JP3910105B2 - Optical recording medium device and tracking method - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクあるいは光カードなど、情報の記録および再生を光学的に行う光記録媒体のための光記録媒体装置、トラッキング方法および光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、社会の情報化が進むにつれて、大容量な外部記憶装置が望まれている。光学的な情報の記録に関しては、光の波長と対物レンズの開口数とで決まる回折限界が存在するので、記録ピットのサイズの縮小による記録密度の高密度化には限界がある。このような問題を解決するために、情報を２次元平面だけでなく、縦方向（光軸方向）にも記録する３次元構造を有する光記録媒体およびそのための光記録媒体装置が提案されている（特開平６−２８６７２号公報）。従来の３次元構造を有する光記録媒体に情報を記録再生する光記録媒体装置の例を図１２に示す。
【０００３】
図１２に示す光記録媒体装置１２００は、光源としての光源１０１と、ビームスプリッタ３６０と、対物レンズ１０３と、情報を記録するための感光材料７６０Ａを搭載する３軸ステージ７６１と、検出部１３０とを備える。感光材料７６０Ａには３次元的に情報が記録される。
【０００４】
図１２に示すように、半導体レーザである光源１０１から照射されたレーザ光は、対物レンズ１０３によって感光材料７６０Ａに収束する。感光材料７６０Ａとしてはフォトリフラクティブ結晶であるＬｉＮｂＯ3結晶を用いている。ＬｉＮｂＯ3結晶は、光の強度分布の微分値に比例して結晶内の屈折率が変化する。光軸上の光強度は焦点位置からの距離の２分の１乗に比例する。このため、感光材料７６０Ａにレーザ光を収束させると、結晶内の屈折率の変化は焦点位置からの距離の３分の１乗に比例する。その結果、結晶内の屈折率の変化はレーザー光の収束点付近のみで生じる。この屈折率の変化によって情報を感光材料７６０Ａ（結晶）内に３次元的に記録することができる。
【０００５】
感光材料７６０Ａ内に３次元的に記録された情報の再生に関しては、光源１０１からのレーザ光を屈折率変化が生じている部分に収束させ、そこからの反射光を検出部１３０で検出することにより、３次元的に記録された情報を再生する。感光材料７６０Ａ内の所望の情報が記録された位置にレーザ光を収束するために、３軸ステージ７６１を用いて感光材料７６０Ａ全体を移動させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の技術では、感光材料７６０Ａに３次元的に情報を記録するための記録位置の制御のために３軸ステージ７６１を用いているため、以下の課題が生じる。即ち、３軸ステージ７６１の機械精度によりその感光材料７６０Ａの情報記録密度が制限される。また、３軸ステージ７６１を用いて感光材料７６０Ａ全体を移動するためには時間がかかり、記録再生時間が長くなる。さらに、感光材料７６０Ａを交換すると、感光材料７６０Ａと３軸ステージ７６１との相対位置がずれてしまうので、３次元的に記録された情報を読み取ることができなくなる。
【０００７】
光ディスク等の光記録媒体を記録再生する光記録媒体装置では、例えば光記録媒体を回転させて、光記録媒体を高速に移動させることによって記録再生時間を短くできる。記録位置を制御するためには光記録媒体に予め形成したガイド溝の位置を、プッシュプル法や３ビーム法などを用いて検出し、検出されたガイド溝の位置に基づいて対物レンズを駆動することにより記録位置を制御している。光記録媒体上の記録位置と光記録媒体に形成されたガイド溝の位置とは記録媒体を交換してもずれることがないので、記録媒体の交換も可能である。
【０００８】
しかしながら、従来の光記録媒体で用いられる記録位置を制御する方法では、ガイド溝の形成された位置へ情報を記録することはできるけれども、ガイド溝が形成されていない位置へ情報を記録することはできない。
【０００９】
本発明は、複数の記録層または複数の記録面を有する光記録媒体に対する情報の記録再生に用いられる光ビームのトラッキング制御を高精度に行うことのできる光記録媒体装置およびその方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、複数の記録層の内の何れの記録層からの反射光の強度も一定となる光記録媒体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光記録媒体装置は、凹部および凸部が所定の方向に周期的に形成されたガイド部を有する基板と記録層とを備えた光記録媒体のための光記録媒体装置であって、第１光ビームを出射する光源と、上記第１光ビームの一部を回折することにより第１回折光および第２回折光を出射し、上記第１光ビームの上記一部以外を収束させることにより、所定の収束点に収束する第２光ビームを出射する光学系と、上記光学系を制御する制御部とを備え、上記第１回折光および上記第２回折光が互いに干渉することにより、上記記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる干渉縞が形成され、上記干渉縞は上記所定の方向に交互に配列された明部と暗部とを含み、上記光学系は、上記第２光ビームの所定の収束点が上記記録層内に位置するとき、上記干渉縞の上記明部が上記ガイド部上に光スポットを形成するように、第１回折光、第２回折光および第２光ビームを出射し、上記光記録媒体装置は、上記ガイド部によって反射された上記干渉縞を検出して検出信号を出力する検出部をさらに備え、上記制御部は、上記検出信号に基づいて上記光学系を制御することにより、上記光スポットを上記凹部および上記凸部の内の少なくとも一方に追従させ、そのことにより上記目的が達成される。
【００１２】
上記記録層は複数の記録面を有し、上記制御部は、上記第２光ビームの所定の収束点が上記複数の記録面の内の１つの記録面上に位置するように上記光学系を制御してもよい。
【００１３】
上記干渉縞の周期は上記凹部および上記凸部が形成される周期と等しくてもよい。
【００１４】
上記干渉縞の周期は上記凹部および上記凸部が形成される周期の半分であってもよい。
【００１５】
上記光学系は、上記ガイド部に対して上記記録層の反対側に位置してもよい。
【００１６】
上記光学系は、上記ガイド部に対して上記記録層と同じ側に位置してもよい。
【００１７】
上記検出部は上記記録層によって反射された上記第２光ビームをさらに検出して上記検出信号を出力し、上記光記録媒体装置は、上記検出信号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さらに備えてもよい。
【００１８】
上記記録層に情報を記録するための記録電流を生成する記録部をさらに備え、上記光源は上記記録電流に基づいて上記第１光ビームを出射してもよい。
【００１９】
本発明の方法は、凹部および凸部が所定の方向に周期的に形成されたガイド部を有する基板と記録層とを備えた光記録媒体のためのトラッキング方法であって、（ａ） 第１光ビームを出射するステップと、（ｂ） 上記第１光ビームの一部を回折することにより第１回折光および第２回折光を出射し、上記第１光ビームの上記一部以外を収束させることにより、所定の収束点に収束する第２光ビームを出射するステップと、（ｃ） 上記光学系を制御するステップとを包含し、上記第１回折光および上記第２回折光が互いに干渉することにより、上記記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる干渉縞が形成され、上記干渉縞は上記所定の方向に交互に配列された明部と暗部とを含み、上記ステップ（ｂ）は、（ｄ）上記第２光ビームの所定の収束点が上記記録層内に位置するとき、上記干渉縞の上記明部が上記ガイド部上に光スポットを形成するように、第１回折光、第２回折光および第２光ビームを出射するステップを包含し、上記トラッキング方法は、（ｅ） 上記ガイド部によって反射された上記干渉縞を検出して検出信号を出力するステップをさらに包含し、上記ステップ（ｃ）は、（ｆ） 上記検出信号に基づいて上記光学系を制御することにより、上記光スポットを上記凹部および上記凸部の内の少なくとも一方に追従させるステップを包含し、そのことにより上記目的が達成される。
【００２０】
本発明の光記録媒体装置は、凹部および凸部が所定の方向に周期的に形成されたガイド部を有する基板と記録層とを備えた光記録媒体のための光記録媒体装置であって、第１光ビームを出射する光源と、上記第１光ビームの一部を回折することにより第１回折光、第２回折光、第３回折光および第４回折光を出射し、上記第１光ビームの上記一部以外を収束させることにより、所定の収束点に収束する第２光ビームを出射する光学系と、上記光学系を制御する制御部とを備え、上記第１回折光および上記第２回折光が互いに干渉することにより、上記記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる第１干渉縞が形成され、上記第３回折光および上記第４回折光が互いに干渉することにより、上記記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる第２干渉縞が形成され、上記第１干渉縞および上記第２干渉縞はそれぞれ、上記所定の方向に交互に配列された明部と暗部とを含み、上記第１干渉縞の周期および上記第２干渉縞の周期は互いに上記所定の方向にずれており、上記光学系は、上記第２光ビームの所定の収束点が上記記録層内に位置するとき、上記第１干渉縞および上記第２干渉縞それぞれの上記明部が上記ガイド部上に光スポットを形成するように、第１回折光、第２回折光、第３回折光、第４回折光および第２光ビームを出射し、上記光記録媒体装置は、上記ガイド部によって反射された上記第１干渉縞および上記第２干渉縞を検出して検出信号を出力する検出部をさらに備え、上記制御部は、上記検出信号に基づいて上記光学系を制御することにより、上記光スポットを上記凹部および上記凸部の内の少なくとも一方に追従させ、そのことにより上記目的が達成される。
【００２１】
本発明の光記録媒体は、凹部および凸部が形成されたガイド部を有する基板とｍ個（ｍは２以上の整数）の記録層とを備え、光の照射によって上記ｍ個の記録層へ情報が記録される光記録媒体であって、上記ｍ個の記録層の内の上記光の入射方向から最も遠い記録層を第１記録層とし、上記光の入射方向に最も近い記録層を第ｍ記録層とし、第ｎ記録層（ｎは２以上ｍ以下の整数）は第ｎ−１記録層よりも上記光の入射方向に近く、上記第ｎ−１記録層の光の反射率をＲn-1とし、光の吸収率をＡn-1とし、上記第ｎ記録層の光の反射率をＲnとし、光の吸収率をＡnとするとき、
Ｒn-1＞Ｒn
Ａn-1＞Ａn
の関係が成り立ち、そのことにより上記目的が達成される。
【００２２】
上記第１記録層の光の反射率Ｒ1、上記第ｎ記録層の光の吸収率Ｒn、上記第１記録層の光の吸収率Ａ1および上記第ｎ記録層の光の吸収率Ａnの間には、
Ｒn＝Ｒ1／ｎ
Ａn＝Ａ1／ｎ
Ｒ1＋Ａ1＝１
の関係が成り立ってもよい。
【００２３】
上記凹部および上記凸部は所定の方向に周期的に形成されており、上記凹部および上記凸部は上記光を反射してもよい。
【００２４】
本発明の光記録媒体装置は、凹部および凸部が所定の方向に周期的に形成されたガイド部を有する基板と複数の記録層とを備えた光記録媒体のための光記録媒体装置であって、第１光ビームを出射する光源と、上記第１光ビームの一部を回折することにより第１回折光および第２回折光を出射し、上記第１光ビームの上記一部以外を収束させることにより、所定の収束点に収束する第２光ビームを出射する光学系と、上記光学系を制御する制御部とを備え、上記第１回折光および上記第２回折光が互いに干渉することにより、上記複数の記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる干渉縞が形成され、上記干渉縞は上記所定の方向に交互に配列された明部と暗部とを含み、上記光学系は、上記第２光ビームの所定の収束点が上記複数の記録層の内の１つの記録層上に位置するとき、上記干渉縞の上記明部が上記ガイド部上に光スポットを形成するように、第１回折光、第２回折光および第２光ビームを出射し、上記光記録媒体装置は、上記ガイド部によって反射された上記干渉縞を検出して検出信号を出力する検出部をさらに備え、上記制御部は、上記検出信号に基づいて上記光学系を制御することにより、上記光スポットを上記凹部および上記凸部の内の少なくとも一方に追従させ、そのことにより上記目的が達成される。
【００２５】
本発明の方法は、凹部および凸部が所定の方向に周期的に形成されたガイド部を有する基板と複数の記録層とを備えた光記録媒体のためのトラッキング方法であって、（ａ） 第１光ビームを出射するステップと、（ｂ） 上記第１光ビームの一部を回折することにより第１回折光および第２回折光を出射し、上記第１光ビームの上記一部以外を収束させることにより、所定の収束点に収束する第２光ビームを出射するステップと、（ｃ） 上記光学系を制御するステップとを包含し、上記第１回折光および上記第２回折光が互いに干渉することにより、上記複数の記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる干渉縞が形成され、上記干渉縞は上記所定の方向に交互に配列された明部と暗部とを含み、上記ステップ（ｂ）は、（ｄ）上記第２光ビームの所定の収束点が上記複数の記録層の内の１つの記録層上に位置するとき、上記干渉縞の上記明部が上記ガイド部上に光スポットを形成するように、第１回折光、第２回折光および第２光ビームを出射するステップを包含し、上記トラッキング方法は、（ｅ） 上記ガイド部によって反射された上記干渉縞を検出して検出信号を出力するステップをさらに包含し、上記ステップ（ｃ）は、（ｆ） 上記検出信号に基づいて上記光学系を制御することにより、上記光スポットを上記凹部および上記凸部の内の少なくとも一方に追従させるステップを包含し、そのことにより上記目的が達成される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は本実施の形態１の光記録媒体装置１００を示す。光記録媒体装置１００は、光記録媒体である光ディスク１０５への情報の記録および光ディスク１０５からの情報の再生を行う。
【００２８】
光ディスク１０５は、基板７００および７０１と記録層７６０とを備える。記録層７６０は、感光材料を含む。基板７０１はガイド部７７０を有する。ガイド部７７０には凹部７７１および凸部７７２が光ディスク１０５の半径方向に周期的に形成されている。
【００２９】
光記録媒体装置１００は、光ビームＬを出射する半導体レーザである光源１０１と、光ビームＬの一部を回折することにより回折光Ｌ１およびＬ２を出射し、光ビームＬの上記一部以外を収束させることにより、所定の収束点Ｃ１に収束する光ビームＬ０を出射する光学系１１０と、光学系１１０を制御する制御部１２１とを備える。
【００３０】
光学系１１０は、コリメートレンズ１０２と、偏光ビームスプリッタ１０７と、ホログラム素子１７０と、１／４波長板１１５と、対物レンズ１０３と、検出レンズ１０４とを備える。光学系１１０は、ガイド部７７０に対して記録層７６０の反対側に配置される。
【００３１】
回折光Ｌ１およびＬ２が互いに干渉することにより、記録層７６０に対して実質的に垂直な方向に延びる干渉縞Ｓ（図３）が形成される。干渉縞Ｓは光ディスク１０５の半径方向に交互に配列された明部Ｓ１と暗部Ｓ２とを含む。光学系１１０は、光ビームＬ０の収束点Ｃ１が記録層７６０内に位置するとき、干渉縞Ｓの明部Ｓ１がガイド部７７０上に光スポット８２０（図４Ａ）を形成するように、回折光Ｌ１およびＬ２および光ビームＬ０を出射する。
【００３２】
