JP4421149B2 - 光記録媒体の記録再生方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、光記録媒体に情報を記録し、あるいは光記録媒体に記録された情報を再生する方法に関する。なお、本明細書における光記録媒体の意味中には、特段の限定がない限り、光を利用して情報の記録あるいは再生を行うことができる記録媒体の全てが含まれる。したがって、本明細書でいう光記録媒体には、読み取り専用の記録媒体のみならず、磁界変調方式や光強度変調方式によって情報を記録あるいは再生する光磁気ディスクや相変化ディスクなどの記録媒体も含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクの大容量化を達成するためには、記録密度を高めるのが有効である。記録密度を高めるためには、情報の記録時あるいは再生時に光ディスクに照射する光スポットの径を小さくする必要がある。一般に、記録再生時には、レーザ光源からの光を平行光束化した後に対物レンズにおいて集束させたレーザ光を光ディスクに照射している。この場合のレーザ光のスポット径は、λ／ＮＡ（λ＝レーザ光の波長：ＮＡ＝対物レンズの開口数）に比例する。したがって、スポット径を小さくするためには、レーザ光の波長を短くするとともに、開口数の大きな対物レンズを使用するのが有効である。
【０００３】
しかしながら、レーザ光の波長を小さくすれば（たとえば４００ｎｍよりも小さくすれば）、レーザ光が高エネルギ化するために光学部品の特性が損なわれることが懸念される。また、光ディスクは基板上に記録層を設けることにより形成されるが、基板を透過させてから記録層に光を照射させる方法では、基板での光吸収により信号量が劣化してしまうことも懸念される。これらの事情を踏まえれば、使用できるレーザ光の波長は、その下限が４００ｎｍであるといわれており、短波長化によるスポット径の小径化には限界がある。
【０００４】
その一方、ＮＡを大きくする方法では、球面収差による影響が大きくなってしまう。たとえば、基板を透過させてから記録層に光を照射する方法においては、基板の厚み誤差による球面収差は、基板の厚み誤差量に対してＮＡの４乗の割合で増大する。球面収差が生じた場合には、対物レンズが光軸方向に位置ずれしている場合と同様にデフォーカス（焦点ボケ）が生じる（以下、特段の限定がない限りは、単に「デフォーカス」という場合には対物レンズの光軸方向への位置ずれに起因する焦点ボケをさすものとする）。したがって、ＮＡを大きくする方法では、基板厚みの誤差による球面収差の影響を抑制することが不可欠となる。
【０００５】
特開２０００−２１０１４号公報には、対物レンズを光軸方向に移動させることにより、デフォーカスおよび基板の厚み誤差の双方に対応する方法が開示されている。上記公報に記載された方法では、光ディスクに照射したレーザ光の反射光のうち、０次回折光（反射角度が入射角度と同じもの）と１次回折光（反射角度が入射角度よりも大きいもの）との干渉光に基づいて、対物レンズを駆動するための補正信号を生成するようになされている。
【０００６】
本願の図８（ａ）に示したように、光ディスクＤのランドＬに対して光ディスクＤの基板（図示略）を介してレーザ光を照射した場合には、０次回折光と１次回折光とが得られ、これらの回折光は相互に一部干渉する。このとき、光ディスクの基板の厚みが正常であれば、本願の図９に示したように干渉領域Ｆでの光量は各所において一様となる。一方、基板の厚みが正常でなければ、干渉領域Ｆでの光量が一様とはならずに球面収差が生じる。たとえば、基板の厚みが規定値よりも小さければ（−１０μｍ）、干渉領域Ｆのうちの１次回折光領域Ｄｉ１の外延に沿った部分の光量が大きくなる。その一方、基板の厚みが規定値よりも大きければ（＋１０μｍ）、干渉領域Ｆのうちの０次回折光領域Ｄｉ０の外延に沿った部分の光量が大きくなる。
【０００７】
このような傾向は、図面上には表していないがデフォーカスが生じている場合についても同様に伺える。つまり、光ディスクＤと対物レンズとの距離が近過ぎる場合（負にデフォーカスが生じている場合）には、基板の厚みが小さい場合と同様に干渉領域Ｆのうちの１次回折光領域Ｄｉ１の外延に沿った部分の光量が大きくなるのに対して、光ディスクＤと対物レンズとの距離が遠過ぎる場合（正にデフォーカスが生じている場合）には、基板の厚みが大きい場合と同様に干渉領域Ｆのうちの０次回折光領域Ｄｉ０の外延に沿った部分の光量が大きくなる。本願の図８（ｂ）には２つの干渉領域Ｆを同時に２等分する直径線ＤＬ（図８（ａ）参照）に沿った断面での光量分布を示しているが、この図から分かるように、正にデフォーカスが生じている場合と、基板の厚みが大きい場合とで類似した光量分布が生じている。図面上には表していないが、負にデフォーカスが生じている場合と、基板の厚みが小さい場合とでも類似した光量分布が生じている。
【０００８】
そして、上記公報に記載の発明では、本願の図８（ｃ）に示した形態を有する光検知部ＬＡにおいて干渉光を受光し、干渉光の受光量に基づいてデフォーカスおよび基板の厚み誤差に対する補正信号が生成される。光検知部ＬＡでは、干渉領域Ｆからの光を受光する２つの受光領域Ｌａのそれぞれを、２つの受光領域Ａ，Ｂに分割して受光するように構成されている。図８（ａ）をも参照すれば分かるように、受光領域Ａは、１次回折光領域Ｄｉ１の外延に相当する部分からの反射光の受光を担当し、受光領域Ｂは、０次回折光領域Ｄｉ０の外延に相当する部分からの反射光の受光を担当する。そして、受光領域Ａでの受光量から受光領域Ｂでの受光量を差し引いたものが補正信号とされる。つまり、デフォーカスと厚み誤差とを区別せずに補正信号が生成される。たとえば、基板の厚みが大きい場合や正にデフォーカスしている場合には、干渉領域Ｆにおける０次回折光の外延に沿う部分の光量が大きくなることから、補正信号は正の値として生成される。その逆に、基板の厚みが小さい場合や負にデフォーカスしている場合には、干渉領域Ｆにおける１次回折光の外延に沿う部分の光量が大きくなることから、補正信号は負の値として生成される。そして、補正信号の極性およびその大きさに従って、対物レンズを光軸方向に駆動することにより、デフォーカスおよび基板の厚み誤差に対する補正が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上に説明した方法では、対物レンズを光軸方向に駆動させる方法であるために、本願の図８（ｃ）に示したように対物レンズの光軸方向の位置ずれのみに起因してデフォーカスが生じている場合には、フォーカッシングにより上記直径線ＤＬに沿う断面での光量分布が一様化する。その一方で、基板の厚み誤差に起因するデフォーカスと対物レンズの光軸方向の位置ずれに起因するデフォーカスを区別していないため、デフォーカスが基板の厚み誤差に起因する場合には上記光量分布は一様化しない。つまり、図８（ｂ）に示したように対物レンズが光軸方向に位置ずれしている場合と基板の厚み誤差が生じている場合とでは干渉光の光量分布が類似するものの、その光量分布は厳密に一致しない。言い換えれば、基板の厚み誤差に起因する収差は上述したようにＮＡの４乗に比例するのに対して、対物レンズの位置ずれに起因する収差はＮＡの２乗に比例するため、対物レンズを光軸方向に移動させた場合の収差の増減のカーブが各々の収差によって異なる。にもかかわらず、基板の厚み誤差に起因するデフォーカスを、対物レンズの光軸方向の位置ずれに起因するデフォーカスと区別することなく補正信号を生成し、単純に対物レンズを光軸に沿って移動させることにより対応したのでは、干渉光の光量分布は一様化しない。つまり、対物レンズの光軸方向の位置ずれに起因するデフォーカスを対物レンズの移動により補正する場合には、図８（ｄ−１）に示したように干渉光の光量分布を一様とすることができるが、基板の厚み誤差に起因するデフォーカスを対物レンズの移動により補正したのでは、図８（ｄ−２）に示したような光量分布となって、それを一様とすることができない。したがって、上記公報に記載の方法では、基板の厚み誤差に起因したデフォーカスをなくして収差を０にすることができずに補正残差が生じる。これにともなって、基板に厚み誤差が生じている場合に対物レンズの駆動のみにより対応したのでは、収差が全くない場合に比べて光ディスクに形成される光スポットのピーク強度が低下してしまう。
【００１０】
