JP2004039125A - 光記録再生装置、焦点制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単層ディスク、複数層ディスクの目標とする記録層への確実な合焦制御の実現。
【解決手段】記録媒体において目的とする情報記録層に対して合焦制御を行う場合に、まず球面収差補正状態を目的とする情報記録層での光透過保護層（カバー層）の厚さに合わせた状態に設定する。或いは、複数の情報記録層の各光透過保護層（カバー層）の厚さの平均値に合わせた状態に設定する。そして対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスサーチ動作を実行し、その際に焦点制御誤差信号の極性、及び上記反射光情報として発生される反射光強度信号のレベルを観測して、焦点引き込みを行う。
【選択図】　　　　図１２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録再生装置及びその焦点制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、以下の説明において参照する参考文献を示しておく。
参考文献▲１▼：Ｓ．　Ｋｕｂｏｔａ，　“Ａｐｌａｎａｔｉｃ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｒｅｑｕｉｒｅｄ　ｔｏ　ｒｅｐｒｏｄｕｃｅ　ｊｉｔｔｅｒ−ｆｒｅｅ　ｓｉｇｎａｌｓ　ｉｎ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｄｉｓｋ　ｓｙｓｔｅｍ，”　Ａｐｐｌ．　Ｏｐｔ．　Ｖｏｌ．　２６，　ｐｐ．　３９６１−３９７３（１９８７）
参考文献▲２▼：Ｉ．　Ｉｃｈｉｍｕｒａ，　Ｆ．　Ｍａｅｄａ，　Ｋ．　Ｏｓａｔｏ，　Ｋ．　Ｙａｍａｍｏｔｏ，　ａｎｄ　Ｙ．　Ｋａｓａｍｉ，　“Ｏｐｔｉｃａｌ　ｄｉｓｋ　ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　ｕｓｉｎｇ　ａ　ＧａＮ　ｂｌｕｅ−ｖｉｏｌｅｔ　ｌａｓｅｒ　ｄｉｏｄｅ，”　Ｊｐｎ．　Ｊ．　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．　Ｖｏｌ．　３９，　ｐｐ．　９３７−９４２（１９９９）
参考文献▲３▼：Ｍ．　Ｉｔｏｎａｇａ，　Ｆ．　Ｉｔｏ，　Ｋ．　Ｍａｔｓｕｚａｋｉ，　Ｓ．　Ｃｈａｅｎ，　Ｋ．　Ｏｉｓｈｉ，　Ｔ．　Ｕｅｎｏ，　ａｎｄ　Ａ．　Ｎｉｓｈｉｚａｗａ，　“ＮＡ＝０．８５　ｓｉｎｇｌｅ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｌｅｎｓ　ｆｏｒ　ａ　ｈｉｇｈ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｄｉｓｋ　ｓｙｓｔｅｍ，”　Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｍｅｍｏｒｙ，　Ｔａｉｐｅｉ，　ｐｐ．　２６−２７（２００１）
参考文献▲４▼：Ｔ．　Ａｒｉｙｏｓｈｉ，　Ｔ．　Ｓｈｉｍａｎｏ，　ａｎｄ　Ｋ．　Ｍａｒｕｙａｍａ，　“０．８５−ＮＡ　ｓｉｎｇｌｅ−ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｌｅｎｓ　ｕｓｉｎｇ　ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ−ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ，”　Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｍｅｍｏｒｙ，　Ｔａｉｐｅｉ，　ｐｐ．　２６８−２６９（２００１）。
参考文献▲５▼：Ｓ．　Ｏｈｔａｋｉ，　Ｎ．　Ｍｕｒａｏ，　Ｍ．　Ｏｇａｓａｗａｒａ，　ａｎｄ　Ｍ．　Ｉｗａｓａｋｉ，　“Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｐａｎｅｌ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　１５　Ｇｂｙｔｅ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｄｉｓｋ　ｓｙｓｔｅｍｓ，”　Ｊｐｎ．　Ｊ．　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．　３８，　ｐｐ．　１７４４−１７４９（１９９９）
参考文献▲６▼：Ｍ．　Ｉｗａｓａｋｉ，　Ｍ．　Ｏｇａｓａｗａｒａ，　ａｎｄ　Ｓ．　Ｏｈｔａｋｉ，　“Ａ　ｎｅｗ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｐａｎｅｌ　ｆｏｒ　ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，”　Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｄａｔａ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｔｏｐｉｃａｌ　Ｍｅｅｔｉｎｇ，　ＳＰＩＥ　４３４２，　ｐｐ．　１０３−１０５（２００１）
参考文献▲７▼：Ｋ．　Ｏｓａｔｏ，　Ｉ．　Ｉｃｈｉｍｕｒａ，　Ｆ．　Ｍａｅｄａ，　Ｋ．　Ｙａｍａｍｏｔｏ，　ａｎｄ　Ｙ．　Ｋａｓａｍｉ，　“Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｄｉｓｋ　ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｏｖｅｒ　２０　ＧＢ　ｏｆ　ｃａｐａｃｉｔｙ，”　Ｔｅｃｈ．　Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｄａｔａ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｔｏｐｉｃａｌ　Ｍｅｅｔｉｎｇ，　Ｗｈｉｓｔｌｅｒ，　ｐｐ．　１５−１７（２０００））
