JP4345030B2 - 光ディスク装置及び集光位置補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク装置及び集光位置補正方法に関し、例えば光ディスク装置に適用して好適なものである。

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

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

この光ディスクに関しては、当該光ディスク上に形成される光スポットの大きさは、およそλ／ＮＡ（λ：光ビームの波長、ＮＡ:開口数）で与えられ、解像度もこの値に比例することが知られている。例えば、直径１２０［ｍｍ］の光ディスクにおよそ２５［ＧＢ］のデータを記録し得るＢＤの詳細については、非特許文献１に示されている。

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

そこで、１枚の光ディスク内で記録層を重ねることにより、１枚の光ディスクにおける記録容量を増加させる手法も提案されている（例えば、非特許文献２参照）。

一方、光ディスクに対する情報の記録手法として、ホログラムを用いた光ディスク装置も提案されている（例えば、非特許文献３参照）。

例えば図１に示すように、光ディスク装置１は、照射された光強度によって屈折率が変化するフォトポリマ等でなる光ディスク８中に、光学ヘッド７から一旦光ビームを集光し、その後光ディスク８の裏面側（図１では下側）に設けられた反射装置９を用いて、もう一度逆方向から光ビームを同一焦点位置に集光するようになされている。

光ディスク装置１は、レーザ２からレーザ光でなる光ビームを出射させ、音響光学変調器３によりその光波を変調し、コリメータレンズ４により平行光に変換する。続いて光ビームは、偏光ビームスプリッタ５を透過し、１／４波長板６により直線偏光から円偏光に変換されてから、光学ヘッド７へ入射される。

光学ヘッド７は、情報の記録及び再生を行い得るようになされており、光ビームをミラー７Ａにより反射し、対物レンズ７Ｂにより集光して、スピンドルモータ（図示せず）により回転されている光ディスク８に照射する。

このとき光ビームは、光ディスク８の内部で一旦合焦されてから、当該光ディスク８の裏面側に配置された反射装置９によって反射され、当該光ディスク８の裏面側から光ディスク８の内部における同一焦点に集光される。因みに反射装置９は、集光レンズ９Ａ、シャッタ９Ｂ、集光レンズ９Ｃ及び反射ミラー９Ｄにより構成されている。

この結果、図２（Ａ）に示すように、光ビームの焦点位置に定在波が生じ、全体的に２つの円錐体を互いの底面同士で貼り合わせたような形状でなる、光スポットサイズの小さなホログラムでなる記録マークＲＭを形成する。かくしてこの記録マークＲＭが情報として記録される。

光ディスク装置１は、光ディスク８の内部にこの記録マークＲＭを複数記録する際、当該光ディスク８を回転させ各記録マークＲＭを同心円状又は螺旋状のトラックに沿って配置することにより一つのマーク記録層を形成し、さらに光ビームの焦点位置を調整することにより、マーク記録層を複数層重ねるように各記録マークＲＭを記録することができる。

これにより光ディスク８は、内部に複数のマーク記録層を有する多層構造となる。例えば光ディスク８は、図２（Ｂ）に示すように、記録マークＲＭ間の距離（マークピッチ）ｐ１が１．５［μｍ］、トラック間の距離（トラックピッチ）ｐ２が２［μｍ］、層間の距離ｐ３が２２．５［μｍ］となっている。

また光ディスク装置１は、記録マークＲＭが記録されたディスク８から情報を再生する場合、反射装置９のシャッタ９Ｂを閉じ、光ディスク８の裏面側から光ビームを照射しないようにする。

このとき光ディスク装置１は、光学ヘッド７によって光ディスク８中の記録マークＲＭへ光ビームを照射し、当該記録マークＲＭから発生する再生光ビームを当該光学ヘッド７へ入射させる。この再生光ビームは、１／４波長板６により円偏光から直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ５により反射される。さらに再生光ビームは、集光レンズ１０により集光され、ピンホール１１を介してフォトディテクタ１２へ照射される。

光ディスク装置１は、このときフォトディテクタ１２により再生光ビームの光量を検出し、その検出結果を基に情報を再生する。

また、対物レンズの位置制御と情報の記録・再生とで異なる種類の光ビームを用いる光ディスク装置も提案されている(例えば、非特許文献４参照）。

例えば図３に示すように、光ディスク装置１５は、ビームスプリッタ１６及び対物レンズ１７を介して位置制御光ビームＬ１を光ディスク１８へ照射する。

また光ディスク装置１５は、光ディスク１８の反射面１８Ａにおいて位置制御光ビームＬ１が反射されてなる戻り光を検出し、その検出結果に応じて対物レンズ１７のフォーカス制御及びトラッキング制御といった位置制御を行い、位置制御光ビームＬ１を反射面１８Ａの所望トラックに合焦させる。

この状態で光ディスク装置１５は、位置制御光ビームＬ１と異なる記録再生光ビームＬ２をビームスプリッタ１６により反射させ、位置制御された対物レンズ１７を介して光ディスク１８の記録層１８Ｂに合焦させ、情報（記録マークＲＭ等）の記録又は再生を行うようになされている。

ところで光ディスク装置１５は、図３に示したように、収束光又は発散光でなる位置制御光ビームＬ１及び記録再生光ビームＬ２を対物レンズ１７により集光させている。

このとき対物レンズ１７は、図３の一部を拡大した図４（Ａ）に示すように、位置制御光ビームＬ１の本来焦点が焦点Ｐ１であった場合、集光作用により、当該位置制御光ビームＬ１を焦点Ｆ１に集光する。また対物レンズ１７は、図４（Ａ）と対応する図４（Ｂ）に示すように、収束光である記録再生光ビームＬ２の焦点が焦点Ｐ２であった場合、当該記録再生光ビームＬ２を焦点Ｆ２に集光する。

ここで対物レンズ１７の焦点距離をｆ、対物レンズの光学的な基準線ＬＳから点Ｐ１及、点Ｆ１、点Ｐ２、点Ｆ２までの距離をそれぞれｒ１、ｓ１、ｒ２、ｓ２とすると、次に示す（１）式及び（２）式のような関係が成立する。

ところで光ディスク装置１５は、図４（Ａ）に示したように、当該対物レンズ１７の光軸Ｃが位置制御光ビームＬ１の光軸Ａ１及び記録再生光ビームＬ２の光軸Ａ２と重なる状態を基準として設計されている（以下、このときの対物レンズ１７の位置を基準位置と呼ぶ）。

光ディスク装置１５は、図４（Ａ）及び（Ｂ）を重ね合わせた図５に示すように、対物レンズ１７が基準位置にある場合、位置制御光ビームＬ１の焦点Ｆ１及び記録再生光ビームＬ２の焦点Ｆ２をいずれも中心軸Ｃ上に位置させることになる。

すなわち光ディスク装置１５は、対物レンズ１７側からみて焦点Ｆ１の真下に焦点Ｆ２を位置させており、このような位置関係を前提として、焦点Ｆ１を所望のトラックに合わせることにより、焦点Ｆ２を所望の位置に合わせ得るようになされている。

しかしながら対物レンズ１７は、位置制御光ビームＬ１の焦点Ｆ１を光ディスク１８の所望トラックに追従させるべくトラッキング制御が行われると、基準位置から移動されることになる。

ここで、図５と対応する図６に示すように、対物レンズ１７が矢印ａ方向へ移動された場合を想定する。この場合、収束光である位置制御光ビームＬ１及び記録再生光ビームＬ２の光軸Ａ１及びＡ２は、いずれも対物レンズ１７の中心軸から外れるために、当該対物レンズ１７により屈折することになる。

かかる光軸Ａ１及びＡ２の屈折に伴い、位置制御光ビームＬ１の焦点Ｆ１及び記録再生光ビームＬ２の焦点Ｆ２は、いずれも矢印ａ方向又はその反対方向、すなわちトラッキング方向へそれぞれ移動し、焦点Ｆ１ｍ及び焦点Ｆ２ｍに合焦する。

