JP2011048873A - 光ディスク装置、光ピックアップ及び光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、球面収差を適切に補正することができる。
【解決手段】光ディスク装置１０は、対物レンズを基準となる基準レンズ位置に変位させるよう対物レンズ１８を変位させる。光ディスク装置１０は、対物レンズ１８が基準レンズ位置ＳＬに位置する状態において、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを情報光ビームＬＭが照射されるべき記録深さＸに合焦させるよう情報用集光点変化機構５５を制御する。光ディスク装置１０は、対物レンズ１８が基準レンズ位置ＳＬに位置する状態において、サーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳをサーボ層１０４に合焦させるようサーボ用集光点変化機構３５を制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は光ディスク装置、光ピックアップ及び光記録媒体に関し、例えば１層の記録層内に複数層のマーク層を形成する方式に適応した光ディスク装置に適用して好適なものである。

従来、光記録媒体としては、円盤状の光記録媒体が広く普及しており、一般にＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等が用いられている。

この光記録媒体では、記録層に対して集光された光が照射され、その反射光量から当該記録層に形成された記録マークの有無が検出される。このとき、対物レンズによって集光される光のスポットの大きさはおよそλ／ＮＡ（λ＝光の波長、ＮＡ＝対物レンズの開口数）で与えられ、解像度もこの値に比例する。

光記録媒体では、光のスポットを小さくすることにより、１層の記録層当たりに記録できる情報量を大きくすることができる。例えば、非特許文献１には、直径１２［ｃｍ］の光記録媒体に対して２５［ＧＢ］の情報を記録するＢＤの詳細が記載されている。

光記録媒体は、その表面から記録層までの距離に応じた球面収差を発生させる。このため、かかる光記録媒体に対応した光情報記録再生装置では、集光される光に予め球面収差を付加することにより、光の焦点近傍において球面収差を抑制し、スポットの大きさを小さく保つようになされている。

ところで光情報記録再生装置では、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を当該光記録媒体に記録す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枚の光記録媒体に記録するコンテンツ数の増加が要求されているため、当該光記録媒体のさらなる大容量化が求められている。

そこで、光記録媒体を大容量化する手法の一つとして、光に応じて記録マークを形成する材料を用い、光記録媒体の厚み方向に、３次元的に情報を記録するようになされた光記録媒体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−９６３５公報 Y. Kasami, Y. Kuroda, K. Seo, O. Kawakubo, S. Takagawa, M. Ono, andM. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys., 39, 756(2000)

ところで特許文献１に記載の光記録媒体では、１層の記録層内に複数層のマーク層を形成することが想定されている。このため、発生する球面収差量が広範囲に渡ってしまい、球面収差を適切に補正できないという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、球面収差を適切に補正し得る光ピックアップ及び光ディスク装置、並びに球面収差を適切に補正させ得る光記録媒体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においては、 立体的な記録マークが形成されることにより情報が記録される記録層と、当該記録層に隣接して設けられたサーボ用のサーボ層を有する光記録媒体のうち、記録層に対して照射される情報光と、サーボ層に対して照射されるサーボ光とを集光する対物レンズと、対物レンズを変位させるレンズ駆動部と、情報光の焦点を変位させる情報用集光点変化機構と、サーボ光の焦点を変位させるサーボ用集光点変化機構と、対物レンズを基準となる基準レンズ位置に変位させるようレンズ駆動部を制御し、対物レンズが基準レンズ位置に位置する状態において、情報光の焦点を情報光が照射されるべき記録深さに合焦させるよう情報用集光点変化機構を制御し、対物レンズが基準レンズ位置に位置する状態において、サーボ光の焦点をサーボ層に合焦させるようサーボ用集光点変化機構を制御する制御部とを設けるようにした。

これにより、光ディスク装置は、サーボ用集光点変化機構によってサーボ光の球面収差を補正することができるため、基準レンズ位置を自在に設定することができる。

また、本発明の光ピックアップにおいては、立体的な記録マークが形成されることにより情報が記録される記録層と、当該記録層に隣接して設けられたサーボ用のサーボ層を有する光記録媒体のうち、記録層に対して照射される情報光と、サーボ層に対して照射されるサーボ光とを集光する対物レンズと、対物レンズを基準となる基準レンズ位置に変位させるレンズ駆動部と、対物レンズが基準レンズ位置に位置する状態において、情報光の焦点を情報光が照射されるべき記録深さに合焦させるよう、情報光の焦点を変位させる情報用集光点変化機構と、情報用集光点変化機構を制御し、対物レンズが基準レンズ位置に位置する状態において、サーボ光の焦点をサーボ層に合焦させるよう、サーボ光の焦点を変位させるサーボ用集光点変化機構とを設けるようにした。

これにより、光ピックアップは、サーボ用集光点変化機構によってサーボ光の球面収差を補正することができるため、基準レンズ位置を自在に設定することができる。

さらに、本発明の光記録媒体においては、立体的な記録マークが複数のマーク層に亘って形成されることにより情報が記録される記録層と、記録層のうち情報光が入射される入射面側に隣接して設けられたサーボ用のサーボ層とを有し、記録層におけるサーボ層から第１層目のマーク層に屈折率に関する指示情報が記録されているようにした。

これにより、光記録媒体は、球面収差の最も小さい状態で指示情報を読み出させることができ、当該指示情報に基づいて球面収差を補正させることができる。

本発明によれば、サーボ用集光点変化機構によってサーボ光の球面収差を補正することができるため、基準レンズ位置を自在に設定することができ、かくして球面収差を適切に補正し得る光ピックアップ及び光ディスク装置を実現できる。

また、本発明によれば、球面収差の最も小さい状態で指示情報を読み出させることができ、当該指示情報に基づいて球面収差を補正させることができ、かくして球面収差を適切に補正させ得る光記録媒体を実現できる。

光ディスクの構成を示す略線図である。 光ディスク装置の全体構成を示す略線図である。 光ピックアップの構成を示す略線図である。 従来の記録深さと基準レンズ位置との関係の説明に供する略線図である。 本実施の形態による記録深さと基準レンズ位置との関係の説明に供する略線図である。 記録深さとレンズ深さ間隔との関係を示す略線図である。 サーボ光ビームの焦点位置制御の説明に供するである。 情報光ビームの焦点位置制御の説明に供する略線図である。 平行光における記録深さと収差との関係を示す略線図である。 収束・発散光における記録深さと収差との関係を示す略線図である。 リレーレンズ間隔の変動と焦点の変位量との関係を示す略線図である。 記録深さと各間隔との関係を示す略線図である。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（リレーレンズの連携による球面収差の補正）
２．第２の実施の形態（屈折率によって生じる球面収差の補正）
３．他の実施の形態

＜１．第１の実施の形態＞
［１−１．光ディスクの構成］
まず光ディスクの構成について説明する。本実施の形態では、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ＬＭｒ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、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部１００Ｈが設けられている。また光ディスク１００は、図１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。

また光ディスク１００は、さらに記録層１０１と基板１０２との間にサーボ層１０４が設けられている。サーボ層１０４には、サーボ用の案内溝が形成されており、具体的には、一般的なＢＤ（Blu-ray Disc、登録商標）−Ｒ（Recordable）ディスク等と同様のランド及びグルーブにより螺旋状のトラック（以下、これをサーボトラックと呼ぶ）ＳＴＲを形成している。

このサーボトラックＳＴＲには、所定の記録単位ごとに一連の番号でなるアドレスが付されており、情報を記録又は再生する際にサーボ光ビームＬＳが照射されるべきサーボトラック（以下、これを目標サーボトラックＴＳＧと呼ぶ）を当該アドレスにより特定し得るようになされている。

なおサーボ層１０４（すなわち記録層１０１と基板１０２との境界面）には、案内溝に代えてピット等が形成され、或いは案内溝とピット等とが組み合わされていても良い。またサーボ層１０４のトラックは、螺旋状でなく同心円状であっても良い。

またサーボ層１０４は、例えば波長約６６０［ｎｍ］の赤色光ビームを高い反射率で反射する一方、波長約４０５［ｎｍ］の青紫色光ビームを高透過率で透過するようになされている。