参考文献▲８▼：Ｔ．　Ｓｈｉｍａｎｏ，　Ｍ．　Ｕｍｅｄａ，　ａｎｄ　Ｔ．　Ａｒｉｙｏｓｈｉ，　“Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｐｉｃｋｕｐｓ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ−ｄｅｎｓｉｔｙ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　ｄｉｓｃｓ，　Ｊｐｎ．　Ｊ．　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．　４０，　ｐｐ．　２２９２−２２９５（２００１）
【０００３】
デジタルデータを記録・再生するための技術として、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｋ），ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）などの、光ディスク（光磁気ディスクを含む）を記録メディアに用いたデータ記録技術がある。光ディスクとは、金属薄板をプラスチックで保護した円盤に、レーザ光を照射し、その反射光の変化で信号を読み取る記録メディアの総称である。
光ディスクには、例えばＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどとして知られているように再生専用タイプのものと、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどで知られているようにユーザーデータが記録可能なタイプがある。記録可能タイプのものは、光磁気記録方式、相変化記録方式、色素膜変化記録方式などが利用されることで、データが記録可能とされる。色素膜変化記録方式はライトワンス記録方式とも呼ばれ、一度だけデータ記録が可能で書換不能であるため、データ保存用途などに好適とされる。一方、光磁気記録方式や相変化記録方式は、データの書換が可能であり音楽、映像、ゲーム、アプリケーションプログラム等の各種コンテンツデータの記録を始めとして各種用途に利用される。
更に近年、ＤＶＲ（Ｄａｔａ　＆　Ｖｉｄｅｏ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）と呼ばれる高密度光ディスクが開発され、著しい大容量化が図られている。
【０００４】
例えばこれらの光ディスクに対して記録再生を行うディスクドライブ装置に代表される光記録再生装置において、記録媒体上におけるスポットサイズφは、レーザ光の波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとおくと、一般に、
【数１】
φ＝λ／ＮＡ
で与えられる。即ち、光源の波長が短いほど、また、対物レンズの開口数が大きければ大きいほど、スポットサイズφの値は小さくなり、高密度記録が可能となる。
【０００５】
光記録再生装置に用いられる対物レンズは、一般に、ディスク等の記録媒体の特定の光透過保護層（カバー層）に対して波面収差が最小となるように設計されている。例えばＣＤドライブ装置においてはＣＤのカバー層厚さ１．２ｍｍに対して最適化され、また、ＤＶＤドライブ装置においては、ＤＶＤの０．６ｍｍのカバー層厚さに対して最適化されている。
【０００６】
情報記録層として２層構造とされる場合があるＤＶＤに対するＤＶＤドライブ装置においては、対物レンズの開口数が０．６とされ、光源として、波長６５０ｎｍの赤色半導体レーザが用いられた。
異なるカバー層厚さに対する対物レンズの許容度は、参考文献▲１▼により、カバー層の厚さ変動をΔｔ、その屈折率をｎとして、以下の式で与えられる。
【数２】

一例として、許容される球面収差（Ｗ４０　）の値をλ／４とすると、上記ＤＶＤドライブ装置におけるカバー層厚さの変動許容値（Δｔ）は±２７μｍとなる。また、ＤＶＤドライブ装置で実現されている２層ディスクに関しては、情報記録層の間隔が４０μｍ程度に規定され、上記許容値内に収まるように配慮されている。
【０００７】
一方、光源の短波長化と対物レンズの高開口数化によって実現される大容量光ディスクドライブ装置として、参考文献▲２▼においては、開口数０．８５の２群レンズと青紫色半導体レーザを用い、ＤＶＤサイズの光ディスクに２２Ｇｂｙｔｅを超える容量を実現する手法が提案された。
また最近では、２群レンズの構成に替わり、単レンズによって開口数が０．８５の対物レンズを実現し、２群レンズと比較して大きな動作距離（Ｗｏｒｋｉｎｇ　Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を確保する手法も提案されている（参考文献▲３▼、参考文献▲４▼）。
【０００８】
参考文献▲２▼〜▲４▼に記載の光ディスクドライブ装置では、上記（数２）より、カバー層厚さの精度を±４μｍ以下とする必要が生じる。
高開口数レンズを使用する参考文献▲２▼に記載の光ディスクドライブ装置において、ＤＶＤドライブ装置と同様の２層ディスクを実現する場合、情報信号の層間干渉を防ぐために、層間距離を２０μｍ程度確保する必要が生じ、カバー層厚さの許容値範囲内（±４　μｍ）には収まらない。
【０００９】
そのため、例えば特開２０００−１３１６０３に見られるように、複数の記録層についての異なるカバー層厚さに対応すべく、エキスパンダーレンズによって球面収差を補正する手法が提案され、また、より効果的な補正手法として、液晶素子を用いる手法も報告されている（参考文献▲５▼、参考文献▲６▼）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記エキスパンダーレンズや液晶素子に代表される球面収差補正手法の設定値が、目標とする情報記録層のカバー層厚さに対する適正値と異なっている場合、発生する球面収差により、光学的な焦点制御誤差信号が生成できず、焦点引き込みに支障をきたす恐れがある。