その一方で、ＭＳＲ（Magnetically Induced Super Resolution：磁気超解像）による光磁気媒体（以下「ＭＳＲ媒体」という）では、情報の再生がレーザスポットにおける中心部分の高温部分でのみ行われる。そのため、ＭＳＲ媒体に記録された情報を適切に再生するためには、レーザ光のピーク強度（温度分布）を一定以上に維持する必要がある。このように、ＭＳＲ媒体では、照射光のピーク強度が重要なので、補正残差によるレーザスポットの径の増大（デフォーカス）は情報の再生には殆ど影響がない。したがって、ＭＳＲ媒体の再生では、デフォーカスを最小とするよりも、光スポットのピーク強度を大きく確保するほうが得策である。
【００１１】
本願発明は、このような事情のもとに考えだされたものであって、光記録媒体に情報を記録し、あるいは記録された情報を再生する場合において、光記録媒体の基板の厚み誤差に起因する不具合を解消することを課題としている。
【００１２】
【発明の開示】
本願発明では、上記した課題を解決すべく次の技術的手段を講じている。すなわち、本願発明により提供される光記録媒体の記録再生方法は、フォーカス点からデフォーカッシングさせたときの光記録媒体上の光スポットのピーク強度が最大となるデフォーカス点を、上記光記録媒体の基板の厚み誤差に起因する収差に対する劣化最小点として検出しつつ、光源からの光を照射して上記光記録媒体に情報の記録、再生をする方法であって、上記光記録媒体からの０次回折光と１次回折光との干渉光を受光する、受光量に応じた信号を個別に出力可能な複数の受光領域に分割された干渉光受光領域を有する光検知手段を用いて上記干渉光を検出するに際し、上記複数の受光領域から選択された特定の受光領域を第１のパターンに従って複数の組に分け、各組での受光量に基づいて上記基板の厚み誤差信号を検出する一方で、上記特定の受光領域を上記第１のパターンとは異なる第２のパターンに従って複数の組に分け、各組での受光量に基づいてデフォーカス信号を検出し、上記厚み誤差信号の出力レベルと上記デフォーカス信号の出力レベルとの関係が、予め定められた、光スポットの光量が最大となることを示すときのデフォーカス点を上記劣化最小点として検出することを特徴としている。
【００１４】
たとえば、劣化最小点において厚み誤差信号とデフォーカス信号との差分がゼロとなるように干渉光受光領域を複数の受光領域に分割するとともに第１および第２のパターンを設定しておき、厚み誤差信号とデフォーカス信号との差分がゼロとなったデフォーカス点を劣化最小点として検出する方法が挙げられる。また、劣化最小点における演算値が特定値（たとえばゼロ）となるように、厚み誤差信号とデフォーカス信号とのパラメータとする方程式を定めておき、この方程式に厚み誤差信号とデフォーカス信号を代入した演算結果が上記特定値となったデフォーカス点を劣化最小点として検出するようにしてもよい。
【００１５】
好ましくは、劣化最小点における厚み誤差信号と、そのときの光スポットのピーク強度との関係を予め調べておき、劣化最小点における厚み誤差信号に基づいて、劣化最小点でのピーク強度を演算する。さらに好ましくは、基板の厚みが正常である場合のピーク強度と、劣化最小点でのピーク強度との差分を、光源からの出力を大きくして補償する。
【００１６】
本願発明では、基板厚誤差が生じている場合には、フォーカス点を劣化最小点とするのではなく、光ディスクでの光スポットのピーク強度が最大となるデフォーカス点を劣化最小点としている。したがって、基板厚誤差に起因した光スポットのピーク強度の低減を最小限に抑えることができる。劣化最小点は、たとえば０次回折光と１次回折光との干渉光に基づいて検出するように構成されるが、当該干渉光は特徴的な光量分布を示すために劣化最小点を適切に検出することができる。そして、劣化最小点での光スポットのピーク強度の低下を光源の出力を大きくすることにより補償すれば、光スポットの中心部の温度を一定以上に維持することができるため、ＭＳＲ媒体のような記録媒体であっても適切に情報の再生を行うことができるようになる。
【００１７】
本願発明のその他の利点および特徴については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかとなるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は本願発明に係る光記録媒体の記録再生方法を実現するための光記録再生装置の一例を示す概略構成図である。この光記録再生装置Ｘは、光学系１、信号生成系２、制御部３、アクチュエータ駆動回路４、およびレーザパワー調整回路５を有している。
【００１９】
光学系１は、レーザ光源１０からの光を光ディスクＤに照射するとともに、光ディスクＤからの反射光を信号生成系２の光検出部２０に入射させるためのものである。この光学系１は、レーザ光源１０の他に、コリメートレンズ１１、ハーフミラー１２、対物レンズ１３、およびアクチュエータ１４を有している。レーザ光源１０、コリメートレンズ１１、ハーフミラー１２、および対物レンズ１３は、この順序で同一（光）軸Ｌａ上に配置されている。
【００２０】
レーザ光源１０としては、たとえばＬＤが使用される。コリメートレンズ１１は、レーザ光源１０からの光を平行光束化するものである。ハーフミラー１２は、レーザ光源１０からの光を透過させる一方で、光ディスクＤからの反射光を反射し、それを光検知部２０に向けて進行させるものである。対物レンズ１３は、ハーフミラー１２を透過した光を集束し、それを光ディスクＤに照射するものである。アクチュエータ１４は、対物レンズ１３を光軸Ｌａに沿って移動させるものである。なお、光ディスクＤは、透明基板ｄ１と記録層ｄ２とを有しており、記録層ｄ２のランドＬ（図２（ａ）参照）に情報が記録されるものとする。また、上記光情報記録再生装置Ｘでは、透明基板ｄ１を介してレーザ光源１０からの光がランドＬに照射されるものとする。
【００２１】
一方、信号生成系２は、光検知部２０、データ信号生成部２１、デフォーカス信号生成部２２、および基板厚誤差信号生成部２３を有している。
【００２２】
光検知部２０は、たとえば光電変換素子により構成されている。光検知部２０は、円形状受光領域２４を有しており、この円形状受光領域２４での受光量に基づいて、記録情報に対応したデータ信号がデータ信号生成部２１により生成される。受光領域２４はさらに、干渉光受光領域２５を２つ有している。
【００２３】
図２（ａ）に示したように、光ディスクＤにおける記録エリアたるランドＬに光を照射した場合には、反射光として０次回折光Ｄｉ０と１次回折光Ｄｉ１が得られる。０次回折光Ｄｉ０は入射角と反射角とが同一のものであり、１次回折光Ｄｉ１は入射角よりも反射角のほうが大きいものである。このような反射角の相違から、これらの回折光Ｄｉ０，Ｄｉ１は相互に一部干渉している。この干渉光は、相互に分離されることなく光検知部２０において受光されるが、図２（ａ）および図２（ｃ）を比較すれば明らかなように干渉光受光領域２５は上記干渉光が生じる領域Ｆの形態に対応したものとして設定されている。つまり、０次回折光Ｄｉ０に相当する円と１次回折光Ｄｉ１に相当する円とが重なり合う部分に対応した形状を有している。このような干渉光受光領域２５は、図１に良く表れているように第１から第４干渉光受光領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに分割されている。各受光領域２５ａ〜２５ｄは、受光量に応じた信号を個々に出力することができる。
【００２４】
なお、第１干渉光受光領域２５ａと第２干渉光受光領域２５ｂとの境界線、および第３干渉光受光領域２５ｃと第４干渉光受光領域２５ｄとの境界線は、０次回折光の外延と１次回折光の外延との交点を結んだ直線に相当している。また、第１干渉光受光領域２５ａと第３干渉光受光領域２５ｃとの間の境界線は、たとえば１次回折光と同心であるとともに半径が１次回折光の８３％である円の円弧に相当しており、第２干渉光受光領域２５ｂと第４干渉光受光領域２５ｄとの間の境界線は、たとえば０次回折光と同心であるとともに半径が０次回折光の８３％である円の円弧に相当している。
【００２５】
