JP4565353B2 - 光ディスク装置及び位置制御方法並びに光ピックアップ - Google Patents

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

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Description

本発明は光ディスク装置及び位置制御方法並びに光ピックアップに関し、例えば光ディスクに複数層の記録する光ディスク装置に適用して好適なものである。
従来、光ディスク装置においては、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等、光ディスクに対して光ビームを照射し、その反射光を読み取ることにより情報を再生するようになされたものが広く普及している。
またかかる従来の光ディスク装置では、当該光ディスクに対して光ビームを照射し、当該光ディスクの局所的な反射率等を変化させることにより、情報の記録を行うようになされている。
この光ディスクに関しては、当該光ディスク上に形成される光スポットの大きさは、およそλ／ＮＡ（λ：光ビームの波長、ＮＡ:開口数）で与えられ、解像度もこの値に比例することが知られている。例えば、ＢＤ方式では、直径１２０［ｍｍ］の光ディスクにおよそ２５［ＧＢ］のデータを記録することができる。
ところで光ディスクには、音楽コンテンツや映像コンテンツ等の各種コンテンツ、或いはコンピュータ用の各種データ等のような種々の情報が記録されるようになされている。特に近年では、映像の高精細化や音楽の高音質化等により情報量が増大し、また１枚の光ディスクに記録するコンテンツ数の増加が要求されているため、当該光ディスクのさらなる大容量化が要求されている。
そこで光ディスク装置のなかには、光ディスクの一様な記録層内に記録マークの層を複数積層しながら記録することにより大容量化を図ったものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
かかる構成の光ディスク装置に対応した光ディスクでは、記録層内が一様であり、当該記録層内には位置の目印となり得るものが存在しない。このため光ディスク装置は、トラック等が形成されたサーボ層を別途設け、当該サーボ層を光ディスクにおける厚さ方向の基準位置として当該記録層内の所望箇所に記録マークを形成するようになされている。
例えば図１に示す光ディスク装置１では、記録マークを形成するための記録層２Ａ及びトラック等が形成されたサーボ層２Ｂを有する光ディスク２に対し情報を記録し、また当該光ディスク２から情報を再生するようになされている。
光ディスク装置１は、サーボ用の光ビームＬ１をビームスプリッタ３により透過させ、対物レンズ４によりサーボ層２Ｂに集光させる。光ディスク装置１は、光ビームＬ１がサーボ層２Ｂにより反射されてなる反射光ビームＬ２Ｒを受光し、その受光結果を基に対物レンズ４のフォーカス制御及びトラッキング制御等を行う。
また光ディスク装置１は、情報を記録又は再生するための光ビームＬ２についてリレーレンズ５により発散角を調整し、ビームスプリッタ３へ入射させる。リレーレンズ５は、光ビームＬ２の光軸に沿って移動し得るレンズ６及び固定されたレンズ７を有しており、レンズ６を移動させることにより光ビームＬ２の発散角又は収束角を調整する。
その後光ディスク装置１は、光ビームＬ２をビームスプリッタ３により反射させ、対物レンズ４により光ディスク２の記録層２Ａ内に集光させる。この結果、光ディスク装置１は、焦点Ｆ２の位置に記録マークを形成することができる。
このように光ディスク装置１は、リレーレンズ５におけるレンズ６の位置制御結果に応じて、記録層２内における焦点Ｆ２の位置を調整するようになされている。
特開２００７−２２０２０６公報（第１図、第４図及び第５図）
ところで光ディスク装置１は、光ビームＬ２がリレーレンズ５から出射される際の発散角に応じて、当該光ビームＬ２の集光位置、すなわち焦点Ｆ２の位置が変化する。このため光ディスク装置１は、焦点Ｆ２の位置精度を、リレーレンズ５におけるレンズ６の位置制御精度に依存させることになる。
このため光ディスク装置１は、リレーレンズ５におけるレンズ６の位置制御精度が低い場合、焦点Ｆ２の位置制御精度を低下させてしまうという問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光ディスク内に記録マークの層を複数積層する際の位置精度を向上し得る光ディスク装置及び位置制御方法並びに光ピックアップを提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明の光ディスク装置においては、情報を表す記録マークが平面状に複数配列されてなるマーク層を一様な記録層内に１層又は２層以上重ねて形成する光ディスクに対し、情報を記録又は再生するための情報光ビームを集光すると共に、情報光ビームの照射位置を定めるためのサーボ光ビームを集光する対物レンズと、対物レンズによるサーボ光ビームの焦点を、対物レンズによる情報光ビームの焦点から情報光ビームの光軸方向に関し所定の層方向距離だけ離隔させると共に光ディスクの径方向に関し所定の径方向距離だけ離隔させるよう、対物レンズに入射する情報光ビーム及びサーボ光ビームの光路を形成する光路形成部と、サーボ光ビームを複数のサーボ光ビームに分光することにより、対物レンズにより複数のサーボ光ビームがそれぞれ集光された際の焦点位置を情報光ビームの光軸方向に関し互いに相違させる分光器と、複数のサーボ光ビームが光ディスクによりそれぞれ反射されてなる複数のサーボ反射光ビームを受光してそれぞれの受光結果に基づいた受光信号を生成する受光部と、サーボ反射光ビームの受光結果を基に、サーボ光ビームの焦点が記録済のマーク層における記録マークにより形成された所望トラックに合焦するよう対物レンズの位置をフォーカス方向及びトラッキング方向に制御すると共に、複数の受光信号における振幅同士の差分を基に、情報光ビームの光軸方向に関する対物レンズの位置を制御する位置制御部とを設けるようにした。
本発明の光ディスク装置は、形成済のマーク層にサーボ光ビームを合焦させるよう対物レンズの位置をフォーカス方向及びトラッキング方向に制御することにより、一様な光ディスク内における、当該形成済のマーク層から所定の層方向距離だけ離隔すると共に半径方向に所定の距離だけ離隔した箇所に記録マークを形成することができる。また本発明の光ディスク装置は、複数の受光信号における振幅同士の差分を用いることにより、軸方向に関する位置制御の精度を高めることができる。
また本発明の位置制御方法においては、情報を表す記録マークが平面状に複数配列されてなるマーク層を一様な記録層内に１層又は２層以上重ねて形成する光ディスクに情報を記録又は再生するための情報光ビームと、情報光ビームの照射位置を定めるためのサーボ光ビームとを、所定の対物レンズに入射させることにより、当該対物レンズによりサーボ光ビームが集光されるときの焦点を、当該対物レンズにより情報光ビームが集光されるときの焦点から情報光ビームの光軸方向に関し所定の層方向距離だけ離隔させると共に光ディスクの径方向に関し所定の径方向距離だけ離隔させる入射ステップと、サーボ光ビームを複数のサーボ光ビームに分光することにより、対物レンズにより複数のサーボ光ビームがそれぞれ集光された際の焦点位置を情報光ビームの光軸方向に関し互いに相違させる分光ステップと、情報光ビーム及びサーボ光ビームを対物レンズによりそれぞれ集光する集光ステップと、複数のサーボ光ビームが光ディスクによりそれぞれ反射されてなる複数のサーボ反射光ビームを受光してそれぞれの受光結果に基づいた受光信号を生成する受光ステップと、サーボ反射光ビームの受光結果を基に、サーボ光ビームの焦点が記録済のマーク層における記録マークにより形成された所望トラックに合焦するよう対物レンズの位置をフォーカス方向及びトラッキング方向に制御すると共に、複数の受光信号における振幅同士の差分を基に、情報光ビームの光軸方向に関する対物レンズの位置を制御する位置制御ステップとを設けるようにした。