このとき焦点Ｆ１ｍ及び焦点Ｆ２ｍは、対物レンズ１７の基準線ＬＳからの距離が互いに異なるため、それぞれトラッキング方向に関する移動量がずれ量ｇｍだけ異なる。

すなわち光ディスク装置１５は、対物レンズ１７を基準位置からトラッキング方向へ移動させた場合、「焦点Ｆ１の真下に焦点Ｆ２が位置する」といった位置関係を崩してしまうため、記録再生光ビームＬ２の焦点Ｆ２を所望の位置に合わせることができず、記録再生精度を低下させるおそれがあった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、対物レンズをトラッキング移動させたときにおける情報の記録再生精度を向上し得る光ディスク装置及び光ビームの焦点を目標位置に高精度に合わせ得る集光位置補正方法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、情報が記録される記録層と当該記録層における情報の記録位置を特定するためのトラックが設けられた位置決め層とを有する光ディスクに対して光ビームを照射する光ディスク装置であって、所定の位置決め用光ビームを位置決め層の所望トラックに合わせて集光すると共に、当該位置決め用光ビームと光軸を共有する情報用光ビームを記録層に集光する対物レンズと、トラックとほぼ直交するトラッキング方向に対物レンズを移動することにより、位置決め用光ビームの焦点を所望のトラックに追従させる移動部と、対物レンズのトラッキング方向に関する移動量を検出する検出部と、移動量に応じて情報用光ビームの集光位置を補正する補正部とを設けるようにした。

これにより、対物レンズがトラッキング方向へ移動した際における、当該トラッキング方向に関する位置決め用光ビームと情報用光ビームとの集光位置のずれを解消することができる。

また本発明の集光位置補正方法においては、情報が記録される記録層と当該記録層における上記情報の記録位置を特定するためのトラックが設けられた位置決め層とを有する光ディスクに対して光ビームを照射する際の集光位置補正方法であって、所定の位置決め用光ビームを上記位置決め層の所望トラックに合わせて集光すると共に、当該位置決め用光ビームと光軸を共有する情報用光ビームを上記記録層に集光する対物レンズを、上記トラックとほぼ直交するトラッキング方向に移動する移動ステップと、上記対物レンズの上記トラッキング方向に関する移動量を検出する検出ステップと、上記移動量に応じて上記情報用光ビームの集光位置を補正することにより、上記位置決め用光ビームの焦点を所望の上記トラックに追従させる補正ステップとを設けるようにした。

これにより、対物レンズがトラッキング方向へ移動した際における、当該トラッキング方向に関する位置決め用光ビームと情報用光ビームとの集光位置のずれを解消することができる。

本発明によれば、対物レンズがトラッキング方向へ移動した際における、当該トラッキング方向に関する位置決め用光ビームと情報用光ビームとの集光位置のずれを解消することができ、かくして対物レンズをトラッキング移動させたときにおける情報の記録再生精度を向上し得る光ディスク装置及び光ビームの焦点を目標位置に高精度に合わせ得る集光位置補正方法を実現できる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）第１の実施の形態
（１−１）光ディスク装置の全体構成
図７に示すように、光ディスク装置２０は、光ディスク１００に対して光ビームを照射することにより、トラッキング制御及びフォーカス制御を行った上で、情報の記録や再生を行うようになされている。

光ディスク装置２０は、制御部２１により全体を統括制御するようになされている。制御部２１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心に構成されており、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）から基本プログラムや情報記録プログラム等の各種プログラムを読み出し、これらを図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）に展開することにより、情報記録処理等の各種処理を実行するようになされている。

例えば制御部２１は、光ディスク１００が装填された状態で、図示しない外部機器等から情報記録命令、記録情報及び記録アドレス情報を受け付けると、駆動命令及び記録アドレス情報を駆動制御部２２へ供給すると共に、記録情報を信号処理部２３へ供給する。

因みに光ディスク１００の記録層１０１には、螺旋状又は同心円状のトラックが形成されると共に当該トラックの位置を特定するためのアドレスが適宜割り付けられている。記録アドレス情報は、情報を記録又は再生すべきトラック（以下、これを目標トラックと呼ぶ）のアドレスを示す情報である。

駆動制御部２２は、制御部２１と同様に図示しないＣＰＵを中心に構成されており、図示しないＲＯＭから情報記録プログラム等の各種プログラムを読み出し、これらを図示しないＲＡＭに展開することにより、情報記録処理等の各種処理を実行するようになされている。

駆動制御部２２は、駆動命令に従ってスピンドルモータ２４を駆動制御することにより光ディスク１００を所定の回転速度で回転させると共に、スレッドモータ２５を駆動制御することにより、光ピックアップ２６を移動軸２５Ａ及び２５Ｂに沿って光ディスク１００のトラック方向（すなわち内周方向又は外周方向）における記録アドレス情報に対応した位置へ移動させる。

信号処理部２３は、供給された記録情報に対して所定の符号化処理や変調処理等の各種信号処理を施すことにより記録信号を生成し、これを光ピックアップ２６へ供給する。

光ピックアップ２６は、駆動制御部２２の制御に基づいてフォーカス制御及びトラッキング制御を行うことにより、光ディスク１００の記録層１０１に形成されているトラックに光ビームの照射位置を合わせ、信号処理部２３からの記録信号に応じた記録マークＲＭを記録するようになされている（詳しくは後述する）。

また制御部２１は、例えば外部機器（図示せず）から情報再生命令及び当該記録情報のアドレスを示す再生アドレス情報を受け付けると、駆動制御部２２に対して駆動命令を供給すると共に、再生処理命令を信号処理部２３へ供給する。

駆動制御部２２は、情報を記録する場合と同様、スピンドルモータ２４を駆動制御することにより光ディスク１００を所定の回転速度で回転させると共に、スレッドモータ２５を駆動制御することにより光ピックアップ２６を再生アドレス情報に対応した位置へ移動させる。

光ピックアップ２６は、駆動制御部２２の制御に基づいてフォーカス制御及びトラッキング制御を行うことにより、光ディスク１００の記録層１０１における再生アドレス情報により示されるトラック（すなわち目標トラック）に光ビームの照射位置を合わせ、所定光量の光ビームを照射する。このとき光ピックアップ２６は、光ディスク１００における記録層１０１の記録マークＲＭから発生される再生光ビームを検出し、その光量に応じた検出信号を信号処理部２３へ供給するようになされている（詳しくは後述する）。

信号処理部２３は、供給された検出信号に対して所定の復調処理や復号化処理等の各種信号処理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２１へ供給する。これに応じて制御部２１は、この再生情報を外部機器（図示せず）へ送出するようになされている。

このように光ディスク装置２０は、制御部２１によって光ピックアップ２６を制御することにより、光ディスク１００の記録層１０１における目標トラックに情報を記録し、また当該目標トラックから情報を再生するようになされている。

（１−２）光ピックアップの構成
光ピックアップ２６は、図８に示すように、大きく分けて対物レンズ３６の位置制御を行う位置制御光学系３０と、光ディスク１００に情報の記録又は再生を行う記録再生光学系５０とにより構成されている。

（１−２−１）位置制御光学系の構成
位置制御光学系３０のレーザダイオード３１は、駆動制御部２２（図７）からの制御命令に基づき、波長約６６０［ｎｍ］の発散光でなる位置決め用光ビームとしての赤色光ビームＬｒ１を射出して、グレーティング３２へ入射させる。

グレーティング３２は、回折格子（図示せず）が設けられており、当該回折格子の回折作用により赤色光ビームＬｒ１をトラッキング制御用のメイン光ビームＬｒ１Ａ並びにサブ光ビームＬｒ１Ｂ及びＬｒ１Ｃに分割し、いずれも無偏光ビームスプリッタ３３へ入射させる。

因みに、メイン光ビームＬｒ１Ａ並びにサブ光ビームＬｒ１Ｂ及びＬｒ１Ｃは、それぞれの光軸（図示せず）の角度が僅かにずれた状態となり、ほぼ同様の光路を進むことになる。以下では、説明の便宜上、メイン光ビームＬｒ１Ａ並びにサブ光ビームＬｒ１Ｂ及びＬｒ１Ｃをまとめて赤色光ビームＬｒ１と呼ぶ。