とりわけ、２層、或いはそれを上回る情報記録層を有する光記録媒体に対して焦点制御をおこなう場合には、目標とする各情報記録層に対し、それぞれ球面収差補正の最適化を行うことが必須となる。
このため、ＮＡ＝０．８５等の高開口数の対物レンズを用いて、多層光記録媒体における特定の情報記録層へアクセスをおこなうために、レーザ光の集光スポットの焦点制御を施すための適切な手法が望まれている。
【００１１】
また、実際の光記録再生装置においては、情報記録層が単層である記録媒体が装填される場合と、複数の情報記録層の記録媒体が装填される場合とが混在することが想定されるため、焦点制御動作をおこなう場合には、予め情報記録層の層数を判別し、希望の情報記録層に対して引き込み動作を施す必要が生じる。
例えばディスク等の記録媒体がカートリッジ等に装填されているものである場合、カートリッジに設けられた種類判別用検出孔の有無を、機械的、或いは光学的な手法により読み取ることなどで、情報記録層の層数を判別することも考えられるが、カートリッジ無しのディスクなどを想定した場合、別途、判別手法が必要となる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明はこれらの事情に鑑みて、単層或いは複数層の記録媒体の情報記録層に対して適切にフォーカス制御できるようにすることを目的とし、特に大容量ディスクなどの場合で高開口数の対物レンズを用いる場合などに好適な手法を提供する。
【００１３】
このために本発明の光記録再生装置は、単一或いは複数の情報記録層を有する記録媒体に対してレーザ光を照射して情報の記録または再生を行う光記録再生装置において、所定の開口数とされ、レーザ光の出力端として配される対物レンズ手段と、記録媒体の情報記録層についての光透過保護層（カバー層）の厚みに応じて生じる球面収差を補正する補正用光学手段と、上記対物レンズを光軸方向に移送する移送手段と、上記レーザ光照射による記録媒体からの反射光を検出し、反射光情報を出力する反射光検出手段と、上記反射光情報として発生される焦点制御誤差信号（フォーカスエラー信号）の極性、及び上記反射光情報として発生される反射光強度信号のレベルを判別する判別手段と、上記補正用光学手段を特定の光透過保護層の厚さに対して最適となるように設定した状態で、上記移送手段により上記対物レンズ手段を光軸方向に移動させ、上記判別手段による判別情報に基づいて、焦点引き込みを行うフォーカス制御手段とを備えるようにする。
この場合、上記対物レンズ手段は、開口数が０．８以上である。
また上記判別手段は、正の所定レベル、負の所定レベルの各閾値のそれぞれと上記焦点制御誤差信号との比較結果を、上記焦点制御誤差信号の極性情報として出力する。
上記フォーカス制御手段は、上記移送手段による上記対物レンズ手段の移動方向と、上記判別手段で得られる上記焦点制御誤差信号の極性情報の発生順序に基づいて、目標とする情報記録層に対する焦点引き込みを行う。
また上記フォーカス制御手段は、上記移送手段による上記対物レンズ手段の移動方向と、上記判別手段で得られる上記焦点制御誤差信号の極性情報の発生順序及び発生回数に基づいて、目標とする情報記録層に対する焦点引き込みを行う。また上記フォーカス制御手段は、記録媒体の複数の情報記録層についての各光透過保護層の厚さの略平均値を、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学手段の設定を行う。
又は、上記フォーカス制御手段は、記録媒体の複数の情報記録層のうちで焦点引き込みの目標とする情報記録層についての光透過保護層の厚さを、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学手段の設定を行う。
また、複数の情報記録層を有する記録媒体に対して或る情報記録層に焦点引き込みを行った後、他の情報記録層に焦点引き込みを行う場合に、上記フォーカス制御手段は、上記補正用光学手段を特定の光透過保護層の厚さに対して最適となるように設定した状態で、上記移送手段により上記対物レンズ手段を光軸方向に移動させ、上記判別手段による判別情報に基づいて、上記他の情報記録層に焦点引き込みを行う。
このとき上記フォーカス制御手段は、上記他の情報記録層についての光透過保護層の厚さを、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学手段の設定を行う。
或いは、上記フォーカス制御手段は、上記或る情報記録層と上記他の情報記録層についての各光透過保護層の厚さの略平均値を、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学手段の設定を行う。
また、目標とする情報記録層に対して焦点引き込みを行った後において、上記補正用光学手段による補正量を、上記反射光情報としての再生信号もしくは上記反射光情報としての球面収差誤差信号に基づいて最適化する最適化手段を、更に備えるようにする。
【００１４】
本発明の焦点制御方法は、単一或いは複数の情報記録層を有する記録媒体に対してレーザ光を照射して情報の記録または再生を行う光記録再生装置において、目標とする情報記録層に焦点引き込みを行う焦点制御方法として、記録媒体の情報記録層についての光透過保護層の厚みに応じて生じる球面収差を補正する補正用光学部を、特定の光透過保護層の厚さに対して最適となるように設定し、所定の開口数とされ、レーザ光の出力端として配される対物レンズを光軸方向に移動させながら、レーザ光照射による記録媒体からの反射光情報として得られる焦点制御誤差信号の極性、及び上記反射光情報として発生される反射光強度信号のレベルの判別処理を行い、上記判別処理により得られた判別情報に基づいて、焦点引き込みを行う。
この場合、上記対物レンズは、開口数が０．８以上である。
また上記焦点制御誤差信号の極性の判別処理は、正の所定レベル、負の所定レベルの各閾値のそれぞれと上記焦点制御誤差信号との比較を行い、その比較結果を上記焦点制御誤差信号の極性の判別情報とする。
また上記対物レンズの移動方向と、上記判別処理で得られる上記焦点制御誤差信号の極性情報の発生順序に基づいて、目標とする情報記録層に対する焦点引き込みを行う。