光記録媒体装置１００は、ガイド部７７０によって反射された干渉縞Ｓを検出して検出信号１３２を出力する検出部１３０をさらに備える。制御部１２１は、検出信号１３２に基づいて光学系１１０を制御することにより、光スポット８２０を凹部７７１および凸部７７２の内の少なくとも一方に追従させる。ここで、光学系１１０の制御とは、光学系１１０全体の位置を移動させることのみならず、光学系１１０の少なくとも一部（例えば対物レンズ１０３のみ）の位置を移動させることも指す。
【００３３】
光記録媒体装置１００は、記録層７６０に情報を記録するための記録電流１２４を生成する記録部１２３と、記録層７６０に記録された情報を再生する再生部を１２２さらに備える。
【００３４】
図２Ａは、実施の形態１におけるホログラム素子１７０の平面図である。ホログラム素子１７０は、ホログラム領域１７１および１７２を有する。
【００３５】
記録部１２３によって生成された記録電流１２４に基づいて光源１０１が出射した直線偏光の光ビームＬはコリメートレンズ１０２により平行光に変換され、偏光ビームスプリッタ１０７を透過する。光ビームＬはホログラム素子１７０に入射する。
【００３６】
光ビームＬの一部は、ホログラム領域１７１および１７２で回折され、回折光Ｌ１およびＬ２が生成する。光ビームＬの残りはホログラム素子１７０のホログラム領域１７１および１７２以外の領域を透過して光ビームＬ０となる。光ビームＬ０は、対物レンズ１０３によって収束させられ、収束点Ｃ１に収束する。回折光Ｌ１およびＬ２は、対物レンズ１０３によって収束させられ、収束点Ｃ２およびＣ３に収束する。
【００３７】
本実施の形態の光記録媒体装置１００において、光ビームＬ０のフォーカシングは、制御部１２１が光学系１１０を機械的に制御することにより行われ得る。制御部１２１が光学系１１０を制御することにより光ビームＬ０の収束点Ｃ１が記録層７６０内に位置すると、情報が記録層７６０内の収束点Ｃ１に対応する位置に記録される。記録層７６０内の収束点Ｃ１に対応する位置には情報を示す例えば記録マーク１０８が形成される。記録された情報は、記録マーク１０８からの反射光を検出部１３０で検出することにより再生部１２２で再生することができる。
【００３８】
記録マーク１０８から反射した光ビームＬ０は対物レンズ１０３で平行光に変換され、１／４波長板１１５で再び直線偏光に変換されて偏光ビームスプリッタ１０７に入射する。１／４波長板１１５の作用により往路と直交する方向に変換された光ビームＬ０は、偏光ビームスプリッタ１０７により効率良く反射される。この偏光ビームスプリッタ１０７により反射された光ビームＬ０はさらに検出レンズ１０４で収束されて検出部１３０に入射する。検出部１３０は入射した光ビームＬ０を検出する。図２Ｂに検出部１３０を示す。検出部１３０は、６つの受光部１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄ、１３１Ｅおよび１３１Ｆを有する。光ビームＬ０は検出部１３０に入射し、光スポットＬ０’を形成する。受光部１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃおよび１３１Ｄは入射された光ビームＬ０の強度に応じた検出信号１３２を出力する。再生部１２２は、検出信号１３２に基づいて記録層７６０に記録された情報を再生する。
【００３９】
なお、光スポットＬ０’の強度分布に応じた検出信号１３２が出力されてもよく、記録層７６０内の記録マーク１０８が形成される高さが一定の場合は、光ビームＬ０のフォーカシングは、非点収差法を用いて光スポットＬ０’の強度分布に基づいて行われてもよい。
【００４０】
ガイド部７７０（図１）は、回折光Ｌ１およびＬ２の相互干渉によって形成される干渉縞Ｓ（図３）を反射する。反射された干渉縞Ｓは、光ビームＬ０と同様に検出部１３０で検出される。回折光Ｌ１およびＬ２はホログラム素子１７０によって回折されているため、反射された干渉縞Ｓは図２Ｂに示すように検出部１３０の光ビームＬ０とは異なる位置（すなわち受光部１３１Ｅおよび１３１Ｆ）に入射し、光スポットＳ１’を形成する。受光部１３１Ｅおよび１３１Ｆは入射された干渉縞Ｓに応じた検出信号１３２を出力する。
【００４１】
次に、本実施の形態のトラッキング方法について説明する。
【００４２】
図３は、光ディスク１０５、光ビームＬ０、回折光Ｌ１およびＬ２の断面図である。光ディスク１０５は、基板７００と基板７０１との間に記録層７６０を備える。記録層７６０は、情報が記録される複数の記録面３１、３２、３３および３４を有する。記録面とは記録層７６０内の特定の高さの位置に広がる領域を指す。この特定の高さの位置に光ビームＬ０の収束点Ｃ１を位置させることにより、その高さに位置する記録面に情報を記録することができる。
【００４３】
基板７０１の基板７０１と記録層７６０の境界には、誘電体もしくは金属薄膜からなるガイド部７７０が形成されている。ガイド部７７０が有する凹部７７１および凸部７７２は、光ディスク１０５の半径方向に周期的に形成されている。図４Ａを参照して、凹部７７１の幅Ｗ１は、凹部７７１および凸部７７２が形成される周期Ｔ１の２分の１よりも小さい。基板７０１と記録層７６０との材料しては透過光の回折ロスを少なくするために屈折率の近い材料を使用している。
【００４４】
図３に示すように、ホログラム素子１７０によって回折された回折光Ｌ１およびＬ２はガイド部７７０近傍で互いに交差する。回折光Ｌ１およびＬ２の交差領域において回折光Ｌ１およびＬ２が互いに干渉することにより、光ディスク１０５の深さ方向Ｄ１（つまり光ディスク１０５の表面に対し略垂直な方向）に延びる干渉縞Ｓが形成される。干渉縞Ｓの明部Ｓ１および暗部Ｓ２は、凹部７７１および凸部７７２と同様に光ディスク１０５の半径方向に周期的に形成される。本実施の形態では、この干渉縞Ｓを利用してトラッキング制御を行う。
【００４５】
図４Ａおよび図４Ｂに、干渉縞Ｓの明部Ｓ１がガイド部７７０上に形成する光スポット８２０を示す。図４Ａおよび図４Ｂは光学系１１０と光ディスク１０５との相対位置が異なる状態を示している。本実施の形態では、干渉縞Ｓの明部Ｓ１および暗部Ｓ２が配列される周期と凹部７７１および凸部７７２が形成される周期とが等しい。明部Ｓ１および暗部Ｓ２が配列される周期は、回折光Ｌ１およびＬ２を交差させる角度を調整することにより設定される。
【００４６】
図４Ａで示される状態では、光スポット８２０は凸部７７２上に形成されている。この状態では光スポット８２０は凹部７７１上で散乱されることがないので、ガイド部７７０による干渉縞Ｓの反射光量は大きくなる。
【００４７】
図４Ｂで示される状態では、光スポット８２０は主に凹部７７１に形成されている。この状態では光スポット８２０は凹部７７１上で散乱されるので、ガイド部７７０Ａによる干渉縞Ｓの反射光量は小さくなる。
【００４８】
光ディスク１０５および光学系１１０の相対的な位置ずれに伴ない、回転する光ディスク１０５のガイド部７７０上に形成される光スポット８２０は、図４Ａおよび図４Ｂで示した２つの状態を周期的に繰り返す。２つの状態を周期的に繰り返すことにより、検出部１３０に入射する反射した干渉縞の強度も周期的に変化する。図２Ｂに示すように、干渉縞Ｓは検出部１３０に入射し、光スポットＳ１’を形成する。受光部１３１Ｅおよび１３１Ｆは入射した干渉縞Ｓの強度に応じた検出信号１３２を出力する。制御部１２１は、検出信号１３２に基づいてトラッキング信号を生成して光学系１１０を制御することにより、光スポット８２０を凸部７７２に追従させる。
【００４９】
図５に凹部７７１および凸部７７２と光スポット８２０との相対的位置ずれとトラッキング信号との関係を示す。図５に示す位置ａおよびｂはそれぞれ図４Ａおよび図４Ｂに示す状態を表わしている。図５に示すカーブは、凹部７７１および凸部７７２と光スポット８２０との相対的位置が半径方向にずれていった場合のトラッキング信号の値の変化を示す。
【００５０】
このトラッキング信号の値を一定値に保つように、制御部１２１が光学系１１０を制御することにより、光ビームＬ０のトラッキング制御を行うことができる。例えば、光スポット８２０が凸部７７２に追従するように制御部１２１が光学系１１０を制御することにより、トラッキング信号の値を一定値に保つことができる。従って、図３に示すような凹凸部が無い記録層７６０内の位置（例えば、記録面３１、３２、３３および３４）に情報を記録する場合であっても、高精度な光ビームＬ０のトラッキング制御を行うことができる。
【００５１】
ガイド部７７０には凹部７７１および凸部７７２が光ディスク１０５の半径方向（すなわち記録層７６０と平行な方向）に周期的に形成されている。干渉縞Ｓは、記録層７６０に対して実質的に垂直な方向Ｄ１に延びている。このため、ガイド部７７０と干渉縞Ｓが形成される干渉縞形成領域Ａ１とがオーバーラップしていれば、光ビームＬ０の収束点Ｃ１が記録層内の何れ（たとえば複数の記録面３１、３２、３３および３４の何れか）に位置しようとも、常にガイド部７７０上に光スポット８２０を形成することができるので、光ビームＬ０のトラッキング制御を行うことができる。
【００５２】
また、検出部１３０は光スポットＳ１’（図２Ｂ）の強度分布全体の平均値から検出信号を生成するので、ガイド部７７０の一部に欠陥があったとしても、安定したトラッキング信号を得ることができる。このため常に安定したトラッキング制御が実現できる。
【００５３】
上記では、基板７０１と記録層７６０との境界にガイド部７７０を形成した光ディスク１０５への情報の記録および光ディスク１０５からの情報の再生を行う場合のトラッキング制御について説明した。さらに、本発明は図６に示すような光ディスク１０５Ａへの情報の記録および光ディスク１０５Ａからの情報の再生を行う場合のトラッキング制御に適用することができる。
【００５４】
光ディスク１０５Ａでは、基板７００の基板７００と記録層７６０との境界にガイド部７７０が形成されている。光学系１１０は、ガイド部７７０に対して記録層７６０と同じ側に位置する。この場合は、干渉縞Ｓがガイド部７７０上に光スポット８２０を形成するように、ホログラム素子１７０のホログラム領域１７１および１７２（図２Ａ）を作製すればよい。
【００５５】
また、光ディスク１０５は、ガイド部７７０の代わりに図７Ａおよび図７Ｂに示すガイド部７７０Ａを有してもよい。ガイド部７７０Ａは、周期的にかつ交互に形成される凹部７１と凸部７２とを有する。光ディスク１０５の半径方向における凹部７１の幅Ｗ２と凸部７２の幅Ｗ３とは実質的に等しい。凹部７１と凸部７２との間にはテーパ部８３０が形成されている。光スポット８２０の周期（すなわち干渉縞Ｓの周期）Ｔ２は、凹部７１および凸部７２が形成される周期Ｔ３の２分の１である。凹部７１および凸部７２は幅の等しい平坦部を有し、その間にはテーパ部８３０が形成される。
【００５６】
図７Ａおよび図７Ｂは光学系１１０と光ディスク１０５の相対位置が異なる状態を示している。
【００５７】
図７Ａで示される状態では、光スポット８２０が凹部７１および凸部７２の平坦部に形成されている。この状態では光スポット８２０はテーパ部８３０で散乱されることがないので、ガイド部７７０Ａによる干渉縞Ｓの反射光量は大きくなる。
【００５８】
一方、図７Ｂで示される状態では、光スポット８２０はテーパ部８３０に形成されている。この状態では光スポット８２０はテーパ部８３０で散乱されるので、ガイド部７７０Ａによる干渉縞Ｓの反射光量は小さくなる。
【００５９】
このような光学系１１０と光ディスク１０５との相対位置の変化に基づく干渉縞Ｓのガイド部７７０Ａによる反射光量の変化を検出することにより、上述したトラッキング信号を得ることができる。これにより、光ビームＬ０の高精度なトラッキング制御が可能となる。
【００６０】
さらに、ガイド部７７０Ａに形成された凹部７１および凸部７２の周期Ｔ３は光スポット８２０の周期（すなわち干渉縞の周期）Ｔ２の２倍または２倍程度でよく、かつ形状も段差の部分がテーパ状になっているので、ガイド部７７０Ａは射出成形などによる製造および複製も容易であるという特長を有する。
【００６１】
なお、本発明の光記録媒体装置１００は記録再生装置に限定されず、記録専用装置または再生専用装置であってもよい。
【００６２】
（実施の形態２）
本発明の光記録媒体装置１００を用いた図８に示す光ディスク１０５Ｂに照射する光ビームＬ０のトラッキング制御について説明する。光ディスク１０５Ｂは、ガイド部７７０を有する基板７０１と、基板７００と、基板７０１と基板７００との間に交互に積層された複数の記録層８５０および複数の分離層８４０とを備える。ガイド部７７０は凹部７７１および凸部７７２を有する。複数の記録層８５０は有機色素等を含む。複数の記録層８５０への光の照射によって各記録層へ情報が記録される。
【００６３】
実施の形態１と同様に、干渉縞Ｓは、複数の記録層８５０に対して実質的に垂直な方向に延びる。光学系１１０は、光ビームＬ０の収束点Ｃ１が複数の記録層８５０内に位置するとき、干渉縞Ｓの明部Ｓ１がガイド部７７０上に光スポット８２０を形成するように、回折光Ｌ１およびＬ２および光ビームＬ０を出射する。検出部１３０はガイド部７７０によって反射された干渉縞Ｓを検出して検出信号１３２を出力し、制御部１２１が検出信号１３２に基づいて光学系１１０を制御することにより、光スポット８２０を凹部７７１および凸部７７２の内の少なくとも一方に追従させる。
【００６４】
上述したように、光ビームＬ０のトラッキング制御は干渉縞Ｓを利用して行うことができるため、複数の記録層８５０および分離層８４０の表面にはトラッキング制御のための凹凸部を形成する必要がない。したがって、この複数の記録層８５０および分離層８４０の積層構造はスピンコート等により簡単に形成することができ、安価な光ディスクが実現できる。
【００６５】
ここで、複数の記録層８５０の層数をｍ個（ｍは２以上の整数）とする。ｍ個の記録層８５０の内の光ビームＬ０の入射方向から最も遠い記録層を第１記録層とし、光ビームＬ０の入射方向に最も近い記録層を第ｍ記録層とし、第ｎ記録層（ｎは２以上ｍ以下の整数）は第ｎ−１記録層よりも光の入射方向に近く、第ｎ−１記録層の光の反射率をＲn-1とし、光の吸収率をＡn-1とし、第ｎ記録層の光の反射率をＲnとし、光の吸収率をＡnとするとき、複数の記録層８５０の各記録層の間には、Ｒn-1＞Ｒn且つＡn-1＞Ａnの関係が成り立つ。複数の記録層８５０それぞれの記録層の光の反射率および光の吸収率は、光ビームＬ０の入射方向に近い記録層ほど小さくなる。これにより、記録層毎の反射光の強度の差を減少させることができる。
【００６６】
また、上述の第１記録層の光の反射率Ｒ1、第ｎ記録層の光の吸収率Ｒn、第１記録層の光の吸収率Ａ1および第ｎ記録層の光の吸収率Ａnの間に、
Ｒn＝Ｒ1／ｎ （１）
Ａn＝Ａ1／ｎ （２）
Ｒ1＋Ａ1＝１ （３）
の関係がほぼ成り立つようにしてもよい。これにより、複数の記録層８５０の内の何れの記録層に光ビームＬ０を収束させる場合でも、一定の強度の反射光を得ることができる。この本発明の特徴を以下でさらに説明する。
【００６７】
情報の記録は光ビームＬ０により行う。複数の記録層８５０の各記録層の吸収係数および反射率は上記の式（１）、式（２）、式（３）を満足するように形成されているので、光ビームＬ０の強度が一定の場合でも各記録層の吸収光量は等しい。これは、以下のように説明できる。第ｎ記録層の吸収光量ＰＡnは、第ｎ記録層の上部に位置する記録層の光ビームＬ０の反射と吸収による光ビームＬ０の減衰の影響を受けるため、式（４）で与えられる。
【００６８】
【数１】

Figure 0003910105
ここでＰwは光ビームＬ０の強度、ｍは記録層の数である。この式（４）は式（２）および式（３）より
【００６９】
【数２】
Figure 0003910105
となり、各層の吸収光量ＰＡnはｎに依存しておらず、光ビームＬ０の強度Ｐwが一定ならば各層の吸収光量ＰＡn一定であることがわかる。このことは、各層に情報を記録する場合、一定の強度の光ビームＬ０で記録が可能であることを意味する。