光ディスク装置１０は、光ディスク１００に対して波長約６６０［ｎｍ］でなるサーボ光ビームＬＳを照射する。このときサーボ光ビームＬＳは、光ディスク１００のサーボ層１０４により反射されサーボ反射光ビームＬＳｒとなる。

光ディスク装置１０は、サーボ反射光ビームＬＳｒを受光し、その受光結果を基に対物レンズ４０を光ディスク１００に近接又は離隔させるフォーカス方向へ位置制御することにより、サーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳをサーボ層１０４に合わせるようになされている。

このとき光ディスク装置１０は、サーボ光ビームＬＳと情報光ビームＬＭとの光軸ＸＬを互いにほぼ一致させている。これにより光ディスク装置１０は、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを、記録層１０１内における目標サーボトラックＴＳＧに対応した箇所に、すなわち目標サーボトラックＴＳＧを通りサーボ層１０４に垂直な法線上に位置させる。

記録層１０１は、比較的強い強度でなる情報光ビームＬＭが当該記録層１０１内に照射されると、例えば気泡を形成することにより、焦点ＦＭの位置に記録マークＲＭを記録する。なお記録層１０１は、例えば化学変化などによって局所的な屈折率を変化させることにより記録マークＲＭを形成するようにしても良い。

また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の入射面１００Ａ及びサーボ層１０４等の各面とほぼ平行な平面状に配置され、当該記録マークＲＭによるマーク層Ｙを形成する。

一方、光ディスク装置１０は、光ディスク１００から情報を再生する際、例えば入射面１００Ａ側から目標位置ＰＧに対して情報光ビームＬＭを集光する。ここで焦点ＦＭの位置（すなわち目標位置ＰＧ）に記録マークＲＭが形成されている場合、当該情報光ビームＬＭが記録マークＲＭによって反射され、当該記録マークＲＭから情報反射光ビームＬＭｒが出射される。なお、以下、フォーカス方向における入射面１００Ａから目標位置ＰＧまでの距離を記録深さＸと呼ぶ。

光ディスク装置１０は、情報反射光ビームＬＭｒの検出結果に応じた検出信号を生成し、当該検出信号を基に記録マークＲＭが形成されているか否かを検出する。

このように本実施の形態では、光ディスク装置１０により光ディスク１００に対して情報を記録及び再生する場合、サーボ光ビームＬＳを併用しながら情報光ビームＬＭを目標位置ＰＧに照射することにより、所望の情報を記録及び再生するようになされている。

［１−２．光ディスク装置］
［１−２−１．光ディスク装置の構成］
次に、具体的な光ディスク装置１０の構成について説明する。

図２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及びサーボ光ビームＬＳを照射し、サーボ光ビームＬＳが反射されてなるサーボ反射光ビームＬＳｒ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ＬＳｒ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。

なおフォーカスエラー信号ＳＦＥは、サーボ光ビームＬＳのサーボ層１０４に対するフォーカス方向のずれ量を表す信号である。またトラッキングエラー信号ＳＴＥは、サーボ光ビームＬＳの目標とするサーボトラックＳＴＲ（以下、これを目標サーボトラックＳＴＧと呼ぶ）に対するトラッキング方向のずれ量を表す信号である。

駆動制御部１２は、供給された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を基に、対物レンズ１８を駆動するためのフォーカス駆動信号及びトラッキング駆動信号を生成し、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、このフォーカス駆動信号及びトラッキング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により集光されるサーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳを目標となるマーク層Ｙ（以下、これを目標マーク層ＹＧと呼ぶ）の目標サーボトラックＳＴＧ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、記録時と同様にサーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳを目標サーボトラックＳＴＧに追従させると共に、比較的弱いほぼ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。

［１−２−２．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では、図３に示すように、レーザダイオード３１及び５１を有している。レーザダイオード３１は、サーボ制御用のサーボ光ビームＬＳを出射する。一方、レーザダイオード５１は、記録再生用の情報光ビームＬＭを出射する。

光ピックアップ１７は、サーボ光ビームＬＳ及び情報光ビームＬＭを同一の対物レンズ１８へ入射し、光ディスク１００にそれぞれ照射するようになされている。

［１−２−２−１．サーボ光ビームの光路］
レーザダイオード３１から出射されたサーボ光ビームＬＳは、対物レンズ１８を介して光ディスク１００に照射される。このサーボ光ビームＬＳは、光ディスク１００によって反射されてサーボ反射光ビームＬＳｒとなり、フォトディテクタ４３によって受光されるようになされている。

すなわちレーザダイオード３１は、制御部１１（図２）の制御に基づいて発散光でなる所定光量のサーボ光ビームＬＳを発射し、コリメータレンズ３２へ入射させる。コリメータレンズ３２は、サーボ光ビームＬＳを発散光から平行光に変換し、開口制限部３３に入射する。

開口制限部３３は、サーボ光ビームＬＳの光束径を制限し、当該サーボ光ビームＬＳをビームスプリッタ３４へ入射させる。

ビームスプリッタ３４は、サーボ光ビームＬＳの一部を透過させ、サーボ用集光点変化機構３５へ入射する。サーボ用集光点変化機構３５は、凸型の可動レンズ３６及び凸型の固定レンズ３７からなるリレーレンズとして構成されている。可動レンズ３６は、サーボ光ビームＬＳを平行光から収束光に変換する。

固定レンズ３７は、収束後に発散光となった当該サーボ光ビームＬＳの収束及び発散の状態（以下、これを収束状態と呼ぶ）を変化させる。すなわち、サーボ用集光点変化機構３５は、可動レンズ３６の位置に応じてサーボ光ビームＬＳの収束状態を変化させることができる。

この結果、サーボ用集光点変化機構３５は、対物レンズ１８に入射されるときのサーボ光ビームＬＳの収束状態を変化させ、サーボ光ビームＬＳのフォーカス方向の焦点位置（以下、これをサーボ光焦点位置と呼ぶ）を調整することができる。サーボ用集光点変化機構３５は、サーボ光焦点位置をサーボ層１０４に合わせるよう可動レンズ３６を駆動し、当該サーボ光ビームＬＳをダイクロイックプリズム３８に入射する。

なお、対物レンズ１８は、サーボ用集光点変化機構３５との関係において、光ディスク１００に入射される前のサーボ光ビームＬＳに球面収差を付加する。これにより、サーボ光ビームＬＳは、光ディスク１００内で発生する球面収差との相殺により、光ディスク１００の内部に位置するサーボ光焦点位置において球面収差を最小とすることができる。

ダイクロイックプリズム３８は、光ビームの波長に応じて当該光ビームを反射又は透過させる反射透過面３８Ｓを有している。反射透過面３８Ｓは、サーボ光ビームＬＳを反射して対物レンズ１８へ入射する。

対物レンズ１８は、開口数ＮＡが０．８５でなる。サーボ光ビームＬＳは、開口制限部３３によって光束径が制限されているため、対物レンズ１８を約０．６１３程度の開口数ＮＡでなるレンズとして作用させることができる。

すなわち、対物レンズ１８は、開口数ＮＡ＝０．８５のレンズとして情報光ビームＬＭを集光することにより、ＢＤと同様の線密度での記録及び再生を可能とする。ここで、対物レンズ１８は、波長の差異により、サーボ光ビームＬＳのスポットを情報光ビームＬＳと同等にすることができない。

このため、光ディスク１００のサーボ層１０４には、ＢＤの２倍のトラックピッチでなるグルーブ及びランドが形成されている。光ピックアップ１７は、グルーブ及びランドの双方からトラッキングエラー信号を生成することにより、１層のマーク層Ｙ当たりＢＤと同様の記録密度による記録及び再生を実現する。

サーボ光ビームＬＳ及び情報光ビームＬＭの波長の比（６６０［ｎｍ］／４０５［ｎｍ］）は、１．４４である。このため、対物レンズ１８を、開口数ＮＡ＝０．８５×１．４４／２＝０．６１３でなるレンズとして作用させることにより、サーボ光ビームＬＳのスポットサイズをＢＤの約２倍の幅でなるグルーブ及びランドに適した大きさにすることができる。