本発明の位置制御方法では、形成済のマーク層にサーボ光ビームを合焦させるよう対物レンズの位置をフォーカス方向及びトラッキング方向に制御することにより、一様な光ディスク内における、当該形成済のマーク層から所定の層方向距離だけ離隔すると共に半径方向に所定の距離だけ離隔した箇所に記録マークを形成することができる。また本発明の位置制御方法では、複数の受光信号における振幅同士の差分を用いることにより、軸方向に関する位置制御の精度を高めることができる。
さらに本発明の光ピックアップにおいては、情報を表す記録マークが平面状に複数配列されてなるマーク層を一様な記録層内に１層又は２層以上重ねて形成する光ディスクに対し、情報を記録又は再生するための情報光ビームを集光すると共に、情報光ビームの照射位置を定めるためのサーボ光ビームを集光する対物レンズと、対物レンズによるサーボ光ビームの焦点を、対物レンズによる情報光ビームの焦点から情報光ビームの光軸方向に関し所定の層方向距離だけ離隔させると共に光ディスクの径方向に関し所定の径方向距離だけ離隔させるよう、対物レンズに入射する情報光ビーム及びサーボ光ビームの光路を形成する光路形成部と、サーボ光ビームを複数のサーボ光ビームに分光することにより、対物レンズにより複数のサーボ光ビームがそれぞれ集光された際の焦点位置を情報光ビームの光軸方向に関し互いに相違させる分光器と、複数のサーボ光ビームが光ディスクによりそれぞれ反射されてなる複数のサーボ反射光ビームを受光してそれぞれの受光結果に基づいた受光信号を生成することにより、所定の位置制御部に対し、当該サーボ反射光ビームの受光結果を基に、サーボ光ビームの焦点が記録済のマーク層における記録マークにより形成された所望トラックに合焦するよう対物レンズの位置をフォーカス方向及びトラッキング方向に制御させると共に、複数の受光信号における振幅同士の差分を基に、情報光ビームの光軸方向に関する対物レンズの位置を制御させる受光部とを設けるようにした。
本発明の光ピックアップでは、所定の位置制御部に対し形成済のマーク層にサーボ光ビームを合焦させるよう対物レンズの位置をフォーカス方向及びトラッキング方向に制御させることにより、一様な光ディスク内における、当該形成済のマーク層から所定の層方向距離だけ離隔すると共に半径方向に所定の距離だけ離隔した箇所に記録マークを形成することができる。また本発明の光ピックアップは、所定の位置制御部において、複数の受光信号における振幅同士の差分を用いさせることにより、軸方向に関する位置制御の精度を高めさせることができる。
本発明によれば、形成済のマーク層にサーボ光ビームを合焦させるよう対物レンズの位置をフォーカス方向及びトラッキング方向に制御することにより、一様な光ディスク内における、当該形成済のマーク層から所定の層方向距離だけ離隔すると共に半径方向に所定の距離だけ離隔した箇所に記録マークを形成することができ、さらに複数の受光信号における振幅同士の差分を用いることにより、軸方向に関する位置制御の精度を高めることができるので、かくして光ディスク内に記録マークの層を複数積層する際の位置精度を向上し得る光ディスク装置及び位置制御方法を実現できる。
また本発明によれば、所定の位置制御部に対し形成済のマーク層にサーボ光ビームを合焦させるよう対物レンズの位置をフォーカス方向及びトラッキング方向に制御させることにより、一様な光ディスク内における、当該形成済のマーク層から所定の層方向距離だけ離隔すると共に半径方向に所定の距離だけ離隔した箇所に記録マークを形成することができ、さらに所定の位置制御部に対し複数の受光信号における振幅同士の差分を用いさせることにより、軸方向に関する位置制御の精度を高めさせることができるので、かくして光ディスク内に記録マークの層を複数積層する際の位置精度を向上し得る光ピックアップを実現できる。
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
（１）焦点位置制御の基本原理
（１−１）情報光ビームとサーボ光ビームとの関係
まず本発明による焦点位置制御の基本原理について説明する。図２（Ａ）に示すように、本発明では、光ディスク装置１０から光ディスク１００へ情報光ビームＬＭを照射することにより光ディスク１００に情報を記録し、また当該情報光ビームＬＭが反射されてなる情報反射光ビームＬＭを検出することにより当該光ディスク１００から情報を読み出すようになされている。
このとき光ディスク装置１０は、対物レンズ１８により情報光ビームＬＭを光ディスク１００の記録層１０１内に集光することにより、その焦点ＦＭに記録マークＲＭを形成し、または当該記録マークＲＭにより当該情報光ビームＬＭを反射させる。
因みに記録層１０１は、例えば光重合型フォトポリマでなり、その内部にモノマが均一に分散している。この記録層１０１は、光が照射されると、照射箇所においてモノマが重合する（すなわち光重合する）ことによりポリマ化し、これに伴い屈折率が変化するといった性質を有している。また記録層１０１は、光の照射によりポリマ同士の間に「橋架け」を行い分子量を増加させる、いわゆる光架橋が生じることにより、さらに屈折率が変化する場合もある。このよう屈折率が変化した箇所が記録マークＲＭとなる。
また記録層１０１は、例えば樹脂材料に所定の光重合開始剤が混合され硬化された後、情報光ビームＬＭが集光されるとその焦点を中心に温度が急激に上昇し、光重合開始剤残渣が気化することにより焦点を中心とした気泡を形成するものであっても良い。この場合、形成された空洞が記録マークＲＭとなる。
また光ディスク装置１０は、光ディスク１００を回転駆動すると共に対物レンズ１８を適宜移動制御しながら情報光ビームＬＭの強度を変調させることにより、当該光ディスク１００の記録層１０１内に複数の記録マークＲＭを螺旋状に順次形成するようになされている。以下、このようにして形成された記録マークＲＭは、光ディスク１００の円板面とほぼ平行な平面状に配置されることになり、以下これをマーク層Ｙと呼ぶ。
さらに光ディスク装置１０は、情報光ビームＬＭにおける焦点ＦＭの位置を光ディスク１００の厚さ方向に変化させることにより、記録層１０１内に複数のマーク層Ｙを形成することができる。例えば光ディスク装置１０は、光ディスク１００の一面１００Ａ側から層間隔ｒごとにマーク層Ｙを順次形成するようになされている。
すなわち記録層１０１は、一様に形成されており、従来のＤＶＤメディアやＢＤメディアのような多層構造とはなっていない。これを換言すれば、当該記録層１０１内には、多層記録用の位置決め指標となり得るものは何ら設けられていない。
ここで、光ディスク１００にあるマーク層Ｙ（以下、このマーク層Ｙを参照マーク層ＹＳと呼ぶ）が既に形成されているものとし、光ディスク装置１０により、当該マーク層Ｙよりも１層分他面１００Ｂ側に記録マークＲＭを記録してマーク層Ｙ（以下、このマーク層Ｙを目標マーク層ＹＴと呼ぶ）を形成する場合を想定する。