第１干渉光受光領域２５ａは、図２（ａ）に示した干渉光領域Ｆにおける１次回折光Ｄｉ１の外周部に相当する光を受光するものであり、第２干渉光受光領域２５ｂは、干渉光領域Ｆにおける０次回折光Ｄｉ０の外周部に相当する光を受光するものである。一方、第３および第４干渉光受光領域２５ｃ，２５ｄは、干渉領域Ｆにおける中央部の干渉光を受光するものである。このようにして干渉光受光領域２５を分割する理由として、図８および９を参照して先に説明したように対物レンズ１３の光軸方向への位置ずれや基板の厚み誤差に起因してデフォーカッシングが生じている場合には、干渉領域Ｆの周縁部の光量が特徴的に大小することが挙げられる。すなわち、干渉光における特徴的な光量分布が表れる部分に着目することにより、対物レンズ１３の光軸方向への位置ずれに起因するデフォーカスと基板の厚み誤差に起因してデフォーカスとを区別して検出することができるようになる。
【００２６】
図１に示したデフォーカス信号生成部２２は、対物レンズ１３の光軸方向の位置ずれに起因するデフォーカス量に対応する信号を生成するものである。このデフォーカス信号生成部２２では、たとえば図１および図２（ｃ）に示したように第１および第３干渉光受光領域２５ａ，２５ｃからなる受光領域Ａでの受光量と、第２および第４干渉光受光領域２５ｂ，２５ｄからなる受光領域Ｂでの受光量との差分としてデフォーカス信号が生成される。デフォーカス信号生成部２２は、後述するように補正デフォーカス信号生成部に置き換えてもよい。
【００２７】
図１に示した基板厚誤差信号生成部２３は、光ディスクＤの厚み誤差量に相関する信号を生成するものである。この基板厚誤差信号生成部２３では、たとえば図１および図２（ｃ）に示したように第２および第３干渉光受光領域２５ｂ，２５ｃからなる受光領域Ａでの受光量と、第１および第４干渉光受光領域２５ａ，５２ｄからなる受光領域Ｂでの受光量との差分として基板厚誤差信号が生成される。
【００２８】
制御部３は、たとえばデフォーカス信号および基板厚誤差信号に基づいて所定の演算を行い、その演算結果に基づいてアクチュエータ駆動回路４およびレーザパワー調整回路５を制御するものである。この制御部３では、基板ｄ１に厚み誤差が生じている場合において、光ディスクＤでのレーザスポットのピーク強度が最大となるデフォーカス点が劣化最小点として検出される。
【００２９】
アクチュエータ駆動回路４は、制御部３からの信号に基づいて、アクチュエータ１４を動作させて対物レンズ１３を光軸Ｌａに沿って移動させるためのものである。一方、レーザパワー調整回路５は、制御部３からの信号に基づいて、レーザ光源１０の出力を調整するものである。出力の調整量は、たとえば劣化最小点での基板厚誤差信号とピーク強度との関係を予め調べておいた上で、制御部３において検出された劣化最小点での基板厚誤差信号に基づいて行われる。
【００３０】
図３および図４には、基板厚誤差が１０μｍのときの各デフォーカス量に対する光検知部２０での受光量の分布および光ディスクへの照射光の光量の分布を示した。
【００３１】
図３（ａ）に示したように、デフォーカス量がゼロの場合であっても、基板厚誤差に起因して干渉領域Ｆ（図２（ａ）参照）に光量分布が生じている。このときの光ディスクでの光スポットのピーク強度は、図４（ａ）に示すように対物レンズ１３の光軸方向の位置ずれおよび基板厚誤差が全くない場合のピーク強度（理論最高ピーク強度）と比較して７１％である。
【００３２】
図３（ｂ）ないし図３（ｅ）に示したように、対物レンズ１３を光軸Ｌａの負の方向（光ディスクＤに近づける方向）に位置ずれさせ、負のデフォーカスを生じさせていけば光量分布に変化が生じる。とくに干渉光受光領域２５において、光量分布に大きな変化が生じる。このような光量分布の変化の過程においては、デフォーカス量が−０．７５μｍにおいて干渉光の周縁部の複数の峰部が生じ、特徴的な光量分布が得られる。
【００３３】
一方、図４（ｂ）ないし図４（ｅ）に示したように、対物レンズ１３を光軸Ｌａの負の方向に位置ずれさせて負のデフォーカスを生じさせていけば、光ディスクでの光スポットのピーク強度が徐々に大きくなる。ピーク強度は、デフォーカス量が−０．７５μｍにおいてほぼ最大となり、それよりもさらに負にデフォーカスさせればピーク強度が低下する。基板ｄ１の厚みに誤差が生じていれば、対物レンズ１３の位置が適正化されているフォーカス点よりも、一定量だけ対物レンズ１３が光軸方向に位置ずれしたデフォーカス点にピーク強度が最大となる劣化最小点が現れる。
【００３４】
劣化最小点のときの光量分布は、図３（ｄ）に示したように干渉の周縁部に複数の峰が生じて特徴的なものとなっている。このような特徴的な光量分布が生じている場合には、第１干渉光受光領域２５ａと第２干渉光受光領域２５ｂとの面積比を調整すれば、第１干渉光受光領域２５ａで受光される光量と第２干渉光受光領域２５ｂで受光される光量とを同一とすることができるようになる。
【００３５】
ところで、デフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分は、図２（ｃ）および図２（ｄ）を比較すれば分かるように、図２（ｄ）に示した分割パターンにおいて、受光領域Ａ（第１干渉光受光領域２５ａ）での受光量から受光領域Ｂ（第２干渉光受光領域２５ｂ）での受光量を引いたもの（補正デフォーカス信号）と等価である。上述した通り、第１干渉光受光領域２５ａと第２干渉光受光領域２５ｂとの面積比を適宜設定すれば、劣化最小点において検出されるデフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分をゼロとし、ひいては補正デフォーカス信号をゼロとすることができる。なお、補正デフォーカス信号により劣化最小点を検出する場合には、図１に示したデフォーカス信号生成部２２は、補正デフォーカス信号生成部として構成される。
【００３６】
図５には、基板厚誤差が３０μｍのときの各デフォーカス量に対するピーク強度および各信号の変化のシュミレーション結果を示してある。このときの諸条件は、基板厚が０．６ｍｍ、図１のレンズ１１に対応するもののＮＡが０．６、レーザ波長が６５０ｎｍである。各信号は、図２（ｃ）および図２（ｄ）に示した分割パターンにおいて、受光領域Ａでの受光量と受光領域Ｂでの受光量との差分として示してある。また、第１干渉光受光領域２５ａと第２干渉光受光領域２５ｂとの面積比は、劣化最小点においてデフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分（補正デフォーカス信号）がゼロとなるように設定してある。
【００３７】
図５からは当然のことながら、デーフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分、または補正デフォーカス信号がゼロとなるデフォーカス点は劣化最小点に対応しており、ゼロ点を検出すれば劣化最小点を検出することができることが伺える。
【００３８】
いずれのゼロ点検出方法においても、基板厚誤差に起因する光スポットのピーク強度の低下を補償するためにレーザパワーを調整する場合には、レーザパワー調整量を決定するパラメータが必要となる。そのパラメータとしては、基板厚誤差信号（基板厚絶対誤差量）が最も適切である。劣化最小点における基板厚信号は、基板厚誤差を最も適切に反映したものだからであり、劣化最小点における基板厚信号からは基板厚絶対誤差量を求めることが可能だからである。つまり、劣化最小点での基板厚誤差信号（基板厚絶対誤差量）と劣化最小点でのピーク強度との関係を予め調べておけば、レーザパワーの調整量を容易かつ適切に決定することができるようになる。
【００３９】
なお、劣化最小点における演算値が特定値（たとえばゼロ）となるように、厚み誤差信号とデフォーカス信号とのパラメータとする方程式を定めておき、この方程式に厚み誤差信号とデフォーカス信号を代入した演算結果が上記特定値となったデフォーカス点を劣化最小点として検出するようにしてもよい。
【００４０】
次に、図１および図６を参照して本願発明に係る光記録媒体の記録再生方法の一例をさらに具体的に説明する。
【００４１】
光ディスクＤに記録された情報の再生は、レーザ光源１０からの光を光ディスクＤに照射することにより行われる。レーザ光源１０からの光は、コリメートレンズ１１において平行光束化された後、ハーフミラー１２を透過してから対物レンズ１３に入射する。対物レンズ１３では、平行光が集束され、それが光ディスクＤに照射される。
【００４２】
光ディスクＤに照射された光は、基板ｄ１を透過した後に記録層ｄ２に達して反射し、先とは反対の経路を辿ってハーフミラー１２に入射する。ハーフミラー１２に入射した光は反射して光路が曲げられ、光検出部２０に向けて進行する。