また、上記対物レンズの移動方向と、上記判別処理で得られる上記焦点制御誤差信号の極性情報の発生順序及び発生回数に基づいて、目標とする情報記録層に対する焦点引き込みを行う。
また、記録媒体の複数の情報記録層についての各光透過保護層の厚さの略平均値を、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学部の設定を行う。或いは、記録媒体の複数の情報記録層のうちで焦点引き込みの目標とする情報記録層についての光透過保護層の厚さを、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学部の設定を行う。
複数の情報記録層を有する記録媒体に対して或る情報記録層に焦点引き込みを行った後、他の情報記録層に焦点引き込みを行う場合に、上記補正用光学部を特定の光透過保護層の厚さに対して最適となるように設定した状態で、上記対物レンズを光軸方向に移動させ、レーザ光照射による記録媒体からの反射光情報として得られる焦点制御誤差信号の極性、及び上記反射光情報として発生される反射光強度信号のレベルの判別処理を行い、上記判別処理により得られた判別情報に基づいて、上記他の情報記録層に焦点引き込みを行う。
このとき上記他の情報記録層についての光透過保護層の厚さを、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学部の設定を行う。
或いは上記或る情報記録層と上記他の情報記録層についての各光透過保護層の厚さの略平均値を、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学部の設定を行う。
また目標とする情報記録層に対して焦点引き込みを行った後において、上記補正用光学部による補正量を、上記反射光情報としての再生信号もしくは上記反射光情報としての球面収差誤差信号に基づいて最適化する。
【００１５】
即ち本発明によれば、記録媒体において目的とする情報記録層に対して合焦制御を行う場合は、まず球面収差補正状態を目的とする情報記録層での光透過保護層（カバー層）の厚さに合わせた状態に設定する。或いは、複数の情報記録層の各光透過保護層（カバー層）の厚さの平均値に合わせた状態に設定する。
そして対物レンズを光軸方向に移動させる、いわゆるフォーカスサーチ動作を実行し、その際に焦点制御誤差信号の極性、及び上記反射光情報として発生される反射光強度信号のレベルを観測して、焦点引き込みを行うようにする。
焦点制御誤差信号としては、対物レンズの光軸方向の移動によって焦点位置が情報記録層を通過する際にＳ字カーブが得られる。従って焦点制御誤差信号の極性を検知していることで、情報記録層の層数や、目標とする情報記録層での引き込みタイミングを検出できる。
また、複数の情報記録層の各光透過保護層（カバー層）の厚さの平均値に合わせた状態に設定してフォーカスサーチを行うのであれば、焦点制御誤差信号として各情報記録層の通過に応じて同レベルのＳ字カーブが検出されるため、移動方向に応じた極性の発生順序に応じて目標とする情報記録層での引き込みタイミングを検出できる。またＳ字カーブの発生回数により情報記録層の層数も検出できる。
球面収差補正状態を目的とする情報記録層での光透過保護層（カバー層）の厚さに合わせた状態に設定してフォーカスサーチを行うのであれば、目標とする情報記録層の通過の際に大レベルのＳ字カーブが検出されるため、極性検知によって的確に目標とする情報記録層での引き込みタイミングを検出できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を次の順序で説明していく。
１．ディスクの層構造
２．記録再生装置の構成
３．球面収差補正状態とＳ字カーブ
４．第１のフォーカス制御方式
５．第２のフォーカス制御方式
６．第３のフォーカス制御方式
７．焦点制御引き込み後の最適化
【００１７】
１．ディスクの層構造
まず、実施の形態の記録再生装置で記録再生されるディスクとして、単層ディスク、２層ディスクについて説明する。
本例のディスクは、例えば近年開発されているＤＶＲのような高密度ディスクとしての範疇のものであり、ディスク厚み方向に０．１ｍｍのカバー層（光透過保護層：サブストレート）を有するものである。
そして波長４０５ｎｍのレーザ（いわゆる青色レーザ）とＮＡが０．８５の対物レンズの組み合わせという条件下でフェーズチェンジマーク（相変化マーク）を記録再生を行うものとし、トラックピッチ０．３２μｍ、線密度０．１２μｍ／ｂｉｔで、６４ＫＢ（キロバイト）のデータブロックを１つの記録再生単位として、フォーマット効率約８２％としたとき、直系１２ｃｍのディスクに２３．３ＧＢ（ギガバイト）程度の容量を記録再生できる。
また、記録層を多層構造とすることで、さらなる大容量化が実現でき、例えば記録層を２層とすることにより、容量は上記の２倍である４６．６ＧＢとすることができる。
もちろん３層以上のｎ層構造も可能であり、容量を上記のｎ倍とすることができる。
【００１８】
図１（ａ）（ｂ）にそれぞれ１層ディスク、２層ディスクの層構造を模式的に示している。
ディスク厚は１．２ｍｍであり、ポリカーボネートによる基板ＲＬの厚みが約１．１ｍｍとなる。
ディスク１に対して記録再生を行うディスクドライブ装置（記録再生装置）からの光学ビームを一点鎖線で示しているが、この光学ビームは波長４０５ｎｍの青色レーザであり、ＮＡが０．８５の対物レンズによって、図示するようにカバー層（サブストレート）ＣＶＬ側から集光される。
【００１９】
図１（ａ）の１層ディスクの場合は、例えば１．１ｍｍの厚みの基板ＲＬの上に、フェーズチェンジ記録膜の記録層Ｌ０を形成し、その上に１００μｍのカバー層ＣＶＬを形成してある。
記録再生時には、カバー層ＣＶＬ側から光学ビームが記録層Ｌ０に集光される。
【００２０】
図１（ｂ）の２層ディスクの場合は、例えば１．１ｍｍの厚みの基板ＲＬの上に、フェーズチェンジ記録膜の記録層Ｌ０を形成し、２５μｍの中間層ＭＬをはさみ、第２のフェーズチェンジ記録膜の記録層Ｌ１を形成し、７５μｍのカバー層ＣＶＬを形成してある。
記録再生時には、カバー層ＣＶＬ側から光学ビームが記録層Ｌ０、及びＬ１に集光される。
