参照光ビームＬＥが反射されてなるサーボ反射光ビームＬＥＲを検出するようになされている。

光ピックアップ１７は、サーボ反射光ビームＬＥＲの検出結果に基づいた複数の検出信号を生成し、これらを信号処理部１３へ供給する。信号処理部１３は、供給された検出信号を用いた所定の演算処理を行うことにより、フォーカスエラー信号ＳＦＥ及びトラッキングエラー信号ＳＴＥをそれぞれ生成し、これらを駆動制御部１２へ供給する。

駆動制御部１２は、供給されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を基に、対物レンズ１８を駆動するための駆動信号を生成し、これを光ピックアップ１７の２軸アクチュエータ１９へ供給する。

光ピックアップ１７の２軸アクチュエータ１９は、この駆動信号に基づいて対物レンズ１８のフォーカス制御及びトラッキング制御を行い、当該対物レンズ１８により集光される参照光ビームＬＥの焦点ＦＥを目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに追従させる。

このとき制御部１１は、外部から供給される情報に基づき、情報光ビームＬＭの強度を信号処理部１３によって変調することにより目標マーク層ＹＧの目標トラックＴＧに記録マークＲＭを形成し、当該情報を記録し得るようになされている。

また光ピックアップ１７は、光ディスク１００から情報を再生する場合、記録時と同様に参照光ビームＬＥの焦点ＦＥを目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに追従させると共に、比較的弱い一定強度の情報光ビームＬＭを目標マーク層ＹＧの目標トラックＴＧへ照射し、記録マークＲＭが形成されている箇所において当該情報光ビームＬＭが反射されてなる情報反射光ビームＬＭＲを検出する。

光ピックアップ１７は、情報反射光ビームＬＭＲの検出結果に基づいた検出信号を生成し、これを信号処理部１３へ供給する。信号処理部１３は、検出信号に対し所定の演算処理、復調処理及び復号化処理等を施すことにより、目標マーク層ＹＧの目標トラックＴＧに記録マークＲＭとして記録されている情報を再生し得るようになされている。

（１−４）光ピックアップの構成
次に、光ピックアップ１７の構成について説明する。この光ピックアップ１７は、図１０に示すように、多数の光学部品の組み合わせにより構成されており、光路形成部２０により情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥの光路を形成している。

光路形成部２０は、レーザダイオード３１から出射された光ビームＬＡをホログラムにより参照光ビームＬＥ及び情報光ビームＬＭに分離し、それぞれの光軸や発散角を調整した上で、対物レンズ１８へ入射させるようになされている。

すなわちレーザダイオード３１は、波長約４０５[ｎｍ]の青色レーザ光でなる光ビームＬＡを出射させ、コリメータレンズ３２へ入射させる。実際上レーザダイオード３１は、制御部１１（図９）の制御に基づき発散光でなる所定光量の光ビームＬＡを出射する。コリメータレンズ３２は、光ビームＬＡを発散光から平行光に変換し、１／２波長板３３へ入射させる。

光ビームＬＡは、１／２波長板３３によって偏光方向が所定角度回転されることにより例えばＰ偏光に調整され、グレーティング３４へ入射される。

グレーティング３４は、光ビームＬＡを回折させることにより、０次の回折光でなる情報光ビームＬＭ及び１次の回折光でなる参照光ビームＬＥに分光し、それぞれを偏光ビームスプリッタ３５へ入射させる。

なお光ピックアップ１７内では、実際には情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥが互いの光軸を僅かに離隔させた状態で進行するが、いずれもほぼ同様の光路を進行する。このため図１０等においては、説明の都合上、情報光ビームＬＭの光路のみを示し、参照光ビームＬＥの詳細な光路については省略している。

偏光ビームスプリッタ３５は、入射される光ビームの偏光方向により異なる割合で当該光ビームを反射又は透過する反射透過面３５Ｓを有している。例えば反射透過面３５Ｓは、Ｐ偏光の光ビームをほぼ全て透過し、Ｓ偏光の光ビームをほぼ全て反射するようになされている。

実際上偏光ビームスプリッタ３５は、情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥをそれぞれ透過して液晶パネル３６へ入射させる。

液晶パネル３６は、情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥの球面収差等を補正し、それぞれ１／４波長板３７へ入射させる。１／４波長板３７は、情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥをそれぞれＰ偏光から例えば右円偏光に変換してリレーレンズ３８へ入射させる。

リレーレンズ３８は、可動レンズ３９により情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥをそれぞれ平行光から収束光に変換し、収束後に発散光となった当該情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥをそれぞれ固定レンズ４０により再度収束光に変換し、ミラー４１へ入射させる。

ここで可動レンズ３９は、図示しないアクチュエータにより情報光ビームＬＭの光軸方向に移動されるようになされている。実際上、リレーレンズ３８は、制御部１１（図９）の制御に基づき当該アクチュエータによって可動レンズ３９を移動させることにより、固定レンズ４０から出射される情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥの収束状態をそれぞれ変化させ得るようになされている。

ミラー４１は、情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥを反射すると共に、円偏光でなる情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥの偏光方向を反転させ、これらを対物レンズ１８へ入射させる。

対物レンズ１８は、情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥをそれぞれ集光する。ここで対物レンズ１８から情報光ビームＬＭの焦点ＦＭ及び参照光ビームＬＥの焦点ＦＥまでのフォーカス方向に関する距離は、当該情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥがリレーレンズ３８から出射されるときの発散角に応じて定まることになる。

因みに光ピックアップ１７では、可動レンズ３９を所定の基準位置に位置させたときに
情報光ビームＬＭの焦点ＦＭ及び参照光ビームＬＥの焦点ＦＥを光ディスク１００における記録層１０１と基板１０２との境界面１０１Ａに合焦させると共に、当該可動レンズ３９の移動距離と情報光ビームＬＭの焦点ＦＭ及び参照光ビームＬＥの焦点ＦＥの移動距離とを比例させるようになされている。

実際上、リレーレンズ３８は、制御部１１の制御に基づき可動レンズ３９を移動させることにより、焦点ＦＭ及びＦＥを記録層内における目標マーク層ＹＧにおおよそ合わせるようになされている。

対物レンズ１８は、既存の参照トラックＴＥ付近に参照光ビームＬＥを集光する。このとき参照光ビームＬＥは、図６に示したように、参照トラックＴＥ上に形成されている記録マークＲＭにより反射され、参照反射光ビームＬＥＲとなる。

参照反射光ビームＬＥＲは、元の参照光ビームＬＥの光路を反対方向へ進行する。すなわち参照反射光ビームＬＥＲは、対物レンズ１８により発散角が変換され、ミラー４１により反射され、リレーレンズ３８により平行光に変換され、１／４波長板３７及び液晶パネル３６を順次透過し、Ｓ偏光の直線偏光として偏光ビームスプリッタ３５へ入射される。

偏光ビームスプリッタ３５は、Ｓ偏光でなる参照反射光ビームＬＥＲを反射透過面３５Ｓによって反射し、集光レンズ４３へ入射させる。集光レンズ４３は、参照反射光ビームＬＥＲを集光し、ピンホール板４４を介してフォトディテクタ４５へ照射させる。

ここで図１１に示すように、ピンホール板４４は、集光レンズ４３（図１０）により集光される参照反射光ビームＬＥＲの焦点を孔部４４Ｈ２内に位置させるよう配置されているため、当該参照反射光ビームＬＥＲをそのまま通過させることになる。

一方、ピンホール板４４は、例えば光ディスク１００における基板１０２の表面や、目標位置ＰＧとは異なるマーク層Ｙに存在する記録マークＲＭなどから反射されるような焦点の異なる光（以下、これを迷光ＬＮと呼ぶ）をほぼ遮断することになる。

フォトディテクタ４５は、図１２に示すように、参照反射光ビームＬＥＲを受光するための検出領域４５ＳＡ、４５ＳＢ、４５ＳＣ及び４５ＳＤ（以下、これらをまとめて検出領域４５ＳＡ〜４５ＳＤとする）が設けられている。

検出領域４５ＳＡ〜４５ＳＤは、参照光ビームＬＥが目標マーク層ＹＧ（図６）に照射されるときにおけるトラックの走行方向と対応する矢印ａ１方向及びその直交方向に沿って、それぞれ２分割されたような形状となっている。

フォトディテクタ４５は、検出領域４５ＳＡ〜４５ＳＤにより参照反射光ビームＬＥＲの一部をそれぞれ検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号Ｕ１Ａ、Ｕ１Ｂ、Ｕ１Ｃ及びＵ１Ｄをそれぞれ生成して、これらを信号処理部１３（図９）へ送出する。

信号処理部１３は、いわゆる非点収差法によるフォーカス制御を行うようになされており、次に示す（２）式に従ってフォーカスエラー信号ＳＦＥ１を算出し、これを駆動制御部１２へ供給する。