【００７０】
光情報記録装置では使用できる光ビームＬ０の強度の範囲が限られていることが多い。しかし、このような場合でも、本発明によれば、一定強度の光ビームＬ０で記録が可能であるので、より多くの記録層を有する光記録媒体に情報が記録可能となる。
【００７１】
また、光ビームＬ０の反射光が微弱な場合は、検出部１３０の受光部としてＡＰＤ（アバランシェ・フォト・ダイオード）を用いて情報の再生を行うことが望ましい。この時、対象とする記録層以外の記録層からの反射光を分離するため、検出部は十分小さなものを用いる。
【００７２】
情報の記録再生を行う場合、情報が読み取られる記録層８５０からの反射光は、他の記録層の反射や吸収を受け減衰する。各記録層の反射率と吸収率が一定の場合、下に位置する記録層からの反射光がより多くの減衰をうけることになる。したがってＡＰＤには最下層からの反射光から最上層からの反射光まで受光できるダイナミックレンジが要求される。このため、各記録層の反射率と吸収率が一定の場合は、ＡＰＤでは十分な増倍率が得られない。この場合、下層ほど大きな強度の光ビームＬ０を用いて再生することが考えられるが、情報を記録再生するシステムでは光ビームＬ０の強度には上限がある。これは、過大な光ビームＬ０が記録媒体に記録した情報を誤消去してしまうためである。
【００７３】
一方、上記式（１）、式（２）、および式（３）を満足するように形成された記録層では、ＡＰＤへ入射する光量は再生する記録層によらず一定で、光ビームＬ０の強度を実質的に変更する必要がない。ＡＰＤへ入射する光量ＰＳnは式（６）で表される。
【００７４】
【数３】
Figure 0003910105
ここでＰRは再生層位置での光ビームＬ０の強度で、上述の誤消去を起こさない様に設定した一定の値である。この式（６）は式（２）および式（３）より
【００７５】
【数４】
Figure 0003910105
と表すことができ、ＰＳnは記録層によらず一定であることがわかる。
【００７６】
このように、本発明によれば、上述の誤消去を起こさない強度の光ビームＬ０を用いて、ＡＰＤで十分な増倍率を得ることができ、良好な情報再生が可能となる。
【００７７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における光記録媒体装置１００が行うトラッキング制御について説明する。
【００７８】
実施の形態１および２では、ガイド部７７０または７７０Ａによって反射された干渉縞Ｓに基づいて検出されたトラッキング信号は図５で示されるような特性を示す。このトラッキング信号の値を一定に保つように光学系１１０を制御すれば正確なトラッキング制御が可能となる。
【００７９】
光ディスクの製造誤差等によってガイド部の反射率がばらつく場合がある。この場合、トラッキング信号の変化が、光ディスクの位置の変化によって発生したものなのか、製造誤差等によるガイド部の反射率の変化によって発生したものか区別がつかないため、正確なトラッキング制御は困難となる。
【００８０】
このような問題を解決する本発明のトラッキング制御について説明する。
【００８１】
実施の形態３では、光記録媒体装置１００は実施の形態１で説明したホログラム素子１７０の代わりに図９Ａで示されるような４つのホログラム領域１７３、１７４、１７５および１７６を有するホログラム素子１７０Ａを備える。４個のホログラム領域１７３、１７４、１７５および１７６は光ビームＬの一部を回折し、各領域からそれぞれ互いに異なる回折光Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５およびＬ６を出射する。
【００８２】
以下、図９Ａ〜図９Ｃ、図１０Ａ〜図１０Ｃおよび図１１Ａ〜図１１Ｃを参照して実施の形態３における光記録媒体装置１００の動作を説明する。
【００８３】
図９Ｂは、光ディスク１０５、光ビームＬ０、回折光Ｌ３およびＬ４の断面図である。図９Ｃは、図９Ｂとは異なる位置の光ディスク１０５の断面図であり、光ビームＬ０、回折光Ｌ５およびＬ６が示される。
【００８４】
図９Ｂに示すように回折光Ｌ３、Ｌ４が互いに干渉することにより、記録層７６０に対して実質的に垂直な方向に延びる第１干渉縞Ｓ’が形成される。同様に、図９Ｃに示すように、回折光Ｌ５、Ｌ６が互いに干渉することにより、記録層７６０に対して実質的に垂直な方向に延びる第２干渉縞Ｓ”が形成される。
【００８５】
第１干渉縞Ｓ’は、光ディスク１０５の半径方向に交互に配列された明部Ｓ３と暗部Ｓ４とを含み、第２干渉縞Ｓ”は、光ディスク１０５の半径方向に交互に配列された明部Ｓ５と暗部Ｓ６とを含む。第１干渉縞Ｓ’の明部Ｓ３および暗部Ｓ４の周期と、第２干渉縞Ｓ”の明部Ｓ５および暗部Ｓ６の周期とは互いに光ディスク１０５の半径方向にずれている。第１干渉縞Ｓ’および第２干渉縞Ｓ”の特性は、実施の形態１の干渉縞Ｓと同様である。
【００８６】
光学系１１０は、光ビームＬ０の収束点Ｃ１が記録層７６０内に位置するとき、明部Ｓ３がガイド部７７０上に光スポット８２１Ａ（図１０Ａ）を形成し、明部Ｓ５がガイド部７７０上に光スポット８２１Ｂを形成するように、回折光Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６および第２光ビームを出射する。検出部１３０は、ガイド部７７０によって反射された第１干渉縞Ｓ’および第２干渉縞Ｓ”を検出して検出信号１３２を出力する。検出信号１３２に基づいて、制御部１２１は、光学系１１０を制御することにより、光スポットを凹部７７１および凸部７７２の内の少なくとも一方に追従させる。
【００８７】
図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃは、光スポット８２１Ａおよび８２１Ｂと光ディスク１０５のガイド層７７０との位置関係を示す。図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃは、光学系１１０と光ディスク１０５の相対位置が異なる３種類の状態を表している。
【００８８】
図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、第１干渉縞Ｓ’の明部Ｓ３および暗部Ｓ４の周期と第２干渉縞Ｓ”の明部Ｓ５および暗部Ｓ６の周期とは等しい。また、この第１干渉縞Ｓ’および第２干渉縞Ｓ”の周期と凹部７７１および凸部７７２が形成される周期とが一致するように、図９Ａに示す各ホログラム領域１７３、１７４、１７５および１７６が形成されている。各ホログラム領域１７３、１７４、１７５および１７６のパターンはさらに、光スポット８２１Ａの位置と光スポット８２１Ｂの位置とが凹部７７１および凸部７７２が形成される周期の半分だけずれるように形成されている。
【００８９】
実施の形態３では、光記録媒体装置１００は実施の形態１で説明した検出部１３０の代わりに図２Ｃに示す検出部１３０’を備える。検出部１３０’は、６つの受光部１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄ、１３１Ｇおよび１３１Ｈを有する。検出部１３０’の受光部１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄの機能は図２Ｂに示す検出部１３０の受光部１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄと同様である。光ビームＬ０は検出部１３０’に入射し、光スポットＬ０’を形成する。
【００９０】
第１および第２の干渉縞Ｓ’およびＳ”は、ガイド部７７０上で凹部７７１の影響をうけながらそれぞれ反射され、受光部１３１Ｇおよび１３１Ｈに入射し、光スポットＳ３’およびＳ５’を形成する。例えば、第１の干渉縞Ｓ’は、受光部１３１Ｇで受光され、第２の干渉縞Ｓ”は、受光部１３１Ｈで受光される。このとき、受光部１３１Ｇから信号Ａが得られ、受光部１３１Ｈから信号Ｂが得られる。信号Ａおよび信号Ｂは、検出信号１３２に含まれる。以下、トラッキング信号の生成方法を図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃおよび図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃを参照して説明する。
【００９１】
図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃは、信号Ａと信号Ｂと差信号Ｃ（信号Ａと信号Ｂとの差を表す信号）と光ディスク１０５の位置との関係を説明する図である。以下図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃで示される３つの状態を例にとり説明する。
【００９２】
図１０Ａに示すように、光ディスク１０５が図で左方向にずれた場合（図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示す光ディスク１０５の位置ａ１）、第１の干渉縞Ｓ’は、凸部７７２の平坦部分に光スポット８２１Ａを形成するので第１の干渉縞Ｓ’の反射光量が増加する。このため、信号Ａの値は大きくなる。一方第２の干渉縞Ｓ”は、凹部７７１上に光スポット８２１Ｂを形成するので第２の干渉縞Ｓ”の反射光量が減少する。このため、信号Ｂの値は小さくなる。この結果、差信号Ｃは正の値を有することとなる。
【００９３】
図１０Ｃのように光ディスク１０５が図で右方向にずれた場合（光ディスク１０５の位置ｃ１）、第１の干渉縞Ｓ’は、凹部７７１上に光スポット８２１Ａを形成するので第１の干渉縞Ｓ’の反射光量が減少する。このため、信号Ａの値は小さくなる。一方、第２の干渉縞Ｓ”は、凸部７７２の平坦部分に光スポット８２１Ｂを形成するので、第２の干渉縞Ｓ”の反射光量が増加する。このため、信号Ｂの値は大きくなる。この結果、差信号Ｃは負の値を有することとなる。
【００９４】
図１０Ｂのように位置ａ１と位置ｃ１の中間位置ｂ１に光ディスク１０５が位置した場合、光スポット８２１Ａおよび光スポット８２１Ｂの両方が凸部７７２の平坦部分に形成されるので、第１の干渉縞の反射光量と第２の干渉縞の反射光量とは等しくなる。このため、信号Ａの値と信号Ｂの値とは等しくなる。この結果、差信号Ｃは０となる。
【００９５】
以上のように光ディスク１０５の位置に応じて差信号Ｃの値は０を中心に周期的に変化する。このため、製造誤差等によってガイド部の反射率が変化した場合は信号Ａおよび信号Ｂの値は変化するが、差信号Ｃが０になる光ディスク１０５の位置は変化しない。したがって、差信号Ｃの値が０となるように光学系１１０を制御すれば正確なトラッキング制御が可能となる。
【００９６】
なお、本実施の形態では光ディスク１０５を用いたが、本実施の形態はこれに限定されない。光ディスク１０５Ａまたは光ディスク１０５Ｂのような光ディスクを用いても同様の効果が得られる。
【００９７】
【発明の効果】
本発明によれば、干渉縞の明部がガイド部上に形成する光スポットを凹部および凸部の内の少なくとも一方に追従させる光記録媒体装置が提供される。光スポットが凹部および凸部の内の少なくとも一方に追従することにより、収束点が記録層内に位置する光ビームのトラッキング制御を行うことができる。
【００９８】
また、本発明によれば、ｍ個（ｍは２以上の整数）の記録層を備え、光の入射方向から最も遠い記録層を第１記録層とし、光の入射方向に最も近い記録層を第ｍ記録層とし、第ｎ−１記録層の光の反射率をＲn-1とし、光の吸収率をＡn-1とし、第ｎ記録層（ｎは２以上ｍ以下の整数）の光の反射率をＲnとし、光の吸収率をＡnとするとき、Ｒn-1＞Ｒn且つＡn-1＞Ａnの関係が成り立つ光記録媒体が提供される。これにより、記録層毎の反射光の強度の差を減少させることができる。
【００９９】
また、第１記録層の光の反射率Ｒ1、第ｎ記録層の光の吸収率Ｒn、第１記録層の光の吸収率Ａ1および第ｎ記録層の光の吸収率Ａnの間に、
Ｒn＝Ｒ1／ｎ
Ａn＝Ａ1／ｎ
Ｒ1＋Ａ1＝１
の関係が成り立つ光記録媒体が提供される。これにより、何れの記録層に光を収束させる場合でも、一定の強度の反射光を得ることができる。
【０１００】
本発明によれば、複数の記録層または複数の記録面を有する光記録媒体に対する情報の記録再生に用いられる光ビームのトラッキング制御を高精度に行うことのできる光記録媒体装置およびその方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の光記録媒体装置の構成図
【図２Ａ】本発明の実施の形態のホログラム素子の平面図
【図２Ｂ】本発明の実施の形態の検出部の平面図
【図２Ｃ】本発明の実施の形態の検出部の平面図
【図３】本発明の実施の形態の光ディスクの断面図
【図４Ａ】本発明の実施の形態のガイド部と光スポットとを示す斜視図
【図４Ｂ】本発明の実施の形態のガイド部と光スポットとを示す斜視図
【図５】本発明の実施の形態のトラッキング信号を示す図
【図６】本発明の実施の形態の光ディスクの断面図
【図７Ａ】本発明の実施の形態のガイド部と光スポットとを示す斜視図
【図７Ｂ】本発明の実施の形態のガイド部と光スポットとを示す斜視図
【図８】本発明の実施の形態の光ディスクの断面図
【図９Ａ】本発明の実施の形態のホログラム素子の平面図
【図９Ｂ】本発明の実施の形態の光ディスクの断面図
【図９Ｃ】本発明の実施の形態の光ディスクの断面図
【図１０Ａ】本発明の実施の形態のガイド部と光スポットとを示す斜視図
【図１０Ｂ】本発明の実施の形態のガイド部と光スポットとを示す斜視図
【図１０Ｃ】本発明の実施の形態のガイド部と光スポットとを示す斜視図
【図１１Ａ】本発明の実施の形態の検出信号を示す図
【図１１Ｂ】本発明の実施の形態の検出信号を示す図
【図１１Ｃ】本発明の実施の形態の検出信号を示す図
【図１２】従来の光記録装置を示す図
【符号の説明】
１０１ 光源
１０２ コリメートレンズ
１０３ 対物レンズ
１０４ 検出レンズ
１０５、１０５Ａ、１０５Ｂ 光ディスク
１０７ 偏光ビームスプリッタ
１１５ １／４波長板
１３０ 検出部
１７０ ホログラム素子
３６０ ビームスプリッタ
７００ 基板
７０１ 基板
７６０ 記録層
７６１ ３軸ステージ
７７０ ガイド部
８２１Ａ 光スポット
８２１Ｂ 光スポット
８３０ テーパ部
８４０ 分離層
８５０ 記録層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical recording medium device, a tracking method, and an optical recording medium for an optical recording medium that optically records and reproduces information, such as an optical disk or an optical card.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the progress of computerization of society, a large-capacity external storage device is desired. For optical information recording, there is a diffraction limit determined by the wavelength of light and the numerical aperture of the objective lens, so there is a limit to increasing the recording density by reducing the size of the recording pits. In order to solve such a problem, an optical recording medium having a three-dimensional structure for recording information not only in a two-dimensional plane but also in a vertical direction (optical axis direction) and an optical recording medium device therefor have been proposed. (Japanese Patent Laid-Open No. 6-28672). An example of an optical recording medium device for recording / reproducing information on / from a conventional optical recording medium having a three-dimensional structure is shown in FIG.