本発明による光ディスク装置１０は、対物レンズ１８により、情報光ビームＬＭに加えてサーボ光ビームＬＳを記録層１０１内に集光するようになされている。サーボ光ビームＬＳは、情報光ビームＬＭと異なる光路を経て対物レンズ１８へ入射されており、対物レンズ１８により集光されるときの焦点ＦＳが情報光ビームＬＭの焦点ＦＭと相違するようになされている。
このサーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳは、光ピックアップ１７において情報光ビームＬＭ及びサーボ光ビームＬＳの光路や発散角等がそれぞれ適宜調整されていることにより、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭに対し、光ディスク１００の厚さ方向に関し層間隔ｒだけ離隔し、径方向に関し所定トラック（例えば２トラック）分だけ内周側に離隔するようになされている。
因みに光ディスク装置１０は、サーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳを情報光ビームＬＭの焦点ＦＭよりも２トラック分内周側に形成することにより、光ビーム同士の干渉を防止し、且つ光ディスク１００のトラックが内周側から螺旋状に順次形成されることに対応し得るようになされている。
またサーボ光ビームＬＳは、参照マーク層ＹＳの記録マークＲＭに反射されることにより、サーボ反射光ビームＬＳＲとなる。
光ディスク装置１０は、サーボ反射光ビームＬＳＲを受光し、その受光結果を基に対物レンズ１８の位置を微調整することにより、サーボ光ビームＬＳを参照マーク層ＹＳにおける所望のトラック（以下、これを参照トラックＴＳと呼ぶ）に合焦させる。
すなわち光ディスク装置１０は、サーボ反射光ビームＬＳＲを基にいわゆる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、対物レンズ１８の位置制御を行うようになされている。
このとき光ディスク装置１０は、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭとサーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳとの位置関係により、参照マーク層ＹＳから層間隔ｒだけ他面１００Ｂ側へ離隔した目標マーク層ＹＴにおける、参照トラックＴＳよりも２トラック内周側の目標トラックＴＴに、情報光ビームＬＭを合焦させることができる。
この結果、光ディスク装置１０は、目標マーク層ＹＴの目標トラックＴＴに記録マークＲＭを記録することができる。
因みに光ディスク装置１０は、例えば目標マーク層ＹＴの記録マークＲＭを読み出して情報を再生する場合、当該目標マーク層ＹＴに記録マークＲＭを形成する場合（すなわち情報を記録する場合）と同様、サーボ光ビームＬＳを参照マーク層ＹＳの参照トラックＴＳに合焦させることにより、情報光ビームＬＭを目標マーク層ＹＴの目標トラックＴＴに合焦させるようになされている。
このように光ディスク装置１０は、対物レンズ１８の位置制御を行い目標マーク層ＹＴよりも１層分離れた参照マーク層ＹＳにおける２周分内周側の参照トラックＴＳにサーボ光ビームＬＳを合焦させることにより、情報光ビームＬＭを目標位置ＴＰの目標トラックＴＴに合焦させ得るようになされている。
（１−２）サーボ光ビームの照射
実際上、光ディスク装置１０は、図２（Ｂ）に示すように、５本のサーボ光ビームＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ３、ＬＳ４及びＬＳ５（以下、これをＬＳ１〜ＬＳ５とする）を光ディスク１００へ照射するようになされている。
さらに光ディスク装置１０は、対物レンズ１８へ入射される前にサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５の光路をそれぞれ調整することにより、各サーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５の焦点ＦＳ１、ＦＳ２、ＦＳ３、ＦＳ４及びＦＳ５（以下、これをＦＳ１〜ＦＳ５とする）の位置を互いに相違させるようになされている。
このとき光ディスク装置１０は、焦点ＦＳ１〜ＦＳ５を、光ディスク１００の厚さ方向に関し互いに距離ｖｒずつ離隔させ、且つ焦点ＦＳ３を参照マーク層ＹＳに位置させるようになされている。因みに距離ｖｒは、層間隔ｒよりも十分小さい値に設定されている。
これを換言すれば、光ディスク装置１０は、サーボ光ビームＬＳ３を参照マーク層ＹＳに合焦させ、サーボ光ビームＬＳ２及びＬＳ４を参照マーク層ＹＳから互いに反対方向へ距離ｖｒずつデフォーカスさせ、サーボ光ビームＬＳ１及びＬＳ５を参照マーク層ＹＳから互いに反対方向へ距離２ｖｒずつデフォーカスさせることになる。
さらにサーボ光ビームＬＳ３の焦点ＦＳ３は、光ディスク１００の円板面上において、すなわちトラック方向に関して、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭから所定トラック分（例えば３トラック分）内周側に位置するようになされている。
ここで、サーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５により参照マーク層ＹＳにスポットＰ１〜Ｐ５が形成される様子を図３に示す。因みに図３では、参照マーク層ＹＳにおいて螺旋状に連続配置される記録マークＲＭを、トラックＴとして示している。
光ディスク装置１０は、図２に示したようにサーボ光ビームＬＳ３を参照マーク層ＹＳに合焦させる。このため光ディスク装置１０は、図３に示すように、サーボ光ビームＬＳ３により参照マーク層ＹＳに形成されるビームスポットＰ３を比較的小さく集光する。
一方光ディスク装置１０は、図２に示したように、焦点ＦＳ２及びＦＳ４を参照マーク層ＹＳから互いに反対方向へ距離ｖｒずつ離隔させている。このため光ディスク装置１０は、図３に示すように、サーボ光ビームＬＳ２及びＬＳ４により参照マーク層ＹＳにそれぞれ形成されるビームスポットＰ２及びＰ４を、共にビームスポットＰ３よりも僅かに拡大することになる。
また光ディスク装置１０は、図２に示したように、焦点ＦＳ１及びＦＳ５を参照マーク層ＹＳから互いに反対方向へ距離２ｖｒずつ離隔させている。このため光ディスク装置１０は、図３に示すように、サーボ光ビームＬＳ１及びＬＳ５により参照マーク層ＹＳにそれぞれ形成されるビームスポットＰ１及びＰ５を、共にビームスポットＰ３よりもある程度拡大することになる。
さらに光ディスク装置１０は、図３に示したように、ビームスポットＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４及びＰ５（以下、これをＰ１〜Ｐ５とする）を、それぞれのスポット中心ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４及びＰＣ５（以下、これをＰＣ１〜ＰＣ５とする）が１本の仮想的な直線Ｇ上に配置されるよう集光する。
このとき光ディスク装置１０は、径方向、すなわちトラックＴと直交する方向に関し、スポット中心ＰＣ２及びＰＣ４をスポット中心ＰＣ３から互いに反対方向へ半トラック分の距離ｈずつ離隔させると共に、スポット中心ＰＣ１及びＰＣ５をスポット中心ＰＣ３から互いに反対方向へ１トラック分の距離２ｈずつ離隔させる。