対物レンズ１８は、サーボ光ビームＬＳを集光し、光ディスク１００のサーボ層１０４へ向けて照射する。このときサーボ光ビームＬＳは、図１に示したように、基板１０２を透過しサーボ層１０４において反射されて、サーボ光ビームＬＳと反対方向へ向かうサーボ反射光ビームＬＳｒとなる。

この後、サーボ反射光ビームＬＳｒは、対物レンズ１８を介して、ダイクロイックプリズム３８へ入射される。ダイクロイックプリズム３８は、サーボ反射光ビームＬＳｒを波長に応じて反射し、これをサーボ用集光点変化機構３５へ入射する。

サーボ用集光点変化機構３５は、サーボ反射光ビームＬＳｒを平行光に変換し、ビームスプリッタ３４へ入射する。ビームスプリッタ３４は、サーボ反射光ビームＬＳｒの一部を反射させ、ミラー４１を介して集光レンズ４２へ入射する。

集光レンズ４２は、サーボ反射光ビームＬＳｒを収束させ、当該サーボ反射光ビームＬＳｒをフォトディテクタ４３へ照射する。

ところで光ディスク装置１０では、回転する光ディスク１００における面ブレ等が発生する可能性があるため、対物レンズ１８に対する目標サーボトラックＴＳＧの相対的な位置が変動する可能性がある。

そこで対物レンズ１８は、２軸アクチュエータ１９により、フォーカス方向及びトラッキング方向の２軸方向へ駆動され得るようになされている。

フォトディテクタ４３は、サーボ反射光ビームＬＳｒの光量に応じた検出信号を生成し、信号処理部１３（図２）へ送出する。

すなわちフォトディテクタ４３は、サーボ反射光ビームＬＳｒを受光するための複数の検出領域（図示せず）が設けられている。フォトディテクタ４３は、当該複数の検出領域によりサーボ反射光ビームＬＳｒ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をそれぞれ生成して、これらを信号処理部１３（図２）へ送出する。

信号処理部１３は、例えば非点収差法によるフォーカスエラー信号ＳＦＥ、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＳＴＥを算出し、これを駆動制御部１２へ供給する。

駆動制御部１２は、フォーカスエラー信号ＳＦＥ及びトラッキングエラー信号ＳＴＥに基づいて、フォーカス制御及びトラッキング制御を実行する。

このように光ピックアップ１７は、サーボ光ビームＬＳを光ディスク１００のサーボ層１０４に照射し、その反射光であるサーボ反射光ビームＬＳｒの受光結果を信号処理部１３へ供給するようになされている。これに応じて駆動制御部１２は、当該サーボ光ビームＬＳを当該サーボ層１０４の目標サーボトラックＴＳＧに合焦させるよう、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うようになされている。

［１−２−２−２．情報光ビームの光路］
一方、光ピックアップ１７は、レーザダイオード５１から出射した情報光ビームＬＭを、対物レンズ１８を介して光ディスク１００に照射する。当該光ディスク１００によって反射されてなる情報反射光ビームＬＭｒは、フォトディテクタ６２によって受光される。

すなわちレーザダイオード５１は、制御部１１（図２）の制御に基づいて発散光でなる所定光量の情報光ビームＬＭを発射し、コリメータレンズ５２へ入射する。コリメータレンズ５２は、情報光ビームＬＭを発散光から平行光に変換し、ビームスプリッタ５３へ入射する。

ビームスプリッタ５３は、情報光ビームＬＭの一部を透過させ、情報用集光点変化機構５５に入射する。情報用集光点変化機構５５は、凸型の可動レンズ５６及び凸型の固定レンズ５７からなるリレーレンズとして構成されている。可動レンズ５６は、情報光ビームＬＭを平行光から収束光に変換する。

固定レンズ５７は、収束後に発散光となった当該情報光ビームＬＭの収束状態を変化させる。すなわち、情報用集光点変化機構５５は、可動レンズ５６の位置に応じて情報光ビームＬＭの収束状態を変化させることができる。

この結果、情報用集光点変化機構３５は、対物レンズ１８に入射されるときのサーボ光ビームＬＳの収束状態を変化させ、情報光ビームＬＭのフォーカス方向の焦点位置（以下、これを情報光焦点位置と呼ぶ）を調整することができる。情報用集光点変化機構５５は、情報光焦点位置を記録深さＸに合わせるよう可動レンズ５６を駆動し、当該情報光ビームＬＭをダイクロイックプリズム３８に入射する。

ダイクロイックプリズム３８は、反射透過面３８Ｓにより当該情報光ビームＬＭを透過させ、これを対物レンズ１８へ入射する。

対物レンズ１８は、情報光ビームＬＭを集光し、光ディスク１００へ照射する。このとき情報光ビームＬＭは、図１に示したように、基板１０２を透過し、記録層１０１内に合焦する。

なお、対物レンズ１８は、情報用集光点変化機構５５との関係において、光ディスク１００に入射される前の情報光ビームＬＭに球面収差を付加する。これにより、情報光ビームＬＭは、光ディスク１００内で発生する球面収差との相殺により、光ディスク１００の内部に位置する情報光焦点位置において球面収差を最小とすることができる。

さらに、光ピックアップ１７は、サーボ制御された対物レンズ１８を介して情報光ビームＬＭを照射することにより、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭのトラッキング方向を目標位置ＰＧに合致させるようになされている。

そして情報光ビームＬＭは、対物レンズ１８によって焦点ＦＭに集光され、目標位置ＰＧに対して記録マークＲＭを形成し得るようになされている。

一方情報光ビームＬＭは、光ディスク１００に記録された情報を読み出す再生処理の際、目標位置ＰＧに記録マークＲＭが記録されていた場合には、焦点ＦＭに集光した情報光ビームＬＭが当該記録マークＲＭによって情報反射光ビームＬＭｒとして反射され、対物レンズ１８へ入射される。

他方情報光ビームＬＭは、目標位置ＰＧに記録マークＲＭが記録されていない場合には、光ディスク１００を透過するため、情報反射光ビームＬＭｒがほとんど生成されない。

対物レンズ１８は、情報反射光ビームＬＭｒをある程度収束させ、ダイクロイックプリズム３８を介して情報用集光点変化機構５５へ入射する。

情報用集光点変化機構５５は、情報反射光ビームＬＭｒを平行光に変換し、ビームスプリッタ５３に入射する。

ビームスプリッタ５３は、情報反射光ビームＬＭｒを反射し、マルチレンズ６１へ入射させる。マルチレンズ６１は、情報反射光ビームＬＭｒを集光し、フォトディテクタ６２へ照射させる。

フォトディテク６２は、情報反射光ビームＬＭｒの光量に応じた検出信号ＳＤｂを生成し、これを信号処理部１３（図２）へ供給する。

信号処理部１３は、再生検出信号ＳＤｂに対して所定の復調処理や復号化処理等を施すことにより再生情報を生成し、この再生情報を制御部１１へ供給するようになされている。

このように情報光学系５０は、光ディスク１００から対物レンズ１８へ入射される情報反射光ビームＬＭｒを受光し、その受光結果を信号処理部１３へ供給するようになされている。

［１−３．基準レンズ位置の設定］
かかる構成に加えて、本実施の形態の光ピックアップ１７は、記録深さＸ（目標位置ＰＧのフォーカス方向の位置）に応じて対物レンズ１８の基準レンズ位置を変動させるようになされている。

上述したように、光ピックアップ１７は、サーボ光ビームＬＳをサーボ層１０４に合焦させる。このとき、図４に示すように、光ピックアップ１７は、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭをサーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳから離隔距離ｄだけ離隔させることにより、サーボ層１０４を基準にして焦点ＦＭを記録深さＸに位置させる。