ここで、第１の記録層Ｌ０は、１層ディスクの場合と同じく、カバー層ＣＶＬの表面ＣＶＬｓからは１００μｍの位置に形成してある。
【００２１】
従って、１層ディスクの記録層Ｌ０、及び２層ディスクの記録層Ｌ０についてみれば、カバー層ＣＶＬの厚みは１００μｍである。
一方、２層ディスクの記録層Ｌ１についてみれば、カバー層ＣＶＬの厚みは７５μｍである。
【００２２】
なお図示していないが、３層以上のｎ層ディスクを考えた場合、例えば図１（ｂ）の記録層Ｌ１よりカバー層表面ＣＶＬｓ側に、２５μｍの中間層ＭＬをはさんで記録層Ｌｎを形成していくことが考えられる。
つまり第ｎの記録層Ｌ（ｎ−１）は、第ｎ−１の記録層Ｌ（ｎ−２）の上に、中間層ＭＬをはさんで形成される。第ｎの記録層Ｌ（ｎ−１）について言えば、カバー層ＣＶＬの厚みは、１００−（ｎ−１）×２５μｍとなる。
【００２３】
２．記録再生装置の構成
実施の形態の記録再生装置として、開口数０．８５の２群対物レンズと波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザ光源を用いた装置構成を説明する。
【００２４】
図２に、記録再生装置の光学ヘッド（光ピックアップ）に搭載される２群対物レンズの構成を示す。
ディスク１１に対してのレーザ光の出力端となる２群対物レンズは、第１のレンズ（先玉レンズ１２）と第２のレンズ（集光レンズ１４）とから構成される。
先玉レンズ１２と集光レンズ１４は、同一の光軸上に位置するように、レンズホルダ１３によって支持され、これら２枚のレンズにより開口数０．８５の２群対物レンズとして機能するものとなる。
【００２５】
この２群対物レンズとしての先玉レンズ１２と集光レンズ１４を保持するレンズホルダ１３は、電磁アクチュエータ１５上に搭載される。電磁アクチュエータ１５はいわゆる２軸機構であり、当該２群対物レンズを光軸方向及びディスク半径方向に移動させる。光軸方向とはディスク１１に接離する方向であり、即ちフォーカス制御方向である。またディスク半径方向はディスク１１上のトラックを横切る方向であり、即ちトラッキング制御方向である。
【００２６】
後述する半導体レーザ光源からの光ビームは、これら２枚のレンズ１２，１４を通過することによってディスク１１上に集光される。また、高開口数を実現することで、従来の光学ピックアップに比べて、対物レンズのフォーカス方向の動作距離が小さくなり、本例において、その値は約１４０μｍとなっている。
【００２７】
対物レンズの開口数が大きくなると、一般に光ディスク記録再生装置におけるディスク傾き許容度が減少する。
光軸に対するディスクの傾き角をθとすると、発生するコマ収差（Ｗ３１　）は、参考文献▲１▼により、以下の式で与えられ、概ね開口数ＮＡの３乗とディスクカバー層の厚さ　ｔ　に比例する。
【数３】

【００２８】
従って、許容される球面収差（Ｗ３１　）の値をλ／４とすると、開口数の値を０．８５まで高めた光ディスク記録再生装置において、ＤＶＤ再生装置と同等のディスク傾き許容度を確保するためには、上記図１に示したようにディスク１１のカバー層ＣＶＬの厚さを０．１ｍｍ程度に薄くする必要が生じるものである。
【００２９】
図３に上記２群対物レンズを有する光ピックアップの光学系の構成を示す。
半導体レーザ１６は波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザ光源である。
コリメータレンズ１７は半導体レーザ１６の出射光を平行光とする。
１／２波長板１８は受光素子２２への入射光量を調整する。
回折格子１９はトラッキング制御誤差信号を演算するために用いられるサイドスポットを生成する。
偏光ビームスプリッタ２０は偏光状態に応じて光路を制御する。
液晶素子２３は記録層のカバー層厚みに応じた球面収差補正を行う。
１／４波長板２４は、２群対物レンズ（１４，１２）の手前において、半導体レーザの直線偏光を円偏光に変換する。
【００３０】
半導体レーザ１６からの出射光は、コリメータレンズ１７で平行光とされ、１／２波長板１８、回折格子１９を通過した後、偏光ビームスプリッタ２０に達し、さらに液晶素子２３、１／４波長板２４を通過した後、２群対物レンズ（１４，１２）によってディスク１１上に集光される。
【００３１】
半導体レーザ１６からの出射光の一部は、偏光ビームスプリッタ２０によって反射した後、集光レンズ２１により発光出力検出用受光素子２２へと導かれて、レーザ出力を一定値に制御する目的で用いられる。この発光出力検出用受光素子２２への入射光量は、１／２波長板１８を回転することによって調整が可能である。
半導体レーザ１６からの実際のレーザ出力レベルは、図示せぬＡＰＣ（Ａｕｔｏ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路によって任意の発光出力値に制御される。即ちＡＰＣ回路は、発光出力検出用受光素子２２から得られるレーザ出力レベル情報と、目標レーザレベルの比較に基づいて、半導体レーザ１６の出力を制御する。
【００３２】
液晶素子２３はディスク１１の情報記録層Ｌ０，Ｌ１についてのカバー層の厚みに応じて生じる球面収差を補正する補正用光学手段として設けられている。
図４に液晶素子２３の電極パターンを示す。図示するように液晶素子２３は、参考文献▲５▼、並びに▲６▼で報告されている同心状の電極パターン２３ａ、２３ｂ、２３ｃを有し、電極への印加電圧に応じて、図５に示すようにカバー層の厚さ誤差により生じる球面収差の補正量とほぼ等価な波面を発生することが可能である。
【００３３】
図３において、ディスク１１からの反射光は、偏光ビームスプリッタ２０で反射した後、検出光路へと導かれる。本例においては、焦点制御誤差信号として非点収差法を、またトラック制御誤差信号として、差動プッシュプル法を用いており、検出光路において集光レンズ２５、マルチレンズ２６を通った収束光は、サーボ誤差信号及び再生ＲＦ信号を検出するための受光素子２７へと入射されて光電変換される。
受光素子２７は図６に示すような受光パターンを有する。即ち受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有する４分割ディテクタ、受光部Ｅ，Ｆを有する２分割ディテクタ、及び受光部Ｇ，Ｈを有する２分割ディテクタから構成される。
