光記録媒体駆動装置、光記録媒体駆動方法、光ピックアップ装置
【課題】バルク型光記録媒体のバルク層に対する情報の記録再生のための第１のレーザ光の収差性能を保ち適切な記録再生を行う。
【解決手段】録再用レーザ光とサーボ用レーザ光を一の対物レンズから照射して記録再生を行う光記録媒体駆動装置において、録再用レーザ光の所定以上の倍率を維持するため対物レンズのワーキングディスタンスを可変とする。この場合に、適切なフォーカスサーボを実現するために、まず第１，第２のフォーカス機構を記録層位置に応じて予め決められた値に基づいて制御する。その上で、対物レンズを駆動するフォーカスサーボを行う。
【解決手段】録再用レーザ光とサーボ用レーザ光を一の対物レンズから照射して記録再生を行う光記録媒体駆動装置において、録再用レーザ光の所定以上の倍率を維持するため対物レンズのワーキングディスタンスを可変とする。この場合に、適切なフォーカスサーボを実現するために、まず第１，第２のフォーカス機構を記録層位置に応じて予め決められた値に基づいて制御する。その上で、対物レンズを駆動するフォーカスサーボを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバルク型記録媒体に対して記録または再生を行う光記録媒体駆動装置と、光記録媒体駆動方法、光ピックアップ装置に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２００８−１３５１４４号公報
【特許文献２】特開２００８−１７６９０２号公報
【特許文献３】特開２００２−１５０５９８号公報
【背景技術】
【０００３】
光の照射により信号の記録／再生が行われる光記録媒体として、例えばＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）などのいわゆる光ディスクが普及している。
これらＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなど現状において普及している光記録媒体の次世代を担うべき光記録媒体に関して、先に本出願人は、上記特許文献１や上記特許文献２に記載されるような、いわゆるバルク記録型の光記録媒体を提案している。
【０００４】
ここで、バルク記録とは、例えば図９に示すように少なくともカバー層１０１とバルク層１０２とを有する光記録媒体に対し、逐次焦点位置を変えてレーザ光照射を行ってバルク層１０２内に多層記録を行うことで、大記録容量化を図る技術である。
【０００５】
このようなバルク記録に関して、上記特許文献１には、いわゆるマイクロホログラム方式と呼ばれる記録技術が開示されている。
マイクロホログラム方式は、図１０に示されるように、ポジ型マイクロホログラム方式とネガ型マイクロホログラム方式とに大別される。
マイクロホログラム方式では、バルク層１０２の記録材料として、いわゆるホログラム記録材料が用いられる。ホログラム記録材料としては、例えば光重合型フォトポリマ等が広く知られている。
【０００６】
ポジ型マイクロホログラム方式は、図１０（ａ）に示すように、対向する２つの光束（光束Ａ、光束Ｂ）を同位置に集光して微細な干渉縞（ホログラム）を形成し、これを記録マークとする手法である。
また、図１０（ｂ）に示すネガ型マイクロホログラム方式は、ポジ型マイクロホログラム方式とは逆の発想で、予め形成しておいた干渉縞をレーザ光照射により消去して、当該消去部分を記録マークとする手法である。
【０００７】
図１１は、ネガ型マイクロホログラム方式について説明するための図である、
ネガ型マイクロホログラム方式では、記録動作を行う前に、図１１（ａ）に示されるように予めバルク層１０２に対して干渉縞を形成するための初期化処理を行う。具体的には、図中に示すように平行光による光束Ｃ，Ｄを対向して照射し、それらの干渉縞をバルク層１０２の全体に形成しておく。
このように初期化処理により予め干渉縞を形成しておいた上で、図１１（ｂ）に示されるようにして消去マークの形成による情報記録を行う。具体的には、任意の層位置にフォーカスを合わせた状態で記録情報に応じたレーザ光照射を行うことで、消去マークによる情報記録を行うものである。
【０００８】
さらに本出願人は、他のバルク記録の手法として、特許文献２に開示されるようなボイド記録（空孔記録）方式による記録手法を提案している。
このボイド記録方式は、例えば光重合型フォトポリマなどの記録材料で構成されたバルク層１０２に対して、比較的高パワーでレーザ光照射を行い、上記バルク層１０２内に空孔（ボイド）を記録する手法である。特許文献２に記載されるように、このように形成された空孔部分は、バルク層１０２内における他の部分と屈折率が異なる部分となり、それらの境界部分で光の反射率が高められることになる。従って上記空孔部分は記録マークとして機能し、これによって空孔マークの形成による情報記録が実現される。
【０００９】
このようなボイド記録方式は、ホログラムを形成するものではないので、記録にあたっては片側からの光照射を行えば済むものとできる。すなわち、ポジ型マイクロホログラム方式の場合のように２つの光束を同位置に集光して記録マークを形成する必要は無いものとでき、２光束を同位置に集光させるための高い位置制御精度は不要とできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、ネガ型マイクロホログラム方式やボイド記録方式のように、記録媒体の片側からレーザ照射を行って記録再生を行う場合を考える。
これらの方式はそれぞれ原理は異なるが、バルク層を有する体積型記録媒体に、片側からのみ光を入射させ、バルク層１０２内で焦点位置のみを変えて多層記録を行うという概念は同じである。
【００１１】
これらの記録方式においてバルク層１０２内に形成される各記録層自体はアドレス情報を持たない。より正確に言えば、記録層は記録マークの記録によって形成されるものであり、記録前には記録層は存在しない。
一般的に従来光ディスクではウォブリンググルーブという蛇行した案内溝を持ち、その周波数を検出することで位置情報を得ていた。しかしネガ型マイクロホログラム方式やボイド記録方式では、バルク層１０２内にウォブリンググルーブを備えた記録層が予め形成されるわけではないため、当該方式で各記録層のアドレス情報を付与しておくことはできない。
そこで、図１２に示すように、基準面Ｒｅｆにアドレス情報を付与し、基準面Ｒｅｆに対応するようにバルク層１０２内に各記録層Ｌ０〜Ｌ４を記録することが考えられる。
【００１２】
この場合、例えばバルク型光記録媒体の基準面Ｒｅｆにはウォブリンググルーブやピット列を形成してアドレス情報を付与する。
一方、記録再生装置は、一つの対物レンズから２系統のレーザ光を照射する。録再用のレーザ光とサーボ用のレーザ光である。
そしてサーボ用レーザ光の戻り光の情報から対物レンズを駆動して、サーボ用レーザ光を基準面Ｒｅｆにフォーカス制御する。さらにサーボ用レーザ光の基準面Ｒｅｆについての戻り光の情報から、トラッキング制御やアドレスデコードを行う。
一方、録再用レーザ光は、基準面Ｒｅｆにフォーカス制御されたサーボ用レーザ光とはディスクの奥行き方向のオフセットをもってフォーカス制御する。つまり録再用レーザ光はバルク層内の所定の記録層形成位置に合焦させ、この録再用レーザ光により、バルク層内に、記録マークを形成し、記録層が形成されるようにする。
【００１３】
このような方式を想定する場合、バルク層内の各記録層形成位置に対して、録再用レーザ光が適切な収差特性を維持するようにされることが必要である。
ここで録再用レーザ光のフォーカス制御は、対物レンズの駆動ではなく、例えば対物レンズに入射する録再用レーザ光の収束・発散を制御するエキスパンダ機構によって、上記のオフセットを与える。
対物レンズは、サーボ用レーザ光が基準面に合焦するようにサーボ制御されている。従って対物レンズとバルク型光記録媒体の表面の距離（ワーキングディスタンス）は一定とされる。
そしてその場合、上記のように、録再用レーザ光がバルク層内のすべての記録層位置に合焦できるようにエキスパンダ機構で上記のオフセット量を可変制御することになるが、対物レンズに入射される録再用レーザ光は収束光から発散光まで広く変化することになる。
対物レンズは、ある入射角条件において最も収差性能が良くなるように設計される。例えば録再用レーザ光が平行光で入射されたときの収差性能が最も良くなるように設計される。すると、収束光から発散光まで広く変化する録再用レーザ光について、常に収差性能を保証するのは困難である。換言すれば、すべての記録層について録再用レーザ光の収差特性を保つのは困難となる。
【００１４】
そこで本発明では、記録再生対象の記録層に応じて、対物レンズのワーキングディスタンスを変動させることを提案し、その上で適切なフォーカス制御を実行する方式を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の光記録媒体駆動装置は、バルク型光記録媒体のバルク層に対する情報の記録又は再生のための第１のレーザ光を対物レンズから出力するための光路と、上記バルク型光記録媒体の基準面を用いたサーボ制御のための第２のレーザ光を上記対物レンズから出力するための光路とが形成された光学系と、上記光学系の上記第１のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第１のレーザ光の焦点位置を可変制御する第１のフォーカス機構と、上記光学系の上記第２のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する第２のフォーカス機構と、上記対物レンズを上記第１、第２のレーザ光の光軸方向に移動させて、上記第１、第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する対物レンズ駆動フォーカス機構と、上記バルク層内における情報記録層の位置に応じた上記第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の制御値を記憶した記憶部と、上記バルク層内の情報記録層に対して記録又は再生を行う際に、上記記憶部に記憶された制御値に基づいて上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構の動作を制御したうえで、上記対物レンズ駆動フォーカス機構の動作を実行させることで、上記第１のレーザ光を情報記録層に合焦させ、上記第２のレーザ光を上記基準面に合焦させた状態とする制御部とを備える。
【００１６】
また上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構は、固定レンズと可動レンズを有するエキスパンダにより構成され、上記制御値は、上記固定レンズと上記可動レンズの間の距離を指示する値であるとする。
また上記対物レンズ駆動フォーカス機構は、上記第２のレーザ光の上記基準面からの戻り光に基づいてフォーカスサーボ動作を行う。
また上記光学系には、上記対物レンズへ入射する上記第２のレーザ光に有効な回折素子を設ける。
【００１７】
また本発明の光記録媒体駆動方法は、上記の光学系と、第１のフォーカス機構と、第２のフォーカス機構と、対物レンズ駆動フォーカス機構とを備えた光記録媒体駆動装置の、上記バルク層内の情報記録層に対して記録又は再生を行う際の光記録媒体駆動方法である。そして、上記バルク層内における情報記録層の位置に応じた上記第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の制御値を取得するステップと、取得した制御値に基づいて、上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構の動作を制御するステップと、上記対物レンズ駆動フォーカス機構の動作を実行させることで、上記第１のレーザ光を情報記録層に合焦させ、上記第２のレーザ光を上記基準面に合焦させた状態とするステップとを行う。
【００１８】
このような本発明では、まず第１のレーザ光（記録用または再生用レーザ光）の光路に、例えばエキスパンダ機構として第１のフォーカス機構を設ける。さらに第２のレーザ光（サーボ用レーザ光）の光路にも例えばエキスパンダ機構として第２のフォーカス機構を設ける。つまり、第１，第２のレーザ光は、それぞれが独立して対物レンズへの入射光の発散・収束を制御できるようにする。
その構成において、まず予め設定された制御値で、第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構を駆動制御する。制御値は、対象とする情報記録層に応じて予め決められた値である。そしてその制御値による第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の駆動制御は、収差特性が維持できる範囲の駆動となる。そしてこれらの後、対物レンズ駆動フォーカス機構によって対物レンズを駆動するフォーカスサーボ制御を行う。結果として対物レンズのワーキングディスタンスは変動するが、これは問題とならない。その一方で、すべての情報記録層に対して第１のレーザ光の収差特性を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、バルク型光記録媒体のバルク層を用いた多層記録において、すべての情報記録層に対して好適な記録または再生が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態で用いるバルク型記録媒体の説明図である。
【図２】実施の形態の記録再生装置の光学系の説明図である。
【図３】実施の形態の録再光用フォーカス機構を用いた合焦位置の調整手法の説明図である。
【図４】実施の形態の光学ドライブ装置の全体的な内部構成のブロック図である。
【図５】サーボ光用フォーカス機構を設けない場合の説明図である。
【図６】サーボ光用フォーカス機構による作用の説明図である。
【図７】実施の形態のエキスパンダ制御テーブルの説明図である。
【図８】実施の形態のフォーカス処理のフローチャートである。
【図９】バルク型光記録媒体の説明図である。
【図１０】マイクロホログラム方式の説明図である。
【図１１】ネガ型マイクロホログラム方式の説明図である。
【図１２】バルク型記録媒体についてのサーボ制御の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の光記録媒体駆動装置、光ピックアップ装置の実施の形態となる記録再生装置について、次の順序で説明する。
＜１．実施の形態で記録／再生対象とする光記録媒体＞
＜２．記録再生装置の構成＞
［２−１．光学ピックアップの内部構成］
［２−２．記録再生装置の全体的な内部構成］
［２−３．サーボ光用フォーカス機構の役割］
＜３．実施の形態のフォーカス制御＞
【００２２】
＜１．実施の形態で記録／再生対象とする光記録媒体＞
図１は、実施の形態で記録／再生対象とする光記録媒体の断面構造図を示している。
実施の形態で記録／再生対象とする光記録媒体は、いわゆるバルク記録型の光記録媒体とされ、以下、バルク型記録媒体１と称する。
この図１に示すバルク型記録媒体１は、ディスク状の光記録媒体とされ、回転駆動されるバルク型記録媒体１に対するレーザ光照射が行われてマーク記録（情報記録）が行われる。また、記録情報の再生としても、回転駆動されるバルク型記録媒体１に対してレーザ光を照射して行われる。
なお、光記録媒体とは、光の照射により記録情報の再生が行われる記録媒体を指す。
本例の場合、例えばネガ型マイクロホログラム方式又はボイド記録方式に用いる光記録媒体としている。
【００２３】
先に図１２で説明したように、ネガ型マイクロホログラム方式では、記録動作を行う前に、予めバルク層に対して干渉縞を形成するための初期化処理を行う。このように初期化処理により予め干渉縞を形成しておいた上で、消去マークの形成による情報記録を行う。具体的には、任意の記録層位置にフォーカスを合わせた状態で記録情報に応じたレーザ光照射を行うことで、消去マークによる情報記録を行うものである。
また、いわゆる空孔（ボイド）を記録マークとして形成するボイド記録方式は、例えば光重合型フォトポリマなどの記録材料で構成されたバルク層に対して、比較的高パワーでレーザ光照射を行い、上記バルク層内に空孔（ボイド）を記録する。このように形成された空孔部分は、バルク層内における他の部分と屈折率が異なる部分となり、それらの境界部分で光の反射率が高められることになる。従って上記空孔部分は記録マークとして機能し、これによって空孔マークの形成による情報記録が実現される。
但し、以下説明していく本実施の形態は、必ずしもネガ型マイクロホログラム方式や、ボイド記録方式のみに適用可能なものでなく、バルク型記録媒体１の一面側からサーボ用と録再用の２系統のレーザ光を照射し、バルク層に情報記録を行うものに適用できるものである。
【００２４】
図１に示すように、バルク型記録媒体１には、上層側から順にカバー層２、選択反射膜３、中間層４、バルク層５が形成されている。
ここで、本明細書において「上層側」とは、後述する実施の形態としての光学ドライブ装置（記録再生装置１０）側からのレーザ光が入射する面を上面としたときの上層側を指す。
また、本明細書においては「深さ方向」という語を用いるが、この「深さ方向」とは、上記「上層側」の定義に従った上下方向と一致する方向（すなわち光学ドライブ装置側からのレーザ光の入射方向に平行な方向：フォーカス方向）を指すものである。
【００２５】