ここで、対物レンズ１８の基準レンズ位置を固定した状態で情報光焦点位置を記録深さＸに移動させる従来の光ピックアップについて着目する。以下、従来の光ピックアップについて、符号の末尾にＲを付加することにより、本発明の光ピックアップ１７と区別する。この場合、従来の光ピックアップは、記録深さＸに拘らず、対物レンズ１８Ｒと入射面１００Ａまでの距離（以下、これをワーキングディスタンスと呼ぶ）Ｂ（Ｘ）を固定することになる。

図４（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、従来の光ピックアップは、記録深さＸがＸ１、Ｘ２、Ｘ３とΔＸだけ変位するのに伴って、対物レンズ１８Ｒから記録深さＸまでの距離（以下、これをレンズ深さ間隔と呼ぶ）Ｄ（Ｘ）をΔＸだけ大きくしなければならない。すなわち、従来の光ピックアップでは、記録層１０１の厚みに応じて記録深さＸが大きく変動すると、レンズ深さ間隔Ｄ（Ｘ）の変動量も大きくなってしまう。

この結果、従来の光ピックアップは、記録深さＸに応じて発生する球面収差を補正するため、情報用集光点変化機構５５Ｒにおける可動レンズ５６を大きく駆動しなければならない。

ところで、従来の光ピックアップは、光ディスク１００の面ブレなどに応じて対物レンズ１８Ｒを駆動する。平行光は、固定レンズ５７からの距離に拘わらず、その波面が平行でなる。このため、対物レンズ１８Ｒは、固定レンズ５７からの距離が変動した場合であっても、同一の波面でなる情報光ビームＬＭを入射することができ、常に同一の焦点距離に焦点ＦＭを結ぶことができる。

しかしながら、従来の光ピックアップでは、情報光ビームＬＭの収束状態を大きく（収束又は発散の度合いを大きく）した場合、可動レンズ５６を大きく駆動したとき、同一の焦点距離に焦点ＦＭを結べなくなる。

例えば、情報光ビームＬＭを大きく発散させた場合、固定レンズ５７からの距離に応じて情報光ビームＬＭの光束径が変化する。発散光では、光束の中心ほど平行光に近い波面を有している。このため、対物レンズ１８は、固定レンズ５７からの距離が大きくなると、光束の外周部分をけって中心部分のみを入射させることになり、焦点距離が小さくなる。また、対物レンズ１８に入射されるときの情報光ビームＬＭの光束径が大きくなると、外周部がけられるため、光ディスク１００に照射される情報光ビームＬＭの光量が減少してしまう。

また、情報光ビームＬＭを大きく収束させた場合、光束径が対物レンズ１８の開口よりも小さくなってしまう。この場合、対物レンズ１８は、実際の開口数ＮＡ（０．８５）よりも小さいレンズとして作用するため、焦点距離が大きくなってしまう。

すなわち、対物レンズ１８が光ディスク１００の面ブレに伴って変位すると、情報光ビームＬＭの焦点距離や光量が変化してしまう。

情報用集光点変化機構５５Ｒは、可動レンズ５６及び固定レンズ５７の間隔（以下、これを情報リレー間隔と呼ぶ）Ｃ（Ｘ）を変動させることにより、情報光ビームＬＭの収束状態を変化させる。情報用集光点変化機構５５Ｒは、対物レンズ１８が変位した場合の焦点距離の同一性及び光量などをある程度担保できる情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）の範囲（以下、これを焦点維持範囲と呼ぶ）を有している。このため、従来の光ピックアップは、記録深さＸが大きく変動する場合には、かかる焦点維持範囲内で球面収差の全てを補正することができない。

また、情報用集光点変化機構５５Ｒとしていわゆる液晶素子を用いることが考えられる。液晶素子は、情報光ビームＬＭの光軸に対する屈折率を変化させることにより当該情報光ビームＬＭに球面収差を付加する。この液晶素子は、屈折率を変化させる範囲に制限があるため、記録深さＸが大きく変動する場合には、球面収差の全てを補正することができない。

そこで、本願発明の光ピックアップ１７は、記録深さＸに応じてワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を変化させることにより、記録深さＸに応じたレンズ深さ間隔Ｄ（Ｘ）の変化量を小さくする。

すなわち、図５に示すように、光ピックアップ１７は、記録深さＸ１が大きくなるに従って、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）が小さくなるよう、基準レンズ位置ＳＬを設定する。

図５（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、光ピックアップ１７は、記録深さＸがＸ１、Ｘ２、Ｘ３とΔＸだけ変位するのに伴うレンズ深さ間隔Ｄ（Ｘ）の変位量を、ΔＸよりも小さくすることができる。すなわち、図６に示すように、光ピックアップ１７では、従来の光ピックアップと比較して、記録深さＸの変動に対するレンズ深さ間隔Ｄ（Ｘ）の変動量（すなわち情報光焦点位置の変動量）を小さくすることができる。

これにより、光ピックアップ１７は、可動レンズ５６の駆動量を焦点維持範囲内に抑制することができ、記録深さＸに応じて光ディスク１００内で発生する球面収差を適切に補正することができる。

具体的に、光ピックアップ１７は、図５に示したように、記録深さＸに応じた基準レンズ位置ＳＬに対物レンズ１８を移動させる。この結果、光ピックアップ１７は、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）の変化に応じて、サーボ光焦点位置を変位させる必要がある。

上述したように、光ピックアップ１７は、サーボ用集光点変化機構３５を有している。図７に示すように、光ピックアップ１７は、サーボ用集光点変化機構３５における可動レンズ３６を駆動することにより、可動レンズ３６及び固定レンズ３７の間隔（以下、これをサーボリレー間隔と呼ぶ）Ａ（Ｘ）を変動させる。

これにより、光ピックアップ１７は、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）の変動に応じてサーボ光焦点位置を変位させ、当該サーボ光焦点位置をサーボ層１０４に位置させることができる。そして、光ピックアップ１７は、光ディスク１００の面ブレなどに応じて当該基準レンズ位置ＳＬから対物レンズ１８を駆動することにより、サーボ光焦点位置をサーボ層１０４に常に合焦させた状態にすることができる。

なお、図７では、便宜上、光ディスク１００の位置が変位することによりワーキングディスタンスＢ（Ｘ）の変動を表現しているが、実際には対物レンズ１８の基準レンズ位置ＳＬが変動している。

また、光ピックアップ１７は、図８に示すように、焦点ＦＭを記録深さに位置させるよう、情報用集光点変化機構５５における可動レンズ５６を駆動する。このとき、光ピックアップ１７は、記録深さＸの変動に伴うレンズ深さ間隔Ｄ（Ｘ）の変動を小さくすることができる。このため、光ピックアップ１７は、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）の変動量を焦点維持範囲内に抑制することができる。

ここで、図９に、平行光を対物レンズ１８に入射した場合において、光ディスク１００内で発生する収差量と記録深さＸとの関係をグラフで示している。図からわかるように、光ディスク１００内で発生する収差量は、線形近似することができ、記録深さＸにほぼ正比例するといえる。

また、図１０に、収束光又は発散光を対物レンズ１８に入射した場合において、光ディスク１００内で発生する収差量と記録深さＸとの関係をグラフで示している。図からわかるように、光ディスク１００内で発生する収差量は、その傾きが図９とは相違するものの、線形近似することができ、記録深さＸにほぼ正比例するといえる。

すなわち、図９及び図１０のグラフから、以下の２点のことがいえる。
１）対物レンズ１８に入射されるときの情報光ビームＬＭの収束状態に拘わらず、収差量は記録深さに比例する。
２）情報光ビームＬＭの収束状態に応じて、光ディスク１００内で発生する収差量が変動する。

すなわち、光ピックアップ１７は、対物レンズ１８に入射される情報光ビームＬＭの収束状態を変化させることにより、光ディスク１００内で発生する収差を変動させることができるといえる。

図１１に、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）の変動量と焦点ＦＭの変位量との関係を示している。なお、図では、リレーレンズ間隔Ｃ（Ｘ）＝０［μｍ］のときの焦点を０［μｍ］としたときの光軸方向の情報光焦点位置の変位量を示している。図からわかるように、焦点の変位量は、線形近似することができ、リレーレンズ間隔Ｃ（Ｘ）にほぼ正比例するといえる。