このフォーカスエラー信号ＳＦＥ１は、参照光ビームＬＥの焦点ＦＥと参照トラックＴＥ（すなわち目標マーク層ＹＧ）とのフォーカス方向に関するずれ量を表すことになる。

また信号処理部１３は、いわゆるプッシュプル法によるトラッキング制御を行うようになされており、次に示す（３）式に従ってトラッキングエラー信号ＳＴＥ１を算出し、これを駆動制御部１２へ供給する。

このトラッキングエラー信号ＳＴＥ１は、参照光ビームＬＥの焦点ＦＥと参照トラックＴＥとのトラッキング方向に関するずれ量を表すことになる。

さらに信号処理部１３は、次に示す（４）式に従い参照トラックＴＥの再生ＲＦ信号ＳＲＦＥを生成する。

信号処理部１３は、参照トラックＴＥの再生ＲＦ信号ＳＲＦＥに対し所定の復調処理や復号化処理等を施すことにより、情報と共に記録されているアドレス情報を読み出し、当該アドレス情報を参照トラックアドレス情報ＡＳとして駆動制御部１２へ供給する。

駆動制御部１２は、フォーカスエラー信号ＳＦＥ１を基にフォーカス駆動信号ＳＦＤ１を生成し、当該フォーカス駆動信号ＳＦＤ１を２軸アクチュエータ１９へ供給することにより、参照光ビームＬＥが参照トラックＴＥ、すなわち目標マーク層ＹＧに合焦するよう、対物レンズ１８のフォーカス制御を行う。

また駆動制御部１２は、トラッキングエラー信号ＳＴＥ１を基にトラッキング駆動信号ＳＴＤ１を生成し、当該トラッキング駆動信号ＳＴＤ１を２軸アクチュエータ１９へ供給することにより、参照光ビームＬＥが参照トラックＴＥに合焦するよう、対物レンズ１８のトラッキング制御を行う。

さらに駆動制御部１２は、参照トラックアドレス情報ＡＳを基に、参照光ビームＬＥが現在合焦しているトラックが正しい参照トラックＴＥ、すなわち目標トラックＴＧの１トラック内周のトラックであるか否かを判別する。駆動制御部１２は、ここで正しい参照トラックＴＥでなかった場合、当該正しい基準トラックＴＥに合焦させるよう、対物レンズ１８のトラック単位での位置制御を行う。

かくして光ピックアップ１７は、参照光ビームＬＥを用いた対物レンズ１８のフォーカス制御及び参照光ビームＬＥを用いた対物レンズ１８のトラッキング制御を行うことにより、当該参照光ビームＬＥを目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させる。

一方、情報光ビームＬＭは、光路形成部２０を介して対物レンズ１８へ入射されることにより、上述したように、その焦点ＦＭが参照光ビームＬＥの焦点ＦＥからちょうど１トラック分外周側に位置することになる。

すなわち情報光ビームＬＭの焦点ＦＭは、目標マーク層ＹＧにおける参照トラックＴＥからちょうど１トラック分外周側となる位置に合焦される。このとき目標マーク層ＹＧには、図７に示したようなビームスポットＰＥ及びＰＭが形成される。

このため光ピックアップ１７は、光ディスク１００に情報を記録する場合、既存のトラックから一定の間隔を高精度に保ちながら、新たなトラックとして記録マークＲＭを記録することができる。

実際上、信号処理部１３は、記録すべき情報に対し符号化及び変調等の処理を行うことにより符号「０」及び「１」の組み合わせでなる２値の記録データを生成する。さらに信号処理部１３は、例えば当該記録データの符号「１」に対応して記録マークＲＭを形成する一方、符号「０」に対応して当該記録マークＲＭを形成しないよう、情報光ビームＬＭ（すなわち光ビームＬＡ）を出射制御するようになされている。

ところで光ピックアップ１７では、光ディスク１００から情報を再生する際、目標トラックＴＧの目標位置ＰＧに記録マークＲＭが形成されていたときに、情報光ビームＬＭが当該記録マークＲＭにより反射され、情報反射光ビームＬＭＲとなる。

この情報反射光ビームＬＭＲは、参照反射光ビームＬＥＲとほぼ同様の光路を辿り、集光レンズ４３（図１４）により集光されピンホール板４４の孔部４４Ｈ１（図１１）を通過しフォトディテクタ４５に照射される。

フォトディテクタ４５は、検出領域４５Ｍにより情報反射光ビームＬＭＲを検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号Ｕ２を生成して、これを信号処理部１３（図１０）へ送出する。

信号処理部１３は、検出信号Ｕ２を基に、記録マークＲＭが形成されているか否かを検出し、例えば記録マークＲＭが形成されていれば符号「１」に、当該記録マークＲＭが形成されていなければ符号「０」に割り当てることにより再生ＲＦ信号を生成する。信号処理部１３は、当該再生ＲＦ信号に所定の復調処理及び復号化処理等を施すことにより、記録されている情報を再生することができる。

このように光ピックアップ１７は、参照光ビームＬＥを用いた対物レンズ１８のフォーカス制御及びトラッキング制御を行い、当該参照光ビームＬＥを目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させることにより、情報光ビームＬＭを当該目標マーク層ＹＧにおける当該参照トラックＴＥよりも１トラック分外周側の目標トラックＴＧ上に合焦させるようになされている。

（１−５）情報記録処理
ところで光ディスク装置１０は、上述したように、光ディスク１００のリードインエリア（図８）に格納されるＴＯＣを利用することにより、マーク層Ｙごとのアドレス管理を行うようになされている。

すなわち光ディスク装置１０は、光ディスク１００に情報を記録する際、リードインエリアに記録されているＴＯＣ等の情報を参照することにより記録を開始すべきアドレスを認識するようになされている。

また光ディスク装置１０は、光ディスク１００のデータエリア（図８）にデータを記録した後、当該リードインエリアに新たなＴＯＣを追記するようになされている。

ここでは、光ディスク装置１０がＴＯＣを参照しながら情報を記録する際の情報記録処理手順について、図１３のフローチャートを用いて説明する。

光ディスク装置１０の制御部１１は、図示しない外部機器等から光ディスク１００に情報を記録する記録指示を取得すると、情報記録処理手順ＲＴ１を開始し、ステップＳＰ１へ移る。

ステップＳＰ１において制御部１１は、駆動制御部１２を介してスレッドモータ１６を駆動させることにより、光ピックアップ１７を光ディスク１００の最内周側へ移動させ、次のステップＳＰ２へ移る。

ステップＳＰ２において制御部１１は、参照光ビームＬＥを基に対物レンズ１８をフォーカス方向及びトラッキング方向に位置制御することにより、当該参照光ビームＬＥをリードインエリアにおける中心アドレスに合焦させ、次のステップＳＰ３へ移る。

ステップＳＰ３において制御部１１は、１番目のマーク層Ｙ１を目標マーク層ＹＧと設定し、情報光ビームＬＭを当該目標マーク層ＹＧにおけるリードインマークＩＭに合焦させるようリレーレンズ３８を制御し、次のステップＳＰ４へ移る。

これにより制御部１１は、１番目のマーク層Ｙ１のリードインマークＩＭを利用してリレーレンズ３８における可動レンズ３９の位置をフィードバック制御することができる。

ステップＳＰ４において制御部１１は、参照光ビームＬＥを目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させるよう対物レンズ１８の位置制御を行い、次のステップＳＰ５へ移る。

ステップＳＰ５において制御部１１は、リードイン１（図８）以降に記録されているＴＯＣを再生することにより、データの記録を開始すべき記録開始点のマーク層番号及びアドレス情報等を読み出し、次のステップＳＰ６へ移る。

ステップＳＰ６において制御部１１は、ステップＳＰ２と同様、参照光ビームＬＥを基に対物レンズ１８の位置制御を行うことにより、当該参照光ビームＬＥをリードインエリアにおける中心アドレスに合焦させ、次のステップＳＰ７へ移る。

ステップＳＰ７において制御部１１は、記録開始点を含むマーク層Ｙを目標マーク層ＹＧと設定し、情報光ビームＬＭを当該目標マーク層ＹＧにおけるリードインマークＩＭに合焦させるようリレーレンズ３８を制御し、次のステップＳＰ８へ移る。

これにより制御部１１は、記録開始点が含まれる目標マーク層ＹＧのリードインマークＩＭを利用してリレーレンズ３８における可動レンズ３９の位置をフィードバック制御することができる。

ステップＳＰ８において制御部１１は、参照光ビームＬＥを目標マーク層ＹＧの記録開始点よりも１トラック分内周側の参照トラックＴＥに合焦させるよう対物レンズ１８の位置制御を行い、次のステップＳＰ９へ移る。

このとき制御部１１は、参照トラックＴＥに参照光ビームＬＥを合焦させることにより、情報光ビームＬＭを当該参照トラックＴＥよりも１トラック分外周側に、すなわち目標トラックＴＧに合焦させることになる。