無偏光ビームスプリッタ３３は、赤色光ビームＬｒ１を所定の割合で透過し、コリメータレンズ３４へ入射させる。コリメータレンズ３４は、赤色光ビームＬｒ１を平行光に変換し、ダイクロイックプリズム３５へ入射させる。

ダイクロイックプリズム３５の反射透過面３５Ｓは、波長選択性を有しており、波長約６６０［ｎｍ］でなる赤色光ビームをほぼ１００％の割合で透過し、波長約４０５［ｎｍ］でなる青色光ビームをほぼ１００％の割合で反射するようになされている。このためダイクロイックプリズム３５は、反射透過面３５Ｓにおいて赤色光ビームＬｒ１を透過し、対物レンズ３６へ入射させる。

対物レンズ３６は、赤色光ビームＬｒ１を集光し光ディスク１００へ照射する。ここで光ディスク１００は、図９に断面図を示すように、情報を記録するための記録層１０１と基板１０２とが張り合わされ、その境界面に位置決め層としての反射透過膜１０４が挟まれるように構成されている。なお図９は、説明の都合上、図８と上下を反転している。

基板１０２は、例えばポリカーボネイトやガラス等の材料により構成されており、一面から入射される光をその反対面へ高い透過率で透過させるようになされている。また基板１０２は、ある程度の強度を有しており、光ディスク１００全体の形状を保持する役割も担うようになされている。

記録層１０１は、光ディスク８（図１）及び記録媒体Ｍ（図７）と同様、照射された光強度によって屈折率が変化するフォトポリマ等でなり、波長４０５［ｎｍ］でなる青色光ビームに反応するようになされている。

実際上、光ディスク１００は、情報の記録時及び再生時に、対物レンズ３６により青色光ビームＬｂ１が集光された状態で照射されるようになされている（詳しくは後述する）。

反射透過層としての反射透過膜１０４は、誘電体多層膜等でなり、波長４０５［ｎｍ］でなる青色光ビームを透過すると共に、波長６６０［ｎｍ］でなる赤色光ビームＬｒ１を反射するといった波長選択性を有している。

また反射透過膜１０４は、トラッキングサーボ用の案内溝を形成しており、具体的には、一般的なＢＤ−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を形成している。このトラックには、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トラックを当該アドレスにより特定し得るようになされている。

因みに反射透過膜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く、要は光ビームの反射光を基にアドレスを認識し得るようになされていれば良い。

対物レンズ３６は、赤色光ビームＬｒ１を構成する３本の光ビーム、すなわちメイン光ビームＬｒ１Ａ並びにサブ光ビームＬｒ１Ｂ及びＬｒ１Ｃをそれぞれ集光することにより、図１０に示すように、ビームスポットＰＡ、ＰＢ及びＰＣを光ディスク１００の反射透過膜１０４上にそれぞれ形成する。

ここでビームスポットＰＢ及びＰＣは、グレーティング３２の作用により、トラックＴ１の走行方向と直交するトラッキング方向に関して、ビームスポットＰＡを中心に１／４トラック幅ずつ左右にずれた位置に形成されるようになされている。

またメイン光ビームＬｒ１Ａ並びにサブ光ビームＬｒ１Ｂ及びＬｒ１Ｃは、それぞれ光ディスク１００の反射透過膜１０４において反射されることにより、メイン反射光ビームＬｒ２Ａ並びにサブ反射光ビームＬｒ２Ｂ及びＬｒ２Ｃとなり、赤色光ビームＬｒ１の光路を反対方向へ進んでいく。以下、説明の便宜上、メイン反射光ビームＬｒ２Ａ並びにサブ反射光ビームＬｒ２Ｂ及びＬｒ２Ｃをまとめて赤色反射光ビームＬｒ２と呼ぶ。

対物レンズ３６は、赤色反射光ビームＬｒ２を発散光から平行光に変換し、ダイクロイックプリズム３５を介してコリメータレンズ３４へ入射させる。コリメータレンズ３４は、赤色反射光ビームＬｒ２を収束光に変換し、無偏光ビームスプリッタ３３へ入射させる。

無偏光ビームスプリッタ３３は、赤色反射光ビームＬｒ２の一部を反射し、シリンダーレンズ３７により非点収差を持たせた上で当該赤色反射光ビームＬｒ２をサーボ用フォトディテクタ３８へ照射する。

サーボ用フォトディテクタ３８は、図１１に示すように、メイン検出領域３８ｍが格子状に４分割されてなる検出領域３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ及び３８Ｄに加え、当該メイン検出領域３８ｍを中心に互いに対向し、当該メイン検出領域３８ｍからやや離れた位置に検出領域３８Ｅ及び３８Ｆが形成されている。

メイン検出領域３８ｍ、検出領域３８Ｅ及び３８Ｆには、赤色反射光ビームＬｒ２を構成する３本の光ビーム、すなわちメイン反射光ビームＬｒ２Ａ並びにサブ反射光ビームＬｒ２Ｂ及びＬｒ２Ｃがそれぞれ照射されることにより、ビームスポットＱＡ、ＱＢ及びＱＣがそれぞれ形成される。

因みに光ピックアップ２６は、各光学部品の配置により、光ディスク１００の反射透過膜１０４に対するメイン光ビームＬｒ１Ａ並びにサブ光ビームＬｒ１Ｂ及びＬｒ１Ｃの照射状態、すなわちトラックＴ１（図９）に対するピームスポットＰＡ、ＰＢ及びＰＣの形成位置や集光状態等に応じて、ビームスポットＱＡ、ＱＢ及びＱＣ（図１０）の照射状態、すなわち形成位置や大きさ、及び光量等が変動するようになされている。

サーボ用フォトディテクタ３８は、検出領域３８Ａ〜３８Ｄによりメイン反射光ビームＬｒ２Ａ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ＳＤＡ、ＳＤＢ、ＳＤＣ及びＳＤＤをそれぞれ生成して、これらを信号処理部２３（図７）へ送出する。

またサーボ用フォトディテクタ３８は、検出領域３８Ｅ及び３８Ｆによりサブ反射光ビームＬｒ２Ｂ及びＬｒ２Ｃ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ＳＤＥ及びＳＤＦをそれぞれ生成し、これらを信号処理部２３（図７）へ送出する。

信号処理部２３は、いわゆる非点収差法により、次の（３）式に従ってフォーカスエラー信号ＳＦＥを算出し、これを駆動制御部２２（図７）へ供給する。

このフォーカスエラー信号ＳＦＥは、上述した光ピックアップ２６における各光学部品の配置により、光ディスク１００の反射透過膜１０４とメイン光ビームＬｒ１Ａの焦点Ｆｒとの間における、フォーカス方向（すなわち光ディスク１００に近接又は離隔する方向）のずれ量の大きさを表すことになる。

また信号処理部２３は、いわゆる３スポット法により、次の（４）式に従って３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３を算出し、これを駆動制御部２２（図７）へ供給する。

この３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３は、上述した光ピックアップ２６における各光学部品の配置により、光ディスク１００の反射透過膜１０４における目標トラックとメイン光ビームＬｒ１Ａの焦点Ｆｒとの間における、トラッキング方向（すなわち光ディスクの内周側又は外周側へ向かう方向）に関するずれ量の大きさを表すことになる。

駆動制御部２２は、フォーカスエラー信号ＳＦＥを基にフォーカス制御信号ＤＦを生成すると共に、３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３を基にトラッキング制御信号ＤＴを生成し、当該フォーカス制御信号ＤＦ及び当該トラッキング制御信号ＤＴを光ピックアップ２６の２軸アクチュエータ３６Ａ（図８）へ供給する。

２軸アクチュエータ３６Ａは、フォーカス制御信号ＤＦに基づいて対物レンズ３６をフォーカス方向へ駆動する、いわゆるフォーカス制御を行うことにより、目標トラックとメイン光ビームＬｒ１Ａの焦点Ｆｒとの間におけるフォーカス方向に関するずれ量を減少させる。