記録深さＸに応じてワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を線形的に変化させる場合、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）とリレーレンズ間隔Ｃ（Ｘ）との関係は一次関数として、以下のように表すことができる。

Ｂ（Ｘ）＝Ｋ_１×Ｃ（Ｘ）＋Ｋａ ・・・（１）
ただし、Ｋ_１、Ｋａは定数

なお、図９〜図１１では、情報光ビームＬＭについて説明したが、これらの関係は光全般について同様であり、サーボ光ビームＬＳでも成立する。

すなわち、光ピックアップ１７は、記録深さＸの変動に伴って、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を変動させると共に、サーボリレー間隔Ａ（Ｘ）をも変動させる。このとき、入射面１００Ａからサーボ層１０４までの距離は常に一定であることから、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）に応じてサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）が決定される。このため、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）とサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）との関係は一次関数として、以下のように表すことができる。

Ｂ（Ｘ）＝Ｋ_２×Ａ（Ｘ）＋ Ｋｂ ・・・（２）
ただし、Ｋ_２、Ｋｂは定数

すなわち、図１２に示すように、記録深さＸが定まると、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）が決定され、これに伴ってサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）及び情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）が定まる関係を有している。従って、光ディスク装置１０（図２）の駆動制御部１２は、例えば記録深さＸとワーキングディスタンスＢ（Ｘ）とを対応付けたテーブルを記憶している。駆動制御部１２は、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）に応じた電圧を２軸アクチュエータ１９に印加することにより、対物レンズ１８を記録深さＸに応じた基準レンズ位置ＳＬに移動させる。

さらに、駆動制御部１２は、（１）式及び（２）式に従ってサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）及び情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）を算出する。駆動制御部１２は、当該算出されたサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）及び情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）に応じた電圧を可動レンズ３６及び５６に印加する。これにより、駆動制御部１２は、サーボリレー間隔Ａ（Ｘ）及び情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）を記録深さＸに応じて算出された間隔に設定することができる。

このように、光ピックアップ１７は、記録深さＸに応じてワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を変化させると共に、サーボ用焦点位置を変化させるサーボ用集光点変化機構３５によってサーボ光焦点位置をサーボ層１０４に合焦させるようにした。

これにより、光ピックアップ１７は、レンズ深さ間隔Ｄ（Ｘ）の変動量を小さくすることができるため、情報光焦点位置の変位量を小さくすることができ、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）の変動量を焦点維持範囲内に抑制することができる。この結果、光ピックアップ１７は、記録深さＸに応じて情報光ビームＬＭが光ディスク１００内で発生する収差を適切に補正することができる。

［１−４．動作及び効果］
以上の構成によれば、光記録媒体としての光ディスク１００は、立体的な記録マークＲＭが形成されることにより情報が記録される記録層１０１と、当該記録層１０１に隣接して設けられたサーボ用のサーボ層１０４を有する。光ディスク装置１０は、対物レンズ１８によって、記録層１０１に対して照射される情報光としての情報光ビームＬＭと、サーボ層１０４に対して照射されるサーボ光としてのサーボ光ビームＬＳとを集光する。

光ディスク装置１０は、対物レンズを基準となる基準レンズ位置ＳＬに変位させるよう対物レンズ１８を変位させる。光ディスク装置１０は、対物レンズ１８が基準レンズ位置ＳＬに位置する状態において、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを情報光ビームＬＭが照射されるべき記録深さＸに合焦させるよう情報用集光点変化機構５５を制御する。光ディスク装置１０は、対物レンズ１８が基準レンズ位置ＳＬに位置する状態において、サーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳをサーボ層１０４に合焦させるようサーボ用集光点変化機構３５を制御する。

これにより、光ディスク装置１０は、サーボ用集光点変化機構３５によってサーボ光ビームＬＳの球面収差を補正することができるため、基準レンズ位置ＳＬを変動させることが可能となる。光ディスク装置１０は、情報用集光点変化機構５５に加えて、基準レンズ位置ＳＬを変動させることができるため、従来の光ディスク装置で補正しきれなかったような球面収差をも適切に補正することができる。

光ディスク装置１０は、サーボ光ビームＬＳがサーボ層１０４に合焦するよう、サーボ層１０４の位置変動に応じて対物レンズ１８を変位させる。光ディスク装置１０は、情報光ビームＬＭが照射される記録深さＸに応じて基準レンズ位置ＳＬを変動させる。このとき、光ディスク装置１０は、記録深さＸに応じた情報光ビームＬＭの焦点ＦＭの変位量（すなわちレンズ深さ間隔Ｄ（Ｘ）の変位量）が、記録深さＸの変位量ΔＸよりも小さくなるように基準レンズ位置ＳＬを設定する。

これにより、光ディスク装置１０は、レンズ深さ間隔Ｄ（Ｘ）の変位量を小さくし、情報用集光点変化機構５５が付加すべき球面収差の量を、対物レンズ１８が変位したときの焦点距離などの同一性を維持できる焦点維持範囲内にまで低減することができる。この結果、光ディスク装置１０は、記録深さＸの変位量ΔＸが大きい場合であっても、焦点維持範囲内において情報光ビームＬＭの球面収差を適切に補正できる。

光ディスク装置１０は、基準レンズ位置ＳＬの変位量（すなわちワーキングディスタンスＢ（Ｘ）の変位量）を記録深さＸの変位量ΔＸよりも小さく設定する。

これにより、光ディスク装置１０は、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）の変位量を最小限に抑制し、サーボ光ビームＬＳにおいて補正すべき球面収差の量を低減することができる。

情報用集光点変化機構５５は、可動レンズ５６と固定レンズ５７との組み合わせでなるリレーレンズであり、可動レンズ５６と固定レンズ５７との情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）を変更することにより、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを変位させる。サーボ用集光点変化機構３５は、可動レンズ３５と固定レンズ３６との組み合わせでなるリレーレンズであり、可動レンズ３５と固定レンズ３６とのサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）を変更することにより、サーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳを変位させる。

これにより、光ディスク装置１０は、可動レンズ５６及び３６の駆動によって焦点ＦＭ及びＦＳを変位させることができる。

情報用集光点変化機構５５は、凸型の可動レンズ５６と凸型の固定レンズ５７との組み合わせでなるリレーレンズである。これにより、光ディスク装置１０は、球面収差の付加が容易なため、情報光ビームＬＭの記録深さＸにおける球面収差を極力低減できる。

光ディスク装置１０は、情報光ビームＬＭが記録深さＸにおいて焦点ＬＭを結び、かつサーボ光ビームＬＳがサーボ層１０４において焦点ＦＳを結ぶときの基準レンズ位置ＳＬ及び光ディスク１００までの間隔であるワーキングディスタンスＢ（Ｘ）と、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）と、サーボリレー間隔Ａ（Ｘ）とが、記録深さＸに応じた一次関数の関係でほぼ表されるように設計されている。

これにより、光ディスク装置１０は、各因子を線形で結ぶことができるため、可動レンズ５６及び３６、並びに対物レンズ１８の制御を容易にできる。

光ディスク装置１０は、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）及びサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）の各因子のうち、記録深さＸに応じて決定されたいずれか一つの因子に対し、定数を乗算することにより他の因子を算出する。例えば光ディスク装置１０は、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を決定すると、後は（１）式及び（２）式に従った簡易な計算により、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）及びサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）を算出することができる。

これにより、光ディスク装置１０は、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）及びサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）を容易に算出できる。

以上の構成によれば、光ディスク装置１０は、同一の対物レンズ１８を介して情報光ビームＬＭ及びサーボ光ビームＬＳを集光し、サーボ光ビームＬＳが照射されるサーボ層１０４を基準として記録層１０１の記録深さＸに情報光ビームＬＭを照射する。光ディスク装置１０は、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭをサーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳから任意の離隔距離ｄだけ離隔させるための情報用集光点変化機構５５に加えて、焦点ＦＳを変位させるサーボ用集光点変化機構３５を有している。