すなわち光ディスク装置１０は、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクに対するトラッキング制御において一般的な３ビーム法と類似した手法により、サーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５を記録参照マーク層ＹＳ及びその近傍に集光させる。
このときサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５は、記録参照マーク層ＹＳにおいて反射されることにより、それぞれサーボ反射光ビームＬＳＲ１、ＬＳＲ２、ＬＳＲ３、ＬＳＲ４及びＬＳＲ５（以下これをＬＳＲ１〜ＬＳＲ５とする）となる。
光ディスク装置１０は、このようにして生成されたサーボ反射光ビームＬＳＲ１〜ＬＳＲ５を受光し、その受光結果を基に対物レンズ１８の位置制御を行うようになされている。
このとき光ディスク装置１０は、参照マーク層ＹＳにおいてスポット中心ＰＣ３を参照トラックＴＳに合わせることにより、目標マーク層ＹＴにおいて情報光ビームＬＭにより形成されるスポットＰ０のスポット中心ＰＣ０を目標トラックＴＴに合わせることができる。
また光ディスク１００には、図４（Ａ）に示すように、記録層１０１の一面１００Ａ側にサーボ層１０４が形成されている。このサーボ層１０４には、光ディスク１００の円板面上におけるアドレスを示すピットやグルーブ等によりトラックが形成されている。すなわちサーボ層１０４は、各トラックにより１層のマーク層Ｙ内における位置を表すことになる。
因みに実際の光ディスク１００には、図４（Ａ）に示したように、サーボ層１０４の一面１００Ａ側に基板１０２が設けられている。基板１０２は、比較的強度の高い樹脂等で構成されており、光ディスク１００の強度を維持し、また１面１００Ａ側から記録層１０１を保護する等の役割を果たすようになされている。
光ディスク装置１０は、光ディスク１００に情報を記録する場合、例えば記録層１０１内における最も一面１００Ａ側の第１マーク層Ｙ１を目標マーク層ＹＴとして記録マークＲＭを記録する場合、サーボ層１０４を参照マーク層ＹＳと見なしてサーボ光ビームＬＳ（詳細にはサーボ光ビームＬＳ３）を合焦させるようになされている。
これにより光ディスク装置１０は、記録層１０１内におけるサーボ層１０４から層間隔ｒだけ離隔した位置に第１マーク層Ｙ１を形成することができる。
その後光ディスク装置１０は、第ｎ層（ただしｎは２以上の整数）のマーク層Ｙｎを目標マーク層ＹＴとする場合、図４（Ｂ）に示すように、第ｎ−１層のマーク層Ｙ（ｎ−１）を参照マーク層ＹＳとしてサーボ光ビームＬＳ（詳細にはサーボ光ビームＬＳ３）を合焦させるようになされている。
これにより光ディスク装置１０は、記録層１０１内に既に記録されている第（ｎ−１）層のマーク層Ｙから層間隔ｒだけ離隔した位置に第１マーク層Ｙ１を形成することができる。
また光ディスク装置１０は、光ディスク１００から情報を再生する場合、再生すべき情報が記録マークＲＭとして記録されているマーク層Ｙを目標マーク層ＹＴとし、当該目標マーク層ＹＴよりも１層分一面１００Ａ側に形成されているマーク層Ｙを参照マーク層ＹＳとするようになされている。
このように光ディスク装置１０は、目標マーク層ＹＴに情報光ビームＬＭを集光する場合、当該目標マーク層ＹＴよりも一面１００Ａ側に形成されている参照マーク層ＹＳの参照トラックＴＳ及びその近傍にサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５を集光することにより、目標マーク層ＹＴの目標トラックＴＴに情報光ビームＬＭを集光するようになされている。
（２）光ディスク装置の構成
次に、具体的な光ディスク装置１０及び光ピックアップ１７の構成について説明する。
（２−１）光ディスク装置の構成
図５に示すように、光ディスク装置１０は、制御部１１を中心に構成されている。制御部１１は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)と、各種プログラム等が格納されるＲＯＭ(Read Only Memory)と、当該ＣＰＵのワークメモリとして用いられるＲＡＭ(Random Access Memory)とによって構成されている。
制御部１１は、光ディスク１００に情報を記録する場合、駆動制御部１２を介してスピンドルモータ１５を回転駆動させ、ターンテーブル（図示せず）に載置された光ディスク１００を所望の速度で回転させる。
また制御部１１は、駆動制御部１２を介してスレッドモータ１６を駆動させることにより、光ピックアップ１７を移動軸Ｇ１及びＧ２に沿ってトラッキング方向、すなわち光ディスク１００の内周側又は外周側へ向かう方向へ大きく移動させるようになされている。
光ピックアップ１７は、対物レンズ１８等の複数の光学部品が取り付けられており、制御部１１の制御に基づいて光ディスク１００へ情報光ビームＬＭ及びサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５を照射し、当該サーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５がそれぞれ反射されてなるサーボ反射光ビームＬＳＲ１〜ＬＳＲ５を検出するようになされている。
光ピックアップ１７は、サーボ反射光ビームＬＳＲ１〜ＬＳＲ５の検出結果に基づいた複数の検出信号を生成し、これを信号処理部１３へ供給する。信号処理部１３は、供給された検出信号を用いた所定の演算処理を行うことにより、フォーカスエラー信号ＳＦＥ及びトラッキングエラー信号ＳＴＥをそれぞれ生成し、これらを駆動制御部１２へ供給する。
駆動制御部１２は、供給されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を基に、対物レンズ１８を駆動するための駆動信号を生成し、これを光ピックアップ１７の２軸アクチュエータ１９へ供給する。
光ピックアップ１７の２軸アクチュエータ１９は、この駆動信号に基づいて対物レンズ１８のフォーカス制御及びトラッキング制御を行い、当該対物レンズ１８により集光されるサーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳを参照マーク層ＹＳの参照トラックＴＳへ追従させる。
このとき制御部１１は、外部から供給される情報に基づき、情報光ビームＬＭの強度を信号処理部１３によって変調することにより目標マーク層ＹＴの目標トラックＴＴに記録マークＲＭを形成し、当該情報を記録し得るようになされている。
また光ピックアップ１７は、光ディスク１００から情報を再生する場合、記録時と同様にサーボ光ビームＬＳの焦点ＦＳを参照マーク層ＹＳの所望トラックＴＴへ追従させると共に、比較的弱い一定強度の情報光ビームＬＭを目標マーク層ＹＴの目標トラックＴＴへ照射し、記録マークＲＭが形成されている箇所において当該情報光ビームＬＭが反射されてなる情報反射光ビームＬＭＲを検出する。
光ピックアップ１７は、情報反射光ビームＬＭＲの検出結果に基づいた検出信号を生成し、これを信号処理部１３へ供給する。信号処理部１３は、検出信号に対し所定の演算処理、復調処理及び復号化処理等を施すことにより、目標マーク層ＹＴの目標トラックＴＴに記録マークＲＭとして記録されている情報を再生し得るようになされている。
