JP2003045042A - 情報記録媒体の厚みムラ補正方法および厚みムラ補正方法を用いた情報記録再生装置 - Google Patents
情報記録媒体の厚みムラ補正方法および厚みムラ補正方法を用いた情報記録再生装置Info
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- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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Abstract
(57)【要約】
【目的】対物レンズを介して記録層に集光される光が記
録層と対物レンズとの間に位置される透明樹脂層の厚み
ムラの影響を受けない光ヘッド装置およびその光ヘッド
装置を用いた情報記録再生装置ならびに情報記録再生方
法および厚みムラ検出方法を提供する。 【解決手段】この発明の光ディスク装置１は、対物レン
ズ１９の焦点ぼけを検出する焦点ぼけ検出系１０２と、
記録媒体２の対物レンズに最も近接して設けられる透明
樹脂層３ａの厚みのムラを検出する厚みムラ検出系１０
３と、厚みムラ検出系により検出された透明樹脂層の厚
みの変化に基づいて、対物レンズに入射される光の結像
特性を変化させる厚みムラ補正機構１０１とを有する。
録層と対物レンズとの間に位置される透明樹脂層の厚み
ムラの影響を受けない光ヘッド装置およびその光ヘッド
装置を用いた情報記録再生装置ならびに情報記録再生方
法および厚みムラ検出方法を提供する。 【解決手段】この発明の光ディスク装置１は、対物レン
ズ１９の焦点ぼけを検出する焦点ぼけ検出系１０２と、
記録媒体２の対物レンズに最も近接して設けられる透明
樹脂層３ａの厚みのムラを検出する厚みムラ検出系１０
３と、厚みムラ検出系により検出された透明樹脂層の厚
みの変化に基づいて、対物レンズに入射される光の結像
特性を変化させる厚みムラ補正機構１０１とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、透明な基板また
は透明な保護層と、光反射層または記録層の単層もしく
は複数層を有する情報記録媒体に、透明な基板または透
明な保護層の側から光を光反射層または記録層上に集光
させ、その集束光の反射光ないし透過光を利用して光反
射層または記録層上に記録された情報を再生可能で、も
しくは情報記録媒体に情報を記録可能であり、透明な保
護層の表面または透明な基板の表面から光反射層または
記録層までの再生もしくは記録に用いる光の入射側から
の厚みムラを検出する厚みムラ検出機能と、その検出し
た厚みムラの影響を補正することのできる補正機構を有
する情報記録再生装置ならびに厚みムラの影響を補正す
る方法に係り、特に、 １）情報記録再生装置に情報記録媒体を装着した後、情
報の再生、または情報の記録を開始するまでの間に、厚
みムラの影響を補正する方法、およびその方法の制御開
始、 ２）複数層の光反射層または記録層を有する情報記録媒
体に対し、光反射層または記録層のうちの光が集光され
る層を層間移動させた（層を切り替えた）直後の情報の
再生もしくは情報の記録を開始するまでの間に、厚みム
ラの影響を補正する方法およびその方法の制御開始、お
よび ３）複数層の光反射層または記録層を有する情報記録媒
体の任意の層に光を集光して情報を再生し、または情報
を記録している間に、ランダムに発生する層間飛び（イ
レギュラーな層間移動）を検出する方法に関する。
は透明な保護層と、光反射層または記録層の単層もしく
は複数層を有する情報記録媒体に、透明な基板または透
明な保護層の側から光を光反射層または記録層上に集光
させ、その集束光の反射光ないし透過光を利用して光反
射層または記録層上に記録された情報を再生可能で、も
しくは情報記録媒体に情報を記録可能であり、透明な保
護層の表面または透明な基板の表面から光反射層または
記録層までの再生もしくは記録に用いる光の入射側から
の厚みムラを検出する厚みムラ検出機能と、その検出し
た厚みムラの影響を補正することのできる補正機構を有
する情報記録再生装置ならびに厚みムラの影響を補正す
る方法に係り、特に、 １）情報記録再生装置に情報記録媒体を装着した後、情
報の再生、または情報の記録を開始するまでの間に、厚
みムラの影響を補正する方法、およびその方法の制御開
始、 ２）複数層の光反射層または記録層を有する情報記録媒
体に対し、光反射層または記録層のうちの光が集光され
る層を層間移動させた（層を切り替えた）直後の情報の
再生もしくは情報の記録を開始するまでの間に、厚みム
ラの影響を補正する方法およびその方法の制御開始、お
よび ３）複数層の光反射層または記録層を有する情報記録媒
体の任意の層に光を集光して情報を再生し、または情報
を記録している間に、ランダムに発生する層間飛び（イ
レギュラーな層間移動）を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開２０００−１７１３４６号公報に
は、ナイフエッジ法により焦点ぼけ検出を行う焦点ぼけ
検出系を持ち、対物レンズの焦点ぼけを検出するととも
に、単一の光検出器７を用いて、球面収差量すなわち透
明な記録媒体の基板の厚みムラを検出する例が示されて
いる。
は、ナイフエッジ法により焦点ぼけ検出を行う焦点ぼけ
検出系を持ち、対物レンズの焦点ぼけを検出するととも
に、単一の光検出器７を用いて、球面収差量すなわち透
明な記録媒体の基板の厚みムラを検出する例が示されて
いる。
【０００３】上述した公報に検出光学系では、光軸中心
を含んで集光スポットを２分割するホログラム２によ
り、中心から半分抜き出された光を、光軸中心に近い光
２ａと光軸中心から遠い光２ｂとに分離し、合焦時にお
ける光磁気ディスク６に対する結像位置に配置された２
分割検出器７ａと７ｂおよび７ｃと７ｄの分割境界線上
で、分離された光軸中心に近い光２ａの集光スポットと
Ｐ１と光軸中心から遠い光２ｂの集光スポットＰ２を、
それぞれ検出している。
を含んで集光スポットを２分割するホログラム２によ
り、中心から半分抜き出された光を、光軸中心に近い光
２ａと光軸中心から遠い光２ｂとに分離し、合焦時にお
ける光磁気ディスク６に対する結像位置に配置された２
分割検出器７ａと７ｂおよび７ｃと７ｄの分割境界線上
で、分離された光軸中心に近い光２ａの集光スポットと
Ｐ１と光軸中心から遠い光２ｂの集光スポットＰ２を、
それぞれ検出している。
【０００４】信号検出法としては、
ｉ）それぞれ、対を形成する２分割検出器のどちらか一
方（７ａと７ｂあるいは７ｃと７ｄ）の検出信号の差分
を検出して焦点ぼけ検出信号とする、 ii）それぞれ、対を形成する２分割検出器（７ａと７ｂ
および７ｃと７ｄ）の検出信号の差分値間の差を算出
し、球面収差量を検出する、ことが示されている。
方（７ａと７ｂあるいは７ｃと７ｄ）の検出信号の差分
を検出して焦点ぼけ検出信号とする、 ii）それぞれ、対を形成する２分割検出器（７ａと７ｂ
および７ｃと７ｄ）の検出信号の差分値間の差を算出
し、球面収差量を検出する、ことが示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、上述した特開
２０００−１７１３４６号公報の例を含む情報記録再生
装置（光ディスク装置）では、記録媒体に情報を記録
し、または記録されている情報を再生するために情報記
録媒体（光ディスク）の記録層もしくは光反射層に照射
される光の集光スポットのスポットサイズＤ（直径）
は、対物レンズの開口数ＮＡと光の波長λとの間に、 Ｄ ∝ λ／ＮＡ の関係を有する。
２０００−１７１３４６号公報の例を含む情報記録再生
装置（光ディスク装置）では、記録媒体に情報を記録
し、または記録されている情報を再生するために情報記
録媒体（光ディスク）の記録層もしくは光反射層に照射
される光の集光スポットのスポットサイズＤ（直径）
は、対物レンズの開口数ＮＡと光の波長λとの間に、 Ｄ ∝ λ／ＮＡ の関係を有する。
【０００６】また、情報記録媒体に記録される情報の記
録密度は、このスポットサイズＤにより大きく左右され
ることから、記録密度を向上させるにはこのスポットサ
イズＤを小さく必要がある。
録密度は、このスポットサイズＤにより大きく左右され
ることから、記録密度を向上させるにはこのスポットサ
イズＤを小さく必要がある。
【０００７】広く普及しているＣＤタイプのディスクで
は、対物レンズのＮＡは、概ね０．４７で、利用される
光の波長は、λ＝７８０ｎｍである。また、ＤＶＤタイ
プのディスクでは、対物レンズのＮＡは、概ね０.６０
で、利用される光の波長は、λ＝６５０ｎｍである。な
お、今日、市場のさらなる高密度化の要求から、ＮＡが
０．９程度の対物レンズと、λ＝４００ｎｍ程度の波長
の光を用いることで、ＤＶＤタイプのディスクに比較し
て数倍以上の記録密度を得ることが提案されている。
は、対物レンズのＮＡは、概ね０．４７で、利用される
光の波長は、λ＝７８０ｎｍである。また、ＤＶＤタイ
プのディスクでは、対物レンズのＮＡは、概ね０.６０
で、利用される光の波長は、λ＝６５０ｎｍである。な
お、今日、市場のさらなる高密度化の要求から、ＮＡが
０．９程度の対物レンズと、λ＝４００ｎｍ程度の波長
の光を用いることで、ＤＶＤタイプのディスクに比較し
て数倍以上の記録密度を得ることが提案されている。
【０００８】ところで、ＣＤタイプやＤＶＤタイプのデ
ィスクにおいては、光反射層または記録層に光を集光す
る際に、基板（支持体）の側から（基板越しと呼ばれ
る）光を集光させているが、対物レンズのＮＡを高め、
光の波長を短くすることにより、光反射層または記録層
に光を集光する際には、これまでの基板（支持体）側と
反対の側に設けられる光反射層または記録層の保護膜と
して機能する表面カバー層（透明保護層）の側から、集
光させることになる。
ィスクにおいては、光反射層または記録層に光を集光す
る際に、基板（支持体）の側から（基板越しと呼ばれ
る）光を集光させているが、対物レンズのＮＡを高め、
光の波長を短くすることにより、光反射層または記録層
に光を集光する際には、これまでの基板（支持体）側と
反対の側に設けられる光反射層または記録層の保護膜と
して機能する表面カバー層（透明保護層）の側から、集
光させることになる。
【０００９】しかしながら、透明保護層の厚さに厚みム
ラが生じると、球面収差が発生して光反射層または記録
層に集光された光の集光スポットが広がり、記録または
再生特性が劣化する問題がある。なお、透明保護層の厚
みムラの大きさすなわち厚みムラ量に対する球面収差の
量（大きさ）は、対物レンズのＮＡの４乗に比例して増
大する。
ラが生じると、球面収差が発生して光反射層または記録
層に集光された光の集光スポットが広がり、記録または
再生特性が劣化する問題がある。なお、透明保護層の厚
みムラの大きさすなわち厚みムラ量に対する球面収差の
量（大きさ）は、対物レンズのＮＡの４乗に比例して増
大する。
【００１０】また、情報記録媒体の記録容量を増加させ
るために、ＤＶＤタイプのディスクにおいて、記録層ま
たは光反射層を２層とし、それぞれの層に同一の方向か
ら、各層のいずれか一方の層のみに、光を集光させる提
案が既にある。なお、記録層または光反射層を２層（ま
たはそれ以上）とすることで、透明保護層からの距離
は、各層毎に異なる。このため、ＮＡを高めた対物レン
ズを用いることで、厚みムラにより発生する球面収差の
大きさが、全ての層で許容範囲を大幅に超えたり、許容
範囲を超える層が発生する問題がある。
るために、ＤＶＤタイプのディスクにおいて、記録層ま
たは光反射層を２層とし、それぞれの層に同一の方向か
ら、各層のいずれか一方の層のみに、光を集光させる提
案が既にある。なお、記録層または光反射層を２層（ま
たはそれ以上）とすることで、透明保護層からの距離
は、各層毎に異なる。このため、ＮＡを高めた対物レン
ズを用いることで、厚みムラにより発生する球面収差の
大きさが、全ての層で許容範囲を大幅に超えたり、許容
範囲を超える層が発生する問題がある。
【００１１】このことから、透明保護層の厚みムラ量ま
たは集光する光反射層または記録層により発生する実質
的な厚みムラ量を測定し、実時間で球面収差を補正する
必要がある。
たは集光する光反射層または記録層により発生する実質
的な厚みムラ量を測定し、実時間で球面収差を補正する
必要がある。
【００１２】なお、上述の特開２０００−１７１３４６
には、検出した球面収差量（厚みムラ）に基づいてその
厚みムラの影響を除去する際の補正方法（制御方法）に
ついては、何ら記載されていない。
には、検出した球面収差量（厚みムラ）に基づいてその
厚みムラの影響を除去する際の補正方法（制御方法）に
ついては、何ら記載されていない。
【００１３】また、記録層または光反射層が２層以上で
ある場合には、振動等の外乱の影響によりランダムに発
生する集光スポットの異なる記録層または光反射層への
移動（集光スポットが現在集光されている記録層または
光反射層以外の記録層または光反射層へ集光スポットが
集光される）層相互間の移動（以下、層間異常飛びと略
称する）が生じる場合が多く、フォーカス制御が困難に
なる（フォーカス外れが発生する）問題がある。
ある場合には、振動等の外乱の影響によりランダムに発
生する集光スポットの異なる記録層または光反射層への
移動（集光スポットが現在集光されている記録層または
光反射層以外の記録層または光反射層へ集光スポットが
集光される）層相互間の移動（以下、層間異常飛びと略
称する）が生じる場合が多く、フォーカス制御が困難に
なる（フォーカス外れが発生する）問題がある。
【００１４】この発明の目的は、対物レンズを介して記
録層または光反射層に集光される光が記録層または光反
射層と対物レンズとの間に位置される透明樹脂層の厚み
ムラあるいは多層膜に対する集光位置により発生する球
面収差に対して信頼性の高い情報記録再生装置ならびに
厚みムラの影響を除去する厚みムラ補正制御の方法を提
供することにある。
録層または光反射層に集光される光が記録層または光反
射層と対物レンズとの間に位置される透明樹脂層の厚み
ムラあるいは多層膜に対する集光位置により発生する球
面収差に対して信頼性の高い情報記録再生装置ならびに
厚みムラの影響を除去する厚みムラ補正制御の方法を提
供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題点に基づきなされたもので、所定の波長の光を供給す
る光源と、この光源からの光を記録媒体の記録層に集光
する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけを検出す
る焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物レンズに
最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのムラを検出
する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系により検出
された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの変化に基
づいて、前記光源から前記対物レンズに入射される光の
結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前記焦点ぼ
け検出系により検出された焦点ぼけを補正する焦点ぼけ
補正系と、を有し、前記焦点ぼけ補正系をオフした状態
で、大きさが次第に変化する電圧を、前記厚みムラ補正
機構に印加して前記対物レンズを所定の方向に、移動さ
せ、前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信
号の和信号出力レベルを参照して前記対物レンズが合焦
位置の近傍に位置されていることを検出し、前記焦点ぼ
け検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が基準電圧に
なった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作させ、前記厚み
ムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が合っている記
録層に関して、前記厚みムラ検出系により検出される厚
みムラ補正量が少なくなる方向へ移動させ、前記厚みム
ラ検出系により出力される厚みムラ検出信号が概ね基準
電圧である状態で、前記厚みムラ補正機構を作動させる
ことを特徴とする情報記録媒体の厚みムラ補正方法を提
供するものである。
題点に基づきなされたもので、所定の波長の光を供給す
る光源と、この光源からの光を記録媒体の記録層に集光
する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけを検出す
る焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物レンズに
最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのムラを検出
する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系により検出
された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの変化に基
づいて、前記光源から前記対物レンズに入射される光の
結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前記焦点ぼ
け検出系により検出された焦点ぼけを補正する焦点ぼけ
補正系と、を有し、前記焦点ぼけ補正系をオフした状態
で、大きさが次第に変化する電圧を、前記厚みムラ補正
機構に印加して前記対物レンズを所定の方向に、移動さ
せ、前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信
号の和信号出力レベルを参照して前記対物レンズが合焦
位置の近傍に位置されていることを検出し、前記焦点ぼ
け検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が基準電圧に
なった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作させ、前記厚み
ムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が合っている記
録層に関して、前記厚みムラ検出系により検出される厚
みムラ補正量が少なくなる方向へ移動させ、前記厚みム
ラ検出系により出力される厚みムラ検出信号が概ね基準
電圧である状態で、前記厚みムラ補正機構を作動させる
ことを特徴とする情報記録媒体の厚みムラ補正方法を提
供するものである。
【００１６】また、この発明は、所定の波長の光を供給
する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録層に集
光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけを検出
する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物レンズ
に最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのムラを検
出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系により検
出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの変化に
基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射される光
の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前記焦点
ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正する焦点ぼ
け補正系と、を有し、前記対物レンズの集光位置を層間
移動する場合、厚みムラ補正を終了させた後に、焦点ぼ
け補正制御を一旦終了させ、その後で前記対物レンズに
よる集光位置を移動させることを特徴とする情報記録媒
体の厚みムラ補正方法。を提供するものである。
する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録層に集
光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけを検出
する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物レンズ
に最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのムラを検
出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系により検
出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの変化に
基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射される光
の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前記焦点
ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正する焦点ぼ
け補正系と、を有し、前記対物レンズの集光位置を層間
移動する場合、厚みムラ補正を終了させた後に、焦点ぼ
け補正制御を一旦終了させ、その後で前記対物レンズに
よる集光位置を移動させることを特徴とする情報記録媒
体の厚みムラ補正方法。を提供するものである。
【００１７】さらに、この発明は、所定の波長の光を供
給する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録層に
集光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけを検
出する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物レン
ズに最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのムラを
検出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系により
検出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの変化
に基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射される
光の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前記焦
点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正する焦点
ぼけ補正系と、を有し、前記焦点ぼけ補正系をオフした
状態で、大きさが次第に変化する電圧を、前記厚みムラ
補正機構に印加して前記対物レンズを所定の方向に、移
動させ、前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検
出信号の和信号出力レベルを参照して前記対物レンズが
合焦位置の近傍に位置されていることを検出し、前記焦
点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が基準電
圧になった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作させ、前記
厚みムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が合ってい
る記録層に関して、前記厚みムラ検出系により検出され
る厚みムラ補正量が少なくなる方向へ移動させ、前記厚
みムラ検出系により出力される厚みムラ検出信号が概ね
基準電圧である状態で、前記厚みムラ補正機構を作動さ
せるとともに、前記焦点ぼけ補正時に、対物レンズによ
る集光スポットの層間の異常飛び検出を行うことを特徴
とする情報記録媒体の厚みムラ補正制御方法を提供する
ものである。
給する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録層に
集光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけを検
出する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物レン
ズに最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのムラを
検出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系により
検出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの変化
に基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射される
光の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前記焦
点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正する焦点
ぼけ補正系と、を有し、前記焦点ぼけ補正系をオフした
状態で、大きさが次第に変化する電圧を、前記厚みムラ
補正機構に印加して前記対物レンズを所定の方向に、移
動させ、前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検
出信号の和信号出力レベルを参照して前記対物レンズが
合焦位置の近傍に位置されていることを検出し、前記焦
点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が基準電
圧になった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作させ、前記
厚みムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が合ってい
る記録層に関して、前記厚みムラ検出系により検出され
る厚みムラ補正量が少なくなる方向へ移動させ、前記厚
みムラ検出系により出力される厚みムラ検出信号が概ね
基準電圧である状態で、前記厚みムラ補正機構を作動さ
せるとともに、前記焦点ぼけ補正時に、対物レンズによ
る集光スポットの層間の異常飛び検出を行うことを特徴
とする情報記録媒体の厚みムラ補正制御方法を提供する
ものである。
【００１８】またさらに、この発明は、所定の波長の光
を供給する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録
層に集光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけ
を検出する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物
レンズに最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのム
ラを検出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系に
より検出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの
変化に基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射さ
れる光の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前
記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正する
焦点ぼけ補正系と、を有し、前記焦点ぼけ補正系をオフ
した状態で、大きさが次第に変化する電圧を、前記厚み
ムラ補正機構に印加して前記対物レンズを所定の方向
に、移動させ、前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点
ぼけ検出信号の和信号出力レベルを参照して前記対物レ
ンズが合焦位置の近傍に位置されていることを検出し、
前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が
基準電圧になった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作さ
せ、前記厚みムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が
合っている記録層に関して、前記厚みムラ検出系により
検出される厚みムラ補正量が少なくなる方向へ移動さ
せ、前記厚みムラ検出系により出力される厚みムラ検出
信号が概ね基準電圧である状態で、前記厚みムラ補正機
構を作動させる各工程により、厚みムラ補正が可能で、
記録媒体の記録層に記録されている情報を再生し、もし
くは前記記録媒体に情報を記録する情報記録再生装置を
提供するものである。
を供給する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録
層に集光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけ
を検出する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物
レンズに最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのム
ラを検出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系に
より検出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの
変化に基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射さ
れる光の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前
記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正する
焦点ぼけ補正系と、を有し、前記焦点ぼけ補正系をオフ
した状態で、大きさが次第に変化する電圧を、前記厚み
ムラ補正機構に印加して前記対物レンズを所定の方向
に、移動させ、前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点
ぼけ検出信号の和信号出力レベルを参照して前記対物レ
ンズが合焦位置の近傍に位置されていることを検出し、
前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が
基準電圧になった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作さ
せ、前記厚みムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が
合っている記録層に関して、前記厚みムラ検出系により
検出される厚みムラ補正量が少なくなる方向へ移動さ
せ、前記厚みムラ検出系により出力される厚みムラ検出
信号が概ね基準電圧である状態で、前記厚みムラ補正機
構を作動させる各工程により、厚みムラ補正が可能で、
記録媒体の記録層に記録されている情報を再生し、もし
くは前記記録媒体に情報を記録する情報記録再生装置を
提供するものである。
【００１９】さらにまた、この発明は、所定の波長の光
を供給する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録
層に集光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけ
を検出する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物
レンズに最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのム
ラを検出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系に
より検出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの
変化に基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射さ
れる光の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前
記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正する
焦点ぼけ補正系と、を有し、前記対物レンズの集光位置
を層間移動する場合、厚みムラ補正を終了させた後に、
焦点ぼけ補正制御を一旦終了させ、その後で前記対物レ
ンズによる集光位置を移動させることを特徴とする情報
記録媒体の厚みムラ補正が可能で、記録媒体の記録層に
記録されている情報を再生し、もしくは前記記録媒体に
情報を記録する情報記録再生装置を提供するものであ
る。
を供給する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録
層に集光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけ
を検出する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物
レンズに最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのム
ラを検出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系に
より検出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの
変化に基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射さ
れる光の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前
記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正する
焦点ぼけ補正系と、を有し、前記対物レンズの集光位置
を層間移動する場合、厚みムラ補正を終了させた後に、
焦点ぼけ補正制御を一旦終了させ、その後で前記対物レ
ンズによる集光位置を移動させることを特徴とする情報
記録媒体の厚みムラ補正が可能で、記録媒体の記録層に
記録されている情報を再生し、もしくは前記記録媒体に
情報を記録する情報記録再生装置を提供するものであ
る。
【００２０】またさらに、この発明は、所定の波長の光
を供給する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録
層に集光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけ
を検出する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物
レンズに最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのム
ラを検出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系に
より検出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの
変化に基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射さ
れる光の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前
記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正する
焦点ぼけ補正系と、を有し、前記焦点ぼけ補正系をオフ
した状態で、大きさが次第に変化する電圧を、前記厚み
ムラ補正機構に印加して前記対物レンズを所定の方向
に、移動させ、前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点
ぼけ検出信号の和信号出力レベルを参照して前記対物レ
ンズが合焦位置の近傍に位置されていることを検出し、
前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が
基準電圧になった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作さ
せ、前記厚みムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が
合っている記録層に関して、前記厚みムラ検出系により
検出される厚みムラ補正量が少なくなる方向へ移動さ
せ、前記厚みムラ検出系により出力される厚みムラ検出
信号が概ね基準電圧である状態で、前記厚みムラ補正機
構を作動させるとともに、前記集光位置の層間移動を行
う場合に、厚みムラ補正制御を終了させた後に、焦点ぼ
け補正制御を一旦終了させ、その後で集光位置を移動さ
せることを特徴とする情報記録媒体の厚みムラ補正が可
能で、記録媒体の記録層に記録されている情報を再生
し、もしくは前記記録媒体に情報を記録する情報記録再
生装置を提供するものである。
を供給する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録
層に集光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけ
を検出する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物
レンズに最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのム
ラを検出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系に
より検出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの
変化に基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射さ
れる光の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、前
記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正する
焦点ぼけ補正系と、を有し、前記焦点ぼけ補正系をオフ
した状態で、大きさが次第に変化する電圧を、前記厚み
ムラ補正機構に印加して前記対物レンズを所定の方向
に、移動させ、前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点
ぼけ検出信号の和信号出力レベルを参照して前記対物レ
ンズが合焦位置の近傍に位置されていることを検出し、
前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が
基準電圧になった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作さ
せ、前記厚みムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が
合っている記録層に関して、前記厚みムラ検出系により
検出される厚みムラ補正量が少なくなる方向へ移動さ
せ、前記厚みムラ検出系により出力される厚みムラ検出
信号が概ね基準電圧である状態で、前記厚みムラ補正機
構を作動させるとともに、前記集光位置の層間移動を行
う場合に、厚みムラ補正制御を終了させた後に、焦点ぼ
け補正制御を一旦終了させ、その後で集光位置を移動さ
せることを特徴とする情報記録媒体の厚みムラ補正が可
能で、記録媒体の記録層に記録されている情報を再生
し、もしくは前記記録媒体に情報を記録する情報記録再
生装置を提供するものである。
【００２１】さらにまた、この発明は、所定の波長の光
を供給する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録
層に集光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけ
を検出する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物
レンズに最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのム
ラを検出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系に
より検出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの
変化に基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射さ
れる光の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、を
有することを特徴とする光ヘッド装置を有し、前記焦点
ぼけ検出系により検出された焦点ぼけ検出信号を用い
て、前記透明樹脂層の厚みムラを検出し、前記透明樹脂
層の厚みムラの影響を除去しながら前記対物レンズの焦
点ぼけの影響を除去し、前記記録媒体の記録層に記録さ
れている情報を再生し、もしくは前記記録媒体に情報を
記録する情報記録再生方法を提供するものである。
を供給する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録
層に集光する対物レンズと、前記対物レンズの焦点ぼけ
を検出する焦点ぼけ検出系と、前記記録媒体の前記対物
レンズに最も近接して設けられる透明樹脂層の厚みのム
ラを検出する厚みムラ検出系と、この厚みムラ検出系に
より検出された前記記録媒体の前記透明樹脂層の厚みの