また２軸アクチュエータ３６Ａは、トラッキング制御信号ＤＴに基づいて当該対物レンズ３６をトラッキング方向へ駆動する、いわゆるトラッキング制御を行うことにより、目標トラックとメイン光ビームＬｒ１Ａの焦点Ｆｒとの間におけるトラッキング方向のずれ量（以下、これをトラックずれ量と呼ぶ）を減少させる。

このように駆動制御部２２は、フォーカスエラー信号ＳＦＥ及び３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３を基に、対物レンズ３６をフォーカス方向及びトラッキング方向にフィードバック制御することにより、メイン光ビームＬｒ１Ａの焦点Ｆｒを光ディスク１００の反射透過膜１０４における目標トラックに合焦させ、また追従させるようになされている。

（１−２−２）記録再生光学系の構成
一方、記録再生光学系５０のレーザダイオード５１は、例えば光ディスク１００に情報を記録する場合、駆動制御部２２（図７）からの制御命令に基づき、波長約４０５［ｎｍ］の発散光でなる情報用光ビームとしての青色光ビームＬｂ１を射出して、無偏光ビームスプリッタ５２へ入射させる。

無偏光ビームスプリッタ５２は、青色光ビームＬｂ１を所定の割合で透過し、コリメータレンズ５３へ入射させる。コリメータレンズ５３は、青色光ビームＬｂ１の発散角を調整し、ガルバノミラー５４のミラー面５４Ｓにより反射させて、ダイクロイックプリズム３５へ入射させる。

ダイクロイックプリズム３５は、青色光ビームＬｂ１の波長に応じて反射透過面３７Ｓにより当該青色光ビームＬｂ１を反射し、対物レンズ３６へ入射させる。

対物レンズ３６は、上述したフォーカス制御により、平行光でなる赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒを反射透過膜１０４上の目標トラックに合焦させるよう位置制御されている。このため対物レンズ３６は、発散光でなる青色光ビームＬｂ１を当該目標トラックよりも遠方となる、光ディスク１００の記録層１０１内に合焦させる。

ところで光ディスク１００の記録層１０１は、例えば波長４０５［ｎｍ］でなる青色光ビームに反応し、照射された光強度によって屈折率が変化するフォトポリマ等により構成されている。

この記録層１０１は、図１２（Ａ）に示すように、事前のフォーマット処理において、互いに対向する２方向、例えば光ディスク１００の両面からから波長４０５［ｎｍ］でなるフォーマット用の青色光ビームＬｂＦ１及びＬｂＦ２が全体的に照射されることにより、一様にホログラムが形成されている。

記録層１０１は、青色光ビームＬｂ１が所定の強度で照射され集光された場合、当該青色光ビームＬｂ１によりホログラムが局所的に破壊され、図１２（Ｂ）に示すように、ホログラムが破壊された部分でなる記録マークＲＭが形成される。

ここで図１２（Ｃ）に示すように、記録層１０１は、記録マークＲＭが形成されていない箇所に対してフォーマット時と同波長の青色光ビームＬｂ１が照射された場合、ホログラムとしての性質により、当該青色光ビームＬｂ１の照射箇所から再生光ビームＬｂ２が発生する。

一方、記録層１０１は、記録マークＲＭが記録された箇所のホログラムが破壊されていることから、青色光ビームＬｂ１が照射されても、ホログラムとしての性質を呈さないこととなり、再生光ビームＬｂ２は発生しない。

そこで記録層１０１は、例えば情報を２進数表示したときの値「０」及び「１」がそれぞれ「記録マークＲＭなし（すなわちホログラム未破壊）」及び「記録マークＲＭあり（すなわちホログラム破壊済み）」に割り当てられることにより、情報を記録できると共に再生し得るようになされている。

すなわち記録層１０１は、青色光ビームＬｂ１の強度が比較的強い場合、当該青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂの位置に記録マークＲＭが情報として記録される。また記録層１０１は、青色光ビームＬｂ１の強度が比較的弱い場合、当該青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂの位置にホログラムが形成されていれば、青色再生光ビームＬｂ２を発生させ、対物レンズ３６へ入射させる。

この青色再生光ビームＬｂ２は、対物レンズ３６により発散角（又は収束角）が変換された後、ダイクロイックプリズム３５の反射透過面３５Ｓ及びガルバノミラー５４により順次反射され、コリメータレンズ５３へ入射される。

コリメータレンズ５３は、青色再生光ビームＬｂ２を集光し無偏光ビームスプリッタ５２へ入射させる。無偏光ビームスプリッタ５２は、青色再生光ビームＬｂ２の偏光方向に応じて反射透過面５２Ｓにより当該青色再生光ビームＬｂ２を反射し、フォトディテクタ５５へ照射させる。

フォトディテクタ５５は、青色再生光ビームＬｂ２の光量を検出し、このとき検出した光量に応じて再生検出信号ＳＤｐを生成し、これを信号処理部２３（図７）へ供給する。これに応じて信号処理部２３は、再生検出信号ＳＤｐ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２１へ供給するようになされている。

因みに駆動制御部２２（図７）は、アクチュエータ５３Ａによってコリメータレンズ５３を青色光ビームＬｂ１の光軸方向へ移動させることにより、対物レンズ３６へ入射する青色光ビームＬｂ１の発散角を調整し、当該青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂと反射透過膜１０４との距離（以下、これを焦点Ｆｂの深さｄｆと呼ぶ）を調整し得るようになされている。

この場合、制御部２１（図７）は、外部から供給されるアドレス情報等を基に、焦点Ｆｂの深さｄｆを決定し、当該深さｄｆを表す深さ指示Ｉｄｆを駆動制御部２２に通知する。駆動制御部２２は、通知された深さ指示Ｉｄｆを基に、コリメータレンズ５３を駆動するための駆動信号ＤＣを生成して当該アクチュエータ５３Ａに供給することにより、コリメータレンズ５３を移動させ、結果的に深さｄｆを調整させる。

実際上、光ピックアップ２６は、青色光ビームＬｂ１における焦点Ｆｂの深さｄｆを調整することにより、記録層１０１内に記録マークＲＭの層（以下、これをマーク記録層と呼ぶ）を複数形成し得ると共に、各マーク記録層から記録マークＲＭを読み取り得るようになされている。

このように光ピックアップ２６は、位置制御光学系３０により、赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒを目標トラックに追従させるようレンズ３６の位置制御を行い、記録再生光学系５０により青色光ビームＬｂ１を用いて記録マークＲＭの記録又はホログラムの再生を行うことにより情報の記録及び再生を行い得るようになされている。

（１−３）青色光ビームの照射位置の調整
ところで光ピックアップ２６は、その設計上、青色光ビームＬｂ１の光軸Ａｂが赤色光ビームＬｒ１の光軸Ａｒと重なり、さらに対物レンズ３６の中心軸Ｃにも重なる状態を基準とされている（以下、これを基準状態と呼ぶ）。この場合、図９に示したように、焦点Ｆｒの真下に焦点Ｆｂが位置することになる。

しかしながら光ピックアップ２６の対物レンズ３６は、上述したように、赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒを目標トラックに追従させるべくトラッキング方向に移動制御されるため、基準状態からは変位している（すなわちシフトする）ことが多い。このような場合、対物レンズ３６は、図６の場合と同様、「焦点Ｆｒの真下に焦点Ｆｂが位置する」といった位置関係を崩してしまう。

例えば、対物レンズ３６は、図６と対応する図１３に示すように、基準状態となる位置（図中破線で示す）から矢印ａ方向へトラッキング制御により移動された（シフトされた）とする。このとき対物レンズ３６は、平行光で入射する赤色光ビームＬｒ１について、焦点Ｆｒを中心線Ｃ上に位置させることはできるものの、発散光で入射する青色光ビームＬｂ１については、焦点Ｆｂを中心線Ｃ上から外すことになる。

このとき青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂは、本来集光したい位置、すなわち赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒの真下である目標集光位置Ｐｔからずれ量ｇｍだけトラッキング方向に離れた位置に形成される。

ここで光ピックアップ２６では、このずれ量ｇｍの方向及び大きさに応じて焦点Ｆｂの位置を適切に調整することができれば、赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒの真下に当該焦点Ｆｂを位置させることが可能となる。