これにより、光ディスク装置１０は、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）及びワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を用いて情報光ビームＬＭの球面収差を適切に補正することができる。

＜２．第２の実施の形態＞
第２の実施の形態においては、図１〜図１２に示した第１の実施の形態と対応する箇所に同一符号を附し、同一部分についての説明を省略する。第２の実施の形態では、光ディスク１００の屈折率に応じて記録深さＸに対する情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）を変化させる点が、第１の実施の形態と異なっている。

［２−１．球面収差の補正］
一般的に、光ディスクの規格では、光ディスク１００として使用される材料の屈折率の範囲が定められている。言い換えると、光ディスク１００の屈折率は、その範囲が定められているだけであり、一義的な値が定められているわけではない。このため、光ディスク１００のメーカや種類に応じて屈折率が変化することになる。

言い換えると、ある屈折率を基準としてサーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳと情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを離隔距離ｄだけ離隔させた場合、屈折率が相違すると実際の離隔距離ｄが変化してしまい、記録深さＸに焦点ＦＭを位置させることができなくなる。

そこで第２の実施の形態における光ディスク装置１１０は、光ディスク１００の屈折率に応じて情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）を補正することにより、サーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳと情報光ビームＬＭの焦点ＦＭの間隔を補正する。

ここで、光ディスク１００の屈折率が変化すると、記録深さＸに応じて発生する球面収差量が変化する。このため、光ディスク装置１１０は、記録深さＸに応じた情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）の（図１２）傾きを補正する。

また、光ディスク装置１１０は、サーボ光ビームＬＳをサーボ層１０４に合焦させるよう、対物レンズ１８を駆動する。光ディスク装置１１０は、対物レンズ１８が基準レンズ位置ＳＬに位置するとき、サーボ光ビームＬＳの球面収差が最小になる。光ディスク１００の屈折率が変化すると、対物レンズ１８が基準レンズ位置ＳＬからずれることになり、球面収差の影響でサーボ光ビームＬＳのスポットが大きくなってしまう。

そこで、光ディスク装置１１０は、光ディスク１００の屈折率に応じてワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を補正し、対物レンズ１８を基準レンズ位置ＳＬ近傍に極力位置させるようにする。

具体的に、光ディスク１００は、記録層１０１におけるサーボ層１０４から第１層目のマーク層Ｙの最内周に、記録層１０１及び基板１０２の屈折率、又は当該屈折率に応じて設定すべきワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を表すような、屈折率に関する指示情報が記録されている。

光ディスク装置１１０は、光ディスク１００が装填されると、フォーカスサーチを実行し、サーボ光ビームＬＳをサーボ層１０４に合焦させる。例えば、駆動制御部１２は、記録深さＸと、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）及びサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）が対応付けられたテーブルを有している。光ディスク装置１１０は、記録深さＸ＝第１層目のマーク層Ｙとし、予め記憶しているテーブルから第１層目に応じたワーキングディスタンスＢ（Ｘ）、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）及びサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）を読み出し、これらに基づいて最内周の指示情報を読み出す。

ここで、光ディスク１００は、サーボ層１０４から第１層目のマーク層Ｙに指示情報を記録している。光ディスク装置１１０は、サーボ光ビームＬＳをサーボ層１０４に合焦させている。このため、屈折率の差異によって生じる収差は、第１層目のマーク層Ｙの記録深さＸに応じたものとなる。

すなわち、光ディスク１００は、最も記録深さＸの小さい第１層目のマーク層Ｙに指示情報を記録することにより、屈折率の相違に応じて発生する収差を最小限に抑制し、光ディスク装置１１０に指示情報を読み出させ得るようになされている。

ここでは、指示情報としてＷＤ補正係数及び記録深さＸに応じた情報補正係数が記録されていた場合について説明する。駆動制御部１２は、記録深さＸに応じたワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を選択する。駆動制御部１２は、選択されたワーキングディスタンスＢ（Ｘ）に対してＷＤ補正係数を乗算し、補正ワーキングディスタンスＢｃ（Ｘ）を算出し、これに基づいて基準レンズ位置ＳＬを決定する。

駆動制御部１２は、テーブルから補正ワーキングディスタンスＢｃ（Ｘ）に対応するサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）を補正サーボリレー間隔Ａｃ（Ｘ）として選択する。すなわち、駆動制御部１２は、屈折率に応じてオフセットを付加した記録深さＸに対応するワーキングディスタンスＢ（Ｘ）及びサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）をそれぞれ補正ワーキングディスタンスＢｃ（Ｘ）及び補正サーボリレー間隔Ａｃ（Ｘ）として選択する。

これにより、駆動制御部１２は、屈折率の影響により、基準レンズ位置ＳＬよりも近接又は離隔した位置に対物レンズ１８が位置し続けることを防止し得、サーボ光ビームＬＳのサーボ層１０４における球面収差を最小な状態に維持できる。

さらに、駆動制御部１２は、テーブルから補正ワーキングディスタンスＢｃ（Ｘ）に対応する情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）を選択する。駆動制御部１２は、当該選択された情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）に記録深さＸに応じた情報補正係数を乗算することにより、補正情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）を算出する。すなわち、駆動制御部１２は、指示情報に応じて、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）の傾きを補正すると共に、当該傾きの補正された情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）から補正ワーキングディスタンスＢｃ（Ｘ）に応じた値を補正情報リレー間隔Ｃｃ（Ｘ）として選択する。

これにより、駆動制御部１２は、屈折率の変動により記録深さＸに応じて発生する球面収差を補正すると共に、基準レンズ位置ＳＬの変動に応じて発生する球面収差をも適切に補正することができる。

また、指示情報として記録層１０１及び基板１０２の屈折率が記録されていた場合、光ディスク装置１１０は、当該記録されていた屈折率に基づいて焦点ＦＭにおいて収差を最小限に抑制し得る補正ワーキングディスタンスＢｃ（Ｘ）を算出し、基準レンズ位置ＳＬを決定する。

このように、光ディスク装置１１０は、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）、サーボリレー間隔Ａ（Ｘ）及び情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）の関係を補正することにより、光ディスク１００ごとの屈折率の相違に応じて発生する収差を補正するようにした。

これにより、光ディスク装置１１０は、焦点ＦＭにおける球面収差が最小限になるよう情報光ビームＬＭの球面収差を補正することができ、スポットサイズを小さくして記録密度を向上させ得る。

［２−２．動作及び効果］
以上の構成において、光ディスク装置１１０は、光ディスク１００の屈折率に基づいて、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）と、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）と、サーボリレー間隔Ａ（Ｘ）との関係を補正する。例えば、光ディスク装置１１０は、光ディスク１００の屈折率に応じて、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を補正する。

これにより、光ディスク装置１１０は、光ディスク１００の屈折率に応じて変化する球面収差を適切に補正することができる。

言い換えると、光ディスク装置１１０は、サーボ用集光点変化機構３５を有し、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を変更可能である。このため、光ディスク装置１１０は、サーボ光ビームＬＳの球面収差を適切に補正しながら、光ディスク１００の屈折率に応じてワーキングディスタンスＢ（Ｘ）及び情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）の関係を変化させ、屈折率に応じて変化する球面収差を適切に補正することができる。

このとき、光ディスク装置１１０は、光ディスク１００の屈折率に関する情報を表す指示情報に応じて、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）と、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）と、サーボリレー間隔Ａ（Ｘ）との関係を補正する。

これにより、光ディスク装置１１０は、わざわざ屈折率を測定せずに済み、簡易な構成で屈折率に応じて変化する球面収差を適切に補正することができる。

光ディスク装置１１０は、記録層１０１からの戻り光である情報反射光ビームＬＭｒに基づいて記録層１０１に記録された情報を再生する。光ディスク装置１１０は、再生された光ディスク１００の屈折率に関する指示情報に基づいてワーキングディスタンスＢ（Ｘ）、情報用集光点変化機構５５における情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）及びサーボ用集光点変化機構３５におけるサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）の関係を補正する。