変化に基づいて、前記光源から前記対物レンズに入射さ
れる光の結像特性を変化させる厚みムラ補正機構と、を
有することを特徴とする光ヘッド装置を有し、前記焦点
ぼけ検出系により検出された焦点ぼけ検出信号を用い
て、前記透明樹脂層の厚みムラを検出し、前記透明樹脂
層の厚みムラの影響を除去しながら前記対物レンズの焦
点ぼけの影響を除去し、前記記録媒体の記録層に記録さ
れている情報を再生し、もしくは前記記録媒体に情報を
記録する情報記録再生方法を提供するものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について、詳細に説明する。
の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２３】図１は、この発明の光ヘッド装置およびそ
の光ヘッド装置が組み込まれる情報記録再生装置の基本
構造を説明する概略図である。
の光ヘッド装置が組み込まれる情報記録再生装置の基本
構造を説明する概略図である。
【００２４】図１に示される通り、この発明の光ヘッド
装置およびその光ヘッド装置が組み込まれる情報記録再
生装置１は、所定の波長のレーザ光を出射するレーザ素
子２、レーザ素子２から出射されたレーザ光を、情報記
録媒体、たとえば片面に２層の記録層が設けられ、高密
度記録の可能な光ディスク３の任意の記録層に集光する
対物レンズ４および光ディスク３の任意の記録層と対物
レンズ４との間の距離が対物レンズ４に固有の焦点距離
に一致するように、対物レンズ４の位置を変化させる焦
点ぼけ補正用コイル５等からなる。
装置およびその光ヘッド装置が組み込まれる情報記録再
生装置１は、所定の波長のレーザ光を出射するレーザ素
子２、レーザ素子２から出射されたレーザ光を、情報記
録媒体、たとえば片面に２層の記録層が設けられ、高密
度記録の可能な光ディスク３の任意の記録層に集光する
対物レンズ４および光ディスク３の任意の記録層と対物
レンズ４との間の距離が対物レンズ４に固有の焦点距離
に一致するように、対物レンズ４の位置を変化させる焦
点ぼけ補正用コイル５等からなる。
【００２５】レーザ素子２と対物レンズ４との間には、
光ディスク３のレーザ光が入射する側に設けられる表面
カバー層３ａの厚みムラ（球面収差）の影響を補正する
厚みムラ（球面収差）補正機構１０１が設けられてい
る。
光ディスク３のレーザ光が入射する側に設けられる表面
カバー層３ａの厚みムラ（球面収差）の影響を補正する
厚みムラ（球面収差）補正機構１０１が設けられてい
る。
【００２６】厚みムラ（球面収差）補正機構１０１は、
光ディスク３とレーザ素子２との間に設けられ、レーザ
素子２から光ディスク３に向かうレーザ光と光ディスク
３の任意の記録層で反射されたレーザ光を分離するビー
ムスプリッタ６で分離された光ディスク３の任意の記録
面で反射されたレーザ光から、対物レンズ４の位置のず
れである焦点ぼけを検出する焦点ぼけ検出系１０２が検
出する焦点ぼけ成分に含まれる光ディスク３のカバー層
３ａの厚みムラ（球面収差）の成分を取り出す厚みムラ
（球面収差）検出系１０３により検出された厚みムラ成
分に基づいて、対物レンズ４に入射されるレーザ光の状
態を、厚みムラ（球面収差）哀異場合の状態に近づける
ものである。なお、焦点ぼけ検出系１０２により検出さ
れた焦点ぼけに対応して、焦点ぼけ補正回路１０５によ
り、対物レンズ４の位置が独立に制御される。
光ディスク３とレーザ素子２との間に設けられ、レーザ
素子２から光ディスク３に向かうレーザ光と光ディスク
３の任意の記録層で反射されたレーザ光を分離するビー
ムスプリッタ６で分離された光ディスク３の任意の記録
面で反射されたレーザ光から、対物レンズ４の位置のず
れである焦点ぼけを検出する焦点ぼけ検出系１０２が検
出する焦点ぼけ成分に含まれる光ディスク３のカバー層
３ａの厚みムラ（球面収差）の成分を取り出す厚みムラ
（球面収差）検出系１０３により検出された厚みムラ成
分に基づいて、対物レンズ４に入射されるレーザ光の状
態を、厚みムラ（球面収差）哀異場合の状態に近づける
ものである。なお、焦点ぼけ検出系１０２により検出さ
れた焦点ぼけに対応して、焦点ぼけ補正回路１０５によ
り、対物レンズ４の位置が独立に制御される。
【００２７】図１に示すように、厚みムラ検出（球面収
差検出）の原理では、焦点ぼけ補正が完全に行われた状
態（合焦時）にのみ、厚みムラ検出（球面収差検出）信
号が得られる。このことは、非常に高い精度で焦点ぼけ
を検出する必要があることを示し、その要求を満足する
ため、レーザ光のスポット断面の全てを用いて、焦点ぼ
けを検出する（但し、焦点ぼけの検出に、ナイフエッジ
法を用いる場合には、最も検出精度が高く安定する光軸
中心近傍を含む直線で分割して抜き出した半分の検出光
を用いて焦点ぼけ検出を行う）ことで、レーザ光が多量
の球面収差成分を含んでいる場合でも、非常に安定に、
しかも精度良く、焦点ぼけを検出可能にしている。
差検出）の原理では、焦点ぼけ補正が完全に行われた状
態（合焦時）にのみ、厚みムラ検出（球面収差検出）信
号が得られる。このことは、非常に高い精度で焦点ぼけ
を検出する必要があることを示し、その要求を満足する
ため、レーザ光のスポット断面の全てを用いて、焦点ぼ
けを検出する（但し、焦点ぼけの検出に、ナイフエッジ
法を用いる場合には、最も検出精度が高く安定する光軸
中心近傍を含む直線で分割して抜き出した半分の検出光
を用いて焦点ぼけ検出を行う）ことで、レーザ光が多量
の球面収差成分を含んでいる場合でも、非常に安定に、
しかも精度良く、焦点ぼけを検出可能にしている。
【００２８】図２は、図１に示した光ヘッド装置および
その光ヘッド装置を有する情報記録再生装置（以下、光
ディスク装置と称する）の構成の一例を、より具体的に
説明する概略図である。
その光ヘッド装置を有する情報記録再生装置（以下、光
ディスク装置と称する）の構成の一例を、より具体的に
説明する概略図である。
【００２９】図２に示すように、情報記録媒体すなわち
光ディスク３の任意の記録層に情報を記録し、光ディス
ク３から情報を再生する光ディスク装置１０は、光ディ
スク３の所定の情報記録層３ｄまたは３ｂに、光源であ
るレーザ装置１１からのレーザ光１２を照射し、光ディ
スク３の任意の情報記録層３ｄまたは３ｂで反射された
レーザ光１２´を受光して、光ディスク３に記録されて
いる情報を再生する。また、光ディスク３に情報を記録
する際には、光ディスク３の任意の情報記録層に、記録
すべきデータ（情報）に基づいて、レーザ装置１１に供
給されるレーザ駆動電流の大きさが変化されることによ
り発光強度（光強度）が断続的に変化されたレーザ光
が、照射される。なお、光ディスク３への情報の記録お
よび光ディスク３からの情報の再生については、後段に
詳細に説明する。また、図示しないが、光ディスク３の
情報記録層３ｄおよび３ｂには、情報が記録される際の
ガイドとなる案内溝または既に記録された情報である信
号マーク列が形成されていることはいうまでもない。
光ディスク３の任意の記録層に情報を記録し、光ディス
ク３から情報を再生する光ディスク装置１０は、光ディ
スク３の所定の情報記録層３ｄまたは３ｂに、光源であ
るレーザ装置１１からのレーザ光１２を照射し、光ディ
スク３の任意の情報記録層３ｄまたは３ｂで反射された
レーザ光１２´を受光して、光ディスク３に記録されて
いる情報を再生する。また、光ディスク３に情報を記録
する際には、光ディスク３の任意の情報記録層に、記録
すべきデータ（情報）に基づいて、レーザ装置１１に供
給されるレーザ駆動電流の大きさが変化されることによ
り発光強度（光強度）が断続的に変化されたレーザ光
が、照射される。なお、光ディスク３への情報の記録お
よび光ディスク３からの情報の再生については、後段に
詳細に説明する。また、図示しないが、光ディスク３の
情報記録層３ｄおよび３ｂには、情報が記録される際の
ガイドとなる案内溝または既に記録された情報である信
号マーク列が形成されていることはいうまでもない。
【００３０】図２に示した光ディスク装置１０におい
て、レーザ装置１１から出射されたレーザ光１２は、コ
リメートレンズ１３によりコリメートされて、偏向ビー
ムスプリッタ１４に入射され、光ディスク３に向けてそ
のまま通過する。偏向ビームスプリッタ１４を通過した
レーザ光１２は、λ／４板１５、厚みムラ補正用凹レン
ズ１６および厚みムラ補正用凸レンズ１７を順に通過し
て、対物レンズ１９に案内される。なお、厚みムラ補正
用凸レンズ１７は、厚みムラ補正用凸レンズ駆動コイル
１８により、光軸方向に、移動可能に形成されている。
また、対物レンズ１９は、焦点ぼけ補正用コイル（フォ
ーカスコイル）２０およびトラックずれ補正用コイル
（トラックコイル）２１により、光軸方向および光ディ
スク３に予め形成されている図示しないトラック（案内
溝）または信号マーク列を横切る方向のそれぞれの方向
に、独立して移動可能に形成されている。
て、レーザ装置１１から出射されたレーザ光１２は、コ
リメートレンズ１３によりコリメートされて、偏向ビー
ムスプリッタ１４に入射され、光ディスク３に向けてそ
のまま通過する。偏向ビームスプリッタ１４を通過した
レーザ光１２は、λ／４板１５、厚みムラ補正用凹レン
ズ１６および厚みムラ補正用凸レンズ１７を順に通過し
て、対物レンズ１９に案内される。なお、厚みムラ補正
用凸レンズ１７は、厚みムラ補正用凸レンズ駆動コイル
１８により、光軸方向に、移動可能に形成されている。
また、対物レンズ１９は、焦点ぼけ補正用コイル（フォ
ーカスコイル）２０およびトラックずれ補正用コイル
（トラックコイル）２１により、光軸方向および光ディ
スク３に予め形成されている図示しないトラック（案内
溝）または信号マーク列を横切る方向のそれぞれの方向
に、独立して移動可能に形成されている。
【００３１】対物レンズ１９に案内されたレーザ光１２
は、対物レンズ１９により所定の集束性が与えられ、光
ディスク３の所定の記録層に集光される。なお、光ディ
スク（情報記録媒体）３は、基板３ｅの一方の面に、基
板３ｅに近接して設けられる（基板寄り）記録層または
光反射層３ｄ、レーザ光１２の波長に透明なスペース層
３ｃ，基板３ｅおよび基板寄り記録層または光反射層３
ｄから離れた（カバー層寄り）記録層または光反射層３
ｂ，および透明保護層（光照射側カバー層）３ａが順に
積層されたものである。
は、対物レンズ１９により所定の集束性が与えられ、光
ディスク３の所定の記録層に集光される。なお、光ディ
スク（情報記録媒体）３は、基板３ｅの一方の面に、基
板３ｅに近接して設けられる（基板寄り）記録層または
光反射層３ｄ、レーザ光１２の波長に透明なスペース層
３ｃ，基板３ｅおよび基板寄り記録層または光反射層３
ｄから離れた（カバー層寄り）記録層または光反射層３
ｂ，および透明保護層（光照射側カバー層）３ａが順に
積層されたものである。
【００３２】対物レンズ１９により光ディスク３の任意
の記録層（または光反射層）３ｄと３ｂのいずれか一方
に集光されたレーザ光１２は、情報の記録時には、記録
層の相の特性を変化させ、集光された記録層に記録マー
ク（ピット）を形成する一方で、僅かに生じた反射レー
ザ光１２´が対物レンズ１９に戻される。一方、情報の
再生時には、記録層の状態に応じて光強度が変化され
て、再生レーザ光（反射レーザ光）１２´対物レンズ１
９に戻される。なお、再生レーザ光１２´および反射レ
ーザ光１２´のそれぞれは、以下に説明する信号再生系
では、実質的に同様に取り扱われるので、以降、再生レ
ーザ光１２´として説明を続ける。
の記録層（または光反射層）３ｄと３ｂのいずれか一方
に集光されたレーザ光１２は、情報の記録時には、記録
層の相の特性を変化させ、集光された記録層に記録マー
ク（ピット）を形成する一方で、僅かに生じた反射レー
ザ光１２´が対物レンズ１９に戻される。一方、情報の
再生時には、記録層の状態に応じて光強度が変化され
て、再生レーザ光（反射レーザ光）１２´対物レンズ１
９に戻される。なお、再生レーザ光１２´および反射レ
ーザ光１２´のそれぞれは、以下に説明する信号再生系
では、実質的に同様に取り扱われるので、以降、再生レ
ーザ光１２´として説明を続ける。
【００３３】対物レンズ１９に戻された再生レーザ光１
２は、厚みムラ補正用凸レンズ１７、厚みムラ補正用凹
レンズ１６およびλ／４板１５を通って、偏光ビームス
プリッタ１４に戻され、偏光ビームスプリッタ１４によ
り、レーザ装置１１から対物レンズ１９（光ディスク
３）へ向かうレーザ光１２と分離される。
２は、厚みムラ補正用凸レンズ１７、厚みムラ補正用凹
レンズ１６およびλ／４板１５を通って、偏光ビームス
プリッタ１４に戻され、偏光ビームスプリッタ１４によ
り、レーザ装置１１から対物レンズ１９（光ディスク
３）へ向かうレーザ光１２と分離される。
【００３４】偏光ビームスプリッタ１４によりレーザ光
１２から分離された再生レーザ光１２´は、ハーフプリ
ズム２２により、概ね１／２ずつに分離される。
１２から分離された再生レーザ光１２´は、ハーフプリ
ズム２２により、概ね１／２ずつに分離される。
【００３５】分離された一方の再生レーザ光１２´は、
球面レンズ２３で所定の集束性が与えられた後、引き続
いて設けられるシリンドリカルレンズ２４により、光軸
に直交する方向（レーザ光１２´の断面）に関して、所
定の結像特性が与えられて、焦点ぼけおよびトラックず
れの検出に用いられる第１の光検出器２５の受光面に結
像される。なお、第１の光検出器２５は、光軸を通り互
いに直交する２直線により分割された４つの受光領域２
５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび２５ｄを有する４分割検出
器である。また、図１においては、受光面のパターンを
説明するため、分離された再生レーザ光１２´が結像さ
れた状態を平面方向とした参考図を一体に表示してい
る。
球面レンズ２３で所定の集束性が与えられた後、引き続
いて設けられるシリンドリカルレンズ２４により、光軸
に直交する方向（レーザ光１２´の断面）に関して、所
定の結像特性が与えられて、焦点ぼけおよびトラックず
れの検出に用いられる第１の光検出器２５の受光面に結
像される。なお、第１の光検出器２５は、光軸を通り互
いに直交する２直線により分割された４つの受光領域２
５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび２５ｄを有する４分割検出
器である。また、図１においては、受光面のパターンを
説明するため、分離された再生レーザ光１２´が結像さ
れた状態を平面方向とした参考図を一体に表示してい
る。
【００３６】分離された残りの再生レーザ光１２´は、
所定の回折パターンが形成されているホログラム素子２
６および球面収差の検出を容易とするための増感用フィ
ルタ２７を順に通過され、球面レンズ２８により所定の
集束性が与えられて、第２の光検出器２９の受光面に結
像される。なお、第２の光検出器２９は、光軸と直交す
る任意の一方向に、ホログラム素子２６を通過した０次
光と±１次光とを受光可能に、３つの受光領域２９ａ，
２９ｂおよび２９ｃが直列に配置された検出器である。
また、図１においては、受光面のパターンを説明するた
め、分離された再生レーザ光１２´が結像された状態を
平面方向とした参考図を一体に表示している。
所定の回折パターンが形成されているホログラム素子２
６および球面収差の検出を容易とするための増感用フィ
ルタ２７を順に通過され、球面レンズ２８により所定の
集束性が与えられて、第２の光検出器２９の受光面に結
像される。なお、第２の光検出器２９は、光軸と直交す
る任意の一方向に、ホログラム素子２６を通過した０次
光と±１次光とを受光可能に、３つの受光領域２９ａ，
２９ｂおよび２９ｃが直列に配置された検出器である。
また、図１においては、受光面のパターンを説明するた
め、分離された再生レーザ光１２´が結像された状態を
平面方向とした参考図を一体に表示している。
【００３７】なお、球面レンズ２３とシリンドリカルレ
ンズ２４と第１の光検出器２５からなる光学系部分が図
１における焦点ぼけ検出系１０２に対応し、ホログラム
素子２６と球面収差検出用の増感フィルタ２７と球面レ
ンズ２８と第２の光検出器２９からなる光学系部分が図
１に示した厚みムラ（球面収差）検出系１０３に対応し
ている。
ンズ２４と第１の光検出器２５からなる光学系部分が図
１における焦点ぼけ検出系１０２に対応し、ホログラム
素子２６と球面収差検出用の増感フィルタ２７と球面レ
ンズ２８と第２の光検出器２９からなる光学系部分が図
１に示した厚みムラ（球面収差）検出系１０３に対応し
ている。
【００３８】また、厚みムラ補正用凹レンズ１６と厚み
ムラ補正用凸レンズ１７と厚みムラ補正凸レンズ駆動コ
イル１８からなる光学系部分が図１の厚みムラ（球面収
差）補正機構１０１に対応し、厚みムラ補正凸レンズ駆
動コイル１８に、図１で説明した球面収差補正回路１０
４から、所定の大きさおよび極性の電流が供給されるこ
とで、厚みムラ補正用凸レンズ１７が移動されて厚みム
ラ補正用凸レンズ１７と厚みムラ補正用凹レンズ１６と
の間の距離が変化され、球面収差（光ディスク３のカバ
ー層３ａの厚みムラ）の影響を補正することができる。
ムラ補正用凸レンズ１７と厚みムラ補正凸レンズ駆動コ
イル１８からなる光学系部分が図１の厚みムラ（球面収
差）補正機構１０１に対応し、厚みムラ補正凸レンズ駆
動コイル１８に、図１で説明した球面収差補正回路１０
４から、所定の大きさおよび極性の電流が供給されるこ
とで、厚みムラ補正用凸レンズ１７が移動されて厚みム
ラ補正用凸レンズ１７と厚みムラ補正用凹レンズ１６と
の間の距離が変化され、球面収差（光ディスク３のカバ
ー層３ａの厚みムラ）の影響を補正することができる。
【００３９】第１の光検出器（焦点ぼけおよびトラック
ずれ検出用）２５に結像された再生レーザ光１２´は、
４つの受光領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび２５ｄの
それぞれにより、照射されたレーザ光１２´の光強度に
対応した電気信号（電流）に変換され、それぞれの受光
領域に接続されているプリアンプ４１（２５ａ対応）、
４２（２５ｂ対応）、４３（２５ｃ対応）および４４
（２５ｄ対応）により、電圧値に変換される。
ずれ検出用）２５に結像された再生レーザ光１２´は、
４つの受光領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび２５ｄの
それぞれにより、照射されたレーザ光１２´の光強度に
対応した電気信号（電流）に変換され、それぞれの受光
領域に接続されているプリアンプ４１（２５ａ対応）、
４２（２５ｂ対応）、４３（２５ｃ対応）および４４
（２５ｄ対応）により、電圧値に変換される。
【００４０】各プリアンプ４１ないし４４の出力は、プ
リアンプ４１の出力と４３の出力とを加算する加算器７
１、プリアンプ４２の出力と４４の出力とを加算する加
算器７２、プリアンプ４２の出力と４３の出力とを加算
する加算器７３、プリアンプ４１の出力と４４の出力と
を加算する加算器７４のそれぞれに入力される。
リアンプ４１の出力と４３の出力とを加算する加算器７
１、プリアンプ４２の出力と４４の出力とを加算する加
算器７２、プリアンプ４２の出力と４３の出力とを加算
する加算器７３、プリアンプ４１の出力と４４の出力と
を加算する加算器７４のそれぞれに入力される。
【００４１】加算器７１の出力と加算器７２の出力は、
対物レンズ１９の焦点ぼけの補正に利用される焦点ぼけ
補正用コイル２０に供給されるべき焦点ぼけ制御信号を
生成するために減算器８１で減算され、ゲイン・帯域設
定回路８２で、所定のレベルに増幅（希に減衰）された
のち所定の帯域が設定され、位相補償回路８３で位相が
補償されたのちスイッチ８４により、所定のタイミング
で、加算器８５に出力される。
対物レンズ１９の焦点ぼけの補正に利用される焦点ぼけ
補正用コイル２０に供給されるべき焦点ぼけ制御信号を
生成するために減算器８１で減算され、ゲイン・帯域設
定回路８２で、所定のレベルに増幅（希に減衰）された
のち所定の帯域が設定され、位相補償回路８３で位相が
補償されたのちスイッチ８４により、所定のタイミング
で、加算器８５に出力される。
【００４２】加算器８５に供給された（ゲインと帯域が
設定され、位相補償された）信号は、基準電圧発生部８
６から供給される基準電圧と加算され、増幅器８７によ
り所定の大きさに増幅されて、スイッチ８４により設定
されるタイミングで、フォーカスコイル２０に供給され
る。
設定され、位相補償された）信号は、基準電圧発生部８
６から供給される基準電圧と加算され、増幅器８７によ
り所定の大きさに増幅されて、スイッチ８４により設定
されるタイミングで、フォーカスコイル２０に供給され
る。
【００４３】加算器７３の出力と加算器７４の出力は、
対物レンズ１９のトラックずれ補正のために、トラック
すれ補正用コイル２１に供給されるべきトラックずれ制
御信号を生成するために、減算器７５で減算され、ゲイ
ン・帯域設定回路７６で、所定のレベルに増幅（希に減
衰）されたのち所定の帯域が設定され、位相補償回路７
７で位相が補償されたのち、増幅器７８により、所定の
大きさに増幅されて、トラックコイル２１に供給され
る。
対物レンズ１９のトラックずれ補正のために、トラック
すれ補正用コイル２１に供給されるべきトラックずれ制
御信号を生成するために、減算器７５で減算され、ゲイ
ン・帯域設定回路７６で、所定のレベルに増幅（希に減
衰）されたのち所定の帯域が設定され、位相補償回路７
７で位相が補償されたのち、増幅器７８により、所定の
大きさに増幅されて、トラックコイル２１に供給され
る。
【００４４】なお、加算器７３の出力と加算器７４の出
力は、再生信号を得るために、さらに加算器９１で加算
され、再生信号処理回路９２に供給される。
力は、再生信号を得るために、さらに加算器９１で加算
され、再生信号処理回路９２に供給される。
【００４５】第２の光検出器（球面収差（カバー層の厚
みムラ）検出用）２９に結像された再生レーザ光１２´
は、０次光を受光する受光領域２９ａおよび±１次光を
受光する２９ｂ，２９ｃのそれぞれにより、照射された
レーザ光１２´の光強度に対応した電気信号（電流）に
変換され、それぞれの受光領域に接続されているプリア
ンプ３１（２９ｂ対応）、３２（２９ａ対応）および３
３（２９ｃ対応）により、電圧値に変換される。
みムラ）検出用）２９に結像された再生レーザ光１２´
は、０次光を受光する受光領域２９ａおよび±１次光を
受光する２９ｂ，２９ｃのそれぞれにより、照射された
レーザ光１２´の光強度に対応した電気信号（電流）に
変換され、それぞれの受光領域に接続されているプリア
ンプ３１（２９ｂ対応）、３２（２９ａ対応）および３
３（２９ｃ対応）により、電圧値に変換される。
【００４６】プリアンプ３１の出力とプリアンプ３３の
出力は、それぞれ減算器５０と加算する加算器５１に供
給され、±０次光により得られた電圧信号の差信号と和
信号とが生成される。
出力は、それぞれ減算器５０と加算する加算器５１に供
給され、±０次光により得られた電圧信号の差信号と和
信号とが生成される。
【００４７】減算器５０により得られた差信号は、ゲイ
ン・帯域設定回路５２により所定のゲインに増幅（希に
減衰）されたのち所定の帯域が設定され、位相補償回路
５３で位相が補償されたのちスイッチ５４により、所定
のタイミングで、加算器５５に出力される。
ン・帯域設定回路５２により所定のゲインに増幅（希に
減衰）されたのち所定の帯域が設定され、位相補償回路
５３で位相が補償されたのちスイッチ５４により、所定
のタイミングで、加算器５５に出力される。
【００４８】加算器５５に供給された（ゲインと帯域が
設定され、位相補償された）差信号は、基準電圧発生部
５６から供給される基準電圧と加算され、増幅器５７に
より所定の大きさに増幅されて、スイッチ５４により設
定されるタイミングで、厚みムラ補正用凸レンズ駆動コ
イル１８に供給される。
設定され、位相補償された）差信号は、基準電圧発生部
５６から供給される基準電圧と加算され、増幅器５７に
より所定の大きさに増幅されて、スイッチ５４により設
定されるタイミングで、厚みムラ補正用凸レンズ駆動コ
イル１８に供給される。
【００４９】加算器５１により得られた和信号は、和信
号が±１次光に基づく強度を有することにより、和信号
と比較可能とするためにプリアンプ３２からの出力が減
衰器５８で所定のレベルに減衰された０次光が光電変換
された信号と、比較器５９で比較される。この比較器５
９の出力は、記録層間異常飛び検出信号（後述）６０と
して利用される。
号が±１次光に基づく強度を有することにより、和信号
と比較可能とするためにプリアンプ３２からの出力が減
衰器５８で所定のレベルに減衰された０次光が光電変換
された信号と、比較器５９で比較される。この比較器５
９の出力は、記録層間異常飛び検出信号（後述）６０と
して利用される。
【００５０】次に、図３を用いて、光ディスク（情報記
録媒体）３の（カバー層寄り）記録層３ｂにレーザ光１
２が集光している状態で、透明保護層３ａの厚みが変化
した時に生じる現象について説明する。
録媒体）３の（カバー層寄り）記録層３ｂにレーザ光１
２が集光している状態で、透明保護層３ａの厚みが変化
した時に生じる現象について説明する。
【００５１】対物レンズ１９は、透明保護層（カバー
層）３ａの厚みが理想の厚みの時に、最も集光（最小錯
乱円がカバー層の深度に一致）するように設計されてい
る。
層）３ａの厚みが理想の厚みの時に、最も集光（最小錯
乱円がカバー層の深度に一致）するように設計されてい
る。
【００５２】透明保護層３ａの厚みが理想時より薄くな
ると球面収差が発生し、図３に示すように、対物レンズ
１９の外側を通過するレーザ光１２は、内側を通過する
レーザ光１２よりも光軸方向の手前側に集光する。従っ
て、最小錯乱円の位置（光軸方向でレーザ光１２のスポ
ット断面における光強度（中心強度）が最も大きくなる
位置）は、球面収差がない時に比較してδだけ手前に移
動する。逆に、透明保護層３ａの厚みが理想時より厚く
なると、最小錯乱円の位置は、図３とは逆の方向（光軸
方向の奥側）に移動する。
ると球面収差が発生し、図３に示すように、対物レンズ
１９の外側を通過するレーザ光１２は、内側を通過する
レーザ光１２よりも光軸方向の手前側に集光する。従っ
て、最小錯乱円の位置（光軸方向でレーザ光１２のスポ
ット断面における光強度（中心強度）が最も大きくなる
位置）は、球面収差がない時に比較してδだけ手前に移
動する。逆に、透明保護層３ａの厚みが理想時より厚く
なると、最小錯乱円の位置は、図３とは逆の方向（光軸
方向の奥側）に移動する。
【００５３】なお、透明保護層３ａの厚みが変化する時
だけでなく、対物レンズ１９の（基板寄り）記録層３ｄ
と（カバー層寄り）層３ｂとの層間（３ｄ−３ｂ間）の
移動時に、例えば（カバー層寄り）記録層３ｂに集光し
ている状態で球面収差が０になるように対物レンズ１９
の位置を補正した後、レーザ光１２のスポットを（基板
寄り）記録層３ｄに移動させた時も、同様な現象が起き
る。
だけでなく、対物レンズ１９の（基板寄り）記録層３ｄ
と（カバー層寄り）層３ｂとの層間（３ｄ−３ｂ間）の
移動時に、例えば（カバー層寄り）記録層３ｂに集光し
ている状態で球面収差が０になるように対物レンズ１９
の位置を補正した後、レーザ光１２のスポットを（基板
寄り）記録層３ｄに移動させた時も、同様な現象が起き
る。
【００５４】透明保護層３ａの厚みの変化量が理想時に
対して比較的小さい場合には、理想時からの厚みの変化
量と図３に示した移動距離δは、近似的に比例関係と見
なすことができる。
対して比較的小さい場合には、理想時からの厚みの変化
量と図３に示した移動距離δは、近似的に比例関係と見
なすことができる。
【００５５】本発明は、上述の最小錯乱円の移動距離δ
とその方向を検出して、透明保護層３ａの厚みの変化に
伴って発生する球面収差量もしくはレーザ光１２のスポ
ット断面（集光スポット）が記録層３ｂ，３ｄ間を移動
された際に生じる球面収差量を、高速に検出するもので
ある。
とその方向を検出して、透明保護層３ａの厚みの変化に
伴って発生する球面収差量もしくはレーザ光１２のスポ
ット断面（集光スポット）が記録層３ｂ，３ｄ間を移動
された際に生じる球面収差量を、高速に検出するもので
ある。
【００５６】すなわち、本発明は、球面収差が発生した
時に生じる光軸方向での最小錯乱円位置（中心強度が最
大となる位置）のずれを利用して、球面収差量と球面収
差の方向を検出することを特徴とする。なお、特開２０
００−１７１３４６等に示される従来技術においては、
従来の問題点の欄で前にで説明したように、検出光の一
部のみを用いて焦点ぼけ検出を行うために、焦点ぼけ検
出精度が低下し、焦点ぼけ検出が不安定になる。
時に生じる光軸方向での最小錯乱円位置（中心強度が最
大となる位置）のずれを利用して、球面収差量と球面収
差の方向を検出することを特徴とする。なお、特開２０
００−１７１３４６等に示される従来技術においては、
従来の問題点の欄で前にで説明したように、検出光の一
部のみを用いて焦点ぼけ検出を行うために、焦点ぼけ検
出精度が低下し、焦点ぼけ検出が不安定になる。
【００５７】図２に示した通り、本発明では、再生レー
ザ光１２´の全てを第１の光検出器２５で受光し、再生
レーザ光１２´の全てを焦点ぼけ検出に利用するので、
再生レーザ光１２´に球面収差成分が多量に含まれたと
しても、安定かつ精度良く、焦点ぼけを検出できる。
ザ光１２´の全てを第１の光検出器２５で受光し、再生
レーザ光１２´の全てを焦点ぼけ検出に利用するので、
再生レーザ光１２´に球面収差成分が多量に含まれたと
しても、安定かつ精度良く、焦点ぼけを検出できる。
【００５８】また、図２に示したように、ホログラム素
子２６を用い、再生レーザ光１２´の光軸に沿った方向
の回折光が集光される位置を、所定量シフトしたので、
球面レンズ２８を通過して所定の集束性が与えられた再
生レーザ光１２´は、ホログラム素子２６の働きによ
り、＋１次の回折光は、第２の光検出器２９の受光面の
後方に、−１次の回折光は、第２の光検出器２９の受光
面の前方に、それぞれ、集光される。換言すると、第２
の光検出器２９は、ホログラム素子２６を通った０次光
が集光される位置であって、ホログラム素子２６により
生成された±１次光が光軸に沿った方向で集光される際
に、再生レーザ光１２´が集光される位置から見て対照
的となる位置に、配置されている。これにより、第２の
光検出器２９に結像された再生レーザ光１２´の０次光
がサイズの小さな集光スポット１２ａとして、＋１次光
および−１次光が０次光によるスポット１２ａよりもサ
イズの大きなスポット１２ｂ，１２ｃとして、それぞれ
第２の光検出器２９の受光面の所定の位置に結像され
る。
子２６を用い、再生レーザ光１２´の光軸に沿った方向
の回折光が集光される位置を、所定量シフトしたので、
球面レンズ２８を通過して所定の集束性が与えられた再
生レーザ光１２´は、ホログラム素子２６の働きによ
り、＋１次の回折光は、第２の光検出器２９の受光面の
後方に、−１次の回折光は、第２の光検出器２９の受光
面の前方に、それぞれ、集光される。換言すると、第２
の光検出器２９は、ホログラム素子２６を通った０次光
が集光される位置であって、ホログラム素子２６により
生成された±１次光が光軸に沿った方向で集光される際
に、再生レーザ光１２´が集光される位置から見て対照
的となる位置に、配置されている。これにより、第２の
光検出器２９に結像された再生レーザ光１２´の０次光
がサイズの小さな集光スポット１２ａとして、＋１次光
および−１次光が０次光によるスポット１２ａよりもサ
イズの大きなスポット１２ｂ，１２ｃとして、それぞれ
第２の光検出器２９の受光面の所定の位置に結像され
る。
【００５９】図２に示すように、第２の光検出器２９内
の光検出セル２９ａ，２９ｂおよび２９ｃにより、それ
ぞれの光検出セルに照射された０次光スポット１２ａ，
±１次光スポット１２ｂ，１２ｃの光量が検出される。
また、±１次光スポット１２ｂ，１２ｃを検出するため
の光検出セル２９ｂおよび２９ｃは、それぞれ、光スポ
ット１２ｂ，１２ｃの中心部のみを検出可能で、それぞ
れの光スポット１２ｂ，１２ｃの中心の光強度を検出す
るものである。なお、情報記憶媒体３のトラック方向
（円周方向）が第２の光検出器２９に投影される方向
は、図２における紙面の上下方向であり、光検出セル２
９ｂ，２９ｃの長手方向をトラック方向と直交させるこ
とにより、情報記憶媒体上３の図示しないプリグルーブ
で反射された光に含まれる回折パターンの影響を受けに
くくしている。
の光検出セル２９ａ，２９ｂおよび２９ｃにより、それ
ぞれの光検出セルに照射された０次光スポット１２ａ，
±１次光スポット１２ｂ，１２ｃの光量が検出される。
また、±１次光スポット１２ｂ，１２ｃを検出するため
の光検出セル２９ｂおよび２９ｃは、それぞれ、光スポ
ット１２ｂ，１２ｃの中心部のみを検出可能で、それぞ
れの光スポット１２ｂ，１２ｃの中心の光強度を検出す
るものである。なお、情報記憶媒体３のトラック方向
（円周方向）が第２の光検出器２９に投影される方向
は、図２における紙面の上下方向であり、光検出セル２
９ｂ，２９ｃの長手方向をトラック方向と直交させるこ
とにより、情報記憶媒体上３の図示しないプリグルーブ
で反射された光に含まれる回折パターンの影響を受けに
くくしている。
【００６０】より詳細には、球面収差を検出する具体的
な方法として、レーザ光１２の光軸に沿った方向での異
なる２ヶ所（以下に説明する図４のＡ点とＢ点）におい
て、ホログラム素子２６を用いて２つに分離したレーザ
光１２の一部である２つの光スポット（±１次光スポッ
ト）１２ｂ，１２ｃのそれぞれの中心強度、または光ス
ポット１２ｂおよび光スポット１２ｃのそれぞれの輝度
分布の状態、または光スポット１２ｂと１２ｃのそれぞ
れのスポットサイズの少なくとも１つを比較することを
特徴とする。すなわち、±１次光スポット１２ｂと１２
ｃの中心強度、輝度分布あるいはスポットサイズのいず
れかを比較することにより、透明保護層（カバー層）３
ａの厚みムラに起因する球面収差の大きさ（量）と球面
収差方向を検出している。
な方法として、レーザ光１２の光軸に沿った方向での異
なる２ヶ所（以下に説明する図４のＡ点とＢ点）におい
て、ホログラム素子２６を用いて２つに分離したレーザ
光１２の一部である２つの光スポット（±１次光スポッ
ト）１２ｂ，１２ｃのそれぞれの中心強度、または光ス
ポット１２ｂおよび光スポット１２ｃのそれぞれの輝度
分布の状態、または光スポット１２ｂと１２ｃのそれぞ
れのスポットサイズの少なくとも１つを比較することを
特徴とする。すなわち、±１次光スポット１２ｂと１２
ｃの中心強度、輝度分布あるいはスポットサイズのいず
れかを比較することにより、透明保護層（カバー層）３
ａの厚みムラに起因する球面収差の大きさ（量）と球面
収差方向を検出している。
【００６１】図４は、検出光学系の光軸に沿った方向に
おいて、球面レンズ２８による集束位置すなわち最小錯
乱円の移動が生じた際の最小錯乱円の移動位置と対応す
る各位置でのレーザ光１２の光スポットの光強度の変化
を説明する概略図である。
おいて、球面レンズ２８による集束位置すなわち最小錯
乱円の移動が生じた際の最小錯乱円の移動位置と対応す
る各位置でのレーザ光１２の光スポットの光強度の変化
を説明する概略図である。
【００６２】図４において、「０」の位置が球面収差が
ない状態の０次光に対する第２の光検出器２９の０次光
検出セル２９ａの位置を、「Ａ」の位置が＋１次光に対
する光検出セル２９ｂの位置を、「Ｂ」が−１次光に対
する光検出セル２９ｃの位置を、それぞれ、示してい
る。
ない状態の０次光に対する第２の光検出器２９の０次光
検出セル２９ａの位置を、「Ａ」の位置が＋１次光に対
する光検出セル２９ｂの位置を、「Ｂ」が−１次光に対
する光検出セル２９ｃの位置を、それぞれ、示してい
る。
【００６３】図４から明らかなように、球面収差がない
状態すなわち曲線αでは、「Ａ」の位置と「Ｂ」の位置
のそれぞれで、±１次光の中心強度が一致するが、曲線
βに示すように、わずかに球面収差が発生した場合に
は、「Ｂ」の位置での中心強度が「Ａ」の位置の中心強
度よりも大きくなる。この中心強度の差が減算器５０に
より求められる。
状態すなわち曲線αでは、「Ａ」の位置と「Ｂ」の位置
のそれぞれで、±１次光の中心強度が一致するが、曲線
βに示すように、わずかに球面収差が発生した場合に
は、「Ｂ」の位置での中心強度が「Ａ」の位置の中心強
度よりも大きくなる。この中心強度の差が減算器５０に
より求められる。
【００６４】なお、球面レンズ２８の焦点が、例えばカ
バー層寄りの記録層３ｂに合わせられている状態で、例
えば外乱等の影響により、レーザ光１２のスポットが記
録層３ｄへずれるような大きな変化が生じる（記録層間
の異常飛びが発生する）と、曲線γに示すように、球面
収差の大きさが大幅に増大されるので、「Ａ」の位置お
よび「Ｂ」の位置の双方で、検出光量が大幅に低下す
る。
バー層寄りの記録層３ｂに合わせられている状態で、例
えば外乱等の影響により、レーザ光１２のスポットが記
録層３ｄへずれるような大きな変化が生じる（記録層間
の異常飛びが発生する）と、曲線γに示すように、球面
収差の大きさが大幅に増大されるので、「Ａ」の位置お
よび「Ｂ」の位置の双方で、検出光量が大幅に低下す
る。
【００６５】すなわち、記録層間の異常飛びが発生した
場合には、第２の光検出器２９の光検出セル２９ｂ，２
９ｃで検出される光量の合計が大幅に低下するので、図
２に示した加算器５１の出力信号が大きく低下する。一
方、光検出セル２９ａに照射されるレーザ光１２ａの光
量低下は、記録層間の異常飛びが発生したとしても、わ
ずかであるため、減衰器５８の出力信号は、それほど変
化しない。そのため、両者の差異を、比較器５９により
検出することで、記録層３ｄ−３ｂ間異常飛び検出信号
６０を得ることができる。
場合には、第２の光検出器２９の光検出セル２９ｂ，２
９ｃで検出される光量の合計が大幅に低下するので、図
２に示した加算器５１の出力信号が大きく低下する。一
方、光検出セル２９ａに照射されるレーザ光１２ａの光
量低下は、記録層間の異常飛びが発生したとしても、わ
ずかであるため、減衰器５８の出力信号は、それほど変
化しない。そのため、両者の差異を、比較器５９により
検出することで、記録層３ｄ−３ｂ間異常飛び検出信号
６０を得ることができる。
【００６６】次に、ホログラム素子２６を用いて生成さ
せる±１次光の光軸に沿った方向での移動量（図４にお
ける距離Ａ０と距離Ｂ０）の最適な範囲について説明す
る。
せる±１次光の光軸に沿った方向での移動量（図４にお
ける距離Ａ０と距離Ｂ０）の最適な範囲について説明す
る。
【００６７】始めに、図５を用いて、検出特性を検討す
る場合の検討モデルについて説明する。
る場合の検討モデルについて説明する。
【００６８】図２において、レーザ装置１１から出射し
たレーザ光１２は、図５の左側に示すように、コリメー
トレンズ１３と対物レンズ１９を通過して、光ディスク
３のカバー層寄り記録層３ｂあるいは基板寄り記録層３
ｄ上に集光される。一方、光ディスクのカバー層寄り記
録層３ｂまたは基板寄り記録層３ｄで反射された再生レ
ーザ光１２´は、図５の右側に示すように、対物レンズ
１９および球面レンズ２８を順に通過して所定の結像特
性が与えられて、第２の光検出器２９上に照射される。
たレーザ光１２は、図５の左側に示すように、コリメー
トレンズ１３と対物レンズ１９を通過して、光ディスク
３のカバー層寄り記録層３ｂあるいは基板寄り記録層３
ｄ上に集光される。一方、光ディスクのカバー層寄り記
録層３ｂまたは基板寄り記録層３ｄで反射された再生レ
ーザ光１２´は、図５の右側に示すように、対物レンズ
１９および球面レンズ２８を順に通過して所定の結像特
性が与えられて、第２の光検出器２９上に照射される。
【００６９】検出系の横倍率をＭとすると、記録層に向
かうレーザ光１２に作用する対物レンズ１９と反射され
たレーザ光１２´に作用する球面レンズ２８との間でレ
ーザ光の光路が平行光状態である場合には、横倍率Ｍ
は、球面レンズ２８の焦点距離と対物レンズ１９の焦点
距離の比率で与えられる。また、同じ光学系で、縦倍率
は、Ｍ２で与えられる。
かうレーザ光１２に作用する対物レンズ１９と反射され
たレーザ光１２´に作用する球面レンズ２８との間でレ
ーザ光の光路が平行光状態である場合には、横倍率Ｍ
は、球面レンズ２８の焦点距離と対物レンズ１９の焦点
距離の比率で与えられる。また、同じ光学系で、縦倍率
は、Ｍ２で与えられる。
【００７０】図３を用いて前に説明したように、透明保
護層３ａに厚みムラδｔが発生すると、光ディスク３の
記録層３ｂまたは３ｄ上に対物レンズ１９により集束さ
れるレーザ光１２の最小錯乱円の位置は、δだけずれ
る。しかし、記録層３ｂまたは３ｄで反射された後に対
物レンズ１９に戻される検出用レーザ光１２は、もう一
度透明保護層３ａの厚みムラδｔの影響を受ける。従っ
て、第２の光検出器２９に結像されるレーザ光１２´の
最小錯乱円の位置ずれ量ζは、対物レンズ１９と光ディ
スク３との間の往復分の２倍に縦倍率を掛けた値とし
て、 ζ＝４Ｍ２δ （１） で示される。
護層３ａに厚みムラδｔが発生すると、光ディスク３の
記録層３ｂまたは３ｄ上に対物レンズ１９により集束さ
れるレーザ光１２の最小錯乱円の位置は、δだけずれ
る。しかし、記録層３ｂまたは３ｄで反射された後に対
物レンズ１９に戻される検出用レーザ光１２は、もう一
度透明保護層３ａの厚みムラδｔの影響を受ける。従っ
て、第２の光検出器２９に結像されるレーザ光１２´の
最小錯乱円の位置ずれ量ζは、対物レンズ１９と光ディ
スク３との間の往復分の２倍に縦倍率を掛けた値とし
て、 ζ＝４Ｍ２δ （１） で示される。
【００７１】対物レンズ１９の開口数をＮＡ、透明保護
層３ａの屈折率をｎ、焦点ぼけ量をδｚとすると、焦点
ぼけ量δｚと透明保護層３ａの厚みムラ発生時のデフォ
ーカス係数ω２０および球面収差係数ω４０は、（２）
式および（３）に示すように、
層３ａの屈折率をｎ、焦点ぼけ量をδｚとすると、焦点
ぼけ量δｚと透明保護層３ａの厚みムラ発生時のデフォ
ーカス係数ω２０および球面収差係数ω４０は、（２）
式および（３）に示すように、
【数１】
【００７２】および
【数２】
で与えられる。
【００７３】ここで、（２）式のδｚの値を（１）のδ
に代入すると、 ζ＝８ω２０（Ｍ／ＮＡ）２ （４） が得られる。
に代入すると、 ζ＝８ω２０（Ｍ／ＮＡ）２ （４） が得られる。
【００７４】また、レーザ光１２の波長をλとしたと
き、焦点ぼけ量δｚに対応した球面収差係数ω２０の値
に対するレーザ光１２のスポット中心強度の変化は、H.