[0003]
An optical recording medium device 1200 shown in FIG. 12 includes a light source 101 as a light source, a beam splitter 360, an objective lens 103, a triaxial stage 761 on which a photosensitive material 760A for recording information is mounted, a detection unit 130, and the like. Is provided. Information is recorded three-dimensionally on the photosensitive material 760A.
[0004]
As shown in FIG. 12, the laser light emitted from the light source 101 which is a semiconductor laser is converged on the photosensitive material 760 </ b> A by the objective lens 103. The photosensitive material 760A is a photorefractive crystal, LiNbO.ThreeCrystals are used. LiNbOThreeIn the crystal, the refractive index in the crystal changes in proportion to the differential value of the light intensity distribution. The light intensity on the optical axis is proportional to the half power of the distance from the focal position. Therefore, when the laser beam is converged on the photosensitive material 760A, the change in the refractive index in the crystal is proportional to the third power of the distance from the focal position. As a result, the refractive index change in the crystal occurs only near the convergence point of the laser beam. Information can be recorded three-dimensionally in the photosensitive material 760A (crystal) by this change in refractive index.
[0005]
Regarding the reproduction of information three-dimensionally recorded in the photosensitive material 760A, the laser light from the light source 101 is converged on the portion where the refractive index is changed, and the reflected light from the detected light is detected by the detection unit 130. Thus, the information recorded three-dimensionally is reproduced. The entire photosensitive material 760A is moved using a triaxial stage 761 in order to converge the laser beam to a position where desired information in the photosensitive material 760A is recorded.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above technique, since the three-axis stage 761 is used for controlling the recording position for recording information three-dimensionally on the photosensitive material 760A, the following problems occur. That is, the information recording density of the photosensitive material 760A is limited by the mechanical accuracy of the triaxial stage 761. Further, it takes time to move the entire photosensitive material 760A using the three-axis stage 761, and the recording / reproducing time becomes long. Furthermore, if the photosensitive material 760A is replaced, the relative position between the photosensitive material 760A and the three-axis stage 761 is shifted, so that information recorded three-dimensionally cannot be read.
[0007]
In an optical recording medium device that records and reproduces an optical recording medium such as an optical disk, for example, the recording / reproducing time can be shortened by rotating the optical recording medium and moving the optical recording medium at a high speed. In order to control the recording position, the position of the guide groove formed in advance on the optical recording medium is detected by using the push-pull method or the three beam method, and the objective lens is driven based on the detected position of the guide groove. Thus, the recording position is controlled. Since the recording position on the optical recording medium and the position of the guide groove formed on the optical recording medium do not deviate even when the recording medium is replaced, the recording medium can be replaced.
[0008]
However, in the conventional method for controlling the recording position used in the optical recording medium, information can be recorded at the position where the guide groove is formed, but information cannot be recorded at the position where the guide groove is not formed. Can not.
[0009]
The present invention provides an optical recording medium device and method for performing tracking control of a light beam used for recording / reproducing information on / from an optical recording medium having a plurality of recording layers or recording surfaces with high accuracy. With the goal.
[0010]
Another object of the present invention is to provide an optical recording medium in which the intensity of reflected light from any recording layer among a plurality of recording layers is constant.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
An optical recording medium device of the present invention is an optical recording medium device for an optical recording medium comprising a substrate having a guide portion in which concave and convex portions are periodically formed in a predetermined direction and a recording layer, A light source that emits a first light beam, and a first diffracted light and a second diffracted light are emitted by diffracting a part of the first light beam, and other than the part of the first light beam is converged. By providing an optical system that emits a second light beam that converges at a predetermined convergence point, and a control unit that controls the optical system, the first diffracted light and the second diffracted light interfere with each other, Interference fringes extending in a direction substantially perpendicular to the recording layer are formed, the interference fringes include bright portions and dark portions alternately arranged in the predetermined direction, and the optical system includes the second When a predetermined convergence point of the light beam is located in the recording layer, The first diffracted light, the second diffracted light, and the second light beam are emitted so that the bright part of the interference fringes forms a light spot on the guide part. A detection unit that detects the reflected interference fringes and outputs a detection signal is further provided, and the control unit controls the optical system based on the detection signal, thereby changing the light spot to the concave portion and the convex portion. The object is achieved by following at least one of the parts.
[0012]
The recording layer has a plurality of recording surfaces, and the controller controls the optical system so that a predetermined convergence point of the second light beam is positioned on one recording surface of the plurality of recording surfaces. You may control.
[0013]
The period of the interference fringes may be equal to the period in which the concave portion and the convex portion are formed.