【００４３】
データ信号生成部２１では、光検出部２０の円形受光領域２４において受光された光量に基づいて情報の再生が行われる。一方、デフォーカス信号生成部２２では、図２（ｃ）に示した分割パターンを基準として、受光領域Ａでの受光量から受光領域Ｂでの受光量を差分することによりデフォーカス信号が生成される（Ｓ１）。
【００４４】
制御部３では、デフォーカス信号に基づいてデフォーカス量がゼロであるか否かが判断される（Ｓ２）。デフォーカス量がゼロでないと判断された場合には（Ｓ２：ＮＯ）、制御部３は、アクチュエータ駆動回路４に制御信号を送信し、アクチュエータ１４を介して対物レンズ１３を光軸Ｌａに沿って移動させる。これにより、フォーカッシング制御が行われ、デフォーカス量がゼロとされる。
【００４５】
一方、基板厚誤差信号生成部２３では、図２（ｃ）に示した分割パターンを基準として、受光領域Ａでの受光量から受光領域Ｂでの受光量を差分することにより基板厚誤差信号が生成される（Ｓ４）。制御部３がデフォーカス量がゼロであると判断した場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、あるいはフォーカッシングが行われた場合には（Ｓ３）、そのときの基板厚誤差信号に基づいて基板厚誤差がゼロであるか否かが判断される（Ｓ５）。
【００４６】
制御部３が基板厚誤差がゼロでない判断した場合には（Ｓ５：ＮＯ）、基板厚誤差が正であるか否かが判断される（Ｓ６）。基板厚信号が正であるということは、第２受光領域２５ｂでの受光量が第１受光領域２５ａに比べて大きいということであり、図９を参照すれば分かるように基板厚に正の誤差が生じている。そのため、第２受光領域２５ｂでの受光量を小さくするとともに第１受光領域２５ａでの受光量を大きくし、第１受光領域２５ａと第２受光受光領域２５ｂとの受光量の差分をゼロに近づけてスポット強度を大きくする必要がある（図３（ｄ）参照）。つまり、基板ｄ１の厚みが大きいことに起因した光路長の増加を、対物レンズ１３と光ディスクＤとの距離を大きくして抑制する必要がある。したがって、基板厚誤差が正であると判断した場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、制御部３はアクチュエータ駆動回路４に信号を送信し、アクチュエータ１４を動作させて対物レンズ１３を光軸Ｌａに沿って負方向（対物レンズ１３と光ディスクＤの距離が大きくなる方向）に移動させる。
【００４７】
一方、制御部３が基板厚誤差が正でない、つまり基板厚誤差が負であると判断した場合には（Ｓ６：ＮＯ）、対物レンズ１３を光軸Ｌａに沿って正方向（対物レンズ１３と光ディスクＤの距離が小さくなる方向）に移動させる。
【００４８】
次いで、制御部３は、デフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分を演算し（Ｓ９）、その差分がゼロであるか否かを判断する（Ｓ１０）。なお、制御部３が当該差分がゼロでないと判断した場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、差分がゼロとなるように対物レンズ１３を駆動してデフォーカスを行う。
【００４９】
一方、制御部３がデフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分がゼロであると判断した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、制御部３は、そのデフォーカス点を劣化最小点として検出する。この劣化最小点は、上述した通り基板厚誤差が生じている場合において、光ディスクＤでの光スポットのピーク強度が最大となる点である。
【００５０】
次いで、制御部３は、劣化最小点での基板厚誤差信号に基づいて、基板厚の絶対誤差量を決定し（Ｓ１１）、この絶対誤差量に応じてレーザパワーの調整値を演算する（Ｓ１２）。この調整値は、たとえば絶対誤差量とピーク強度との関係を予め調べおけば、検出された基板厚の絶対誤差量から容易に演算することができる。
【００５１】
レーザパワーの調整値が決定すれば、制御部３は、調整量に応じた信号をレーザパワー調整回路５に送信し、レーザパワー調整回路５によって光源１０の出力を調整する（Ｓ１３）。
【００５２】
本願発明では、基板厚誤差が生じている場合には、フォーカス点を劣化最小点とするのではなく、光ディスクでの光スポットのピーク強度が最大となる点を劣化最小点としている。したがって、基板厚誤差に起因した照射光量の低減を最小限に抑えることができる。劣化最小点は、０次回折光と１次回折光との干渉光に基づいて検出するように構成されているが、当該干渉光は特徴的な光量分布を示すため、たとえば光検知部の受光領域を分割して個々の分割受光領域での受光に基づいてデフォーカス信号（補正デフォーカス信号）や基板厚誤差信号を検出すれば、劣化最小点を適切に検出することができる。そして、劣化最小点での光スポットのピーク強度の不足を、光源の出力を調整することにより補償すれば、光スポットの中心部の温度を一定以上に維持することができるため、ＭＳＲ媒体のような記録媒体であっても適切に情報の再生を行うことができるようになる。
【００５３】
光検出部での円形受光領域の分割パターンは、図２（ｃ）や図２（ｄ）に例示したものには限定されず、たとえばデフォーカス信号（補正デフォーカス信号）や基板厚誤差信号を適切に生成できる限りにおいては、図７（ａ）ないし図７（ｃ）に示した形態であってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本願発明では、基板厚誤差が生じている場合には、フォーカス点を劣化最小点とするのではなく、光ディスクでの光スポットのピーク強度が最大となるデフォーカス点を劣化最小点としている。したがって、基板厚誤差に起因した光スポットのピーク強度の低減を最小限に抑えることができる。劣化最小点は、たとえば０次回折光と１次回折光との干渉光に基づいて検出するように構成されるが、当該干渉光は特徴的な光量分布を示すために劣化最小点を適切に検出することができる。そして、劣化最小点での光スポットのピーク強度の低下を光源の出力を大きくすることにより補償すれば、光スポットの中心部の温度を一定以上に維持することができるため、ＭＳＲ媒体のような記録媒体であっても適切に情報の再生を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る情報記録再生を実現するための光記録再生装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】回折光の干渉領域とデフォーカッシング信号および基板の厚み誤差信号を演算するための光検知部の受光領域との関係を示す図である。
【図３】基板の厚み誤差が１０μｍのときの各デフォーカス量に対する光検知部での受光量の分布図である。
【図４】基板の厚み誤差が１０μｍのときの各デフォーカス量に対する光ディスクへの照射光の光量の分布図である。
【図５】基板の厚み誤差が３０μｍのときのデフォーカス量に対する光照射率および各信号の変化を示すグラフである。
【図６】本願発明を説明するためのフロー図である。
【図７】光検知部における干渉光の受光領域の他の分割例を示す平面図である。
【図８】従来の基板の厚み誤差に対する制御を説明するための回折パターンなどを示す図である。
【図９】基板厚の大小による回折パターン例の模式的斜視図である。
【符号の説明】
１０ 光源
２０ 光検知部
Ｄ 光ディスク（光記録媒体）
ｄ１ 基板（光ディスクの）
【発明の属する技術分野】
本願発明は、光記録媒体に情報を記録し、あるいは光記録媒体に記録された情報を再生する方法に関する。なお、本明細書における光記録媒体の意味中には、特段の限定がない限り、光を利用して情報の記録あるいは再生を行うことができる記録媒体の全てが含まれる。したがって、本明細書でいう光記録媒体には、読み取り専用の記録媒体のみならず、磁界変調方式や光強度変調方式によって情報を記録あるいは再生する光磁気ディスクや相変化ディスクなどの記録媒体も含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクの大容量化を達成するためには、記録密度を高めるのが有効である。記録密度を高めるためには、情報の記録時あるいは再生時に光ディスクに照射する光スポットの径を小さくする必要がある。一般に、記録再生時には、レーザ光源からの光を平行光束化した後に対物レンズにおいて集束させたレーザ光を光ディスクに照射している。この場合のレーザ光のスポット径は、λ／ＮＡ（λ＝レーザ光の波長：ＮＡ＝対物レンズの開口数）に比例する。したがって、スポット径を小さくするためには、レーザ光の波長を短くするとともに、開口数の大きな対物レンズを使用するのが有効である。