バルク型記録媒体１において、カバー層２は、例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂で構成され、図示するようにその下面側には、記録／再生位置を案内するための位置案内子として案内溝が形成され、図のように凹凸の断面形状が与えられている。
位置案内子は、スパイラル状又は同心円状に形成される。本例の場合、位置案内子はスパイラル状に形成されているものとして以下の説明を続ける。
上記の案内溝としては、連続溝（グルーブ）、又はピット列で形成される。例えば案内溝がピット列で形成される場合、ピットとランドの長さの組み合わせにより位置情報（絶対位置情報：ディスク上での回転角度位置を表す情報としての回転角度情報や、半径位置情報など）が記録される。或いは、案内溝がグルーブとされる場合、当該グルーブを周期的に蛇行（ウォブル）させて形成することで、該蛇行の周期情報により位置情報の記録が行われる。
カバー層２は、例えばこのような案内溝（凹凸形状）が形成されたスタンパを用いた射出成形などにより生成される。
【００２６】
また、案内溝が形成されたカバー層２の下面側には、選択反射膜３が成膜される。
ここで、前述もした通りバルク記録方式では、情報記録層としてのバルク層５に対してマーク記録／再生を行うための光（録再用レーザ光）とは別に、案内溝に基づきトラッキングやフォーカスのエラー信号を得るための光（サーボ用レーザ光）を別途に照射する。
このとき、仮に、サーボ用レーザ光がバルク層５に到達してしまうと、バルク層５内におけるマーク記録に悪影響を与える虞がある。このため、サーボ用レーザ光は反射し、録再用レーザ光は透過するという選択性を有する反射膜が必要とされている。
従来よりバルク記録方式では、録再用レーザ光とサーボ用レーザ光とはそれぞれ波長帯の異なるレーザ光を用いるようにされており、これに対応すべく、選択反射膜３としては、サーボ用レーザ光と同波長帯の光は反射し、それ以外の波長による光は透過するという、波長選択性を有する選択反射膜が用いられる。
【００２７】
選択反射膜３の下層側には、例えばＵＶ硬化樹脂などの接着材料で構成された中間層４を介して、記録層としてのバルク層５が積層（接着）されている。
バルク層５の形成材料（記録材料）としては、ネガ型マイクロホログラム方式やボイド記録方式など、採用するバルク記録の方式に応じて適宜最適なものが採用されればよい。
なお、本発明で対象とする光記録媒体に対するマーク記録方式は特に限定されるべきものではなく、バルク記録方式の範疇において任意の方式が採用されればよい。以下の説明においては一例として、ボイド記録方式が採用される場合を例示する。
【００２８】
ここで、上記のような構成を有するバルク型記録媒体１において、案内溝としての位置案内子が形成された選択反射膜３は、サーボ用レーザ光に基づく録再用レーザ光の位置制御を行うにあたっての基準となる反射面となる。この意味で、選択反射膜３が形成された面を以下、基準面Ｒｅｆと称する。
【００２９】
バルク層５に対しては、バルク層５の深さ方向における予め定められた各位置に対し、逐次レーザ光を合焦させてボイド（空孔）マーク形成による情報記録が行われる。
従って記録済みとなった記録媒体１において、バルク層５内には、複数のマーク形成層（情報記録層）Ｌが形成される。図では情報記録層Ｌ０〜Ｌ（ｎ）として示しているように、多数（ｎ＋１個）の情報記録層が形成される。例えばｎ＝１９で２０層などとされる。
【００３０】
バルク層５の厚みサイズ等は確定的ではないが、録再用レーザ光として例えば青色レーザ光（波長４０５ｎｍ）をＮＡを０．８５の光学系で照射することを考えた場合、ディスク表面（カバー層２の表面）から深さ方向に５０μｍ〜３００μｍの位置に情報記録層を形成することが適切である。これは球面収差補正を考慮した範囲である。
図１では、ディスク表面から１００μｍ〜３００μｍの位置に情報記録層Ｌを形成する例としている。当
当然ながら、情報記録層の数（ｎ＋１）は、層間隔を狭くするほど、多数の情報記録層を形成することができる。
例えば情報記録層位置Ｌ０〜Ｌ１９を形成する場合、間の各情報記録層位置Ｌは、隣接する各情報記録層位置Ｌの間隔が平均して１０μｍとなるようにして設定される。
なお、基準面Ｒｅｆの位置はバルク型記録媒体１の表面からおよそ５０μｍの位置であり、従って基準面Ｒｅｆから情報記録層Ｌ０までの間隔はおよそ５０μｍとなる。
【００３１】
＜２．記録再生装置の構成＞
図２及び図４は、図１に示したような構造を有するバルク型記録媒体１に対する記録／再生を行う実施の形態としての記録再生装置１０の内部構成について説明するための図である。
図２は、実施の形態の記録再生装置１０が備える光学ピックアップＯＰの内部構成を主に示し、図４は、記録再生装置１０の全体的な内部構成を示している。
【００３２】
［２−１．光学ピックアップの内部構成］
先ずは図２により、光学ピックアップＯＰの内部構成について見ていく。
図中のバルク型記録媒体１は、記録再生装置１０における所定位置においてそのセンターホールがクランプされるようにしてセットされ、図示は省略したスピンドルモータによる回転駆動が可能な状態に保持される。
光学ピックアップＯＰは、上記スピンドルモータにより回転駆動されるバルク型記録媒体１に対して録再用レーザ光、サーボ用レーザ光を照射するために設けられる。
【００３３】
光学ピックアップＯＰ内には、マークによる情報記録、及びマークにより記録された情報の再生を行うための録再用レーザ光の光源である録再用レーザ１１と、基準面Ｒｅｆに形成された案内溝を利用した位置制御を行うための光であるサーボ用レーザ光の光源であるサーボ用レーザ２４とが設けられる。
ここで、前述のように録再用レーザ光とサーボ用レーザ光とはそれぞれ波長が異なる。本例の場合、録再用レーザ光の波長はおよそ４０５ｎｍ程度（いわゆる青紫色レーザ光）、サーボ用レーザ光の波長はおよそ６５０ｎｍ程度（赤色レーザ光）とされる。
【００３４】
また、光学ピックアップＯＰ内には、録再用レーザ光とサーボ用レーザ光のバルク型記録媒体１への出力端となる対物レンズ２０が設けられる。
さらには、録再用レーザ光のバルク型記録媒体１からの反射光を受光するための録再光用受光部２３と、サーボ用レーザ光のバルク型記録媒体１からの反射光を受光するためのサーボ光用受光部３４とが設けられる。
【００３５】
その上で、光学ピックアップＯＰ内においては、録再用レーザ１１より出射された録再用レーザ光を対物レンズ２０に導くと共に、対物レンズ２０に入射したバルク型記録媒体１からの録再用レーザ光の反射光を録再光用受光部２３に導くための光学系が形成される。
【００３６】
具体的に、録再用レーザ１１より出射された録再用レーザ光は、発散光の状態で偏光ビームスプリッタ１２に入射する。偏光ビームスプリッタ１２は、このように録再用レーザ１１より入射した録再用レーザ光を透過するように構成されている。
【００３７】
偏光ビームスプリッタ１２を透過した録再用レーザ光は、１／４波長板１３を介した後、コリメートレンズ１４にて平行光となるように変換されて、録再光用フォーカス機構（エキスパンダ）１５に入射する。
図示するように録再光用フォーカス機構１５は、可動レンズとされる凹レンズ１６、レンズ駆動部１７、及び固定レンズとされる凸レンズ１８を有して構成される。
【００３８】
コリメートレンズ１４を介した録再用レーザ光は、凹レンズ１６、及び凸レンズ１８を介して、録再光用フォーカス機構１５外部に出射される。
録再光用フォーカス機構１５においては、凹レンズ１６がレンズ駆動部１７によって録再用レーザ光の光軸に平行な方向に駆動されることで、録再用レーザ光について独立したフォーカス制御を行う。
レンズ駆動部１７は、後述するコントローラ４２（図４）からの駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐに基づき凹レンズ１６を駆動する。このことで、対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光のコリメーションが変化し、これに伴って録再用レーザ光の合焦位置が調整されることになる。
【００３９】
ここで、次の図３により、録再光用フォーカス機構１５を用いた合焦位置の具体的な調整手法について説明しておく。
先ず、バルク層５内の各情報記録層Ｌの位置を対象とした記録を行うにあたっては、予め基準層位置Ｌｐｒを設定しておくことになる。この基準層位置Ｌｐｒは、録再用レーザ光の合焦位置の調整（設定）にあたって基準とすべき情報記録層Ｌの位置である。
具体的に本例の場合で、形成される情報記録層は、情報記録層Ｌ０〜Ｌ１９の２０層とする。このうちのほぼ中間に位置する情報記録層Ｌ（表面からおよそ２００μｍの位置：例えばＬ９又はＬ１０の位置）を基準層位置Ｌｐｒとして設定するものとしている。
【００４０】
この場合の録再光用フォーカス機構１５は、このような基準層位置Ｌｐｒへの合焦状態を基準として、録再用レーザ光の合焦位置の調整を行う。
具体的に、この場合における録再用レーザ光についての光学系は、図３（ｂ）に示すように録再用レーザ光が基準層位置Ｌｐｒに合焦する状態で、レンズ駆動部１７による凹レンズ１６の駆動位置が、基準位置にあるように設計されている。この場合、凹レンズ１６の基準位置とは、レンズ駆動部１７への駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐのレベルがゼロレベルである状態を指すものとする。
なおかつ、この場合の光学系は、このように凹レンズ１６が基準位置にある状態において、該凹レンズ１６から凸レンズ１８を介して出射される（つまり対物レンズ２０に入射する）録再用レーザ光が、図のように平行光となるように設計されている。
【００４１】
この図３（ｂ）に示す状態を基準として、基準層位置Ｌｐｒよりも下層側の情報記録層Ｌの位置に録再用レーザ光の合焦位置を設定するとしたときには、図３（ａ）に示されるように、凹レンズ１６を対物レンズ２０に近づく方向に駆動する。例えば駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐとして正極性による信号を与える。
これにより、対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光は発散光となり、その結果、録再用レーザ光の合焦位置は基準層位置Ｌｐｒよりも下層側に調整されることになる。
このとき、凹レンズ１６の上記基準位置からの駆動量に比例して、対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光の発散角が大となり、録再用レーザ光の合焦位置が基準層位置Ｌｐｒのより下層側に調整されることになる。
【００４２】
一方、基準層位置Ｌｐｒより上層側の情報記録層Ｌの位置に録再用レーザ光の合焦位置を設定するとしたときは、図３（ｃ）のように、凹レンズ１６を対物レンズ２０から離れる方向（光源側の方向）に駆動する。例えば駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐとして負極性による信号を与えることで、対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光を収束光に変化させる。これにより、録再用レーザ光の合焦位置を基準層位置Ｌｐｒよりも上層側に調整できる。このとき、凹レンズ１６の基準位置からの駆動量をより大とすることで、対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光の収束角をより大とでき、録再用レーザ光の合焦位置をより上層側に調整できる。
【００４３】
説明を図２に戻す。
録再光用フォーカス機構１５を介した録再用レーザ光は、ダイクロイックプリズム１９に入射する。
ダイクロイックプリズム１９は、その選択反射面が、録再用レーザ光と同波長帯の光は透過し、それ以外の波長による光は反射するように構成されている。従って上記のようにして入射した録再用レーザ光は、ダイクロイックプリズム１９を透過する。
【００４４】
ダイクロイックプリズム１９を透過した録再用レーザ光は、図示するようにＤＯＥ（Diffractive Optical Element：回折型光学素子）３２を介した後、対物レンズ２０により集光されてバルク型記録媒体１に照射される。
なお、ＤＯＥ３２については後述する。
【００４５】
対物レンズ２０に対しては、当該対物レンズ２０をフォーカス方向（バルク型記録媒体１に対して接離する方向）、及びトラッキング方向（上記フォーカス方向に直交する方向：バルク型記録媒体１の半径方向）に変位可能に保持する２軸アクチュエータ２１が設けられる。
２軸アクチュエータ２１には、フォーカスコイル、トラッキングコイルが備えられ、それぞれに駆動信号（後述する駆動信号ＦＤ、ＴＤ）が与えられることで、対物レンズ２０をフォーカス方向、トラッキング方向にそれぞれ変位させる。
【００４６】
ここで、再生時においては、バルク型記録媒体１に対して録再用レーザ光が照射されることに応じて、バルク型記録媒体１（バルク層５内の再生対象の情報記録層Ｌに記録されたマーク列）より録再用レーザ光の反射光が得られる。このように得られた録再用レーザ光の反射光は、対物レンズ２０、ＤＯＥ３２を介してダイクロイックプリズム１９に導かれ、当該ダイクロイックプリズム１９を透過する。
ダイクロイックプリズム１９を透過した録再用レーザ光の反射光は、録再光用フォーカス機構１５（凸レンズ１８→凹レンズ１６）、コリメートレンズ１４、１／４波長板１３を介した後、偏光ビームスプリッタ１２に入射する。
【００４７】
ここで、このように偏光ビームスプリッタ１２に入射する録再用レーザ光の反射光（復路光）は、１／４波長板１３による作用とバルク型記録媒体１での反射時の作用とにより、録再用レーザ光１１側から偏光ビームスプリッタ１２に入射した録再用レーザ光（往路光）とはその偏光方向が９０度異なる。この結果、上記のように入射した録再用レーザ光の反射光は、偏光ビームスプリッタ１２にて反射される。
【００４８】
このように偏光ビームスプリッタ１２にて反射された録再用レーザ光の反射光は、シリンドリカルレンズ２２を介して、録再光用受光部２３の受光面上に集光する。
【００４９】
また光学ピックアップＯＰ内には、以上の録再用レーザ光についての光学系の構成に加えて、サーボ用レーザ２４より出射されたサーボ用レーザ光を対物レンズ２０に導き且つ、対物レンズ２０に入射したバルク型記録媒体１からのサーボ用レーザ光の反射光をサーボ光用受光部３４に導くための光学系が形成される。
サーボ用レーザ２４より出射されたサーボ用レーザ光は、発散光の状態で偏光ビームスプリッタ２５に入射する。偏光ビームスプリッタ２５は、このようにサーボ用レーザ２４から入射したサーボ用レーザ光（往路光）は透過するように構成される。
【００５０】
偏光ビームスプリッタ２５を透過したサーボ用レーザ光は、１／４波長板２６を介した後、コリメートレンズ２７により平行光となるように変換されてサーボ光用フォーカス機構２８に入射する。
サーボ光用フォーカス機構２８は、可動レンズとしての凹レンズ２９、レンズ駆動部３０、及び固定レンズとしての凸レンズ３１を有して構成される。
コリメートレンズ２８を介したサーボ用レーザ光は、このサーボ光用フォーカス機構２８において、凹レンズ２９、及び凸レンズ３１を介して、サーボ光用フォーカス機構２８外部に出射される。
このサーボ光用フォーカス機構２８としても、先の録再光用フォーカス機構１５と同様に、凹レンズ２９がレンズ駆動部３０によってサーボ用レーザ光の光軸に平行な方向に駆動されることで、サーボ用レーザ光について独立したフォーカス制御を行う。
レンズ駆動部３０は、後述するコントローラ４２からの駆動信号Ｄｅｘ−ｓｖに基づき凹レンズ２９を駆動する。このことで、対物レンズ２０に入射するサーボ用レーザ光のコリメーションが変化し、これに伴ってサーボ用レーザ光の合焦位置が独立して調整されることになる。
サーボ光用フォーカス機構２８によりサーボ用レーザ光の合焦位置を独立して調整することの意味については後述する。
【００５１】
サーボ光用フォーカス機構２８を介したサーボ用レーザ光は、図のようにダイクロイックプリズム１９に入射する。
先に述べたように、ダイクロイックプリズム１９は、録再用レーザ光と同波長帯の光は透過し、それ以外の波長による光は反射するように構成されている。このためサーボ用レーザ光はダイクロイックプリズム１９にて反射され、ＤＯＥ３２を介した後、対物レンズ２０により集光されてバルク型記録媒体１に照射される。
【００５２】
また、このようにバルク型記録媒体１にサーボ用レーザ光が照射されたことに応じて得られる当該サーボ用レーザ光の反射光（基準面Ｒｅｆからの反射光）は、対物レンズ２０、ＤＯＥ３２を介した後、ダイクロイックプリズム１９にて反射される。そしてサーボ光用フォーカス機構２８（凸レンズ３１、凹レンズ２９）、コリメートレンズ２７、１／４波長板２６を介して偏光ビームスプリッタ２５に入射する。
先の録再用レーザ光の場合と同様に、このようにバルク型記録媒体１側から入射したサーボ用レーザ光の反射光（復路光）は、１／４波長板２６の作用とバルク型記録媒体１での反射時の作用とにより、往路光とはその偏光方向が９０度異なる。従って復路光としてのサーボ用レーザ光の反射光は偏光ビームスプリッタ２５にて反射される。
【００５３】
偏光ビームスプリッタ２５にて反射されたサーボ用レーザ光の反射光は、シリンドリカルレンズ３３を介してサーボ光用受光部３４の受光面上に集光する。
【００５４】
なお、図示による説明は省略するが、実際において記録再生装置１０には、上記により説明した光学ピックアップＯＰ全体をトラッキング方向にスライド駆動するスライド駆動部が設けられ、当該スライド駆動部による光学ピックアップＯＰの駆動により、レーザ光の照射位置を広範囲に変位させることができるようにされている。