[0014]
The period of the interference fringes may be half of the period in which the concave portion and the convex portion are formed.
[0015]
The optical system may be located on the opposite side of the recording layer with respect to the guide portion.
[0016]
The optical system may be located on the same side as the recording layer with respect to the guide portion.
[0017]
The detection unit further detects the second light beam reflected by the recording layer and outputs the detection signal, and the optical recording medium device reads information recorded on the recording layer based on the detection signal. You may further provide the reproducing part to reproduce | regenerate.
[0018]
The recording layer may further include a recording unit that generates a recording current for recording information, and the light source may emit the first light beam based on the recording current.
[0019]
The method of the present invention is a tracking method for an optical recording medium comprising a substrate having a guide portion in which concave and convex portions are periodically formed in a predetermined direction, and a recording layer. Emitting a light beam; and (b) diffracting a part of the first light beam to emit a first diffracted light and a second diffracted light, thereby converging other than the part of the first light beam. Thus, the method includes a step of emitting a second light beam that converges at a predetermined convergence point, and (c) a step of controlling the optical system, wherein the first diffracted light and the second diffracted light interfere with each other. Thus, an interference fringe extending in a direction substantially perpendicular to the recording layer is formed, and the interference fringe includes bright portions and dark portions alternately arranged in the predetermined direction, and the step (b) (D) the predetermined second light beam When the convergence point is located in the recording layer, the first diffracted light, the second diffracted light, and the second light beam are emitted so that the bright part of the interference fringes forms a light spot on the guide part. The tracking method further includes the step of: (e) detecting the interference fringes reflected by the guide unit and outputting a detection signal, wherein the step (c) includes (f) the detection By controlling the optical system based on the signal, the method includes the step of causing the light spot to follow at least one of the concave portion and the convex portion, thereby achieving the object.
[0020]
An optical recording medium device of the present invention is an optical recording medium device for an optical recording medium comprising a substrate having a guide portion in which concave and convex portions are periodically formed in a predetermined direction and a recording layer, A light source that emits a first light beam and a first diffracted light, a second diffracted light, a third diffracted light, and a fourth diffracted light are emitted by diffracting a part of the first light beam, and the first light An optical system that emits a second light beam that converges at a predetermined convergence point by converging a portion other than the part of the beam, and a control unit that controls the optical system, the first diffracted light and the first When the two diffracted lights interfere with each other, a first interference fringe extending in a direction substantially perpendicular to the recording layer is formed, and the third diffracted light and the fourth diffracted light interfere with each other, A second extending in a direction substantially perpendicular to the recording layer; A fringe pattern is formed, and each of the first interference fringe and the second interference fringe includes a bright part and a dark part alternately arranged in the predetermined direction, and the period of the first interference fringe and the second interference fringe The fringe periods are shifted from each other in the predetermined direction, and the optical system has the first interference fringe and the second interference fringe when the predetermined convergence point of the second light beam is located in the recording layer. The first diffracted light, the second diffracted light, the third diffracted light, the fourth diffracted light, and the second light beam are emitted so that each of the bright portions forms a light spot on the guide portion, and the optical recording is performed. The medium apparatus further includes a detection unit that detects the first interference fringe and the second interference fringe reflected by the guide unit and outputs a detection signal, and the control unit is configured to output the optical signal based on the detection signal. By controlling the system, the light spot is Parts and to follow the at least one of the convex portions, the object can be achieved.
[0021]
The optical recording medium of the present invention comprises a substrate having a guide part in which concave and convex parts are formed, and m (m is an integer of 2 or more) recording layers, and the m recording layers are irradiated with light. An optical recording medium on which information is recorded, wherein the recording layer farthest from the light incident direction among the m recording layers is defined as a first recording layer, and the recording layer closest to the light incident direction is defined as a first recording layer. The nth recording layer (n is an integer of 2 to m) is closer to the light incident direction than the n-1 recording layer, and the light reflectance of the n-1 recording layer is R.n-1And the light absorption rate is An-1And the light reflectance of the nth recording layer is RnAnd the light absorption rate is AnAnd when
Rn-1> Rn
An-1> An
Thus, the above-mentioned purpose is achieved.
[0022]
Light reflectance R of the first recording layer1, Light absorptance R of the nth recording layern, Light absorptance A of the first recording layer1And the light absorption rate A of the nth recording layer.nIn between
Rn= R1/ N
An= A1/ N
R1+ A1= 1
The relationship may be established.
[0023]
The concave portion and the convex portion may be periodically formed in a predetermined direction, and the concave portion and the convex portion may reflect the light.
[0024]
An optical recording medium device of the present invention is an optical recording medium device for an optical recording medium comprising a substrate having a guide portion in which concave and convex portions are periodically formed in a predetermined direction and a plurality of recording layers. A light source that emits the first light beam, and diffracts a part of the first light beam to emit the first diffracted light and the second diffracted light, and converges the part other than the part of the first light beam. The optical system that emits a second light beam that converges at a predetermined convergence point, and a control unit that controls the optical system, and the first diffracted light and the second diffracted light interfere with each other. Thus, interference fringes extending in a direction substantially perpendicular to the plurality of recording layers are formed, and the interference fringes include bright portions and dark portions alternately arranged in the predetermined direction, and the optical system includes: The predetermined convergence point of the second light beam is the plurality of recording layers. The first diffracted light, the second diffracted light and the second light beam are emitted so that the bright portion of the interference fringes forms a light spot on the guide portion when positioned on one recording layer. The optical recording medium device further includes a detection unit that detects the interference fringes reflected by the guide unit and outputs a detection signal, and the control unit controls the optical system based on the detection signal. Thus, the light spot is caused to follow at least one of the concave portion and the convex portion, thereby achieving the object.
[0025]
The method of the present invention is a tracking method for an optical recording medium comprising a substrate having a guide portion in which concave and convex portions are periodically formed in a predetermined direction, and a plurality of recording layers. Emitting a first light beam; and (b) diffracting a part of the first light beam to emit a first diffracted light and a second diffracted light, except for the part of the first light beam. A step of emitting a second light beam that converges to a predetermined convergence point by converging; and (c) controlling the optical system, wherein the first diffracted light and the second diffracted light are Interference forms interference fringes extending in a direction substantially perpendicular to the plurality of recording layers, and the interference fringes include bright portions and dark portions alternately arranged in the predetermined direction, Step (b) includes (d) the second light The first diffraction pattern so that the bright part of the interference fringes forms a light spot on the guide part when a predetermined convergence point of the beam is located on one of the plurality of recording layers. Emitting the light, the second diffracted light, and the second light beam, and the tracking method further includes (e) detecting the interference fringes reflected by the guide unit and outputting a detection signal. The step (c) includes (f) controlling the optical system based on the detection signal to cause the light spot to follow at least one of the concave portion and the convex portion, This achieves the above object.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0027]
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an optical recording medium device 100 according to the first embodiment. The optical recording medium device 100 records information on an optical disc 105 that is an optical recording medium and reproduces information from the optical disc 105.
[0028]
The optical disc 105 includes substrates 700 and 701 and a recording layer 760. The recording layer 760 includes a photosensitive material. The substrate 701 has a guide portion 770. Concave portions 771 and convex portions 772 are periodically formed in the guide portion 770 in the radial direction of the optical disc 105.
[0029]
The optical recording medium device 100 emits diffracted light L1 and L2 by diffracting a part of the light beam L, and a light source 101 that is a semiconductor laser that emits the light beam L, and other than the above-mentioned part of the light beam L. The optical system 110 which emits the light beam L0 which converges on the predetermined convergence point C1 by making it converge, and the control part 121 which controls the optical system 110 are provided.
[0030]
The optical system 110 includes a collimator lens 102, a polarization beam splitter 107, a hologram element 170, a quarter wavelength plate 115, an objective lens 103, and a detection lens 104. The optical system 110 is disposed on the opposite side of the recording layer 760 with respect to the guide portion 770.
[0031]
When the diffracted beams L1 and L2 interfere with each other, an interference fringe S (FIG. 3) extending in a direction substantially perpendicular to the recording layer 760 is formed. The interference fringes S include bright portions S1 and dark portions S2 that are alternately arranged in the radial direction of the optical disc 105. The optical system 110 diffracted light so that when the convergence point C1 of the light beam L0 is located in the recording layer 760, the bright part S1 of the interference fringe S forms a light spot 820 (FIG. 4A) on the guide part 770. L1 and L2 and a light beam L0 are emitted.
[0032]
The optical recording medium device 100 further includes a detection unit 130 that detects the interference fringes S reflected by the guide unit 770 and outputs a detection signal 132. The control unit 121 controls the optical system 110 based on the detection signal 132 to cause the light spot 820 to follow at least one of the concave portion 771 and the convex portion 772. Here, the control of the optical system 110 means not only to move the position of the entire optical system 110 but also to move the position of at least a part of the optical system 110 (for example, only the objective lens 103).
[0033]
The optical recording medium device 100 further includes a recording unit 123 that generates a recording current 124 for recording information on the recording layer 760 and a reproducing unit 122 that reproduces information recorded on the recording layer 760.
[0034]
FIG. 2A is a plan view of hologram element 170 in the first embodiment. Hologram element 170 has hologram regions 171 and 172.
[0035]
The linearly polarized light beam L emitted from the light source 101 based on the recording current 124 generated by the recording unit 123 is converted into parallel light by the collimator lens 102 and passes through the polarization beam splitter 107. The light beam L is incident on the hologram element 170.
[0036]
A part of the light beam L is diffracted by the hologram areas 171 and 172, and diffracted lights L1 and L2 are generated. The remainder of the light beam L passes through regions other than the hologram regions 171 and 172 of the hologram element 170 to become a light beam L0. The light beam L0 is converged by the objective lens 103 and converges to the convergence point C1. The diffracted lights L1 and L2 are converged by the objective lens 103 and converge to the convergence points C2 and C3.
[0037]
In the optical recording medium apparatus 100 of the present embodiment, the focusing of the light beam L0 can be performed by the control unit 121 mechanically controlling the optical system 110. When the converging point C1 of the light beam L0 is located in the recording layer 760 by the control unit 121 controlling the optical system 110, information is recorded at a position corresponding to the converging point C1 in the recording layer 760. For example, a recording mark 108 indicating information is formed at a position corresponding to the convergence point C <b> 1 in the recording layer 760. The recorded information can be reproduced by the reproducing unit 122 by detecting the reflected light from the recording mark 108 by the detecting unit 130.
[0038]
The light beam L 0 reflected from the recording mark 108 is converted into parallel light by the objective lens 103, converted into linearly polarized light again by the quarter wavelength plate 115, and enters the polarization beam splitter 107. The light beam L0 converted in the direction orthogonal to the forward path by the action of the quarter wavelength plate 115 is efficiently reflected by the polarization beam splitter 107. The light beam L 0 reflected by the polarization beam splitter 107 is further converged by the detection lens 104 and enters the detection unit 130. The detector 130 detects the incident light beam L0. FIG. 2B shows the detection unit 130. The detection unit 130 includes six light receiving units 131A, 131B, 131C, 131D, 131E, and 131F. The light beam L0 is incident on the detector 130 and forms a light spot L0 '. The light receiving units 131A, 131B, 131C, and 131D output a detection signal 132 corresponding to the intensity of the incident light beam L0. The reproducing unit 122 reproduces information recorded on the recording layer 760 based on the detection signal 132.
[0039]
The detection signal 132 corresponding to the intensity distribution of the light spot L0 ′ may be output. When the height at which the recording mark 108 is formed in the recording layer 760 is constant, the focusing of the light beam L0 is not performed. The point aberration method may be used based on the intensity distribution of the light spot L0 ′.
[0040]
Guide part 770 (FIG. 1) reflects interference fringes S (FIG. 3) formed by mutual interference of diffracted lights L1 and L2. The reflected interference fringes S are detected by the detector 130 in the same manner as the light beam L0. Since the diffracted lights L1 and L2 are diffracted by the hologram element 170, the reflected interference fringes S are incident on positions different from the light beam L0 of the detector 130 (ie, the light receivers 131E and 131F) as shown in FIG. 2B. Then, the light spot S1 ′ is formed. The light receiving parts 131E and 131F output a detection signal 132 corresponding to the incident interference fringes S.
[0041]
Next, the tracking method of this embodiment will be described.
[0042]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical disk 105, the light beam L0, and the diffracted lights L1 and L2. The optical disc 105 includes a recording layer 760 between the substrate 700 and the substrate 701. The recording layer 760 has a plurality of recording surfaces 31, 32, 33 and 34 on which information is recorded. The recording surface refers to a region extending at a specific height in the recording layer 760. By positioning the convergence point C1 of the light beam L0 at this specific height, information can be recorded on the recording surface located at that height.