ステップＳＰ９において制御部１１は、記録開始点からデータの記録を開始して、トラックを形成しながら当該データを順次記録し、当該データの記録を終了すると次のステップＳＰ１０へ移る。

ステップＳＰ１０において制御部１１は、データの記録を終了したアドレスを基に、次にデータを記録する際の記録開始点となるマーク層Ｙ及びアドレスを決定し、そのマーク層番号及びアドレス情報を最新のＴＯＣとして１番目のマーク層Ｙ１におけるリードインエリアに追記する。その後制御部１１は、次のステップＳＰ１１へ移り一連の情報記録処理手順ＲＴ１を終了する。

（１−６）動作及び効果
以上の構成において、光ディスク装置１０の光ピックアップ１７は、光路形成部２０のグレーティング３４により光ビームＬＡを回折させて０次の回折光でなる情報光ビームＬＭ及び１次の回折光でなる参照光ビームＬＥに分光し、それぞれ対物レンズ１８へ入射させる。

光ディスク装置１０は、参照光ビームＬＥを光ディスク１００の目標マーク層ＹＧにおける参照トラックＴＥに合焦させるよう、対物レンズ１８をフォーカス方向及びトラッキング方向に位置制御する。

このとき光ディスク装置１０は、光ピックアップ１７における光路形成部２０の光学設計等により、対物レンズ１８により集光される情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを、トラッキング方向に関し参照光ビームＬＥの焦点ＦＥからちょうど１トラック分だけ外周側に位置させる。

従って光ディスク装置１０は、参照光ビームＬＥを目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させるよう対物レンズ１８の位置制御を行うことにより、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを目標マーク層ＹＧ上において当該参照トラックＴＥからちょうど１トラック分外周側に合焦させることができる。

すなわち光ディスク装置１０は、参照光ビームＬＥを目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させるだけで、情報光ビームＬＭを当該目標マーク層ＹＧに合焦させることができる。

また光ディスク装置１０は、光ピックアップ１７における光路形成部２０の光学設計等により、トラッキング方向に関し焦点ＦＥと焦点ＦＭとの間隔をちょうど１トラック分に固定することができる。

このため光ディスク装置１０は、例えば図１（Ｂ）に示したように光ディスク１００に基準層１０４を設けておき、他の光ビームを当該サーボ層に合焦させるよう対物レンズの位置制御を行う場合と比較し、特に既存のトラックに続けて新たな記録マークＲＭを記録する際に、既存のトラックと新たなトラックとのトラック間隔を高い精度で一定に保つことができる。

すなわち光ディスク装置１０は、仮に光ディスク１００が傾きや反り等を有しており、図２（Ａ）に示した場合と同様に、情報光ビームＬＭの光軸が記録層１０１に垂直に入射させ得ない場合であっても、参照光ビームＬＥを参照トラックＴＥに合焦させることにより、情報光ビームＬＭを目標トラックＴＧに合焦させることができる。

また光ディスク装置１０は、図３（Ｃ）に示したように、光ディスク１００の収縮等により境界面１０１Ａから各マーク層Ｙまでの間隔が変化していた場合であっても、参照光ビームＬＥを参照トラックＴＥに合焦させることにより、既存のトラックとの連続性を保ちながら記録マークＲＭの記録や再生を行うことができる。

また光ディスク装置１０は、各マーク層Ｙに最初の記録マークＲＭを形成する場合、光ディスク１００に予め形成されたリードインマークＩＭを参照トラックＴＥとすることができるので、予め高精度に形成されたリードインマークＩＭに合わせてマーク層Ｙ同士の間隔を理想的な層間隔ｒにすることができる。

このとき光ディスク装置１０は、リードインマークＩＭを利用してリレーレンズ３８における可動レンズ３９の位置をフィードバック制御により微調整することができる。これにより光ディスク装置１０は、当該可動レンズ３９の位置を単純に設定する場合と比較して、マーク層Ｙ同士の間隔を理想的な層間隔ｒに一段と近づけることができる。

以上の構成によれば、光ディスク装置１０は、光ピックアップ１７の光路形成部２０において参照光ビームＬＥ及び情報光ビームＬＭの光路をそれぞれ適切に調整した上で、対物レンズ１８により参照光ビームＬＥ及び情報光ビームＬＭをそれぞれ集光する。さらに光ピックアップ１７は、参照光ビームＬＥを目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させるよう対物レンズ１８をフォーカス方向及びトラッキング方向に位置制御することにより、当該対物レンズ１８により集光する情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを目標マーク層ＹＧの目標トラックＴＧに合わせることができる。

（２）第２の実施の形態
（２−１）焦点位置制御の基本原理
次に、第２の実施の形態による焦点位置制御の基本原理について説明する。第２の実施の形態では、図６と対応する図１４に示すように、光ディスク１００の記録層１０１に対応する光ディスク２００の記録層２０１にホログラムでなる記録マークＲＭを形成するようになされている。

すなわち光ディスク装置１１０は、光ディスク２００に情報を記録する際、第１面２００Ａ側から対物レンズ１２１により情報光ビームＬＭ１を集光すると共に、当該情報光ビームＬＭ１と同一の焦点ＦＭ１に他面２００Ｂ側から対物レンズ１２２により情報光ビームＬＭ２を集光する。この場合、情報光ビームＬＭ１及びＬＭ２は、同一の光源から出射され互いに過干渉性を有するレーザ光でなる。

記録層２０１は、例えば光重合型フォトポリマにより構成され、その内部にモノマが均一に分散している。このため記録層２０１は、光が照射されると照射箇所においてモノマが光重合や光架橋等を生じることによりポリマ化し、これに伴い屈折率が変化する。

実際上、記録層２０１内における焦点ＦＭ１の位置には、情報光ビームＬＭ１及びＬＭ２が互いに干渉し強度が高められた部分の屈折率が局所的に変化することにより、ホログラムでなる記録マークＲＭが形成される。

因みに光ディスク装置１１０は、光ディスク２００から情報を再生する際、例えば第１面２００Ａ側から情報光ビームＬＭ１を集光する。ここで焦点ＦＭ１に記録マークＲＭ、すなわちホログラムが形成されている場合、当該ホログラムとしての作用により、当該記録マークＲＭから情報光ビームＬＭ３が出射される。

また第２の実施の形態による光ディスク装置１１０は、第１の実施の形態において１本であった参照光ビームＬＥに代えて、３本の参照光ビームＬＥ１、ＬＥ２及びＬＥ３を用い、ＤＰＰ（Differential Push Pull）法によりトラッキング制御を行うようになされている。

すなわち第２の実施の形態による光ディスク装置１１０は、情報光ビームＬＭに加えて３本の参照光ビームＬＥ１、ＬＥ２及びＬＥ３を対物レンズ１２１により集光する。

参照光ビームＬＥ１、ＬＥ２及びＬＥ３は、いずれも目標トラックＴＧと同一の目標マーク層ＹＧに合焦されるようになされている。さらに参照光ビームＬＥ１、ＬＥ２及びＬＥ３によるビームスポットＰＥ１、ＰＥ２及びＰＥ３は、それぞれトラッキング方向に関し互いに１／２トラックずつ離隔するようになされている。

すなわち目標マーク層ＹＧには、図７と対応する図１５に示すように、参照光ビームＬＥ２によるビームスポットＰＥ２が目標トラックＴＧよりも１トラック分内周側の参照トラックＴＥ上に形成される。また当該参照トラックＴＥの１／２トラック外周側及び１／２トラック内周側には、それぞれ参照光ビームＬＥ１及びＬＥ３によるビームスポットＰＥ１及びＰＥ３が形成される。

さらに情報光ビームＬＭのビームスポットＰＭは、参照トラックＴＥから１トラック分外周側の目標トラックＴＧ上に形成される。

すなわち第２の実施の形態では、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクにおいて一般的なトラッキング制御手法であるＤＰＰ法と同様に、参照トラックＴＥ及びその１／２トラック外周側及び１／２トラック内周側に参照光ビームＬＥ１、ＬＥ２及びＬＥ３の焦点ＰＥ１、ＰＥ２及びＰＥ３を形成するようになされている。

参照光ビームＬＥ１、ＬＥ２及びＬＥ３は、いずれも目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥ上に形成されている記録マークＲＭに反射されることにより、それぞれ参照反射光ビームＬＥＲ１、ＬＥＲ２及びＬＥＲ３となる。

光ディスク装置１１０は、参照反射光ビームＬＥＲ１、ＬＥＲ２及びＬＥＲ３を受光し、その受光結果を基にＤＰＰ法に従い対物レンズ１２１をトラッキング方向に位置制御する。これにより光ディスク装置１１０は、参照光ビームＬＥを目標トラックＴＧよりも１トラック分内周側の参照トラックＴＥに合焦させる。