（２−２）光ピックアップの構成
光ピックアップ１７は、図６に示すように複数の光学部品を有しており、大きく分けて、光ディスク１００にサーボ光ビームＬＳを照射してサーボ反射光ビームＬＳＲを検出するサーボ光学系と、光ディスク１００に情報光ビームＬＭを照射して情報反射光ビームＬＭＲを検出する情報光学系とにより構成されている。
レーザダイオード２１は、例えば波長約４０５［ｎｍ］のレーザ光でなるサーボ光ビームＬＳを出射し、これをコリメータレンズ２２により平行光に変換した後、ホログラム板２３へ入射させる。
ホログラム板２３は、図７に示すように、表面にホログラムパターンＨＰが形成されており、サーボ光ビームＬＳを回折させることにより、２次以上の回折光をサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５としてビームスプリッタ２４へ入射させる。
なお光ピックアップ１７内では、サーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５が実際には互いの光軸が僅かずつ離隔した状態で進行するが、いずれもほぼ同様の光路を進行する。このため以下では、説明の都合上、サーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５をまとめてサーボ光ビームＬＳとする。また図６においても、ホログラム板２３を通過したサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５を１本のサーボ光ビームＬＳとして表示している。
ビームスプリッタ２４は、サーボ光ビームＬＳを所定の割合（例えば約５０％）で通過させ、ビームスプリッタ２５へ入射させる。ビームスプリッタ２５は、ビームスプリッタ２４と同様にサーボ光ビームＬＳを所定の割合（例えば約５０％）で通過させ、リレーレンズ２６へ入射させる。
リレーレンズ２６は、サーボ光ビームＬＳの光軸に沿った光軸方向に移動し得る可動レンズ２７と、固定された固定レンズ２８とにより構成されている。
可動レンズ２７は、サーボ光ビームＬＳを集光し、当該サーボ光ビームＬＳが収束後に発散光となった状態で固定レンズ２８へ入射させる。固定レンズ２８は、サーボ光ビームＬＳの発散角を狭めてから対物レンズ１８へ入射させる。
ここでリレーレンズ２６は、駆動制御部１２（図５）からの制御に基づいて可動レンズ２７の位置を調整することにより、サーボ光ビームＬＳが固定レンズ２８から出射されるときの発散角、すなわち当該サーボ光ビームＬＳが対物レンズ１８へ入射されるときの発散角を調整する。
対物レンズ１８は、図２（Ｂ）に示したように、５本のサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５をそれぞれ異なる箇所に合焦させる。ここで各サーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５は、リレーレンズ２６の可動レンズ２７が位置調整されているため、サーボ光ビームＬＳ３の焦点ＦＳ３をおおよそ参照マーク層ＹＳに合わせる。このとき参照マーク層ＹＳには、図３に示したようなビームスポットＰ１〜Ｐ５が形成される。
各サーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５は、参照マーク層ＹＳの各記録マークＲＭに反射されることにより、サーボ反射光ビームＬＳＲ１〜ＬＳＲ５となり、拡散しながら元の光路を反対方向へ進む。
その後サーボ反射光ビームＬＳＲ１〜ＬＳＲ５（以下、まとめてサーボ反射光ビームＬＳＲとする）は、対物レンズ１８により集光され、リレーレンズ２８及び２７を順次通過することにより平行光に変換され、ビームスプリッタ２５へ入射される。
ビームスプリッタ２５は、サーボ反射光ビームＬＳＲを約５０％の割合で透過し、ビームスプリッタ２４へ入射させる。ビームスプリッタ２４は、サーボ反射光ビームＬＳＲを約５０％の割合で反射し、集光レンズ２９へ入射させる。
集光レンズ２９は、サーボ反射光ビームＬＳＲを集光することによりフォトディテクタ３０の表面へ照射させる。フォトディテクタ３０は、図８に示すように、その表面に検出領域３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ及び３０Ｅ（以下、これらをまとめて３０Ａ〜３０Ｅと呼ぶ）が形成されている。
フォトディテクタ３０は、各検出領域３０Ａ〜３０Ｅにサーボ反射光ビームＬＳＲ１〜ＬＳＲ５がそれぞれ照射されることにより、ビームスポットＱ１〜Ｑ５が形成されるようになされている。
検出領域３０Ｂ、３０Ｃ及び３０Ｄは、それぞれ検出領域３０Ｂ１及び３０Ｂ２、３０Ｃ１及び３０Ｃ２、並びに３０Ｄ１及び３０Ｄ２に分割されており、それぞれビームスポットＱ２〜Ｑ４の光量を検出し、検出した光量に応じた検出信号ＵＢ１及びＵＢ２、ＵＣ１及びＵＣ２並びにＵＤ１及びＵＤ２を生成してそれぞれ信号処理部１３（図５）へ供給するようになされている。
また検出領域３０Ａ及び３０Ｅは、それぞれビームスポットＱ１及びＱ２の光量を検出し、検出した光量に応じた検出信号ＵＡ及びＵＥを生成してそれぞれ信号処理部１３（図５）へ供給するようになされている。因みに各検出信号Ｕは、いずれも実際に検出した信号における高周波成分の振幅を表している。
ここで光ピックアップ１７は、各光学部品の配置やレンズの倍率等が調整されることにより、光ディスク１００の記録層１０１内における参照マーク層ＹＳ上に形成されるビームスポットＰ１〜Ｐ５の状態が、フォトディテクタ３０の表面上に形成されるビームスポットＱ１〜Ｑ５の状態に反映されるようになされている。
そこで信号処理部１３（図５）は、いわゆる非点収差法と同様の原理に基づき、次に示す（１）式に従い検出信号ＵＡ及びＵＥを用いてフォーカスエラー信号ＳＦＥを生成し、これを駆動制御部１２へ供給する。
Figure 0004565353
また信号処理部１３は、いわゆるＤＰＰ（Differential Push Pull）法と同様の原理に基づき、次に示す（２）式に従い検出信号ＵＢ１及びＵＢ２、ＵＣ１及びＵＣ２、並びにＵＤ１及びＵＤ２を用いてトラッキングエラー信号ＳＴＥを生成し、これを駆動制御部１２へ供給する。
Figure 0004565353
駆動制御部１２は、フォーカスエラー信号ＳＦＥ及びトラッキングエラー信号ＳＴＥに対し、それぞれ位相補償や増幅等の処理を施すことによりフォーカス駆動信号ＳＦＤ及びトラッキング駆動信号ＳＴＤを生成し、これらを光ピックアップ１７の２軸アクチュエータ１９へ供給する。
光ピックアップ１７の２軸アクチュエータ１９は、フォーカス駆動信号ＳＦＤ及びトラッキング駆動信号ＳＴＤに基づき対物レンズ１８をフォーカス方向及びトラッキング方向へ駆動する。
この結果、光ピックアップ１７は、サーボ光ビームＬＳ３の焦点ＦＳ３を参照マーク層ＹＳに合わせることができる。
さらに信号処理部１３は、次に示す（３）式に従い検出信号ＵＣ１及びＵＣ２を用いてサーボ光ビームＬＳ３によるＲＦ信号ＳＲＦＳを生成する。
Figure 0004565353
信号処理部１３は、ＲＦ信号ＳＲＦＳに対し所定の復調処理や復号化処理を施すことにより、サーボ光ビームＬＳ３の焦点ＦＳ３が照射されている位置のアドレスであるサーボアドレス情報ＡＳを抽出し、これを駆動制御部１２へ供給する。