これにより、光ディスク装置１１０は、光ディスク１００ごとの屈折率に関する情報を正確に認識できるため、光ディスク１００内で発生する球面収差を高い精度で補正できる。

光ディスク１００は、立体的な記録マークＲＭが複数のマーク層Ｙに亘って形成されることにより情報が記録される記録層１０１と、サーボ用のサーボ層１０４とを有する。光ディスク１００は、記録層１０１におけるサーボ層１０４から第１層目のマーク層Ｙに指示情報が記録されている。

これにより、光ディスク１００は、球面収差を極力発生させない入射面１００Ａから第１層目に記録された指示情報を読み出させることができる。このため、光ディスク装置１１０は、屈折率に応じて球面収差を補正していない状態であっても、球面収差の少ない状態で指示情報を読み出すことができる。

以上の構成によれば、光ディスク装置１１０は、光ディスク１００の屈折率に応じてワーキングディスタンスＢ（Ｘ）及びサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）を補正する。これにより、光ディスク装置１１０は、光ディスク１００ごとの屈折率の差異によって発生するサーボ光ビームＬＳの球面収差を補正することができる。

また、光ディスク装置１１０は、光ディスク１００の屈折率に応じて記録深さＸに対する情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）の傾きを補正することにより、サーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳから情報光ビームＬＭの焦点ＦＭまでの間隔ｄを補正する。これにより、光ディスク装置１１０は、光ディスク１００ごとの屈折率の差異によって発生する情報光ビームＬＭの球面収差を補正することができる。

さらに、光ディスク装置１１０は、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）の補正に伴って、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）を補正する。これにより、光ディスク装置１１０は、ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）を補正したことによって発生する情報光ビームＬＭの球面収差を補正することができる。

＜３．他の実施の形態＞
なお上述した第１及び第２の実施の形態においては、情報用集光点変化機構５５及びサーボ用集光点変化機構３５が共にリレーレンズでなるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えば情報用集光点変化機構及びサーボ用集光点変化機構は、一方又は両方が液晶素子でなるようにしても良い。また、他の方式でなる集光点変化機構を用いることももちろん可能である。

また上述した第１及び第２の実施の形態においては、情報用集光点変化機構５５は、凸型の可動レンズ５６と凸型の固定レンズ５７との組み合わせでなるリレーレンズであるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えば凹型のレンズと凸型のレンズとの組み合わせでなるリレーレンズであるようにしても良い。この場合、光路長を短くできるため、光ピックアップとしての小型化に有利である。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、情報光ビームＬＭの波長は、サーボ光ビームＬＳの波長と相違するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、これらの波長が同一であるようにしても良い。かかる構成の光ピックアップは、例えば特許文献２に記載されている。特許文献２に記載の光ピックアップにおけるサーボ光ビームの光路にサーボ用集光点変化機構を設けることにより、本発明を適用することが可能である。

特開２００９−００９６３４公報

さらに上述した第１の実施の形態においては、記録深さに応じた情報光ビームＬＭの焦点ＦＭの変位量が、記録深さＸの変位量よりも小さいようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えば記録深さに応じた情報光ビームＬＭの焦点ＦＭの変位量が、記録深さＸの変位量が同等であっても良い。すなわち、本発明は、屈折率に応じて焦点ＦＭ及びＦＳの間隔を変更するのみでも良い。この場合であっても、本発明は、屈折率の変動に拘わらず、サーボ光ビームＬＳ及び情報光ビームＬＭの球面収差を最小にすることができる。

なお、第２の実施の形態において特に述べていないが、基板１０２と記録層１０１の屈折率が相違する場合には、それぞれに応じてワーキングディスタンスＢ（Ｘ）と、情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）と、サーボリレー間隔Ａ（Ｘ）との関係を補正することが好ましい。例えばワーキングディスタンスＢ（Ｘ）及びサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）は、基板１０２の屈折率に応じて決定される。情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）は、基板１０２の屈折率に応じてオフセットされ、記録層１０１の屈折率に応じてその傾きが補正されることになる。

さらに上述した第２の実施の形態においては、予め記憶されたテーブルに基づいて一つの因子であるワーキングディスタンスＢ（Ｘ）が決定され、当該ワーキングディスタンスＢ（Ｘ）に基づいて他の因子であるサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）及び情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）が決定されるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、一つの因子としてサーボリレー間隔Ａ（Ｘ）又は情報リレー間隔Ｃ（Ｘ）が決定され、決定された因子に基づいて、他の因子が決定される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、光ディスク１００のサーボ層１０４から第１層目のマーク層Ｙの最内周に指示情報が記録されるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、記録される場所に制限はない。

さらに上述した実施の形態においては、テーブルを用いて一つの因子が決定されるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、記録深さＸから計算により一つの因子が決定されるようにしても良い。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、立体的な記録マークＲＭとして、気泡でなる記録マークを形成ようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、
例えば化学変化に応じた屈折率変調による記録マークＲＭや、ホログラムによる記録マークＲＭを形成するようにしても良い。ホログラムによる記録マークＲＭを形成する光ピックアップについては、特許文献３に記載されている。特許文献３に記載の光ピックアップにおけるサーボ光ビームの光路にサーボ用集光点変化機構を設けることにより、本発明を適用することが可能である。

特開２００８−７１４３３公報

さらに上述した実施の形態においては、情報光ビームＬＭの波長は、約４０５［ｎｍ］であり、サーボ光ビームＬＳの波長は、約６６０［ｎｍ］であるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、情報光ビームＬＭ及びサーボ光ビームＬＳの波長に制限はない。

さらに上述した実施の形態においては、対物レンズ１８の開口数は、約０．８５（０．８３〜０．８７）であるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、種々の開口数でなるレンズを用い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、サーボ光ビームＬＳの開口を制限し、当該サーボ光ビームＬＳに対して対物レンズ１８を開口数ＮＡが約０．６１３でなるレンズとして作用させるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、開口制限部の開口により、適宜開口数ＮＡを選択することが可能である。特に、開口数ＮＡ＝０．６０〜０．７０のレンズとして作用させることが好ましい。上述したようにＢＤと同様の記録密度を達成できる他、ＤＶＤでの使用実績（開口数ＮＡ＝０．６５）のためである。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、光記録媒体としてディスク状の光ディスクを用いるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えばキューブ状の光記録媒体を用いるようにしても良い。この場合、光ディスク装置（光情報装置）にスピンドルモータはなく、光記録媒体をフォーカス方向に垂直なＸ方向及びＹ方向に駆動するＸＹステージを設けるようにする。この場合であっても、光ピックアップとしての構成は第１の実施の形態と同様であるが、面ブレが生じにくいため、サーボ層の位置変動による対物レンズの変位がなくても本発明が成立することになる。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、光ディスク１００が記録層１０１、サーボ層１０４、基板１０２及び１０３を有するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、基板１０２及び１０３は必ずしも必要ではない。また、基板１０２及び１０３の代りに薄膜の保護層を設けても良い。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態では、また、サーボ層１０４が入射面１００Ａ側（基板１０２及び記録層１０１の間）に設けられているようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、入射面と反対側（基板１０３及び記録層１０１の間）や、記録層１０１の中心などに設けられていても良い。

さらに上述した第２の実施の形態では、光ディスク装置１０がサーボ用集光点変化機構３５を有するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、少なくとも光ディスク装置が情報用集光点変化機構５５を有していれば良い。この場合、光ディスク装置は、対物レンズ１８を基準となる基準レンズ位置に変位させるよう２軸アクチュエータ１９を制御し、情報光ビームＬＭの焦点を情報光ビームＬＭが照射されるべき記録深さｄに合焦させるよう情報用集光点変化機構５５を制御すると共に、光記録媒体１００の屈折率に応じて基準位置を変化させる。この場合であっても、光記録媒体１００の屈折率の変化に拘わらず、常に目標となる記録深さｄに情報光ビームＬＭを照射し得るといった第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