【００５５】
［２−２．記録再生装置の全体的な内部構成］
記録再生装置１０の全体的な内部構成は、図４に示すものとなる。
なお、この図４においては、光学ピックアップＯＰの内部構成については一部のみを抽出して示している。
【００５６】
図４において、記録再生装置１０には、バルク層５を対象とした記録／再生や、マーク記録／再生時における対物レンズ２０のフォーカス／トラッキング制御を行うための信号処理系の構成として、図中の記録処理部３５、録再光用マトリクス回路３６、再生処理部３７、録再光用サーボ回路３８、サーボ光用マトリクス回路３９、位置情報検出部４０、及びサーボ光用サーボ回路４１が設けられている。
【００５７】
記録処理部３５には、バルク型記録媒体１に対して記録すべきデータ（記録データ）が入力される。記録処理部３５は、入力された記録データに対してエラー訂正符号の付加や所定の記録変調符号化を施すなどして、バルク型記録媒体１に実際に記録される例えば「０」「１」の２値データ列である記録変調データ列を得る。
記録処理部３５は、このように生成した記録変調データ列に基づく記録パルスＲＣＰにより、光学ピックアップＯＰ内の録再用レーザ１１の発光駆動を行う。
【００５８】
録再光用マトリクス回路３６は、図２に示した録再光用受光部２３としての複数の受光素子からの受光信号ＤＴ−ｒｐ（出力電流）に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算／増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。
具体的には、上述した記録変調データ列を再生した再生信号に相当する高周波信号（以降、再生信号ＲＦと称する）、フォーカスサーボ制御のためのフォーカスエラー信号ＦＥ−ｒｐ、トラッキングサーボ制御のためのトラッキングエラー信号ＴＥ−ｒｐを生成する。
【００５９】
録再光用マトリクス回路３６にて生成された上記再生信号ＲＦは、再生処理部３７に供給される。
また、上記フォーカスエラー信号ＦＥ−ｒｐ、上記トラッキングエラー信号ＴＥ−ｒｐは、録再光用サーボ回路３８に対して供給される。
【００６０】
再生処理部３７は、上記再生信号ＲＦについて、２値化処理や記録変調符号の復号化・エラー訂正処理など、上述した記録データを復元するための再生処理を行い、上記記録データを再生した再生データを得る。
【００６１】
また、録再光用サーボ回路３８は、マトリクス回路３６から供給されるフォーカスエラー信号ＦＥ−ｒｐ、トラッキングエラー信号ＴＥ−ｒｐに基づきフォーカスサーボ信号ＦＳ−ｒｐ、トラッキングサーボ信号ＴＳ−ｒｐをそれぞれ生成する。そして、これらフォーカスサーボ信号ＦＳ−ｒｐ、トラッキングサーボ信号ＴＳ−ｒｐに基づくフォーカス駆動信号ＦＤ−ｒｐ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｒｐに基づき、２軸アクチュエータ２１のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することで、録再用レーザ光についてのフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御を実現する。
【００６２】
また、録再光用サーボ回路３８は、再生時にコントローラ４２から為される指示に応じて、トラッキングサーボループをオフとしてトラッキングコイルにジャンプパルスを与えることでトラックジャンプ動作を実現したり、トラッキングサーボの引き込み制御等も行う。また、フォーカスサーボの引き込み制御等も行うことができる。
【００６３】
なお、このような録再用レーザ光の反射光に基づく２軸アクチュエータ２１（対物レンズ２０）のサーボ制御は、再生時において可能となる。すなわち再生時には、バルク層５内に情報記録層Ｌが形成されており、情報記録層Ｌからの録再用レーザ光の反射光に基づくサーボ制御が可能であることによる。
ただし、再生時であっても、記録時と同様、２軸アクチュエータ２１による対物レンズ２０のサーボ駆動は、次に述べるサーボ用レーザ光の反射光に基づくサーボ系によって行っても良い。
【００６４】
サーボ用レーザ光の反射光についての信号処理系において、サーボ光用マトリクス回路３９は、図２に示したサーボ光用受光部３４における複数の受光素子からの受光信号ＤＴ−ｓｖに基づき、必要な信号を生成する。
具体的にサーボ光用マトリクス回路３９は、フォーカス／トラッキングの各サーボ制御のためのフォーカスエラー信号ＦＥ−ｓｖ、トラッキングエラー信号ＴＥ−ｓｖを生成する。
またサーボ光用マトリクス回路３９は、基準面Ｒｅｆにおいて記録された絶対位置情報（アドレス情報）の検出を行うための位置情報検出用信号Ｄｐｓを生成する。例えば絶対位置情報がピット列により記録される場合、位置情報検出用信号Ｄｐｓとしては和信号を生成する。或いは、ウォブリンググルーブにより絶対位置情報が記録される場合、位置情報検出用信号Ｄｐｓとしてはプッシュプル信号を生成する。
【００６５】
位置情報検出用信号Ｄｐｓは、位置情報検出部４０に供給される。位置情報検出部４０は、位置情報検出用信号Ｄｐｓに基づき基準面Ｒｅｆに記録された絶対位置情報を検出する。検出された絶対位置情報はコントローラ４２に対して供給される。
【００６６】
また、サーボ光用マトリクス回路３９にて生成されたフォーカスエラー信号ＦＥ−ｓｖ、トラッキングエラー信号ＴＥ−ｓｖは、サーボ光用サーボ回路４１に対して供給される。
サーボ光用サーボ回路４１は、フォーカスエラー信号ＦＥ−ｓｖ、トラッキングエラー信号ＴＥ−ｓｖに基づきフォーカスサーボ信号ＦＳ−ｓｖ、トラッキングサーボ信号ＴＳ−ｓｖをそれぞれ生成する。
そして、記録時には、コントローラ４２からの指示に応じて、フォーカスサーボ信号ＦＳ−ｓｖ、トラッキングサーボ信号ＴＳ−ｓｖに基づき生成したフォーカス駆動信号ＦＤ−ｓｖ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｓｖに基づいて、２軸アクチュエータ２１のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することで、サーボ用レーザ光についてのフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御を実現する。
【００６７】
また、サーボ光用サーボ回路４１は、記録時にコントローラ４２から為される指示に応じて、トラッキングサーボループをオフとして２軸アクチュエータ２１のトラッキングコイルにジャンプパルスを与えることでトラックジャンプ動作を実現したり、トラッキングサーボの引き込み制御等も行う。また、基準面Ｒｅｆに対するフォーカスサーボの引き込み制御等も行う。
【００６８】
コントローラ４２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ（記憶装置）を備えたマイクロコンピュータで構成され、例えば上記ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従った制御・処理を実行することで、記録再生装置１０の全体制御を行う。
【００６９】
フォーカス系制御に関しては、コントローラ４２は、録再光用フォーカス機構１５におけるレンズ駆動部１７の駆動制御とサーボ光用フォーカス機構２８におけるレンズ駆動部３０の駆動制御とを行う。
すなわちコントローラ４２はレンズ駆動部１７に対して駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐを与えて凹レンズ１６の位置を可変制御する。
またコントローラ４２はレンズ駆動部３０に対して駆動信号Ｄｅｘ−ｓｖを与えて凹レンズ３０の位置を可変制御する。
これにより録再用レーザ光を所要の情報記録層Ｌの位置に合焦させ、且つサーボ用レーザ光を基準面Ｒｅｆに合焦させる。このような合焦位置調整の具体的な手法については後述する。
【００７０】
またコントローラ４２は、記録時と再生時で、対物レンズ２０のサーボ制御切り替えを行う場合は、その制御を行う。すなわち、コントローラ４２は、記録時には、サーボ光用サーボ回路４１に対してフォーカス駆動信号ＦＤ−ｓｖ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｓｖの出力を指示し、また録再光用サーボ回路３８にはフォーカス駆動信号ＦＤ−ｒｐ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｒｐの出力を停止するように指示を行う。
一方、再生時にはコントローラ４２は、録再光用サーボ回路３８に対してフォーカス駆動信号ＦＤ−ｒｐ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｒｐの出力を指示し、サーボ光用サーボ回路４１に対してはフォーカス駆動信号ＦＤ−ｓｖ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｓｖの出力を停止するように指示を行う。
もちろん上述のように、再生時もサーボ光用サーボ回路４１側によって、２軸アクチュエータ２１による対物レンズ２０の駆動を実行させる場合も考えられる。
【００７１】
またコントローラ４２は、サーボ光用サーボ回路４１に対するシーク動作制御を行う。すなわち、サーボ用レーザ光のスポット位置を基準面Ｒｅｆ上における所定のアドレスに移動させるようにサーボ回路４１に対する指示を行う。
【００７２】
メモリ部４３は、コントローラ４２が用いる記録領域として、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等を包括的に示している。
ＲＯＭには、コントローラ４２のプログラムなどが記憶される。ＲＡＭはコントローラ４２のワーク領域として用いられる。
また後述するエキスパンダ制御テーブルの情報が例えばメモリ部４３におけるフラッシュメモリに格納される。
【００７３】
［２−３．サーボ光用フォーカス機構の役割］
ここで、本実施の形態の記録再生装置１０においては、録再光用フォーカス機構１５を設けると共に、サーボ光用フォーカス機構２８も設けるものとしているが、その意味について次の図５，図６を参照して説明しておく。
【００７４】
図５は、サーボ光用フォーカス機構２８を設けない場合の問題点について説明するための図である。
先ずこの図５において、図５（ｂ）は、バルク層５内に設定された基準層位置Ｌｐｒに録再用レーザ光の合焦位置を調整した状態を示している。先の図３において説明したように、この場合の光学系は、このように録再用レーザ光が基準層位置Ｌｐｒに合焦するときに対物レンズ２０に録再用レーザ光が平行光入射するように設計される。またこのように録再用レーザ光が基準層位置Ｌｐｒに合焦する状態で対物レンズ２０がその基準位置にあるようにされている。
なお、この図５と後の図６では、説明の便宜上、このように対物レンズ２０が基準位置にある状態にて、図のようにサーボ用レーザ光が対物レンズ２０に平行光で入射したときに、該サーボ用レーザ光の合焦位置が基準面Ｒｅｆに一致するように対物レンズ２０が設計されていることを前提とする。
【００７５】
図５（ｂ）に示す状態から、基準層位置Ｌｐｒよりも下層側に形成された情報記録層位置Ｌｐｌに録再用レーザ光の合焦位置を調整するとしたときには、図５（ａ）に示されるように、対物レンズ２０に録再用レーザ光を発散光で入射させる。すなわち、先の図３（ａ）で説明したように、録再光用フォーカス機構１５において凹レンズ１６を対物レンズ２０側に駆動することで、対物レンズ２０に録再用レーザ光を発散光で入射させるものである。
【００７６】
また、基準層位置Ｌｐｒよりも上層側に形成された情報記録層位置Ｌｐｕに録再用レーザ光の合焦位置を調整するときには、図５（ｃ）に示されるように、対物レンズ２０に録再用レーザ光を収束光で入射させる。つまり先の図３（ｃ）にて説明したように凹レンズ１６を光源側に駆動すればよい。
【００７７】
このように、録再光用フォーカス機構１５を設けることで、録再用レーザ光の合焦位置を任意に調整することができる。しかしここで注意すべきは、単に録再光用フォーカス機構１５により対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光のコリメーションを変化させることのみで合焦位置の調整を行った場合には、合焦位置の調整に伴い、対物レンズ２０の主平面Ｓｏｍと録再用レーザ光の合焦位置との間の距離Ｄｏ−ｒｐに比較的大きな変化が生じてしまうという点である。
具体的に、図５（ｂ）に示す基準層位置Ｌｐｒの選択状態から図５（ａ）に示す下層側の情報記録層位置Ｌｐｌの選択状態としたときには、距離Ｄｏ−ｒｐには図中に＋Δと示す変化が生じる。
また、図５（ｂ）に示す基準層位置Ｌｐｒの選択状態から図５（ｃ）に示す上層側の情報記録層位置Ｌｐｕの選択状態としたときには、距離Ｄｏ−ｒｐには図中の−Δによる変化が生じる。
【００７８】
ここで通常、対物レンズ２０としては、図５（ｂ）に示すような基準状態にて録再用レーザ光についての良好な収差性能（例えば球面収差やコマ収差など）が得られるように、その設計が行われている。
このことから、図５（ａ）や図５（ｃ）に示すような距離Ｄｏ−ｒｐの変化Δが生じると、その発生量に応じて収差性能の低下が生じ、例えば実施の形態のような、１００μｍ〜３００μｍの範囲、つまり２００μｍ程度といった比較的広い層範囲において多層記録を行うことができなくなってしまう虞がある。これは多層記録の層数が制限されて、大記録容量化を図ることが困難となってしまうことにもなる。
【００７９】
換言すれば、図５の場合、対物レンズ２０のワーキングディスタンスＷＤは一定であるが、その場合は、バルク層５内で比較的広い範囲で録再用レーザ光の収差性能が保てないということである。
なおワーキングディスタンスＷＤが一定となるのは、サーボ用レーザ光が平行光で対物レンズ２０に入射され、かつ、サーボ用レーザ光が基準面Ｒｅｆに合焦するように２軸アクチュエータ２１による対物レンズ２０のフォーカスサーボがなされるためである。
【００８０】
以上のような問題の解決のためには、図２に示したサーボ光用フォーカス機構２８を設ける。
図６は、サーボ光用フォーカス機構２８による作用について説明するための図である。なお、この場合も図６（ａ）が基準層位置Ｌｐｒを選択した基準状態を示し、図６（ｂ）図が基準層位置Ｌｐｒより下層側の情報記録層位置Ｌｐｌを選択した状態を示し、図６（ｃ）が基準層位置Ｌｐｒより上層側の情報記録層位置Ｌｐｕを選択した状態を示している。
【００８１】
前述のような距離Ｄｏ−ｒｐの変化に伴う収差性能の低下を抑制するにあたっては、該距離Ｄｏ−ｒｐが、情報記録層位置Ｌの選択状態に関わらずほぼ一定となるようにすればよい。
即ち、図６（ｂ）に示す基準層位置Ｌｐｒの選択状態を基準として、より下層側の情報記録層位置Ｌｐｌを選択する際には、図６（ａ）に示すように対物レンズ２０をその基準位置よりもバルク型記録媒体１側に近づけるものとすればよい。
同様に、基準層位置Ｌｐｒよりも上層側の情報記録層位置Ｌｐｕを選択する際には、対物レンズ２０をその基準位置よりも光源側（バルク型記録媒体１から離れる側）に配置するものとすればよい。
つまりワーキングディスタンスＷＤを一定に保つという考え方は採らない。
このようにすることで、距離Ｄｏ−ｒｐの変化Δを抑制でき、録再用レーザ光の収差性能の低下を抑制することができる。つまりその結果、例えば２００μｍ程度といった比較的広い層範囲において多層記録を行うことができる。これによって多層記録の層数の制限を緩和でき、その分、記録容量の拡大化が図られる。
【００８２】
このとき、前述のように対物レンズ２０は、図６（ｂ）に示されるように基準位置にある状態にてサーボ用レーザ光が所定の発散／収束角（この場合の例では平行光としている）で入射した際に、該サーボ用レーザ光が基準面Ｒｅｆに合焦するように設計されているものである。従って、上記のように距離Ｄｏ−ｒｐの調整のために対物レンズ２０の位置を基準位置から変位させた場合には、サーボ用レーザ光を基準面Ｒｅｆに合焦させるために、対物レンズ２０に入射するサーボ用レーザ光のコリメーションを、対物レンズ２０の駆動位置に応じて変化させる必要がある。
例えば図６（ａ）のように情報記録層位置Ｌｐｌを選択する場合には、上記のように対物レンズ２０がバルク型記録媒体１側に近づくように駆動される（つまりサーボ用レーザ光の合焦位置をより下層側にシフトさせる方向への対物レンズ２０の駆動）ことに対応させて、対物レンズ２０にサーボ用レーザ光を収束光により入射させる。このとき、より下層側の情報記録層位置Ｌを選択する際には、対物レンズ２０に入射するサーボ用レーザ光の収束角をより大とすることになる。また、図６（ｃ）のように情報記録層位置Ｌｐｕを選択する場合には、上記のように対物レンズ２０が光源側に近づくように駆動される（つまりサーボ用レーザ光の合焦位置をより上層側にシフトさせる方向への対物レンズ２０の駆動）ことに対応させて、対物レンズ２０にサーボ用レーザ光を発散光により入射させる。この場合もより上層側の情報記録層位置Ｌを選択する際には、対物レンズ２０に入射するサーボ用レーザ光の発散角をより大とすることになる。
【００８３】
このように対物レンズ２０の駆動位置に応じてサーボ用レーザ光のコリメーションを変化させるために、図２に示したサーボ光用フォーカス機構２８が必要とされているものである。
【００８４】