駆動制御部１２は、制御部１１から目標トラックＴＴのアドレスを示す目標アドレス情報ＡＴの供給を受け、当該目標アドレス情報ＡＴとサーボアドレス情報ＡＳとの差分を基に、スレッドモータ１６（図５）及び２軸アクチュエータ１９により光ピックアップ１７及び対物レンズ１８のトラッキング制御を行う。
この結果、光ピックアップ１７は、目標アドレス情報ＡＴが示す位置、すなわち目標トラックＴＴに情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを合わせることができる。
一方、レーザダイオード３１は、制御部１１の制御に基づき、例えば波長約４０５［ｎｍ］のレーザ光でなる情報光ビームＬＭを出射し、ビームスプリッタ３２へ入射させる。因みにレーザダイオード３１は、情報再生時には比較的弱い一定強度の情報光ビームＬＭを出射し、情報記録時には記録すべき情報が信号処理部１３により変調されてなる変調信号に基づいて比較的強い強度で変調する情報光ビームＬＭを出射する。
ビームスプリッタ３２は、情報光ビームＬＭを約５０％の割合で透過し、コリメータレンズ３３へ入射させる。コリメータレンズ３３は、情報光ビームＬＭを平行光に変換した後、ビームスプリッタ２５へ入射させる。ビームスプリッタ２５は、情報光ビームＬＭを約５０％の割合で反射することによりリレーレンズ２６へ入射させる。
ここで光路形成部４０は、情報光ビームＬＭについて、光軸、ビーム径及び進行方向をサーボ光ビームＬＳと僅かに相違させているものの、当該サーボ光ビームＬＳとほぼ同一の光路を進行させるようになされている。このため情報光ビームＬＭは、当該サーボ光ビームＬＳと同様にリレーレンズ２６及び対物レンズ１８を介し、光ディスク１００の記録層１０１内に集光される。
ここで対物レンズ１８は、サーボ光ビームＬＳ３を参照マーク層ＹＳの参照トラックＴＳに合焦させるようフォーカス制御及びトラッキング制御されているため、図２（Ａ）及び（Ｂ）並びに図３に示したように、情報光ビームＬＭを目標マーク層ＹＴの目標トラックＴＴに合焦させる。
これにより光ピックアップ１７は、情報記録時には、情報光ビームＬＭの変調状態に応じて、目標マーク層ＹＴにおける目標トラックＴＴに記録マークＲＭを形成することができる。
また光ピックアップ１７は、情報再生時には、目標マーク層ＹＴの目標トラックＴＴに記録マークＲＭが形成されていた場合、情報光ビームＬＭが当該記録マークＲＭにより反射され、情報反射光ビームＬＭＲが対物レンズ１８に入射される。
情報反射光ビームＬＭＲは、サーボ反射光ビームＬＳＲと同様、対物レンズ１８により集光され、リレーレンズ２８及び２７を順次通過することにより平行光に変換され、ビームスプリッタ２５へ入射される。
ビームスプリッタ２５は、情報反射光ビームＬＭＲを約５０％の割合で反射し、コリメータレンズ３３へ入射させる。コリメータレンズ３３は、情報反射光ビームＬＭＲを平行光から収束光に変換し、ビームスプリッタ３２へ入射させる。
ビームスプリッタ３２は、情報反射光ビームＬＭＲを約５０％の割合で反射し、スリット３４を介してフォトディテクタ３５へ入射させる。
スリット３４は情報反射光ビームＬＭＲの焦点を含む平面内に設けられており、情報光ビームＬＭのビーム径よりも僅かに大きな孔を有している。このためスリット３４は、情報光ビームＬＭが目標マーク層ＹＴ以外の他のマーク層Ｙにより反射された反射光ビーム、すなわち不要な迷光を遮断するようになされている。
フォトディテクタ３５は、情報反射光ビームＬＭＲを検出し、その検出結果に応じた検出信号ＵＲＦを生成して信号処理部１３（図５）へ供給する。これに応じて信号処理部１３は、検出信号ＵＲＦに対し所定の復調処理や復号化処理等を施すことにより、情報を再生するようになされている。
このように光ピックアップ１７は、サーボ光ビームＬＳを参照マーク層ＹＳの参照トラックＴＳに合焦させるよう対物レンズ１８のフォーカス制御及びトラッキング制御を行うことにより、情報光ビームＬＭを目標マーク層ＹＴの目標トラックＴＴに合焦させるようになされている。
（３）動作及び効果
以上の構成において、光ディスク装置１０の光ピックアップ１７は、サーボ光ビームＬＳをホログラム板２３により回折させ５本のサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５とし、これらを対物レンズ１８により光ディスク１００の記録層１０１内に集光する。
光ディスク装置１０は、目標マーク層ＹＴよりも１層分一面１００Ａ側の参照マーク層ＹＳにおける、目標トラックＴＴよりも２トラック分内周側の参照トラックＴＳにサーボ光ビームＬＳ３を合焦させるよう、対物レンズ１８のフォーカス制御及びトラッキング制御を行った上で、当該対物レンズ１８により情報光ビームＬＭを集光させる。
このとき光ディスク装置１０は、光ピックアップ１７における光路形成部４０の光学設計等により、サーボ光ビームＬＳ３の焦点ＦＳ３と情報光ビームＬＭの焦点ＦＭとを光ディスク１００の厚さ方向に関し層間隔ｒだけ離隔させ、さらにトラック方向に２トラック分だけ離隔させる。
従って光ディスク装置１０は、参照マーク層ＹＳの参照トラックＴＳにサーボ光ビームＬＳ３の焦点ＦＳ３を合焦させるよう対物レンズ１８の位置制御を行うことにより、情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを目標マーク層ＹＴの目標トラックＴＴに合焦させることができる。
この場合光ディスク装置１０は、光ピックアップ１７における光路形成部４０の光学設計等により、光ディスク１００の厚さ方向に関しサーボ光ビームＬＳ３の焦点ＦＳ３と情報光ビームＬＭの焦点ＦＭとの間隔を層間隔ｒに固定することができる。
特に光ディスク装置１０は、５本のサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５を利用した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、サーボ光ビームＬＳ３の焦点ＦＳ３を、参照マーク層ＹＳの参照トラックＴＳに精度良く合わせることができる。
このため光ディスク装置１０は、例えばリレーレンズ２６における可動レンズ２７の位置制御のみにより焦点ＦＭの位置を調整するような場合と比較して、位置制御精度に左右されることなく、当該層間隔ｒを一定に保つことができる。
また光ディスク装置１０は、光ディスク１００の記録層１０１内における最も一面１００Ａ側の第１マーク層Ｙ１を目標マーク層ＹＴとする場合、サーボ層１０４を参照マーク層ＹＳと見なしてサーボ光ビームＬＳ３を合焦させることにより、当該第１マーク層Ｙ１についても情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを目標マーク層ＹＴに正しく合わせることができる。
ところで光ディスク装置１０は、マーク層Ｙを多層化して情報を記録する際、マーク層Ｙ（ｎ−１）の参照トラックＴＳを基準にマーク層Ｙｎの目標トラックＴＴを形成することを順次繰り返す。このため光ディスク装置１０は、第１マーク層Ｙ１についてはサーボ層１０４に形成された正確なトラックを高精度に反映しながら各記録マークＲＭを形成することができるものの、２層目以降についてはトラック位置の誤差が積算されてしまう可能性も考えられる。