[0043]
A guide portion 770 made of a dielectric or metal thin film is formed at the boundary between the substrate 701 and the recording layer 760 of the substrate 701. The concave portion 771 and the convex portion 772 included in the guide portion 770 are periodically formed in the radial direction of the optical disc 105. Referring to FIG. 4A, the width W1 of the recess 771 is smaller than one half of the period T1 in which the recess 771 and the protrusion 772 are formed. As the material for the substrate 701 and the recording layer 760, a material having a close refractive index is used in order to reduce diffraction loss of transmitted light.
[0044]
As shown in FIG. 3, the diffracted lights L 1 and L 2 diffracted by the hologram element 170 intersect each other in the vicinity of the guide portion 770. Interference fringes S extending in the depth direction D1 of the optical disk 105 (that is, the direction substantially perpendicular to the surface of the optical disk 105) are formed by the interference of the diffracted lights L1 and L2 in the intersecting region of the diffracted lights L1 and L2. . The bright part S1 and the dark part S2 of the interference fringe S are periodically formed in the radial direction of the optical disc 105 in the same manner as the concave part 771 and the convex part 772. In the present embodiment, tracking control is performed using the interference fringes S.
[0045]
4A and 4B show the light spot 820 formed by the bright part S1 of the interference fringe S on the guide part 770. FIG. 4A and 4B show a state where the relative positions of the optical system 110 and the optical disc 105 are different. In the present embodiment, the cycle in which the bright portions S1 and the dark portions S2 of the interference fringes S are arranged is equal to the cycle in which the concave portions 771 and the convex portions 772 are formed. The period in which the bright part S1 and the dark part S2 are arranged is set by adjusting the angle at which the diffracted lights L1 and L2 intersect.
[0046]
In the state shown in FIG. 4A, the light spot 820 is formed on the convex portion 772. In this state, since the light spot 820 is not scattered on the concave portion 771, the amount of light reflected by the interference fringes S by the guide portion 770 increases.
[0047]
In the state shown in FIG. 4B, the light spot 820 is mainly formed in the recess 771. In this state, since the light spot 820 is scattered on the concave portion 771, the amount of light reflected by the interference fringe S by the guide portion 770A becomes small.
[0048]
The light spot 820 formed on the guide portion 770 of the rotating optical disk 105 with the relative displacement of the optical disk 105 and the optical system 110 periodically repeats the two states shown in FIGS. 4A and 4B. . By periodically repeating the two states, the intensity of the reflected interference fringes incident on the detection unit 130 also changes periodically. As shown in FIG. 2B, the interference fringes S are incident on the detector 130 to form a light spot S1 '. The light receiving parts 131E and 131F output a detection signal 132 corresponding to the intensity of the incident interference fringes S. The controller 121 causes the light spot 820 to follow the convex portion 772 by generating a tracking signal based on the detection signal 132 and controlling the optical system 110.
[0049]
FIG. 5 shows the relationship between the relative displacement between the concave portions 771 and the convex portions 772 and the light spot 820 and the tracking signal. Positions a and b shown in FIG. 5 represent the states shown in FIGS. 4A and 4B, respectively. The curve shown in FIG. 5 shows a change in the value of the tracking signal when the relative positions of the concave portions 771 and the convex portions 772 and the light spot 820 are shifted in the radial direction.
[0050]
The control unit 121 controls the optical system 110 so as to keep the value of the tracking signal at a constant value, whereby tracking control of the light beam L0 can be performed. For example, the control unit 121 controls the optical system 110 so that the light spot 820 follows the convex portion 772, so that the value of the tracking signal can be maintained at a constant value. Therefore, even when information is recorded at a position (for example, the recording surfaces 31, 32, 33, and 34) in the recording layer 760 having no uneven portion as shown in FIG. 3, the tracking of the light beam L0 with high accuracy is performed. Control can be performed.
[0051]
Concave portions 771 and convex portions 772 are periodically formed in the guide portion 770 in the radial direction of the optical disc 105 (that is, in the direction parallel to the recording layer 760). The interference fringes S extend in a direction D1 substantially perpendicular to the recording layer 760. For this reason, if the guide part 770 and the interference fringe formation region A1 where the interference fringes S are formed overlap, the convergence point C1 of the light beam L0 is any of the recording layers (for example, a plurality of recording surfaces 31, 32). , 33 and 34), the light spot 820 can always be formed on the guide portion 770, so that the tracking control of the light beam L0 can be performed.
[0052]
Further, since the detection unit 130 generates a detection signal from the average value of the entire intensity distribution of the light spot S1 ′ (FIG. 2B), a stable tracking signal can be obtained even if a part of the guide unit 770 is defective. Can do. For this reason, stable tracking control can always be realized.
[0053]
In the above description, the tracking control in the case of recording information on the optical disc 105 in which the guide portion 770 is formed at the boundary between the substrate 701 and the recording layer 760 and reproducing information from the optical disc 105 has been described. Further, the present invention can be applied to tracking control in the case of recording information on the optical disc 105A and reproducing information from the optical disc 105A as shown in FIG.
[0054]
In the optical disc 105 </ b> A, a guide portion 770 is formed at the boundary between the substrate 700 and the recording layer 760 of the substrate 700. The optical system 110 is located on the same side as the recording layer 760 with respect to the guide portion 770. In this case, the hologram regions 171 and 172 (FIG. 2A) of the hologram element 170 may be manufactured so that the interference fringes S form the light spot 820 on the guide portion 770.
[0055]
Further, the optical disk 105 may have a guide part 770A shown in FIGS. 7A and 7B instead of the guide part 770. The guide portion 770A has concave portions 71 and convex portions 72 that are periodically and alternately formed. The width W2 of the concave portion 71 and the width W3 of the convex portion 72 in the radial direction of the optical disc 105 are substantially equal. A tapered portion 830 is formed between the concave portion 71 and the convex portion 72. The period of the light spot 820 (that is, the period of the interference fringes S) T2 is a half of the period T3 in which the concave portions 71 and the convex portions 72 are formed. The concave portion 71 and the convex portion 72 have a flat portion having the same width, and a tapered portion 830 is formed therebetween.
[0056]
7A and 7B show a state where the relative positions of the optical system 110 and the optical disc 105 are different.
[0057]
In the state shown in FIG. 7A, the light spot 820 is formed on the flat portions of the concave portion 71 and the convex portion 72. In this state, since the light spot 820 is not scattered by the taper portion 830, the amount of light reflected by the interference fringes S by the guide portion 770A increases.
[0058]
On the other hand, in the state shown in FIG. 7B, the light spot 820 is formed in the tapered portion 830. In this state, since the light spot 820 is scattered by the taper portion 830, the amount of light reflected by the interference fringes S by the guide portion 770A is reduced.
[0059]
By detecting the change in the amount of reflected light by the guide portion 770A of the interference fringe S based on the change in the relative position between the optical system 110 and the optical disc 105, the tracking signal described above can be obtained. Thereby, highly accurate tracking control of the light beam L0 becomes possible.
[0060]
Further, the period T3 of the concave part 71 and the convex part 72 formed in the guide part 770A may be about twice or twice the period of the light spot 820 (that is, the period of the interference fringes) T2, and the shape of the step is tapered. Therefore, the guide portion 770A has a feature that it can be easily manufactured and duplicated by injection molding or the like.
[0061]
The optical recording medium device 100 of the present invention is not limited to a recording / reproducing device, and may be a recording-only device or a reproducing-only device.
[0062]
(Embodiment 2)
The tracking control of the light beam L0 applied to the optical disc 105B shown in FIG. 8 using the optical recording medium device 100 of the present invention will be described. The optical disk 105 </ b> B includes a substrate 701 having a guide portion 770, a substrate 700, and a plurality of recording layers 850 and a plurality of separation layers 840 that are alternately stacked between the substrate 701 and the substrate 700. The guide part 770 has a concave part 771 and a convex part 772. The plurality of recording layers 850 include an organic dye or the like. Information is recorded on each recording layer by irradiating the plurality of recording layers 850 with light.
[0063]
Similar to the first embodiment, the interference fringes S extend in a direction substantially perpendicular to the plurality of recording layers 850. The optical system 110 includes the diffracted light L1 and the diffracted light L1 so that the bright part S1 of the interference fringe S forms a light spot 820 on the guide part 770 when the convergence point C1 of the light beam L0 is located in the plurality of recording layers 850. L2 and light beam L0 are emitted. The detection unit 130 detects the interference fringes S reflected by the guide unit 770 and outputs a detection signal 132, and the control unit 121 controls the optical system 110 based on the detection signal 132, whereby the light spot 820 is formed into the concave portion 771. And at least one of the convex portions 772 is caused to follow.
[0064]
As described above, since the tracking control of the light beam L0 can be performed using the interference fringes S, it is necessary to form uneven portions for tracking control on the surfaces of the plurality of recording layers 850 and the separation layer 840. Absent. Therefore, the laminated structure of the plurality of recording layers 850 and separation layer 840 can be easily formed by spin coating or the like, and an inexpensive optical disc can be realized.
[0065]
Here, the number of recording layers 850 is m (m is an integer of 2 or more). Of the m recording layers 850, the recording layer farthest from the incident direction of the light beam L0 is the first recording layer, the recording layer closest to the incident direction of the light beam L0 is the mth recording layer, and the nth recording layer ( n is an integer greater than or equal to 2 and less than or equal to m) is closer to the light incident direction than the (n−1) th recording layer, and the light reflectance of the n−1th recording layer is Rn-1And the light absorption rate is An-1And the light reflectance of the nth recording layer is RnAnd the light absorption rate is AnR between each recording layer of the plurality of recording layers 850 is Rn-1> RnAnd An-1> AnThe relationship holds. The light reflectivity and the light absorptance of each of the recording layers 850 become smaller as the recording layer is closer to the incident direction of the light beam L0. Thereby, the difference in the intensity of the reflected light for each recording layer can be reduced.
[0066]
Also, the light reflectance R of the first recording layer described above.1, Light absorption rate R of the nth recording layern, Light absorption rate A of the first recording layer1And the light absorption rate A of the nth recording layernBetween,
Rn= R1/ N (1)
An= A1/ N (2)
R1+ A1= 1 (3)
The relationship may be substantially satisfied. Thereby, even when the light beam L0 is converged on any recording layer among the plurality of recording layers 850, reflected light having a constant intensity can be obtained. This aspect of the invention is further described below.
[0067]
Information recording is performed by the light beam L0. Since the absorption coefficient and reflectance of each recording layer of the plurality of recording layers 850 are formed so as to satisfy the above formulas (1), (2), and (3), the intensity of the light beam L0 is constant. Even in this case, the amount of absorbed light in each recording layer is equal. This can be explained as follows. Absorbed light amount PA of the nth recording layernIs affected by the attenuation of the light beam L0 due to the reflection and absorption of the light beam L0 of the recording layer located above the nth recording layer, and is given by equation (4).
[0068]
[Expression 1]
Figure 0003910105
Where PwIs the intensity of the light beam L0, and m is the number of recording layers. This formula (4) is obtained from formula (2) and formula (3).
[0069]
[Expression 2]
Figure 0003910105
The amount of absorbed light PA for each layernDoes not depend on n, and the intensity P of the light beam L0wIs constant, the amount of absorbed light PA for each layernIt can be seen that it is constant. This means that when information is recorded on each layer, recording is possible with a light beam L0 having a constant intensity.
[0070]
In the optical information recording apparatus, the range of the intensity of the light beam L0 that can be used is often limited. However, even in such a case, according to the present invention, recording can be performed with the light beam L0 having a constant intensity, so that information can be recorded on an optical recording medium having more recording layers.
[0071]
In addition, when the reflected light of the light beam L0 is weak, it is desirable to reproduce information using an APD (avalanche photo diode) as the light receiving unit of the detection unit 130. At this time, in order to separate reflected light from recording layers other than the target recording layer, a sufficiently small detection unit is used.
[0072]
When recording / reproducing information, reflected light from the recording layer 850 from which information is read is attenuated by reflection and absorption of other recording layers. When the reflectance and the absorptance of each recording layer are constant, the reflected light from the recording layer located below is more attenuated. Accordingly, the APD is required to have a dynamic range capable of receiving light reflected from the lowermost layer to light reflected from the uppermost layer. For this reason, when the reflectance and the absorptance of each recording layer are constant, a sufficient multiplication factor cannot be obtained with APD. In this case, it is conceivable that the lower layer is reproduced using the light beam L0 having a higher intensity. However, in the system for recording and reproducing information, the intensity of the light beam L0 has an upper limit. This is because the information recorded on the recording medium is erroneously erased by the excessive light beam L0.
[0073]
On the other hand, in the recording layer formed so as to satisfy the above expressions (1), (2), and (3), the amount of light incident on the APD is constant regardless of the recording layer to be reproduced, and the light beam L0 There is no need to change the strength substantially. Amount of light PS incident on APDnIs represented by Equation (6).