そこで光ピックアップ２６では、ずれ量ｇｍを検出すると共に、当該ずれ量ｇｍに応じて青色光ビームＬｂ１の照射位置（すなわち焦点Ｆｂの位置）を調整するようになされている。

（１−３−１）ずれ量の検出原理
一般に、トラッキングエラー信号の算出手法としては、上述した３スポット法以外にも、例えばサーボ用フォトディテクタ３８（図８）から供給される検出信号ＳＤＡ、ＳＤＢ、ＳＤＣ及びＳＤＤを用いる、いわゆるプッシュプル法が知られている。プッシュプル法では、次の（５）式に従い、プッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐを算出する。

このプッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐは、ビームスポットＱＡ（図１１）における検出領域３８Ａ及び３８Ｂ側（すなわち図の上側）と検出領域３８Ｃ及び３８Ｄ側（すなわち図の下側）との光量の差から、トラッキング方向に関する目標トラックと赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒとのずれ量（すなわちトラックずれ量）を算出したものである。

しかしながらプッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐは、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、対物レンズ３６のトラッキング方向への移動によりビームスポットＱＡが移動することになる。この場合、（５）式からわかるように、プッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐは、赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒにより目標トラックを正しく追従していたとしても「０」以外の値をとる、いわゆるオフセットを有することが知られている。

このため、プッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐの値のみでは、対物レンズ３６のトラッキング方向への移動によりオフセットが含まれているのか、または赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒが目標トラックからずれているのか、或いはその両方であるのかを区別することができない。

一方、３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３は、その原理上、対物レンズ３６が基準位置からトラッキング方向に移動したとしても、その移動による影響を受けにくい、すなわちオフセットが殆ど含まれないことが知られている。

これは、対物レンズ３６がトラッキング方向へ移動することによりサブスポットＱＢ及びＱＣ（図１１）が多少移動したとしても、当該サブスポットＱＢ及びＱＣが検出領域３８Ｅ及び３８Ｆ内に照射されていれば、当該検出領域３８Ｅ及び３８Ｆにおいてそれぞれの光量を正しく検出することができ、（４）式に従い３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３を正しく算出できるためである。

すなわち、信号処理部２３において、プッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐと３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３との信号レベルを揃えた上で差分を算出すれば、対物レンズ３６のシフト量を算出することができる。

（１−３−２）ずれ量の調整原理
ところで光ピックアップ２６（図８）は、上述したガルバノミラー５４におけるミラー面５４Ｓの角度を変更し得るようになされている。この場合、ガルバノミラー５４は、駆動制御部２２（図７）から供給されるミラー制御信号ＤＭに基づいて当該ミラー面５４Ｓの角度を調整することにより、反射後における青色光ビームＬｂ１の光軸を変化させることができる。

すなわち光ピックアップ２６は、上述したシフト量に応じてミラー面５４Ｓの角度を調整すれば、青色光ビームＬｂ１の光軸Ａｂ（図１３）を変化させることにより、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔに合わせることが可能となる。

また図１３からわかるように、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂと目標集光位置Ｐｔとのずれ量ｇｍは、当該焦点Ｆｂの深さｄｆに応じて変化する。この焦点Ｆｂの深さｄｆは、上述したように、コリメータレンズ５３（図８）の青色光ビームＬｂ１の光軸方向における位置に応じて定められる。

実際上、駆動制御部２２（図７）は、制御部２１から通知された深さ情報Ｉｄｆを基に駆動信号ＤＣを生成してアクチュエータ５３Ａに供給している。このため信号処理部２３は、制御部２１から深さ情報Ｉｄｆを取得することにより、深さｄｆを認識できることになる。

すなわち光ピックアップ２６は、プッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐ、３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３及び深さ情報Ｉｄｆを用いてミラー面５４Ｓの角度の調整幅を補正すれば、青色光ビームＬｂ１の光軸の変化幅を調整することができ、深さｄｆに応じて異なるずれ量ｇｍを調整し、このずれを適切に解消することができる。

このことを別の観点からとらえれば、光ピックアップ２６は、シフト量及び深さｄｆの双方に応じて青色光ビームＬｂ１の光軸を変化させることにより、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔに合わせることになる。

（１−３−３）ずれの解消
実際上、信号処理部２３（図７）は、位置制御光学系３０のサーボ用フォトディテクタ３８（図８）から供給される検出信号ＳＤＡ、ＳＤＢ、ＳＤＣ及びＳＤＤを基に、上述した３スポット法による３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３に加え、（５）式に従いプッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐを算出する。

また信号処理部２３は、制御部２１から深さ情報Ｉｄｆを取得し、当該深さ情報Ｉｄｆ及び所定の深さ係数ｊ１を用い、次に示す（６）式に従って距離係数ｋ１を算出する。

この深さ係数ｊ１は、光ピックアップ２６の光学系における各設計値を基に、設計段階等に予め算出されたものであり、深さｄｆとずれ量ｇｍ（図１３）との関係をガルバノミラー５４に反映させるための値となっている。

次に信号処理部２３は、（６）式より得られた距離係数ｋ１を用いて、次に示す（７）式に従い、ガルバノミラー５４のミラー面５４Ｓの角度を制御するためのミラー駆動信号ＤＭを算出し、これを駆動制御部２２へ供給する。

駆動制御部２２は、ミラー駆動信号ＤＭを所定倍に増幅する等した上で光ピックアップ２６のガルバノミラー５４へ供給する。これに応じてガルバノミラー５４は、青色光ビームＬｂ１の光軸Ａｂを変化させる。

この結果、光ピックアップ２６は、対物レンズ３６から照射する青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔ（図１３）に合わせるように移動させ、両者のずれを解消することができる。

（１−４）動作及び効果
以上の構成において、第１の実施の形態による光ディスク装置２０の信号処理部２３は、光ピックアップ２６のサーボ用フォトディテクタ３８（図１１）から供給される検出信号ＳＤＥ及びＳＤＦを基に、（４）式に従って３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３を算出し、これを駆動制御部２２へ供給してトラッキング制御を行わせる。

また信号処理部２３は、検出信号ＳＤＡ、ＳＤＢ、ＳＤＣ及びＳＤＤを基に、（５）式に従ってプッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐを算出し、深さ情報Ｉｄｆ及び深さ係数ｊ１を用い（６）式に従って距離係数ｋ１を算出し、さらに（７）式に従いプッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐ、３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３及び距離係数ｋ１を用いてミラー駆動信号ＤＭを算出し、これを駆動制御部２２へ供給することにより、青色光ビームＬｂ１の光軸Ａｂを変化させ、焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔ（図１３）に合わせる。

従って光ディスク装置２０の信号処理部２３は、オフセット量を含むプッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐ及び当該オフセット量を含まない３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３を基にシフト量を算出することができるので、当該シフト量に応じてガルバノミラー５４により青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂを移動させることができる。

これにより光ディスク装置２０は、シフト量に拘わらず焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔに合わせることができるので、光ディスク１００に対する情報の記録精度及び再生精度を常に高い状態に維持することができる。

このとき信号処理部２３は、２種類のトラッキングエラー信号を基にシフト量を算出することができるので、例えば別途位置センサを設けてシフト量を検出するような場合と比較して、光ピックアップ２６の構成を簡素化することができ、不必要に重量を増加させずに済む。

また信号処理部２３は、オフセット量を含むトラッキングエラー信号の生成手法としてプッシュプル法を利用しているため、フォーカスエラー信号ＳＦＥの生成時に用いる検出信号ＳＤＡ、ＳＤＢ、ＳＤＣ及びＳＤＤをそのまま用いることができ、別途検出領域や検出素子等を設ける必要が無く、光ピックアップ２６やサーボ用フォトディテクタ３８の構成を複雑化せずに済む。