因みに光ディスク装置１１０は、参照反射光ビームＬＥＲ２の受光結果を基に、第１の実施の形態と同様の非点収差法により対物レンズ１２１をフォーカス方向に位置制御するようになされている。

このように光ディスク装置１１０は、参照光ビームＬＥ２を参照トラックＴＥに合焦させるよう、対物レンズ１２１をフォーカス方向及びトラッキング方向に位置制御するようになされている。

これにより光ディスク装置１１０は、情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１と参照光ビームＬＥ２の焦点ＦＥ２との位置関係により、目標マーク層ＹＧにおいて参照トラックＴＥよりも１トラック外周側の目標トラックＴＧに情報光ビームＬＭを合焦させることができる。

なお、第２の実施の形態では、上述した点以外の基本原理については第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

（２−２）光ディスク装置及び光ピックアップの構成
第２の実施の形態による光ディスク装置１１０は、図９と対応する図１６に示すように、第１の実施の形態による光ディスク装置１０と比較して制御部１１、駆動制御部１２、信号処理部１３及び光ピックアップ１７に代えて制御部１１１、駆動制御部１１２、信号処理部１１３及び光ピックアップ１１７がそれぞれ設けられている点が異なっているものの、他はほぼ同様に構成されている。

光ピックアップ１１７は、図１７に示すように多数の光学部品が設けられており、大きく分けて第１面光学系１５０及び第２面光学系１７０により構成されている。

（２−２−１）第１面光学系の構成
第１面光学系１５０は、光ディスク２００の第１面２００Ａに対して情報光ビームＬＭ１を照射するようになされており、また当該光ディスク２００から入射される情報光ビームＬＭ３を受光するようになされている。

図１８において第１面光学系１５０のレーザダイオード１５１は、波長約４０５［ｎｍ］の青色レーザ光を射出し得るようになされている。実際上レーザダイオード１５１は、制御部１１１（図１６）の制御に基づいて発散光でなる光ビームＬＢを射出し、コリメータレンズ１５２へ入射させる。コリメータレンズ１５２は、光ビームＬＢを発散光から平行光に変換し、１／２波長板１５３へ入射させる。

このとき青色光ビームＬＢは、１／２波長板１５３により偏光方向が所定角度回転され、アナモプリズム１５４により強度分布が成形された後、偏光ビームスプリッタ１５５へ入射される。

偏光ビームスプリッタ１５５は、反射透過面１５５Ｓにおいて、光ビームの偏光方向により異なる割合で当該光ビームを反射又は透過するようになされている。例えば反射透過面１５５Ｓは、Ｓ偏光の光ビームを約５０％の割合で反射すると共に残りの５０％を透過し、Ｐ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で透過するようになされている。

実際上、偏光ビームスプリッタ１５５は、Ｓ偏光でなる光ビームＬＢを反射透過面１５５Ｓにより約５０％の割合で反射し、１／４波長板１５６へ入射させると共に、残りの５０％を透過し、シャッタ１７１へ入射させる。以下では、反射透過面１５５Ｓにより反射された光ビームを光ビームＬＢ１、反射透過面１５５Ｓを透過した光ビームを情報光ビームＬＭ２と呼ぶ。

１／４波長板１５６は、光ビームＬＢ１を直線偏光から円偏光に変換して可動ミラー４１へ照射し、また当該可動ミラー１５７により反射され光ビームＬＢ１を円偏光から直線偏光に変換し、再度偏光ビームスプリッタ１５５へ入射させる。

このとき光ビームＬＢ１は、例えば１／４波長板１５６によりＳ偏光から左円偏光に変換され、可動ミラー１５７により反射された際に左円偏光から右円偏光に変換された後、再度１／４波長板１５６により右円偏光からＰ偏光に変換される。すなわち光ビームＬＢ１は、偏光ビームスプリッタ１５５から出射されたときと可動ミラー１５７により反射された後に再び入射されるときとで、互いの偏光方向が異なることになる。

この場合、光ピックアップ１１７は、情報光ビームＬＭ１を偏光ビームスプリッタ１５５から可動ミラー１５７までの間で往復させることにより、光ビームＬＢ１及び情報光ビームＬＭ２における光路長の差をコヒーレント長以下に抑えるようになされている。因みに可動ミラー１５７の位置は、制御部１１１により制御される。

偏光ビームスプリッタ１５５は、１／４波長板１５６から入射された光ビームＬＢ１の偏光方向（Ｐ偏光）に応じて、反射透過面１５５Ｓにより当該光ビームＬＢ１をそのまま透過させ、グレーティング１５８へ入射させる。

この結果、第１面光学系１５０は、偏光ビームスプリッタ１５５、１／４波長板１５６及び可動ミラー１５７により、光ビームＬＢ１の光路長を引き延ばすことになる。

グレーティング１５８は、グレーティング３４（図１０）と類似した構成を有しており、光ビームＬＢ１を回折させることにより、０次の回折光でなる情報光ビームＬＭ１、１次の回折光でなる参照光ビームＬＥ１、２次の回折光でなる参照光ビームＬＥ２及び３次の回折光でなる参照光ビームＬＥ３に分光し、それぞれを偏光ビームスプリッタ１５９へ入射させる。

なお光ピックアップ１１７内では、実際には情報光ビームＬＭ１、参照光ビームＬＥ１、参照光ビームＬＥ２及び参照光ビームＬＥ３が互いの光軸を僅かに離隔させた状態で進行するが、いずれもほぼ同様の光路を進行する。

このため図１８等においては、説明の都合上、情報光ビームＬＭ１の光路のみを示し、参照光ビームＬＥ１、参照光ビームＬＥ２及び参照光ビームＬＥ３（以下、これらをまとめて参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３と呼ぶ）の詳細な光路については省略している。

偏光ビームスプリッタ１５９の反射透過面１５９Ｓは、例えばＳ偏光の光ビームをほぼ全て反射し、Ｐ偏光の光ビームをほぼ全て透過するようになされている。実際上、偏光ビームスプリッタ１５９は、反射透過面１５９Ｓにおいて情報光ビームＬＭ１及び参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３をそのまま透過させ、１／４波長板１６０により直線偏光（Ｐ偏光）から円偏光（右円偏光）に変換させた上で、リレーレンズ１６１へ入射させる。

リレーレンズ１６１は、リレーレンズ３８（図１０）と同様に構成されており、可動レンズ１６２により情報光ビームＬＭ１及び参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３をそれぞれ平行光から収束光に変換し、収束後に発散光となった当該情報光ビームＬＭ１及び参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３をそれぞれ固定レンズ１６３により再度収束光に変換し、ミラー１６４により反射させ、これらを対物レンズ１２１へ入射させる。

対物レンズ１２１は、情報光ビームＬＭ１及び参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３をそれぞれ集光し、光ディスク２００の第１面２００Ａ側から記録層２０１内へ照射する。

ここで、対物レンズ１２１から情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１及び参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３の焦点ＦＥ１〜ＦＥ３までのフォーカス方向に関する距離は、当該情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３がリレーレンズ１６３から出射されるときの発散角に応じて定まることになる。

実際上、リレーレンズ１６１は、第１の実施の形態におけるリレーレンズ３８と同様、焦点ＦＭ１及びＦＥ１〜ＦＥ３を、大まかに目標マーク層ＹＧに合わせるよう、２軸アクチュエータ１６２Ａによって可動レンズ１６２の位置が制御されるようになされている。

このとき対物レンズ１２１は、参照光ビームＬＥ２を既存の参照トラックＴＥ付近に照射する。また参照光ビームＬＥ１及びＬＥ３は、当該参照光ビームＬＥ２から１／２トラックずつ外周側及び内周側にそれぞれ離隔した位置に合焦される。

参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３は、参照トラックＴＥ及び当該参照トラックＴＥに隣接する他のトラック等において反射されることにより、参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３となり、図１９に示すように、元の参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３の光路を反対方向へ進行する。

すなわち参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３は、対物レンズ１２１によりある程度収束された後、ミラー１６４により反射され、リレーレンズ１６１へ入射される。

続いて参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３は、リレーレンズ１６１の固定レンズ１６３及び可動レンズ１６２によって平行光に変換され、さらに１／４波長板１６０により円偏光（左円偏光）から直線偏光（Ｓ偏光）に変換された上で、偏光ビームスプリッタ１５９へ入射される。

偏光ビームスプリッタ１５９は、参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３の偏光方向に応じて当該参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３を反射し、集光レンズ１６５へ入射させる。集光レンズ１６５は、参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３を集光し、フォトディテクタ１６６へ照射させる。

因みに、第１面光学系１５０内の各光学部品は、対物レンズ１２１により参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３が集光され光ディスク２００の目標マーク層ＹＧへ集光されるときの合焦状態が、集光レンズ１６５により参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３が集光されフォトディテクタ１６６に照射されるときの合焦状態に反映されるよう、光学的位置や光学特性等が調整されている。