Andoet. al. : Jpn J. Appl. Phys. Vol. 32 (1993) P
t. 1, No. 11B p. 5272に記載されている（１０）式
（ここでは、識別のため（Ｍ１０）式と表記する）で、
η＝０と置いたときの式、
き、焦点ぼけ量δｚに対応した球面収差係数ω２０の値
に対するレーザ光１２のスポット中心強度の変化は、H.
Andoet. al. : Jpn J. Appl. Phys. Vol. 32 (1993) P
t. 1, No. 11B p. 5272に記載されている（１０）式
（ここでは、識別のため（Ｍ１０）式と表記する）で、
η＝０と置いたときの式、
【数３】
ｋ＝２π／λ （６）
で表される。
【００７５】ここで、σは、σは、図５の左側である送
光系で、対物レンズ１９に入射するレーザ光１２の断面
強度分布をガウス分布と仮定した時に、中心に対してｅ
−２となる場所でのレーザ光１２のスポット直径の値と
対物レンズ１９の直径との比率（Ａ／Ｗ値：Ａは開口の
大きさ、Ｗはスポット径を表す）を意味している。
光系で、対物レンズ１９に入射するレーザ光１２の断面
強度分布をガウス分布と仮定した時に、中心に対してｅ
−２となる場所でのレーザ光１２のスポット直径の値と
対物レンズ１９の直径との比率（Ａ／Ｗ値：Ａは開口の
大きさ、Ｗはスポット径を表す）を意味している。
【００７６】図６は、（５）式の計算結果を示すグラフ
である。
である。
【００７７】図６から明らかなように、焦点ぼけ量（デ
フォーカス量）δｚに対応した収差係数ω２０に対する
中心強度の変化が激しい領域は、中心強度が０．２から
０．８の範囲となる。
フォーカス量）δｚに対応した収差係数ω２０に対する
中心強度の変化が激しい領域は、中心強度が０．２から
０．８の範囲となる。
【００７８】中心強度が０．２になる焦点ぼけ量δｚに
対応したデフォーカス係数（収差係数）ω２０は、σ＝
０の時に、０．６４λ、σ＝０．８の時に、０．６５と
なる。一方、中心強度が０．８になる焦点ぼけ量δｚに
対応したデフォーカス（収差）係数ω２０は、σ＝０の
時およびσ＝０．８の時のいずれも０．２６λとなる。
対応したデフォーカス係数（収差係数）ω２０は、σ＝
０の時に、０．６４λ、σ＝０．８の時に、０．６５と
なる。一方、中心強度が０．８になる焦点ぼけ量δｚに
対応したデフォーカス（収差）係数ω２０は、σ＝０の
時およびσ＝０．８の時のいずれも０．２６λとなる。
【００７９】従って、（４）式を利用すると、対物レン
ズ１９によるレーザ光１２の集光点から第２の光検出器
２９までの距離（図４におけるＡＯの距離とＢＯの距
離）の最適な範囲は、 ζ ≦ ５.２λ（Ｍ／ＮＡ）２ （７） および ζ ≧ ２.１λ（Ｍ／ＮＡ）２ （８） で与えられる。
ズ１９によるレーザ光１２の集光点から第２の光検出器
２９までの距離（図４におけるＡＯの距離とＢＯの距
離）の最適な範囲は、 ζ ≦ ５.２λ（Ｍ／ＮＡ）２ （７） および ζ ≧ ２.１λ（Ｍ／ＮＡ）２ （８） で与えられる。
【００８０】上述した通り、本発明の透明保護層３ａの
厚みムラ検出（球面収差の検出）の原理は、透明保護層
３ａの厚みムラを検出するための検出光学系とは別に、
焦点ぼけ検出光学系（図１で、球面レンズ２３とシリン
ドリカルレンズ２４と第１の光検出器２５で構成される
部分）を用意し、焦点ぼけ補正制御が実施された状態
（合焦時）の厚みムラ検出系（球面収差の検出系）の検
出信号を利用して、厚みムラ（球面収差）に起因する出
力を補正することを特徴としている。
厚みムラ検出（球面収差の検出）の原理は、透明保護層
３ａの厚みムラを検出するための検出光学系とは別に、
焦点ぼけ検出光学系（図１で、球面レンズ２３とシリン
ドリカルレンズ２４と第１の光検出器２５で構成される
部分）を用意し、焦点ぼけ補正制御が実施された状態
（合焦時）の厚みムラ検出系（球面収差の検出系）の検
出信号を利用して、厚みムラ（球面収差）に起因する出
力を補正することを特徴としている。
【００８１】次に、図２に示した球面収差の検出のため
の増感用フィルタの構造と増感原理について説明する。
の増感用フィルタの構造と増感原理について説明する。
【００８２】球面収差検出の増感用フィルタ２７は、再
生レーザ光１２´の断面を少なくとも２つに分割〔光の
光路断面で領域分割することを“波面分割”と一般に呼
んでいる〕し、波面分割した光の一部に対して、 ｉ）透過光量、または ii）位相特性 のいずれか一方あるいは両方を変化させて、球面収差を
検出する際の実際の感度を増感するものである。このよ
うに、増感用フィルタ２７を用いることで、球面収差検
出特性を増感させることは、今まで説明した本発明の考
案内容とは別の独立した発明内容（本発明の独自の特
徴）を意味している。
生レーザ光１２´の断面を少なくとも２つに分割〔光の
光路断面で領域分割することを“波面分割”と一般に呼
んでいる〕し、波面分割した光の一部に対して、 ｉ）透過光量、または ii）位相特性 のいずれか一方あるいは両方を変化させて、球面収差を
検出する際の実際の感度を増感するものである。このよ
うに、増感用フィルタ２７を用いることで、球面収差検
出特性を増感させることは、今まで説明した本発明の考
案内容とは別の独立した発明内容（本発明の独自の特
徴）を意味している。
【００８３】以下、増感の原理について、詳細に説明す
る。
る。
【００８４】図３を用いて前に説明した通り、球面収差
が発生すると、対物レンズ１９に戻された再生レーザ光
１２´の断面スポットは、光軸中心（光軸を含む所定半
径の領域）の成分よりも外側を通過する成分が、内側す
なわち光軸を含む領域を通過する成分よりも、手前側に
集光する（図７（ａ）に、図７（ｂ）との比較を容易と
するためにもう一度表示している）。この現象を利用し
て、図７（ｂ）に示すように、対物レンズ１９に入射す
る再生レーザ光１２´の断面スポットのうちの光軸中心
から半径ｒまでを遮光すると、最小錯乱円の位置が、δ
からεまで移動する。
が発生すると、対物レンズ１９に戻された再生レーザ光
１２´の断面スポットは、光軸中心（光軸を含む所定半
径の領域）の成分よりも外側を通過する成分が、内側す
なわち光軸を含む領域を通過する成分よりも、手前側に
集光する（図７（ａ）に、図７（ｂ）との比較を容易と
するためにもう一度表示している）。この現象を利用し
て、図７（ｂ）に示すように、対物レンズ１９に入射す
る再生レーザ光１２´の断面スポットのうちの光軸中心
から半径ｒまでを遮光すると、最小錯乱円の位置が、δ
からεまで移動する。
【００８５】本発明は、最小錯乱円の位置が図７（ａ）
および図７（ｂ）から理解される通り、δからεまで移
動（増加）する量を利用して、球面収差を検出する際の
検出特性を増感するものである。
および図７（ｂ）から理解される通り、δからεまで移
動（増加）する量を利用して、球面収差を検出する際の
検出特性を増感するものである。
【００８６】最も球面収差検出が増加するｒの条件を、
特性解析により検討するため、前に説明した図５との比
較が容易な図８を計算モデルに用いる。
特性解析により検討するため、前に説明した図５との比
較が容易な図８を計算モデルに用いる。
【００８７】例えば、図２に示した光ディスク装置１０
において、図５に示すように、透明保護層３ａの厚みが
δｔだけ変化することで、レーザ光１２が対物レンズ１
９と記録層３ｄとの間を往復されることで、２δｔに相
当する球面収差が発生する。
において、図５に示すように、透明保護層３ａの厚みが
δｔだけ変化することで、レーザ光１２が対物レンズ１
９と記録層３ｄとの間を往復されることで、２δｔに相
当する球面収差が発生する。
【００８８】その後、検出光学系の球面レンズ２８に入
射する手前で球面収差検出の増感用フィルタ２７を通過
し、レーザ光１２の特性が一部変化される。
射する手前で球面収差検出の増感用フィルタ２７を通過
し、レーザ光１２の特性が一部変化される。
【００８９】この球面収差が発生する場所とレーザ光１
２の特性が変化される部分を、図８に示すように、レー
ザ光１２が対物レンズ１９に入射する直前部分に集中さ
せ、球面収差がありしかも増感フィルタとして機能する
「疑似球面収差発生＋増感用フィルタ機能付加素子１２
７」を考える。
２の特性が変化される部分を、図８に示すように、レー
ザ光１２が対物レンズ１９に入射する直前部分に集中さ
せ、球面収差がありしかも増感フィルタとして機能する
「疑似球面収差発生＋増感用フィルタ機能付加素子１２
７」を考える。
【００９０】図８において、レーザ光１２が「疑似球面
収差発生＋増感用フィルタ機能付加素子１２７」を通過
した以降は、透明保護層３ａの厚みは、理想状態を維持
するとし、光ディスク３内の集光スポット特性を、横倍
率Ｍの検出光学系で拡大すると、図５に示した第２の光
検出器２９の検出特性と、解析用の計算モデルである図
８の第２の光検出器１２９での検出特性は、一致する。
なお、図８に示すモデルの拡大特性（倍率）は、（１）
式により、容易に換算できる。
収差発生＋増感用フィルタ機能付加素子１２７」を通過
した以降は、透明保護層３ａの厚みは、理想状態を維持
するとし、光ディスク３内の集光スポット特性を、横倍
率Ｍの検出光学系で拡大すると、図５に示した第２の光
検出器２９の検出特性と、解析用の計算モデルである図
８の第２の光検出器１２９での検出特性は、一致する。
なお、図８に示すモデルの拡大特性（倍率）は、（１）
式により、容易に換算できる。
【００９１】図７では、対物レンズ１９へ入射するレー
ザ光に対して、光軸中心から半径ｒの位置まで遮光した
増感用フィルタの例を示したが、図８では、「疑似球面
収差発生＋増感用フィルタ機能付加素子１２７」の増感
部の特性として、対物レンズ１９への入射するレーザ光
に対して、半径ｂと半径ａの円周を境界領域として、同
心円状に３領域に波面分割し、半径ｂと半径ａに囲まれ
たリング領域部分のみに対して透過光量の減衰と位相変
化を与えた場合の中心強度が最大となる場所の位置εの
変化を解析する。
ザ光に対して、光軸中心から半径ｒの位置まで遮光した
増感用フィルタの例を示したが、図８では、「疑似球面
収差発生＋増感用フィルタ機能付加素子１２７」の増感
部の特性として、対物レンズ１９への入射するレーザ光
に対して、半径ｂと半径ａの円周を境界領域として、同
心円状に３領域に波面分割し、半径ｂと半径ａに囲まれ
たリング領域部分のみに対して透過光量の減衰と位相変
化を与えた場合の中心強度が最大となる場所の位置εの
変化を解析する。
【００９２】半径ｂと半径ａに囲まれたリング領域部分
のみに対して透過光量の減衰と位相変化を与える光学素
子を光学の特定分野でアポタイザと呼んでいるので、図
８に示した「疑似球面収差発生＋増感用フィルタ機能付
加素子１２７」における球面収差検出の増感用フィルタ
として機能する部分を、以降「アポタイザ」と呼んで説
明する。
のみに対して透過光量の減衰と位相変化を与える光学素
子を光学の特定分野でアポタイザと呼んでいるので、図
８に示した「疑似球面収差発生＋増感用フィルタ機能付
加素子１２７」における球面収差検出の増感用フィルタ
として機能する部分を、以降「アポタイザ」と呼んで説
明する。
【００９３】また、以下の計算において引用される（Ａ
−１）式から（Ａ−１５）式は、H.Ando : Jpn. J. App
l. Phys. Vol. 38 (1999) Pt.1 No. 2A p. 764のAppend
ixA に記載されている各式を引用した式であるから、後
段に開示するのみとし、導出のための詳細な説明は、省
略する。
−１）式から（Ａ−１５）式は、H.Ando : Jpn. J. App
l. Phys. Vol. 38 (1999) Pt.1 No. 2A p. 764のAppend
ixA に記載されている各式を引用した式であるから、後
段に開示するのみとし、導出のための詳細な説明は、省
略する。
【００９４】対物レンズ１９の瞳面上の座標を（Ｘ，
Ｙ）とし、光ディスク３上の集光面での座標を（ｘ，
ｙ）と定義する。集光スポットの複素振幅分布Ｇ（ｘ，
ｙ）は、対物レンズ１９の瞳面の瞳関数ｇ（Ｘ，Ｙ）に
対するフーリエ変換の関係にあるので、Ｐ０を、対物レ
ンズ１９の瞳面上でのフーリエ積分の範囲を示し、αを
規格化定数とし、ｆを対物レンズ１９の焦点距離、ＮＡ
を対物レンズ１９の開口数とすると、レーザ光１２の波
長がλで示されるとき、 Ｇ（ｘ，ｙ） ＝ αＦ｛ｇ（Ｘ，Ｙ）｝Ｐ０ （２−１） と記述できる。 対物レンズ１９へ入射するレーザ光の
強度分布をガウス分布として近似し、Ｘ軸方向のＡ／Ｗ
値を、σｘ（＝（Ａ／Ｗ）Ｘ）、Ｙ軸方向におけるＡ／
Ｗ値を、σｙ（＝（Ａ／Ｗ）Ｙ）とし、対物レンズ１９
のレンズシフトによる中心強度のずれ量をＸ０とする
と、
Ｙ）とし、光ディスク３上の集光面での座標を（ｘ，
ｙ）と定義する。集光スポットの複素振幅分布Ｇ（ｘ，
ｙ）は、対物レンズ１９の瞳面の瞳関数ｇ（Ｘ，Ｙ）に
対するフーリエ変換の関係にあるので、Ｐ０を、対物レ
ンズ１９の瞳面上でのフーリエ積分の範囲を示し、αを
規格化定数とし、ｆを対物レンズ１９の焦点距離、ＮＡ
を対物レンズ１９の開口数とすると、レーザ光１２の波
長がλで示されるとき、 Ｇ（ｘ，ｙ） ＝ αＦ｛ｇ（Ｘ，Ｙ）｝Ｐ０ （２−１） と記述できる。 対物レンズ１９へ入射するレーザ光の
強度分布をガウス分布として近似し、Ｘ軸方向のＡ／Ｗ
値を、σｘ（＝（Ａ／Ｗ）Ｘ）、Ｙ軸方向におけるＡ／
Ｗ値を、σｙ（＝（Ａ／Ｗ）Ｙ）とし、対物レンズ１９
のレンズシフトによる中心強度のずれ量をＸ０とする
と、
【数４】
で表すことができる。但し、（２−２）式では、Ｘ
０を、Ｘ０ ２≒０と近似できる程度に十分小さいと見な
している。
０を、Ｘ０ ２≒０と近似できる程度に十分小さいと見な
している。
【００９５】上述した直交座標系表示を、
ｒ＝（Ｘ２＋Ｙ２）１／２／（ｆＮＡ） （２−３）
φ＝tan−１（Ｙ／Ｘ） （２−４）
ρ＝ＮＡ（Ｘ２＋Ｙ２）１／２／λ （２−５）
φ＝tan−１（ｙ／ｘ） （２−６）
を用いて極座標系に変換すると、
【数５】
【００９６】および、
【数６】
となる。
【００９７】ここで、
【数７】
を用いると、（２−２）式は、
【数８】
と変形される。
【００９８】上述した条件に、さらに波面収差ω（ｒ，
φ）が生じた時の対物レンズ１９の瞳面の瞳関数は、
（２−10）式に対して、
φ）が生じた時の対物レンズ１９の瞳面の瞳関数は、
（２−10）式に対して、
【数９】
ｋ ＝ ２π／λ （２−12）
と定式化される。
【００９９】なお、光ディスク光学系では、波面収差ω
（ｒ，φ）を多項式展開して、４次以下の項までを考え
るとき、球面収差ωｓを、 デフォーカスωｄを、 ωｄ（ｒ，φ）＝ω２０ｒ２ （２−14） として、検討の対象とすることが好ましい。
（ｒ，φ）を多項式展開して、４次以下の項までを考え
るとき、球面収差ωｓを、 デフォーカスωｄを、 ωｄ（ｒ，φ）＝ω２０ｒ２ （２−14） として、検討の対象とすることが好ましい。
【０１００】上述した（２−13）式において、Ｑは、移
動定理において、中心強度が最大になる最適値を意味し
ている。また、同（２−13）式において、Ｒは、位相項
であり、中心強度に影響は及ぼさないが集光スポットの
複素振幅分布における実部と虚部との配合比に影響を与
える。
動定理において、中心強度が最大になる最適値を意味し
ている。また、同（２−13）式において、Ｒは、位相項
であり、中心強度に影響は及ぼさないが集光スポットの
複素振幅分布における実部と虚部との配合比に影響を与
える。
【０１０１】極座標系におけるフーリエ変換は、ヘンケ
ルの変換式が適用され、（２−１）式に対して、 Ｇ（ρ，φ）＝αＨ｛ｇ(ｒ，φ)｝Ｐ０（２−15） と表記される。
ルの変換式が適用され、（２−１）式に対して、 Ｇ（ρ，φ）＝αＨ｛ｇ(ｒ，φ)｝Ｐ０（２−15） と表記される。
【０１０２】（２−11）式を、
【数１０】
と変形し、（２−16）式を（２−15）式に代入すると共
に集光スポット振幅分布Ｇｔ（ρ，φ）を、 Ｇｏ（ρ，φ）：従来光学系の無収差時の集光スポット
振幅分布、および Ｇｗ（ρ，φ）：従来光学系の集光スポット振幅分布に
及ぼす収差項、 とし、 Ｇｔ（ρ，φ） ＝Ｇｏ（ρ，φ）＋Ｇｗ（ρ，φ）（２−17） と表現すると、
に集光スポット振幅分布Ｇｔ（ρ，φ）を、 Ｇｏ（ρ，φ）：従来光学系の無収差時の集光スポット
振幅分布、および Ｇｗ（ρ，φ）：従来光学系の集光スポット振幅分布に
及ぼす収差項、 とし、 Ｇｔ（ρ，φ） ＝Ｇｏ（ρ，φ）＋Ｇｗ（ρ，φ）（２−17） と表現すると、
【数１１】
【０１０３】および、
【数１２】
となる。
【０１０４】また、（２−19）式のｅ
−ｉｋω（ｒ，φ）に対して、オイラーの公式
−ｉｋω（ｒ，φ）に対して、オイラーの公式
【数１３】
を適用すると、（２−19）式は、
【数１４】
と変形される。
【０１０５】なお、σ，σ−，ΔＯＬのそれぞれの値が
１より小さな値（１＞σ，１＞σ−，１＞ΔＯＬ）を取
る時には、（２−18）式および（２−19）式に対して、
１より小さな値（１＞σ，１＞σ−，１＞ΔＯＬ）を取
る時には、（２−18）式および（２−19）式に対して、
【数１５】
の近似式を適用し、さらに、σ−とΔＯＬの値が１より
も充分小さくなる時（１＞σ−，１＞ΔＯＬ）は、
も充分小さくなる時（１＞σ−，１＞ΔＯＬ）は、
【数１６】
と見なして計算を行う。
【０１０６】また、波面収差ω（ｒ，φ）の値が１より
充分小さい時（１＞ｋω）は、（２−19）式に対し、
充分小さい時（１＞ｋω）は、（２−19）式に対し、
【数１７】
を適用して近似する。
【０１０７】アポタイザのリング領域の内周半径値をｂ
（図７（ｂ）の「ｒ」に対応）、外周半径値をａ（図７
（ａ）の「１」に対応）とし、リング領域内の複素透過
振幅値をＴで表すとき、Ｔの値の設定条件を変えること
で、任意の形状（タイプ）のアポタイザを得ることがで
きる。
（図７（ｂ）の「ｒ」に対応）、外周半径値をａ（図７
（ａ）の「１」に対応）とし、リング領域内の複素透過
振幅値をＴで表すとき、Ｔの値の設定条件を変えること
で、任意の形状（タイプ）のアポタイザを得ることがで
きる。
【０１０８】すなわち、
（Ａ）：Ｔが、Ｔ＝０であれば、“完全遮光形のアポタ
イザ”が、 （Ｂ）：Ｔが、Ｔ＝−１であれば、λ／２だけ位相がシ
フトした“位相形アポタイザ”が、 （Ｃ）：Ｔが、１ ＞ Ｔ ＞ ０であれば、透過光量
を低下させる“光量減衰形アポタイザ”が、 （Ｄ）：Ｔが、Ｔ＝ｔｅｉθであれば、“一般的な位相
シフトと光量減衰を同時に発生させるアポタイザ”が、
それぞれ、定義される。
イザ”が、 （Ｂ）：Ｔが、Ｔ＝−１であれば、λ／２だけ位相がシ
フトした“位相形アポタイザ”が、 （Ｃ）：Ｔが、１ ＞ Ｔ ＞ ０であれば、透過光量
を低下させる“光量減衰形アポタイザ”が、 （Ｄ）：Ｔが、Ｔ＝ｔｅｉθであれば、“一般的な位相
シフトと光量減衰を同時に発生させるアポタイザ”が、
それぞれ、定義される。
【０１０９】アポタイザのリング領域を通過した光が形
成する光ディスク記録面上での集光スポットの複素振幅
分布Ｇａｎｌ（ρ，φ）は、（２−18）式と同様にヘン
ケル変換により求まるが、対物レンズ１９の瞳面上での
積分範囲がリング領域Ｐａｎ ｌ内に限られる。
成する光ディスク記録面上での集光スポットの複素振幅
分布Ｇａｎｌ（ρ，φ）は、（２−18）式と同様にヘン
ケル変換により求まるが、対物レンズ１９の瞳面上での
積分範囲がリング領域Ｐａｎ ｌ内に限られる。
【０１１０】すなわち、
【数１８】
で定義される。
【０１１１】さらに、バビネットの定理に従えば、リン
グ状のアポタイザを通過した光による集光スポットの複
素振幅分布Ｇｔ（ρ，φ）は、（２−18）式と（３−
１）式から、 Ｇｔ（ρ，φ） ＝Ｇｏ（ρ，φ）−Ｇａｎｌ（ρ，φ）（３−２） により示される。
グ状のアポタイザを通過した光による集光スポットの複
素振幅分布Ｇｔ（ρ，φ）は、（２−18）式と（３−
１）式から、 Ｇｔ（ρ，φ） ＝Ｇｏ（ρ，φ）−Ｇａｎｌ（ρ，φ）（３−２） により示される。
【０１１２】また、収差が発生した場合には、（２−1
7）に対応する式は、Ｇｏ（ρ，φ）を、従来の光学系
の無収差時の集光スポットの振幅分布、およびＧａｎｌ
（ρ，φ）を、アポタイザのリング領域を通過した光が
無収差時に形成する集光スポット振幅分布とするとき、 で表すことができる。
7）に対応する式は、Ｇｏ（ρ，φ）を、従来の光学系
の無収差時の集光スポットの振幅分布、およびＧａｎｌ
（ρ，φ）を、アポタイザのリング領域を通過した光が
無収差時に形成する集光スポット振幅分布とするとき、 で表すことができる。
【０１１３】集光スポット特性に大きな影響を及ぼす重
要なパラメーターとしてピーク効率ηを、
要なパラメーターとしてピーク効率ηを、
【数１９】
と定義すると、（３−４）式は、アポタイザの有無にお
ける集光スポットの中心強度比を意味する。
ける集光スポットの中心強度比を意味する。
【０１１４】また、他の重要なパラメータとして、リン
グ領域の中央部分の半径ｃを、
グ領域の中央部分の半径ｃを、
【数２０】
で定義する。
【０１１５】なお、無収差時の集光スポット中心強度を
「１」に規格化する。
「１」に規格化する。
【０１１６】すなわち、
と設定する。
【０１１７】（３−６）式を（３−４）式に代入する
と、
と、
【数２１】
が得られる。
【０１１８】（２−18）式において、σ−とΔＯＬの値
が１より充分に小さい場合（１＞σ −，ΔＯＬ）には、
（Ａ−１）式と（Ａ−13）式より、
が１より充分に小さい場合（１＞σ −，ΔＯＬ）には、
（Ａ−１）式と（Ａ−13）式より、
【数２２】
が得られるので、（３−７）式と（３−８）式から規格
化定数αが、
化定数αが、
【数２３】
により求められる。
【０１１９】また、別の条件として、σ，σ−，ΔＯＬ
の全てが比較的小さな値を取る場合には、（Ａ−５）
式、（Ａ−７）式、（Ａ−８）式および（Ａ−13）式か
ら、
の全てが比較的小さな値を取る場合には、（Ａ−５）
式、（Ａ−７）式、（Ａ−８）式および（Ａ−13）式か
ら、
【数２４】
と近似される。
【０１２０】従って、（３−９）式は、
【数２５】
と変形される。
【０１２１】（３−11）式を（２−18）式に代入する
と、（Ａ−13）式から、
と、（Ａ−13）式から、
【数２６】
が導き出される。
【０１２２】この（３−12）式は、Ｍｍν（ρ）は、
（Ａ−５）式で定義されるベッセル関数を含む積分定義
式を意味する。
（Ａ−５）式で定義されるベッセル関数を含む積分定義
式を意味する。
【０１２３】さらに、（３−１）式に（２−22）式と
（３−11）式および（Ａ−14）式を適用すると、
（３−11）式および（Ａ−14）式を適用すると、
【数２７】
が得られる。
【０１２４】（３−13）式において、一般的な位相シフ
トと光量減衰とを同時に発生させるアポタイザを使用し
た場合には、Ｔは、複素数（Ｔ＝ｔｅｉθ）を取る。
トと光量減衰とを同時に発生させるアポタイザを使用し
た場合には、Ｔは、複素数（Ｔ＝ｔｅｉθ）を取る。
【０１２５】ここで、
を定義し、複素数Ｔに対して（２−20）式と同様に、オ
イラーの公式を適用すると、（３−13）式は、
イラーの公式を適用すると、（３−13）式は、
【数２８】
と変形される。
【０１２６】特に、ρ＝０の位置（集光スポット中心振
幅位置）では、（３−７）式、（３−15）式および（Ａ
−１）式から、
幅位置）では、（３−７）式、（３−15）式および（Ａ
−１）式から、
【数２９】
となるので、（３−16）式を（３−６）式に代入する
と、ηに関する関係式、
と、ηに関する関係式、
【数３０】
が得られる。
【０１２７】特別な場合として、Ｔが実数である場合に
は、（３−６）式と（３−16）式から、
は、（３−６）式と（３−16）式から、
【数３１】
が導かれる。
【０１２８】この（３−18）式を（３−13）式に代入す
ると、近似式
ると、近似式
【数３２】
が得られる。
【０１２９】なお、（３−12）式と（３−19）式は、σ
−とΔＯＬが１より十分に小さい（１）σ−，１）Δ
ＯＬ）ときは、
−とΔＯＬが１より十分に小さい（１）σ−，１）Δ
ＯＬ）ときは、
【数３３】
【０１３０】および、
【数３４】
と変形できる。
【０１３１】球面収差とデフォーカスが同時に発生した
場合の波面収差は、（２−13）式と（２−14）式から、 となる。
場合の波面収差は、（２−13）式と（２−14）式から、 となる。
【０１３２】ここで、
とすると、（10−１）式は、
ωｓ（ｒ，φ）
＝ω４０ｒ４＋ω２０ｒ２＋ω００ （10−３）
と変形できる。
【０１３３】（２−10）式において、σ−とΔＯＬがと
もに１より充分に小さな値（１＞σ −，１＞ΔＯＬ）を
取る場合、（３−９）式と（10−３）式を（２−11）式
に代入し、（Ａ−13）式を用いることで、
もに１より充分に小さな値（１＞σ −，１＞ΔＯＬ）を
取る場合、（３−９）式と（10−３）式を（２−11）式
に代入し、（Ａ−13）式を用いることで、
【数３５】
【０１３４】
【数３６】
【０１３５】および
【数３７】
が得られる。
【０１３６】また、位相シフトと光量減衰を同時に発生
させるアポタイザを使用した場合には、（２−19）式な
いし（２−21）式、（３−１）式、（３−９）式、（10−
３）式および（Ａ−14）式を用いて、
させるアポタイザを使用した場合には、（２−19）式な
いし（２−21）式、（３−１）式、（３−９）式、（10−
３）式および（Ａ−14）式を用いて、
【数３８】
【０１３７】
【数３９】
【０１３８】および、
【数４０】
を得ることができる。
【０１３９】本発明の説明では、（２−13）式に示した
「Ｑ」の値を、ω４０とσが比較的小さな値を取る条件
の下で算出する。また、ここでは、（２−16）式に示し
た瞳関数おいて、σ−≒０、ΔＯＬ≒０と見なす。
「Ｑ」の値を、ω４０とσが比較的小さな値を取る条件
の下で算出する。また、ここでは、（２−16）式に示し
た瞳関数おいて、σ−≒０、ΔＯＬ≒０と見なす。
【０１４０】さらに、以下に詳細に説明するが、位相項
Ｒは、中心強度に影響を及ぼさないので、ここでは、Ｒ
＝０.０と置く。
Ｒは、中心強度に影響を及ぼさないので、ここでは、Ｒ
＝０.０と置く。
【０１４１】（10−４）式ないし（10−９）式に、（２
−23）式、（２−24）式および（３−11）式のそれぞれ
を近似した式に（３−14）式を適用すると、（10−５）
式、（10−６）式、（10−８）および（10−９）式は、
−23）式、（２−24）式および（３−11）式のそれぞれ
を近似した式に（３−14）式を適用すると、（10−５）
式、（10−６）式、（10−８）および（10−９）式は、
【数４１】
【０１４２】
【数４２】
【０１４３】
【数４３】
【０１４４】および
【数４４】
と近似される。
【０１４５】ここで、
【数４５】
【０１４６】
【数４６】
と置くことで、
【数４７】
と変形して得られた（10−16）式に、（３−14）式、
（３−16）式、（10−４）式、（10−７）式、（10−1
0）式ないし（10−13）式のそれぞれを代入し、（３−1
7）式を適用すると、
（３−16）式、（10−４）式、（10−７）式、（10−1
0）式ないし（10−13）式のそれぞれを代入し、（３−1
7）式を適用すると、
【数４８】
【０１４７】
【数４９】
【０１４８】
【数５０】
【０１４９】および
【数５１】
が得られる。
【０１５０】一方、（10−17）式から、「ＳＡ ＞
０」の条件下で｜Ｇｔ（０，φ）２｜が最大値を取ると
きのω２０の値は、一意的に求まり、
０」の条件下で｜Ｇｔ（０，φ）２｜が最大値を取ると
きのω２０の値は、一意的に求まり、
【数５２】
となる。
【０１５１】特に、ｋω４０＝０のときは、（10−21）
式は、 ｋω２０＝−ＳＣ／２ＳＡ （10−22） となる。