しかしながら光ディスク装置１０は、光ディスク１００の厚さ及び各記録マークＲＭの大きさの制約等により、例えば層数を２０〜４０層程度とすることが想定されている。このため光ディスク装置１０は、サーボ層１０４から最も離れたマーク層Ｙに記録マークＲＭを形成する場合であっても、当該サーボ層１０４に形成されているトラックとの誤差をそれほど大きくせずに済む。
また光ディスク装置１０は、図２（Ｂ）及び図３に示したように互いの焦点ＦＳ１〜ＦＳ５の位置を相違させ、５本のサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５を参照マーク層ＹＳにより反射させ、サーボ反射光ビームＬＳＲ１〜ＬＳＲ５をフォトディテクタ３０によりそれぞれ受光している。
このため光ディスク装置１０は、一般的な光ディスク装置において用いられている非点収差法やＤＰＰ法と同様の原理により、対物レンズ１８のフォーカス制御及びトラッキング制御を容易に行うことができる。
そのうえ光ディスク装置１０は、仮に参照マーク層ＹＳに記録マークＲＭが形成されておらず、対物レンズ１８のフォーカス制御及びトラッキング制御を正しく行い得なかったとしても、リレーレンズ２６によりサーボ光ビームＬＳ３の焦点ＦＳ３を参照マーク層ＹＳにおおよそ合わせているため、少なくとも情報光ビームＬＭを目標マーク層ＹＴにおおよそ合わせることができ、当該目標マーク層ＹＴから大きく外さずに済む。
以上の構成によれば、光ディスク装置１０は、光ピックアップ１７において光ディスク１００の厚さ方向及び径方向に関しサーボ光ビームＬＳ３の焦点ＦＳ３と情報光ビームＬＭの焦点ＦＭとの距離が予め適切に設定された上で、対物レンズ１８により集光するサーボ光ビームＬＳ３を参照マーク層ＹＳの参照トラックＴＳに合わせるよう、対物レンズ１８のフォーカス制御及びトラッキング制御を行うことにより、当該対物レンズ１８により集光する情報光ビームＬＭの焦点ＦＭを目標マーク層ＹＴの目標トラックＴＴに合わせることができる。
（４）他の実施の形態
なお上述した実施の形態においては、
サーボ反射光ビームＬＳＲの受光結果を基に対物レンズ１８のフォーカス制御及びトラッキング制御の双方を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばサーボ反射光ビームＬＳＲの受光結果を基に対物レンズ１８のフォーカス制御のみを行い、トラッキング制御については他の手法を用いるようにしても良い。この場合、例えば従来の光ディスク装置１（図１）の構成と組み合わせ、サーボ層２Ｂ（又はサーボ層１０４）に照射する光ビームＬ１が反射されてなる反射光ビームＬ２Ｒを受光し、その受光結果を基にトラッキング制御を行うようにすれば良い。
また上述した実施の形態においては、光路形成部４０が形成する情報光ビームＬＭ及びサーボ光ビームＬＳの光路により、目標マーク層ＹＴの一面１００Ａ側に隣接したマーク層Ｙを参照マーク層ＹＳとするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光路形成部４０の光学的設計により、目標マーク層ＹＴから任意層数だけ離隔したマーク層Ｙ等、形成済の任意のマーク層Ｙを参照マーク層ＹＳとするようにしても良い。また一面１００Ａ側に限らず、他面１００Ｂ側のマーク層Ｙを参照マーク層ＹＳとしても良い。この場合、記録層１０１のうちサーボ層１０４が設けられている側のマーク層Ｙを参照マーク層ＹＳとすることが望ましい。
さらに上述した実施の形態においては、参照マーク層ＹＳにおける目標トラックＴＴよりも２トラック分内周側のトラックを参照トラックＴＳとし、焦点ＦＳと焦点ＦＭとを２トラック分離隔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、例えば任意数のトラックだけ内周側のトラックを参照トラックＴＳとしても良く、あるいは光ビーム同士の干渉を防止できる場合等に、参照マーク層ＹＳにおける目標トラックＴＴと対応するトラックを参照トラックＴＳとしても良い。また、例えば光ディスクの外周側から情報の記録及び再生を行う場合等に、参照トラックＴＳを目標トラックＴＴよりも外周側に設けるようにしても良い。
さらに上述した実施の形態においては、光ディスク１００の一面１００Ａ側にのみ基板１０２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、例えば他面１００Ｂ側に基板１０２と同様の基板を設けるようにしても良い。この場合、他面１００Ｂ側の基板は情報光ビームＬＭ及びサーボ光ビームＬＳを高い透過率で透過することが望ましい。さらには、記録層１０１のみにより強度を維持できる場合等に、光ディスク１００から基板１０２を省略するようにしても良い。
さらに上述した実施の形態においては、光ディスク１００にサーボ層１０４を１層のみ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、当該光ディスク１００にサーボ層１０４を２層以上設けるようにしても良い。サーボ層１０４を設ける箇所としては、記録層１０１の最も他面１００Ｂ側とし、あるいは記録層１０１内の任意の位置としても良い。このとき光ディスク装置１０は、記録層１０１内にマーク層Ｙを形成する際、最寄りのサーボ層１０４から順次マーク層Ｙを積層していくようにすれば良い。
さらに上述した実施の形態においては、ホログラム板２３によってサーボ光ビームＬＳを回折させることによりサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５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、他の種々の光学素子を用いてサーボ光ビームＬＳを分光するようにし、或いは５個の光源からそれぞれ独立したサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５を出射させるようにする等しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、サーボ光ビームＬＳを５本のサーボ光ビームＬＳ１〜ＬＳ５とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該サーボ光ビームＬＳを３本や７本以上としても良い。この場合、フォトディテクタ３０において生成する検出信号Ｕを基に、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びＲＦ信号を算出し得るようになされていれば良い。またフォーカス制御及びトラッキング制御についても、非点収差法及びＤＰＰ法に限らず、種々の手法を用いても良い。
さらに上述した実施の形態においては、光ピックアップ１７内のビームスプリッタ２４、２５及び３２をいずれも光ビームを約５０％の割合で透過及び反射する単純なビームスプリッタにより構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各ビームスプリッタについて、例えば偏光ビームスプリッタ及び１／２波長板・１／４波長板等の組み合わせに置き換え、光ビームの偏光方向の差異を利用して各光ビームを透過又は反射させる等しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、対物レンズとしての対物レンズ１８と、光路形成部としての光路形成部４０と、受光部としてのフォトディテクタ３０と、位置制御部としての信号処理部１３、駆動制御部１２、制御部１１及び２軸アクチュエータ１９とによって光ディスク装置としての光ディスク装置１０を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる対物レンズと、光路形成部と、受光部と、位置制御部とによって光ディスク装置を構成するようにしても良い。