[0074]
[Equation 3]
Figure 0003910105
Where PRIs the intensity of the light beam L0 at the reproduction layer position, and is a constant value set so as not to cause the above-mentioned erroneous erasure. Equation (6) is obtained from Equation (2) and Equation (3).
[0075]
[Expression 4]
Figure 0003910105
PSnIs constant regardless of the recording layer.
[0076]
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a sufficient multiplication factor with the APD using the light beam L0 having the intensity that does not cause the above-described erroneous erasure, and it is possible to perform good information reproduction.
[0077]
(Embodiment 3)
The tracking control performed by the optical recording medium device 100 according to Embodiment 3 of the present invention will be described.
[0078]
In the first and second embodiments, the tracking signal detected based on the interference fringes S reflected by the guide portion 770 or 770A exhibits the characteristics as shown in FIG. If the optical system 110 is controlled so as to keep the value of the tracking signal constant, accurate tracking control can be performed.
[0079]
The reflectivity of the guide portion may vary due to an optical disc manufacturing error or the like. In this case, since it is not possible to distinguish whether the change in the tracking signal is caused by a change in the position of the optical disc or the change in the reflectivity of the guide part due to a manufacturing error or the like, accurate tracking control is difficult. Become.
[0080]
The tracking control of the present invention that solves such problems will be described.
[0081]
In the third embodiment, the optical recording medium device 100 includes a hologram element 170A having four hologram regions 173, 174, 175 and 176 as shown in FIG. 9A instead of the hologram element 170 described in the first embodiment. . The four hologram regions 173, 174, 175 and 176 diffract a part of the light beam L and emit different diffracted lights L3, L4, L5 and L6 from the respective regions.
[0082]
Hereinafter, the operation of the optical recording medium device 100 according to Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. 9A to 9C, FIGS. 10A to 10C, and FIGS. 11A to 11C.
[0083]
FIG. 9B is a cross-sectional view of the optical disc 105, the light beam L0, and the diffracted lights L3 and L4. FIG. 9C is a cross-sectional view of the optical disk 105 at a position different from that in FIG. 9B, and shows a light beam L0 and diffracted lights L5 and L6.
[0084]
As shown in FIG. 9B, the diffracted beams L3 and L4 interfere with each other, thereby forming a first interference fringe S ′ extending in a direction substantially perpendicular to the recording layer 760. Similarly, as shown in FIG. 9C, the diffracted lights L5 and L6 interfere with each other to form a second interference fringe S ″ extending in a direction substantially perpendicular to the recording layer 760.
[0085]
The first interference fringes S ′ include bright portions S3 and dark portions S4 alternately arranged in the radial direction of the optical disc 105, and the second interference fringes S ″ are bright portions alternately arranged in the radial direction of the optical disc 105. S5 and dark portion S6 including the period of the bright part S3 and the dark part S4 of the first interference fringe S ′ and the period of the bright part S5 and the dark part S6 of the second interference fringe S ″ are shifted in the radial direction of the optical disc 105. ing. The characteristics of the first interference fringes S ′ and the second interference fringes S ″ are the same as those of the interference fringes S of the first embodiment.
[0086]
In the optical system 110, when the convergence point C1 of the light beam L0 is located in the recording layer 760, the bright part S3 forms a light spot 821A (FIG. 10A) on the guide part 770, and the bright part S5 is on the guide part 770. Diffracted light L3, L4, L5, L6 and the second light beam are emitted so as to form a light spot 821B. The detection unit 130 detects the first interference fringes S ′ and the second interference fringes S ″ reflected by the guide unit 770 and outputs a detection signal 132. Based on the detection signal 132, the control unit 121 detects the optical system. By controlling 110, the light spot is caused to follow at least one of the concave portion 771 and the convex portion 772.
[0087]
10A, 10B, and 10C show the positional relationship between the light spots 821A and 821B and the guide layer 770 of the optical disc 105. FIG. 10A, 10B, and 10C show three types of states in which the relative positions of the optical system 110 and the optical disc 105 are different.
[0088]
As shown in FIGS. 10A to 10C, the period of the bright part S3 and the dark part S4 of the first interference fringe S ′ is equal to the period of the bright part S5 and the dark part S6 of the second interference fringe S ″. The hologram regions 173, 174, 175, and 176 shown in FIG. 9A are formed so that the period of the interference fringes S ′ and the second interference fringes S ″ matches the period in which the concave portions 771 and the convex portions 772 are formed. Yes. The patterns of the hologram regions 173, 174, 175 and 176 are further formed such that the position of the light spot 821A and the position of the light spot 821B are shifted by half the period in which the concave portions 771 and the convex portions 772 are formed.
[0089]
In the third embodiment, the optical recording medium device 100 includes a detection unit 130 ′ illustrated in FIG. 2C instead of the detection unit 130 described in the first embodiment. The detection unit 130 'includes six light receiving units 131A, 131B, 131C, 131D, 131G, and 131H. The functions of the light receiving units 131A, 131B, 131C, and 131D of the detecting unit 130 'are the same as those of the light receiving units 131A, 131B, 131C, and 131D of the detecting unit 130 shown in FIG. 2B. The light beam L0 is incident on the detector 130 'and forms a light spot L0'.
[0090]
The first and second interference fringes S ′ and S ″ are reflected on the guide portion 770 while being affected by the concave portion 771 and are incident on the light receiving portions 131G and 131H to form light spots S3 ′ and S5 ′. For example, the first interference fringes S ′ are received by the light receiving unit 131G, and the second interference fringes S ″ are received by the light receiving unit 131H. At this time, the signal A is obtained from the light receiving unit 131G, and the signal B is obtained from the light receiving unit 131H. Signal A and signal B are included in detection signal 132. Hereinafter, a tracking signal generation method will be described with reference to FIGS. 10A, 10B and 10C, and FIGS. 11A, 11B and 11C.
[0091]
11A, 11B, and 11C are diagrams for explaining the relationship between the signal A, the signal B, the difference signal C (a signal representing the difference between the signal A and the signal B), and the position of the optical disc 105. FIG. Hereinafter, the three states shown in FIGS. 10A, 10B, and 10C will be described as examples.
[0092]
As shown in FIG. 10A, when the optical disc 105 is shifted to the left in the figure (position a1 of the optical disc 105 shown in FIGS. 11A, 11B, and 11C), the first interference fringes S ′ are flat on the convex portion 772. Since the light spot 821A is formed in the portion, the amount of reflected light of the first interference fringe S ′ increases. For this reason, the value of the signal A becomes large. On the other hand, the second interference fringe S ″ forms a light spot 821B on the concave portion 771, so that the amount of reflected light of the second interference fringe S ″ decreases. For this reason, the value of the signal B becomes small. As a result, the difference signal C has a positive value.
[0093]
As shown in FIG. 10C, when the optical disc 105 is displaced rightward in the drawing (position c1 of the optical disc 105), the first interference fringes S ′ form the light spot 821A on the concave portion 771, and thus the first interference fringes S are formed. The amount of reflected light decreases. For this reason, the value of the signal A becomes small. On the other hand, since the second interference fringe S ″ forms the light spot 821B on the flat portion of the convex portion 772, the amount of reflected light of the second interference fringe S ″ increases. For this reason, the value of the signal B becomes large. As a result, the difference signal C has a negative value.
[0094]
When the optical disc 105 is positioned at an intermediate position b1 between the position a1 and the position c1 as shown in FIG. 10B, both the light spot 821A and the light spot 821B are formed on the flat portion of the convex portion 772, so that the first interference fringe The amount of reflected light is equal to the amount of reflected light of the second interference fringe. For this reason, the value of the signal A is equal to the value of the signal B. As a result, the difference signal C becomes zero.
[0095]
As described above, the value of the difference signal C periodically changes around 0 in accordance with the position of the optical disk 105. For this reason, when the reflectance of the guide portion changes due to a manufacturing error or the like, the values of the signal A and the signal B change, but the position of the optical disk 105 at which the difference signal C becomes 0 does not change. Accordingly, if the optical system 110 is controlled so that the value of the difference signal C becomes 0, accurate tracking control can be performed.
[0096]
Although the optical disk 105 is used in this embodiment, the present embodiment is not limited to this. The same effect can be obtained by using an optical disc such as the optical disc 105A or the optical disc 105B.
[0097]
【The invention's effect】
According to the present invention, an optical recording medium device is provided in which a light spot formed by a bright part of an interference fringe on a guide part follows at least one of a concave part and a convex part. When the light spot follows at least one of the concave portion and the convex portion, tracking control of the light beam in which the convergence point is located in the recording layer can be performed.
[0098]
In addition, according to the present invention, m recording layers (m is an integer of 2 or more) are provided, the recording layer farthest from the light incident direction is the first recording layer, and the recording layer closest to the light incident direction is Let the m-th recording layer be the light reflectance of the n-1st recording layer, Rn-1And the light absorption rate is An-1And the reflectance of light of the nth recording layer (n is an integer of 2 or more and m or less) is R.nAnd the light absorption rate is AnAnd Rn-1> RnAnd An-1> AnAn optical recording medium satisfying the above relationship is provided. Thereby, the difference in the intensity of the reflected light for each recording layer can be reduced.
[0099]
Also, the light reflectance R of the first recording layer1, Light absorption rate R of the nth recording layern, Light absorption rate A of the first recording layer1And the light absorption rate A of the nth recording layernBetween,
Rn= R1/ N
An= A1/ N
R1+ A1= 1
An optical recording medium satisfying the above relationship is provided. As a result, it is possible to obtain reflected light having a constant intensity regardless of which recording layer the light is converged on.
[0100]
According to the present invention, there is provided an optical recording medium device and method capable of performing high-precision tracking control of a light beam used for recording / reproducing information with respect to an optical recording medium having a plurality of recording layers or a plurality of recording surfaces. Is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical recording medium device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a plan view of a hologram element according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a plan view of the detection unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 2C is a plan view of the detection unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical disc according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4A is a perspective view showing a guide portion and a light spot according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4B is a perspective view showing the guide portion and the light spot according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a tracking signal according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical disc according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7A is a perspective view showing a guide portion and a light spot according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7B is a perspective view showing the guide portion and the light spot according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of an optical disc according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9A is a plan view of a hologram element according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9B is a cross-sectional view of the optical disc according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9C is a sectional view of the optical disc according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10A is a perspective view showing a guide portion and a light spot according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10B is a perspective view showing the guide portion and the light spot according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10C is a perspective view showing the guide portion and the light spot according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11A is a diagram showing a detection signal according to the embodiment of the present invention;
FIG. 11B is a diagram showing detection signals according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11C is a diagram showing detection signals according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 shows a conventional optical recording apparatus.