フォトディテクタ１６６は、図２０に示すように、光ビームが照射される面に４群の検出領域群を有しており、その一部は略正方形状の検出領域がトラックの走行方向（図中矢印ａ２で示す）に沿った分割線やその直交方向に沿った分割線等により複数に分割されたような形状となっている。

実際上フォトディテクタ１６６は、検出領域１６６ＳＧ及び１６６ＳＨにより参照反射光ビームＬＥＲ１を受光し、検出領域１６６ＳＡ、１６６ＳＢ、１６６ＳＣ及び１６６ＳＤにより参照反射光ビームＬＥＲ２を受光し、検出領域１６６ＳＥ及び１６６ＳＦにより参照反射光ビームＬＥＲ３を受光するようになされている。

検出領域１６６ＳＡ、１６６ＳＢ、１６６ＳＣ、１６６ＳＤ、１６６ＳＥ、１６６ＳＦ、１６６ＳＧ及び１６６ＳＨは、それぞれ光ビームの光量を検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号Ｕ３Ａ、Ｕ３Ｂ、Ｕ３Ｃ、Ｕ３Ｄ、Ｕ３Ｅ、Ｕ３Ｆ、Ｕ３Ｇ及びＵ３Ｈをそれぞれ生成し、これらを信号処理部１１３（図１６）へ供給する。

光ピックアップ１１７は、対物レンズ１２１について、非点収差法によるフォーカス制御を行うようになされている。すなわち信号処理部１１３は、次に示す（５）式に従って検出信号Ｕ３Ａ〜Ｕ３Ｄを基にフォーカスエラー信号ＳＦＥ３を算出し、これを駆動制御部１１２へ供給する。

このフォーカスエラー信号ＳＦＥ３は、参照光ビームＬＥの焦点ＦＥと光ディスク２００の参照トラックＴＥ、すなわち目標マーク層ＹＧとのフォーカス方向に関するずれ量を表すことになる。

また光ピックアップ１１７は、対物レンズ１２１について、ＤＰＰ法によるトラッキング制御を行うようになされている。

すなわち信号処理部１１３は、次に示す（６）式に従って検出信号Ｕ３Ａ〜Ｕ３Ｄを基にトラッキングエラー信号ＳＴＥ３を算出し、これを駆動制御部１１２へ供給する。因みに係数ｋは所定の係数である。

さらに信号処理部１１３は、次に示す（７）式に従い参照トラックＴＥの再生ＲＦ信号ＳＲＦＥを生成する。

信号処理部１１３は、参照トラックＴＥの再生ＲＦ信号ＳＲＦＥに対し所定の復調処理や復号化処理等を施すことにより、情報と共に記録されているアドレス情報を読み出し、当該アドレス情報を参照トラックアドレス情報ＡＳとして駆動制御部１１２へ供給する。

駆動制御部１１２は、フォーカスエラー信号ＳＦＥ３を基にフォーカス駆動信号ＳＦＤ３を生成し、これを２軸アクチュエータ１２３へ供給する。これに応じて２軸アクチュエータ１２３は、フォーカス駆動信号ＳＦＤ３に従い、参照光ビームＬＥが参照トラックＴＥ、すなわち目標マーク層ＹＧに合焦するよう、対物レンズ１２１をフォーカス方向へ駆動する。

また駆動制御部１１２は、トラッキングエラー信号ＳＴＥ３を基にトラッキング駆動信号ＳＴＤ３を生成し、２軸アクチュエータ１２３へ供給する。これに応じて２軸アクチュエータ１２３は、トラッキング駆動信号ＳＴＤ３に従い、参照光ビームＬＥが参照トラックＴＥに合焦するよう、対物レンズ１２１をトラッキング方向へ駆動する。

さらに駆動制御部１１２は、参照トラックアドレス情報ＡＳを基に、参照光ビームＬＥが現在合焦しているトラックが正しい参照トラックＴＥ、すなわち目標トラックＴＧの１トラック内周のトラックであるか否かを判別する。駆動制御部１１２は、ここで正しい参照トラックＴＥでなかった場合、当該正しい参照トラックＴＥに合焦させるよう、対物レンズ１２１のトラック単位での位置制御を行う。

かくして光ピックアップ１１７は、参照光ビームＬＥを用い対物レンズ１２１をフォーカス方向及びトラッキング方向に位置制御することにより、当該参照光ビームＬＥを目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させる。

このとき情報光ビームＬＭ１は、図２１に示す光路形成部１２０を介して対物レンズ１２１へ入射されることにより、上述したように、その焦点ＦＭ１が参照光ビームＬＥ２の焦点ＦＥ２からちょうど１トラック分外周側に位置することになる。

すなわち情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１は、目標マーク層ＹＧにおける参照トラックＴＥからちょうど１トラック分外周側となる位置に合焦される。このとき目標マーク層ＹＧには、図１５に示したようなビームスポットＰＥ１〜ＰＥ３及びＰＭが形成される。

一方、光ディスク２００は、記録層２０１の目標位置ＰＧに記録マークＲＭが記録されていた場合、上述したように、情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１が当該記録マークＲＭに合焦されると、ホログラムとしての性質により、当該記録マークＲＭから情報光ビームＬＭ３を発生することになる。

この情報光ビームＬＭ３は、第１面光学系１５０内において参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３と同様の光路を経ることにより、最終的にフォトディテクタ１６６へ照射される。

ここで第１面光学系１５０内の各光学部品は、上述したように、参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３がフォトディテクタ１６６に合焦するよう配置されている。このため情報光ビームＬＭ３は、参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３と同様にフォトディテクタ１６６に合焦する。

フォトディテクタ１６６は、受光領域１６６Ｍにより情報光ビームＬＭ３の光量を検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号Ｕ４を生成し、これを信号処理部１１３（図１６）へ供給する。この検出信号Ｕ４は、再生ＲＦ信号に相当するものである。

信号処理部１１３は、検出信号Ｕ４に対し所定の復調処理や復号化処理等を施すことにより、光ディスク２００の目標トラックＴＧに記録されている情報を再生するようになされている。

このように第１面光学系１５０は、参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３及び情報光ビームＬＭを対物レンズ１２１により集光して光ディスク２００の第１面２００Ａ側から照射すると共に、参照反射光ビームＬＥＲ１〜ＬＥＲ３及び情報光ビームＬＭ３を受光し、その受光結果を信号処理部１１３へ供給するようになされている。

（２−２−２）第２面光学系の構成
第２面光学系１７０（図１９）は、光ディスク２００の第２面２００Ｂ側から情報光ビームＬＭ２を照射するようになされており、また第１面光学系１５０から照射され光ディスク２００を透過した情報光ビームＬＭ１を受光するようになされている。

第１面光学系１５０の偏光ビームスプリッタ１５５は、上述したように、反射透過面１５５ＳにおいてＰ偏光でなる青色光ビームＬＢを約５０％の割合で透過し、これを情報光ビームＬＭ２としてシャッタ１７１へ入射させる。

シャッタ１７１は、制御部１１１（図１６）の制御に基づいて情報光ビームＬＭ２を遮断又は透過するようになされており、当該情報光ビームＬＭ２を透過した場合、偏光ビームスプリッタ１７２へ入射させる。

因みにシャッタ１７１としては、例えば情報光ビームＬＭ２を遮断する遮断板を機械的に動かすことにより情報光ビームＬＭ２を遮断又は透過する機械式シャッタや、液晶パネルに印加する電圧を変化させることにより当該情報光ビームＬＭ２を遮断又は透過する液晶シャッタ等を用いることができる。

偏光ビームスプリッタ１７２の反射透過面１７２Ｓは、例えばＰ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で透過し、Ｓ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で反射するようになされている。実際上、偏光ビームスプリッタ１７２は、Ｐ偏光でなる情報光ビームＬＭ２をそのまま透過させ、ミラー１７３により反射させた後、１／４波長板１７４により直線偏光（Ｐ偏光）から円偏光（左円偏光）に変換させた上で、リレーレンズ１７５へ入射させる。

リレーレンズ１７５は、リレーレンズ１６１と同様に構成されており、可動レンズ１６２及び固定レンズ１６３とそれぞれ対応する可動レンズ１７６及び固定レンズ１７７を有している。

リレーレンズ１７５は、可動レンズ１７６により情報光ビームＬＭ２を平行光から収束光に変換し、収束後に発散光となった当該情報光ビームＬＭ２を固定レンズ１７７により再度収束光に変換し、ガルバノミラー１７８へ入射させる。

またリレーレンズ１７５は、リレーレンズ１６１と同様、制御部１１１（図１６）の制御に基づきアクチュエータ１７６Ａによって可動レンズ１７６を移動させることにより、固定レンズ１７７から出射される情報光ビームＬＭ２の収束状態を変化させ得るようになされている。