ここで、確認のために述べておくと、この場合の録再光用フォーカス機構１５による録再用レーザ光の発散／収束角の設定量は、上記のように対物レンズ２０が駆動されることに伴い、先の図５の場合よりも小さくされることになる。具体的に、図６（ａ）のように基準層位置Ｌｐｒより下層側の情報記録層位置Ｌｐｌを選択する場合には、対物レンズ２０がその基準位置よりもバルク型記録媒体１側（つまり情報記録層位置Ｌｐｌ側）に駆動されるので、録再用レーザ光の発散角は図５（ａ）の場合よりも小でよいことになる。
同様に、図６（ｃ）のように基準層位置Ｌｐｒより上層側の情報記録層位置Ｌｐｕを選択する場合には、対物レンズ２０がその基準位置よりも光源側に駆動されるので、録再用レーザ光の収束角は図５（ｃ）の場合よりも小でよいことになる。
【００８５】
＜３．実施の形態のフォーカス制御＞
以上の前提を踏まえた上で、録再光用フォーカス機構１５、サーボ光用フォーカス機構２８、及び２軸アクチュエータ２１の具体的な駆動手法について説明する。
先ず、図４に示したメモリ部４３には、例えば図７（ａ）に示すようなエキスパンダ制御テーブルが記憶されている。
【００８６】
このエキスパンダ制御テーブルは、バルク型記録媒体１の表面から各情報記録層Ｌのまでの厚み、つまり各情報記録層Ｌの位置に応じて、録再光用フォーカス機構１５とサーボ光用フォーカス機構２８の制御値が記憶されている。
記録層までの厚みとは、情報記録層Ｌからみたカバー厚と考えることができる。
例えば厚み０．１ｍｍとは、図１の深さ位置１００μｍに形成される情報記録層Ｌ０に相当する。また厚み０．３ｍｍとは、図１の深さ位置３００μｍに形成される情報記録層Ｌ（ｎ）に相当する。ここではあくまで例として、エキスパンダ制御テーブルの内容として、０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．１７５ｍｍ、０．２ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３ｍｍの厚みに相当する情報記録層Ｌに対応する内容を示している。
【００８７】
図２，図３には、録再光用フォーカス機構１５の凹レンズ１６と凸レンズ１８の間の距離をＤ１とし、また図２にはサーボ光用フォーカス機構２８の凹レンズ２９と凸レンズ３１の間の距離をＤ２として示している。
この距離Ｄ１，Ｄ２の制御値がエキスパンダ制御テーブルに記憶されている。
例えば厚み０．１ｍｍ位置の情報記録層Ｌ０を記録または再生の対象とする場合、距離Ｄ１を６．３０６６２ｍｍ、距離Ｄ２を１．０ｍｍとすることが記憶されている。
なお、もちろん実際のエキスパンダ制御テーブルとしては、このような距離Ｄ１、Ｄ２の実際の値ではなく、距離Ｄ１、Ｄ２を図７（ａ）に示す値となるように凹レンズ１６，３０を駆動するための制御値が記述されていればよい。
【００８８】
このエキスパンダ制御テーブルに記憶される、各情報記録層Ｌに対応する距離Ｄ１、Ｄ２は次の条件を満たすように設定される。
【００８９】
第１に、録再用レーザ光を、倍率βをできる限り高倍率（２５倍以上）で、厚み０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲で焦点を結像できるものとする。
ここでいう倍率βとは、図３（ａ）（ｃ）に示す、対物レンズ２０から見た録再用レーザ光の物点ＯＢと対物レンズ２０の主平面Ｓｏｍとの間の距離をＳ１とし、対物レンズ２０の主平面Ｓｏｍと対物レンズ２０による録再用レーザ光の像点（合焦位置）との間の距離をＳ２としたとき、
β＝Ｓ１／Ｓ２
により定義されるものである。
厚み０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲で２５倍以上の高倍率となるようにすることで、この０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲で収差性能を確保する。
【００９０】
第２に、光軸上、対物レンズ２０の視野振り±０．１５ｍｍ、対物レンズ２０のチルト±０．３でのＲＭＳ波面収差が７０ｍλ以下の性能を保証する。
【００９１】
第３に、録再光用フォーカス機構１５、サーボ光用フォーカス機構２８としての両エキスパンダの可動範囲が６．５ｍｍ以下を満たす。
【００９２】
第４に、ワーキングディスタンスＷＤは０．１２ｍｍ以上を満たす。
【００９３】
これらの条件に基づいて求められたＤ１，Ｄ２の値の一例が、図７（ａ）に示した値である。もちろんＤ１，Ｄ２の値は図示の値に限られるものではない。
特に上記各条件のうち、第１の条件が最も重要である。第１の条件を満たすことで、例えばバルク層５における１００μｍ〜３００μｍの範囲で適切な記録再生ができることになるためである。
また、実際には２軸アクチュエータ２１によってトラッキング方向に駆動される対物レンズ２０の視野振りや、バルク型記録媒体１と対物レンズ２０の相対的なチルト角度も、記録再生時に各種条件で変動する。従って第２の条件も安定した記録再生動作には重要である。
一方、第３の条件は、エキスパンダの可動性能や設計条件にもよるものである。仮にエキスパンダにより長い可動範囲を許容するのであれば、第３の条件でいう上限は変動する。
また第４の条件は、少なくとも対物レンズ２０がバルク型記録媒体１に接触しないようにするためであり、実際の機器の設計によっても異なる。
従って、第３，第４の条件は実際の機器に応じて考慮するものと考えて良い。
【００９４】
図７（ｂ）は、このエキスパンダ制御テーブルに示された制御値によって録再光用フォーカス機構１５とサーボ光用フォーカス機構２８が駆動制御され、さらに２軸アクチュエータ２１によって対物レンズ２０のサーボ制御がなされた結果としてのワーキングディスタンスＷＤを示している。上記の通り、ワーキングディスタンスＷＤを一定とする考えは採らない。図示のように、対象とする情報記録層Ｌに応じてワーキングディスタンスＷＤは異なることとなる。
【００９５】
本例では、記録時または再生時において、このようなエキスパンダ制御テーブルを用いてフォーカス制御を行う。
図８にコントローラ４２によるフォーカス処理のフローチャートを示す。なお、この図８の処理の開始時点で録再用レーザ光、サーボ用レーザ光は出力されており、またスピンドルモータによってバルク型記録媒体１は回転駆動されているとする。
【００９６】
コントローラ４２はバルク型記録媒体１に対する記録または再生を開始する際、まずステップＦ１０１でメモリ部４３に格納されたエキスパンダ制御テーブルを確認する。そして記録または再生の対象とする情報記録層Ｌに応じた厚みにおける距離Ｄ１、Ｄ２の制御値を読み出して取得する。
【００９７】
次にコントローラ４２はステップＦ１０２で、録再光用フォーカス機構１５、サーボ光用フォーカス機構２８を駆動制御する。
すなわちコントローラ４２は、録再光用フォーカス機構１５の凹レンズ１６と凸レンズ１８の距離Ｄ１が、エキスパンダ制御テーブルから取得した値となるように駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐをレンズ駆動部１７に与える。
またコントローラ４２は、サーボ光用フォーカス機構２８の凹レンズ２９と凸レンズ３１の距離Ｄ２が、エキスパンダ制御テーブルから取得した値となるように駆動信号Ｄｅｘ−ｓｖをレンズ駆動部３０に与える。
【００９８】
その後コントローラ４２はステップＦ１０３で、サーボ光用サーボ回路４１に、フォーカスサーボループをオンとさせる。即ち、サーボ用レーザ光が基準面Ｒｅｆに合焦される状態となるように、サーボ用レーザ光の戻り光に基づく対物レンズ２０の駆動を２軸アクチュエータ２１に実行させる。
以上の結果、図６のような状態で、サーボ用レーザ光は基準面Ｒｅｆに合焦される状態を維持した上で、録再用レーザ光は対象の情報記録層Ｌの位置に合焦される。対物レンズ２０のワーキングディスタンスＷＤについては、結果として図７（ｂ）に示したような距離となる。
【００９９】
このようなフォーカス制御を行うことで、本実施の形態では、例えば図１のバルク層５内の１００μｍ〜３００μｍの間で、情報記録層Ｌ０〜Ｌ（ｎ）を、それぞれ適正に記録再生できるものとなる。
録再光用フォーカス機構１５とサーボ光用フォーカス機構２８の制御がエキスパンダ制御テーブルに基づいて行われ、そのエキスパンダ制御テーブルの制御値は、情報記録層Ｌ０〜Ｌ（ｎ）のそれぞれで録再用レーザ光の収差性能を保証するものとなっているためである。
【０１００】
また、特に本例では先に録再光用フォーカス機構１５とサーボ光用フォーカス機構２８を制御した上で、最終的な調整のために対物レンズ２０のサーボ駆動を行う。
これにより、対物レンズ制御の経時変化があっても各情報記録層Ｌ０〜Ｌ（ｎ）についての記録再生性能を保証することができる。
例えばフォーカス制御において、まず図７（ｂ）のようなワーキングディスタンスＷＤとなるように対物レンズ２０を駆動し、その後、録再光用フォーカス機構１５とサーボ光用フォーカス機構２８を制御するという手法も有効である。
しかしその場合は、対物レンズ２０の位置制御の正確性が確保されることが必要である。対物レンズ２０の位置制御のために、２軸アクチュエータ２１のフォーカスコイルに所定のバイアス電流を与えておこなう。
ここで、バイアス電流値に対する対物レンズ２０の位置は、２軸アクチュエータ２１のダンパーの硬化などの経時変化や機器の個体差などによってバラツキが生じてしまう。そのため、常に対物レンズ２０のフォーカス位置を設定値の位置に正確に移動させることは困難となる。その結果、場合によっては、ある情報記録層（例えば最も深い情報記録層Ｌ（ｎ）など）で収差性能が十分でなくなることもあり得る。
これに対し本実施の形態では、両エキスパンダを設定された値により制御した後に、対物レンズ２０をサーボ制御することになるため、上記のような経時変化の影響は受けないこととなる。
【０１０１】
ところで図２に示したように、本実施の形態の光学ピックアップＯＰにおいては、ダイクロイックプリズム１９と対物レンズ２０との間にＤＯＥ３２が挿入されている。このＤＯＥ３２は、上述のように情報記録層Ｌの位置の選択に伴う距離Ｄｏ−ｒｐの変化Δの抑制のためにサーボ用レーザ光のコリメーションを変化させる際に、その変化量を抑制するために挿入されたものとなる。
図２において、ＤＯＥ３２は、ダイクロイックプリズム１９より入射する録再用レーザ光とサーボ用レーザ光のうち、サーボ用レーザ光のみを選択に収束させるように構成された波長選択性を有する回折型光学素子である。このようなＤＯＥ３２の挿入により、特に図６（ａ）のように下層側の情報記録層位置Ｌが選択され且つ対物レンズ２０がバルク型記録媒体１側に駆動されて、サーボ用レーザ光の収束角を大として合焦位置をより手前側に引くときに、サーボ光用フォーカス機構２８によるサーボ用レーザ光の収束角の縮小化を図ることができる。
【０１０２】
なお確認のために述べておくと、上述のようにエキスパンダ制御テーブルに設定される凹レンズ２９の駆動量の情報は、このようにＤＯＥ３２によりサーボ用レーザ光が収束されることも考慮して設定されるものとなる。
また、対物レンズ２０が回折型レンズであってもよい。
【０１０３】
以上、実施の形態について説明してきたが、本発明は実施の形態の例に限定されるものではない。例えば光学ピックアップの構成は多様に考えられる。
また、実施の形態では記録再生装置１０として説明したが、本発明の光記録媒体駆動装置は、記録専用装置、再生専用装置も本発明の範囲となる。
【０１０４】
なお、本発明の光ピックアップ装置は上述の図２，図４で説明した記録再生装置１０としての構成を備えるものとすればよい。
つまり、光学ピックアップＯＰに加え、コントローラ４２、メモリ部４３やサーボ制御系の構成も備えた光ピックアップ装置が構成される場合、それが本発明の光ピックアップ装置に該当する。
【符号の説明】
【０１０５】
１ バルク型記録媒体、２ カバー層、３ 選択反射膜、Ｒｅｆ 基準面、４ 中間層、５ バルク層、Ｌ 情報記録層、ＯＰ 光学ピックアップ、１０ 記録再生装置、１１ 録再用レーザ、１２,２５ 偏光ビームスプリッタ、１３,２６ １／４波長板、１４,２７ コリメートレンズ、１５ 録再光用フォーカス機構、１６,２８ 凹レンズ、１７,３０ レンズ駆動部、１８,３１ 凸レンズ、１９ ダイクロイックプリズム、２０ 対物レンズ、２１ ２軸アクチュエータ、２２,３３ シリンドリカルレンズ、２３ 録再光用受光部、２４ サーボ用レーザ、３２ ＤＯＥ、３４ サーボ光用受光部、３５ 記録処理部、３６ 録再光用マトリクス回路、３７ 再生処理部、３８ 録再光用サーボ回路、３９ サーボ光用マトリクス回路、４０ 位置情報検出部、４１ サーボ光用サーボ回路、４２ コントローラ、４３ メモリ部
【技術分野】
【０００１】
本発明はバルク型記録媒体に対して記録または再生を行う光記録媒体駆動装置と、光記録媒体駆動方法、光ピックアップ装置に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２００８−１３５１４４号公報
【特許文献２】特開２００８−１７６９０２号公報
【特許文献３】特開２００２−１５０５９８号公報
【背景技術】
【０００３】
光の照射により信号の記録／再生が行われる光記録媒体として、例えばＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）などのいわゆる光ディスクが普及している。
これらＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなど現状において普及している光記録媒体の次世代を担うべき光記録媒体に関して、先に本出願人は、上記特許文献１や上記特許文献２に記載されるような、いわゆるバルク記録型の光記録媒体を提案している。
【０００４】
ここで、バルク記録とは、例えば図９に示すように少なくともカバー層１０１とバルク層１０２とを有する光記録媒体に対し、逐次焦点位置を変えてレーザ光照射を行ってバルク層１０２内に多層記録を行うことで、大記録容量化を図る技術である。
【０００５】
このようなバルク記録に関して、上記特許文献１には、いわゆるマイクロホログラム方式と呼ばれる記録技術が開示されている。
マイクロホログラム方式は、図１０に示されるように、ポジ型マイクロホログラム方式とネガ型マイクロホログラム方式とに大別される。
マイクロホログラム方式では、バルク層１０２の記録材料として、いわゆるホログラム記録材料が用いられる。ホログラム記録材料としては、例えば光重合型フォトポリマ等が広く知られている。
【０００６】
ポジ型マイクロホログラム方式は、図１０（ａ）に示すように、対向する２つの光束（光束Ａ、光束Ｂ）を同位置に集光して微細な干渉縞（ホログラム）を形成し、これを記録マークとする手法である。
また、図１０（ｂ）に示すネガ型マイクロホログラム方式は、ポジ型マイクロホログラム方式とは逆の発想で、予め形成しておいた干渉縞をレーザ光照射により消去して、当該消去部分を記録マークとする手法である。
【０００７】
図１１は、ネガ型マイクロホログラム方式について説明するための図である、
ネガ型マイクロホログラム方式では、記録動作を行う前に、図１１（ａ）に示されるように予めバルク層１０２に対して干渉縞を形成するための初期化処理を行う。具体的には、図中に示すように平行光による光束Ｃ，Ｄを対向して照射し、それらの干渉縞をバルク層１０２の全体に形成しておく。
このように初期化処理により予め干渉縞を形成しておいた上で、図１１（ｂ）に示されるようにして消去マークの形成による情報記録を行う。具体的には、任意の層位置にフォーカスを合わせた状態で記録情報に応じたレーザ光照射を行うことで、消去マークによる情報記録を行うものである。
【０００８】
さらに本出願人は、他のバルク記録の手法として、特許文献２に開示されるようなボイド記録（空孔記録）方式による記録手法を提案している。
このボイド記録方式は、例えば光重合型フォトポリマなどの記録材料で構成されたバルク層１０２に対して、比較的高パワーでレーザ光照射を行い、上記バルク層１０２内に空孔（ボイド）を記録する手法である。特許文献２に記載されるように、このように形成された空孔部分は、バルク層１０２内における他の部分と屈折率が異なる部分となり、それらの境界部分で光の反射率が高められることになる。従って上記空孔部分は記録マークとして機能し、これによって空孔マークの形成による情報記録が実現される。
【０００９】
このようなボイド記録方式は、ホログラムを形成するものではないので、記録にあたっては片側からの光照射を行えば済むものとできる。すなわち、ポジ型マイクロホログラム方式の場合のように２つの光束を同位置に集光して記録マークを形成する必要は無いものとでき、２光束を同位置に集光させるための高い位置制御精度は不要とできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、ネガ型マイクロホログラム方式やボイド記録方式のように、記録媒体の片側からレーザ照射を行って記録再生を行う場合を考える。
これらの方式はそれぞれ原理は異なるが、バルク層を有する体積型記録媒体に、片側からのみ光を入射させ、バルク層１０２内で焦点位置のみを変えて多層記録を行うという概念は同じである。
【００１１】
これらの記録方式においてバルク層１０２内に形成される各記録層自体はアドレス情報を持たない。より正確に言えば、記録層は記録マークの記録によって形成されるものであり、記録前には記録層は存在しない。
一般的に従来光ディスクではウォブリンググルーブという蛇行した案内溝を持ち、その周波数を検出することで位置情報を得ていた。しかしネガ型マイクロホログラム方式やボイド記録方式では、バルク層１０２内にウォブリンググルーブを備えた記録層が予め形成されるわけではないため、当該方式で各記録層のアドレス情報を付与しておくことはできない。