【０００３】
しかしながら、レーザ光の波長を小さくすれば（たとえば４００ｎｍよりも小さくすれば）、レーザ光が高エネルギ化するために光学部品の特性が損なわれることが懸念される。また、光ディスクは基板上に記録層を設けることにより形成されるが、基板を透過させてから記録層に光を照射させる方法では、基板での光吸収により信号量が劣化してしまうことも懸念される。これらの事情を踏まえれば、使用できるレーザ光の波長は、その下限が４００ｎｍであるといわれており、短波長化によるスポット径の小径化には限界がある。
【０００４】
その一方、ＮＡを大きくする方法では、球面収差による影響が大きくなってしまう。たとえば、基板を透過させてから記録層に光を照射する方法においては、基板の厚み誤差による球面収差は、基板の厚み誤差量に対してＮＡの４乗の割合で増大する。球面収差が生じた場合には、対物レンズが光軸方向に位置ずれしている場合と同様にデフォーカス（焦点ボケ）が生じる（以下、特段の限定がない限りは、単に「デフォーカス」という場合には対物レンズの光軸方向への位置ずれに起因する焦点ボケをさすものとする）。したがって、ＮＡを大きくする方法では、基板厚みの誤差による球面収差の影響を抑制することが不可欠となる。
【０００５】
特開２０００−２１０１４号公報には、対物レンズを光軸方向に移動させることにより、デフォーカスおよび基板の厚み誤差の双方に対応する方法が開示されている。上記公報に記載された方法では、光ディスクに照射したレーザ光の反射光のうち、０次回折光（反射角度が入射角度と同じもの）と１次回折光（反射角度が入射角度よりも大きいもの）との干渉光に基づいて、対物レンズを駆動するための補正信号を生成するようになされている。
【０００６】
本願の図８（ａ）に示したように、光ディスクＤのランドＬに対して光ディスクＤの基板（図示略）を介してレーザ光を照射した場合には、０次回折光と１次回折光とが得られ、これらの回折光は相互に一部干渉する。このとき、光ディスクの基板の厚みが正常であれば、本願の図９に示したように干渉領域Ｆでの光量は各所において一様となる。一方、基板の厚みが正常でなければ、干渉領域Ｆでの光量が一様とはならずに球面収差が生じる。たとえば、基板の厚みが規定値よりも小さければ（−１０μｍ）、干渉領域Ｆのうちの１次回折光領域Ｄｉ１の外延に沿った部分の光量が大きくなる。その一方、基板の厚みが規定値よりも大きければ（＋１０μｍ）、干渉領域Ｆのうちの０次回折光領域Ｄｉ０の外延に沿った部分の光量が大きくなる。
【０００７】
このような傾向は、図面上には表していないがデフォーカスが生じている場合についても同様に伺える。つまり、光ディスクＤと対物レンズとの距離が近過ぎる場合（負にデフォーカスが生じている場合）には、基板の厚みが小さい場合と同様に干渉領域Ｆのうちの１次回折光領域Ｄｉ１の外延に沿った部分の光量が大きくなるのに対して、光ディスクＤと対物レンズとの距離が遠過ぎる場合（正にデフォーカスが生じている場合）には、基板の厚みが大きい場合と同様に干渉領域Ｆのうちの０次回折光領域Ｄｉ０の外延に沿った部分の光量が大きくなる。本願の図８（ｂ）には２つの干渉領域Ｆを同時に２等分する直径線ＤＬ（図８（ａ）参照）に沿った断面での光量分布を示しているが、この図から分かるように、正にデフォーカスが生じている場合と、基板の厚みが大きい場合とで類似した光量分布が生じている。図面上には表していないが、負にデフォーカスが生じている場合と、基板の厚みが小さい場合とでも類似した光量分布が生じている。
【０００８】
そして、上記公報に記載の発明では、本願の図８（ｃ）に示した形態を有する光検知部ＬＡにおいて干渉光を受光し、干渉光の受光量に基づいてデフォーカスおよび基板の厚み誤差に対する補正信号が生成される。光検知部ＬＡでは、干渉領域Ｆからの光を受光する２つの受光領域Ｌａのそれぞれを、２つの受光領域Ａ，Ｂに分割して受光するように構成されている。図８（ａ）をも参照すれば分かるように、受光領域Ａは、１次回折光領域Ｄｉ１の外延に相当する部分からの反射光の受光を担当し、受光領域Ｂは、０次回折光領域Ｄｉ０の外延に相当する部分からの反射光の受光を担当する。そして、受光領域Ａでの受光量から受光領域Ｂでの受光量を差し引いたものが補正信号とされる。つまり、デフォーカスと厚み誤差とを区別せずに補正信号が生成される。たとえば、基板の厚みが大きい場合や正にデフォーカスしている場合には、干渉領域Ｆにおける０次回折光の外延に沿う部分の光量が大きくなることから、補正信号は正の値として生成される。その逆に、基板の厚みが小さい場合や負にデフォーカスしている場合には、干渉領域Ｆにおける１次回折光の外延に沿う部分の光量が大きくなることから、補正信号は負の値として生成される。そして、補正信号の極性およびその大きさに従って、対物レンズを光軸方向に駆動することにより、デフォーカスおよび基板の厚み誤差に対する補正が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上に説明した方法では、対物レンズを光軸方向に駆動させる方法であるために、本願の図８（ｃ）に示したように対物レンズの光軸方向の位置ずれのみに起因してデフォーカスが生じている場合には、フォーカッシングにより上記直径線ＤＬに沿う断面での光量分布が一様化する。その一方で、基板の厚み誤差に起因するデフォーカスと対物レンズの光軸方向の位置ずれに起因するデフォーカスを区別していないため、デフォーカスが基板の厚み誤差に起因する場合には上記光量分布は一様化しない。つまり、図８（ｂ）に示したように対物レンズが光軸方向に位置ずれしている場合と基板の厚み誤差が生じている場合とでは干渉光の光量分布が類似するものの、その光量分布は厳密に一致しない。言い換えれば、基板の厚み誤差に起因する収差は上述したようにＮＡの４乗に比例するのに対して、対物レンズの位置ずれに起因する収差はＮＡの２乗に比例するため、対物レンズを光軸方向に移動させた場合の収差の増減のカーブが各々の収差によって異なる。にもかかわらず、基板の厚み誤差に起因するデフォーカスを、対物レンズの光軸方向の位置ずれに起因するデフォーカスと区別することなく補正信号を生成し、単純に対物レンズを光軸に沿って移動させることにより対応したのでは、干渉光の光量分布は一様化しない。つまり、対物レンズの光軸方向の位置ずれに起因するデフォーカスを対物レンズの移動により補正する場合には、図８（ｄ−１）に示したように干渉光の光量分布を一様とすることができるが、基板の厚み誤差に起因するデフォーカスを対物レンズの移動により補正したのでは、図８（ｄ−２）に示したような光量分布となって、それを一様とすることができない。したがって、上記公報に記載の方法では、基板の厚み誤差に起因したデフォーカスをなくして収差を０にすることができずに補正残差が生じる。これにともなって、基板に厚み誤差が生じている場合に対物レンズの駆動のみにより対応したのでは、収差が全くない場合に比べて光ディスクに形成される光スポットのピーク強度が低下してしまう。
【００１０】
その一方で、ＭＳＲ（Magnetically Induced Super Resolution：磁気超解像）による光磁気媒体（以下「ＭＳＲ媒体」という）では、情報の再生がレーザスポットにおける中心部分の高温部分でのみ行われる。そのため、ＭＳＲ媒体に記録された情報を適切に再生するためには、レーザ光のピーク強度（温度分布）を一定以上に維持する必要がある。このように、ＭＳＲ媒体では、照射光のピーク強度が重要なので、補正残差によるレーザスポットの径の増大（デフォーカス）は情報の再生には殆ど影響がない。したがって、ＭＳＲ媒体の再生では、デフォーカスを最小とするよりも、光スポットのピーク強度を大きく確保するほうが得策である。
【００１１】
本願発明は、このような事情のもとに考えだされたものであって、光記録媒体に情報を記録し、あるいは記録された情報を再生する場合において、光記録媒体の基板の厚み誤差に起因する不具合を解消することを課題としている。