各受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｆ，Ｇ，Ｈでは受光光量に応じた電流信号を出力し、その電流信号は電圧信号に変換されて演算され、焦点制御誤差信号ＦＥ、トラッキング制御誤差信号ＴＥ、再生ＲＦ信号が生成される。
【００３４】
焦点制御誤差信号ＦＥ、トラッキング制御誤差信号ＴＥ、再生ＲＦ信号は次の演算により生成される。
【数４】
ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）
【数５】
ＴＥ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）−ｋ｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝
【数６】
ＲＦ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ
【００３５】
図７に記録再生装置の構成を示す。なお、情報の記録／再生処理系については図示を省略し、主にサーボ系を示している。
ディスク１１は、図示しないターンテーブルに積載され、記録／再生動作時においてスピンドルモータ４３によって一定線速度（ＣＬＶ）又は一定角速度（ＣＡＶ）で回転駆動される。
そして光学ピックアップ（光学ヘッド）１０によってディスク１１上の情報、即ちエンボスピット、ウォブリンググルーブ、フェイズチェンジマーク等により記録された情報の読取や、ディスク１１へのフェイズチェンジマークによる情報の書込がおこなわれる。
【００３６】
光学ヘッド１０は上記図３の光学系を備え、上記光学系によりディスク１１から読み出された信号（反射光情報）、つまり図６の各受光部Ａ〜Ｈによる出力信号は、ヘッドアンプ３１に入力される。ヘッドアンプ３１は、光学ヘッド１０からの反射光情報信号を後段で処理するために必要な所定のレベルに増幅する。
増幅された反射光情報信号は、イコライザアンプ３２において、上記（数６）の演算により再生ＲＦ信号の生成及びイコライジングが行われ、図示しない信号処理系に供給される。信号処理系とは、即ちデータのデコード、エラー訂正等を行なう再生信号処理系である。
また上記（数６）による再生ＲＦ信号とは、即ち反射光強度信号としての和信号ＳＵＭに相当し（ＳＵＭ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）、イコライザアンプ３２ではこの和信号ＳＵＭについてのコンパレータを備え、和信号ＳＵＭのレベル情報を形成してＣＰＵ４０に出力する。
【００３７】
またヘッドアンプ３１の出力は、フォーカスマトリクス回路３３とトラッキングマトリクス回路３７にも送られる。
フォーカスマトリクス回路３３は、入力信号に対して上記（数４）に基づいた演算を行って焦点制御誤差信号（フォーカスエラー信号）ＦＥを生成する。
なお反射光強度信号として和信号ＳＵＭ（＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）を生成してもよい。
トラッキングマトリクス回路３７は、入力信号に対して上記（数５）に基づいた演算を行ってトラッキング制御誤差信号（トラッキングエラー信号）ＴＥを生成する。
【００３８】
フォーカスサーボ制御部３５は、フォーカスマトリクス回路３３からの焦点制御誤差信号ＦＥに対して位相補償を行い、フォーカスドライブ信号を生成する。フォーカスドライブ信号はドライブアンプ３６で増幅され、光学ヘッド１０内の二軸機構１５のフォーカスコイルを駆動し、レーザスポットが記録層に対して合焦状態を保つように、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に移動させてフォーカスサーボ制御する。
つまり光学ヘッド１０、フォーカスマトリクス回路３３、フォーカスサーボ制御部３５、二軸機構１５によりフォーカスサーボループが形成される。
【００３９】
またフォーカスサーボ制御部３５は、ＣＰＵ４０の制御に基づいてフォーカスサーチ動作を行う。即ちディスク１１における目標とする記録層に対して合焦状態に引き込むための動作である。この場合にはフォーカスサーボループをオフとした状態でサーチドライブ信号を発生させて二軸機構１５のフォーカスコイルを駆動する。これにより２群対物レンズ（１２，１４）を、そのフォーカスストローク範囲で光軸方向に強制的に移動させ、フォーカス引き込みを実行する。このフォーカスサーチ動作に関しては後述する。
【００４０】
トラッキングサーボ制御部３８は、トラッキングマトリクス回路３７からのトラッキング制御誤差信号ＴＥに対して位相補償を行い、トラッキングドライブ信号を生成する。トラッキングドライブ信号はドライブアンプ３９で増幅され、光学ヘッド１０内の二軸機構１５のトラッキングコイルを駆動し、レーザスポットがディスク１１のトラックをトレースする状態を保つように、２群対物レンズ（１２，１４）をディスク半径方向に移動させてトラッキングサーボ制御する。
つまり光学ヘッド１０、トラッキングマトリクス回路３７、トラッキングサーボ制御部３８、二軸機構１５によりトラッキングサーボループが形成される。
【００４１】
またトラッキングサーボ制御部３８は、ＣＰＵ４０からのトラックジャンプ指令、アクセス指令に応じて、トラッキングサーボループをオフとし、ジャンプドライブ信号を出力することで、トラックジャンプ動作、アクセス動作を実行させる。
【００４２】
なお、図示していないが光学ヘッド１０全体はスレッド機構によりディスク半径方向に移動可能とされている。
トラッキングサーボ制御部３８は、トラッキング制御誤差信号ＴＥの低域成分として得られるスレッドエラー信号や、ＣＰＵ４０からのアクセス実行制御などに基づいてスレッドドライブ信号を生成し、スレッド機構を駆動し、光学ヘッド１０のディスク半径方向の移動を実行させる。
【００４３】
スピンドルサーボ制御部４２はスピンドルモータ４３を例えばＣＬＶ又はＣＡＶ回転させる制御を行う。