さらに信号処理部２３は、深さ情報Ｉｄｆを基に距離係数ｋ１を算出するため、シフト量及び深さｄｆの双方に応じて変動するずれ量ｇｍを適切に解消（すなわち０に収束）させることができる。このとき信号処理部２３は、コリメータレンズ５３の移動量を決定するための深さ情報Ｉｄｆを用いて距離係数ｋ１を算出するため、深さｄｆを認識するためのセンサ等を別途用いる必要が無い。

そのうえ光ピックアップ２６は、赤色光ビームＬｒ１を変化させることなく、ガルバノミラー５４により青色光ビームＬｂ１の光軸Ａｂのみを変化させるため、当該赤色光ビームＬｒ１による目標トラックの追従について影響を及ぼすことがない。

以上の構成によれば、光ディスク装置２０の信号処理部２３は、対物レンズ３６のトラッキング移動によるオフセット量を含むプッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐと、当該オフセット量を含まない３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３と、深さ情報Ｉｄｆとを基に、（６）式及び（７）式に従い対物レンズ３６のシフト量及び深さｄｆに応じたミラー駆動信号ＤＭを算出することができるので、当該ミラー駆動信号ＤＭを基にガルバノミラー５４を調整することにより、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔに合わせることができる。

（２）第２の実施の形態
（２−１）光ディスク装置の構成
第２の実施の形態による光ディスク装置１２０（図７）は、第１の実施の形態による光ディスク装置２０と比較して、制御部２１、駆動制御部２２、信号処理部２３及び光ピックアップ２６に代えて制御部１２１、駆動制御部１２２、信号処理部１２３及び光ピックアップ１２６を有している点が異なっているものの、他は同様に構成されている。

すなわち光ディスク装置１２０は、第１の実施の形態における光ディスク装置２０と同様に、制御部１２１によって光ピックアップ１２６を制御することにより、光ディスク１００の記録層１０１における目標トラックに情報を記録し、また当該目標トラックから情報を再生するようになされている。

（２−２）光ピックアップの構成
図８との対応部分に同一符号を付した図１５に示すように、光ピックアップ１２６は、光ピックアップ２６と比較して、グレーティング３２、サーボ用フォトディテクタ３８及びガルバノミラー５４に代えて、グレーティング１３２、サーボ用フォトディテクタ１３８及びミラー１５４を有している点が異なっているものの、他は同様に構成されている。

ミラー１５４は、ガルバノミラー５４と異なりミラー面の角度が固定されているため、青色光ビームＬｂ１の光軸Ａｂ（図１３）を変化させ得ないようになされている。

グレーティング１３２は、第１の実施の形態におけるグレーティング３２と比較して、回折作用により赤色光ビームＬｒ１をメイン光ビームＬｒ１Ａ並びにサブ光ビームＬｒ１Ｂ及びＬｒ１Ｃに分割する際の回折角が異なっている。

すなわち光ピックアップ１２６は、図１０と対応する図１６に示すように、反射透過膜１０４において、ビームスポットＰＡを中心にビームスポットＰＢ及びＰＣをトラッキング方向に１／４トラック幅ではなく１／２トラック幅ずつ左右にずれた位置に形成させるようになされている。

またサーボ用フォトディテクタ１３８は、図１１と対応する図１７に示すように、検出領域３８Ａ〜３８Ｄとそれぞれ同様に構成された検出領域１３８Ａ〜１３８Ｄに加え、検出領域３８Ｅ及び３８Ｆがそれぞれ２分割されたような検出領域１３８Ｅ、１３８Ｆ、１３８Ｇ及び１３８Ｈを有している。

サーボ用フォトディテクタ１３８は、サーボ用フォトディテクタ３８と同様、検出領域１３８Ａ〜１３８Ｄによりメイン反射光ビームＬｒ２Ａ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ＳＤＡ、ＳＤＢ、ＳＤＣ及びＳＤＤをそれぞれ生成して、これらを信号処理部１２３（図７）へ送出する。

またサーボ用フォトディテクタ１３８は、検出領域１３８Ｅ及び１３８Ｆによりサブ反射光ビームＬ２ｒＢの一部をそれぞれ検出すると共に、検出領域１３８Ｇ及び１３８Ｈによりサブ反射光ビームＬ２ｒＣの一部をそれぞれ検出し、検出した光量に応じて検出信号ＳＤＥ、ＳＤＦ、ＳＤＧ及びＳＤＨをそれぞれ生成し、これらを信号処理部１２３（図７）へ送出する。

信号処理部１２３は、信号処理部２３と同様、非点収差法により（３）式に従ってフォーカスエラー信号ＳＦＥを算出し、これを駆動制御部１２２（図７）へ供給する。

また信号処理部１２３は、信号処理部２３と同様、検出信号ＳＤＡ、ＳＤＢ、ＳＤＣ及びＳＤＤを用い（５）式に従ってプッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐを算出した上で、いわゆるＤＰＰ（Differential Push Pull）法により、次の（８）式に従ってＤＰＰトラッキングエラー信号ＳＴＥｄを算出し、これを駆動制御部１２２（図７）へ供給する。

ここでＤＰＰ係数ｍは、サブ反射光ビームＬ２ｒＢ及びＬ２ｒＣの光量の和とメイン反射光ビームＬｒ２Ａの光量との比率に応じて定められる。またＤＰＰトラッキングエラー信号ＳＴＥｄは、その原理上、第１の実施の形態における３スポットトラッキングエラー信号ＳＴＥ３と同様に、オフセットが殆ど含まれないことが知られている。

（２−３）青色光ビームの照射位置の調整
信号処理部１２３は、信号処理部２３と同様に青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂの位置を調整するようになされているものの、第１の実施の形態における信号処理部２３と一部異なる手法を用いるようになされている。

すなわち信号処理部１２３は、第１の実施の形態と同様の算出原理によりシフト量及び深さｄｆを算出し、これらを基にずれ量ｇｍ（図１３）を値「０」に収束するよう対物レンズ３６のシフト量を補正するようになされている。

具体的に信号処理部１２３は、第１の実施の形態における距離係数ｋ１の場合と同様に、深さ情報Ｉｄｆと所定の深さ係数ｊ２を用い、次に示す（９）式に従い補正係数ｋ２を算出する。

この深さ係数ｊ２は、光ピックアップ１２６の光学系における各設計値を基に設計段階等に予め算出されたものであり、深さｄｆとずれ量ｇｍ（図１３）との関係をトラッキングエラー信号に反映させるための値となっている。

次に信号処理部１２３は、次に示す（１０）式に従って補正トラッキングエラー信号ＳＴＥｒを生成し、これを駆動制御部１２２へ供給する。

駆動制御部１２２は、補正トラッキングエラー信号ＳＴＥｒを基にトラッキング制御信号ＤＴを生成し、これを光ピックアップ１２６のアクチュエータ３６Ａへ供給することにより、対物レンズ３６をトラッキング制御する。

このとき駆動制御部１２２は、補正トラッキングエラー信号ＳＴＥｒが深さｄｆ及びシフト量に応じて補正されているため、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂと目標集光位置Ｐｔとのずれを解消することができる。

このことを別の観点からとらえれば、光ピックアップ１２６は、第１の実施の形態と同様、シフト量及び深さｄｆの双方に応じて青色光ビームＬｂ１の光軸を変化させることにより、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔに合わせることになる。

因みに光ディスク装置１２０は、光ディスク１００の偏心等によりトラッキング制御する場合（すなわち目標トラックに追従するとき）における対物レンズ３６の移動量が例えば約５０［μｍ］であるのに対し、ずれ量ｇｍを収束するための当該対物レンズ３６の移動量は約４〜５［μｍ］となる。このため光ディスク装置１２０では、実際上、当該補正によって本来のトラッキング制御に影響を及ぼすことはない。

（２−４）動作及び効果
以上の構成において、第２の実施の形態による光ディスク装置１２０の信号処理部１２３は、光ピックアップ１２６のサーボ用フォトディテクタ１３８（図１７）から供給される検出信号ＳＤＡ、ＳＤＢ、ＳＤＣ及びＳＤＤを用い、（５）式に従ってプッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐを算出した上で、（８）式に従いＤＰＰトラッキングエラー信号ＳＴＥｄを算出する。