ガルバノミラー１７８は、情報光ビームＬＭ２を反射し、対物レンズ１２２へ入射させる。因みに情報光ビームＬＭ２は、反射されるときに円偏光における偏光方向が反転され、例えば左円偏光から右円偏光に変換される。

またガルバノミラー１７８は、リニアモータやピエゾ素子等によって反射面１７８Ａの角度を変化し得るようになされており、制御部１１１（図１６）の制御に従い反射面１７８Ａの角度を調整することにより、情報光ビームＬＭ２の進行方向を調整し得るようになされている。

対物レンズ１２２は、２軸アクチュエータ１２４と一体に構成されており、当該２軸アクチュエータ１２４により、対物レンズ１２１と同様、光ディスク２００への近接方向又は離隔方向であるフォーカス方向と、光ディスク２００の内周側方向又は外周側方向であるトラッキング方向との２軸方向へ駆動され得るようになされている。

この対物レンズ１２２は、情報光ビームＬＭ２を集光し、光ディスク２００の第２面２００Ｂへ照射する。対物レンズ１２２は、対物レンズ１２１と同様の光学特性を有しており、当該情報光ビームＬＭ２に関して、リレーレンズ１７５との光学的な距離等の関係により、開口数（ＮＡ）が０．５の集光レンズとして作用することになる。

このとき情報光ビームＬＭ２は、図１４に示したように、基板２０３を透過して記録層２０１内に合焦する。ここで当該情報光ビームＬＭ２の焦点位置は、リレーレンズ１７５の固定レンズ１７７から出射される際の収束状態により定められる。

実際上、第２面光学系１７０は、制御部１１１（図１６）によってリレーレンズ１６１における可動レンズ１６２の位置と共にリレーレンズ１７５における可動レンズ１７６の位置が制御されることにより、光ディスク２００の記録層２０１内における情報光ビームＬＭ２の焦点位置を調整するようになされている。

このとき光ディスク装置１１０では、制御部１１１（図１６）により、光ディスク２００に面ブレ等が発生していないと仮定したときの（すなわち理想的な状態の）記録層２０１内における、対物レンズ１２１が基準位置にあるときの情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１に対して、対物レンズ１２２が基準位置にあるときの情報光ビームＬＭ２の焦点ＦＭ２を合わせるようになされている。

ところで、第１面光学系１５０（図１８）の対物レンズ１２１により集光された情報光ビームＬＭ１は、光ディスク２００の記録層２０１内で焦点ＦＭ１に収束した後に発散光となり、当該記録層２０１及び基板２０３を透過し、第２面２００Ｂから出射されて、対物レンズ１２２へ入射される。

このとき第２面光学系１７０では、情報光ビームＬＭ１が情報光ビームＬＭ２の光路を反対方向へ進行する。すなわち情報光ビームＬＭ１は、対物レンズ１２２によりある程度収束された後、ガルバノミラー１７８により反射されて、リレーレンズ１７５へ入射される。因みに情報光ビームＬＭ１は、反射面１７８Ｓにおいて反射される際、円偏光における偏光方向が反転され、例えば左円偏光から右円偏光に変換される。

続いて情報光ビームＬＭ１は、リレーレンズ１７５の固定レンズ１７７及び可動レンズ１７６によって平行光に変換され、さらに１／４波長板１７４により円偏光（右円偏光）から直線偏光（Ｐ偏光）に変換された後、ミラー１７３により反射されてから、偏光ビームスプリッタ１７２へ入射される。

偏光ビームスプリッタ１７２は、情報光ビームＬＭ１の偏光方向に応じて当該情報光ビームＬＭ１を反射し、集光レンズ１８０へ入射させる。集光レンズ１８０は、情報光ビームＬＭ１を収束させ、シリンドリカルレンズ１８１により非点収差を持たせた上で当該情報光ビームＬＭ１をフォトディテクタ１８２へ照射する。

ここで第２面光学系１７０は、記録層２０１内における情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１に対する情報光ビームＬＭ２の焦点ＦＭ２のずれ量が、集光レンズ１８０により情報光ビームＬＭ１が集光されフォトディテクタ１８２へ照射されるときの照射状態に反映されるよう、各種光学部品の光学的位置が調整されている。

フォトディテクタ１８２は、図２２に示すように、情報光ビームＬＭ１が照射される面上に、格子状に分割された４つの検出領域１８２Ａ、１８２Ｂ、１８２Ｃ及び１８２Ｄを有している。因みに矢印ａ３により示される方向（図中の縦方向）は、情報光ビームＬＭ１が照射されるときの、光ディスク２００におけるトラックの走行方向に対応している。

フォトディテクタ１８２は、検出領域１８２Ａ、１８２Ｂ、１８２Ｃ及び１８２Ｄにより情報光ビームＬＭ１の一部をそれぞれ検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号Ｕ５Ａ、Ｕ５Ｂ、Ｕ５Ｃ及びＵ５Ｄ（以下、これらをまとめてＵ５Ａ〜Ｕ５Ｄと呼ぶ）をそれぞれ生成して、これらを信号処理部１１３（図１６）へ送出する。

光ピックアップ１１７は、対物レンズ１２２について、いわゆる非点収差法によるフォーカス制御を行うようになされている。

すなわち信号処理部１１３は、次に示す（８）式に従って検出信号Ｕ５Ａ〜Ｕ５Ｄを基にフォーカスエラー信号ＳＦＥ５を算出し、これを駆動制御部１１２へ供給する。

このフォーカスエラー信号ＳＦＥ５は、情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１と情報光ビームＬＭ２の焦点ＦＭ２とのフォーカス方向に関するずれ量を表すことになる。

また光ピックアップ１１７は、対物レンズ１２２について、プッシュプル信号を用いたトラッキング制御を行うようになされている。

すなわち信号処理部１１３は、次に示す（９）式に従って検出信号Ｕ５Ａ〜Ｕ５Ｄを基にトラッキングエラー信号ＳＴＥ５を算出し、これを駆動制御部１１２へ供給する。

このトラッキングエラー信号ＳＴＥ５は、情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１と情報光ビームＬＭ２の焦点ＦＭ２とのトラッキング方向に関するずれ量を表すことになる。

駆動制御部１１２は、フォーカスエラー信号ＳＦＥ２を基にフォーカス駆動信号ＳＦＤ５を生成し、これを２軸アクチュエータ１２４へ供給する。これに応じて２軸アクチュエータ１２４は、フォーカス駆動信号ＳＦＤ５に従い、対物レンズ１２２をフォーカス方向へ駆動する。

また駆動制御部１１２は、トラッキングエラー信号ＳＴＥ５を基にトラッキング駆動信号ＳＴＤ５を生成し、これを２軸アクチュエータ１２４へ供給する。これに応じて２軸アクチュエータ１２４は、トラッキング駆動信号ＳＴＤ５に従い対物レンズ１２２をトラッキング方向へ駆動する。

これにより光ピックアップ１１７は、フォーカス方向及びトラッキング方向に関し、情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１に対する情報光ビームＬＭ２の焦点ＦＭ２のずれ量を減少させるよう対物レンズ１２２を位置制御することができる。

さらに光ピックアップ１１７は、ガルバノミラー１７８の反射面１７８Ａの角度を変化させることにより、情報光ビームＬＭ２の焦点ＦＭ２をタンジェンシャル方向（すなわちトラックの接線方向）に関して移動させるタンジェンシャル制御を行うようになされている。

すなわち信号処理部１１３は、次に示す（１０）式に従って検出信号Ｕ５Ａ〜Ｕ５Ｄを基にタンジェンシャルエラー信号ＳＮＥ５を算出し、これを駆動制御部１１２へ供給する。

このタンジェンシャルエラー信号ＳＮＥ５は、いわゆるプッシュプル信号となっており、情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１と情報光ビームＬＭ２の焦点ＦＭ２とのタンジェンシャル方向に関するずれ量を表すことになる。

駆動制御部１１２は、タンジェンシャルエラー信号ＳＮＥ５を基にタンジェンシャル駆動信号ＳＮＤ５を生成し、これをガルバノミラー１７８へ供給する。ガルバノミラー１７８は、タンジェンシャル駆動信号ＳＮＤ５に従い反射面１７８Ａの角度をタンジェンシャル方向に調整する。

かくして光ピックアップ１１７は、情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１に対する情報光ビームＬＭ２の焦点ＦＭ２のタンジェンシャル方向に関するずれ量を減少させるよう、ガルバノミラー１７８をタンジェンシャル制御する。

この結果、光ピックアップ１１７は、情報光ビームＬＭ２の焦点ＦＭ２を情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１に合わせることができる。

ここで情報光ビームＬＭは、光路形成部１２０を介して対物レンズ１２１へ入射されることにより、上述したように、その焦点ＦＭ１が参照光ビームＬＥの焦点ＦＥからちょうど１トラック分外周側に位置することになる。