そこで、図１２に示すように、基準面Ｒｅｆにアドレス情報を付与し、基準面Ｒｅｆに対応するようにバルク層１０２内に各記録層Ｌ０〜Ｌ４を記録することが考えられる。
【００１２】
この場合、例えばバルク型光記録媒体の基準面Ｒｅｆにはウォブリンググルーブやピット列を形成してアドレス情報を付与する。
一方、記録再生装置は、一つの対物レンズから２系統のレーザ光を照射する。録再用のレーザ光とサーボ用のレーザ光である。
そしてサーボ用レーザ光の戻り光の情報から対物レンズを駆動して、サーボ用レーザ光を基準面Ｒｅｆにフォーカス制御する。さらにサーボ用レーザ光の基準面Ｒｅｆについての戻り光の情報から、トラッキング制御やアドレスデコードを行う。
一方、録再用レーザ光は、基準面Ｒｅｆにフォーカス制御されたサーボ用レーザ光とはディスクの奥行き方向のオフセットをもってフォーカス制御する。つまり録再用レーザ光はバルク層内の所定の記録層形成位置に合焦させ、この録再用レーザ光により、バルク層内に、記録マークを形成し、記録層が形成されるようにする。
【００１３】
このような方式を想定する場合、バルク層内の各記録層形成位置に対して、録再用レーザ光が適切な収差特性を維持するようにされることが必要である。
ここで録再用レーザ光のフォーカス制御は、対物レンズの駆動ではなく、例えば対物レンズに入射する録再用レーザ光の収束・発散を制御するエキスパンダ機構によって、上記のオフセットを与える。
対物レンズは、サーボ用レーザ光が基準面に合焦するようにサーボ制御されている。従って対物レンズとバルク型光記録媒体の表面の距離（ワーキングディスタンス）は一定とされる。
そしてその場合、上記のように、録再用レーザ光がバルク層内のすべての記録層位置に合焦できるようにエキスパンダ機構で上記のオフセット量を可変制御することになるが、対物レンズに入射される録再用レーザ光は収束光から発散光まで広く変化することになる。
対物レンズは、ある入射角条件において最も収差性能が良くなるように設計される。例えば録再用レーザ光が平行光で入射されたときの収差性能が最も良くなるように設計される。すると、収束光から発散光まで広く変化する録再用レーザ光について、常に収差性能を保証するのは困難である。換言すれば、すべての記録層について録再用レーザ光の収差特性を保つのは困難となる。
【００１４】
そこで本発明では、記録再生対象の記録層に応じて、対物レンズのワーキングディスタンスを変動させることを提案し、その上で適切なフォーカス制御を実行する方式を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の光記録媒体駆動装置は、バルク型光記録媒体のバルク層に対する情報の記録又は再生のための第１のレーザ光を対物レンズから出力するための光路と、上記バルク型光記録媒体の基準面を用いたサーボ制御のための第２のレーザ光を上記対物レンズから出力するための光路とが形成された光学系と、上記光学系の上記第１のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第１のレーザ光の焦点位置を可変制御する第１のフォーカス機構と、上記光学系の上記第２のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する第２のフォーカス機構と、上記対物レンズを上記第１、第２のレーザ光の光軸方向に移動させて、上記第１、第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する対物レンズ駆動フォーカス機構と、上記バルク層内における情報記録層の位置に応じた上記第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の制御値を記憶した記憶部と、上記バルク層内の情報記録層に対して記録又は再生を行う際に、上記記憶部に記憶された制御値に基づいて上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構の動作を制御したうえで、上記対物レンズ駆動フォーカス機構の動作を実行させることで、上記第１のレーザ光を情報記録層に合焦させ、上記第２のレーザ光を上記基準面に合焦させた状態とする制御部とを備える。
【００１６】
また上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構は、固定レンズと可動レンズを有するエキスパンダにより構成され、上記制御値は、上記固定レンズと上記可動レンズの間の距離を指示する値であるとする。
また上記対物レンズ駆動フォーカス機構は、上記第２のレーザ光の上記基準面からの戻り光に基づいてフォーカスサーボ動作を行う。
また上記光学系には、上記対物レンズへ入射する上記第２のレーザ光に有効な回折素子を設ける。
【００１７】
また本発明の光記録媒体駆動方法は、上記の光学系と、第１のフォーカス機構と、第２のフォーカス機構と、対物レンズ駆動フォーカス機構とを備えた光記録媒体駆動装置の、上記バルク層内の情報記録層に対して記録又は再生を行う際の光記録媒体駆動方法である。そして、上記バルク層内における情報記録層の位置に応じた上記第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の制御値を取得するステップと、取得した制御値に基づいて、上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構の動作を制御するステップと、上記対物レンズ駆動フォーカス機構の動作を実行させることで、上記第１のレーザ光を情報記録層に合焦させ、上記第２のレーザ光を上記基準面に合焦させた状態とするステップとを行う。
【００１８】
このような本発明では、まず第１のレーザ光（記録用または再生用レーザ光）の光路に、例えばエキスパンダ機構として第１のフォーカス機構を設ける。さらに第２のレーザ光（サーボ用レーザ光）の光路にも例えばエキスパンダ機構として第２のフォーカス機構を設ける。つまり、第１，第２のレーザ光は、それぞれが独立して対物レンズへの入射光の発散・収束を制御できるようにする。
その構成において、まず予め設定された制御値で、第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構を駆動制御する。制御値は、対象とする情報記録層に応じて予め決められた値である。そしてその制御値による第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の駆動制御は、収差特性が維持できる範囲の駆動となる。そしてこれらの後、対物レンズ駆動フォーカス機構によって対物レンズを駆動するフォーカスサーボ制御を行う。結果として対物レンズのワーキングディスタンスは変動するが、これは問題とならない。その一方で、すべての情報記録層に対して第１のレーザ光の収差特性を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、バルク型光記録媒体のバルク層を用いた多層記録において、すべての情報記録層に対して好適な記録または再生が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態で用いるバルク型記録媒体の説明図である。
【図２】実施の形態の記録再生装置の光学系の説明図である。
【図３】実施の形態の録再光用フォーカス機構を用いた合焦位置の調整手法の説明図である。
【図４】実施の形態の光学ドライブ装置の全体的な内部構成のブロック図である。
【図５】サーボ光用フォーカス機構を設けない場合の説明図である。
【図６】サーボ光用フォーカス機構による作用の説明図である。
【図７】実施の形態のエキスパンダ制御テーブルの説明図である。
【図８】実施の形態のフォーカス処理のフローチャートである。
【図９】バルク型光記録媒体の説明図である。
【図１０】マイクロホログラム方式の説明図である。
【図１１】ネガ型マイクロホログラム方式の説明図である。
【図１２】バルク型記録媒体についてのサーボ制御の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の光記録媒体駆動装置、光ピックアップ装置の実施の形態となる記録再生装置について、次の順序で説明する。
＜１．実施の形態で記録／再生対象とする光記録媒体＞
＜２．記録再生装置の構成＞
［２−１．光学ピックアップの内部構成］
［２−２．記録再生装置の全体的な内部構成］
［２−３．サーボ光用フォーカス機構の役割］
＜３．実施の形態のフォーカス制御＞
【００２２】
＜１．実施の形態で記録／再生対象とする光記録媒体＞
図１は、実施の形態で記録／再生対象とする光記録媒体の断面構造図を示している。
実施の形態で記録／再生対象とする光記録媒体は、いわゆるバルク記録型の光記録媒体とされ、以下、バルク型記録媒体１と称する。
この図１に示すバルク型記録媒体１は、ディスク状の光記録媒体とされ、回転駆動されるバルク型記録媒体１に対するレーザ光照射が行われてマーク記録（情報記録）が行われる。また、記録情報の再生としても、回転駆動されるバルク型記録媒体１に対してレーザ光を照射して行われる。
なお、光記録媒体とは、光の照射により記録情報の再生が行われる記録媒体を指す。
本例の場合、例えばネガ型マイクロホログラム方式又はボイド記録方式に用いる光記録媒体としている。
【００２３】
先に図１２で説明したように、ネガ型マイクロホログラム方式では、記録動作を行う前に、予めバルク層に対して干渉縞を形成するための初期化処理を行う。このように初期化処理により予め干渉縞を形成しておいた上で、消去マークの形成による情報記録を行う。具体的には、任意の記録層位置にフォーカスを合わせた状態で記録情報に応じたレーザ光照射を行うことで、消去マークによる情報記録を行うものである。
また、いわゆる空孔（ボイド）を記録マークとして形成するボイド記録方式は、例えば光重合型フォトポリマなどの記録材料で構成されたバルク層に対して、比較的高パワーでレーザ光照射を行い、上記バルク層内に空孔（ボイド）を記録する。このように形成された空孔部分は、バルク層内における他の部分と屈折率が異なる部分となり、それらの境界部分で光の反射率が高められることになる。従って上記空孔部分は記録マークとして機能し、これによって空孔マークの形成による情報記録が実現される。
但し、以下説明していく本実施の形態は、必ずしもネガ型マイクロホログラム方式や、ボイド記録方式のみに適用可能なものでなく、バルク型記録媒体１の一面側からサーボ用と録再用の２系統のレーザ光を照射し、バルク層に情報記録を行うものに適用できるものである。
【００２４】
図１に示すように、バルク型記録媒体１には、上層側から順にカバー層２、選択反射膜３、中間層４、バルク層５が形成されている。
ここで、本明細書において「上層側」とは、後述する実施の形態としての光学ドライブ装置（記録再生装置１０）側からのレーザ光が入射する面を上面としたときの上層側を指す。
また、本明細書においては「深さ方向」という語を用いるが、この「深さ方向」とは、上記「上層側」の定義に従った上下方向と一致する方向（すなわち光学ドライブ装置側からのレーザ光の入射方向に平行な方向：フォーカス方向）を指すものである。
【００２５】
バルク型記録媒体１において、カバー層２は、例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂で構成され、図示するようにその下面側には、記録／再生位置を案内するための位置案内子として案内溝が形成され、図のように凹凸の断面形状が与えられている。
位置案内子は、スパイラル状又は同心円状に形成される。本例の場合、位置案内子はスパイラル状に形成されているものとして以下の説明を続ける。
上記の案内溝としては、連続溝（グルーブ）、又はピット列で形成される。例えば案内溝がピット列で形成される場合、ピットとランドの長さの組み合わせにより位置情報（絶対位置情報：ディスク上での回転角度位置を表す情報としての回転角度情報や、半径位置情報など）が記録される。或いは、案内溝がグルーブとされる場合、当該グルーブを周期的に蛇行（ウォブル）させて形成することで、該蛇行の周期情報により位置情報の記録が行われる。
カバー層２は、例えばこのような案内溝（凹凸形状）が形成されたスタンパを用いた射出成形などにより生成される。
【００２６】
また、案内溝が形成されたカバー層２の下面側には、選択反射膜３が成膜される。
ここで、前述もした通りバルク記録方式では、情報記録層としてのバルク層５に対してマーク記録／再生を行うための光（録再用レーザ光）とは別に、案内溝に基づきトラッキングやフォーカスのエラー信号を得るための光（サーボ用レーザ光）を別途に照射する。
このとき、仮に、サーボ用レーザ光がバルク層５に到達してしまうと、バルク層５内におけるマーク記録に悪影響を与える虞がある。このため、サーボ用レーザ光は反射し、録再用レーザ光は透過するという選択性を有する反射膜が必要とされている。
従来よりバルク記録方式では、録再用レーザ光とサーボ用レーザ光とはそれぞれ波長帯の異なるレーザ光を用いるようにされており、これに対応すべく、選択反射膜３としては、サーボ用レーザ光と同波長帯の光は反射し、それ以外の波長による光は透過するという、波長選択性を有する選択反射膜が用いられる。
【００２７】
選択反射膜３の下層側には、例えばＵＶ硬化樹脂などの接着材料で構成された中間層４を介して、記録層としてのバルク層５が積層（接着）されている。
バルク層５の形成材料（記録材料）としては、ネガ型マイクロホログラム方式やボイド記録方式など、採用するバルク記録の方式に応じて適宜最適なものが採用されればよい。
なお、本発明で対象とする光記録媒体に対するマーク記録方式は特に限定されるべきものではなく、バルク記録方式の範疇において任意の方式が採用されればよい。以下の説明においては一例として、ボイド記録方式が採用される場合を例示する。
【００２８】
ここで、上記のような構成を有するバルク型記録媒体１において、案内溝としての位置案内子が形成された選択反射膜３は、サーボ用レーザ光に基づく録再用レーザ光の位置制御を行うにあたっての基準となる反射面となる。この意味で、選択反射膜３が形成された面を以下、基準面Ｒｅｆと称する。
【００２９】
バルク層５に対しては、バルク層５の深さ方向における予め定められた各位置に対し、逐次レーザ光を合焦させてボイド（空孔）マーク形成による情報記録が行われる。
従って記録済みとなった記録媒体１において、バルク層５内には、複数のマーク形成層（情報記録層）Ｌが形成される。図では情報記録層Ｌ０〜Ｌ（ｎ）として示しているように、多数（ｎ＋１個）の情報記録層が形成される。例えばｎ＝１９で２０層などとされる。
【００３０】
バルク層５の厚みサイズ等は確定的ではないが、録再用レーザ光として例えば青色レーザ光（波長４０５ｎｍ）をＮＡを０．８５の光学系で照射することを考えた場合、ディスク表面（カバー層２の表面）から深さ方向に５０μｍ〜３００μｍの位置に情報記録層を形成することが適切である。これは球面収差補正を考慮した範囲である。
図１では、ディスク表面から１００μｍ〜３００μｍの位置に情報記録層Ｌを形成する例としている。当
当然ながら、情報記録層の数（ｎ＋１）は、層間隔を狭くするほど、多数の情報記録層を形成することができる。
例えば情報記録層位置Ｌ０〜Ｌ１９を形成する場合、間の各情報記録層位置Ｌは、隣接する各情報記録層位置Ｌの間隔が平均して１０μｍとなるようにして設定される。
なお、基準面Ｒｅｆの位置はバルク型記録媒体１の表面からおよそ５０μｍの位置であり、従って基準面Ｒｅｆから情報記録層Ｌ０までの間隔はおよそ５０μｍとなる。
【００３１】
＜２．記録再生装置の構成＞
図２及び図４は、図１に示したような構造を有するバルク型記録媒体１に対する記録／再生を行う実施の形態としての記録再生装置１０の内部構成について説明するための図である。
図２は、実施の形態の記録再生装置１０が備える光学ピックアップＯＰの内部構成を主に示し、図４は、記録再生装置１０の全体的な内部構成を示している。
【００３２】
［２−１．光学ピックアップの内部構成］
先ずは図２により、光学ピックアップＯＰの内部構成について見ていく。
図中のバルク型記録媒体１は、記録再生装置１０における所定位置においてそのセンターホールがクランプされるようにしてセットされ、図示は省略したスピンドルモータによる回転駆動が可能な状態に保持される。
光学ピックアップＯＰは、上記スピンドルモータにより回転駆動されるバルク型記録媒体１に対して録再用レーザ光、サーボ用レーザ光を照射するために設けられる。
【００３３】
光学ピックアップＯＰ内には、マークによる情報記録、及びマークにより記録された情報の再生を行うための録再用レーザ光の光源である録再用レーザ１１と、基準面Ｒｅｆに形成された案内溝を利用した位置制御を行うための光であるサーボ用レーザ光の光源であるサーボ用レーザ２４とが設けられる。
ここで、前述のように録再用レーザ光とサーボ用レーザ光とはそれぞれ波長が異なる。本例の場合、録再用レーザ光の波長はおよそ４０５ｎｍ程度（いわゆる青紫色レーザ光）、サーボ用レーザ光の波長はおよそ６５０ｎｍ程度（赤色レーザ光）とされる。
【００３４】
また、光学ピックアップＯＰ内には、録再用レーザ光とサーボ用レーザ光のバルク型記録媒体１への出力端となる対物レンズ２０が設けられる。
さらには、録再用レーザ光のバルク型記録媒体１からの反射光を受光するための録再光用受光部２３と、サーボ用レーザ光のバルク型記録媒体１からの反射光を受光するためのサーボ光用受光部３４とが設けられる。
【００３５】
その上で、光学ピックアップＯＰ内においては、録再用レーザ１１より出射された録再用レーザ光を対物レンズ２０に導くと共に、対物レンズ２０に入射したバルク型記録媒体１からの録再用レーザ光の反射光を録再光用受光部２３に導くための光学系が形成される。