[Explanation of symbols]
101 Light source
102 Collimating lens
103 Objective lens
104 Detection lens
105, 105A, 105B Optical disc
107 polarization beam splitter
115 1/4 wave plate
130 detector
170 Hologram element
360 beam splitter
700 substrates
701 Substrate
760 Recording layer
761 3-axis stage
770 Guide part
821A Light spot
821B Light spot
830 Tapered part
840 Separation layer
850 recording layer

Claims (12)

凹部および凸部が所定の方向に周期的に形成されたガイド部を有する基板と記録層とを備えた光記録媒体のための光記録媒体装置であって、
第１光ビームを出射する光源と、
前記第１光ビームの一部を回折することにより第１回折光および第２回折光を出射し、前記第１光ビームの前記一部以外を収束させることにより、所定の収束点に収束する第２光ビームを出射する光学系と、
前記光学系を制御する制御部と
を備え、
前記第１回折光および前記第２回折光が互いに干渉することにより、前記記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる干渉縞が形成され、
前記干渉縞は前記所定の方向に交互に配列された明部と暗部とを含み、
前記光学系は、前記第２光ビームの所定の収束点が前記記録層内に位置するとき、前記干渉縞の前記明部が前記ガイド部上に光スポットを形成するように、第１回折光、第２回折光および第２光ビームを出射し、
前記光記録媒体装置は、前記ガイド部によって反射された前記干渉縞を検出して検出信号を出力する検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記検出信号に基づいて前記光学系を制御することにより、前記光スポットを前記凹部および前記凸部の内の少なくとも一方に追従させる、光記録媒体装置。An optical recording medium device for an optical recording medium comprising a substrate having a guide portion in which concave and convex portions are periodically formed in a predetermined direction and a recording layer,
A light source emitting a first light beam;
A first diffracted light and a second diffracted light are emitted by diffracting a part of the first light beam, and a part other than the part of the first light beam is converged to converge to a predetermined convergence point. An optical system that emits two light beams;
A control unit for controlling the optical system,
When the first diffracted light and the second diffracted light interfere with each other, an interference fringe extending in a direction substantially perpendicular to the recording layer is formed,
The interference fringes include bright portions and dark portions alternately arranged in the predetermined direction,
The optical system includes a first diffracted light beam so that the bright part of the interference fringes forms a light spot on the guide part when a predetermined convergence point of the second light beam is located in the recording layer. , Emitting the second diffracted light and the second light beam,
The optical recording medium device further includes a detection unit that detects the interference fringes reflected by the guide unit and outputs a detection signal;
The control unit controls the optical system based on the detection signal to cause the light spot to follow at least one of the concave portion and the convex portion. 前記記録層は複数の記録面を有し、
前記制御部は、前記第２光ビームの所定の収束点が前記複数の記録面の内の１つの記録面上に位置するように前記光学系を制御する、請求項１に記載の光記録媒体装置。The recording layer has a plurality of recording surfaces;
2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the control unit controls the optical system so that a predetermined convergence point of the second light beam is positioned on one recording surface of the plurality of recording surfaces. apparatus. 前記干渉縞の周期は前記凹部および前記凸部が形成される周期と等しい、請求項１に記載の光記録媒体装置。  The optical recording medium device according to claim 1, wherein a period of the interference fringes is equal to a period in which the concave portions and the convex portions are formed. 前記干渉縞の周期は前記凹部および前記凸部が形成される周期の半分である、請求項１に記載の光記録媒体装置。  The optical recording medium device according to claim 1, wherein a period of the interference fringes is a half of a period in which the concave portions and the convex portions are formed. 前記光学系は、前記ガイド部に対して前記記録層の反対側に位置する、請求項１に記載の光記録媒体装置。  The optical recording medium device according to claim 1, wherein the optical system is located on an opposite side of the recording layer with respect to the guide portion. 前記光学系は、前記ガイド部に対して前記記録層と同じ側に位置する、請求項１に記載の光記録媒体装置。  The optical recording medium device according to claim 1, wherein the optical system is located on the same side as the recording layer with respect to the guide portion. 前記検出部は前記記録層によって反射された前記第２光ビームをさらに検出して前記検出信号を出力し、
前記光記録媒体装置は、前記検出信号に基づいて前記記録層に記録された情報を再生する再生部をさらに備える、請求項１に記載の光記録媒体装置。The detection unit further detects the second light beam reflected by the recording layer and outputs the detection signal,
The optical recording medium device according to claim 1, further comprising a reproducing unit that reproduces information recorded on the recording layer based on the detection signal. 前記記録層に情報を記録するための記録電流を生成する記録部をさらに備え、
前記光源は前記記録電流に基づいて前記第１光ビームを出射する、請求項１に記載の光記録媒体装置。A recording unit that generates a recording current for recording information on the recording layer;
The optical recording medium device according to claim 1, wherein the light source emits the first light beam based on the recording current. 凹部および凸部が所定の方向に周期的に形成されたガイド部を有する基板と記録層とを備えた光記録媒体のためのトラッキング方法であって、
（ａ） 第１光ビームを出射するステップと、
（ｂ） 前記第１光ビームの一部を回折することにより第１回折光および第２回折光を出射し、前記第１光ビームの前記一部以外を収束させることにより、所定の収束点に収束する第２光ビームを出射するステップと、
（ｃ） 前記光学系を制御するステップと
を包含し、
前記第１回折光および前記第２回折光が互いに干渉することにより、前記記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる干渉縞が形成され、
前記干渉縞は前記所定の方向に交互に配列された明部と暗部とを含み、
前記ステップ（ｂ）は、
（ｄ）前記第２光ビームの所定の収束点が前記記録層内に位置するとき、前記干渉縞の前記明部が前記ガイド部上に光スポットを形成するように、第１回折光、第２回折光および第２光ビームを出射するステップ
を包含し、
前記トラッキング方法は、
（ｅ） 前記ガイド部によって反射された前記干渉縞を検出して検出信号を出力するステップ
をさらに包含し、
前記ステップ（ｃ）は、
（ｆ） 前記検出信号に基づいて前記光学系を制御することにより、前記光スポットを前記凹部および前記凸部の内の少なくとも一方に追従させるステップ
を包含する、トラッキング方法。A tracking method for an optical recording medium comprising a substrate having a guide portion in which concave and convex portions are periodically formed in a predetermined direction and a recording layer,
(A) emitting a first light beam;
(B) By diffracting a part of the first light beam, the first diffracted light and the second diffracted light are emitted, and by converging the part other than the part of the first light beam, a predetermined convergence point is obtained. Emitting a convergent second light beam;
(C) controlling the optical system;
When the first diffracted light and the second diffracted light interfere with each other, an interference fringe extending in a direction substantially perpendicular to the recording layer is formed,
The interference fringes include bright portions and dark portions alternately arranged in the predetermined direction,
The step (b)
(D) When the predetermined convergence point of the second light beam is located in the recording layer, the first diffracted light, the first diffracted light, and the second diffracted light so that the bright part of the interference fringe forms a light spot on the guide part. Emitting two diffracted lights and a second light beam,
The tracking method is:
(E) further comprising detecting the interference fringes reflected by the guide part and outputting a detection signal;
The step (c)
(F) A tracking method including the step of causing the light spot to follow at least one of the concave portion and the convex portion by controlling the optical system based on the detection signal. 凹部および凸部が所定の方向に周期的に形成されたガイド部を有する基板と記録層とを備えた光記録媒体のための光記録媒体装置であって、
第１光ビームを出射する光源と、
前記第１光ビームの一部を回折することにより第１回折光、第２回折光、第３回折光および第４回折光を出射し、前記第１光ビームの前記一部以外を収束させることにより、所定の収束点に収束する第２光ビームを出射する光学系と、
前記光学系を制御する制御部と
を備え、
前記第１回折光および前記第２回折光が互いに干渉することにより、前記記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる第１干渉縞が形成され、
前記第３回折光および前記第４回折光が互いに干渉することにより、前記記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる第２干渉縞が形成され、
前記第１干渉縞および前記第２干渉縞はそれぞれ、前記所定の方向に交互に配列された明部と暗部とを含み、
前記第１干渉縞の周期および前記第２干渉縞の周期は互いに前記所定の方向にずれており、
前記光学系は、前記第２光ビームの所定の収束点が前記記録層内に位置するとき、前記第１干渉縞および前記第２干渉縞それぞれの前記明部が前記ガイド部上に光スポットを形成するように、第１回折光、第２回折光、第３回折光、第４回折光および第２光ビームを出射し、
前記光記録媒体装置は、前記ガイド部によって反射された前記第１干渉縞および前記第２干渉縞を検出して検出信号を出力する検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記検出信号に基づいて前記光学系を制御することにより、前記光スポットを前記凹部および前記凸部の内の少なくとも一方に追従させる、光記録媒体装置。An optical recording medium device for an optical recording medium comprising a substrate having a guide portion in which concave and convex portions are periodically formed in a predetermined direction and a recording layer,
A light source emitting a first light beam;
By diffracting a part of the first light beam, the first diffracted light, the second diffracted light, the third diffracted light, and the fourth diffracted light are emitted, and other than the part of the first light beam is converged. An optical system that emits a second light beam that converges to a predetermined convergence point;
A control unit for controlling the optical system,
When the first diffracted light and the second diffracted light interfere with each other, a first interference fringe extending in a direction substantially perpendicular to the recording layer is formed,
When the third diffracted light and the fourth diffracted light interfere with each other, a second interference fringe extending in a direction substantially perpendicular to the recording layer is formed,
Each of the first interference fringes and the second interference fringes includes bright portions and dark portions alternately arranged in the predetermined direction,
The period of the first interference fringe and the period of the second interference fringe are shifted from each other in the predetermined direction,
In the optical system, when a predetermined convergence point of the second light beam is located in the recording layer, the bright portions of the first interference fringe and the second interference fringe respectively cause a light spot on the guide portion. Emitting a first diffracted light, a second diffracted light, a third diffracted light, a fourth diffracted light and a second light beam so as to form;
The optical recording medium device further includes a detection unit that detects the first interference fringe and the second interference fringe reflected by the guide unit and outputs a detection signal.
The control unit controls the optical system based on the detection signal to cause the light spot to follow at least one of the concave portion and the convex portion. 凹部および凸部が所定の方向に周期的に形成されたガイド部を有する基板と複数の記録層とを備えた光記録媒体のための光記録媒体装置であって、
第１光ビームを出射する光源と、
前記第１光ビームの一部を回折することにより第１回折光および第２回折光を出射し、前記第１光ビームの前記一部以外を収束させることにより、所定の収束点に収束する第２光ビームを出射する光学系と、
前記光学系を制御する制御部と
を備え、
前記第１回折光および前記第２回折光が互いに干渉することにより、前記複数の記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる干渉縞が形成され、
前記干渉縞は前記所定の方向に交互に配列された明部と暗部とを含み、
前記光学系は、前記第２光ビームの所定の収束点が前記複数の記録層の内の１つの記録層上に位置するとき、前記干渉縞の前記明部が前記ガイド部上に光スポットを形成するように、第１回折光、第２回折光および第２光ビームを出射し、
前記光記録媒体装置は、前記ガイド部によって反射された前記干渉縞を検出して検出信号を出力する検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記検出信号に基づいて前記光学系を制御することにより、前記光スポットを前記凹部および前記凸部の内の少なくとも一方に追従させる、光記録媒体装置。An optical recording medium device for an optical recording medium comprising a substrate having a guide portion in which concave and convex portions are periodically formed in a predetermined direction and a plurality of recording layers,
A light source emitting a first light beam;
A first diffracted light and a second diffracted light are emitted by diffracting a part of the first light beam, and a part other than the part of the first light beam is converged to converge to a predetermined convergence point. An optical system that emits two light beams;
A control unit for controlling the optical system,
When the first diffracted light and the second diffracted light interfere with each other, interference fringes extending in a direction substantially perpendicular to the plurality of recording layers are formed,
The interference fringes include bright portions and dark portions alternately arranged in the predetermined direction,
The optical system is configured such that when the predetermined convergence point of the second light beam is located on one recording layer of the plurality of recording layers, the bright part of the interference fringes causes a light spot on the guide part. Emitting a first diffracted light, a second diffracted light and a second light beam to form,
The optical recording medium device further includes a detection unit that detects the interference fringes reflected by the guide unit and outputs a detection signal;
The control unit controls the optical system based on the detection signal to cause the light spot to follow at least one of the concave portion and the convex portion. 凹部および凸部が所定の方向に周期的に形成されたガイド部を有する基板と複数の記録層とを備えた光記録媒体のためのトラッキング方法であって、
（ａ） 第１光ビームを出射するステップと、
（ｂ） 前記第１光ビームの一部を回折することにより第１回折光および第２回折光を出射し、前記第１光ビームの前記一部以外を収束させることにより、所定の収束点に収束する第２光ビームを出射するステップと、
（ｃ） 前記光学系を制御するステップと
を包含し、
前記第１回折光および前記第２回折光が互いに干渉することにより、前記複数の記録層に対して実質的に垂直な方向に延びる干渉縞が形成され、
前記干渉縞は前記所定の方向に交互に配列された明部と暗部とを含み、
前記ステップ（ｂ）は、
（ｄ）前記第２光ビームの所定の収束点が前記複数の記録層の内の１つの記録層上に位置するとき、前記干渉縞の前記明部が前記ガイド部上に光スポットを形成するように、第１回折光、第２回折光および第２光ビームを出射するステップ
を包含し、
前記トラッキング方法は、
（ｅ） 前記ガイド部によって反射された前記干渉縞を検出して検出信号を出力するステップ
をさらに包含し、
前記ステップ（ｃ）は、
（ｆ） 前記検出信号に基づいて前記光学系を制御することにより、前記光スポットを前記凹部および前記凸部の内の少なくとも一方に追従させるステップ
を包含する、トラッキング方法。A tracking method for an optical recording medium comprising a substrate having a guide portion in which concave and convex portions are periodically formed in a predetermined direction, and a plurality of recording layers,
(A) emitting a first light beam;
(B) By diffracting a part of the first light beam, the first diffracted light and the second diffracted light are emitted, and by converging the part other than the part of the first light beam, a predetermined convergence point is obtained. Emitting a convergent second light beam;
(C) controlling the optical system;
When the first diffracted light and the second diffracted light interfere with each other, interference fringes extending in a direction substantially perpendicular to the plurality of recording layers are formed,
The interference fringes include bright portions and dark portions alternately arranged in the predetermined direction,
The step (b)
(D) When the predetermined convergence point of the second light beam is located on one recording layer of the plurality of recording layers, the bright portion of the interference fringes forms a light spot on the guide portion. The step of emitting the first diffracted light, the second diffracted light and the second light beam,
The tracking method is:
(E) further comprising detecting the interference fringes reflected by the guide part and outputting a detection signal;
The step (c)
(F) A tracking method including the step of causing the light spot to follow at least one of the concave portion and the convex portion by controlling the optical system based on the detection signal.
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