また信号処理部１２３は、（９）式に従い補正係数ｋ２を算出した上で、（１０）式に従い補正トラッキングエラー信号ＳＴＥｒを生成し、これを駆動制御部１２２へ供給することにより、青色光ビームＬｂ１の光軸Ａｂを変化させ、焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔ（図１３）に合わせる。

従って光ディスク装置１２０の信号処理部１２３は、オフセット量を含むプッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐ及び当該オフセット量を含まないＤＰＰトラッキングエラー信号ＳＴＥｄを基にシフト量を算出することができるので、当該シフト量に応じて対物レンズ３６のトラッキング制御における移動量を補正することにより、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂを移動させることができる。

これにより光ディスク装置１２０は、第１の実施の形態と同様、シフト量に拘わらず焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔに合わせることができるので、光ディスク１００に対する情報の記録精度及び再生精度を常に高い状態に維持することができる。

このとき信号処理部１２３は、第１の実施の形態と同様、オフセット量を含むトラッキングエラー信号の生成手法としてプッシュプル法を利用しているため、フォーカスエラー信号ＳＦＥ及びＤＰＰトラッキングエラー信号ＳＴＥｄの生成時に用いる検出信号ＳＤＡ、ＳＤＢ、ＳＤＣ及びＳＤＤをそのまま用いることができ、別途検出領域や検出素子等を設ける必要が無く、光ピックアップ１２６やサーボ用フォトディテクタ１３８の構成を複雑化せずに済む。

さらに信号処理部１２３は、深さ情報Ｉｄｆを基に距離係数ｋ２を算出するため、シフト量及び深さｄｆの双方に応じて変動するずれ量ｇｍを適切に収束させることができる。このとき信号処理部１２３は、コリメータレンズ５３の移動量を決定するための深さ情報Ｉｄｆを用いて距離係数ｋ２を算出するため、深さｄｆを認識するためのセンサ等を別途用いる必要が無い。

また光ピックアップ１２６は、対物レンズ３６のトラッキング制御における移動量を補正することにより青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂの位置を調整することができるため、第１の実施の形態と比較して、ガルバノミラー５４を設け駆動制御部２２（１２２）を介して駆動制御する必要が無いため、構成を簡易化することができる。

以上の構成によれば、光ディスク装置１２０の信号処理部１２３は、対物レンズ３６のトラッキング移動によるオフセット量を含むプッシュプルトラッキングエラー信号ＳＴＥｐと、当該オフセット量を含まないＤＰＰトラッキングエラー信号ＳＴＥｄと、深さ情報Ｉｄｆとを基に、（９）式及び（１０）式に従い対物レンズ３６のシフト量及び深さｄｆに応じた補正トラッキングエラー信号ＳＴＥｒを算出することができるので、当該補正トラッキングエラー信号ＳＴＥｒに基づき対物レンズ３６をトラッキング制御することにより、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔに合わせることができる。

（３）他の実施の形態
なお上述した実施の形態においては、３スポット法またはＤＰＰ法によりオフセットを含まないトラッキングエラー信号を生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の手法によりオフセットを含まないトラッキングエラー信号を生成するようにしても良い。

またオフセットを含むトラッキングエラー信号についても、プッシュプル法以外の手法により生成するようにしても良く、要はオフセットを含まないトラッキングエラー信号とオフセットを含むトラッキングエラー信号とを基に対物レンズ３６のシフト量を算出できれば良い。

さらには、図１８に示すように、光ディスクの信号記録面に、図１０及び図１６に示したようなトラックが設けられた記録領域Ｕｒに加え、当該トラックが設けられていないミラー領域Ｕｍを適宜、例えば放射状に、または周期的に配置し、プッシュプル法等の手法によりオフセットを含むトラッキングエラー信号を検出するようにしても良い。

この場合、記録領域Ｕｒでは、トラッキングエラー信号にトラックずれ量及びシフト量の双方が含まれ、ミラー領域Ｕｍでは、トラックが形成されていないことからトラッキングエラー信号にシフト量のみが含まれる。このため、信号処理部２３等において、当該ミラー領域Ｕｍにおけるトラッキングエラー信号を基にシフト量を算出することができる。

さらに上述した実施の形態においては、２種類のトラッキングエラー信号を基に対物レンズ３６のシフト量を算出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光ピックアップ２６に位置センサや距離センサ等を設け、当該位置センサや距離センサ等により対物レンズ３６のシフト量を検出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、深さｄｆ（図１３）に応じ（６）式及び（９）式に従って距離係数ｋ１及びｋ２を変化させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば深さｄｆと距離係数ｋ１及びｋ２との関係が他の関数で表される場合に、当該他の関数を用いて当該距離係数ｋ１及びｋ２を算出するようにし、或いは深さｄｆと距離係数ｋ１及びｋ２との対応関係が非線形であることがわかっている場合に、予めテーブルを作成して不揮発性メモリ等に格納しておき、当該テーブルを参照して深さｄｆから距離係数ｋ１及びｋ２を決定する等しても良い。

さらには、光ピックアップ２６及び１２６の光学設計上、目標集光位置Ｐｔの深さが変化してもずれ量ｇｍが殆ど変化しないような場合に、距離係数ｋ１及びｋ２をそれぞれ固定値とするようにしても良い。

さらに上述した第１の実施の形態においては、ガルバノミラー５４のミラー面５４Ｓを駆動制御し、また第２の実施の形態においては、トラッキングエラー信号を補正して対物レンズ３６のトラッキング方向への移動量を補正することにより、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔ（図１３）に合わせるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば第１の実施の形態において、ガルバノミラー５４のミラー面５４Ｓに代えてコリメータレンズ５３をアクチュエータ５３Ａにより青色光ビームＬｂ１の光軸と直交する方向（例えばトラッキング方向）へシフトさせることにより当該青色光ビームＬｂ１の光軸を変化させる等、種々の手法により焦点Ｆｂを目標集光位置Ｐｔに合わせるようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、対物レンズ３６に対して赤色光ビームＬｒ１を平行光として入射させると共に青色光ビームＬｂ１を発散光として入射させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば当該対物レンズ３６に対して赤色光ビームＬｒ１を収束光として入射させると共に青色光ビームＬｂ１を平行光として入射させ、或いは図４〜図６に示した場合と同様に赤色光ビームＬｒ１及び青色光ビームＬｂ１のいずれも発散光として入射させる等しても良く、要は対物レンズ３６の焦点距離や光ピックアップ２６（１２６）の光学的設計に合わせて赤色光ビームＬｒ１及び青色光ビームＬｂ１の発散角が調整されていれば良い。

この場合、光ピックアップ２６（１２６）の光学的設計等に応じて深さ係数ｊ１及びｊ２並びに距離係数ｋ１及びｋ２等を適宜定めれば良い。

さらに上述した実施の形態においては、事前のフォーマット処理によって光ディスク１００の記録層１０１に一様なホログラムが形成され、青色光ビームＬｂ１が集光されることにより当該記録層１０１内のホログラムを局所的に破壊して情報を記録するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の手法により記録マークＲＭを形成し、また再生するようにしても良い。

例えば図１２と対応する図１９に示すように、記録層Ｍに有機金属化合物が配合され予め光硬化されており、青色光ビームＬｂ１を集光し高温化することにより、当該目標位置の近傍に金属化合物又は純粋な金属を析出させ、高い反射率を有する記録マークＲＭを形成する情報記録手法に本発明を適用するようにしても良い。この場合、記録マークＲＭに対して比較的弱い青色光ビームＬｂ１を集光することにより、青色光ビームＬｂ１が反射されてなる青色再生光ビームＬｂ２が得られ、これを基に情報を再生することができる。