【００３６】
具体的に、録再用レーザ１１より出射された録再用レーザ光は、発散光の状態で偏光ビームスプリッタ１２に入射する。偏光ビームスプリッタ１２は、このように録再用レーザ１１より入射した録再用レーザ光を透過するように構成されている。
【００３７】
偏光ビームスプリッタ１２を透過した録再用レーザ光は、１／４波長板１３を介した後、コリメートレンズ１４にて平行光となるように変換されて、録再光用フォーカス機構（エキスパンダ）１５に入射する。
図示するように録再光用フォーカス機構１５は、可動レンズとされる凹レンズ１６、レンズ駆動部１７、及び固定レンズとされる凸レンズ１８を有して構成される。
【００３８】
コリメートレンズ１４を介した録再用レーザ光は、凹レンズ１６、及び凸レンズ１８を介して、録再光用フォーカス機構１５外部に出射される。
録再光用フォーカス機構１５においては、凹レンズ１６がレンズ駆動部１７によって録再用レーザ光の光軸に平行な方向に駆動されることで、録再用レーザ光について独立したフォーカス制御を行う。
レンズ駆動部１７は、後述するコントローラ４２（図４）からの駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐに基づき凹レンズ１６を駆動する。このことで、対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光のコリメーションが変化し、これに伴って録再用レーザ光の合焦位置が調整されることになる。
【００３９】
ここで、次の図３により、録再光用フォーカス機構１５を用いた合焦位置の具体的な調整手法について説明しておく。
先ず、バルク層５内の各情報記録層Ｌの位置を対象とした記録を行うにあたっては、予め基準層位置Ｌｐｒを設定しておくことになる。この基準層位置Ｌｐｒは、録再用レーザ光の合焦位置の調整（設定）にあたって基準とすべき情報記録層Ｌの位置である。
具体的に本例の場合で、形成される情報記録層は、情報記録層Ｌ０〜Ｌ１９の２０層とする。このうちのほぼ中間に位置する情報記録層Ｌ（表面からおよそ２００μｍの位置：例えばＬ９又はＬ１０の位置）を基準層位置Ｌｐｒとして設定するものとしている。
【００４０】
この場合の録再光用フォーカス機構１５は、このような基準層位置Ｌｐｒへの合焦状態を基準として、録再用レーザ光の合焦位置の調整を行う。
具体的に、この場合における録再用レーザ光についての光学系は、図３（ｂ）に示すように録再用レーザ光が基準層位置Ｌｐｒに合焦する状態で、レンズ駆動部１７による凹レンズ１６の駆動位置が、基準位置にあるように設計されている。この場合、凹レンズ１６の基準位置とは、レンズ駆動部１７への駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐのレベルがゼロレベルである状態を指すものとする。
なおかつ、この場合の光学系は、このように凹レンズ１６が基準位置にある状態において、該凹レンズ１６から凸レンズ１８を介して出射される（つまり対物レンズ２０に入射する）録再用レーザ光が、図のように平行光となるように設計されている。
【００４１】
この図３（ｂ）に示す状態を基準として、基準層位置Ｌｐｒよりも下層側の情報記録層Ｌの位置に録再用レーザ光の合焦位置を設定するとしたときには、図３（ａ）に示されるように、凹レンズ１６を対物レンズ２０に近づく方向に駆動する。例えば駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐとして正極性による信号を与える。
これにより、対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光は発散光となり、その結果、録再用レーザ光の合焦位置は基準層位置Ｌｐｒよりも下層側に調整されることになる。
このとき、凹レンズ１６の上記基準位置からの駆動量に比例して、対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光の発散角が大となり、録再用レーザ光の合焦位置が基準層位置Ｌｐｒのより下層側に調整されることになる。
【００４２】
一方、基準層位置Ｌｐｒより上層側の情報記録層Ｌの位置に録再用レーザ光の合焦位置を設定するとしたときは、図３（ｃ）のように、凹レンズ１６を対物レンズ２０から離れる方向（光源側の方向）に駆動する。例えば駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐとして負極性による信号を与えることで、対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光を収束光に変化させる。これにより、録再用レーザ光の合焦位置を基準層位置Ｌｐｒよりも上層側に調整できる。このとき、凹レンズ１６の基準位置からの駆動量をより大とすることで、対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光の収束角をより大とでき、録再用レーザ光の合焦位置をより上層側に調整できる。
【００４３】
説明を図２に戻す。
録再光用フォーカス機構１５を介した録再用レーザ光は、ダイクロイックプリズム１９に入射する。
ダイクロイックプリズム１９は、その選択反射面が、録再用レーザ光と同波長帯の光は透過し、それ以外の波長による光は反射するように構成されている。従って上記のようにして入射した録再用レーザ光は、ダイクロイックプリズム１９を透過する。
【００４４】
ダイクロイックプリズム１９を透過した録再用レーザ光は、図示するようにＤＯＥ（Diffractive Optical Element：回折型光学素子）３２を介した後、対物レンズ２０により集光されてバルク型記録媒体１に照射される。
なお、ＤＯＥ３２については後述する。
【００４５】
対物レンズ２０に対しては、当該対物レンズ２０をフォーカス方向（バルク型記録媒体１に対して接離する方向）、及びトラッキング方向（上記フォーカス方向に直交する方向：バルク型記録媒体１の半径方向）に変位可能に保持する２軸アクチュエータ２１が設けられる。
２軸アクチュエータ２１には、フォーカスコイル、トラッキングコイルが備えられ、それぞれに駆動信号（後述する駆動信号ＦＤ、ＴＤ）が与えられることで、対物レンズ２０をフォーカス方向、トラッキング方向にそれぞれ変位させる。
【００４６】
ここで、再生時においては、バルク型記録媒体１に対して録再用レーザ光が照射されることに応じて、バルク型記録媒体１（バルク層５内の再生対象の情報記録層Ｌに記録されたマーク列）より録再用レーザ光の反射光が得られる。このように得られた録再用レーザ光の反射光は、対物レンズ２０、ＤＯＥ３２を介してダイクロイックプリズム１９に導かれ、当該ダイクロイックプリズム１９を透過する。
ダイクロイックプリズム１９を透過した録再用レーザ光の反射光は、録再光用フォーカス機構１５（凸レンズ１８→凹レンズ１６）、コリメートレンズ１４、１／４波長板１３を介した後、偏光ビームスプリッタ１２に入射する。
【００４７】
ここで、このように偏光ビームスプリッタ１２に入射する録再用レーザ光の反射光（復路光）は、１／４波長板１３による作用とバルク型記録媒体１での反射時の作用とにより、録再用レーザ光１１側から偏光ビームスプリッタ１２に入射した録再用レーザ光（往路光）とはその偏光方向が９０度異なる。この結果、上記のように入射した録再用レーザ光の反射光は、偏光ビームスプリッタ１２にて反射される。
【００４８】
このように偏光ビームスプリッタ１２にて反射された録再用レーザ光の反射光は、シリンドリカルレンズ２２を介して、録再光用受光部２３の受光面上に集光する。
【００４９】
また光学ピックアップＯＰ内には、以上の録再用レーザ光についての光学系の構成に加えて、サーボ用レーザ２４より出射されたサーボ用レーザ光を対物レンズ２０に導き且つ、対物レンズ２０に入射したバルク型記録媒体１からのサーボ用レーザ光の反射光をサーボ光用受光部３４に導くための光学系が形成される。
サーボ用レーザ２４より出射されたサーボ用レーザ光は、発散光の状態で偏光ビームスプリッタ２５に入射する。偏光ビームスプリッタ２５は、このようにサーボ用レーザ２４から入射したサーボ用レーザ光（往路光）は透過するように構成される。
【００５０】
偏光ビームスプリッタ２５を透過したサーボ用レーザ光は、１／４波長板２６を介した後、コリメートレンズ２７により平行光となるように変換されてサーボ光用フォーカス機構２８に入射する。
サーボ光用フォーカス機構２８は、可動レンズとしての凹レンズ２９、レンズ駆動部３０、及び固定レンズとしての凸レンズ３１を有して構成される。
コリメートレンズ２８を介したサーボ用レーザ光は、このサーボ光用フォーカス機構２８において、凹レンズ２９、及び凸レンズ３１を介して、サーボ光用フォーカス機構２８外部に出射される。
このサーボ光用フォーカス機構２８としても、先の録再光用フォーカス機構１５と同様に、凹レンズ２９がレンズ駆動部３０によってサーボ用レーザ光の光軸に平行な方向に駆動されることで、サーボ用レーザ光について独立したフォーカス制御を行う。
レンズ駆動部３０は、後述するコントローラ４２からの駆動信号Ｄｅｘ−ｓｖに基づき凹レンズ２９を駆動する。このことで、対物レンズ２０に入射するサーボ用レーザ光のコリメーションが変化し、これに伴ってサーボ用レーザ光の合焦位置が独立して調整されることになる。
サーボ光用フォーカス機構２８によりサーボ用レーザ光の合焦位置を独立して調整することの意味については後述する。
【００５１】
サーボ光用フォーカス機構２８を介したサーボ用レーザ光は、図のようにダイクロイックプリズム１９に入射する。
先に述べたように、ダイクロイックプリズム１９は、録再用レーザ光と同波長帯の光は透過し、それ以外の波長による光は反射するように構成されている。このためサーボ用レーザ光はダイクロイックプリズム１９にて反射され、ＤＯＥ３２を介した後、対物レンズ２０により集光されてバルク型記録媒体１に照射される。
【００５２】
また、このようにバルク型記録媒体１にサーボ用レーザ光が照射されたことに応じて得られる当該サーボ用レーザ光の反射光（基準面Ｒｅｆからの反射光）は、対物レンズ２０、ＤＯＥ３２を介した後、ダイクロイックプリズム１９にて反射される。そしてサーボ光用フォーカス機構２８（凸レンズ３１、凹レンズ２９）、コリメートレンズ２７、１／４波長板２６を介して偏光ビームスプリッタ２５に入射する。
先の録再用レーザ光の場合と同様に、このようにバルク型記録媒体１側から入射したサーボ用レーザ光の反射光（復路光）は、１／４波長板２６の作用とバルク型記録媒体１での反射時の作用とにより、往路光とはその偏光方向が９０度異なる。従って復路光としてのサーボ用レーザ光の反射光は偏光ビームスプリッタ２５にて反射される。
【００５３】
偏光ビームスプリッタ２５にて反射されたサーボ用レーザ光の反射光は、シリンドリカルレンズ３３を介してサーボ光用受光部３４の受光面上に集光する。
【００５４】
なお、図示による説明は省略するが、実際において記録再生装置１０には、上記により説明した光学ピックアップＯＰ全体をトラッキング方向にスライド駆動するスライド駆動部が設けられ、当該スライド駆動部による光学ピックアップＯＰの駆動により、レーザ光の照射位置を広範囲に変位させることができるようにされている。
【００５５】
［２−２．記録再生装置の全体的な内部構成］
記録再生装置１０の全体的な内部構成は、図４に示すものとなる。
なお、この図４においては、光学ピックアップＯＰの内部構成については一部のみを抽出して示している。
【００５６】
図４において、記録再生装置１０には、バルク層５を対象とした記録／再生や、マーク記録／再生時における対物レンズ２０のフォーカス／トラッキング制御を行うための信号処理系の構成として、図中の記録処理部３５、録再光用マトリクス回路３６、再生処理部３７、録再光用サーボ回路３８、サーボ光用マトリクス回路３９、位置情報検出部４０、及びサーボ光用サーボ回路４１が設けられている。
【００５７】
記録処理部３５には、バルク型記録媒体１に対して記録すべきデータ（記録データ）が入力される。記録処理部３５は、入力された記録データに対してエラー訂正符号の付加や所定の記録変調符号化を施すなどして、バルク型記録媒体１に実際に記録される例えば「０」「１」の２値データ列である記録変調データ列を得る。
記録処理部３５は、このように生成した記録変調データ列に基づく記録パルスＲＣＰにより、光学ピックアップＯＰ内の録再用レーザ１１の発光駆動を行う。
【００５８】
録再光用マトリクス回路３６は、図２に示した録再光用受光部２３としての複数の受光素子からの受光信号ＤＴ−ｒｐ（出力電流）に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算／増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。
具体的には、上述した記録変調データ列を再生した再生信号に相当する高周波信号（以降、再生信号ＲＦと称する）、フォーカスサーボ制御のためのフォーカスエラー信号ＦＥ−ｒｐ、トラッキングサーボ制御のためのトラッキングエラー信号ＴＥ−ｒｐを生成する。
【００５９】
録再光用マトリクス回路３６にて生成された上記再生信号ＲＦは、再生処理部３７に供給される。
また、上記フォーカスエラー信号ＦＥ−ｒｐ、上記トラッキングエラー信号ＴＥ−ｒｐは、録再光用サーボ回路３８に対して供給される。
【００６０】
再生処理部３７は、上記再生信号ＲＦについて、２値化処理や記録変調符号の復号化・エラー訂正処理など、上述した記録データを復元するための再生処理を行い、上記記録データを再生した再生データを得る。
【００６１】
また、録再光用サーボ回路３８は、マトリクス回路３６から供給されるフォーカスエラー信号ＦＥ−ｒｐ、トラッキングエラー信号ＴＥ−ｒｐに基づきフォーカスサーボ信号ＦＳ−ｒｐ、トラッキングサーボ信号ＴＳ−ｒｐをそれぞれ生成する。そして、これらフォーカスサーボ信号ＦＳ−ｒｐ、トラッキングサーボ信号ＴＳ−ｒｐに基づくフォーカス駆動信号ＦＤ−ｒｐ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｒｐに基づき、２軸アクチュエータ２１のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することで、録再用レーザ光についてのフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御を実現する。
【００６２】
また、録再光用サーボ回路３８は、再生時にコントローラ４２から為される指示に応じて、トラッキングサーボループをオフとしてトラッキングコイルにジャンプパルスを与えることでトラックジャンプ動作を実現したり、トラッキングサーボの引き込み制御等も行う。また、フォーカスサーボの引き込み制御等も行うことができる。
【００６３】
なお、このような録再用レーザ光の反射光に基づく２軸アクチュエータ２１（対物レンズ２０）のサーボ制御は、再生時において可能となる。すなわち再生時には、バルク層５内に情報記録層Ｌが形成されており、情報記録層Ｌからの録再用レーザ光の反射光に基づくサーボ制御が可能であることによる。
ただし、再生時であっても、記録時と同様、２軸アクチュエータ２１による対物レンズ２０のサーボ駆動は、次に述べるサーボ用レーザ光の反射光に基づくサーボ系によって行っても良い。
【００６４】
サーボ用レーザ光の反射光についての信号処理系において、サーボ光用マトリクス回路３９は、図２に示したサーボ光用受光部３４における複数の受光素子からの受光信号ＤＴ−ｓｖに基づき、必要な信号を生成する。
具体的にサーボ光用マトリクス回路３９は、フォーカス／トラッキングの各サーボ制御のためのフォーカスエラー信号ＦＥ−ｓｖ、トラッキングエラー信号ＴＥ−ｓｖを生成する。
またサーボ光用マトリクス回路３９は、基準面Ｒｅｆにおいて記録された絶対位置情報（アドレス情報）の検出を行うための位置情報検出用信号Ｄｐｓを生成する。例えば絶対位置情報がピット列により記録される場合、位置情報検出用信号Ｄｐｓとしては和信号を生成する。或いは、ウォブリンググルーブにより絶対位置情報が記録される場合、位置情報検出用信号Ｄｐｓとしてはプッシュプル信号を生成する。
【００６５】
位置情報検出用信号Ｄｐｓは、位置情報検出部４０に供給される。位置情報検出部４０は、位置情報検出用信号Ｄｐｓに基づき基準面Ｒｅｆに記録された絶対位置情報を検出する。検出された絶対位置情報はコントローラ４２に対して供給される。
【００６６】
また、サーボ光用マトリクス回路３９にて生成されたフォーカスエラー信号ＦＥ−ｓｖ、トラッキングエラー信号ＴＥ−ｓｖは、サーボ光用サーボ回路４１に対して供給される。
サーボ光用サーボ回路４１は、フォーカスエラー信号ＦＥ−ｓｖ、トラッキングエラー信号ＴＥ−ｓｖに基づきフォーカスサーボ信号ＦＳ−ｓｖ、トラッキングサーボ信号ＴＳ−ｓｖをそれぞれ生成する。
そして、記録時には、コントローラ４２からの指示に応じて、フォーカスサーボ信号ＦＳ−ｓｖ、トラッキングサーボ信号ＴＳ−ｓｖに基づき生成したフォーカス駆動信号ＦＤ−ｓｖ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｓｖに基づいて、２軸アクチュエータ２１のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することで、サーボ用レーザ光についてのフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御を実現する。
【００６７】