ＣＬＶ制御を行う場合は、例えば再生信号処理系から得られるＰＬＬ系のデータ再生クロック（或いはウォブル再生系クロック）を現在の回転速度情報とし、それを基準速度に相当する周波数と比較しや誤差情報によりスピンドル回転速度を制御する。
ＣＡＶ制御を行う場合は、スピンドルモータ４３のＦＧ等により得られる回転速度情報が一定回転速度となるようにスピンドル回転速度を制御する。
またスピンドルサーボ回路４２は、ＣＰＵ４０からのスピンドルキック／ブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号を発生させ、スピンドルモータ４３の起動、停止、加速、減速などの動作も実行させる。
【００４４】
ＬＣＤ制御部４１は、ＣＰＵ４０からの球面収差補正の設定値の制御に基づいて図４のような電極パターンの液晶素子２３に対して電圧印加を行い、球面収差補正を実行させる。
【００４５】
Ｓレベル検出回路３４は、例えば複数のコンパレータから形成され、フォーカスマトリクス回路３３で得られる焦点制御誤差信号ＦＥ（Ｓ字カーブ）についての比較を行うことで焦点制御誤差信号ＦＥの極性情報をＣＰＵ４０に出力する。なお、和信号ＳＵＭをフォーカスマトリクス回路３３で生成する場合は、Ｓレベル検出回路３４において和信号ＳＵＭについてのコンパレータも備えるようにし、和信号ＳＵＭのレベル情報を形成してＣＰＵ４０に出力するようにしてもよい。
【００４６】
以上のようなサーボ系及び図示しない記録再生信号処理系の各種動作はシステムコントローラとして機能するＣＰＵ４０により制御される。
【００４７】
３．球面収差補正状態とＳ字カーブ
ここで球面収差補正状態と、その際に得られる焦点制御誤差信号ＦＥのＳ字カーブについて説明しておく。
図８（ａ）は、上記図１（ｂ）のように２つの情報記録層Ｌ０，Ｌ１を有する再生専用（ＲＯＭタイプ）ディスクにおいて、球面収差補正のための液晶素子２３は設定値を第２層（情報記録層Ｌ１）のカバー層厚み（７５μｍ）に最適化した状態で、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に沿って一方向に移動させた際に観察される焦点制御誤差信号ＦＥを表わしている。
この場合、対物レンズをディスク１１に近づける方向へ移動させる場合である。
【００４８】
本例の非点収差方式の焦点制御誤差信号ＦＥにおいては、図３に示したマルチレンズ２６によって、受光素子２７の受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ上で、合焦時に円形、また、それ以外では楕円状の強度分布を示す。
図９に受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ上の強度分布を示しており、合焦状態では円形となる。また合焦状態でない場合、デフォーカス（＋）及び（−）として示すような楕円形の強度分布となる。
従って上記（数４）で得られる焦点制御誤差信号ＦＥとしては、合焦時にゼロレベルとなる出力（通称、Ｓ字カーブ）を発生する。
【００４９】
しかしながら、球面収差補正の設定が目標とする記録層に対する最適値から大幅にずれている場合、発生する球面収差によって記録媒体上での集光スポットが極端に劣化し、本来の信号振幅を持ったＳ字カーブが得られない。
従って、情報記録層Ｌ１のカバー層厚みに最適化した状態で対物レンズを移動させると、図８（ａ）に示すように、レーザスポット焦点位置が情報記録層Ｌ１を通過する際には大振幅のＳ字カーブが観測されるが、情報記録層Ｌ０を通過する際に観測されるＳ字カーブは小振幅のものとなる。
【００５０】
また、予め、情報記録層Ｌ０に相当する１００μｍのカバー層厚みに対して補正がなされるように調整した状態として対物レンズを移動させると、焦点制御誤差信号ＦＥは図８（ｂ）のようになり、つまりレーザスポット焦点位置が情報記録層Ｌ１を通過する際には小振幅のＳ字カーブが観測され、情報記録層Ｌ０を通過する際に大振幅のＳ字カーブが観測される。
【００５１】
一方、液晶素子２３の設定値を、情報記録層Ｌ０、Ｌ１の各カバー層厚みの平均値、即ち１００μｍと７５μｍの略平均値として例えば８７μｍのカバー層厚みに最適化した状態では、図８（ｃ）のように、レーザスポット焦点位置が情報記録層Ｌ１を通過する際と情報記録層Ｌ０を通過する際のＳ字カーブはほぼ同レベルとなる。但し、振幅レベルは中程度となる。
【００５２】
４．第１のフォーカス制御方式
以上の状況を鑑み、単層ディスク、或いは２層ディスクなどの多層ディスクについて、目標とする情報記録層に確実にフォーカスサーボ引き込みを行うための第１のフォーカス制御方式を説明する。
【００５３】
この第１のフォーカス制御方式は、２層ディスクに対して焦点制御引き込み動作を確実とする方法として、球面収差補正のための液晶素子２３の設定値を、情報記録層Ｌ０、Ｌ１の中間位置に対して調整しておくものである。
すなわち、予め、例えば８７μｍのカバー厚さに対して最適な状態に調整しておく。すると、その場合に得られる焦点制御誤差信号ＦＥは上記図８（ｃ）のようになり、Ｓ字カーブの振幅は最大とはならないが、両方の情報記録層Ｌ０，Ｌ１において、ほぼ均等な焦点制御誤差信号ＦＥを得ることが可能となる。そしてＳ字カーブの出現回数、並びに信号極性を判定することで、目標とする情報記録層に焦点制御の引き込み動作を施すことが可能となる。
【００５４】
その具体的な手法を説明する。
まず図７に示したＳレベル検出回路３４では、焦点制御誤差信号ＦＥに対しては、図１０（ａ）に示すように正の所定レベル（Ｌｅｖｅｌ　Ｈ）、負の所定レベル（Ｌｅｖｅｌ　Ｌ）、零レベル（Ｌｅｖｅｌ　０）の各閾値で比較するコンパレータを設け、その比較結果出力をＣＰＵ４０に出力するようにする。
【００５５】
図１０（ａ）は２層ディスクに対して、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に往復移動させた際に観測される焦点制御誤差信号ＦＥを示している。
「往路」とは、２群対物レンズ（１２，１４）をディスク１１に近接していく方向に移動させている状態を示し、「復路」とはディスク１１から離れていく方向に移動させている状態を示している。