本発明は、映像や音声、或いはコンピュータ用のデータ等の情報を光ディスクに記録し、また当該光ディスクから当該情報を再生する光ディスク装置でも利用できる。
従来の光ディスク装置の構成を示す略線図である。 情報光ビーム及びサーボ光ビームの集光（１）の説明に供する略線図である。 マーク層に形成されるビームスポットの様子を示す略線図である。 情報光ビーム及びサーボ光ビームの集光（２）の説明に供する略線図である。 光ディスク装置の全体構成を示す略線図である。 光ピックアップの構成を示す略線図である。 ホログラム板の構成を示す略線図である。 フォトディテクタの構成を示す略線図である。
符号の説明
１、１０……光ディスク装置、２、１００……光ディスク、２Ａ、１０１……記録層、２Ｂ、１０４……サーボ層、３、２４、２５、３２……ビームスプリッタ、４、１８……対物レンズ、５、２６……リレーレンズ、１１……制御部、１２……駆動制御部、１３……信号処理部、１７……光ピックアップ、１９……２軸アクチュエータ、２１、３１……レーザダイオード、２２、３３……コリメータレンズ、２７……可動レンズ、２８……固定レンズ、３０、３５……フォトディテクタ、４０……光路形成部、ＬＭ……情報光ビーム、ＬＳ、ＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ３、ＬＳ４、ＬＳ５……サーボ光ビーム、ＦＭ、ＦＳ、ＦＳ１、ＦＳ２、ＦＳ３、ＦＳ４、ＦＳ５……焦点、ＲＭ……記録マーク、Ｙ……マーク層、ＹＴ……目標マーク層、ＹＳ……参照マーク層、ＴＴ……目標トラック、ＴＳ……参照トラック。

Claims (5)

  1. 情報を表す記録マークが平面状に複数配列されてなるマーク層を一様な記録層内に１層又は２層以上重ねて形成する光ディスクに対し、上記情報を記録又は再生するための情報光ビームを集光すると共に、上記情報光ビームの照射位置を定めるためのサーボ光ビームを集光する対物レンズと、
    上記対物レンズによる上記サーボ光ビームの焦点を、上記対物レンズによる上記情報光ビームの焦点から上記情報光ビームの光軸方向に関し所定の層方向距離だけ離隔させると共に上記光ディスクの径方向に関し所定の径方向距離だけ離隔させるよう、上記対物レンズに入射する上記情報光ビーム及び上記サーボ光ビームの光路を形成する光路形成部と、
    上記サーボ光ビームを複数のサーボ光ビームに分光することにより、上記対物レンズにより上記複数のサーボ光ビームがそれぞれ集光された際の焦点位置を上記情報光ビームの光軸方向に関し互いに相違させる分光器と、
    上記複数のサーボ光ビームが上記光ディスクによりそれぞれ反射されてなる複数のサーボ反射光ビームを受光してそれぞれの受光結果に基づいた受光信号を生成する受光部と、
    上記サーボ反射光ビームの受光結果を基に、上記サーボ光ビームの焦点が記録済の上記マーク層における上記記録マークにより形成された所望トラックに合焦するよう上記対物レンズの位置をフォーカス方向及びトラッキング方向に制御すると共に、複数の上記受光信号における振幅同士の差分を基に、上記情報光ビームの光軸方向に関する上記対物レンズの位置を制御する位置制御部と
    を有する光ディスク装置。
  2. 上記分光器は、
    回折格子でなり、
    上記サーボ光ビームは、
    上記回折格子による２次以上の回折光でなる
    請求項１に記載の光ディスク装置。
  3. 上記位置制御部は、
    上記光ディスクにおける１層目の上記マーク層に上記情報光ビームを合焦させる際、上記マーク層内における記録位置を定めるため上記光ディスクに予め設けられたサーボ層に上記サーボ光ビームを合焦させる
    請求項１に記載の光ディスク装置。
  4. 情報を表す記録マークが平面状に複数配列されてなるマーク層を一様な記録層内に１層又は２層以上重ねて形成する光ディスクに上記情報を記録又は再生するための情報光ビームと、上記情報光ビームの照射位置を定めるためのサーボ光ビームとを、所定の対物レンズに入射させることにより、当該対物レンズにより上記サーボ光ビームが集光されるときの焦点を、当該対物レンズにより上記情報光ビームが集光されるときの焦点から上記情報光ビームの光軸方向に関し所定の層方向距離だけ離隔させると共に上記光ディスクの径方向に関し所定の径方向距離だけ離隔させる入射ステップと、
    上記サーボ光ビームを複数のサーボ光ビームに分光することにより、上記対物レンズにより上記複数のサーボ光ビームがそれぞれ集光された際の焦点位置を上記情報光ビームの光軸方向に関し互いに相違させる分光ステップと、
    上記情報光ビーム及び上記サーボ光ビームを上記対物レンズによりそれぞれ集光する集光ステップと、
    上記複数のサーボ光ビームが上記光ディスクによりそれぞれ反射されてなる複数のサーボ反射光ビームを受光してそれぞれの受光結果に基づいた受光信号を生成する受光ステップと、
    上記サーボ反射光ビームの受光結果を基に、上記サーボ光ビームの焦点が記録済の上記マーク層における上記記録マークにより形成された所望トラックに合焦するよう上記対物レンズの位置をフォーカス方向及びトラッキング方向に制御すると共に、複数の上記受光信号における振幅同士の差分を基に、上記情報光ビームの光軸方向に関する上記対物レンズの位置を制御する位置制御ステップと
    を有する位置制御方法。
  5. 情報を表す記録マークが平面状に複数配列されてなるマーク層を一様な記録層内に１層又は２層以上重ねて形成する光ディスクに対し、上記情報を記録又は再生するための情報光ビームを集光すると共に、上記情報光ビームの照射位置を定めるためのサーボ光ビームを集光する対物レンズと、
    上記対物レンズによる上記サーボ光ビームの焦点を、上記対物レンズによる上記情報光ビームの焦点から上記情報光ビームの光軸方向に関し所定の層方向距離だけ離隔させると共に上記光ディスクの径方向に関し所定の径方向距離だけ離隔させるよう、上記対物レンズに入射する上記情報光ビーム及び上記サーボ光ビームの光路を形成する光路形成部と、
    上記サーボ光ビームを複数のサーボ光ビームに分光することにより、上記対物レンズにより上記複数のサーボ光ビームがそれぞれ集光された際の焦点位置を上記情報光ビームの光軸方向に関し互いに相違させる分光器と、
    上記複数のサーボ光ビームが上記光ディスクによりそれぞれ反射されてなる複数のサーボ反射光ビームを受光してそれぞれの受光結果に基づいた受光信号を生成することにより、所定の位置制御部に対し、当該サーボ反射光ビームの受光結果を基に、上記サーボ光ビームの焦点が記録済の上記マーク層における上記記録マークにより形成された所望トラックに合焦するよう上記対物レンズの位置をフォーカス方向及びトラッキング方向に制御させると共に、複数の上記受光信号における振幅同士の差分を基に、上記情報光ビームの光軸方向に関する上記対物レンズの位置を制御させる受光部と
    を有する光ピックアップ。
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