また、サーボ光用サーボ回路４１は、記録時にコントローラ４２から為される指示に応じて、トラッキングサーボループをオフとして２軸アクチュエータ２１のトラッキングコイルにジャンプパルスを与えることでトラックジャンプ動作を実現したり、トラッキングサーボの引き込み制御等も行う。また、基準面Ｒｅｆに対するフォーカスサーボの引き込み制御等も行う。
【００６８】
コントローラ４２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ（記憶装置）を備えたマイクロコンピュータで構成され、例えば上記ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従った制御・処理を実行することで、記録再生装置１０の全体制御を行う。
【００６９】
フォーカス系制御に関しては、コントローラ４２は、録再光用フォーカス機構１５におけるレンズ駆動部１７の駆動制御とサーボ光用フォーカス機構２８におけるレンズ駆動部３０の駆動制御とを行う。
すなわちコントローラ４２はレンズ駆動部１７に対して駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐを与えて凹レンズ１６の位置を可変制御する。
またコントローラ４２はレンズ駆動部３０に対して駆動信号Ｄｅｘ−ｓｖを与えて凹レンズ３０の位置を可変制御する。
これにより録再用レーザ光を所要の情報記録層Ｌの位置に合焦させ、且つサーボ用レーザ光を基準面Ｒｅｆに合焦させる。このような合焦位置調整の具体的な手法については後述する。
【００７０】
またコントローラ４２は、記録時と再生時で、対物レンズ２０のサーボ制御切り替えを行う場合は、その制御を行う。すなわち、コントローラ４２は、記録時には、サーボ光用サーボ回路４１に対してフォーカス駆動信号ＦＤ−ｓｖ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｓｖの出力を指示し、また録再光用サーボ回路３８にはフォーカス駆動信号ＦＤ−ｒｐ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｒｐの出力を停止するように指示を行う。
一方、再生時にはコントローラ４２は、録再光用サーボ回路３８に対してフォーカス駆動信号ＦＤ−ｒｐ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｒｐの出力を指示し、サーボ光用サーボ回路４１に対してはフォーカス駆動信号ＦＤ−ｓｖ、トラッキング駆動信号ＴＤ−ｓｖの出力を停止するように指示を行う。
もちろん上述のように、再生時もサーボ光用サーボ回路４１側によって、２軸アクチュエータ２１による対物レンズ２０の駆動を実行させる場合も考えられる。
【００７１】
またコントローラ４２は、サーボ光用サーボ回路４１に対するシーク動作制御を行う。すなわち、サーボ用レーザ光のスポット位置を基準面Ｒｅｆ上における所定のアドレスに移動させるようにサーボ回路４１に対する指示を行う。
【００７２】
メモリ部４３は、コントローラ４２が用いる記録領域として、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等を包括的に示している。
ＲＯＭには、コントローラ４２のプログラムなどが記憶される。ＲＡＭはコントローラ４２のワーク領域として用いられる。
また後述するエキスパンダ制御テーブルの情報が例えばメモリ部４３におけるフラッシュメモリに格納される。
【００７３】
［２−３．サーボ光用フォーカス機構の役割］
ここで、本実施の形態の記録再生装置１０においては、録再光用フォーカス機構１５を設けると共に、サーボ光用フォーカス機構２８も設けるものとしているが、その意味について次の図５，図６を参照して説明しておく。
【００７４】
図５は、サーボ光用フォーカス機構２８を設けない場合の問題点について説明するための図である。
先ずこの図５において、図５（ｂ）は、バルク層５内に設定された基準層位置Ｌｐｒに録再用レーザ光の合焦位置を調整した状態を示している。先の図３において説明したように、この場合の光学系は、このように録再用レーザ光が基準層位置Ｌｐｒに合焦するときに対物レンズ２０に録再用レーザ光が平行光入射するように設計される。またこのように録再用レーザ光が基準層位置Ｌｐｒに合焦する状態で対物レンズ２０がその基準位置にあるようにされている。
なお、この図５と後の図６では、説明の便宜上、このように対物レンズ２０が基準位置にある状態にて、図のようにサーボ用レーザ光が対物レンズ２０に平行光で入射したときに、該サーボ用レーザ光の合焦位置が基準面Ｒｅｆに一致するように対物レンズ２０が設計されていることを前提とする。
【００７５】
図５（ｂ）に示す状態から、基準層位置Ｌｐｒよりも下層側に形成された情報記録層位置Ｌｐｌに録再用レーザ光の合焦位置を調整するとしたときには、図５（ａ）に示されるように、対物レンズ２０に録再用レーザ光を発散光で入射させる。すなわち、先の図３（ａ）で説明したように、録再光用フォーカス機構１５において凹レンズ１６を対物レンズ２０側に駆動することで、対物レンズ２０に録再用レーザ光を発散光で入射させるものである。
【００７６】
また、基準層位置Ｌｐｒよりも上層側に形成された情報記録層位置Ｌｐｕに録再用レーザ光の合焦位置を調整するときには、図５（ｃ）に示されるように、対物レンズ２０に録再用レーザ光を収束光で入射させる。つまり先の図３（ｃ）にて説明したように凹レンズ１６を光源側に駆動すればよい。
【００７７】
このように、録再光用フォーカス機構１５を設けることで、録再用レーザ光の合焦位置を任意に調整することができる。しかしここで注意すべきは、単に録再光用フォーカス機構１５により対物レンズ２０に入射する録再用レーザ光のコリメーションを変化させることのみで合焦位置の調整を行った場合には、合焦位置の調整に伴い、対物レンズ２０の主平面Ｓｏｍと録再用レーザ光の合焦位置との間の距離Ｄｏ−ｒｐに比較的大きな変化が生じてしまうという点である。
具体的に、図５（ｂ）に示す基準層位置Ｌｐｒの選択状態から図５（ａ）に示す下層側の情報記録層位置Ｌｐｌの選択状態としたときには、距離Ｄｏ−ｒｐには図中に＋Δと示す変化が生じる。
また、図５（ｂ）に示す基準層位置Ｌｐｒの選択状態から図５（ｃ）に示す上層側の情報記録層位置Ｌｐｕの選択状態としたときには、距離Ｄｏ−ｒｐには図中の−Δによる変化が生じる。
【００７８】
ここで通常、対物レンズ２０としては、図５（ｂ）に示すような基準状態にて録再用レーザ光についての良好な収差性能（例えば球面収差やコマ収差など）が得られるように、その設計が行われている。
このことから、図５（ａ）や図５（ｃ）に示すような距離Ｄｏ−ｒｐの変化Δが生じると、その発生量に応じて収差性能の低下が生じ、例えば実施の形態のような、１００μｍ〜３００μｍの範囲、つまり２００μｍ程度といった比較的広い層範囲において多層記録を行うことができなくなってしまう虞がある。これは多層記録の層数が制限されて、大記録容量化を図ることが困難となってしまうことにもなる。
【００７９】
換言すれば、図５の場合、対物レンズ２０のワーキングディスタンスＷＤは一定であるが、その場合は、バルク層５内で比較的広い範囲で録再用レーザ光の収差性能が保てないということである。
なおワーキングディスタンスＷＤが一定となるのは、サーボ用レーザ光が平行光で対物レンズ２０に入射され、かつ、サーボ用レーザ光が基準面Ｒｅｆに合焦するように２軸アクチュエータ２１による対物レンズ２０のフォーカスサーボがなされるためである。
【００８０】
以上のような問題の解決のためには、図２に示したサーボ光用フォーカス機構２８を設ける。
図６は、サーボ光用フォーカス機構２８による作用について説明するための図である。なお、この場合も図６（ａ）が基準層位置Ｌｐｒを選択した基準状態を示し、図６（ｂ）図が基準層位置Ｌｐｒより下層側の情報記録層位置Ｌｐｌを選択した状態を示し、図６（ｃ）が基準層位置Ｌｐｒより上層側の情報記録層位置Ｌｐｕを選択した状態を示している。
【００８１】
前述のような距離Ｄｏ−ｒｐの変化に伴う収差性能の低下を抑制するにあたっては、該距離Ｄｏ−ｒｐが、情報記録層位置Ｌの選択状態に関わらずほぼ一定となるようにすればよい。
即ち、図６（ｂ）に示す基準層位置Ｌｐｒの選択状態を基準として、より下層側の情報記録層位置Ｌｐｌを選択する際には、図６（ａ）に示すように対物レンズ２０をその基準位置よりもバルク型記録媒体１側に近づけるものとすればよい。
同様に、基準層位置Ｌｐｒよりも上層側の情報記録層位置Ｌｐｕを選択する際には、対物レンズ２０をその基準位置よりも光源側（バルク型記録媒体１から離れる側）に配置するものとすればよい。
つまりワーキングディスタンスＷＤを一定に保つという考え方は採らない。
このようにすることで、距離Ｄｏ−ｒｐの変化Δを抑制でき、録再用レーザ光の収差性能の低下を抑制することができる。つまりその結果、例えば２００μｍ程度といった比較的広い層範囲において多層記録を行うことができる。これによって多層記録の層数の制限を緩和でき、その分、記録容量の拡大化が図られる。
【００８２】
このとき、前述のように対物レンズ２０は、図６（ｂ）に示されるように基準位置にある状態にてサーボ用レーザ光が所定の発散／収束角（この場合の例では平行光としている）で入射した際に、該サーボ用レーザ光が基準面Ｒｅｆに合焦するように設計されているものである。従って、上記のように距離Ｄｏ−ｒｐの調整のために対物レンズ２０の位置を基準位置から変位させた場合には、サーボ用レーザ光を基準面Ｒｅｆに合焦させるために、対物レンズ２０に入射するサーボ用レーザ光のコリメーションを、対物レンズ２０の駆動位置に応じて変化させる必要がある。
例えば図６（ａ）のように情報記録層位置Ｌｐｌを選択する場合には、上記のように対物レンズ２０がバルク型記録媒体１側に近づくように駆動される（つまりサーボ用レーザ光の合焦位置をより下層側にシフトさせる方向への対物レンズ２０の駆動）ことに対応させて、対物レンズ２０にサーボ用レーザ光を収束光により入射させる。このとき、より下層側の情報記録層位置Ｌを選択する際には、対物レンズ２０に入射するサーボ用レーザ光の収束角をより大とすることになる。また、図６（ｃ）のように情報記録層位置Ｌｐｕを選択する場合には、上記のように対物レンズ２０が光源側に近づくように駆動される（つまりサーボ用レーザ光の合焦位置をより上層側にシフトさせる方向への対物レンズ２０の駆動）ことに対応させて、対物レンズ２０にサーボ用レーザ光を発散光により入射させる。この場合もより上層側の情報記録層位置Ｌを選択する際には、対物レンズ２０に入射するサーボ用レーザ光の発散角をより大とすることになる。
【００８３】
このように対物レンズ２０の駆動位置に応じてサーボ用レーザ光のコリメーションを変化させるために、図２に示したサーボ光用フォーカス機構２８が必要とされているものである。
【００８４】
ここで、確認のために述べておくと、この場合の録再光用フォーカス機構１５による録再用レーザ光の発散／収束角の設定量は、上記のように対物レンズ２０が駆動されることに伴い、先の図５の場合よりも小さくされることになる。具体的に、図６（ａ）のように基準層位置Ｌｐｒより下層側の情報記録層位置Ｌｐｌを選択する場合には、対物レンズ２０がその基準位置よりもバルク型記録媒体１側（つまり情報記録層位置Ｌｐｌ側）に駆動されるので、録再用レーザ光の発散角は図５（ａ）の場合よりも小でよいことになる。
同様に、図６（ｃ）のように基準層位置Ｌｐｒより上層側の情報記録層位置Ｌｐｕを選択する場合には、対物レンズ２０がその基準位置よりも光源側に駆動されるので、録再用レーザ光の収束角は図５（ｃ）の場合よりも小でよいことになる。
【００８５】
＜３．実施の形態のフォーカス制御＞
以上の前提を踏まえた上で、録再光用フォーカス機構１５、サーボ光用フォーカス機構２８、及び２軸アクチュエータ２１の具体的な駆動手法について説明する。
先ず、図４に示したメモリ部４３には、例えば図７（ａ）に示すようなエキスパンダ制御テーブルが記憶されている。
【００８６】
このエキスパンダ制御テーブルは、バルク型記録媒体１の表面から各情報記録層Ｌのまでの厚み、つまり各情報記録層Ｌの位置に応じて、録再光用フォーカス機構１５とサーボ光用フォーカス機構２８の制御値が記憶されている。
記録層までの厚みとは、情報記録層Ｌからみたカバー厚と考えることができる。
例えば厚み０．１ｍｍとは、図１の深さ位置１００μｍに形成される情報記録層Ｌ０に相当する。また厚み０．３ｍｍとは、図１の深さ位置３００μｍに形成される情報記録層Ｌ（ｎ）に相当する。ここではあくまで例として、エキスパンダ制御テーブルの内容として、０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．１７５ｍｍ、０．２ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３ｍｍの厚みに相当する情報記録層Ｌに対応する内容を示している。
【００８７】
図２，図３には、録再光用フォーカス機構１５の凹レンズ１６と凸レンズ１８の間の距離をＤ１とし、また図２にはサーボ光用フォーカス機構２８の凹レンズ２９と凸レンズ３１の間の距離をＤ２として示している。
この距離Ｄ１，Ｄ２の制御値がエキスパンダ制御テーブルに記憶されている。
例えば厚み０．１ｍｍ位置の情報記録層Ｌ０を記録または再生の対象とする場合、距離Ｄ１を６．３０６６２ｍｍ、距離Ｄ２を１．０ｍｍとすることが記憶されている。
なお、もちろん実際のエキスパンダ制御テーブルとしては、このような距離Ｄ１、Ｄ２の実際の値ではなく、距離Ｄ１、Ｄ２を図７（ａ）に示す値となるように凹レンズ１６，３０を駆動するための制御値が記述されていればよい。
【００８８】
このエキスパンダ制御テーブルに記憶される、各情報記録層Ｌに対応する距離Ｄ１、Ｄ２は次の条件を満たすように設定される。
【００８９】
第１に、録再用レーザ光を、倍率βをできる限り高倍率（２５倍以上）で、厚み０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲で焦点を結像できるものとする。
ここでいう倍率βとは、図３（ａ）（ｃ）に示す、対物レンズ２０から見た録再用レーザ光の物点ＯＢと対物レンズ２０の主平面Ｓｏｍとの間の距離をＳ１とし、対物レンズ２０の主平面Ｓｏｍと対物レンズ２０による録再用レーザ光の像点（合焦位置）との間の距離をＳ２としたとき、
β＝Ｓ１／Ｓ２
により定義されるものである。
厚み０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲で２５倍以上の高倍率となるようにすることで、この０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲で収差性能を確保する。
【００９０】
第２に、光軸上、対物レンズ２０の視野振り±０．１５ｍｍ、対物レンズ２０のチルト±０．３でのＲＭＳ波面収差が７０ｍλ以下の性能を保証する。
【００９１】
第３に、録再光用フォーカス機構１５、サーボ光用フォーカス機構２８としての両エキスパンダの可動範囲が６．５ｍｍ以下を満たす。
【００９２】
第４に、ワーキングディスタンスＷＤは０．１２ｍｍ以上を満たす。
【００９３】
これらの条件に基づいて求められたＤ１，Ｄ２の値の一例が、図７（ａ）に示した値である。もちろんＤ１，Ｄ２の値は図示の値に限られるものではない。
特に上記各条件のうち、第１の条件が最も重要である。第１の条件を満たすことで、例えばバルク層５における１００μｍ〜３００μｍの範囲で適切な記録再生ができることになるためである。
また、実際には２軸アクチュエータ２１によってトラッキング方向に駆動される対物レンズ２０の視野振りや、バルク型記録媒体１と対物レンズ２０の相対的なチルト角度も、記録再生時に各種条件で変動する。従って第２の条件も安定した記録再生動作には重要である。
一方、第３の条件は、エキスパンダの可動性能や設計条件にもよるものである。仮にエキスパンダにより長い可動範囲を許容するのであれば、第３の条件でいう上限は変動する。
また第４の条件は、少なくとも対物レンズ２０がバルク型記録媒体１に接触しないようにするためであり、実際の機器の設計によっても異なる。
従って、第３，第４の条件は実際の機器に応じて考慮するものと考えて良い。
【００９４】
図７（ｂ）は、このエキスパンダ制御テーブルに示された制御値によって録再光用フォーカス機構１５とサーボ光用フォーカス機構２８が駆動制御され、さらに２軸アクチュエータ２１によって対物レンズ２０のサーボ制御がなされた結果としてのワーキングディスタンスＷＤを示している。上記の通り、ワーキングディスタンスＷＤを一定とする考えは採らない。図示のように、対象とする情報記録層Ｌに応じてワーキングディスタンスＷＤは異なることとなる。
【００９５】
本例では、記録時または再生時において、このようなエキスパンダ制御テーブルを用いてフォーカス制御を行う。
図８にコントローラ４２によるフォーカス処理のフローチャートを示す。なお、この図８の処理の開始時点で録再用レーザ光、サーボ用レーザ光は出力されており、またスピンドルモータによってバルク型記録媒体１は回転駆動されているとする。
【００９６】
コントローラ４２はバルク型記録媒体１に対する記録または再生を開始する際、まずステップＦ１０１でメモリ部４３に格納されたエキスパンダ制御テーブルを確認する。そして記録または再生の対象とする情報記録層Ｌに応じた厚みにおける距離Ｄ１、Ｄ２の制御値を読み出して取得する。
【００９７】
次にコントローラ４２はステップＦ１０２で、録再光用フォーカス機構１５、サーボ光用フォーカス機構２８を駆動制御する。