【００１２】
【発明の開示】
本願発明では、上記した課題を解決すべく次の技術的手段を講じている。すなわち、本願発明により提供される光記録媒体の記録再生方法は、フォーカス点からデフォーカッシングさせたときの光記録媒体上の光スポットのピーク強度が最大となるデフォーカス点を、上記光記録媒体の基板の厚み誤差に起因する収差に対する劣化最小点として検出しつつ、光源からの光を照射して上記光記録媒体に情報の記録、再生をする方法であって、上記光記録媒体からの０次回折光と１次回折光との干渉光を受光する、受光量に応じた信号を個別に出力可能な複数の受光領域に分割された干渉光受光領域を有する光検知手段を用いて上記干渉光を検出するに際し、上記複数の受光領域から選択された特定の受光領域を第１のパターンに従って複数の組に分け、各組での受光量に基づいて上記基板の厚み誤差信号を検出する一方で、上記特定の受光領域を上記第１のパターンとは異なる第２のパターンに従って複数の組に分け、各組での受光量に基づいてデフォーカス信号を検出し、上記厚み誤差信号の出力レベルと上記デフォーカス信号の出力レベルとの関係が、予め定められた、光スポットの光量が最大となることを示すときのデフォーカス点を上記劣化最小点として検出することを特徴としている。
【００１４】
たとえば、劣化最小点において厚み誤差信号とデフォーカス信号との差分がゼロとなるように干渉光受光領域を複数の受光領域に分割するとともに第１および第２のパターンを設定しておき、厚み誤差信号とデフォーカス信号との差分がゼロとなったデフォーカス点を劣化最小点として検出する方法が挙げられる。また、劣化最小点における演算値が特定値（たとえばゼロ）となるように、厚み誤差信号とデフォーカス信号とのパラメータとする方程式を定めておき、この方程式に厚み誤差信号とデフォーカス信号を代入した演算結果が上記特定値となったデフォーカス点を劣化最小点として検出するようにしてもよい。
【００１５】
好ましくは、劣化最小点における厚み誤差信号と、そのときの光スポットのピーク強度との関係を予め調べておき、劣化最小点における厚み誤差信号に基づいて、劣化最小点でのピーク強度を演算する。さらに好ましくは、基板の厚みが正常である場合のピーク強度と、劣化最小点でのピーク強度との差分を、光源からの出力を大きくして補償する。
【００１６】
本願発明では、基板厚誤差が生じている場合には、フォーカス点を劣化最小点とするのではなく、光ディスクでの光スポットのピーク強度が最大となるデフォーカス点を劣化最小点としている。したがって、基板厚誤差に起因した光スポットのピーク強度の低減を最小限に抑えることができる。劣化最小点は、たとえば０次回折光と１次回折光との干渉光に基づいて検出するように構成されるが、当該干渉光は特徴的な光量分布を示すために劣化最小点を適切に検出することができる。そして、劣化最小点での光スポットのピーク強度の低下を光源の出力を大きくすることにより補償すれば、光スポットの中心部の温度を一定以上に維持することができるため、ＭＳＲ媒体のような記録媒体であっても適切に情報の再生を行うことができるようになる。
【００１７】
本願発明のその他の利点および特徴については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかとなるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は本願発明に係る光記録媒体の記録再生方法を実現するための光記録再生装置の一例を示す概略構成図である。この光記録再生装置Ｘは、光学系１、信号生成系２、制御部３、アクチュエータ駆動回路４、およびレーザパワー調整回路５を有している。
【００１９】
光学系１は、レーザ光源１０からの光を光ディスクＤに照射するとともに、光ディスクＤからの反射光を信号生成系２の光検出部２０に入射させるためのものである。この光学系１は、レーザ光源１０の他に、コリメートレンズ１１、ハーフミラー１２、対物レンズ１３、およびアクチュエータ１４を有している。レーザ光源１０、コリメートレンズ１１、ハーフミラー１２、および対物レンズ１３は、この順序で同一（光）軸Ｌａ上に配置されている。
【００２０】
レーザ光源１０としては、たとえばＬＤが使用される。コリメートレンズ１１は、レーザ光源１０からの光を平行光束化するものである。ハーフミラー１２は、レーザ光源１０からの光を透過させる一方で、光ディスクＤからの反射光を反射し、それを光検知部２０に向けて進行させるものである。対物レンズ１３は、ハーフミラー１２を透過した光を集束し、それを光ディスクＤに照射するものである。アクチュエータ１４は、対物レンズ１３を光軸Ｌａに沿って移動させるものである。なお、光ディスクＤは、透明基板ｄ１と記録層ｄ２とを有しており、記録層ｄ２のランドＬ（図２（ａ）参照）に情報が記録されるものとする。また、上記光情報記録再生装置Ｘでは、透明基板ｄ１を介してレーザ光源１０からの光がランドＬに照射されるものとする。
【００２１】
一方、信号生成系２は、光検知部２０、データ信号生成部２１、デフォーカス信号生成部２２、および基板厚誤差信号生成部２３を有している。
【００２２】
光検知部２０は、たとえば光電変換素子により構成されている。光検知部２０は、円形状受光領域２４を有しており、この円形状受光領域２４での受光量に基づいて、記録情報に対応したデータ信号がデータ信号生成部２１により生成される。受光領域２４はさらに、干渉光受光領域２５を２つ有している。
【００２３】
図２（ａ）に示したように、光ディスクＤにおける記録エリアたるランドＬに光を照射した場合には、反射光として０次回折光Ｄｉ０と１次回折光Ｄｉ１が得られる。０次回折光Ｄｉ０は入射角と反射角とが同一のものであり、１次回折光Ｄｉ１は入射角よりも反射角のほうが大きいものである。このような反射角の相違から、これらの回折光Ｄｉ０，Ｄｉ１は相互に一部干渉している。この干渉光は、相互に分離されることなく光検知部２０において受光されるが、図２（ａ）および図２（ｃ）を比較すれば明らかなように干渉光受光領域２５は上記干渉光が生じる領域Ｆの形態に対応したものとして設定されている。つまり、０次回折光Ｄｉ０に相当する円と１次回折光Ｄｉ１に相当する円とが重なり合う部分に対応した形状を有している。このような干渉光受光領域２５は、図１に良く表れているように第１から第４干渉光受光領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに分割されている。各受光領域２５ａ〜２５ｄは、受光量に応じた信号を個々に出力することができる。
【００２４】
なお、第１干渉光受光領域２５ａと第２干渉光受光領域２５ｂとの境界線、および第３干渉光受光領域２５ｃと第４干渉光受光領域２５ｄとの境界線は、０次回折光の外延と１次回折光の外延との交点を結んだ直線に相当している。また、第１干渉光受光領域２５ａと第３干渉光受光領域２５ｃとの間の境界線は、たとえば１次回折光と同心であるとともに半径が１次回折光の８３％である円の円弧に相当しており、第２干渉光受光領域２５ｂと第４干渉光受光領域２５ｄとの間の境界線は、たとえば０次回折光と同心であるとともに半径が０次回折光の８３％である円の円弧に相当している。
【００２５】
第１干渉光受光領域２５ａは、図２（ａ）に示した干渉光領域Ｆにおける１次回折光Ｄｉ１の外周部に相当する光を受光するものであり、第２干渉光受光領域２５ｂは、干渉光領域Ｆにおける０次回折光Ｄｉ０の外周部に相当する光を受光するものである。一方、第３および第４干渉光受光領域２５ｃ，２５ｄは、干渉領域Ｆにおける中央部の干渉光を受光するものである。このようにして干渉光受光領域２５を分割する理由として、図８および９を参照して先に説明したように対物レンズ１３の光軸方向への位置ずれや基板の厚み誤差に起因してデフォーカッシングが生じている場合には、干渉領域Ｆの周縁部の光量が特徴的に大小することが挙げられる。すなわち、干渉光における特徴的な光量分布が表れる部分に着目することにより、対物レンズ１３の光軸方向への位置ずれに起因するデフォーカスと基板の厚み誤差に起因してデフォーカスとを区別して検出することができるようになる。
【００２６】