式は、 ｋω２０＝−ＳＣ／２ＳＡ （10−22） となる。
【０１５２】アポタイザのリング領域を通過した光に、
角度θの位相差が生じた場合には、（10−22）式で求ま
る焦点位置をずらした場所ω２０で、集光スポットの中
心強度が最大となる。この現象に対する詳細な考察は、
後段に説明する。
角度θの位相差が生じた場合には、（10−22）式で求ま
る焦点位置をずらした場所ω２０で、集光スポットの中
心強度が最大となる。この現象に対する詳細な考察は、
後段に説明する。
【０１５３】アポタイザの形態として、Ｔが実数（遮光
形または光量減衰形もしくは位相をλ／２だけシフトさ
せる位相形アポタイザ）である場合には、sinθ≒０と
なるので、（３−18）式、（10−２）式、（10−18）
式、（10−19）式および（10−21）式の関係を利用する
と、（２−13）式のＱの値は、 Ｑ＝−ω２０／ω４０≒ＳＢ´／ＳＡ´（10−23），
形または光量減衰形もしくは位相をλ／２だけシフトさ
せる位相形アポタイザ）である場合には、sinθ≒０と
なるので、（３−18）式、（10−２）式、（10−18）
式、（10−19）式および（10−21）式の関係を利用する
と、（２−13）式のＱの値は、 Ｑ＝−ω２０／ω４０≒ＳＢ´／ＳＡ´（10−23），
【数５３】
【０１５４】および
【数５４】
で表すことができる。
【０１５５】（10−23）式ないし（10−25）式から、球
面収差が発生している時の中心強度が最大になるデフォ
ーカス位置を示すＱの値は、球面収差量に依存しないこ
とが分かる。
面収差が発生している時の中心強度が最大になるデフォ
ーカス位置を示すＱの値は、球面収差量に依存しないこ
とが分かる。
【０１５６】（10−23）式ないし（10−25）式から計算
したｃとσが変化した時のＱの値の変化を図９に示す。
したｃとσが変化した時のＱの値の変化を図９に示す。
【０１５７】図９からも明らかなように、Ｑの値は、実
質的に「１」もしくはその近傍の値をとなる。
質的に「１」もしくはその近傍の値をとなる。
【０１５８】図９から分かるように、アポタイザ使用時
には、σ＝０．７の条件下では、ｃ ＞ ０.６７と０.
４４ ＞ ｃの位置で、従来光学系（η＝１００％）と
比べてＱの値が大きくなり、０.６７ ＞ ｃ ＞ ０.
４４では、わずかに小さくなる。
には、σ＝０．７の条件下では、ｃ ＞ ０.６７と０.
４４ ＞ ｃの位置で、従来光学系（η＝１００％）と
比べてＱの値が大きくなり、０.６７ ＞ ｃ ＞ ０.
４４では、わずかに小さくなる。
【０１５９】また、この傾向は、ピーク効率ηが小さく
なるに従って、顕著に現れてくる。なお、σ＝０．０の
条件下では、ｃ ＞ ０.７０と０.４５ ＞ ｃの範囲
で、従来光学系（η＝１００％）と比べてＱの値が大き
くなり、０.７０ ＞ ｃ ＞ ０.４５では、わずかに
小さくなる。
なるに従って、顕著に現れてくる。なお、σ＝０．０の
条件下では、ｃ ＞ ０.７０と０.４５ ＞ ｃの範囲
で、従来光学系（η＝１００％）と比べてＱの値が大き
くなり、０.７０ ＞ ｃ ＞ ０.４５では、わずかに
小さくなる。
【０１６０】従って、どのような条件下でも、
ｃ ≦ ０.４４ （９）
の位置では、Ｑの値が大きくなり、
０.４５ ≦ ｃ ≦ ０.６７ （10）
の位置で、Ｑの値が小さくなる。
【０１６１】ω４０は、球面収差量に対応し、（２）式
が示すように、ω２０は、球面収差発生時の情報記憶媒
体３内での中心強度最大位置のずれ量δｚを示してい
る。
が示すように、ω２０は、球面収差発生時の情報記憶媒
体３内での中心強度最大位置のずれ量δｚを示してい
る。
【０１６２】従って、Ｑの値が従来（η＝１の時）と比
べて大きくなっている条件下で球面収差検出感度が増加
し、増感用フィルタの効果が現れることを示している。
べて大きくなっている条件下で球面収差検出感度が増加
し、増感用フィルタの効果が現れることを示している。
【０１６３】なお、（３−５）式に示すように、ｃは、
リング領域の中央部の半径であり、ｂ＝０の場合もある
ので、図７（ｂ）に示したような所定の半径（ｒ）の開
口を有する球面収差検出の増感用フィルタ１２７の増感
用特性を発揮するための必要条件は、 ｒ≦０.４４×２＝０.８８ ｒ≦０.８８ （11） となる。
リング領域の中央部の半径であり、ｂ＝０の場合もある
ので、図７（ｂ）に示したような所定の半径（ｒ）の開
口を有する球面収差検出の増感用フィルタ１２７の増感
用特性を発揮するための必要条件は、 ｒ≦０.４４×２＝０.８８ ｒ≦０.８８ （11） となる。
【０１６４】以上をまとめると、図２に示した光ディス
ク装置１０において、球面収差を検出する際に用いる増
感用フィルタ２７の具体的な形状は、再生レーザ光１２
´のスポット断面半径を「１」とした時に、上記（11）
式を満たす範囲内でレーザ光１２´の光量を減衰でき
る、レーザ光１２´の位相特性を変化できる、もしくは
レーザ光１２´の光量を減衰するとともに位相特性を変
化させることのできる形状である。
ク装置１０において、球面収差を検出する際に用いる増
感用フィルタ２７の具体的な形状は、再生レーザ光１２
´のスポット断面半径を「１」とした時に、上記（11）
式を満たす範囲内でレーザ光１２´の光量を減衰でき
る、レーザ光１２´の位相特性を変化できる、もしくは
レーザ光１２´の光量を減衰するとともに位相特性を変
化させることのできる形状である。
【０１６５】球面収差検出の増感用フィルタ２７は、全
体がガラスまたは透明プラスチックの所定の厚さの透明
な板で形成され、レーザ光１２´の光量を変化させる方
法として、ＮＤフィルタと呼ばれるゼラチンまたは金属
あるいは無機材料からなる透過光量減衰膜が、部分的す
なわち（11）式を満たす範囲に、形成されたものであ
る。
体がガラスまたは透明プラスチックの所定の厚さの透明
な板で形成され、レーザ光１２´の光量を変化させる方
法として、ＮＤフィルタと呼ばれるゼラチンまたは金属
あるいは無機材料からなる透過光量減衰膜が、部分的す
なわち（11）式を満たす範囲に、形成されたものであ
る。
【０１６６】なお、位相特性を変化する方法としては、
ＳｉＯ２等の透明無機膜を、上記透明な板上の（11）式
を満足する範囲に形成して、局所的な凹凸を形成するこ
とが一般的である。この方法によれば、球面収差検出の
増感用フィルタ２７の厚みを局所的に変化させ、透過す
るレーザ光１２´のスポット断面内で、部分的に位相の
変化をひき起こすことで、レーザ光１２´に対する感度
を高めたと同じ結果が得られる。
ＳｉＯ２等の透明無機膜を、上記透明な板上の（11）式
を満足する範囲に形成して、局所的な凹凸を形成するこ
とが一般的である。この方法によれば、球面収差検出の
増感用フィルタ２７の厚みを局所的に変化させ、透過す
るレーザ光１２´のスポット断面内で、部分的に位相の
変化をひき起こすことで、レーザ光１２´に対する感度
を高めたと同じ結果が得られる。
【０１６７】ところで、図２に示した光ディスク装置
（図１に示した光ヘッドおよびその光ヘッドを有する情
報記録再生装置）の特徴は、高精度で、信頼性の高い焦
点ぼけ検出系１０２（図１）を用いて焦点ぼけ補正回路
１０５（図１）を動作させて、光ディスク３のカバー層
３ａの厚みのムラに起因して球面収差が発生した場合で
あっても、安定に、焦点ぼけ補正を実行させて、常に合
焦状況を確保した状態で波面収差検出系１０４（図１）
により、光ディスク３のカバー層（透明保護層）３ａの
厚みムラ、もしくは基板寄り記録層３ｄまたはカバー層
寄り記録層３ｂのいづれか一方にレーザ光を集光させる
時に生じる球面収差の状態を検出して球面収差補正機構
１０１（図１）を駆動させて、厚みムラ（球面収差）の
補正を行うことである。
（図１に示した光ヘッドおよびその光ヘッドを有する情
報記録再生装置）の特徴は、高精度で、信頼性の高い焦
点ぼけ検出系１０２（図１）を用いて焦点ぼけ補正回路
１０５（図１）を動作させて、光ディスク３のカバー層
３ａの厚みのムラに起因して球面収差が発生した場合で
あっても、安定に、焦点ぼけ補正を実行させて、常に合
焦状況を確保した状態で波面収差検出系１０４（図１）
により、光ディスク３のカバー層（透明保護層）３ａの
厚みムラ、もしくは基板寄り記録層３ｄまたはカバー層
寄り記録層３ｂのいづれか一方にレーザ光を集光させる
時に生じる球面収差の状態を検出して球面収差補正機構
１０１（図１）を駆動させて、厚みムラ（球面収差）の
補正を行うことである。
【０１６８】しかし、例えば図２を例に説明すると、球
面収差を補正する目的で、厚みムラ補正用凸レンズ１７
を移動させると、送光系のレーザ光１２は、厚みムラ補
正用凸レンズ１７を通過して対物レンズ１９に入る直前
の状態では、厚みムラ補正用凸レンズ１７を移動させる
前には平行光だった状態に対して、発散光または収束光
に変化する。一方、対物レンズ１９によりレーザ光１２
に与えられる集束性は一定であるから、結果として、光
ディスク３に集光されるレーザ光１２の集束位置が変化
することになる。
面収差を補正する目的で、厚みムラ補正用凸レンズ１７
を移動させると、送光系のレーザ光１２は、厚みムラ補
正用凸レンズ１７を通過して対物レンズ１９に入る直前
の状態では、厚みムラ補正用凸レンズ１７を移動させる
前には平行光だった状態に対して、発散光または収束光
に変化する。一方、対物レンズ１９によりレーザ光１２
に与えられる集束性は一定であるから、結果として、光
ディスク３に集光されるレーザ光１２の集束位置が変化
することになる。
【０１６９】なお、図２に示した光ディスク装置１０に
おいて、焦点ぼけ検出・補正制御回路系１１１では、光
ディスク３の記録層３ｄまたは記録層３ｂに、上記集光
位置が一致するように制御が働くので、厚みムラ検出・
補正制御回路系１１４が動作されて球面収差補正が行わ
れると同時に焦点ぼけ検出・補正制御回路系１１１に影
響が生じる。このように、厚みムラ検出・補正制御回路
系１１４と焦点ぼけ検出・補正制御回路系１１１との間
で互いに干渉（クロストーク）が生じるため、「焦点ぼ
け補正制御」と「厚みムラ補正制御」の双方が、非常に
不安定になる。
おいて、焦点ぼけ検出・補正制御回路系１１１では、光
ディスク３の記録層３ｄまたは記録層３ｂに、上記集光
位置が一致するように制御が働くので、厚みムラ検出・
補正制御回路系１１４が動作されて球面収差補正が行わ
れると同時に焦点ぼけ検出・補正制御回路系１１１に影
響が生じる。このように、厚みムラ検出・補正制御回路
系１１４と焦点ぼけ検出・補正制御回路系１１１との間
で互いに干渉（クロストーク）が生じるため、「焦点ぼ
け補正制御」と「厚みムラ補正制御」の双方が、非常に
不安定になる。
【０１７０】この問題を低減させるために、本発明で
は、焦点ぼけ補正制御と厚みムラ補正制御の応答速度を
変化させて、両者間の干渉（クロストーク）を低減して
いる。
は、焦点ぼけ補正制御と厚みムラ補正制御の応答速度を
変化させて、両者間の干渉（クロストーク）を低減して
いる。
【０１７１】図１０は、焦点ぼけ補正制御回路と厚みム
ラ補正制御回路のそれぞれの周波数特性（伝達関数）を
比較するグラフである。
ラ補正制御回路のそれぞれの周波数特性（伝達関数）を
比較するグラフである。
【０１７２】図１０に示されるように、本発明では、焦
点ぼけ補正制御回路と厚みムラ補正制御回路のそれぞれ
の周波数特性（伝達関数）のＤＣレベルのサーボゲイン
を、焦点ぼけ補正制御回路のＤＣゲインＧofが、厚みム
ラ補正制御回路のＤＣゲインＧotよりも大幅に大きく設
定している。また、補正制御が適用可能な限界を示すゲ
イン１倍時の応答周波数である遮断周波数（cut off fr
equensy）についても、焦点ぼけ補正制御回路の遮断周
波数ｆcfが厚みムラ補正制御回路の遮断周波数ｆctより
も大きい状態すなわち、 ｆcf ≧ ｆct （12） に設定している。
点ぼけ補正制御回路と厚みムラ補正制御回路のそれぞれ
の周波数特性（伝達関数）のＤＣレベルのサーボゲイン
を、焦点ぼけ補正制御回路のＤＣゲインＧofが、厚みム
ラ補正制御回路のＤＣゲインＧotよりも大幅に大きく設
定している。また、補正制御が適用可能な限界を示すゲ
イン１倍時の応答周波数である遮断周波数（cut off fr
equensy）についても、焦点ぼけ補正制御回路の遮断周
波数ｆcfが厚みムラ補正制御回路の遮断周波数ｆctより
も大きい状態すなわち、 ｆcf ≧ ｆct （12） に設定している。
【０１７３】なお、（12）式に示した設定は、具体的に
は、図２に示した光ディスク装置１０においては、ゲイ
ン・帯域設定回路５８とゲイン・帯域設定回路８３によ
り容易に設定される。すなわち、図示しないが個々のゲ
イン・帯域設定回路５８とゲイン・帯域設定回路８３に
は、多くの場合、例えば抵抗比調整等によりリニアアン
プのゲインが調整可能であるから、ＤＣゲインＧofとＧ
otの値を、それぞれ独立に設定できる。
は、図２に示した光ディスク装置１０においては、ゲイ
ン・帯域設定回路５８とゲイン・帯域設定回路８３によ
り容易に設定される。すなわち、図示しないが個々のゲ
イン・帯域設定回路５８とゲイン・帯域設定回路８３に
は、多くの場合、例えば抵抗比調整等によりリニアアン
プのゲインが調整可能であるから、ＤＣゲインＧofとＧ
otの値を、それぞれ独立に設定できる。
【０１７４】また、対物レンズ１９の駆動機構（焦点ぼ
け補正用コイル２０とトラックずれ補正用コイル２１）
の構造と厚みムラ補正用凸レンズ１７の駆動機構（厚み
ムラ補正用コイル１８）の構造から、ＤＣゲインＧofと
Ｇotとを設定したことに依存して決定される遮断周波数
ｆcfとｆctとを、一意的に定めることは可能である。な
お、遮断周波数ｆcfとｆctは、図示しないが、例えば図
２に示した光ディスク装置１０において、ゲイン・帯域
設定回路５８とゲイン・帯域設定回路８３に、コンデン
サと抵抗の組で構成されるローパスフィルタを配置し
て、より積極的に遮断周波数ｆcfとｆctを設定してもよ
い。
け補正用コイル２０とトラックずれ補正用コイル２１）
の構造と厚みムラ補正用凸レンズ１７の駆動機構（厚み
ムラ補正用コイル１８）の構造から、ＤＣゲインＧofと
Ｇotとを設定したことに依存して決定される遮断周波数
ｆcfとｆctとを、一意的に定めることは可能である。な
お、遮断周波数ｆcfとｆctは、図示しないが、例えば図
２に示した光ディスク装置１０において、ゲイン・帯域
設定回路５８とゲイン・帯域設定回路８３に、コンデン
サと抵抗の組で構成されるローパスフィルタを配置し
て、より積極的に遮断周波数ｆcfとｆctを設定してもよ
い。
【０１７５】上述したように、焦点ぼけ補正制御回路と
厚みムラ補正制御回路のそれぞれの周波数特性（伝達関
数）のＤＣレベルのサーボゲインを、焦点ぼけ補正制御
回路のＤＣゲインＧofが、厚みムラ補正制御回路のＤＣ
ゲインＧotに比較して大幅に大きく設定したことにより
得られる効果について説明する。
厚みムラ補正制御回路のそれぞれの周波数特性（伝達関
数）のＤＣレベルのサーボゲインを、焦点ぼけ補正制御
回路のＤＣゲインＧofが、厚みムラ補正制御回路のＤＣ
ゲインＧotに比較して大幅に大きく設定したことにより
得られる効果について説明する。
【０１７６】例えば、図２に示した光ディスク装置１０
において、光ディスク３のカバー層３ａの厚みが急に変
化した場合あるいは対物レンズ１９が合焦状態にあった
記録層が３ｂから３ｄへ、もしくは３ｄから３ｂに集光
点が移動した場合、厚みムラ検出・補正制御回路系１１
４が動作して、厚みムラ補正用凸レンズ１７が所定の方
向へ所定量（距離）移動される。
において、光ディスク３のカバー層３ａの厚みが急に変
化した場合あるいは対物レンズ１９が合焦状態にあった
記録層が３ｂから３ｄへ、もしくは３ｄから３ｂに集光
点が移動した場合、厚みムラ検出・補正制御回路系１１
４が動作して、厚みムラ補正用凸レンズ１７が所定の方
向へ所定量（距離）移動される。
【０１７７】しかし、厚みムラ補正制御回路系１１４の
遮断周波数ｆctが焦点ぼけ補正制御回路系１１１の遮断
周波数ｆcfに比較して充分低いため、厚みムラ補正用凸
レンズ１７は、ゆっくり移動する。一方、焦点ぼけ補正
制御回路１１１の遮断周波数ｆcfは、厚みムラ補正制御
回路系１１４の遮断周波数ｆctに比較して、数倍高いの
で、ゆっくりした厚みムラ補正用凸レンズ１７の移動に
比較して、高速で対物レンズ１９の位置が調整される。
遮断周波数ｆctが焦点ぼけ補正制御回路系１１１の遮断
周波数ｆcfに比較して充分低いため、厚みムラ補正用凸
レンズ１７は、ゆっくり移動する。一方、焦点ぼけ補正
制御回路１１１の遮断周波数ｆcfは、厚みムラ補正制御
回路系１１４の遮断周波数ｆctに比較して、数倍高いの
で、ゆっくりした厚みムラ補正用凸レンズ１７の移動に
比較して、高速で対物レンズ１９の位置が調整される。
【０１７８】これにより、厚みムラ補正用凸レンズ１７
が移動されている間であっても、常に、高い精度で、対
物レンズ１９の合焦状態が保持される。
が移動されている間であっても、常に、高い精度で、対
物レンズ１９の合焦状態が保持される。
【０１７９】なお、確認実験の結果、上述した効果が得
られるためには、焦点ぼけ補正制御回路の遮断周波数ｆ
cfは、厚みムラ補正制御回路の遮断周波数ｆctに比較し
て、最低でも２倍は必要で有り、有る程度補正制御を安
定化させるには、１０倍以上が望ましい。
られるためには、焦点ぼけ補正制御回路の遮断周波数ｆ
cfは、厚みムラ補正制御回路の遮断周波数ｆctに比較し
て、最低でも２倍は必要で有り、有る程度補正制御を安
定化させるには、１０倍以上が望ましい。
【０１８０】つまり、最低条件として、
ｆcf ≧ ２ｆct （13）
の条件が必要で、望ましくは、
ｆcf ≧ １０ｆct （14）
であれば、一層、厚みムラ補正の効果が高められる。
【０１８１】図１１は、図２に示した光ディスク装置１
０（図１に示した光ヘッドおよびその光ヘッドを用いた
情報記録再生装置）における焦点ぼけ検出信号の特性と
厚みムラ検出信号の特性を説明する概略図である。
０（図１に示した光ヘッドおよびその光ヘッドを用いた
情報記録再生装置）における焦点ぼけ検出信号の特性と
厚みムラ検出信号の特性を説明する概略図である。
【０１８２】図１１（ａ）は、横軸が光ディスク３に対
する対物レンズ１９の相対的位置に対する焦点ぼけ検出
信号で、縦軸が、例えば図２に示した減算器８１の出力
信号を示している。光ディスク３は、例えば図２に示し
た通り、基板３ｅの一方の面に順に積層された第２（基
板寄り）記録層３ｄと、第１（カバー層寄り）記録層３
ｂとを有するから、焦点ぼけ検出信号は、記録層３ｄ位
置と記録層３ｂ位置の２ヶ所で、「０クロス（信号レベ
ルが基準レベルを通過）」する。
する対物レンズ１９の相対的位置に対する焦点ぼけ検出
信号で、縦軸が、例えば図２に示した減算器８１の出力
信号を示している。光ディスク３は、例えば図２に示し
た通り、基板３ｅの一方の面に順に積層された第２（基
板寄り）記録層３ｄと、第１（カバー層寄り）記録層３
ｂとを有するから、焦点ぼけ検出信号は、記録層３ｄ位
置と記録層３ｂ位置の２ヶ所で、「０クロス（信号レベ
ルが基準レベルを通過）」する。
【０１８３】図１１（ｂ）は、横軸が光ディスク３に対
する対物レンズ１９の相対的位置に対する焦点ぼけ検出
信号を示し、縦軸が、第１の光検出器２５の光検出セル
２５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび２５ｄに照射される再生
レーザ光１２´の全ての光量の変化、例えば図２におけ
る加算器８１の出力信号を示している。
する対物レンズ１９の相対的位置に対する焦点ぼけ検出
信号を示し、縦軸が、第１の光検出器２５の光検出セル
２５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび２５ｄに照射される再生
レーザ光１２´の全ての光量の変化、例えば図２におけ
る加算器８１の出力信号を示している。
【０１８４】加算器８１から出力される和信号のレベル
は、上側記録層３ｄの位置の近傍と下側記録層３ｂの位
置の近傍で極大値を取り、それ以外の位置すなわち対物
レンズ１９の位置がずれて、いずれの記録層にも合焦状
態にない場合には、第１の光検出器２５の個々の光検出
セル２５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび２５ｄに結像される
再生レーザ光１２´のスポットサイズは大きくなるもの
の各光検出セル２５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび２５ｄか
ら大きくはみ出すために、大幅に低下する。
は、上側記録層３ｄの位置の近傍と下側記録層３ｂの位
置の近傍で極大値を取り、それ以外の位置すなわち対物
レンズ１９の位置がずれて、いずれの記録層にも合焦状
態にない場合には、第１の光検出器２５の個々の光検出
セル２５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび２５ｄに結像される
再生レーザ光１２´のスポットサイズは大きくなるもの
の各光検出セル２５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび２５ｄか
ら大きくはみ出すために、大幅に低下する。
【０１８５】例えば、光ディスク３の（基板寄りの）記
録層３ｄまたはその近傍にレーザ光１２が集光され、そ
の合焦状態に合わせて球面収差が補正されている場合に
は、図１１（ｃ）および図１１（ｄ）に示したような検
出特性が得られる。
録層３ｄまたはその近傍にレーザ光１２が集光され、そ
の合焦状態に合わせて球面収差が補正されている場合に
は、図１１（ｃ）および図１１（ｄ）に示したような検
出特性が得られる。
【０１８６】なお、図１１（ｃ）および図１１（ｄ）に
示すような検出信号が得られている状態からレーザ光１
２の集光位置を（カバー層寄りの）記録層３ｂに移動さ
せると、焦点ぼけ検出の差信号と和信号は、図１１
（ａ）および図１１（ｂ）で説明したように変化した
後、（カバー層寄りの）記録層３ｂの位置で焦点ぼけ検
出・補正制御がかかる。
示すような検出信号が得られている状態からレーザ光１
２の集光位置を（カバー層寄りの）記録層３ｂに移動さ
せると、焦点ぼけ検出の差信号と和信号は、図１１
（ａ）および図１１（ｂ）で説明したように変化した
後、（カバー層寄りの）記録層３ｂの位置で焦点ぼけ検
出・補正制御がかかる。
【０１８７】また、この発明においては、（12）式ない
し（14）式に示した通り、対物レンズ１９の焦点ぼけ補
正が、厚みムラ補正用凸レンズ１７による厚みムラ補正
に比較して、２〜１０倍の速度で実行されるので、レー
ザ光１２の集光位置が、記録層３ｄ位置から記録層３ｂ
位置に（もしくは記録層３ｂから記録層３ｄに）移動さ
せた直後から、高速で合焦状態が確保される。それに対
して、（12）式ないし（14）式から明らかなように、厚
みムラ補正制御については、応答速度を焦点ぼけ補正に
比較して１０〜２倍に遅らせているため、レーザ光１２
が集光される位置を、例えば記録層３ｄ位置から記録層
３ｂ位置に移動させた直後は、厚みムラ補正（球面収差
補正）が不十分であり、従って、球面収差検出用の第２
の光検出器２９の各検出セル２９ｂおよび２９ｃに結像
された±１次光スポットのスポットサイズが非常に大き
くなり（輝度が低下して）、厚みムラ検出用の差信号
（図１１（ｃ））の信号振幅と和信号（図１１（ｄ））
の信号振幅が小さくなるので、（12）式ないし（14）式
に示した本発明の特徴を生かして外乱振動などにより起
因して、レーザ光１２の集光位置が記録層３ｄ位置から
記録層３ｂ位置に（もしくは記録層３ｂから記録層３ｄ
に）突然変化するような、記録層間異常飛びを検出する
ことが可能となる。
し（14）式に示した通り、対物レンズ１９の焦点ぼけ補
正が、厚みムラ補正用凸レンズ１７による厚みムラ補正
に比較して、２〜１０倍の速度で実行されるので、レー
ザ光１２の集光位置が、記録層３ｄ位置から記録層３ｂ
位置に（もしくは記録層３ｂから記録層３ｄに）移動さ
せた直後から、高速で合焦状態が確保される。それに対
して、（12）式ないし（14）式から明らかなように、厚
みムラ補正制御については、応答速度を焦点ぼけ補正に
比較して１０〜２倍に遅らせているため、レーザ光１２
が集光される位置を、例えば記録層３ｄ位置から記録層
３ｂ位置に移動させた直後は、厚みムラ補正（球面収差
補正）が不十分であり、従って、球面収差検出用の第２
の光検出器２９の各検出セル２９ｂおよび２９ｃに結像
された±１次光スポットのスポットサイズが非常に大き
くなり（輝度が低下して）、厚みムラ検出用の差信号
（図１１（ｃ））の信号振幅と和信号（図１１（ｄ））
の信号振幅が小さくなるので、（12）式ないし（14）式
に示した本発明の特徴を生かして外乱振動などにより起
因して、レーザ光１２の集光位置が記録層３ｄ位置から
記録層３ｂ位置に（もしくは記録層３ｂから記録層３ｄ
に）突然変化するような、記録層間異常飛びを検出する
ことが可能となる。
【０１８８】すなわち、焦点ぼけ検出用の差信号と和信
号は、前に説明したように、図１１（ａ）および図１１
（ｂ）に示す特性を有するから、記録層間異常飛びによ
り、レーザ光１２が集光される位置が突然変化したとし
ても、和信号レベルは、記録層３ｂの近傍で、図１１
（ｂ）に示すＬfc以上の大きさを維持できる。また、記
録層３ｄの近傍で厚みムラ（球面収差）補正が実行され
ていたとしても、図１１（ｄ）に示すように厚みムラ検
出用の和信号（例えば図２の加算器５１の出力信号）レ
ベルが、Ｌth以上の大きさを有している。
号は、前に説明したように、図１１（ａ）および図１１
（ｂ）に示す特性を有するから、記録層間異常飛びによ
り、レーザ光１２が集光される位置が突然変化したとし
ても、和信号レベルは、記録層３ｂの近傍で、図１１
（ｂ）に示すＬfc以上の大きさを維持できる。また、記
録層３ｄの近傍で厚みムラ（球面収差）補正が実行され
ていたとしても、図１１（ｄ）に示すように厚みムラ検
出用の和信号（例えば図２の加算器５１の出力信号）レ
ベルが、Ｌth以上の大きさを有している。
【０１８９】従って、その直後にレーザ光１２集光位置
が記録層３ｂの近傍に移動すると、（12）式ないし（1
4）式に示した理由から、厚みムラ検出・補正制御回路
系１１４は追従できず、球面収差検出用レーザ光１２
ｂ，１２ｃのスポットが球面収差検出用検出セル２９ｂ
および２９ｃから大きくはみ出してしまい、厚みムラ検
出用の和信号（例えば図２に示す加算器５１の出力信
号）レベルが、Ｌth（図１１（ｄ））を大きく下回わる
ので、厚みムラ検出用の和信号のレベルが、Ｌth以上か
否か、図２に示した比較器５９の出力で判定すること
で、記録層間異常飛び検出信号６０を得ることができ
る。
が記録層３ｂの近傍に移動すると、（12）式ないし（1
4）式に示した理由から、厚みムラ検出・補正制御回路
系１１４は追従できず、球面収差検出用レーザ光１２
ｂ，１２ｃのスポットが球面収差検出用検出セル２９ｂ
および２９ｃから大きくはみ出してしまい、厚みムラ検
出用の和信号（例えば図２に示す加算器５１の出力信
号）レベルが、Ｌth（図１１（ｄ））を大きく下回わる
ので、厚みムラ検出用の和信号のレベルが、Ｌth以上か
否か、図２に示した比較器５９の出力で判定すること
で、記録層間異常飛び検出信号６０を得ることができ
る。
【０１９０】以下、図１２ないし図１６を用いて、図２
に示した光ディスク装置の応用例または変形例を説明す
る。なお、図２（および図１）に示したと類似した構成
には同じ符号を附して詳細な説明を省略する。また、図
２に示した光ディスク装置の構成に関し、図１に示した
光ヘッド装置およびその光ヘッド装置を用いた情報記録