すなわち情報光ビームＬＭ２の焦点ＦＭ２は、目標マーク層ＹＧにおける参照トラックＴＥからちょうど１トラック分外周側となる位置、すなわち情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１に合わされる。

この結果、光ピックアップ１１７は、光ディスク２００に情報を記録する際に、既存のトラックから一定の間隔を高精度に保ちながら、新たなトラックとしてホログラムでなる記録マークＲＭを記録することができる。

このように第２の実施の形態による光ピックアップ１１７は、参照光ビームＬＥを用いた対物レンズ１２１のフォーカス制御及び参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３を用いた対物レンズ１２１のトラッキング制御を行い、参照光ビームＬＥ２を目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させることにより、情報光ビームＬＭ１を当該目標マーク層ＹＧにおける当該参照トラックＴＥよりも１トラック分外周側の位置に合焦させるようになされている。

（２−３）動作及び効果
以上の構成において、光ディスク装置１１０の光ピックアップ１１７は、光路形成部１２０における偏光ビームスプリッタ１５５の反射透過面１５５ＳによってＰ偏光成分の光ビームＬＢ１及びＳ偏光成分の情報光ビームＬＭ２に分離し、さらにグレーティング１５８により光ビームＬＢ１を回折させて０次光ビーム、１次光ビーム、２次光ビーム及び３次光ビームに分光することにより、情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３を生成して、それぞれ対物レンズ１２１へ入射させる。

光ディスク装置１１０は、参照光ビームＬＥ２を光ディスク２００の目標マーク層ＹＧにおける参照トラックＴＥに合焦させるよう、対物レンズ１２１をフォーカス方向及びトラッキング方向に位置制御する。

このとき光ディスク装置１１０は、光ピックアップ１１７における光路形成部１２０の光学設計等により、対物レンズ１２１により集光される情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１を、トラッキング方向に関し参照光ビームＬＥ２の焦点ＦＥからちょうど１トラック分だけ外周側に位置させる。

従って光ディスク装置１１０は、参照光ビームＬＥ２を目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させるよう対物レンズ１２１の位置制御を行うことにより、情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１を目標マーク層ＹＧ上において当該参照トラックＴＥからちょうど１トラック分外周側に合焦させることができる。

この場合光ディスク装置１１０は、第１の実施の形態と同様、参照光ビームＬＥ２を目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させるだけで、情報光ビームＬＭを当該目標マーク層ＹＧに合焦させることができる。

さらに光ディスク装置１１０は、トラッキング方向に関し参照光ビームＬＥ２の焦点ＦＥ２と情報光ビームＬＭの焦点ＦＭ１との間隔をちょうど１トラック分に固定することができるため、既存のトラックと新たなトラックとのトラック間隔を高い精度で一定に保つことができる。

その他、光ディスク装置１１０は、第１の実施の形態における光ディスク装置１０と同様の作用効果を奏し得る。

以上の構成によれば、光ディスク装置１１０は、光ピックアップ１１７の光路形成部１２０において情報光ビームＬＭ１及び参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３の光路をそれぞれ適切に調整した上で、対物レンズ１２１により情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３をそれぞれ集光する。さらに光ピックアップ１１７は、参照光ビームＬＥ２を目標マーク層ＹＧの参照トラックＴＥに合焦させるよう対物レンズ１２１をフォーカス方向及びトラッキング方向に位置制御することにより、当該対物レンズ１２１により集光する情報光ビームＬＭ１の焦点ＦＭ１を目標マーク層ＹＧの目標トラックＴＧに合わせることができる。

（３）他の実施の形態
なお上述した実施の形態においては、参照トラックＴＥと目標トラックＴＧとの間隔を１トラックとするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の任意のトラック数としても良い。

また上述した第１の実施の形態においてはグレーティング３４により光ビームＬＡから回折された０次光及び１次光をそれぞれ情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥとするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々の光学部品を用いて光ビームを分光することにより情報光ビームＬＭ及び参照光ビームＬＥを生成するようにし、或いは情報光ビームＬＭの光源と異なる他の光源から参照光ビームＬＥを出射させる等しても良い。

この場合、要は、対物レンズ１８により集光された参照光ビームＬＥの焦点ＦＥを情報光ビームＬＭの焦点ＦＭと同一のマーク層Ｙ（すなわち目標マーク層ＹＧ）における所定トラック数だけ離隔した箇所に合焦させるよう、光路形成部２０における参照光ビームＬＥの光路及び情報光ビームＬＭの光路が形成されていれば良い。また参照光ビームＬＥの波長は、必ずしも情報光ビームＬＭの波長と同一である必要はなく、参照トラックＴＥから参照反射光ビームＬＥＲを得ることができれば良い。第２の実施の形態についても同様である。

さらに上述した第１の実施の形態においては、リレーレンズ３８により、フォーカス方向に関する境界面１０１Ａから情報光ビームＬＭの焦点ＦＭ及び参照光ビームＬＥの焦点ＦＥまでの距離を制御するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々の光学部品により制御するようにしても良い。第２の実施の形態についても同様である。

さらに上述した第１の実施の形態においては、レーザダイオード３１、コリメータレンズ３２、グレーティング３４及びリレーレンズ３８の組み合わせを用いて光路形成部２０（図１０）を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各種レンズや各種ビームスプリッタを適宜組み合わせたものを用いて当該光路形成部２０を構成するようにしても良い。第２の実施の形態についても同様である。

さらに上述した第１の実施の形態においては、レーザダイオード３１から出射される光ビームの波長を約４０５［ｎｍ］とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の任意の波長であっても良い。この場合、当該波長でなる光ビームにより記録層１０１内に記録マークＲＭを形成でき、且つ当該光ビームが当該記録マークＲＭにより反射された反射光ビームを検出し得れば良い。第２の実施の形態についても同様である。

さらに上述した第１の実施の形態においては、プッシュプル法によるトラッキング制御を行い、また第２の実施の形態においては、ＤＰＰ法によるトラッキング制御を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば２本の参照光ビームＬＥ１及びＬＥ２を用いてＤＰＰ法によるトラッキング制御を行うようにし、あるいは他の種々の手法によりトラッキング制御を行うようにしても良い。

例えば３スポット法を用いる場合、参照光ビームＬＥ１〜ＬＥ３によるビームスポットＰＥ１〜ＰＥ３（図１５）をトラッキング方向に関し３／４トラックずつ離隔させれば良く、また次の（１１）式に従いトラッキングエラー信号を生成すれば良い

さらに上述した第１の実施の形態においては、リードインエリアの末尾にリードイン２（図８）を設け、各マーク層Ｙにおいて当該リードイン２に続けてデータとしての記録マークの記録を開始するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばリードイン２を設けず、ＴＯＣの情報のみを基に各マーク層Ｙにおいて情報の記録を開始するようにしても良い。

さらに上述した第１の実施の形態においては、リードインエリアにＴＯＣを格納するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該ＴＯＣを光ディスク１００における他の箇所に記録するようにし、或いはリードインエリアに他の種々の情報を格納するようにしても良い。

さらに上述した第１の実施の形態においては、リードインエリアを光ディスク１００の最内周側に設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光ディスク１００の外周側からデータを順次記録する場合に、リードインエリアを最外周側に設けるようにしても良い。

いずれの場合にしても、光ディスク１００のリードインマークＩＭは、種々のフォーマットとしても良く、要は当該リードインマークＩＭが参照トラックＴＥとして機能し得るよう所定トラック数以上形成され、且つ各リードインマークＩＭの間隔が精度良く層間隔ｒに揃えられていれば良い。

さらに上述した第１の実施の形態においては、参照反射光ビームＬＥＲのみを基に対物レンズ１８をフォーカス方向及びトラッキング方向に関し位置制御するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば特許文献１のようにトラッキング用の案内溝を形成した反射面を光ディスクに設け、対物レンズ１８を介して別途サーボ用の光ビームを当該反射面に照射し、その反射光に基づく位置制御と、参照反射光ビームＬＥＲに基づく位置制御とを適宜組み合わせるようにしても良い。

さらに上述した第１の実施の形態においては、光ディスク１００の記録層１０１を樹脂材料に所定の光重合開始剤が混合され硬化されたものとするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば記録層１０１を光重合型フォトポリマにより構成し、その内部にモノマが均一に分散している構成であっても良い。この場合、記録層１０１は、光が照射されると照射箇所においてモノマが光重合や光架橋等を生じることによりポリマ化し、これに伴い屈折率が変化する。記録層１０１は、このように屈折率が変化した箇所が記録マークＲＭとなる。

さらに上述した第１の実施の形態においては、光ディスク１００に基板１０２及び１０３を設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば記録層１０１の強度が十分である場合などに、当該基板１０２及び１０３の一方又は両方を省略しても良い。第２の実施の形態についても同様である。