図１に示したデフォーカス信号生成部２２は、対物レンズ１３の光軸方向の位置ずれに起因するデフォーカス量に対応する信号を生成するものである。このデフォーカス信号生成部２２では、たとえば図１および図２（ｃ）に示したように第１および第３干渉光受光領域２５ａ，２５ｃからなる受光領域Ａでの受光量と、第２および第４干渉光受光領域２５ｂ，２５ｄからなる受光領域Ｂでの受光量との差分としてデフォーカス信号が生成される。デフォーカス信号生成部２２は、後述するように補正デフォーカス信号生成部に置き換えてもよい。
【００２７】
図１に示した基板厚誤差信号生成部２３は、光ディスクＤの厚み誤差量に相関する信号を生成するものである。この基板厚誤差信号生成部２３では、たとえば図１および図２（ｃ）に示したように第２および第３干渉光受光領域２５ｂ，２５ｃからなる受光領域Ａでの受光量と、第１および第４干渉光受光領域２５ａ，５２ｄからなる受光領域Ｂでの受光量との差分として基板厚誤差信号が生成される。
【００２８】
制御部３は、たとえばデフォーカス信号および基板厚誤差信号に基づいて所定の演算を行い、その演算結果に基づいてアクチュエータ駆動回路４およびレーザパワー調整回路５を制御するものである。この制御部３では、基板ｄ１に厚み誤差が生じている場合において、光ディスクＤでのレーザスポットのピーク強度が最大となるデフォーカス点が劣化最小点として検出される。
【００２９】
アクチュエータ駆動回路４は、制御部３からの信号に基づいて、アクチュエータ１４を動作させて対物レンズ１３を光軸Ｌａに沿って移動させるためのものである。一方、レーザパワー調整回路５は、制御部３からの信号に基づいて、レーザ光源１０の出力を調整するものである。出力の調整量は、たとえば劣化最小点での基板厚誤差信号とピーク強度との関係を予め調べておいた上で、制御部３において検出された劣化最小点での基板厚誤差信号に基づいて行われる。
【００３０】
図３および図４には、基板厚誤差が１０μｍのときの各デフォーカス量に対する光検知部２０での受光量の分布および光ディスクへの照射光の光量の分布を示した。
【００３１】
図３（ａ）に示したように、デフォーカス量がゼロの場合であっても、基板厚誤差に起因して干渉領域Ｆ（図２（ａ）参照）に光量分布が生じている。このときの光ディスクでの光スポットのピーク強度は、図４（ａ）に示すように対物レンズ１３の光軸方向の位置ずれおよび基板厚誤差が全くない場合のピーク強度（理論最高ピーク強度）と比較して７１％である。
【００３２】
図３（ｂ）ないし図３（ｅ）に示したように、対物レンズ１３を光軸Ｌａの負の方向（光ディスクＤに近づける方向）に位置ずれさせ、負のデフォーカスを生じさせていけば光量分布に変化が生じる。とくに干渉光受光領域２５において、光量分布に大きな変化が生じる。このような光量分布の変化の過程においては、デフォーカス量が−０．７５μｍにおいて干渉光の周縁部の複数の峰部が生じ、特徴的な光量分布が得られる。
【００３３】
一方、図４（ｂ）ないし図４（ｅ）に示したように、対物レンズ１３を光軸Ｌａの負の方向に位置ずれさせて負のデフォーカスを生じさせていけば、光ディスクでの光スポットのピーク強度が徐々に大きくなる。ピーク強度は、デフォーカス量が−０．７５μｍにおいてほぼ最大となり、それよりもさらに負にデフォーカスさせればピーク強度が低下する。基板ｄ１の厚みに誤差が生じていれば、対物レンズ１３の位置が適正化されているフォーカス点よりも、一定量だけ対物レンズ１３が光軸方向に位置ずれしたデフォーカス点にピーク強度が最大となる劣化最小点が現れる。
【００３４】
劣化最小点のときの光量分布は、図３（ｄ）に示したように干渉の周縁部に複数の峰が生じて特徴的なものとなっている。このような特徴的な光量分布が生じている場合には、第１干渉光受光領域２５ａと第２干渉光受光領域２５ｂとの面積比を調整すれば、第１干渉光受光領域２５ａで受光される光量と第２干渉光受光領域２５ｂで受光される光量とを同一とすることができるようになる。
【００３５】
ところで、デフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分は、図２（ｃ）および図２（ｄ）を比較すれば分かるように、図２（ｄ）に示した分割パターンにおいて、受光領域Ａ（第１干渉光受光領域２５ａ）での受光量から受光領域Ｂ（第２干渉光受光領域２５ｂ）での受光量を引いたもの（補正デフォーカス信号）と等価である。上述した通り、第１干渉光受光領域２５ａと第２干渉光受光領域２５ｂとの面積比を適宜設定すれば、劣化最小点において検出されるデフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分をゼロとし、ひいては補正デフォーカス信号をゼロとすることができる。なお、補正デフォーカス信号により劣化最小点を検出する場合には、図１に示したデフォーカス信号生成部２２は、補正デフォーカス信号生成部として構成される。
【００３６】
図５には、基板厚誤差が３０μｍのときの各デフォーカス量に対するピーク強度および各信号の変化のシュミレーション結果を示してある。このときの諸条件は、基板厚が０．６ｍｍ、図１のレンズ１１に対応するもののＮＡが０．６、レーザ波長が６５０ｎｍである。各信号は、図２（ｃ）および図２（ｄ）に示した分割パターンにおいて、受光領域Ａでの受光量と受光領域Ｂでの受光量との差分として示してある。また、第１干渉光受光領域２５ａと第２干渉光受光領域２５ｂとの面積比は、劣化最小点においてデフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分（補正デフォーカス信号）がゼロとなるように設定してある。
【００３７】
図５からは当然のことながら、デーフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分、または補正デフォーカス信号がゼロとなるデフォーカス点は劣化最小点に対応しており、ゼロ点を検出すれば劣化最小点を検出することができることが伺える。
【００３８】
いずれのゼロ点検出方法においても、基板厚誤差に起因する光スポットのピーク強度の低下を補償するためにレーザパワーを調整する場合には、レーザパワー調整量を決定するパラメータが必要となる。そのパラメータとしては、基板厚誤差信号（基板厚絶対誤差量）が最も適切である。劣化最小点における基板厚信号は、基板厚誤差を最も適切に反映したものだからであり、劣化最小点における基板厚信号からは基板厚絶対誤差量を求めることが可能だからである。つまり、劣化最小点での基板厚誤差信号（基板厚絶対誤差量）と劣化最小点でのピーク強度との関係を予め調べておけば、レーザパワーの調整量を容易かつ適切に決定することができるようになる。
【００３９】
なお、劣化最小点における演算値が特定値（たとえばゼロ）となるように、厚み誤差信号とデフォーカス信号とのパラメータとする方程式を定めておき、この方程式に厚み誤差信号とデフォーカス信号を代入した演算結果が上記特定値となったデフォーカス点を劣化最小点として検出するようにしてもよい。
【００４０】
次に、図１および図６を参照して本願発明に係る光記録媒体の記録再生方法の一例をさらに具体的に説明する。
【００４１】
光ディスクＤに記録された情報の再生は、レーザ光源１０からの光を光ディスクＤに照射することにより行われる。レーザ光源１０からの光は、コリメートレンズ１１において平行光束化された後、ハーフミラー１２を透過してから対物レンズ１３に入射する。対物レンズ１３では、平行光が集束され、それが光ディスクＤに照射される。
【００４２】
光ディスクＤに照射された光は、基板ｄ１を透過した後に記録層ｄ２に達して反射し、先とは反対の経路を辿ってハーフミラー１２に入射する。ハーフミラー１２に入射した光は反射して光路が曲げられ、光検出部２０に向けて進行する。
【００４３】
データ信号生成部２１では、光検出部２０の円形受光領域２４において受光された光量に基づいて情報の再生が行われる。一方、デフォーカス信号生成部２２では、図２（ｃ）に示した分割パターンを基準として、受光領域Ａでの受光量から受光領域Ｂでの受光量を差分することによりデフォーカス信号が生成される（Ｓ１）。
【００４４】
制御部３では、デフォーカス信号に基づいてデフォーカス量がゼロであるか否かが判断される（Ｓ２）。デフォーカス量がゼロでないと判断された場合には（Ｓ２：ＮＯ）、制御部３は、アクチュエータ駆動回路４に制御信号を送信し、アクチュエータ１４を介して対物レンズ１３を光軸Ｌａに沿って移動させる。これにより、フォーカッシング制御が行われ、デフォーカス量がゼロとされる。
【００４５】