再生装置の構成と対比したが、図１２に示す光ディスク
装置においても同様の関係があることはいうまでもな
い。
に示した光ディスク装置の応用例または変形例を説明す
る。なお、図２（および図１）に示したと類似した構成
には同じ符号を附して詳細な説明を省略する。また、図
２に示した光ディスク装置の構成に関し、図１に示した
光ヘッド装置およびその光ヘッド装置を用いた情報記録
再生装置の構成と対比したが、図１２に示す光ディスク
装置においても同様の関係があることはいうまでもな
い。
【０１９１】図１２に示す光ディスク装置２１０は、図
２により前に説明した光ディスク装置１０に用いたホロ
グラム素子２６を取り除いて、球面レンズ２８と第２の
光検出器２９（図２の光ディスク装置１０）との間に、
ハーフミラー２０１を配置したことを特徴としている。
また、ハーフミラー２０１を用いたことにより、第２の
光検出器２２９に向かう再生レーザ光１２´が分割され
るので、第３の光検出器２３０が追加されている（図２
と同様、光検出器２２９と２３０については、光学系の
配置と受光面に結像されたスポットの両方が便宜的に示
されている）。
２により前に説明した光ディスク装置１０に用いたホロ
グラム素子２６を取り除いて、球面レンズ２８と第２の
光検出器２９（図２の光ディスク装置１０）との間に、
ハーフミラー２０１を配置したことを特徴としている。
また、ハーフミラー２０１を用いたことにより、第２の
光検出器２２９に向かう再生レーザ光１２´が分割され
るので、第３の光検出器２３０が追加されている（図２
と同様、光検出器２２９と２３０については、光学系の
配置と受光面に結像されたスポットの両方が便宜的に示
されている）。
【０１９２】なお、第２の光検出器２２９および第３の
光検出器２３０のそれぞれは、再生レーザ光１２´が球
面レンズ２８により与えられた集束性により集束される
際に形成する最小錯乱円の手前と奥の所定の位置（最小
錯乱円の中心から概ね等しい位置）に設けられる。ま
た、最小錯乱円の中心から第２の光検出器２２９までの
距離および第３の光検出器２３０までの距離について
は、前に説明した（７）式および（８）式に従って定義
されている。
光検出器２３０のそれぞれは、再生レーザ光１２´が球
面レンズ２８により与えられた集束性により集束される
際に形成する最小錯乱円の手前と奥の所定の位置（最小
錯乱円の中心から概ね等しい位置）に設けられる。ま
た、最小錯乱円の中心から第２の光検出器２２９までの
距離および第３の光検出器２３０までの距離について
は、前に説明した（７）式および（８）式に従って定義
されている。
【０１９３】図１２に示した光ディスク装置２１０で
は、球面レンズ２８の光軸に沿って結像される再生レー
ザ光１２´を検出するために必要な光検出セルおよびそ
の出力の処理に利用されるプリアンプならびに高価なホ
ログラム素子が省略可能である。但し、図２に示した光
ディスク装置１０と同様に、記録層間異常飛びを検出可
能とするために、再生信号検出系１１３の加算器９１の
出力を分岐して減衰器５８により所定レベルまで減衰し
た再生信号を、比較器５９に入力している。
は、球面レンズ２８の光軸に沿って結像される再生レー
ザ光１２´を検出するために必要な光検出セルおよびそ
の出力の処理に利用されるプリアンプならびに高価なホ
ログラム素子が省略可能である。但し、図２に示した光
ディスク装置１０と同様に、記録層間異常飛びを検出可
能とするために、再生信号検出系１１３の加算器９１の
出力を分岐して減衰器５８により所定レベルまで減衰し
た再生信号を、比較器５９に入力している。
【０１９４】図１３に示す光ディスク装置３１０は、図
２により前に説明した光ディスク装置１０の焦点ぼけ検
出系に、ナイフエッジ法を用いた例である。なお、図１
３に示す光ディスク装置３１０では、ホログラム素子３
０１にナイフエッジ法に対応可能な回折パターンすなわ
ち平面方向の模式図から明らかなように、ナイフエッジ
として機能する遮光部３０１ａと±１次光スポットを生
成する回折パターン３０１ｂ（３０１ｃ）とを、光軸中
心を含む直線で区分して与えている。また、図１３に示
す光ディスク装置３１０の構成は、ホログラム素子３０
１のパターンのない部分（ホログラム素子３０１がない
状態と等価であり、実際には、遮光部３０１ａの境界
部）と球面レンズ２８と第２の光検出器３２９の中央の
２つの光検出セル３２９ａおよび３２９ｄとにより定義
される光学系が図１に示した光ヘッド装置およびその光
ヘッド装置を有する情報記録再生装置における焦点ぼけ
検出系１１１に対応し、ホログラム素子３０１の回折パ
ターン部分３０１ｂ（３０１ｃ）と球面レンズ２８と第
２の光検出器３２９の残りの２つの光検出セル３２９ｂ
および３２９ｃとにより定義される光学系が同厚みムラ
（球面収差）検出系１１４に対応する。但し、一部の光
学部品を兼用したものの、球面収差検出系１１４と焦点
ぼけ検出系１１１については、独立に設けている。
２により前に説明した光ディスク装置１０の焦点ぼけ検
出系に、ナイフエッジ法を用いた例である。なお、図１
３に示す光ディスク装置３１０では、ホログラム素子３
０１にナイフエッジ法に対応可能な回折パターンすなわ
ち平面方向の模式図から明らかなように、ナイフエッジ
として機能する遮光部３０１ａと±１次光スポットを生
成する回折パターン３０１ｂ（３０１ｃ）とを、光軸中
心を含む直線で区分して与えている。また、図１３に示
す光ディスク装置３１０の構成は、ホログラム素子３０
１のパターンのない部分（ホログラム素子３０１がない
状態と等価であり、実際には、遮光部３０１ａの境界
部）と球面レンズ２８と第２の光検出器３２９の中央の
２つの光検出セル３２９ａおよび３２９ｄとにより定義
される光学系が図１に示した光ヘッド装置およびその光
ヘッド装置を有する情報記録再生装置における焦点ぼけ
検出系１１１に対応し、ホログラム素子３０１の回折パ
ターン部分３０１ｂ（３０１ｃ）と球面レンズ２８と第
２の光検出器３２９の残りの２つの光検出セル３２９ｂ
および３２９ｃとにより定義される光学系が同厚みムラ
（球面収差）検出系１１４に対応する。但し、一部の光
学部品を兼用したものの、球面収差検出系１１４と焦点
ぼけ検出系１１１については、独立に設けている。
【０１９５】図１３に示した光ディスク装置３１０で
は、ホログラム素子３０１を用いたことで、単一の球面
レンズ２８と単一の光検出器３２９のみで球面収差検出
系１１４と焦点ぼけ検出系１１１とを兼用させて、光ヘ
ッド装置の大きさを低減し、さらに軽量としたことを特
徴とする。なお、焦点ぼけ検出系１１１を、球面収差検
出系１１４と兼用したことにより、ハーフプリズム２２
で分割された再生レーザ光１２´の他の一方は、トラッ
クずれの検出のみを分担することになり、第１の光検出
器３２５も２分割で済む。それに伴って、信号処理回路
（トラックずれ検出・補正制御回路系１１２）で用いる
プリアンプの数が低減されている。
は、ホログラム素子３０１を用いたことで、単一の球面
レンズ２８と単一の光検出器３２９のみで球面収差検出
系１１４と焦点ぼけ検出系１１１とを兼用させて、光ヘ
ッド装置の大きさを低減し、さらに軽量としたことを特
徴とする。なお、焦点ぼけ検出系１１１を、球面収差検
出系１１４と兼用したことにより、ハーフプリズム２２
で分割された再生レーザ光１２´の他の一方は、トラッ
クずれの検出のみを分担することになり、第１の光検出
器３２５も２分割で済む。それに伴って、信号処理回路
（トラックずれ検出・補正制御回路系１１２）で用いる
プリアンプの数が低減されている。
【０１９６】また、図１３に示した光ディスク装置３１
０では、ナイフエッジ法において最も検出精度が高く安
定する光軸中心近傍を含む直線で分割して抜き出した半
分の検出光１２ａを用いて焦点ぼけを検出する構成とし
たので、焦点ぼけ検出の精度を向上できるのみならず、
最も高い検出信頼性を確保している。
０では、ナイフエッジ法において最も検出精度が高く安
定する光軸中心近傍を含む直線で分割して抜き出した半
分の検出光１２ａを用いて焦点ぼけを検出する構成とし
たので、焦点ぼけ検出の精度を向上できるのみならず、
最も高い検出信頼性を確保している。
【０１９７】図１４に示す光ディスク装置４１０では、
図１３に示した光ディスク装置３１０とと同様に、焦点
ぼけ検出法としてナイフエッジ法を採用し、±１次光ス
ポットを生成するためのホログラム素子４０１のホログ
ラムパターンに、図２に示した光ディスク装置１０で用
いた増感フィルタと同様に機能する球面収差検出の増感
用フィルタに類似したパターンを用いて、増感処理を施
している。
図１３に示した光ディスク装置３１０とと同様に、焦点
ぼけ検出法としてナイフエッジ法を採用し、±１次光ス
ポットを生成するためのホログラム素子４０１のホログ
ラムパターンに、図２に示した光ディスク装置１０で用
いた増感フィルタと同様に機能する球面収差検出の増感
用フィルタに類似したパターンを用いて、増感処理を施
している。
【０１９８】図１４に示す光ディスク装置４１０では、
ホログラム素子４０１は、４０１ａ，４０１ｂ，４０１
ｃの３領域に分割された構造を有し、領域４０１ｃを通
過するレーザ光１２ｃのみを用いて球面収差を検出する
ことを特徴とする。なお、領域４０１ｂと領域４０１ｃ
の境界線の半径値ｒは、（11）式を満足するように設定
されているので、球面収差の検出に対して増感されてお
り、この増感分の信号を検出して球面収差検出に利用し
ている。また、対応する光検出器４２９の検出領域も、
０次光（中心部分）が結像される４２９ａ，４２９ｄと
±１次光（外郭部分）が結像されるされる４２９ｂ，４
２９ｃとに区分されている。なお、中間部分すなわちレ
ーザ１２により形成されるスポットのうちの中心部分と
外郭部分との間に定義されるスポット１２ｂは、この例
では利用しない。
ホログラム素子４０１は、４０１ａ，４０１ｂ，４０１
ｃの３領域に分割された構造を有し、領域４０１ｃを通
過するレーザ光１２ｃのみを用いて球面収差を検出する
ことを特徴とする。なお、領域４０１ｂと領域４０１ｃ
の境界線の半径値ｒは、（11）式を満足するように設定
されているので、球面収差の検出に対して増感されてお
り、この増感分の信号を検出して球面収差検出に利用し
ている。また、対応する光検出器４２９の検出領域も、
０次光（中心部分）が結像される４２９ａ，４２９ｄと
±１次光（外郭部分）が結像されるされる４２９ｂ，４
２９ｃとに区分されている。なお、中間部分すなわちレ
ーザ１２により形成されるスポットのうちの中心部分と
外郭部分との間に定義されるスポット１２ｂは、この例
では利用しない。
【０１９９】図１４に示した光ディスク装置４１０にお
いては、図１３に示した光ディスク装置３１０と同様
に、ナイフエッジ法において最も検出精度が高く安定す
る光軸中心近傍を含む直線で分割して抜き出した半分の
検出光１２ａを用いて焦点ぼけを検出する構成としたの
で、焦点ぼけ検出の精度を向上できるのみならず、最も
高い検出信頼性を確保している。
いては、図１３に示した光ディスク装置３１０と同様
に、ナイフエッジ法において最も検出精度が高く安定す
る光軸中心近傍を含む直線で分割して抜き出した半分の
検出光１２ａを用いて焦点ぼけを検出する構成としたの
で、焦点ぼけ検出の精度を向上できるのみならず、最も
高い検出信頼性を確保している。
【０２００】図１５に示す光ディスク装置５１０は、図
１４に示した光ディスク装置４１０を、さらに改良した
もので、ホログラム素子５０１は、第１ないし第５の５
つの領域すなわち領域５０１ａ，５０１ｂ（内側），
（２つめの）５０１ｂ（外側），５０１ｃおよび５０１
ｄを有し、領域５０１ｂを通過するレーザ光１２ｂと領
域５０１ｃを通過するレーザ光１２ｃを用いて球面収差
を検出することを特徴としている。また、領域５０１ｃ
と領域５０１ａとの間の境界線の半径は、図１４または
図１３に示した光ディスク装置と同様に、（11）式を満
足するもので、球面収差を増感することができる。な
お、対応する光検出器５２９の検出領域も、０次光（中
心部分）が結像される５２９ａ，５２９ｄと±１次光
（外郭部分）が結像されるされる５２９ｂ，５２９ｃと
に区分されている。また、中間部分すなわちレーザ１２
により形成されるスポットのうちの中心部分と外郭部分
との間に定義されるスポット１２ａと１２ｄの一部は、
この例では利用しない。
１４に示した光ディスク装置４１０を、さらに改良した
もので、ホログラム素子５０１は、第１ないし第５の５
つの領域すなわち領域５０１ａ，５０１ｂ（内側），
（２つめの）５０１ｂ（外側），５０１ｃおよび５０１
ｄを有し、領域５０１ｂを通過するレーザ光１２ｂと領
域５０１ｃを通過するレーザ光１２ｃを用いて球面収差
を検出することを特徴としている。また、領域５０１ｃ
と領域５０１ａとの間の境界線の半径は、図１４または
図１３に示した光ディスク装置と同様に、（11）式を満
足するもので、球面収差を増感することができる。な
お、対応する光検出器５２９の検出領域も、０次光（中
心部分）が結像される５２９ａ，５２９ｄと±１次光
（外郭部分）が結像されるされる５２９ｂ，５２９ｃと
に区分されている。また、中間部分すなわちレーザ１２
により形成されるスポットのうちの中心部分と外郭部分
との間に定義されるスポット１２ａと１２ｄの一部は、
この例では利用しない。
【０２０１】また、ホログラム素子５０１に関し、（1
0）式に示した範囲の検出光特性を変化させる（光量減
衰または／および位相変化）場合には、球面収差を検出
する際の感度が逆に低下することを上述したが、図１５
に示した光ディスク装置５１０においては、逆にこの特
性を積極的に活用している。すなわち、光検出器５２０
上で検出感度が増加されているレーザ光１２ｃと、逆に
検出感度が低下しているレーザ光１２ｂとを組み合わせ
ることで、球面収差を検出する際の感度を、一層向上さ
せることができる。
0）式に示した範囲の検出光特性を変化させる（光量減
衰または／および位相変化）場合には、球面収差を検出
する際の感度が逆に低下することを上述したが、図１５
に示した光ディスク装置５１０においては、逆にこの特
性を積極的に活用している。すなわち、光検出器５２０
上で検出感度が増加されているレーザ光１２ｃと、逆に
検出感度が低下しているレーザ光１２ｂとを組み合わせ
ることで、球面収差を検出する際の感度を、一層向上さ
せることができる。
【０２０２】ところで、図１４に示した光ディスク装置
４１０と図１５に示した光ディスク装置５１０に用いら
れるホログラム素子４０１および５０１では、回折パタ
ーン内のデューティを、５０％としている。すなわち、
０次回折光成分を０（回折せずにそのまま直進する透過
光の光量比が０）になるように設計してある。また、同
時に、ホログラム素子４０１および５０１の構造をブレ
ーズ格子と同様に機能するようなブレーズ化（回折部分
が傾斜を持ち、特定方向へ回折し易くさせる構造）し
て、回折光のほとんどが＋１次回折光になるように（す
なわち−１次回折光の光量比率がほとんど０になるよう
に）工夫してある。さらに、回折縞の中心位置をずらし
て、＋１次回折光の光軸中心を、光検出セル４２９ｂ
（５２９ｂ）と４２９ｃ（５２９ｃ）との間の境界線上
もしくは光検出セル４２９ａ（５２９ａ）と４２９ｄ
（５２９ｄ）との間の境界線上に投射させるようにパタ
ーンを最適化している。
４１０と図１５に示した光ディスク装置５１０に用いら
れるホログラム素子４０１および５０１では、回折パタ
ーン内のデューティを、５０％としている。すなわち、
０次回折光成分を０（回折せずにそのまま直進する透過
光の光量比が０）になるように設計してある。また、同
時に、ホログラム素子４０１および５０１の構造をブレ
ーズ格子と同様に機能するようなブレーズ化（回折部分
が傾斜を持ち、特定方向へ回折し易くさせる構造）し
て、回折光のほとんどが＋１次回折光になるように（す
なわち−１次回折光の光量比率がほとんど０になるよう
に）工夫してある。さらに、回折縞の中心位置をずらし
て、＋１次回折光の光軸中心を、光検出セル４２９ｂ
（５２９ｂ）と４２９ｃ（５２９ｃ）との間の境界線上
もしくは光検出セル４２９ａ（５２９ａ）と４２９ｄ
（５２９ｄ）との間の境界線上に投射させるようにパタ
ーンを最適化している。
【０２０３】このことは、図７（ｂ）を用いて前に説明
した通り、対物レンズ１９に入射するレーザ光１２の光
軸中心から半径ｒまでの部分を遮光（または透過光量を
減衰あるいは位相変化）すると、合焦時の中心強度の最
大位置（最小錯乱円）が、εだけずれることを利用し、
このεの位置を、発光点と見なした場合、εから発光し
た光は、光ディスク３の記録層３ｂあるいは３ｄで反射
されて再び対物レンズ１９に戻された後に収束光となる
ことを利用して、その収束光を、図８の右側に示した検
出光学系に入射させると、第２の光検出器２９の近傍で
の集光点のずれ量ζが、（１）式のδをεに置き換えた
値と等しくなることを示している。
した通り、対物レンズ１９に入射するレーザ光１２の光
軸中心から半径ｒまでの部分を遮光（または透過光量を
減衰あるいは位相変化）すると、合焦時の中心強度の最
大位置（最小錯乱円）が、εだけずれることを利用し、
このεの位置を、発光点と見なした場合、εから発光し
た光は、光ディスク３の記録層３ｂあるいは３ｄで反射
されて再び対物レンズ１９に戻された後に収束光となる
ことを利用して、その収束光を、図８の右側に示した検
出光学系に入射させると、第２の光検出器２９の近傍で
の集光点のずれ量ζが、（１）式のδをεに置き換えた
値と等しくなることを示している。
【０２０４】従って、この収束光を、従来の焦点ぼけ検
出用光学系で検出すると、擬似的な焦点ぼけ検出信号が
得られる。このように、図８に示す光学系モデルにおい
て、擬似球面収差発生＋増感用フィルタ機能付加素子２
６で擬似的に球面収差を発生させると共にレーザ光１２
の光軸中心から半径ｒまでの部分を遮光（または透過光
量減衰あるいは位相変化）すると、合焦時であるにも関
わらず、光ディスク３の記録層３ｂまたは３ｄの手前ε
の所で中心強度が最大となり（この位置が擬似的な発光
点と見なされ）、図８の右側の検出光学系を経た後には
第２の光検出器２９上では擬似的な焦点ぼけ信号が検出
される。
出用光学系で検出すると、擬似的な焦点ぼけ検出信号が
得られる。このように、図８に示す光学系モデルにおい
て、擬似球面収差発生＋増感用フィルタ機能付加素子２
６で擬似的に球面収差を発生させると共にレーザ光１２
の光軸中心から半径ｒまでの部分を遮光（または透過光
量減衰あるいは位相変化）すると、合焦時であるにも関
わらず、光ディスク３の記録層３ｂまたは３ｄの手前ε
の所で中心強度が最大となり（この位置が擬似的な発光
点と見なされ）、図８の右側の検出光学系を経た後には
第２の光検出器２９上では擬似的な焦点ぼけ信号が検出
される。
【０２０５】以上の理由から、光ディスク３の透明保護
層（カバー層）３ａの厚みのムラにより球面収差が発生
した場合、第１の検出光学系（焦点ぼけ検出系）を用い
て、正確に焦点ぼけ補正を行い、同時に第２の検出光学
系（球面収差検出系）により光軸中心から半径ｒまでの
部分を遮光（または透過光量減衰あるいは位相変化）さ
せた後に、従来の既存の焦点ぼけ検出光学系で、信号検
出をすると、擬似的な焦点ぼけ検出信号の形で球面収差
量を検出できる。その現象を利用して球面収差検出系を
構成した例を図１６に示す。
層（カバー層）３ａの厚みのムラにより球面収差が発生
した場合、第１の検出光学系（焦点ぼけ検出系）を用い
て、正確に焦点ぼけ補正を行い、同時に第２の検出光学
系（球面収差検出系）により光軸中心から半径ｒまでの
部分を遮光（または透過光量減衰あるいは位相変化）さ
せた後に、従来の既存の焦点ぼけ検出光学系で、信号検
出をすると、擬似的な焦点ぼけ検出信号の形で球面収差
量を検出できる。その現象を利用して球面収差検出系を
構成した例を図１６に示す。
【０２０６】図１６に示す光ディスク装置６１０は、球
面収差検出用に、一般的な焦点ぼけ検出法として知られ
ている非点収差法を利用している。すなわち図１６に示
すようにホログラム素子６０１は、第１および第２の領
域６０１ｂと６０１ｃの２領域に分割されるとともに、
各領域の回折縞の中心がずらされることで、領域６０１
ｃで回折した＋１次回折光の光軸中心が、光検出器６２
５の第５ないし第８の光検出セル６２５ｅ，６２５ｆ，
６２５ｇおよび６２５ｈに囲まれた中心位置に結像され
るように定義されている。なお、ホログラム素子６０１
の２つの領域６０１ｂと６０１ｃは、図１５（または図
１４）に説明したホログラム素子５０１（４０１）と同
様に、それぞれ、ブレーズ格子と同様に機能するような
ブレーズ化（回折部分が傾斜を持ち、特定方向へ回折し
易くさせる構造）されているので、＋１次回折光強度
は、−１次光回折光強度よりもはるかに大きくなる。従
って、各回折光強度の比率は、０次回折光強度、＋１次
回折光強度、−１次光強度、＋２次光強度、−２次光強
度の順に、１：１：０：０：０となる。
面収差検出用に、一般的な焦点ぼけ検出法として知られ
ている非点収差法を利用している。すなわち図１６に示
すようにホログラム素子６０１は、第１および第２の領
域６０１ｂと６０１ｃの２領域に分割されるとともに、
各領域の回折縞の中心がずらされることで、領域６０１
ｃで回折した＋１次回折光の光軸中心が、光検出器６２
５の第５ないし第８の光検出セル６２５ｅ，６２５ｆ，
６２５ｇおよび６２５ｈに囲まれた中心位置に結像され
るように定義されている。なお、ホログラム素子６０１
の２つの領域６０１ｂと６０１ｃは、図１５（または図
１４）に説明したホログラム素子５０１（４０１）と同
様に、それぞれ、ブレーズ格子と同様に機能するような
ブレーズ化（回折部分が傾斜を持ち、特定方向へ回折し
易くさせる構造）されているので、＋１次回折光強度
は、−１次光回折光強度よりもはるかに大きくなる。従
って、各回折光強度の比率は、０次回折光強度、＋１次
回折光強度、−１次光強度、＋２次光強度、−２次光強
度の順に、１：１：０：０：０となる。
【０２０７】なお、ホログラム素子６０１の中央部分を
通過した０次回折光（直進透過光）は、球面レンズ２３
とシリンドリカルレンズ２４を通過して、光検出器６２
５の光検出セル６２５ａないし６２５ｄ上に照射され、
広く非点収差法と呼ばれている焦点ぼけ検出方法により
焦点ぼけ量を検出し、焦点ぼけ検出・補正制御回路系１
１１により焦点ぼけ補正用コイル２０に電流を流して対
物レンズ１９の位置を移動させて焦点ぼけ補正を行う。
通過した０次回折光（直進透過光）は、球面レンズ２３
とシリンドリカルレンズ２４を通過して、光検出器６２
５の光検出セル６２５ａないし６２５ｄ上に照射され、
広く非点収差法と呼ばれている焦点ぼけ検出方法により
焦点ぼけ量を検出し、焦点ぼけ検出・補正制御回路系１
１１により焦点ぼけ補正用コイル２０に電流を流して対
物レンズ１９の位置を移動させて焦点ぼけ補正を行う。
【０２０８】また、ホログラム素子６０１の第１の領域
６０１ｂと第２の領域６０１ｃとの間の境界線（境界
円）の半径ｒは、前に説明した（11）式を満足するよう
に、設定されている。従って、光ディスク３上の記録層
３ｂあるいは３ｄに常に焦点を合わせた状態でホログラ
ム素子６０１の領域６０１ｃで回折した＋１次回折光
は、球面収差検出感度が増感されて、あたかも図５に示
したモデルにおいて、図７（ｂ）で説明したように集光
位置がδからεへ増加し、その増加量が検出光学系上
で、（１）式に示すように、さらに拡大される。このよ
うに、球面収差の位置（最小錯乱円の位置）のδからε
への変化の差分に応じて、光検出セル６２５ｅ，６２５
ｆ，６２５ｇおよび６２５ｈに照射されるレーザ光１２
ｃは、擬似的焦点ぼけ量を発生させる。その結果、光検
出器６２５上に投影されるレーザ光１２ｃのパターン
は、図１６（光検出セル６２５ｅ，６２５ｆ，６２５ｇ
および６２５ｈ）に示した通り、（光検出セル６２５
ａ，６２５ｂ，６２５ｃおよび６２５ｄに結像されたよ
うな）完全な円形を保持した環状の形状から、楕円形の
環状になる。
６０１ｂと第２の領域６０１ｃとの間の境界線（境界
円）の半径ｒは、前に説明した（11）式を満足するよう
に、設定されている。従って、光ディスク３上の記録層
３ｂあるいは３ｄに常に焦点を合わせた状態でホログラ
ム素子６０１の領域６０１ｃで回折した＋１次回折光
は、球面収差検出感度が増感されて、あたかも図５に示
したモデルにおいて、図７（ｂ）で説明したように集光
位置がδからεへ増加し、その増加量が検出光学系上
で、（１）式に示すように、さらに拡大される。このよ
うに、球面収差の位置（最小錯乱円の位置）のδからε
への変化の差分に応じて、光検出セル６２５ｅ，６２５
ｆ，６２５ｇおよび６２５ｈに照射されるレーザ光１２
ｃは、擬似的焦点ぼけ量を発生させる。その結果、光検
出器６２５上に投影されるレーザ光１２ｃのパターン
は、図１６（光検出セル６２５ｅ，６２５ｆ，６２５ｇ
および６２５ｈ）に示した通り、（光検出セル６２５
ａ，６２５ｂ，６２５ｃおよび６２５ｄに結像されたよ
うな）完全な円形を保持した環状の形状から、楕円形の
環状になる。
【０２０９】このパターン変化を、厚みムラ検出・補正
制御回路系１１４で信号処理した後、厚みムラ（球面収
差）量に換算し、厚みムラ補正用凸レンズ駆動コイル１
８に対応する電流を流して厚みムラ補正用凸レンズ１７
を所定の方向に、所定量移動させることで、光ディスク
３のカバー層３ａの厚みムラにより発生する球面収差の
影響を除去することができる。また、図１６に示した光
ディスク装置６１０も、図１に示した光ヘッド装置およ
びその光ヘッド装置を用いた情報記録再生装置と同様の
構成であることは、いうまでもない。なお、球面収差検
出系１１４と焦点ぼけ検出系１１１は、兼用であるが、
球面収差検出系１１４で用いられるレーザ光と焦点ぼけ
検出系１１１で用いられるレーザ光とは、ホログラム素
子６０１で完全に分離されているので、光学的には、ク
ロストークのない独立系と見なすことができる。
制御回路系１１４で信号処理した後、厚みムラ（球面収
差）量に換算し、厚みムラ補正用凸レンズ駆動コイル１
８に対応する電流を流して厚みムラ補正用凸レンズ１７
を所定の方向に、所定量移動させることで、光ディスク
３のカバー層３ａの厚みムラにより発生する球面収差の
影響を除去することができる。また、図１６に示した光
ディスク装置６１０も、図１に示した光ヘッド装置およ
びその光ヘッド装置を用いた情報記録再生装置と同様の
構成であることは、いうまでもない。なお、球面収差検
出系１１４と焦点ぼけ検出系１１１は、兼用であるが、
球面収差検出系１１４で用いられるレーザ光と焦点ぼけ
検出系１１１で用いられるレーザ光とは、ホログラム素
子６０１で完全に分離されているので、光学的には、ク
ロストークのない独立系と見なすことができる。
【０２１０】以下に、図２に示した光ディスク装置１０
に組み込まれるホログラム素子２６を用いた波面分割の
ためのホログラム素子の領域分割に用いた数式（Ａ−
１）〜（Ａ−15）を示す。
に組み込まれるホログラム素子２６を用いた波面分割の
ためのホログラム素子の領域分割に用いた数式（Ａ−
１）〜（Ａ−15）を示す。
【０２１１】Ａ１）ベッセル関数の定義とベッセル関数
を含む展開 ベッセル関数は、
を含む展開 ベッセル関数は、
【数５５】
と定義される。
【０２１２】（Ａ−１）式より、
【数５６】
が導かれる。
【０２１３】上述したベッセル関数は、
【数５７】
に示す特性を有するから、（Ａ−３）式から、
【数５８】
が得られる。
【０２１４】従って、
【数５９】
が得られる。
【０２１５】（Ａ−１）式を（Ａ−５）式に代入する
と、
と、
【数６０】
と置き換えられる。
【０２１６】（Ａ−６）式から、
【数６１】
【０２１７】
【数６２】
【０２１８】および