さらに上述した実施の形態においては、光ディスク１００に対し１本の青色光ビームＬｂ１を用いて情報としての記録マークＲＭを形成し、また当該光ディスク１００に１本の青色光ビームＬｂ１を照射したときに得られる青色再生光ビームＬｂ２を基に情報を再生する、いわゆる片面光学系の光ディスク装置２０に本発明を適用するようにした場合について述べたが、これに限らず、例えば光ディスク１００の両面からそれぞれ１本の青色光ビームＬｂを照射してホログラムを形成することにより記録マークＲＭを形成し、当該光ディスク１００の片面から１本の青色光ビームＬｂを当該記録マークＲＭに照射することにより再生光を発生させて情報を再生する、いわゆる両面光学系の光ディスク装置に対して本発明を適用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１０１（図９）のうち最も対物レンズ３６に近い側、すなわち記録層１０１と基板１０２との間に反射透過膜１０４を設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば記録層１０１のうち対物レンズ３６から最も遠い側（すなわち図９における最下部）や記録層１０１の内部に当該反射透過膜１０４を設けるようにしても良く、要は実際に記録マークＲＭが記録される記録層１０１とは別に、サーボ用の反射透過膜１０４が設けられていれば良い。また反射透過膜１０４には、螺旋状のトラックが形成される以外にも、例えば同心円状のトラックが形成され、或いは溝構造ではなくピット等が形成されていても良い。

さらに上述した実施の形態においては、対物レンズとしての対物レンズ３６と、移動部としての移動制御部２２及びアクチュエータ３６Ａと、検出部及び補正部としての信号処理部２３とによって光ディスク装置としての光ディスク装置２０を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の回路構成でなる対物レンズと、移動部と、検出部と、補正部とによって光ディスク装置を構成するようにしても良い。

本発明は、大容量の映像データや音声データ等を光ディスクに記録し、また再生する光ディスク装置でも利用できる。

従来の定在波記録型光ディスク装置の構成を示す略線図である。 ホログラム形成を示す略線図である。 ２種類の光ビームを用いる光ディスク装置の構成を示す略線図である。 光ビームの集光（１）の説明に供する略線図である。 光ビームの集光（２）の説明に供する略線図である。 対物レンズのトラッキング移動による集光点の移動の説明に供する略線図である。 本発明の一実施形態による光ディスク装置の構成を示す略線図である。 第１の実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。 光ディスクの内部構成を示す略線図である。 第１の実施の形態におけるビームスポットの様子を示す略線図である。 第１の実施の形態によるサーボ用フォトディテクタの検出領域を示す略線図である。 ホログラムの記録再生原理を示す略線図である。 対物レンズのシフトによる焦点のずれの説明に供する略線図である。 対物レンズのシフトによるビームスポットの移動の説明に供する略線図である。 第２の実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。 第２の実施の形態におけるビームスポットの様子を示す略線図である。 第２の実施の形態によるサーボ用フォトディテクタの検出領域を示す略線図である。 ミラー領域を有する光ディスクの構成を示す略線図である。 他の実施の形態による情報の記録再生原理の説明に供する略線図である。

符号の説明

２０、１２０……光ディスク装置、２１、１２１……制御部、２２、１２２……駆動制御部、２３、１２３……信号処理部、２６、１２６……光ピックアップ、３０……位置制御光学系、３１、５１……レーザダイオード、３２、１３２……グレーティング、３４、５３……コリメータレンズ、３６……対物レンズ、３６Ａ……２軸アクチュエータ、３７……シリンダーレンズ、３８、１３８……サーボ用フォトディテクタ、５４……ガルバノミラー、１００……光ディスク、１０１……記録層、１０４……反射透過膜、１５４……ミラー、Ｌｒ１……赤色光ビーム、Ｌｒ２……赤色反射光ビーム、Ｌｂ１……青色光ビーム、Ｌｂ２……青色反射光ビーム、Ｃ……中心線、Ａｒ、Ａｂ……光軸、Ｆｒ、Ｆｂ……焦点、ｄｆ……深さ、ｇｍ……ずれ量。

Claims (12)

1. 情報が記録される記録層と当該記録層における上記情報の記録位置を特定するためのトラックが設けられた位置決め層とを有する光ディスクに対して光ビームを照射する光ディスク装置であって、
   所定の位置決め用光ビームを上記位置決め層の所望トラックに合わせて集光すると共に、当該位置決め用光ビームと光軸を共有する情報用光ビームを上記記録層に集光する対物レンズと、
   上記トラックとほぼ直交するトラッキング方向に上記対物レンズを移動させることにより、上記位置決め用光ビームの焦点を所望の上記トラックに追従させる移動部と、
   上記対物レンズの上記トラッキング方向に関する移動量を検出する検出部と、
   上記移動量に応じて上記情報用光ビームの集光位置を補正する補正部と
   を具えることを特徴とする光ディスク装置。
2. 上記検出部は、
   上記トラッキング方向に関する上記位置決め用光ビームの焦点と上記所望トラックとのずれ量を表すトラッキングエラー信号を基に上記移動量を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 上記位置決め用光ビームが上記位置決め層により反射されてなる反射光ビームを受光する受光部を具え、
   上記検出部は、
   上記受光部の受光結果を基に、上記対物レンズの上記トラッキング方向に関する上記移動量に応じたオフセット成分が含まれる第１トラッキングエラー信号を生成すると共に、当該オフセット成分が殆ど含まれない第２トラッキングエラー信号を生成し、第１トラッキングエラー信号及び第２トラッキングエラー信号の差分を基に上記移動量を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
4. 上記受光部は、
   上記位置決め用光ビームを受光するための受光領域が複数の分割受光領域に分割され、
   上記検出部は、
   上記分割受光領域におけるそれぞれの受光結果の差分を用いるプッシュプル法により上記第１トラッキングエラー信号を検出する
   ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 上記光ディスクに照射される前の上記位置決め用光ビームを１本のメインビーム及び２本のサブビームに分光する分光素子を具え、
   上記受光部は、
   上記メインビーム及び２本のサブビームをそれぞれ受光するメイン受光領域及び２つのサブ受光領域を有し、
   上記検出部は、
   上記サブ受光領域におけるそれぞれの受光結果の差分を用いる３スポット法により上記第２トラッキングエラー信号を検出する
   ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
6. 上記光ディスクに照射される前の上記位置決め用光ビームをメインビーム及び２本のサブビームに分光する分光素子を具え、
   上記受光部は、
   上記メインビーム及び上記２本のサブビームをそれぞれ受光するメイン受光領域及び２つのサブ受光領域を有し、
   上記検出部は、
   上記サブ受光領域におけるそれぞれの受光結果の差分を用いる３スポット法により上記第２トラッキングエラー信号を検出する
   ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
7. 上記検出部は、
   位置センサまたは距離センサにより上記移動量を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
8. 上記補正部は、
   上記移動量に応じて上記情報用光ビームの進行方向を変化させることにより上記情報用光ビームの集光位置を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
9. 上記情報用光ビームを反射面により反射すると共に、当該反射面の角度を調整することにより上記情報用光ビームの進行方向を変化させるガルバノミラーを具え、
   上記補正部は、
   上記移動量に応じて上記ガルバノミラーにおける上記反射面の角度を調整することにより上記情報用光ビームの集光位置を補正する
   ことを特徴とする請求項８に記載の光ディスク装置。
10. 上記補正部は、
    上記移動量に応じて上記移動部における上記対物レンズの移動量を調整することにより上記情報用光ビームの集光位置を補正する
    ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
11. 上記補正部は、
    上記対物レンズから上記情報用光ビームの焦点までの距離及び上記移動量を基に上記情報用光ビームの集光位置を補正する
    ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
12. 情報が記録される記録層と当該記録層における上記情報の記録位置を特定するためのトラックが設けられた位置決め層とを有する光ディスクに対して光ビームを照射する際の集光位置補正方法であって、
    所定の位置決め用光ビームを上記位置決め層の所望トラックに合わせて集光すると共に、当該位置決め用光ビームと光軸を共有する情報用光ビームを上記記録層に集光する対物レンズを、上記トラックとほぼ直交するトラッキング方向に移動する移動ステップと、
    上記対物レンズの上記トラッキング方向に関する移動量を検出する検出ステップと、
    上記移動量に応じて上記情報用光ビームの集光位置を補正することにより、上記位置決め用光ビームの焦点を所望の上記トラックに追従させる補正ステップと
    を具えることを特徴とする集光位置補正方法。

Images