一方、基板厚誤差信号生成部２３では、図２（ｃ）に示した分割パターンを基準として、受光領域Ａでの受光量から受光領域Ｂでの受光量を差分することにより基板厚誤差信号が生成される（Ｓ４）。制御部３がデフォーカス量がゼロであると判断した場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、あるいはフォーカッシングが行われた場合には（Ｓ３）、そのときの基板厚誤差信号に基づいて基板厚誤差がゼロであるか否かが判断される（Ｓ５）。
【００４６】
制御部３が基板厚誤差がゼロでない判断した場合には（Ｓ５：ＮＯ）、基板厚誤差が正であるか否かが判断される（Ｓ６）。基板厚信号が正であるということは、第２受光領域２５ｂでの受光量が第１受光領域２５ａに比べて大きいということであり、図９を参照すれば分かるように基板厚に正の誤差が生じている。そのため、第２受光領域２５ｂでの受光量を小さくするとともに第１受光領域２５ａでの受光量を大きくし、第１受光領域２５ａと第２受光受光領域２５ｂとの受光量の差分をゼロに近づけてスポット強度を大きくする必要がある（図３（ｄ）参照）。つまり、基板ｄ１の厚みが大きいことに起因した光路長の増加を、対物レンズ１３と光ディスクＤとの距離を大きくして抑制する必要がある。したがって、基板厚誤差が正であると判断した場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、制御部３はアクチュエータ駆動回路４に信号を送信し、アクチュエータ１４を動作させて対物レンズ１３を光軸Ｌａに沿って負方向（対物レンズ１３と光ディスクＤの距離が大きくなる方向）に移動させる。
【００４７】
一方、制御部３が基板厚誤差が正でない、つまり基板厚誤差が負であると判断した場合には（Ｓ６：ＮＯ）、対物レンズ１３を光軸Ｌａに沿って正方向（対物レンズ１３と光ディスクＤの距離が小さくなる方向）に移動させる。
【００４８】
次いで、制御部３は、デフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分を演算し（Ｓ９）、その差分がゼロであるか否かを判断する（Ｓ１０）。なお、制御部３が当該差分がゼロでないと判断した場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、差分がゼロとなるように対物レンズ１３を駆動してデフォーカスを行う。
【００４９】
一方、制御部３がデフォーカス信号と基板厚誤差信号との差分がゼロであると判断した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、制御部３は、そのデフォーカス点を劣化最小点として検出する。この劣化最小点は、上述した通り基板厚誤差が生じている場合において、光ディスクＤでの光スポットのピーク強度が最大となる点である。
【００５０】
次いで、制御部３は、劣化最小点での基板厚誤差信号に基づいて、基板厚の絶対誤差量を決定し（Ｓ１１）、この絶対誤差量に応じてレーザパワーの調整値を演算する（Ｓ１２）。この調整値は、たとえば絶対誤差量とピーク強度との関係を予め調べおけば、検出された基板厚の絶対誤差量から容易に演算することができる。
【００５１】
レーザパワーの調整値が決定すれば、制御部３は、調整量に応じた信号をレーザパワー調整回路５に送信し、レーザパワー調整回路５によって光源１０の出力を調整する（Ｓ１３）。
【００５２】
本願発明では、基板厚誤差が生じている場合には、フォーカス点を劣化最小点とするのではなく、光ディスクでの光スポットのピーク強度が最大となる点を劣化最小点としている。したがって、基板厚誤差に起因した照射光量の低減を最小限に抑えることができる。劣化最小点は、０次回折光と１次回折光との干渉光に基づいて検出するように構成されているが、当該干渉光は特徴的な光量分布を示すため、たとえば光検知部の受光領域を分割して個々の分割受光領域での受光に基づいてデフォーカス信号（補正デフォーカス信号）や基板厚誤差信号を検出すれば、劣化最小点を適切に検出することができる。そして、劣化最小点での光スポットのピーク強度の不足を、光源の出力を調整することにより補償すれば、光スポットの中心部の温度を一定以上に維持することができるため、ＭＳＲ媒体のような記録媒体であっても適切に情報の再生を行うことができるようになる。
【００５３】
光検出部での円形受光領域の分割パターンは、図２（ｃ）や図２（ｄ）に例示したものには限定されず、たとえばデフォーカス信号（補正デフォーカス信号）や基板厚誤差信号を適切に生成できる限りにおいては、図７（ａ）ないし図７（ｃ）に示した形態であってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本願発明では、基板厚誤差が生じている場合には、フォーカス点を劣化最小点とするのではなく、光ディスクでの光スポットのピーク強度が最大となるデフォーカス点を劣化最小点としている。したがって、基板厚誤差に起因した光スポットのピーク強度の低減を最小限に抑えることができる。劣化最小点は、たとえば０次回折光と１次回折光との干渉光に基づいて検出するように構成されるが、当該干渉光は特徴的な光量分布を示すために劣化最小点を適切に検出することができる。そして、劣化最小点での光スポットのピーク強度の低下を光源の出力を大きくすることにより補償すれば、光スポットの中心部の温度を一定以上に維持することができるため、ＭＳＲ媒体のような記録媒体であっても適切に情報の再生を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る情報記録再生を実現するための光記録再生装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】回折光の干渉領域とデフォーカッシング信号および基板の厚み誤差信号を演算するための光検知部の受光領域との関係を示す図である。
【図３】基板の厚み誤差が１０μｍのときの各デフォーカス量に対する光検知部での受光量の分布図である。
【図４】基板の厚み誤差が１０μｍのときの各デフォーカス量に対する光ディスクへの照射光の光量の分布図である。
【図５】基板の厚み誤差が３０μｍのときのデフォーカス量に対する光照射率および各信号の変化を示すグラフである。
【図６】本願発明を説明するためのフロー図である。
【図７】光検知部における干渉光の受光領域の他の分割例を示す平面図である。
【図８】従来の基板の厚み誤差に対する制御を説明するための回折パターンなどを示す図である。
【図９】基板厚の大小による回折パターン例の模式的斜視図である。
【符号の説明】
１０ 光源
２０ 光検知部
Ｄ 光ディスク（光記録媒体）
ｄ１ 基板（光ディスクの）
Claims (3)
- フォーカス点からデフォーカッシングさせたときの光記録媒体上の光スポットのピーク強度が最大となるデフォーカス点を、上記光記録媒体の基板の厚み誤差に起因する収差に対する劣化最小点として検出しつつ、光源からの光を照射して上記光記録媒体に情報の記録、再生をする方法であって、
上記光記録媒体からの０次回折光と１次回折光との干渉光を受光する、受光量に応じた信号を個別に出力可能な複数の受光領域に分割された干渉光受光領域を有する光検知手段を用いて上記干渉光を検出するに際し、
上記複数の受光領域から選択された特定の受光領域を第１のパターンに従って複数の組に分け、各組での受光量に基づいて上記基板の厚み誤差信号を検出する一方で、上記特定の受光領域を上記第１のパターンとは異なる第２のパターンに従って複数の組に分け、各組での受光量に基づいてデフォーカス信号を検出し、
上記厚み誤差信号の出力レベルと上記デフォーカス信号の出力レベルとの関係が、予め定められた、光スポットの光量が最大となることを示すときのデフォーカス点を上記劣化最小点として検出することを特徴とする、光記録媒体の記録再生方法。 - 上記劣化最小点における厚み誤差信号と、そのときの光スポットのピーク強度との関係を予め調べておき、上記劣化最小点における厚み誤差信号に基づいて、上記劣化最小点での上記ピーク強度を演算する、請求項１に記載の光記録媒体の記録再生方法。
- 上記基板の厚みが正常である場合のピーク強度と、上記劣化最小点でのピーク強度との差分を、上記光源からの出力を大きくして補償する、請求項１または２に記載の光記録媒体の記録再生方法。
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