【数６３】
が得られる。
【０２１９】なお、ｇ（ｒ，φ）をヘンケル変換する
と、
と、
【数６４】
【０２２０】および
【数６５】
となる。
【０２２１】ｇ（ｒ，φ）が、
【数６６】
の構造を有するとき、（Ａ−10）式は、
【数６７】
となる。
【０２２２】（Ａ−13）式は、（Ａ−12）式を（Ａ−1
1）式に代入し、（Ａ−４）式を用いることで、（Ａ−1
3）式が、ｂ≦ｒ≦ａおよびｂ≒ａの条件下で、
1）式に代入し、（Ａ−４）式を用いることで、（Ａ−1
3）式が、ｂ≦ｒ≦ａおよびｂ≒ａの条件下で、
【数６８】
【０２２３】および、
【数６９】
と定義される。
【０２２４】また、以下に示す、
【数７０】
は、上述した（５）式を導くために用いられる。
【０２２５】次に、図２、図１２〜図１６に示した光デ
ィスク装置において、 １）情報記録再生装置に情報記録媒体を装着した後、情
報の再生、または情報の記録を開始するまでの間に、厚
みムラの影響を補正する方法、およびその方法の制御開
始、 ２）複数層の光反射層または記録層を有する情報記録媒
体に対し、光反射層または記録層のうちの光が集光され
る層を層間移動させた（層を切り替えた）直後の情報の
再生もしくは情報の記録を開始するまでの間に、厚みム
ラの影響を補正する方法およびその方法の制御開始、お
よび ３）複数層の光反射層または記録層を有する情報記録媒
体の任意の層に光を集光して情報を再生し、または情報
を記録している間に、ランダムに発生する層間飛び（イ
レギュラーな層間移動）を検出する方法のそれぞれにつ
いて詳細に説明する。
ィスク装置において、 １）情報記録再生装置に情報記録媒体を装着した後、情
報の再生、または情報の記録を開始するまでの間に、厚
みムラの影響を補正する方法、およびその方法の制御開
始、 ２）複数層の光反射層または記録層を有する情報記録媒
体に対し、光反射層または記録層のうちの光が集光され
る層を層間移動させた（層を切り替えた）直後の情報の
再生もしくは情報の記録を開始するまでの間に、厚みム
ラの影響を補正する方法およびその方法の制御開始、お
よび ３）複数層の光反射層または記録層を有する情報記録媒
体の任意の層に光を集光して情報を再生し、または情報
を記録している間に、ランダムに発生する層間飛び（イ
レギュラーな層間移動）を検出する方法のそれぞれにつ
いて詳細に説明する。
【０２２６】図１１を用いて前に説明したように、層間
異常飛びは、図１１（ｄ）と図１１（ｆ）の縦軸である
厚みムラ検出信号の和信号すなわちす加算器の出力レベ
ルとして説明される。
異常飛びは、図１１（ｄ）と図１１（ｆ）の縦軸である
厚みムラ検出信号の和信号すなわちす加算器の出力レベ
ルとして説明される。
【０２２７】図１７（ａ）〜図１７（ｇ）は、図２（も
しくは図１２〜図１６）に示した光ディスク装置におけ
る焦点ぼけ検出信号、および厚みムラ補正用凸レンズ１
７の位置を異なる３箇所に設定した場合の厚みムラ検出
信号と厚みムラ検出の和信号の変化の状況を、それぞれ
図１７（ｂ）と（ｃ）、図１７（ｄ）と（ｅ）、図１７
（ｆ）と（ｇ）の組として示したグラフである。なお、
図１７（ａ）〜（ｇ）では、焦点ぼけ補正制御が作動
し、上側記録層３ｄ位置に対物レンズ１９が合焦状態で
ある場合を考える。
しくは図１２〜図１６）に示した光ディスク装置におけ
る焦点ぼけ検出信号、および厚みムラ補正用凸レンズ１
７の位置を異なる３箇所に設定した場合の厚みムラ検出
信号と厚みムラ検出の和信号の変化の状況を、それぞれ
図１７（ｂ）と（ｃ）、図１７（ｄ）と（ｅ）、図１７
（ｆ）と（ｇ）の組として示したグラフである。なお、
図１７（ａ）〜（ｇ）では、焦点ぼけ補正制御が作動
し、上側記録層３ｄ位置に対物レンズ１９が合焦状態で
ある場合を考える。
【０２２８】図１７（ｂ）と（ｃ）に示されるように、
厚みムラ補正用凸レンズ１７の位置を補正するために、
厚みムラ補正コイル１８に所定の電圧を印加した直後の
残留厚みムラ量（球面収差の残留誤差量）が大きな状態
では、図１７（ｃ）に示す和信号のレベルは、Ｌth（図
１１（ｄ）または（ｆ）で前に定義されている）の大き
さよりも、はるかに小さな値（概ね「０」）となる（厚
みムラ補正用凸レンズ１７の位置が図１７（ａ）に示す
合焦位置からはるかに離れている）。
厚みムラ補正用凸レンズ１７の位置を補正するために、
厚みムラ補正コイル１８に所定の電圧を印加した直後の
残留厚みムラ量（球面収差の残留誤差量）が大きな状態
では、図１７（ｃ）に示す和信号のレベルは、Ｌth（図
１１（ｄ）または（ｆ）で前に定義されている）の大き
さよりも、はるかに小さな値（概ね「０」）となる（厚
みムラ補正用凸レンズ１７の位置が図１７（ａ）に示す
合焦位置からはるかに離れている）。
【０２２９】厚みムラ補正コイル１８に印加する電圧が
変化されて、対物レンズ１９の位置が図１７（ｄ）に示
す位置に到達すると、和信号のレベルは、図１７（ｅ）
に示す通り、Ｌthと概ね等しくなる。すなわち、厚みム
ラ補正用凸レンズ１７の位置の変更である補正により、
対物レンズ１９に影響する残留厚みムラ量（球面収差の
残留誤差量）が、かなり低減されたことが分かる。
変化されて、対物レンズ１９の位置が図１７（ｄ）に示
す位置に到達すると、和信号のレベルは、図１７（ｅ）
に示す通り、Ｌthと概ね等しくなる。すなわち、厚みム
ラ補正用凸レンズ１７の位置の変更である補正により、
対物レンズ１９に影響する残留厚みムラ量（球面収差の
残留誤差量）が、かなり低減されたことが分かる。
【０２３０】対物レンズ１９が、図１７（ｆ）に示す合
焦位置（目標位置）に到達すると、和信号のレベルは、
Ｌthの１．５倍〜２．５倍程度（ゲインコントロール可
能）となるとともに、厚みムラ検出信号の大きさも概ね
基準値に達する。
焦位置（目標位置）に到達すると、和信号のレベルは、
Ｌthの１．５倍〜２．５倍程度（ゲインコントロール可
能）となるとともに、厚みムラ検出信号の大きさも概ね
基準値に達する。
【０２３１】しかしながら、図２または図１２ないし図
１６に示したさまざまな光ディスク装置においては、前
に説明したように、 ｉ）記録媒体３の透明保護層（カバー層）３ａの厚みム
ラが大きく発生した場合、および ii）記録媒体３の透明保護層３ａの表面にゴミや傷が発
生した場合、 のいずれの場合にも、厚みムラ検出用の和信号（例えば
図２加算器５１の出力信号）レベルは、低下する。
１６に示したさまざまな光ディスク装置においては、前
に説明したように、 ｉ）記録媒体３の透明保護層（カバー層）３ａの厚みム
ラが大きく発生した場合、および ii）記録媒体３の透明保護層３ａの表面にゴミや傷が発
生した場合、 のいずれの場合にも、厚みムラ検出用の和信号（例えば
図２加算器５１の出力信号）レベルは、低下する。
【０２３２】従って、厚みムラ検出用の和信号が、ｉ）
すなわち厚みムラの発生またはii）すなわちゴミの付着
もしくは傷の発生のどちらを示しているかを識別する必
要がある。なお、カバー層３ａの厚さは、中心値が０．
１ｍｍであるから±０．０５ｍｍの範囲で厚みムラが検
出できることが要求される。
すなわち厚みムラの発生またはii）すなわちゴミの付着
もしくは傷の発生のどちらを示しているかを識別する必
要がある。なお、カバー層３ａの厚さは、中心値が０．
１ｍｍであるから±０．０５ｍｍの範囲で厚みムラが検
出できることが要求される。
【０２３３】以下、図２および図１２ないし図１６のそ
れぞれに示した光ディスク装置で、上述のカバー層３ａ
の厚みムラの変化もしくはカバー層３ａにゴミが付着し
たり傷が生じている場合のいずれかを特定可能な光検出
器の特性あるいは形状の特徴もしくは出力信号の処理に
ついて説明する。
れぞれに示した光ディスク装置で、上述のカバー層３ａ
の厚みムラの変化もしくはカバー層３ａにゴミが付着し
たり傷が生じている場合のいずれかを特定可能な光検出
器の特性あるいは形状の特徴もしくは出力信号の処理に
ついて説明する。
【０２３４】第１に、図２に示した光ディスク装置にお
いては、厚みムラ検出信号の他に、情報記録媒体３上の
透明保護層３ａ表面にゴミや傷が発生した場合も、出力
信号レベルは低下するので、カバー層の規定の厚さが
０．１ｍｍであるから±０．０５ｍｍ程度の厚みムラが
発生した場合でも、所定の出力信号レベルの出力が得ら
れる検出信号を抽出し、その検出信号と厚みムラ検出用
の和信号（加算器５１の出力信号レベル）との間の大き
さの差を比較することで、厚みムラを検出可能としてい
る。なお、情報記録媒体３のカバー層３ａ表面にゴミや
傷が発生した場合には出力信号レベルが低下するがカバ
ー層の厚みが±０．５ｍｍ程度の範囲で変化したとして
も、出力信号レベルが低下しない検出信号としては、図
２の装置では、例えば光検出セル２９ａから出力される
出力信号が利用可能である。
いては、厚みムラ検出信号の他に、情報記録媒体３上の
透明保護層３ａ表面にゴミや傷が発生した場合も、出力
信号レベルは低下するので、カバー層の規定の厚さが
０．１ｍｍであるから±０．０５ｍｍ程度の厚みムラが
発生した場合でも、所定の出力信号レベルの出力が得ら
れる検出信号を抽出し、その検出信号と厚みムラ検出用
の和信号（加算器５１の出力信号レベル）との間の大き
さの差を比較することで、厚みムラを検出可能としてい
る。なお、情報記録媒体３のカバー層３ａ表面にゴミや
傷が発生した場合には出力信号レベルが低下するがカバ
ー層の厚みが±０．５ｍｍ程度の範囲で変化したとして
も、出力信号レベルが低下しない検出信号としては、図
２の装置では、例えば光検出セル２９ａから出力される
出力信号が利用可能である。
【０２３５】例えば、光検出器２９ａの受光面積を、通
常の焦点ぼけ検出に要求される最小のサイズに比較して
面積比で２倍以上とし、カバー層３ａの厚みムラが発生
していない状態では、対物レンズ１９が合焦位置にある
時には、光検出セル２９ａ上に集光される光スポットの
大きさが所定の大きさ（焦点ぼけ検出用の設計値）とな
り、カバー層３ａに厚みムラが発生した場合には、焦点
ぼけ検出用の設計値に対して面積比で２倍以上の大きさ
の光スポットが光検出セル２９ａに投影されるように設
定することで、焦点ぼけの検出と合わせて、カバー層３
ａの厚みムラの発生を検出できる。換言すると、焦点ぼ
け信号の光スポットの大きさ（面積）がカバー層３ａの
厚みムラにより２倍以上の大きさに変化した場合であっ
てもその光スポットの全面積（全光量）を検出可能とす
ることで、対物レンズ１９の焦点ぼけ量を検出可能で、
カバー層３ａにゴミや傷が生じた場合以外の光スポット
の大きさの変動すなわちカバー層３ａの厚みムラを検出
することができる。
常の焦点ぼけ検出に要求される最小のサイズに比較して
面積比で２倍以上とし、カバー層３ａの厚みムラが発生
していない状態では、対物レンズ１９が合焦位置にある
時には、光検出セル２９ａ上に集光される光スポットの
大きさが所定の大きさ（焦点ぼけ検出用の設計値）とな
り、カバー層３ａに厚みムラが発生した場合には、焦点
ぼけ検出用の設計値に対して面積比で２倍以上の大きさ
の光スポットが光検出セル２９ａに投影されるように設
定することで、焦点ぼけの検出と合わせて、カバー層３
ａの厚みムラの発生を検出できる。換言すると、焦点ぼ
け信号の光スポットの大きさ（面積）がカバー層３ａの
厚みムラにより２倍以上の大きさに変化した場合であっ
てもその光スポットの全面積（全光量）を検出可能とす
ることで、対物レンズ１９の焦点ぼけ量を検出可能で、
カバー層３ａにゴミや傷が生じた場合以外の光スポット
の大きさの変動すなわちカバー層３ａの厚みムラを検出
することができる。
【０２３６】図１２に示した光ディスク装置では、焦点
ぼけ検出、トラックずれ検出および再生信号の検出に用
いる光検出器２５から検出される和信号は、情報記録媒
体３のカバー層３ａの厚みムラの影響をほとんど受けな
い。すなわち、カバー層３ａに厚みムラが生じても、光
検出器２５に投影されるレーザ光１２´の光スポット１
２ｄのスポット形状が大きく変化しないため、光検出器
２５から検出される和信号（例えば加算器８５の出力信
号）は、他の出力よりも多くなる。このため、厚みムラ
（球面収差）が発生しても、出力レベルの変動は、ほと
んど生じない。
ぼけ検出、トラックずれ検出および再生信号の検出に用
いる光検出器２５から検出される和信号は、情報記録媒
体３のカバー層３ａの厚みムラの影響をほとんど受けな
い。すなわち、カバー層３ａに厚みムラが生じても、光
検出器２５に投影されるレーザ光１２´の光スポット１
２ｄのスポット形状が大きく変化しないため、光検出器
２５から検出される和信号（例えば加算器８５の出力信
号）は、他の出力よりも多くなる。このため、厚みムラ
（球面収差）が発生しても、出力レベルの変動は、ほと
んど生じない。
【０２３７】図１３に示した光ディスク装置では、焦点
ぼけ検出に用いる光検出セル３２９ａおよび３２９ｂか
らの和信号（加算器８０の出力）は、対物レンズ１９の
合焦時には、光検出セル３２９ａ，３２９ｂの境界線上
に集光されるので、それぞれの光検出セル３２９ａ，３
２９ｂのサイズを、スポット１２ａに比較して大きく設
定可能である。従って、厚みムラが発生してもスポット
１２ａが光検出セル３２９ａ，３２９ｂの外へ、はみ出
すことがない。
ぼけ検出に用いる光検出セル３２９ａおよび３２９ｂか
らの和信号（加算器８０の出力）は、対物レンズ１９の
合焦時には、光検出セル３２９ａ，３２９ｂの境界線上
に集光されるので、それぞれの光検出セル３２９ａ，３
２９ｂのサイズを、スポット１２ａに比較して大きく設
定可能である。従って、厚みムラが発生してもスポット
１２ａが光検出セル３２９ａ，３２９ｂの外へ、はみ出
すことがない。
【０２３８】図１４に示した光ディスク装置において
は、図１３に示した例と同様に、焦点ぼけ検出に用いる
光検出セル４２９ａと４２９ｂからの和信号（加算器８
０の出力）が、厚みムラが発生してもスポット１２ａが
光検出セル４２９ａ，４２９ｂの外へ、はみ出すことが
ない。
は、図１３に示した例と同様に、焦点ぼけ検出に用いる
光検出セル４２９ａと４２９ｂからの和信号（加算器８
０の出力）が、厚みムラが発生してもスポット１２ａが
光検出セル４２９ａ，４２９ｂの外へ、はみ出すことが
ない。
【０２３９】すなわち、図１２ないし図１４に示した光
ディスク装置においては、カバー層の厚みが±０．５ｍ
ｍ程度の範囲で変化したとしても、出力信号レベルが低
下しない検出信号として上述した信号と厚みムラ検出の
和信号の出力レベル（加算器５１の出力）の信号レベル
も同様に低下するため、比較器５９の出力が変化せず、
記録層間異常飛び検出信号６０が発生しない。
ディスク装置においては、カバー層の厚みが±０．５ｍ
ｍ程度の範囲で変化したとしても、出力信号レベルが低
下しない検出信号として上述した信号と厚みムラ検出の
和信号の出力レベル（加算器５１の出力）の信号レベル
も同様に低下するため、比較器５９の出力が変化せず、
記録層間異常飛び検出信号６０が発生しない。
【０２４０】なお、記録または再生用のレーザ光の集光
スポットが上側記録層３ｄ上に集光していた状態（集光
スポットの記録層間の異常飛びが発生する前の状態）で
は、厚みムラ検出用のレーザ光スポット（図２の１２
ｂ，１２ｃ、図１２の１２ｂ，１２ｃ、図１３の１２
ｂ，１２ｃおよび図１４の１２ｃ）の大部分（全部）
は、厚みムラ検出用の光検出セル（図２の２９ｂ，２９
ｃ、図１２の２２９，２３０、図１３の３２９ｃ，３２
９ｄ、図１４の４２９ｃ，４２９ｄ）の領域内に集光さ
れるため、図１１（ｄ）の右側に示すように、比較器５
９の出力電圧は、所定値Ｌthのレベルを超えている。ま
た、記録または再生用のレーザ光の集光スポットが上側
記録層３ｄから下側記録層３ｂに、瞬時に移動した場
合、図１１（ｂ）で説明したように、焦点ぼけ補正制御
回路系１１１の周波数特性（遮断周波数Ｆcf）は、充分
高い（充分速い）ので、集光スポットが下側記録層３ｂ
に移った直後に焦点ぼけ補正制御が働き、すぐに合焦状
態に戻る。
スポットが上側記録層３ｄ上に集光していた状態（集光
スポットの記録層間の異常飛びが発生する前の状態）で
は、厚みムラ検出用のレーザ光スポット（図２の１２
ｂ，１２ｃ、図１２の１２ｂ，１２ｃ、図１３の１２
ｂ，１２ｃおよび図１４の１２ｃ）の大部分（全部）
は、厚みムラ検出用の光検出セル（図２の２９ｂ，２９
ｃ、図１２の２２９，２３０、図１３の３２９ｃ，３２
９ｄ、図１４の４２９ｃ，４２９ｄ）の領域内に集光さ
れるため、図１１（ｄ）の右側に示すように、比較器５
９の出力電圧は、所定値Ｌthのレベルを超えている。ま
た、記録または再生用のレーザ光の集光スポットが上側
記録層３ｄから下側記録層３ｂに、瞬時に移動した場
合、図１１（ｂ）で説明したように、焦点ぼけ補正制御
回路系１１１の周波数特性（遮断周波数Ｆcf）は、充分
高い（充分速い）ので、集光スポットが下側記録層３ｂ
に移った直後に焦点ぼけ補正制御が働き、すぐに合焦状
態に戻る。
【０２４１】しかし、図１１（ｃ），（ｄ）および図１
１（ｅ），（ｆ）を用いて前に説明したように厚みムラ
補正制御回路系１１４の周波数特性（遮断周波数Ｆct）
は、非常に低い（遅い）ので、厚みムラ補正は、焦点ぼ
け補正に比較して、数倍ないし百倍程度遅れる。従っ
て、大きな厚みムラ生じた状態が、比較的長い期間継続
される。
１（ｅ），（ｆ）を用いて前に説明したように厚みムラ
補正制御回路系１１４の周波数特性（遮断周波数Ｆct）
は、非常に低い（遅い）ので、厚みムラ補正は、焦点ぼ
け補正に比較して、数倍ないし百倍程度遅れる。従っ
て、大きな厚みムラ生じた状態が、比較的長い期間継続
される。
【０２４２】この場合、厚みムラ検出用のレーザ光のス
ポット（図２の１２ｂ，１２ｃ、図１２の１２ｂ，１２
ｃ、図１３の１２ｂ，１２ｃおよび図１４の１２ｃ）の
それぞれは、厚みムラ検出用の光検出セル（図２の２９
ｂ，２９ｃ、図１２の２２９，２３０、図１３の３２９
ｃ，３２９ｄ、図１４の４２９ｃ，４２９ｄ）から大き
くはみ出した状態で、対応する光検出セルに照射される
ので、厚みムラ検出信号の和信号である加算器５１出力
が大幅に低下する。
ポット（図２の１２ｂ，１２ｃ、図１２の１２ｂ，１２
ｃ、図１３の１２ｂ，１２ｃおよび図１４の１２ｃ）の
それぞれは、厚みムラ検出用の光検出セル（図２の２９
ｂ，２９ｃ、図１２の２２９，２３０、図１３の３２９
ｃ，３２９ｄ、図１４の４２９ｃ，４２９ｄ）から大き
くはみ出した状態で、対応する光検出セルに照射される
ので、厚みムラ検出信号の和信号である加算器５１出力
が大幅に低下する。
【０２４３】これにより、個々の光ディスク装置におけ
る比較器５９の出力レベルは、図１１（ｄ）に示した通
り、所定値Ｌthよりも低くなる。このように、比較器５
９の出力レベルが所定値Ｌthよりも低下した状態を検出
して、記録層間異常飛び検出信号６０を得る。
る比較器５９の出力レベルは、図１１（ｄ）に示した通
り、所定値Ｌthよりも低くなる。このように、比較器５
９の出力レベルが所定値Ｌthよりも低下した状態を検出
して、記録層間異常飛び検出信号６０を得る。
【０２４４】以下、記録媒体３の透明保護膜３ａに、ゴ
ミが付着したり、傷が生じた場合の影響を除去するた
め、厚みムラ検出の結果得られる図１１（ｄ）、図１１
（ｆ）、図１７（ｃ）、図１７（ｅ）ならびに図１７
（ｇ）のそれぞれに示した和信号を、比較器５９の出力
信号と置き換えて、焦点ぼけ補正制御が実行されている
間（フォーカス・サーボ・ループがＯＮの状態）に、
「厚みムラ補正制御の開始」、「厚みムラ補正制御の終
了」および「層間飛びによる異常検知」のそれぞれを可
能とする、補正制御動作の例を以下に説明する。
ミが付着したり、傷が生じた場合の影響を除去するた
め、厚みムラ検出の結果得られる図１１（ｄ）、図１１
（ｆ）、図１７（ｃ）、図１７（ｅ）ならびに図１７
（ｇ）のそれぞれに示した和信号を、比較器５９の出力
信号と置き換えて、焦点ぼけ補正制御が実行されている
間（フォーカス・サーボ・ループがＯＮの状態）に、
「厚みムラ補正制御の開始」、「厚みムラ補正制御の終
了」および「層間飛びによる異常検知」のそれぞれを可
能とする、補正制御動作の例を以下に説明する。
【０２４５】図１７（ａ）は、焦点ぼけ検出信号を表
し、図１７（ｂ）および（ｃ），図１７（ｄ）および
（ｅ）および図１７（ｆ）および（ｇ）のそれぞれの組
は、厚みムラ検出・補正制御回路系１１４内のスイッチ
５４を切断した状態で、駆動電圧発生部５６からの出力
電圧を変化させて厚みムラ補正用凸レンズ１７の位置を
異なる３箇所に設定した場合の厚みムラ検出信号（減算
器５０の出力信号）と厚みムラ検出の和信号（加算器５
１の出力信号）の出力の変化を示している。なお、それ
ぞれのグラフにおける横軸は、対物レンズ１９の焦点ぼ
け量、すなわち対物レンズ１９の相対的位置に対する焦
点ぼけ検出信号で、を示している。また、図１７（ａ）
に示されるように、一例として焦点ぼけ補正制御が作動
した結果、記録媒体３の上側記録層３ｄに対して対物レ
ンズ１９が合焦状態にある場合を考える。
し、図１７（ｂ）および（ｃ），図１７（ｄ）および
（ｅ）および図１７（ｆ）および（ｇ）のそれぞれの組
は、厚みムラ検出・補正制御回路系１１４内のスイッチ
５４を切断した状態で、駆動電圧発生部５６からの出力
電圧を変化させて厚みムラ補正用凸レンズ１７の位置を
異なる３箇所に設定した場合の厚みムラ検出信号（減算
器５０の出力信号）と厚みムラ検出の和信号（加算器５
１の出力信号）の出力の変化を示している。なお、それ
ぞれのグラフにおける横軸は、対物レンズ１９の焦点ぼ
け量、すなわち対物レンズ１９の相対的位置に対する焦
点ぼけ検出信号で、を示している。また、図１７（ａ）
に示されるように、一例として焦点ぼけ補正制御が作動
した結果、記録媒体３の上側記録層３ｄに対して対物レ
ンズ１９が合焦状態にある場合を考える。
【０２４６】図１７（ｂ）ないし（ｇ）から、駆動電圧
発生部５６の出力電圧値により補正後の残留厚みムラ量
（球面収差の残留誤差量）が大きい状態では、図１７
（ｂ）および（ｃ）に示される通り、和信号（比較器５
９の出力信号）レベルは、所定値Ｌthよりもはるかに小
さな値となることが認められる。
発生部５６の出力電圧値により補正後の残留厚みムラ量
（球面収差の残留誤差量）が大きい状態では、図１７
（ｂ）および（ｃ）に示される通り、和信号（比較器５
９の出力信号）レベルは、所定値Ｌthよりもはるかに小
さな値となることが認められる。
【０２４７】一方、駆動電圧発生部５６の出力電圧が変
化されてレンズが図１７（ｄ）の位置すなわち上側記録
層３ｄの合焦位置に移動されると、図１７（ｅ）に示す
ように、和信号（比較器５９の出力信号）レベルは、所
定値Ｌthよりも大きくなる。すなわち、厚みムラ補正後
に残留している残留厚みムラ量（球面収差の残留誤差
量）の大きさが抑制されたことが分かる。
化されてレンズが図１７（ｄ）の位置すなわち上側記録
層３ｄの合焦位置に移動されると、図１７（ｅ）に示す
ように、和信号（比較器５９の出力信号）レベルは、所
定値Ｌthよりも大きくなる。すなわち、厚みムラ補正後
に残留している残留厚みムラ量（球面収差の残留誤差
量）の大きさが抑制されたことが分かる。
【０２４８】さらに、駆動電圧発生部５６の出力電圧を
変化させると、図１７（ｆ）および（ｇ）に示されるよ
うに、上側記録層３ｄの合焦位置で、和信号（比較器５
９の出力信号）レベルが所定値Ｌthよりの倍程度まで大
きくなることが認められる。
変化させると、図１７（ｆ）および（ｇ）に示されるよ
うに、上側記録層３ｄの合焦位置で、和信号（比較器５
９の出力信号）レベルが所定値Ｌthよりの倍程度まで大
きくなることが認められる。
【０２４９】図１８は、集光スポットの記録層間の異常
飛び検出以外の応用例として、厚みムラ検出信号の和信
号（比較器５９の出力）を用いて厚みムラ量が少ない状
態を探し、厚みムラ検出・補正制御の開始タイミングを
抽出することのできる方法の一例を説明する概略図（フ
ローチャート）である。
飛び検出以外の応用例として、厚みムラ検出信号の和信
号（比較器５９の出力）を用いて厚みムラ量が少ない状
態を探し、厚みムラ検出・補正制御の開始タイミングを
抽出することのできる方法の一例を説明する概略図（フ
ローチャート）である。
【０２５０】まず、情報記録媒体３を、図２または図１
２ないし図１６に説明したいずれかのタイプの情報記録
再生装置（または情報再生装置）に装着する（ＳＴ０
１）。
２ないし図１６に説明したいずれかのタイプの情報記録
再生装置（または情報再生装置）に装着する（ＳＴ０
１）。
【０２５１】続いて、図示しないスピンドルモータが回
転され、情報記録媒体３が所定の速度で回転される。
（ＳＴ０２）。
転され、情報記録媒体３が所定の速度で回転される。
（ＳＴ０２）。
【０２５２】次に、厚みムラ補正の最適位置を探す工程
が実行される。この工程に先立って、厚みムラ補正用凸
レンズ１７の位置が、暫定的な中立位置に移動される。
なお、厚みムラ補正用凸レンズ１７は、例えば図示しな
いばね材等を介して固定系の所定の位置に配置されてい
る場合には、厚みムラ検出・補正制御回路系１１４内の
スイッチ５４が切断された状態、すなわち駆動電圧発生
部５６の出力電圧が基準電圧に設定されて厚みムラ補正
凸レンズ駆動用コイル１８に電流が流されていない状態
では、ばね材の働きにより、厚みムラ補正用凸レンズ１
７は、「中立位置」に固定されているか、または厚みム
ラ補正用凸レンズ１７が図示しない摺動機構により固定
部に対して所定の位置関係に位置されているような、ば
ね材が介在しない構造の場合には、光学的な原理を利用
した位置センサあるいは静電容量的原理を利用した位置
センサが配置され、この位置センサ出力が基準電圧にな
る位置で、厚みムラ補正用凸レンズ１７の「中立位置」
が決定される。また、厚みムラ補正用凸レンズ１７の中
立位置の近傍では球面収差の補正量は、概ね「０」であ
る。なお、記録層が１層構造である情報記録媒体に対し
ては、透明保護層３ａの厚みが理想状態の時に、ほとん
ど球面収差補正（厚みムラ補正）が必要が無いので、こ
の厚みムラ補正用凸レンズ１７の中立位置近傍が厚みム
ラ補正の最適位置に相当する。また、ＮＡの高い対物レ
ンズを用いる情報再生（記録再生）装置に対応される情
報記録媒体においても、透明保護層３ａの表面から下側
記録層３ｂまでの距離と透明保護層３ａ表面から上側記
録層３ｄまでの距離の平均値は、球面収差補正量が概ね
「０」であるから、片側から再生もしくは記録が可能な
記録層が複数層ある場合には、上側記録層３ｄと下側記
録層３ｂの中央位置での厚みムラ補正の最適位置が、厚
みムラ補正用凸レンズ１７の「中立位置」の近傍とな
る。なお、このように、厚みムラ補正用の凸レンズを
「中立位置」またはその近傍に位置させておくことによ
り、厚みムラ補正の最適位置の近傍を探すために要求さ
れる時間を短縮できる。
が実行される。この工程に先立って、厚みムラ補正用凸
レンズ１７の位置が、暫定的な中立位置に移動される。
なお、厚みムラ補正用凸レンズ１７は、例えば図示しな
いばね材等を介して固定系の所定の位置に配置されてい
る場合には、厚みムラ検出・補正制御回路系１１４内の
スイッチ５４が切断された状態、すなわち駆動電圧発生
部５６の出力電圧が基準電圧に設定されて厚みムラ補正
凸レンズ駆動用コイル１８に電流が流されていない状態
では、ばね材の働きにより、厚みムラ補正用凸レンズ１
７は、「中立位置」に固定されているか、または厚みム
ラ補正用凸レンズ１７が図示しない摺動機構により固定
部に対して所定の位置関係に位置されているような、ば
ね材が介在しない構造の場合には、光学的な原理を利用
した位置センサあるいは静電容量的原理を利用した位置
センサが配置され、この位置センサ出力が基準電圧にな
る位置で、厚みムラ補正用凸レンズ１７の「中立位置」
が決定される。また、厚みムラ補正用凸レンズ１７の中