さらに上述した実施の形態においては、対物レンズとしての対物レンズ１８と、光路形成部としての光路形成部２０と、位置制御部としての信号処理部１３、駆動制御部１２及び２軸アクチュエータ１９とによって光ディスク装置としての光ディスク装置１０を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる対物レンズと、光路形成部と、位置制御部とによって光ディスク装置を構成するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、対物レンズとしての対物レンズ１８と、光路形成部としての光路形成部２０と、参照光受光部としてのフォトディテクタ４５とによって光ピックアップとしての光ピックアップ１７を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる対物レンズと、光路形成部と、参照光受光部とによって光ピックアップを構成するようにしても良い。

本発明は、映像や音声、或いはコンピュータ用のデータ等の情報を光ディスクに記録し、また当該光ディスクから当該情報を再生する光ディスク装置でも利用できる。

光ディスクにおける記録層の構成を示す略線的断面図である。 トラックによる仮想的な円筒の形成を示す略線図である。 記録位置のずれ（１）の説明に供する略線図である。 記録位置のずれ（２）の説明に供する略線図である。 光ディスクの外観構成を示す略線的斜視図である。 第１の実施の形態による光ビームの集光の説明に供する略線的断面図である。 第１の実施の形態による目標マーク層への光ビームの照射の様子を示す略線図である。 リードインエリアのフォーマットを示す略線図である。 第１の実施の形態による光ディスク装置の全体構成を示す略線図である。 第１の実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。 ピンホールによる光ビームの選別の説明に供する略線的断面図である。 フォトディテクタにおける検出領域の構成を示す略線図である。 情報記録処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態における光ビームの集光の説明に供する略線図である。 第２の実施の形態による目標マーク層への光ビームの照射の様子を示す略線図である。 第２の実施の形態による光ディスク装置の全体構成を示す略線図である。 第２の実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。 第２の実施の形態による光ビームの光路（１）を示す略線図である。 第２の実施の形態による光ビームの光路（２）を示す略線図である。 フォトディテクタにおける検出領域の構成を示す略線図である。 第２の実施の形態による光路形成部の構成を示す略線図である。 フォトディテクタにおける検出領域の構成を示す略線図である。

符号の説明

１０、１１０……光ディスク装置、１１、１１１……制御部、１２、１１２……駆動制御部、１３、１１３……信号処理部、１７、１１７……光ピックアップ、１８、１２１、１２２……対物レンズ、１９、１２３、１２４……２軸アクチュエータ、２０、１２０……光路形成部、３１、１５１……レーザダイオード、３４、１５８……グレーティング、３５、１５５……偏光ビームスプリッタ、１００、２００……光ディスク、１０１、２０１……記録層、１０２、１０３、２０２、２０３……基板、ＬＭ、ＬＭ１、ＬＭ２、ＬＭ３……情報光ビーム、ＬＥ、ＬＥ１、ＬＥ２、ＬＥ３……参照光ビーム、ＦＭ、ＦＥ、ＦＥ１、ＦＥ２、ＦＥ３……焦点、ＲＭ……記録マーク、Ｙ……マーク層、ＹＧ……目標マーク層、ＴＧ……目標トラック、ＴＥ……参照トラック。

Claims (11)

1. 一様な記録層内に情報を表す記録マークにより同心円状又は螺旋状のトラックが形成される光ディスクに対し上記情報を記録し又は上記光ディスクから上記情報を再生するための情報光ビームと、上記光ディスクに形成済の参照トラックに照射するための参照光ビームとを、上記記録層内にそれぞれ集光する対物レンズと、
   上記情報光ビームの光軸方向に関し、上記対物レンズから上記参照光ビームの焦点までの距離及び上記対物レンズから上記情報光ビームの焦点までの距離を同等に揃えると共に、上記半径方向に関し、上記情報光ビームの焦点と上記参照光ビームの焦点とを所定トラック数だけ離隔させるよう、上記対物レンズへ入射される上記情報光ビーム及び上記参照光ビームの光路を形成する光路形成部と、
   上記参照光ビームを上記参照トラックに合焦させるよう上記対物レンズを位置制御する位置制御部と
   を具えることを特徴とする光ディスク装置。
2. 上記光路形成部は、
   所定の光源から出射された光ビームを分光することにより上記情報光ビーム及び上記参照光ビームを生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 上記光路形成部は、
   上記光ビームをグレーティングにより回折させたときの０次回折光を上記情報光ビームとすると共に１次以上の高次回折光を上記参照光ビームとする
   ことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
4. 上記光ディスクの上記記録層には、
   上記記録マークにより形成されるマーク層が複数積層される際における、上記情報光ビームの光軸方向に関する上記マーク層それぞれの位置を示すリードインマークが予め形成され、
   上記位置制御部は、
   上記リードインマークの近傍を上記目標位置とする場合、上記リードインマークを上記参照トラックとして上記参照光ビームを合焦させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
5. 上記リードインマークは、
   上記マーク層それぞれにおける上記記録マークの記録開始位置を示し、
   上記位置制御部は、
   上記マーク層に最初に上記記録マークを記録する際、上記リードインマークに続けて当該記録マークの記録を開始するよう上記対物レンズを位置制御する
   ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
6. 上記リードインマークには、
   上記マーク層ごとに記録を開始すべき開始アドレスの情報が格納され、
   上記位置制御部は、
   上記記録マークを記録する際、上記情報光ビームＬＭを用いて読み出される上記開始アドレスの情報を基に上記対物レンズを位置制御する
   ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
7. 上記光ディスクは、
   内周側から上記記録マークが順次形成され、
   上記光路形成部は、
   上記対物レンズにより集光された上記参照光ビームの焦点を、上記目標位置よりも上記所定トラック数だけ内周側に位置する上記参照トラックに合焦させるよう上記参照光ビームの光路を形成する
   ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
8. 上記光路形成部は、
   少なくとも１本の上記参照光ビームを上記対物レンズへ入射させ、
   上記位置制御部は、
   上記参照光ビームが上記参照トラックにより反射されてなる参照反射光ビームを、上記参照トラックの中心線に対応する分割線により分割された受光領域ごとの受光結果に基づくプッシュプル法により、上記参照光ビームを上記参照トラックに合焦させるよう上記対物レンズを位置制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
9. 上記光路形成部は、
   ２本又は３本の上記参照光ビームを上記対物レンズへ入射させることにより当該参照光ビームを上記半径方向に関し互いに１／２トラック分ずつ離隔するよう集光させ、
   上記位置制御部は、
   上記参照光ビームが上記参照トラックによりそれぞれ反射されてなる各参照反射光ビームの受光結果に基づくＤＰＰ（Differential Push Pull）法により、１本の上記参照光ビームを上記参照トラックに合焦させるよう上記対物レンズを位置制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
10. 一様な記録層内に情報を表す記録マークにより同心円状又は螺旋状のトラックが形成される光ディスクに対し上記情報を記録し又は上記光ディスクから上記情報を再生するための情報光ビームと、上記光ディスクに形成済の参照トラックに照射するための参照光ビームとを所定の対物レンズへ入射させるよう、当該情報光ビーム及び当該参照光ビームの光路をそれぞれ形成する光路形成ステップと、
    上記対物レンズによって上記情報光ビーム及び上記参照光ビームを集光することにより、上記情報光ビームの光軸方向に関し、上記対物レンズから上記参照光ビームの焦点までの距離及び上記対物レンズから上記情報光ビームの焦点までの距離を同等に揃えると共に、上記半径方向に関し、上記情報光ビームの焦点と上記参照光ビームの焦点とを所定トラック数だけ離隔させる集光ステップと、
    上記対物レンズにより集光された上記参照光ビームを上記参照トラックに合焦させるよう上記対物レンズを位置制御する位置制御ステップと
    を具えることを特徴とする位置制御方法。
11. 一様な記録層内に情報を表す記録マークにより同心円状又は螺旋状のトラックが形成される光ディスクに対し上記情報を記録し又は上記光ディスクから上記情報を再生するための情報光ビームと、上記光ディスクに形成済の参照トラックに照射するための参照光ビームとを、上記記録層内にそれぞれ集光する対物レンズと、
    上記情報光ビームの光軸方向に関し、上記対物レンズから上記参照光ビームの焦点までの距離及び上記対物レンズから上記情報光ビームの焦点までの距離を同等に揃えると共に、上記半径方向に関し、上記情報光ビームの焦点と上記参照光ビームの焦点とを所定トラック数だけ離隔させるよう、上記対物レンズへ入射される上記情報光ビーム及び上記参照光ビームの光路を形成する光路形成部と、
    上記参照光ビームが上記参照トラックにより反射されてなる参照反射光ビームを受光することにより、所定の位置制御部に対し、当該参照反射光ビームの受光結果を基に、上記参照光ビームを上記参照トラックに合焦させるよう上記対物レンズを位置制御させる参照光受光部と
    を具えることを特徴とする光ピックアップ。

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