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、レンズ駆動部としての２軸アクチュエータ１９と、情報用集光点変化機構としての情報用集光点変化機構５５と、サーボ用集光点変化機構としてのサーボ用集光点変化機構３５と、制御部としての駆動制御部１２とから光ディスク装置としての光ディスク装置１０を構成するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成による対物レンズと、レンズ駆動部と、情報用集光点変化機構と、サーボ用集光点変化機構と、制御部とによって本発明の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、記録層としての記録層１０１と、サーボ層としてのサーボ層１０４とによって光記録媒体としての光ディスク１００を構成するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成による記録層と、サーボ層とによって本発明の光記録媒体を構成するようにしても良い。

本発明は、例えば映像コンテンツや音声コンテンツ等のような大容量の情報を光ディスク等の記録媒体に記録し又は再生する光情報記録再生装置等でも利用できる。

１０、１１０……光ディスク装置、１１……制御部、１２……駆動制御部、１３……信号処理部、１８……対物レンズ、１９……２軸アクチュエータ、３５……サーボ用集光点変化機構、３６、５６……可動レンズ、３７、５７……固定レンズ、５５……情報用集光点変化機構、Ｘ……記録深さ、Ａ（Ｘ）……サーボリレー間隔、Ｂ（Ｘ）……ワーキングディスタンス、Ｃ（Ｘ）……情報リレー間隔、ＬＭ……情報光ビーム、ＬＳ……サーボ光ビーム、ＦＳ、ＦＭ……焦点、ＲＭ……記録マーク。

Claims (19)

1. 立体的な記録マークが形成されることにより情報が記録される記録層と、当該記録層に隣接して設けられたサーボ用のサーボ層を有する光記録媒体のうち、上記記録層に対して照射される情報光と、上記サーボ層に対して照射されるサーボ光とを集光する対物レンズと、
   上記対物レンズを変位させるレンズ駆動部と、
   上記情報光の焦点を変位させる情報用集光点変化機構と、
   上記サーボ光の焦点を変位させるサーボ用集光点変化機構と、
   上記対物レンズを基準となる基準レンズ位置に変位させるよう上記レンズ駆動部を制御し、上記対物レンズが上記基準レンズ位置に位置する状態において、上記情報光の焦点を上記情報光が照射されるべき記録深さに合焦させるよう上記情報用集光点変化機構を制御し、上記対物レンズが上記基準レンズ位置に位置する状態において、上記サーボ光の焦点を上記サーボ層に合焦させるよう上記サーボ用集光点変化機構を制御する制御部と
   を有する光ディスク装置。
2. 上記レンズ駆動部は、
   上記サーボ光が上記サーボ層に合焦するよう、上記サーボ層の位置変動に応じて上記対物レンズを変位させる
   請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 上記制御部は、
   上記情報光が照射される記録深さに応じて上記基準レンズ位置を変動させ、
   上記記録深さに応じた上記情報光の焦点の変位量が、上記記録深さの変位量よりも小さくなるように上記基準レンズ位置を設定する
   請求項２に記載の光ディスク装置。
4. 上記制御部は、
   上記基準レンズ位置の変位量を上記記録深さの変位量よりも小さく設定する
   請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 上記情報用集光点変化機構は、
   可動レンズと固定レンズとの組み合わせでなるリレーレンズであり、可動レンズと固定レンズとの情報リレー間隔を変更することにより、上記情報光の焦点を変位させ、
   サーボ用集光点変化機構は、
   可動レンズと固定レンズとの組み合わせでなるリレーレンズであり、可動レンズと固定レンズとのサーボリレー間隔を変更することにより、上記サーボ光の焦点を変位させる
   請求項４に記載の光ディスク装置。
6. 上記対物レンズは、
   上記情報光が上記記録深さにおいて焦点を結び、かつ上記サーボ光が上記サーボ層において焦点を結ぶときの上記基準レンズ位置と、上記情報リレー間隔と、上記サーボリレー間隔とが、記録深さに応じた一次関数の関係でほぼ表されるように設計されている
   請求項５に記載の光ディスク装置。
7. 上記制御部は、
   上記基準レンズ位置及び上記光ディスクの間隔であるワーキングディスタンス、上記情報リレー間隔及び上記サーボリレー間隔の各因子のうち、記録深さに応じて決定されたいずれか一つの因子に対し、定数を乗算することにより他の因子を算出する
   請求項６に記載の光ディスク装置。
8. 上記制御部は、
   上記光ディスクの屈折率に応じて、
   上記ワーキングディスタンスと、上記情報リレー間隔と、上記サーボリレー間隔との関係を補正する
   請求項５に記載の光ディスク装置。
9. 上記制御部は、
   上記光ディスクの屈折率に応じて、
   上記ワーキングディスタンスを補正する
   請求項８に記載の光ディスク装置。
10. 上記情報光の波長は、
    上記サーボ光の波長と相違する
    請求項３に記載の光ディスク装置。
11. 上記情報光の波長は、
    約４０５［ｎｍ］であり、
    上記サーボ光の波長は、
    約６６０［ｎｍ］であり、
    上記対物レンズの開口数は、
    約０．８５である
    請求項１０に記載の光ディスク装置。
12. 上記サーボ光の開口を制限し、当該サーボ光に対して上記対物レンズを開口数が０．６０〜０．７０のレンズとして作用させる開口制限部
    を有する請求項１１に記載の光ディスク装置。
13. 上記情報用集光点変化機構及び上記サーボ用集光点変化機構は、
    少なくとも一方が液晶素子でなる
    請求項４に記載の光ディスク装置。
14. 上記制御部は、
    上記光記録媒体の屈折率に基づいて、上記基準レンズ位置及び上記光ディスクの間隔であるワーキングディスタンスを補正する
    請求項２に記載の光ディスク装置。
15. 上記制御部は、
    上記光記録媒体の屈折率に基づいて、上記サーボ光の焦点から上記情報光の焦点までの間隔を補正する
    請求項１４に記載の光ディスク装置。
16. 上記記録層からの戻り光に基づいて上記記録層に記録された情報を再生する再生部を有し、
    上記制御部は、
    上記再生部によって再生され、上記光記録媒体の屈折率に関する指示情報に基づいて上記ワーキングディスタンス、上記情報用集光点変化機構及び上記サーボ用集光点変化機構の関係を補正する
    請求項１５に記載の光ディスク装置。
17. 立体的な記録マークが形成されることにより情報が記録される記録層と、当該記録層に隣接して設けられたサーボ用のサーボ層を有する光記録媒体のうち、上記記録層に対して照射される情報光と、上記サーボ層に対して照射されるサーボ光とを集光する対物レンズと、
    上記対物レンズを基準となる基準レンズ位置に変位させるレンズ駆動部と、
    上記対物レンズが上記基準レンズ位置に位置する状態において、上記情報光の焦点を情報光が照射されるべき記録深さに合焦させるよう、上記情報光の焦点を変位させる情報用集光点変化機構と、
    上記情報用集光点変化機構を制御し、上記対物レンズが上記基準レンズ位置に位置する状態において、上記サーボ光の焦点を上記サーボ層に合焦させるよう、上記サーボ光の焦点を変位させるサーボ用集光点変化機構と
    を有する光ピックアップ。
18. 立体的な記録マークが複数のマーク層に亘って形成されることにより情報が記録される記録層と、
    サーボ用のサーボ層とを有し、
    上記記録層における入射面から第１層目の上記マーク層に屈折率に関する指示情報が記録されている
    光記録媒体。
19. 立体的な記録マークが形成されることにより情報が記録される記録層と、当該記録層に隣接して設けられたサーボ用のサーボ層を有する光記録媒体のうち、上記記録層に対して照射される情報光と、上記サーボ層に対して照射されるサーボ光とを集光する対物レンズと、
    上記対物レンズを変位させるレンズ駆動部と、
    上記情報光の焦点を変位させる情報用集光点変化機構と、
    上記情報用集光点変化機構を制御することにより、上記情報光の焦点を上記情報光が照射されるべき記録深さに合焦させるよう上記サーボ光の焦点から上記情報光の焦点までの間隔を調整すると共に、上記光記録媒体の屈折率に基づいて、上記サーボ光の焦点から上記情報光の焦点までの間隔を補正する制御部と
    を有する光ディスク装置。

Images