立位置の近傍では球面収差の補正量は、概ね「０」であ
る。なお、記録層が１層構造である情報記録媒体に対し
ては、透明保護層３ａの厚みが理想状態の時に、ほとん
ど球面収差補正（厚みムラ補正）が必要が無いので、こ
の厚みムラ補正用凸レンズ１７の中立位置近傍が厚みム
ラ補正の最適位置に相当する。また、ＮＡの高い対物レ
ンズを用いる情報再生（記録再生）装置に対応される情
報記録媒体においても、透明保護層３ａの表面から下側
記録層３ｂまでの距離と透明保護層３ａ表面から上側記
録層３ｄまでの距離の平均値は、球面収差補正量が概ね
「０」であるから、片側から再生もしくは記録が可能な
記録層が複数層ある場合には、上側記録層３ｄと下側記
録層３ｂの中央位置での厚みムラ補正の最適位置が、厚
みムラ補正用凸レンズ１７の「中立位置」の近傍とな
る。なお、このように、厚みムラ補正用の凸レンズを
「中立位置」またはその近傍に位置させておくことによ
り、厚みムラ補正の最適位置の近傍を探すために要求さ
れる時間を短縮できる。
【０２５３】詳細には、厚みムラ補正用駆動コイル１８
に所定の大きさの電流が供給され、厚みムラ補正用凸レ
ンズ１７がゆっくり移動される。この厚みムラ補正用凸
レンズの移動により補正後の厚みムラ量（球面収差の残
留誤差量）が最小となる（少ない）位置が求められる
（検出される）。実際には、対物レンズ１９により集光
される集光スポット位置が記録媒体３の上側記録層３ｄ
と下側記録層３Ｂとの間の概ね中央に位置された時点
で、球面収差補正を最適化する位置に厚みムラ補正用凸
レンズ１７が移動するように、厚みムラ補正用コイル１
８に、所定の大きさかつ所定の極性の電流が供給される
（ＳＴ０３）。
に所定の大きさの電流が供給され、厚みムラ補正用凸レ
ンズ１７がゆっくり移動される。この厚みムラ補正用凸
レンズの移動により補正後の厚みムラ量（球面収差の残
留誤差量）が最小となる（少ない）位置が求められる
（検出される）。実際には、対物レンズ１９により集光
される集光スポット位置が記録媒体３の上側記録層３ｄ
と下側記録層３Ｂとの間の概ね中央に位置された時点
で、球面収差補正を最適化する位置に厚みムラ補正用凸
レンズ１７が移動するように、厚みムラ補正用コイル１
８に、所定の大きさかつ所定の極性の電流が供給される
（ＳＴ０３）。
【０２５４】なお、ステップＳＴ０３において、焦点ぼ
け補正制御の開始時（焦点ぼけ検出・補正制御回路系１
１１のスイッチ８４（図２、図１２ないし図１６）を接
続した時）に、初期設定として厚みムラ補正用凸レンズ
１７を中立位置に移動させて厚みムラ補正制御系１０２
を中立状態へ設定してあるので、対物レンズ１９が合焦
状態にある記録層が上側記録層３ｄと下側記録層３ｂの
どちらであるかが、分かる。
け補正制御の開始時（焦点ぼけ検出・補正制御回路系１
１１のスイッチ８４（図２、図１２ないし図１６）を接
続した時）に、初期設定として厚みムラ補正用凸レンズ
１７を中立位置に移動させて厚みムラ補正制御系１０２
を中立状態へ設定してあるので、対物レンズ１９が合焦
状態にある記録層が上側記録層３ｄと下側記録層３ｂの
どちらであるかが、分かる。
【０２５５】次に、焦点ぼけ補正制御を開始する前に、
誤って記録層３ｂまたは記録層３ｄに、不要な情報を誤
記録しないように、光ヘッド装置が、情報記録媒体３上
の例えば最内周位置等のような特定位置へ移動される
（ＳＴ０４）。
誤って記録層３ｂまたは記録層３ｄに、不要な情報を誤
記録しないように、光ヘッド装置が、情報記録媒体３上
の例えば最内周位置等のような特定位置へ移動される
（ＳＴ０４）。
【０２５６】続いて、図示しない発光制御部（レーザ駆
動回路）から所定の駆動電流が供給されることで、半導
体レーザ素子１１から所定波長のレーザ光１２が出射さ
れる（ＳＴ０５）。
動回路）から所定の駆動電流が供給されることで、半導
体レーザ素子１１から所定波長のレーザ光１２が出射さ
れる（ＳＴ０５）。
【０２５７】以下、焦点ぼけ補正制御が開始（フォーカ
ス・サーボ・ループがオン）され、焦点ぼけ検出・補正
制御回路系１１１のスイッチ８４が切断された状態で、
出力電圧の大きさが徐々に変化する掃引電圧が、駆動電
圧発生部８６から対物レンズ駆動コイル（焦点ぼけ補正
コイル）２０に供給され、対物レンズ１９がゆっくり移
動される。詳細には、焦点ぼけ補正制御回路系１１１を
作動（スイッチ８４のオン）させる前に、対物レンズ１
９を情報記録媒体３から最も離れた位置へ一旦移動させ
た後、対物レンズ１９を徐々に情報記録媒体３に近付け
る。すなわち、焦点ぼけ検出用光検出器（図２の２５、
図１２の２５、図１３の３２９ａ，３２９ｂ、図１４の
４２９ａ，４２９ｂ、図１５の５２９ａ，５２９ｄ）か
ら出力される焦点ぼけ検出信号の和信号出力レベルは、
図１１を用いて前に説明したように、上側記録層３ｄま
たは下側記録層３ｂの合焦位置近傍では、Ｌfcより高く
なるので、この和信号のレベルを検出して合焦位置の近
傍を検出し、焦点ぼけ検出信号である減算器８１の出力
が基準電圧になった位置（図１１（ａ）参照）で、スイ
ッチ８４を接続して焦点ぼけ補正制御を開始する（ＳＴ
０６）。
ス・サーボ・ループがオン）され、焦点ぼけ検出・補正
制御回路系１１１のスイッチ８４が切断された状態で、
出力電圧の大きさが徐々に変化する掃引電圧が、駆動電
圧発生部８６から対物レンズ駆動コイル（焦点ぼけ補正
コイル）２０に供給され、対物レンズ１９がゆっくり移
動される。詳細には、焦点ぼけ補正制御回路系１１１を
作動（スイッチ８４のオン）させる前に、対物レンズ１
９を情報記録媒体３から最も離れた位置へ一旦移動させ
た後、対物レンズ１９を徐々に情報記録媒体３に近付け
る。すなわち、焦点ぼけ検出用光検出器（図２の２５、
図１２の２５、図１３の３２９ａ，３２９ｂ、図１４の
４２９ａ，４２９ｂ、図１５の５２９ａ，５２９ｄ）か
ら出力される焦点ぼけ検出信号の和信号出力レベルは、
図１１を用いて前に説明したように、上側記録層３ｄま
たは下側記録層３ｂの合焦位置近傍では、Ｌfcより高く
なるので、この和信号のレベルを検出して合焦位置の近
傍を検出し、焦点ぼけ検出信号である減算器８１の出力
が基準電圧になった位置（図１１（ａ）参照）で、スイ
ッチ８４を接続して焦点ぼけ補正制御を開始する（ＳＴ
０６）。
【０２５８】次に、駆動電圧発生部５６の出力電圧を徐
々に変化させて、対物レンズ１９の焦点が合っている
（対物レンズ１９が合焦状態にある）記録層に関し、残
留厚みムラ補正量（残留球面収差量）が少なくなる方向
へ、厚みムラ補正用凸レンズ１７を移動させる（ＳＴ０
７）。
々に変化させて、対物レンズ１９の焦点が合っている
（対物レンズ１９が合焦状態にある）記録層に関し、残
留厚みムラ補正量（残留球面収差量）が少なくなる方向
へ、厚みムラ補正用凸レンズ１７を移動させる（ＳＴ０
７）。
【０２５９】続いて、比較器５９の出力レベルが所定値
Ｌthを越えるまで、上述のステップＳＴ０７を継続する
（ＳＴ０８）。
Ｌthを越えるまで、上述のステップＳＴ０７を継続する
（ＳＴ０８）。
【０２６０】次に、厚みムラ補正制御を開始（シックネ
ス・サーボ・ループをオン）する。詳細には、ステップ
ＳＴ０８により、厚みムラ検出信号（減算器５０の出力
信号れべる）が概ね基準電圧である状態で（前に厚みム
ラ補正用凸レンズ１７を仮の中立位置に位置させている
ので）、対物レンズ１９が概ね合焦位置に位置されてい
るので、補正後の残留厚みムラ量（球面収差の残留誤差
量）は、概ね「０」の近傍である。この状態で、厚みム
ラ検出・補正制御回路系１１４のスイッチ５４をオンし
て、厚みムラ補正制御系１１４を作動させる（ＳＴ０
９）。
ス・サーボ・ループをオン）する。詳細には、ステップ
ＳＴ０８により、厚みムラ検出信号（減算器５０の出力
信号れべる）が概ね基準電圧である状態で（前に厚みム
ラ補正用凸レンズ１７を仮の中立位置に位置させている
ので）、対物レンズ１９が概ね合焦位置に位置されてい
るので、補正後の残留厚みムラ量（球面収差の残留誤差
量）は、概ね「０」の近傍である。この状態で、厚みム
ラ検出・補正制御回路系１１４のスイッチ５４をオンし
て、厚みムラ補正制御系１１４を作動させる（ＳＴ０
９）。
【０２６１】続いて、トラックずれ補正制御の開始（ト
ラック・サーボ・ループをオン）する。すなわち、図示
していないがトラックずれ検出・補正制御回路系１１２
内のスイッチを接続してトラックずれ補正制御系１０４
を作動させ、情報記録媒体３から情報を再生する（ＳＴ
１０）。
ラック・サーボ・ループをオン）する。すなわち、図示
していないがトラックずれ検出・補正制御回路系１１２
内のスイッチを接続してトラックずれ補正制御系１０４
を作動させ、情報記録媒体３から情報を再生する（ＳＴ
１０）。
【０２６２】ステップＳＴ１０において、目標の記録層
（３ａまたは３ｂ）の情報が再生されているか否かが判
断される（ＳＴ１１）。詳細には、ステップＳＴ１１に
おいて、情報記録媒体３内の図示しないプリアドレス情
報が再生され、目標の記録層３ｂまたは３ｄの情報を再
生しているか否かが確認され、目標の記録層の情報が再
生されていない場合（ＳＴ１１−ＮＯ）には、ステップ
ＳＴ０６からの対物レンズ１９に対する焦点ぼけ補正お
よび厚みムラ補正が、再び繰り返される（ＳＴ０６〜Ｓ
Ｔ１０）。
（３ａまたは３ｂ）の情報が再生されているか否かが判
断される（ＳＴ１１）。詳細には、ステップＳＴ１１に
おいて、情報記録媒体３内の図示しないプリアドレス情
報が再生され、目標の記録層３ｂまたは３ｄの情報を再
生しているか否かが確認され、目標の記録層の情報が再
生されていない場合（ＳＴ１１−ＮＯ）には、ステップ
ＳＴ０６からの対物レンズ１９に対する焦点ぼけ補正お
よび厚みムラ補正が、再び繰り返される（ＳＴ０６〜Ｓ
Ｔ１０）。
【０２６３】ステップＳＴ１１において、目標の記録層
の情報が再生されている場合（ＳＴ１１−ＹＥＳ）に
は、プリピットアドレス情報を利用して現在位置が認識
され、光学ヘッド全体を移動させる粗アクセスか、対物
レンズのみを移動させる密アクセスのいずれかのアクセ
ス制御が実行され、再生または記録開始位置へ到達した
時点から記録処理または再生処理が開始される（ＳＴ１
３）。
の情報が再生されている場合（ＳＴ１１−ＹＥＳ）に
は、プリピットアドレス情報を利用して現在位置が認識
され、光学ヘッド全体を移動させる粗アクセスか、対物
レンズのみを移動させる密アクセスのいずれかのアクセ
ス制御が実行され、再生または記録開始位置へ到達した
時点から記録処理または再生処理が開始される（ＳＴ１
３）。
【０２６４】なお、連続記録中または連続再生中には、
図２０を用いて以下に説明するした方法を用いて、外乱
振動等に起因して生じることのある記録層間の集光スポ
ットの異常外れ（異常飛び）を検出し、必要に応じて目
標トラックに戻す。
図２０を用いて以下に説明するした方法を用いて、外乱
振動等に起因して生じることのある記録層間の集光スポ
ットの異常外れ（異常飛び）を検出し、必要に応じて目
標トラックに戻す。
【０２６５】図１９は、図１８を用いて説明した厚みム
ラ検出信号の和信号（比較器５９の出力）を用いて厚み
ムラ量が少ない状態を探し、厚みムラ検出・補正制御の
開始タイミング抽出に用いる方法の変形例であって、情
報記録媒体３の片側から複数の記録層３ｂおよび３ｄの
両方にまたがって情報を記録し、または再生する処理方
法を説明する概略図（フローチャート）である。なお、
この場合、「焦点ぼけ補正制御」、「厚みムラ補正制
御」ならびに「トラックずれ補正制御」の全ての制御
（サーボ・ループ）を一旦切断して、対物レンズ１９
を、他の記録層３ｂ，３ｄへ移動させた後、再度「焦点
ぼけ補正制御」、「厚みムラ補正制御」および「トラッ
クずれ補正制御」の全ての制御を復帰（サーボ・ループ
をオン）させるものである。
ラ検出信号の和信号（比較器５９の出力）を用いて厚み
ムラ量が少ない状態を探し、厚みムラ検出・補正制御の
開始タイミング抽出に用いる方法の変形例であって、情
報記録媒体３の片側から複数の記録層３ｂおよび３ｄの
両方にまたがって情報を記録し、または再生する処理方
法を説明する概略図（フローチャート）である。なお、
この場合、「焦点ぼけ補正制御」、「厚みムラ補正制
御」ならびに「トラックずれ補正制御」の全ての制御
（サーボ・ループ）を一旦切断して、対物レンズ１９
を、他の記録層３ｂ，３ｄへ移動させた後、再度「焦点
ぼけ補正制御」、「厚みムラ補正制御」および「トラッ
クずれ補正制御」の全ての制御を復帰（サーボ・ループ
をオン）させるものである。
【０２６６】第１に、図示しないホストコンピュータか
ら情報記録から情報記録媒体３上の記録または再生すべ
き範囲が指定される（ＳＴ２１）。
ら情報記録から情報記録媒体３上の記録または再生すべ
き範囲が指定される（ＳＴ２１）。
【０２６７】ステップＳＴ２１により指定された範囲の
情報の再生またはその範囲に情報が記録される（ＳＴ２
２）。
情報の再生またはその範囲に情報が記録される（ＳＴ２
２）。
【０２６８】次に、一方の記録層内の記録または再生の
終了が判断され（ＳＴ２３）、終了していない場合に
は、終了するまで現在の再生または記録が継続される
（ＳＴ２３−ＮＯ）。
終了が判断され（ＳＴ２３）、終了していない場合に
は、終了するまで現在の再生または記録が継続される
（ＳＴ２３−ＮＯ）。
【０２６９】記録または再生が終了したならば（ＳＴ２
３−ＹＥＳ）、最初にトラックずれ補正制御を終了（ト
ラック・サーボ・ループをオフ）し（ＳＴ２４）、厚み
ムラ補正制御を終了（シックネス・サーボ・ループをオ
フ）する。すなわちスイッチ５４をオフする（ＳＴ２
５）。なお、ステップＳＴ２５においては、スイッチ８
４をオフする直前の駆動電圧発生部５６の出力（電圧
値）を、図示しないメモリもしくは図示しない電圧維持
回路により保持する。
３−ＹＥＳ）、最初にトラックずれ補正制御を終了（ト
ラック・サーボ・ループをオフ）し（ＳＴ２４）、厚み
ムラ補正制御を終了（シックネス・サーボ・ループをオ
フ）する。すなわちスイッチ５４をオフする（ＳＴ２
５）。なお、ステップＳＴ２５においては、スイッチ８
４をオフする直前の駆動電圧発生部５６の出力（電圧
値）を、図示しないメモリもしくは図示しない電圧維持
回路により保持する。
【０２７０】続いて、スイッチ８４をオフして焦点ぼけ
補正制御を終了（フォーカス・サーボ・ループをオフ）
し、駆動電圧発生部５６の出力を、図示しないメモリま
たは電圧維持回路により保持する。また、直後に駆動電
圧発生部８２から対物レンズ１９を移動させるための移
動パルスを発生させて、対物レンズ１９によりレーザ光
が集光される層を他の記録層に移動させる（ＳＴ２
６）。
補正制御を終了（フォーカス・サーボ・ループをオフ）
し、駆動電圧発生部５６の出力を、図示しないメモリま
たは電圧維持回路により保持する。また、直後に駆動電
圧発生部８２から対物レンズ１９を移動させるための移
動パルスを発生させて、対物レンズ１９によりレーザ光
が集光される層を他の記録層に移動させる（ＳＴ２
６）。
【０２７１】次に、焦点ぼけ補正制御を開始（フォーカ
ス・サーボ・ループをオン）する。詳細には、加算器８
５の出力から検出信号の合計値が図１１（ｂ）に示した
所定値Ｌfcを越え、減算器８１の出力値が基準値になっ
た時点で、スイッチ８４をオンし、焦点ぼけ検出・補正
回路系１１１のサーボ・ループを動作させる（ＳＴ２
７）。
ス・サーボ・ループをオン）する。詳細には、加算器８
５の出力から検出信号の合計値が図１１（ｂ）に示した
所定値Ｌfcを越え、減算器８１の出力値が基準値になっ
た時点で、スイッチ８４をオンし、焦点ぼけ検出・補正
回路系１１１のサーボ・ループを動作させる（ＳＴ２
７）。
【０２７２】続いて、現在焦点ぼけ補正が実行されてい
る記録層（３ｄまたは３ｂ）に対応して厚みムラ補正回
路系の駆動電圧発生部５６の出力が次第に変化される
（ＳＴ２８）。
る記録層（３ｄまたは３ｂ）に対応して厚みムラ補正回
路系の駆動電圧発生部５６の出力が次第に変化される
（ＳＴ２８）。
【０２７３】次に、比較器５９の出力レベルが所定値Ｌ
thを越えるまで、上述のステップＳＴ２８が継続され
（ＳＴ２９）、比較器５９の出力が所定値Ｌthを越え、
かつ減算器５０の出力が基準電圧に達した時点でスイッ
チ５４がオンされて、厚みムラ補正系１０２が動作され
る。すなわち、厚みムラ補正制御が開始（シックネス・
サーボ・ループがオン）される（ＳＴ３０）。
thを越えるまで、上述のステップＳＴ２８が継続され
（ＳＴ２９）、比較器５９の出力が所定値Ｌthを越え、
かつ減算器５０の出力が基準電圧に達した時点でスイッ
チ５４がオンされて、厚みムラ補正系１０２が動作され
る。すなわち、厚みムラ補正制御が開始（シックネス・
サーボ・ループがオン）される（ＳＴ３０）。
【０２７４】以下、トラックずれ補正制御を開始（トラ
ック・サーボ・ループをオン）すなわちトラックずれ補
正系１０４を動作させ、情報記録媒体３から情報を再生
する（ＳＴ３１）。
ック・サーボ・ループをオン）すなわちトラックずれ補
正系１０４を動作させ、情報記録媒体３から情報を再生
する（ＳＴ３１）。
【０２７５】次に、情報記録媒体３内の図示しないプリ
アドレス情報が再生され、目標の記録層３ｂまたは３ｄ
の情報を再生しているか否かが確認される（ＳＴ３
２）。
アドレス情報が再生され、目標の記録層３ｂまたは３ｄ
の情報を再生しているか否かが確認される（ＳＴ３
２）。
【０２７６】目標の記録層の情報が再生されていない場
合（ＳＴ３２−ＮＯ）には、ステップＳＴ２４からの一
連の工程が、再び繰り返される（ＳＴ２４〜ＳＴ３
２）。
合（ＳＴ３２−ＮＯ）には、ステップＳＴ２４からの一
連の工程が、再び繰り返される（ＳＴ２４〜ＳＴ３
２）。
【０２７７】ステップＳＴ３２において、目標の記録層
の情報が再生されている場合（ＳＴ３２−ＹＥＳ）に
は、焦点ぼけ検出・補正制御系１１１と厚みムラ検出・
補正系１１４のサーボ・ループをオンしたまま、対物レ
ンズ１９により集光される集光スポットが移動され、粗
アクセスか、対物レンズのみを移動させる密アクセスの
いずれかのアクセス制御が実行される（ＳＴ３３）。
の情報が再生されている場合（ＳＴ３２−ＹＥＳ）に
は、焦点ぼけ検出・補正制御系１１１と厚みムラ検出・
補正系１１４のサーボ・ループをオンしたまま、対物レ
ンズ１９により集光される集光スポットが移動され、粗
アクセスか、対物レンズのみを移動させる密アクセスの
いずれかのアクセス制御が実行される（ＳＴ３３）。
【０２７８】なお、ステップＳＴ３３においては、目標
の再生または記録開始位置へ到達したか否かが判断され
（ＳＴ３４）、目標の位置に到達した時点（ＳＴ３４−
ＹＥＳ）から記録処理または再生処理が開始される（Ｓ
Ｔ３５）。いうまでもなく、ステップＳＴ３４で、対物
レンズ１９による集光スポットが目標の位置に到達して
いない場合には、ステップＳＴ３３が繰り返される。
の再生または記録開始位置へ到達したか否かが判断され
（ＳＴ３４）、目標の位置に到達した時点（ＳＴ３４−
ＹＥＳ）から記録処理または再生処理が開始される（Ｓ
Ｔ３５）。いうまでもなく、ステップＳＴ３４で、対物
レンズ１９による集光スポットが目標の位置に到達して
いない場合には、ステップＳＴ３３が繰り返される。
【０２７９】なお、ＳＴ２５において、厚みムラ検出・
補正制御回路系１１４のスイッチ５４を切断して厚みム
ラ補正制御を中断する時に、駆動電圧発生部５６の出力
を、中断直前の電圧値に設定保持することで、図２０を
用いて以下に説明する工程と同様に、厚みムラ補正制御
を再開させる時に、厚みムラ補正制御が安定するまでに
必要となる時間を短縮することができる。また、「焦点
ぼけ補正制御」、「厚みムラ補正制御」および「トラッ
クずれ補正制御」の全ての制御（サーボ・ループ）を、
一旦切断した後、駆動電圧発生部８６から対物レンズ１
９を移動させるための移動用パルスを発生させて対物レ
ンズ１９を他の記録層３ｂ、３ｄへ移動させることで、
記録または再生に関わる記録層を、容易に変更できる。
なお、対象とする記録層が変更された後は、図１８を用
いて前に説明した工程に順じて、「焦点ぼけ補正制
御」、「厚みムラ補正制御」および「トラックずれ補正
制御」の全ての制御を、順に復帰させればよい。
補正制御回路系１１４のスイッチ５４を切断して厚みム
ラ補正制御を中断する時に、駆動電圧発生部５６の出力
を、中断直前の電圧値に設定保持することで、図２０を
用いて以下に説明する工程と同様に、厚みムラ補正制御
を再開させる時に、厚みムラ補正制御が安定するまでに
必要となる時間を短縮することができる。また、「焦点
ぼけ補正制御」、「厚みムラ補正制御」および「トラッ
クずれ補正制御」の全ての制御（サーボ・ループ）を、
一旦切断した後、駆動電圧発生部８６から対物レンズ１
９を移動させるための移動用パルスを発生させて対物レ
ンズ１９を他の記録層３ｂ、３ｄへ移動させることで、
記録または再生に関わる記録層を、容易に変更できる。
なお、対象とする記録層が変更された後は、図１８を用
いて前に説明した工程に順じて、「焦点ぼけ補正制
御」、「厚みムラ補正制御」および「トラックずれ補正
制御」の全ての制御を、順に復帰させればよい。
【０２８０】図２０は、記録層間の異常飛びを検出する
プロセスを説明する概略図（フローチャート）である。
プロセスを説明する概略図（フローチャート）である。
【０２８１】図２０に示す工程は、トラックずれ検出・
補正制御回路系１１２を作動（トラック・サーボ・ルー
プをオン）させ、かつ焦点ぼけ検出・補正制御回路系１
１１を作動させた（フォーカス・サーボ・ループをオン
状態とした）のまま厚みムラ検出信号の和信号（加算器
５１の出力）レベル変化を検知して、集光スポットの記
録層間の異常飛びを検出するものである。
補正制御回路系１１２を作動（トラック・サーボ・ルー
プをオン）させ、かつ焦点ぼけ検出・補正制御回路系１
１１を作動させた（フォーカス・サーボ・ループをオン
状態とした）のまま厚みムラ検出信号の和信号（加算器
５１の出力）レベル変化を検知して、集光スポットの記
録層間の異常飛びを検出するものである。
【０２８２】図示していないが、情報記録媒体３の各記
録層３ｂ、３ｄ上には情報記録媒体３上の詳細位置を示
すアドレス情報が、例えばプリアドレスとして、事前に
記録されている。このプリアドレスの形態としては、
１）プリアドレス情報内に記録層情報（上側記録層３ｄ
か下側記録層３ｂであるかを識別するための識別情報）
が予め記録されている、もしくは２）プリアドレス（番
地）情報が各記録層３ｂ、３ｄをまたがって連番で設定
されており、プリアドレスの情報（番地情報）を再生す
るだけで再生した記録層が上側記録層３ｄと下側記録層
３ｂのうちのどちらの記録層であるかが、即座に識別可
能であることが必要であるが、事前に記録されているた
め、プリアドレス情報を再生することで現在再生中の記
録層がどちらの記録層にあるかが判別可能である。
録層３ｂ、３ｄ上には情報記録媒体３上の詳細位置を示
すアドレス情報が、例えばプリアドレスとして、事前に
記録されている。このプリアドレスの形態としては、
１）プリアドレス情報内に記録層情報（上側記録層３ｄ
か下側記録層３ｂであるかを識別するための識別情報）
が予め記録されている、もしくは２）プリアドレス（番
地）情報が各記録層３ｂ、３ｄをまたがって連番で設定
されており、プリアドレスの情報（番地情報）を再生す
るだけで再生した記録層が上側記録層３ｄと下側記録層
３ｂのうちのどちらの記録層であるかが、即座に識別可
能であることが必要であるが、事前に記録されているた
め、プリアドレス情報を再生することで現在再生中の記
録層がどちらの記録層にあるかが判別可能である。
【０２８３】詳細には、情報記録媒体３上の特定の記録
層３ｂまたは３ｄ上に情報の再生あるいは記録中に（Ｓ
Ｔ４１）、厚みムラ検出信号の和信号すなわち比較器５
７の出力が所定値Ｌthを越えているか否かが判断され
（ＳＴ４２）、予定通りの記録層からの再生信号が得ら
れていない場合（ＳＴ４３−ＮＯ）には、外乱振動等の
影響により対物レンズ１９が不所望に移動して、集光ス
ポットの記録層間の異常飛びが生じた場合、記録層間の
異常飛びが生じたと判断し（ＳＴ４４）、トラックずれ
検出・補正系１１２のサーボをオフする（ＳＴ４５）。
層３ｂまたは３ｄ上に情報の再生あるいは記録中に（Ｓ
Ｔ４１）、厚みムラ検出信号の和信号すなわち比較器５
７の出力が所定値Ｌthを越えているか否かが判断され
（ＳＴ４２）、予定通りの記録層からの再生信号が得ら
れていない場合（ＳＴ４３−ＮＯ）には、外乱振動等の
影響により対物レンズ１９が不所望に移動して、集光ス
ポットの記録層間の異常飛びが生じた場合、記録層間の
異常飛びが生じたと判断し（ＳＴ４４）、トラックずれ
検出・補正系１１２のサーボをオフする（ＳＴ４５）。
【０２８４】次に、厚みムラ検出・補正回路系１１４の
スイッチ５４をオフして、厚みムラ補正を中断するとと
もに、駆動電圧発生部５６の中断直前の電圧値を図示し
ないメモリまたは電圧保持回路により、保持する（ＳＴ
４６）。このとき、厚みムラ検出・補正制御回路系１１
４では駆動電圧発生部５６の出力を中断直前の電圧値に
設定保持して、厚みムラ検出・補正制御回路系１１４の
暴走により、厚みムラ補正用凸レンズ１７が異常に移動
するのを防止している。また、この暴走防止処理によ
り、再度厚みムラ検出・補正制御回路系１１４を作動
（シックネス・サーボ・ループをオン）させる時の安定
作動までの時間短縮が可能となる。
スイッチ５４をオフして、厚みムラ補正を中断するとと
もに、駆動電圧発生部５６の中断直前の電圧値を図示し
ないメモリまたは電圧保持回路により、保持する（ＳＴ
４６）。このとき、厚みムラ検出・補正制御回路系１１
４では駆動電圧発生部５６の出力を中断直前の電圧値に
設定保持して、厚みムラ検出・補正制御回路系１１４の
暴走により、厚みムラ補正用凸レンズ１７が異常に移動
するのを防止している。また、この暴走防止処理によ
り、再度厚みムラ検出・補正制御回路系１１４を作動
（シックネス・サーボ・ループをオン）させる時の安定
作動までの時間短縮が可能となる。
【０２８５】続いて、焦点ぼけ検出・補正回路系１１１
のスイッチ８４をオフして焦点ぼけ制御を中断する（Ｓ
Ｔ４７）。
のスイッチ８４をオフして焦点ぼけ制御を中断する（Ｓ
Ｔ４７）。
【０２８６】以下、図１８を用いて前に説明したステッ
プＳＴ０６からＳＴ１３を継続する（ＳＴ４８）。
プＳＴ０６からＳＴ１３を継続する（ＳＴ４８）。
【０２８７】なお、図示しないが、ステップＳＴ４１の
情報記録媒体３上の特定の記録層３ｂまたは３ｄ上に情
報の再生あるいは記録状態とは、 ａ）焦点ぼけ検出・補正制御の実行中（フォーカス・サ
ーボ・ループがオンの状態）でかつ ｂ）厚みムラ検出・補正制御の実行中（シックネス・サ
ーボ・ループがオンの状態）で、しかも ｃ）トラックずれ検出・補正制御の実行中（トラック・
サーボ・ループがオンの状態） であることを意味している。
情報記録媒体３上の特定の記録層３ｂまたは３ｄ上に情
報の再生あるいは記録状態とは、 ａ）焦点ぼけ検出・補正制御の実行中（フォーカス・サ
ーボ・ループがオンの状態）でかつ ｂ）厚みムラ検出・補正制御の実行中（シックネス・サ
ーボ・ループがオンの状態）で、しかも ｃ）トラックずれ検出・補正制御の実行中（トラック・
サーボ・ループがオンの状態） であることを意味している。
【０２８８】このように、連続再生または連続記録の
間、一定の期間毎に比較器５９の出力をモニタし、所定
値Ｌthより低くなった場合、もしくは比較器５９出力が
所定値Ｌthを越えている場合でも、図２または図１２〜
図１６に示した光ディスク装置における再生処理回路９
２により、情報記録媒体３の各記録層３ｂ、３ｄに予め
記録されたプリアドレス信号を検出して予定通りの記録