すなわちコントローラ４２は、録再光用フォーカス機構１５の凹レンズ１６と凸レンズ１８の距離Ｄ１が、エキスパンダ制御テーブルから取得した値となるように駆動信号Ｄｅｘ−ｒｐをレンズ駆動部１７に与える。
またコントローラ４２は、サーボ光用フォーカス機構２８の凹レンズ２９と凸レンズ３１の距離Ｄ２が、エキスパンダ制御テーブルから取得した値となるように駆動信号Ｄｅｘ−ｓｖをレンズ駆動部３０に与える。
【００９８】
その後コントローラ４２はステップＦ１０３で、サーボ光用サーボ回路４１に、フォーカスサーボループをオンとさせる。即ち、サーボ用レーザ光が基準面Ｒｅｆに合焦される状態となるように、サーボ用レーザ光の戻り光に基づく対物レンズ２０の駆動を２軸アクチュエータ２１に実行させる。
以上の結果、図６のような状態で、サーボ用レーザ光は基準面Ｒｅｆに合焦される状態を維持した上で、録再用レーザ光は対象の情報記録層Ｌの位置に合焦される。対物レンズ２０のワーキングディスタンスＷＤについては、結果として図７（ｂ）に示したような距離となる。
【００９９】
このようなフォーカス制御を行うことで、本実施の形態では、例えば図１のバルク層５内の１００μｍ〜３００μｍの間で、情報記録層Ｌ０〜Ｌ（ｎ）を、それぞれ適正に記録再生できるものとなる。
録再光用フォーカス機構１５とサーボ光用フォーカス機構２８の制御がエキスパンダ制御テーブルに基づいて行われ、そのエキスパンダ制御テーブルの制御値は、情報記録層Ｌ０〜Ｌ（ｎ）のそれぞれで録再用レーザ光の収差性能を保証するものとなっているためである。
【０１００】
また、特に本例では先に録再光用フォーカス機構１５とサーボ光用フォーカス機構２８を制御した上で、最終的な調整のために対物レンズ２０のサーボ駆動を行う。
これにより、対物レンズ制御の経時変化があっても各情報記録層Ｌ０〜Ｌ（ｎ）についての記録再生性能を保証することができる。
例えばフォーカス制御において、まず図７（ｂ）のようなワーキングディスタンスＷＤとなるように対物レンズ２０を駆動し、その後、録再光用フォーカス機構１５とサーボ光用フォーカス機構２８を制御するという手法も有効である。
しかしその場合は、対物レンズ２０の位置制御の正確性が確保されることが必要である。対物レンズ２０の位置制御のために、２軸アクチュエータ２１のフォーカスコイルに所定のバイアス電流を与えておこなう。
ここで、バイアス電流値に対する対物レンズ２０の位置は、２軸アクチュエータ２１のダンパーの硬化などの経時変化や機器の個体差などによってバラツキが生じてしまう。そのため、常に対物レンズ２０のフォーカス位置を設定値の位置に正確に移動させることは困難となる。その結果、場合によっては、ある情報記録層（例えば最も深い情報記録層Ｌ（ｎ）など）で収差性能が十分でなくなることもあり得る。
これに対し本実施の形態では、両エキスパンダを設定された値により制御した後に、対物レンズ２０をサーボ制御することになるため、上記のような経時変化の影響は受けないこととなる。
【０１０１】
ところで図２に示したように、本実施の形態の光学ピックアップＯＰにおいては、ダイクロイックプリズム１９と対物レンズ２０との間にＤＯＥ３２が挿入されている。このＤＯＥ３２は、上述のように情報記録層Ｌの位置の選択に伴う距離Ｄｏ−ｒｐの変化Δの抑制のためにサーボ用レーザ光のコリメーションを変化させる際に、その変化量を抑制するために挿入されたものとなる。
図２において、ＤＯＥ３２は、ダイクロイックプリズム１９より入射する録再用レーザ光とサーボ用レーザ光のうち、サーボ用レーザ光のみを選択に収束させるように構成された波長選択性を有する回折型光学素子である。このようなＤＯＥ３２の挿入により、特に図６（ａ）のように下層側の情報記録層位置Ｌが選択され且つ対物レンズ２０がバルク型記録媒体１側に駆動されて、サーボ用レーザ光の収束角を大として合焦位置をより手前側に引くときに、サーボ光用フォーカス機構２８によるサーボ用レーザ光の収束角の縮小化を図ることができる。
【０１０２】
なお確認のために述べておくと、上述のようにエキスパンダ制御テーブルに設定される凹レンズ２９の駆動量の情報は、このようにＤＯＥ３２によりサーボ用レーザ光が収束されることも考慮して設定されるものとなる。
また、対物レンズ２０が回折型レンズであってもよい。
【０１０３】
以上、実施の形態について説明してきたが、本発明は実施の形態の例に限定されるものではない。例えば光学ピックアップの構成は多様に考えられる。
また、実施の形態では記録再生装置１０として説明したが、本発明の光記録媒体駆動装置は、記録専用装置、再生専用装置も本発明の範囲となる。
【０１０４】
なお、本発明の光ピックアップ装置は上述の図２，図４で説明した記録再生装置１０としての構成を備えるものとすればよい。
つまり、光学ピックアップＯＰに加え、コントローラ４２、メモリ部４３やサーボ制御系の構成も備えた光ピックアップ装置が構成される場合、それが本発明の光ピックアップ装置に該当する。
【符号の説明】
【０１０５】
１ バルク型記録媒体、２ カバー層、３ 選択反射膜、Ｒｅｆ 基準面、４ 中間層、５ バルク層、Ｌ 情報記録層、ＯＰ 光学ピックアップ、１０ 記録再生装置、１１ 録再用レーザ、１２,２５ 偏光ビームスプリッタ、１３,２６ １／４波長板、１４,２７ コリメートレンズ、１５ 録再光用フォーカス機構、１６,２８ 凹レンズ、１７,３０ レンズ駆動部、１８,３１ 凸レンズ、１９ ダイクロイックプリズム、２０ 対物レンズ、２１ ２軸アクチュエータ、２２,３３ シリンドリカルレンズ、２３ 録再光用受光部、２４ サーボ用レーザ、３２ ＤＯＥ、３４ サーボ光用受光部、３５ 記録処理部、３６ 録再光用マトリクス回路、３７ 再生処理部、３８ 録再光用サーボ回路、３９ サーボ光用マトリクス回路、４０ 位置情報検出部、４１ サーボ光用サーボ回路、４２ コントローラ、４３ メモリ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルク型光記録媒体のバルク層に対する情報の記録又は再生のための第１のレーザ光を対物レンズから出力するための光路と、上記バルク型光記録媒体の基準面を用いたサーボ制御のための第２のレーザ光を上記対物レンズから出力するための光路とが形成された光学系と、
上記光学系の上記第１のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第１のレーザ光の焦点位置を可変制御する第１のフォーカス機構と、
上記光学系の上記第２のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する第２のフォーカス機構と、
上記対物レンズを上記第１、第２のレーザ光の光軸方向に移動させて、上記第１、第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する対物レンズ駆動フォーカス機構と、
上記バルク層内における情報記録層の位置に応じた上記第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の制御値を記憶した記憶部と、
上記バルク層内の情報記録層に対して記録又は再生を行う際に、上記記憶部に記憶された制御値に基づいて上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構の動作を制御したうえで、上記対物レンズ駆動フォーカス機構の動作を実行させることで、上記第１のレーザ光を情報記録層に合焦させ、上記第２のレーザ光を上記基準面に合焦させた状態とする制御部と、
を備えた光記録媒体駆動装置。
【請求項２】
上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構は、固定レンズと可動レンズを有するエキスパンダにより構成され、
上記制御値は、上記固定レンズと上記可動レンズの間の距離を指示する値である請求項１に記載の光記録媒体駆動装置。
【請求項３】
上記対物レンズ駆動フォーカス機構は、上記第２のレーザ光の上記基準面からの戻り光に基づいてフォーカスサーボ動作を行う請求項２に記載の光記録媒体駆動装置。
【請求項４】
上記光学系には、上記対物レンズへ入射する上記第２のレーザ光に有効な回折素子が設けられている請求項３に記載の光記録媒体駆動装置。
【請求項５】
バルク型光記録媒体のバルク層に対する情報の記録又は再生のための第１のレーザ光を対物レンズから出力するための光路と、上記バルク型光記録媒体の基準面を用いたサーボ制御のための第２のレーザ光を上記対物レンズから出力するための光路とが形成された光学系と、
上記光学系の上記第１のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第１のレーザ光の焦点位置を可変制御する第１のフォーカス機構と、
上記光学系の上記第２のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する第２のフォーカス機構と、
上記対物レンズを上記第１、第２のレーザ光の光軸方向に移動させて、上記第１、第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する対物レンズ駆動フォーカス機構と、
を備えた光記録媒体駆動装置の、上記バルク層内の情報記録層に対して記録又は再生を行う際の光記録媒体駆動方法として、
上記バルク層内における情報記録層の位置に応じた上記第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の制御値を取得するステップと、
取得した制御値に基づいて、上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構の動作を制御するステップと、
上記対物レンズ駆動フォーカス機構の動作を実行させることで、上記第１のレーザ光を情報記録層に合焦させ、上記第２のレーザ光を上記基準面に合焦させた状態とするステップと、
を行う光記録媒体駆動方法。
【請求項６】
バルク型光記録媒体のバルク層に対する情報の記録又は再生のための第１のレーザ光を対物レンズから出力するための光路と、上記バルク型光記録媒体の基準面を用いたサーボ制御のための第２のレーザ光を上記対物レンズから出力するための光路とが形成された光学系と、
上記光学系の上記第１のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第１のレーザ光の焦点位置を可変制御する第１のフォーカス機構と、
上記光学系の上記第２のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する第２のフォーカス機構と、
上記対物レンズを上記第１、第２のレーザ光の光軸方向に移動させて、上記第１、第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する対物レンズ駆動フォーカス機構と、
上記バルク層内における情報記録層の位置に応じた上記第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の制御値を記憶した記憶部と、
上記バルク層内の情報記録層に対して記録又は再生を行う際に、上記記憶部に記憶された制御値に基づいて上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構の動作を制御したうえで、上記対物レンズ駆動フォーカス機構の動作を実行させることで、上記第１のレーザ光を情報記録層に合焦させ、上記第２のレーザ光を上記基準面に合焦させた状態とする制御部と、
を備えた光ピックアップ装置。
【請求項１】
バルク型光記録媒体のバルク層に対する情報の記録又は再生のための第１のレーザ光を対物レンズから出力するための光路と、上記バルク型光記録媒体の基準面を用いたサーボ制御のための第２のレーザ光を上記対物レンズから出力するための光路とが形成された光学系と、
上記光学系の上記第１のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第１のレーザ光の焦点位置を可変制御する第１のフォーカス機構と、
上記光学系の上記第２のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する第２のフォーカス機構と、
上記対物レンズを上記第１、第２のレーザ光の光軸方向に移動させて、上記第１、第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する対物レンズ駆動フォーカス機構と、
上記バルク層内における情報記録層の位置に応じた上記第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の制御値を記憶した記憶部と、
上記バルク層内の情報記録層に対して記録又は再生を行う際に、上記記憶部に記憶された制御値に基づいて上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構の動作を制御したうえで、上記対物レンズ駆動フォーカス機構の動作を実行させることで、上記第１のレーザ光を情報記録層に合焦させ、上記第２のレーザ光を上記基準面に合焦させた状態とする制御部と、
を備えた光記録媒体駆動装置。
【請求項２】
上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構は、固定レンズと可動レンズを有するエキスパンダにより構成され、
上記制御値は、上記固定レンズと上記可動レンズの間の距離を指示する値である請求項１に記載の光記録媒体駆動装置。
【請求項３】
上記対物レンズ駆動フォーカス機構は、上記第２のレーザ光の上記基準面からの戻り光に基づいてフォーカスサーボ動作を行う請求項２に記載の光記録媒体駆動装置。
【請求項４】
上記光学系には、上記対物レンズへ入射する上記第２のレーザ光に有効な回折素子が設けられている請求項３に記載の光記録媒体駆動装置。
【請求項５】
バルク型光記録媒体のバルク層に対する情報の記録又は再生のための第１のレーザ光を対物レンズから出力するための光路と、上記バルク型光記録媒体の基準面を用いたサーボ制御のための第２のレーザ光を上記対物レンズから出力するための光路とが形成された光学系と、
上記光学系の上記第１のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第１のレーザ光の焦点位置を可変制御する第１のフォーカス機構と、
上記光学系の上記第２のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する第２のフォーカス機構と、
上記対物レンズを上記第１、第２のレーザ光の光軸方向に移動させて、上記第１、第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する対物レンズ駆動フォーカス機構と、
を備えた光記録媒体駆動装置の、上記バルク層内の情報記録層に対して記録又は再生を行う際の光記録媒体駆動方法として、
上記バルク層内における情報記録層の位置に応じた上記第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の制御値を取得するステップと、
取得した制御値に基づいて、上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構の動作を制御するステップと、
上記対物レンズ駆動フォーカス機構の動作を実行させることで、上記第１のレーザ光を情報記録層に合焦させ、上記第２のレーザ光を上記基準面に合焦させた状態とするステップと、
を行う光記録媒体駆動方法。
【請求項６】
バルク型光記録媒体のバルク層に対する情報の記録又は再生のための第１のレーザ光を対物レンズから出力するための光路と、上記バルク型光記録媒体の基準面を用いたサーボ制御のための第２のレーザ光を上記対物レンズから出力するための光路とが形成された光学系と、
上記光学系の上記第１のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第１のレーザ光の焦点位置を可変制御する第１のフォーカス機構と、
上記光学系の上記第２のレーザ光の光路に挿入され、上記対物レンズを介した上記第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する第２のフォーカス機構と、
上記対物レンズを上記第１、第２のレーザ光の光軸方向に移動させて、上記第１、第２のレーザ光の焦点位置を可変制御する対物レンズ駆動フォーカス機構と、
上記バルク層内における情報記録層の位置に応じた上記第１のフォーカス機構及び第２のフォーカス機構の制御値を記憶した記憶部と、
上記バルク層内の情報記録層に対して記録又は再生を行う際に、上記記憶部に記憶された制御値に基づいて上記第１のフォーカス機構及び上記第２のフォーカス機構の動作を制御したうえで、上記対物レンズ駆動フォーカス機構の動作を実行させることで、上記第１のレーザ光を情報記録層に合焦させ、上記第２のレーザ光を上記基準面に合焦させた状態とする制御部と、
を備えた光ピックアップ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１０２９６（Ｐ２０１１−２１０２９６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４６３２（Ｐ２０１０−７４６３２）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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