層３ｂ、３ｄ上を再生もしくは記録しているかをモニタ
し、予想外の記録層３ｂ上をトレースしていることを検
出したなら記録層間の異常外れを検知することができ
る。なお、図２０に示した礼では、信頼性を高めるため
に、厚みムラ検出信号を用いた層間の異常飛び検出（Ｓ
Ｔ４２）とプリアドレスからの再生信号を用いた層間の
異常飛び検出（ＳＴ４３）を併用している。
間、一定の期間毎に比較器５９の出力をモニタし、所定
値Ｌthより低くなった場合、もしくは比較器５９出力が
所定値Ｌthを越えている場合でも、図２または図１２〜
図１６に示した光ディスク装置における再生処理回路９
２により、情報記録媒体３の各記録層３ｂ、３ｄに予め
記録されたプリアドレス信号を検出して予定通りの記録
層３ｂ、３ｄ上を再生もしくは記録しているかをモニタ
し、予想外の記録層３ｂ上をトレースしていることを検
出したなら記録層間の異常外れを検知することができ
る。なお、図２０に示した礼では、信頼性を高めるため
に、厚みムラ検出信号を用いた層間の異常飛び検出（Ｓ
Ｔ４２）とプリアドレスからの再生信号を用いた層間の
異常飛び検出（ＳＴ４３）を併用している。
【０２８９】以上説明したように、図２または図１２〜
図１６に示したような厚みムラ検出光学系を有する光デ
ィスク装置においては、厚みムラの検出・補正範囲（ダ
イナミックレンジ）が比較的狭く、任意の位置から厚み
ムラ検出・補正制御を開始することができないが、合焦
状態で、厚みムラ補正用凸レンズ１７をゆっくり移動さ
せて厚みムラ（球面収差）の補正量を変化させ、厚みム
ラ検出信号の和信号をモニタして補正後の厚みムラ量
（補正後の球面収差量）が少ない位置を検知し、その状
態から厚みムラ補正制御を開始する（シックネス・サー
ボ・ループをオンする）ことで、光ディスク装置に新た
な検出回路およびまたは検出系を付加することなく、厚
みムラ検出・補正制御の開始タイミングを抽出すること
ができる。また、厚みムラ検出信号の和信号（比較器５
９の出力）を用いて厚みムラ量が少ない状態を探し、厚
みムラ検出・補正制御の開始タイミングを抽出すること
で、情報記録媒体３の片側から複数の記録層３ｂおよび
３ｄの両方にまたがって情報を記録し、または再生する
ことが可能となる。
図１６に示したような厚みムラ検出光学系を有する光デ
ィスク装置においては、厚みムラの検出・補正範囲（ダ
イナミックレンジ）が比較的狭く、任意の位置から厚み
ムラ検出・補正制御を開始することができないが、合焦
状態で、厚みムラ補正用凸レンズ１７をゆっくり移動さ
せて厚みムラ（球面収差）の補正量を変化させ、厚みム
ラ検出信号の和信号をモニタして補正後の厚みムラ量
（補正後の球面収差量）が少ない位置を検知し、その状
態から厚みムラ補正制御を開始する（シックネス・サー
ボ・ループをオンする）ことで、光ディスク装置に新た
な検出回路およびまたは検出系を付加することなく、厚
みムラ検出・補正制御の開始タイミングを抽出すること
ができる。また、厚みムラ検出信号の和信号（比較器５
９の出力）を用いて厚みムラ量が少ない状態を探し、厚
みムラ検出・補正制御の開始タイミングを抽出すること
で、情報記録媒体３の片側から複数の記録層３ｂおよび
３ｄの両方にまたがって情報を記録し、または再生する
ことが可能となる。
【０２９０】なお、この発明の厚みムラ補正方法は、対
物レンズの合焦時にのみ、厚みムラ検出信号が精度良く
得られることを利用し、焦点ぼけ補正制御時が行われる
前の状態で厚みムラ補正制御を開始しようとすると、誤
った厚みムラ検出信号に基づいて厚みムラ補正制御が開
始されることにより、安定かつ精度良く厚みムラ補正が
できないことを解決できる。
物レンズの合焦時にのみ、厚みムラ検出信号が精度良く
得られることを利用し、焦点ぼけ補正制御時が行われる
前の状態で厚みムラ補正制御を開始しようとすると、誤
った厚みムラ検出信号に基づいて厚みムラ補正制御が開
始されることにより、安定かつ精度良く厚みムラ補正が
できないことを解決できる。
【０２９１】また、厚みムラ補正制御時（シックネス・
サーボ・ループがオンの状態）で、無理に、集光位置を
層間移動させると異常な厚みムラ補正制御が働き、厚み
ムラ補正制御が暴走するので、集光位置を層間移動させ
る前に、一旦、厚みムラ補正制御を終了させることで厚
みムラ補正制御の暴走を抑止できるとともに、集光位置
が層間移動した直後の厚みムラ補正制御の再開（シック
ネス・サーボ・ループをオンする）までの時間を短縮で
きる。なお、厚みムラ検出信号を用いることで、高い精
度で、層間の異常飛び検出信号が得られることができ、
焦点ぼけ検出光学系による層間の異常飛び検出が不要と
なることから、光学設計の自由度が増大し、精度の高い
焦点ぼけ検出光学系が構成できる。
サーボ・ループがオンの状態）で、無理に、集光位置を
層間移動させると異常な厚みムラ補正制御が働き、厚み
ムラ補正制御が暴走するので、集光位置を層間移動させ
る前に、一旦、厚みムラ補正制御を終了させることで厚
みムラ補正制御の暴走を抑止できるとともに、集光位置
が層間移動した直後の厚みムラ補正制御の再開（シック
ネス・サーボ・ループをオンする）までの時間を短縮で
きる。なお、厚みムラ検出信号を用いることで、高い精
度で、層間の異常飛び検出信号が得られることができ、
焦点ぼけ検出光学系による層間の異常飛び検出が不要と
なることから、光学設計の自由度が増大し、精度の高い
焦点ぼけ検出光学系が構成できる。
【０２９２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の光ディ
スク装置によれば、光ディスクの対物レンズ側に位置さ
れる透明樹脂層に厚みムラが生じた場合であっても、集
束光の歪みすなわち球面収差の影響を除去して、高い記
録密度で情報を記録できる。
スク装置によれば、光ディスクの対物レンズ側に位置さ
れる透明樹脂層に厚みムラが生じた場合であっても、集
束光の歪みすなわち球面収差の影響を除去して、高い記
録密度で情報を記録できる。
【０２９３】を提供できる。
【０２９４】また、この発明によれば、厚みムラ検出信
号の和信号をモニタして補正後の厚みムラ量（補正後の
球面収差量）が少ない位置を検知し、その状態から厚み
ムラ補正制御を開始する（シックネス・サーボ・ループ
をオンする）ことで、厚みムラの検出・補正範囲（ダイ
ナミックレンジ）が比較的狭い光ディスク装置に新たな
検出回路およびまたは検出系を付加することなく、厚み
ムラ検出・補正制御の開始タイミングを抽出することが
できる。
号の和信号をモニタして補正後の厚みムラ量（補正後の
球面収差量）が少ない位置を検知し、その状態から厚み
ムラ補正制御を開始する（シックネス・サーボ・ループ
をオンする）ことで、厚みムラの検出・補正範囲（ダイ
ナミックレンジ）が比較的狭い光ディスク装置に新たな
検出回路およびまたは検出系を付加することなく、厚み
ムラ検出・補正制御の開始タイミングを抽出することが
できる。
【図１】この発明の光ヘッド装置およびその光ヘッド装
置が組み込まれる情報記録再生装置の基本構造を説明す
る概略図。
置が組み込まれる情報記録再生装置の基本構造を説明す
る概略図。
【図２】図１に示した光ヘッド装置およびその光ヘッド
装置を有する情報記録再生装置（以下、光ディスク装置
と称する）の構成の一例を、より具体的に説明する概略
図。
装置を有する情報記録再生装置（以下、光ディスク装置
と称する）の構成の一例を、より具体的に説明する概略
図。
【図３】図２に示した光ディスク装置において、光ディ
スク（情報記録媒体）のカバー層寄り記録層にレーザ光
が集光している状態で、対物レンズ寄りの透明保護層の
厚みが変化した時に生じる現象すなわち球面収差による
最小錯乱円のずれの発生を説明する概略図。
スク（情報記録媒体）のカバー層寄り記録層にレーザ光
が集光している状態で、対物レンズ寄りの透明保護層の
厚みが変化した時に生じる現象すなわち球面収差による
最小錯乱円のずれの発生を説明する概略図。
【図４】図２に示した光ディスク装置において、検出光
学系の光軸に沿った方向の球面レンズによる集束位置す
なわち最小錯乱円の移動が生じた際の最小錯乱円の移動
位置と対応する各位置でのレーザ光の光スポットの光強
度の変化を説明する概略図。
学系の光軸に沿った方向の球面レンズによる集束位置す
なわち最小錯乱円の移動が生じた際の最小錯乱円の移動
位置と対応する各位置でのレーザ光の光スポットの光強
度の変化を説明する概略図。
【図５】図４に示した距離Ａ０と距離Ｂ０の最適な範囲
を定義するためのホログラム素子により生成される±１
次光の光軸に沿った方向での移動量およびその検出特性
を説明する概略図。
を定義するためのホログラム素子により生成される±１
次光の光軸に沿った方向での移動量およびその検出特性
を説明する概略図。
【図６】（５）式の計算結果を示すグラフ。
【図７】図３を用いて説明した球面収差の発生を増大す
ることによる検出感度の向上が可能な原理を説明する概
略図。
ることによる検出感度の向上が可能な原理を説明する概
略図。
【図８】図４に示した距離Ａ０と距離Ｂ０の最適な範囲
を定義するためのホログラム素子により生成される±１
次光の光軸に沿った方向での移動量およびその検出特性
を提供可能な原理を説明する概略図。
を定義するためのホログラム素子により生成される±１
次光の光軸に沿った方向での移動量およびその検出特性
を提供可能な原理を説明する概略図。
【図９】（10−23）式ないし（10−25）式から計算した
ｃとσが変化した時のＱの値の変化を示すグラフ。
ｃとσが変化した時のＱの値の変化を示すグラフ。
【図１０】焦点ぼけ補正制御回路と厚みムラ補正制御回
路のそれぞれの周波数特性（伝達関数）を比較するグラ
フ。
路のそれぞれの周波数特性（伝達関数）を比較するグラ
フ。
【図１１】図２に示した光ディスク装置１０（図１に示
した光ヘッドおよびその光ヘッドを用いた情報記録再生
装置）における焦点ぼけ検出信号の特性と厚みムラ検出
信号の特性を説明する概略図。
した光ヘッドおよびその光ヘッドを用いた情報記録再生
装置）における焦点ぼけ検出信号の特性と厚みムラ検出
信号の特性を説明する概略図。
【図１２】図２に示した光ディスク装置の別の実施の形
態を説明する概略断面図。
態を説明する概略断面図。
【図１３】図２に示した光ディスク装置のさらに別の実
施の形態を説明する概略断面図。
施の形態を説明する概略断面図。
【図１４】図２に示した光ディスク装置のまたさらに別
の実施の形態を説明する概略断面図。
の実施の形態を説明する概略断面図。
【図１５】図２に示した光ディスク装置のさらにまた別
の実施の形態を説明する概略断面図。
の実施の形態を説明する概略断面図。
【図１６】図２に示した光ディスク装置のまたさらに別
の実施の形態を説明する概略断面図。
の実施の形態を説明する概略断面図。
【図１７】図１７は、焦点ぼけの相対位置と厚みムラ検
出信号と厚みムラ検出の和信号の出力の変化を示すグラ
フ。
出信号と厚みムラ検出の和信号の出力の変化を示すグラ
フ。
【図１８】集光スポットの記録層間の異常飛び検出以外
の応用例として、厚みムラ検出信号の和信号を用いて厚
みムラ量が少ない状態を探し、厚みムラ検出・補正制御
の開始タイミングを抽出することのできる方法の一例を
説明する概略図（フローチャート）。
の応用例として、厚みムラ検出信号の和信号を用いて厚
みムラ量が少ない状態を探し、厚みムラ検出・補正制御
の開始タイミングを抽出することのできる方法の一例を
説明する概略図（フローチャート）。
【図１９】図１８を用いて説明した厚みムラ検出信号の
和信号（比較器５９の出力）を用いて厚みムラ量が少な
い状態を探し、厚みムラ検出・補正制御の開始タイミン
グ抽出に用いる方法の変形例であって、情報記録媒体３
の片側から複数の記録層３ｂおよび３ｄの両方にまたが
って情報を記録し、または再生する処理方法を説明する
概略図（フローチャート）。
和信号（比較器５９の出力）を用いて厚みムラ量が少な
い状態を探し、厚みムラ検出・補正制御の開始タイミン
グ抽出に用いる方法の変形例であって、情報記録媒体３
の片側から複数の記録層３ｂおよび３ｄの両方にまたが
って情報を記録し、または再生する処理方法を説明する
概略図（フローチャート）。
【図２０】記録層間の異常飛びを検出するプロセスを説
明する概略図（フローチャート）。
明する概略図（フローチャート）。
１ ・・・光ディスク装置（情報記録再生装置）、
２ ・・・レーザ素子（光源）、
３ ・・・光ディスク（情報記録媒体）、
３ａ・・・対物レンズ側カバー層（透明樹脂層）、
３ｂ・・・対物レンズ寄り記録層または反射層、
３ｃ・・・スペース層、
３ｄ・・・基板寄り記録層または反射層、
３ｅ・・・基板、
４ ・・・対物レンズ、
５ ・・・焦点ぼけ補正用コイル、
６ ・・・ビームスプリッタ、
１０ ・・・光ディスク装置、
１１ ・・・レーザ素子、
１２ ・・・レーザ光、
１２´・・・再生（反射）レーザ光、
１３ ・・・コリメートレンズ、
１４ ・・・偏向ビームスプリッタ、
１５ ・・・λ／４板、
１６ ・・・厚みムラ補正用凹レンズ、
１７ ・・・厚みムラ補正用凸レンズ、
１８ ・・・厚みムラ補正用凸レンズ駆動コイル、
１９ ・・・対物レンズ、
２０ ・・・焦点ぼけ補正用コイル（フォーカスコイ
ル）、 ２１ ・・・トラックずれ補正用コイル（トラックコイ
ル）、 ２２ ・・・ハーフプリズム、 ２３ ・・・球面レンズ、 ２４ ・・・シリンドリカルレンズ、 ２５ ・・・第１の光検出器（焦点ぼけ検出用）、 ２６ ・・・ホログラム素子、 ２７ ・・・増感用フィルタ、 ２８ ・・・球面レンズ、 ２９ ・・・第２の光検出器（厚みムラ検出用）、 １０１ ・・・厚みムラ（球面収差）補正機構、 １０２ ・・・焦点ぼけ検出系、 １０３ ・・・厚みムラ（球面収差）検出系、 １０４ ・・・球面収差補正回路、 １０５ ・・・焦点ぼけ補正回路、 １１１ ・・・焦点ぼけ検出・補正制御回路系、 １１４ ・・・厚みムラ検出・補正制御回路系、 １２７ ・・・疑似球面収差発生＋増感用フィルタ機能
付加素子、 １２９ ・・・光検出器、 ２０１ ・・・ハーフミラー、 ２２９ ・・・第２の光検出器、 ２３０ ・・・第３の光検出器、 ３２５ ・・・第２の光検出器（２分割）、 ４０１ ・・・（ナイフエッジパターン付き）ホログラ
ム素子、 ４２９ ・・・第２の光検出器、 ５０１ ・・・（ブレーズ格子状）ホログラム素子、 ５２９ ・・・第２の光検出器、 ６０１ ・・・（複合型）ホログラム素子、 ６２５ ・・・光検出器（複合型）。
ル）、 ２１ ・・・トラックずれ補正用コイル（トラックコイ
ル）、 ２２ ・・・ハーフプリズム、 ２３ ・・・球面レンズ、 ２４ ・・・シリンドリカルレンズ、 ２５ ・・・第１の光検出器（焦点ぼけ検出用）、 ２６ ・・・ホログラム素子、 ２７ ・・・増感用フィルタ、 ２８ ・・・球面レンズ、 ２９ ・・・第２の光検出器（厚みムラ検出用）、 １０１ ・・・厚みムラ（球面収差）補正機構、 １０２ ・・・焦点ぼけ検出系、 １０３ ・・・厚みムラ（球面収差）検出系、 １０４ ・・・球面収差補正回路、 １０５ ・・・焦点ぼけ補正回路、 １１１ ・・・焦点ぼけ検出・補正制御回路系、 １１４ ・・・厚みムラ検出・補正制御回路系、 １２７ ・・・疑似球面収差発生＋増感用フィルタ機能
付加素子、 １２９ ・・・光検出器、 ２０１ ・・・ハーフミラー、 ２２９ ・・・第２の光検出器、 ２３０ ・・・第３の光検出器、 ３２５ ・・・第２の光検出器（２分割）、 ４０１ ・・・（ナイフエッジパターン付き）ホログラ
ム素子、 ４２９ ・・・第２の光検出器、 ５０１ ・・・（ブレーズ格子状）ホログラム素子、 ５２９ ・・・第２の光検出器、 ６０１ ・・・（複合型）ホログラム素子、 ６２５ ・・・光検出器（複合型）。
Claims (13)
- 【請求項１】所定の波長の光を供給する光源と、 この光源からの光を記録媒体の記録層に集光する対物レ
ンズと、 前記対物レンズの焦点ぼけを検出する焦点ぼけ検出系
と、 前記記録媒体の前記対物レンズに最も近接して設けられ
る透明樹脂層の厚みのムラを検出する厚みムラ検出系
と、 この厚みムラ検出系により検出された前記記録媒体の前
記透明樹脂層の厚みの変化に基づいて、前記光源から前
記対物レンズに入射される光の結像特性を変化させる厚
みムラ補正機構と、 前記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正す
る焦点ぼけ補正系と、を有し、 前記焦点ぼけ補正系をオフした状態で、大きさが次第に
変化する電圧を、前記厚みムラ補正機構に印加して前記
対物レンズを所定の方向に、移動させ、 前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号の
和信号出力レベルを参照して前記対物レンズが合焦位置
の近傍に位置されていることを検出し、 前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が
基準電圧になった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作さ
せ、 前記厚みムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が合っ
ている記録層に関して、前記厚みムラ検出系により検出
される厚みムラ補正量が少なくなる方向へ移動させ、 前記厚みムラ検出系により出力される厚みムラ検出信号
が概ね基準電圧である状態で、前記厚みムラ補正機構を
作動させる、ことを特徴とする情報記録媒体の厚みムラ
補正方法。 - 【請求項２】所定の波長の光を供給する光源と、 この光源からの光を記録媒体の記録層に集光する対物レ
ンズと、 前記対物レンズの焦点ぼけを検出する焦点ぼけ検出系
と、 前記記録媒体の前記対物レンズに最も近接して設けられ
る透明樹脂層の厚みのムラを検出する厚みムラ検出系
と、 この厚みムラ検出系により検出された前記記録媒体の前
記透明樹脂層の厚みの変化に基づいて、前記光源から前
記対物レンズに入射される光の結像特性を変化させる厚
みムラ補正機構と、 前記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正す
る焦点ぼけ補正系と、を有し、 前記対物レンズの集光位置を層間移動する場合、厚みム
ラ補正を終了させた後に、焦点ぼけ補正制御を一旦終了
させ、その後で前記対物レンズによる集光位置を移動さ
せることを特徴とする情報記録媒体の厚みムラ補正方
法。 - 【請求項３】厚みムラ検出系から出力される厚みムラ検
出信号を利用し、対物レンズによる集光スポットの層間
の異常飛びを検出することを特徴とする請求項２記載の
厚みムラ補正方法。 - 【請求項４】前記層間の異常飛びを検出するために、厚
みムラ検出信号のレベル変化を利用することを特徴とす
る請求項３記載の厚みムラ補正方法。 - 【請求項５】前記厚みムラ検出機構は、少なくとも２つ
の独立した検出信号を発生可能で、それぞれから出力さ
れた検出信号の和信号を用いて、前記層間の異常飛びを
検出することを特徴とする請求項３または４記載の厚み
ムラ補正方法。 - 【請求項６】所定の波長の光を供給する光源と、 この光源からの光を記録媒体の記録層に集光する対物レ
ンズと、 前記対物レンズの焦点ぼけを検出する焦点ぼけ検出系
と、 前記記録媒体の前記対物レンズに最も近接して設けられ
る透明樹脂層の厚みのムラを検出する厚みムラ検出系
と、 この厚みムラ検出系により検出された前記記録媒体の前
記透明樹脂層の厚みの変化に基づいて、前記光源から前
記対物レンズに入射される光の結像特性を変化させる厚
みムラ補正機構と、 前記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正す
る焦点ぼけ補正系と、を有し、 前記焦点ぼけ補正系をオフした状態で、大きさが次第に
変化する電圧を、前記厚みムラ補正機構に印加して前記
対物レンズを所定の方向に、移動させ、 前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号の
和信号出力レベルを参照して前記対物レンズが合焦位置
の近傍に位置されていることを検出し、 前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が
基準電圧になった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作さ
せ、 前記厚みムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が合っ
ている記録層に関して、前記厚みムラ検出系により検出
される厚みムラ補正量が少なくなる方向へ移動させ、 前記厚みムラ検出系により出力される厚みムラ検出信号
が概ね基準電圧である状態で、前記厚みムラ補正機構を
作動させるとともに、 前記焦点ぼけ補正時に、対物レンズによる集光スポット
の層間の異常飛び検出を行うことを特徴とする情報記録
媒体の厚みムラ補正制御方法。 - 【請求項７】所定の波長の光を供給する光源と、 この光源からの光を記録媒体の記録層に集光する対物レ
ンズと、 前記対物レンズの焦点ぼけを検出する焦点ぼけ検出系
と、 前記記録媒体の前記対物レンズに最も近接して設けられ
る透明樹脂層の厚みのムラを検出する厚みムラ検出系
と、 この厚みムラ検出系により検出された前記記録媒体の前
記透明樹脂層の厚みの変化に基づいて、前記光源から前
記対物レンズに入射される光の結像特性を変化させる厚
みムラ補正機構と、 前記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正す
る焦点ぼけ補正系と、を有し、 前記焦点ぼけ補正系をオフした状態で、大きさが次第に
変化する電圧を、前記厚みムラ補正機構に印加して前記
対物レンズを所定の方向に、移動させ、 前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号の
和信号出力レベルを参照して前記対物レンズが合焦位置
の近傍に位置されていることを検出し、 前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が
基準電圧になった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作さ
せ、 前記厚みムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が合っ
ている記録層に関して、前記厚みムラ検出系により検出
される厚みムラ補正量が少なくなる方向へ移動させ、 前記厚みムラ検出系により出力される厚みムラ検出信号
が概ね基準電圧である状態で、前記厚みムラ補正機構を
作動させる各工程により、厚みムラ補正が可能で、記録
媒体の記録層に記録されている情報を再生し、もしくは
前記記録媒体に情報を記録する情報記録再生装置。 - 【請求項８】所定の波長の光を供給する光源と、 この光源からの光を記録媒体の記録層に集光する対物レ
ンズと、 前記対物レンズの焦点ぼけを検出する焦点ぼけ検出系
と、 前記記録媒体の前記対物レンズに最も近接して設けられ
る透明樹脂層の厚みのムラを検出する厚みムラ検出系
と、 この厚みムラ検出系により検出された前記記録媒体の前
記透明樹脂層の厚みの変化に基づいて、前記光源から前
記対物レンズに入射される光の結像特性を変化させる厚
みムラ補正機構と、 前記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正す
る焦点ぼけ補正系と、を有し、 前記対物レンズの集光位置を層間移動する場合、厚みム
ラ補正を終了させた後に、焦点ぼけ補正制御を一旦終了
させ、その後で前記対物レンズによる集光位置を移動さ
せることを特徴とする情報記録媒体の厚みムラ補正が可
能で、記録媒体の記録層に記録されている情報を再生
し、もしくは前記記録媒体に情報を記録する情報記録再
生装置。 - 【請求項９】厚みムラ検出系から出力される厚みムラ検
出信号を利用し、対物レンズによる集光スポットの層間
の異常飛びを検出することを特徴とする請求項８記載の
記録媒体の記録層に記録されている情報を再生し、もし
くは前記記録媒体に情報を記録する情報記録再生装置。 - 【請求項１０】前記層間の異常飛びを検出するために、
厚みムラ検出信号のレベル変化を利用することを特徴と
する請求項９記載の記録媒体の記録層に記録されている
情報を再生し、もしくは前記記録媒体に情報を記録する
情報記録再生装置。 - 【請求項１１】前記厚みムラ検出機構は、少なくとも２
つの独立した検出信号を発生可能で、それぞれから出力
された検出信号の和信号を用いて、前記層間の異常飛び
を検出することを特徴とする請求項８または９記載の記
録媒体の記録層に記録されている情報を再生し、もしく
は前記記録媒体に情報を記録する情報記録再生装置。 - 【請求項１２】所定の波長の光を供給する光源と、 この光源からの光を記録媒体の記録層に集光する対物レ
ンズと、 前記対物レンズの焦点ぼけを検出する焦点ぼけ検出系
と、 前記記録媒体の前記対物レンズに最も近接して設けられ
る透明樹脂層の厚みのムラを検出する厚みムラ検出系
と、 この厚みムラ検出系により検出された前記記録媒体の前
記透明樹脂層の厚みの変化に基づいて、前記光源から前
記対物レンズに入射される光の結像特性を変化させる厚
みムラ補正機構と、 前記焦点ぼけ検出系により検出された焦点ぼけを補正す
る焦点ぼけ補正系と、を有し、 前記焦点ぼけ補正系をオフした状態で、大きさが次第に
変化する電圧を、前記厚みムラ補正機構に印加して前記
対物レンズを所定の方向に、移動させ、 前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号の
和信号出力レベルを参照して前記対物レンズが合焦位置
の近傍に位置されていることを検出し、 前記焦点ぼけ検出系から出力される焦点ぼけ検出信号が
基準電圧になった時点で前記焦点ぼけ補正系を動作さ
せ、 前記厚みムラ補正機構を、前記対物レンズの焦点が合っ
ている記録層に関して、前記厚みムラ検出系により検出
される厚みムラ補正量が少なくなる方向へ移動させ、 前記厚みムラ検出系により出力される厚みムラ検出信号
が概ね基準電圧である状態で、前記厚みムラ補正機構を
作動させるとともに、 前記集光位置の層間移動を行う場合に、厚みムラ補正制
御を終了させた後に、焦点ぼけ補正制御を一旦終了さ
せ、その後で集光位置を移動させることを特徴とする情
報記録媒体の厚みムラ補正が可能で、記録媒体の記録層
に記録されている情報を再生し、もしくは前記記録媒体
に情報を記録する情報記録再生装置。 - 【請求項１３】所定の波長の光を供給する光源と、 この光源からの光を記録媒体の記録層に集光する対物レ
ンズと、 この対物レンズを、光軸方向および前記記録媒体に予め
形成されている案内溝または信号マーク列を横切る方向
に移動させる対物レンズ移動機構と、 前記対物レンズの焦点ぼけを検出する焦点ぼけ検出系
と、 前記記録媒体の前記対物レンズに最も近接して設けられ
る透明樹脂層の厚みのムラを検出する厚みムラ検出系
と、 この厚みムラ検出系により検出された前記記録媒体の前
記透明樹脂層の厚みの変化に基づいて、前記光源から前
記対物レンズに入射される光の結像特性を変化させる厚
みムラ補正機構と、を有することを特徴とする光ヘッド
装置を有し、前記焦点ぼけ検出系により検出された焦点
ぼけ検出信号を用いて、前記透明樹脂層の厚みムラを検
出し、前記透明樹脂層の厚みムラの影響を除去しながら
前記対物レンズの焦点ぼけの影響を除去し、前記記録媒
体の記録層に記録されている情報を再生し、もしくは前
記記録媒体に情報を記録する情報記録再生方法。
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