図１０（ｃ）は、この焦点制御誤差信号ＦＥを正レベル（Ｌｅｖｅｌ　Ｈ）で比較した比較出力である。
図１０（ｄ）は、この焦点制御誤差信号ＦＥを負レベル（Ｌｅｖｅｌ　Ｌ）で比較した比較出力である。
図１０（ｅ）は、この焦点制御誤差信号ＦＥを零レベル（Ｌｅｖｅｌ　０）で比較した比較出力である。
【００５６】
また図１０（ｂ）は２層ディスクに対して、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に往復移動させた際に観測される和信号ＳＵＭ（再生ＲＦ信号）を示している。
図１０（ｆ）は、和信号ＳＵＭを図１０（ｂ）に示す所定の閾値（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）で比較した比較出力である。
【００５７】
図１０（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の各比較出力はＣＰＵ４０に供給される。
ＣＰＵ４０は図１０（ｃ）の比較出力パルスを、焦点制御誤差信号ＦＥにおける極性としての正レベルの発生情報とする。また図１０（ｄ）の比較出力パルスを、焦点制御誤差信号ＦＥにおける極性としての負レベルの発生情報とする。また図１０（ｅ）の比較出力パルスを、焦点制御誤差信号ＦＥにおけるゼロクロス発生情報とする。
またＣＰＵ４０は、図１０（ｆ）の比較出力パルスを、いわゆるフォーカス引き込み範囲（Ｓ字カーブのリニア領域）の検出信号とする。
【００５８】
ＣＰＵ４０は、球面収差補正のための液晶素子２３の設定値を、情報記録層Ｌ０、Ｌ１の中間位置に対して調整しておいて、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に往復移動させた際に、図１０（ｃ）（ｄ）の各比較出力により焦点制御誤差信号ＦＥの極性における正レベル、負レベルの出現順序を検知することにより、焦点制御を施す情報記録層を選択する。
【００５９】
つまり、図１０において往路の移動時には、焦点制御誤差信号ＦＥの極性の情報として、ＣＰＵ４０にはパルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の順番で供給される。
即ち焦点制御誤差信号ＦＥの極性は、往路では、正→負→正→負の順に検出されることになる。
また復路では、焦点制御誤差信号ＦＥの極性の情報として、ＣＰＵ４０にはパルスＰ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８の順番で供給される。即ち焦点制御誤差信号ＦＥの極性は、復路では、負→正→負→正の順に検出されることになる。
【００６０】
従って、例えば情報記録層Ｌ０にフォーカス引き込み動作をおこなう際には、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に往路方向に移動させ、焦点制御誤差信号ＦＥの極性検出結果が１．正、２．負、３．正の順番で得られた後のゼロクロス点付近で引き込み動作を開始すればよく、その際、和信号ＳＵＭのレベルが一定閾値以上とされた図１０（ｆ）の比較出力と論理和をとることで、焦点制御が確実に履行される。
或いは復路において、焦点制御誤差信号ＦＥの極性検出結果として最初の負極性が得られた後のゼロクロス点付近で引き込み動作を開始してもよい。
【００６１】
また、例えば情報記録層Ｌ１にフォーカス引き込み動作をおこなう際には、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に往路方向に移動させ、焦点制御誤差信号ＦＥの極性検出結果として最初の正極性が得られた後のゼロクロス点付近で引き込み動作を開始すればよく、その際、和信号ＳＵＭのレベルが一定閾値以上とされた図１０（ｆ）の比較出力と論理和をとることで、焦点制御が確実に履行される。
或いは復路において、焦点制御誤差信号ＦＥの極性検出結果として１．負、２．正、３．負の順番で得られた後のゼロクロス点付近で引き込み動作を開始してもよい。
【００６２】
一方、単層ディスクの場合において、図１０と同様に焦点制御誤差信号ＦＥ、和信号ＳＵＭ、焦点制御誤差信号ＦＥと正レベル（Ｌｅｖｅｌ　Ｈ）の比較出力、焦点制御誤差信号ＦＥと負レベル（Ｌｅｖｅｌ　Ｌ）の比較出力、焦点制御誤差信号ＦＥと零レベル（Ｌｅｖｅｌ　０）の比較出力、和信号ＳＵＭと所定の閾値（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）の比較出力を、図１１（ａ）〜（ｆ）に示す。
【００６３】
図１１からわかるように単層ディスクの場合、往路の移動時には、焦点制御誤差信号ＦＥの極性の情報として、ＣＰＵ４０にはパルスＰ１，Ｐ２の順番で供給される。即ち焦点制御誤差信号ＦＥの極性は、往路では、正→負の順に検出される。また復路では、焦点制御誤差信号ＦＥの極性の情報として、ＣＰＵ４０にはパルスＰ３，Ｐ４の順番で供給される。即ち焦点制御誤差信号ＦＥの極性は、復路では、負→正の順に検出されることになる。
即ち出現回数、信号極性の状態共に、２層記録媒体の場合とは異なったものになる。
そしてこの場合は、往路、復路いずれであっても、図１１（ｃ）（ｄ）の比較結果によりＳ字カーブが検出できるため、図１１（ｃ）（ｄ）のパルスの検出に応じてゼロクロス点付近で引き込み動作を開始すればよく、その際、和信号ＳＵＭのレベルが一定閾値以上とされた図１１（ｆ）の比較出力と論理和をとることで、焦点制御が確実に履行される。
【００６４】
即ちＣＰＵ４０は、２群対物レンズ（１２，１４）の移動の際の例えば極性情報の出現回数によりディスク１１の情報記録層の数を判別でき、また極性情報に基づいて、目標とする情報記録層に対してフォーカス引き込みを確実に行うことができるようになる。
【００６５】
実際の焦点制御引き込み動作は、一般に、ディスク１１が回転している状態でおこなわれるため、図１０，図１１に記載した通りの理想的な検出信号が得られるとは限らない。すなわち、回転に伴うディスク上下動によっても焦点制御誤差信号が現れるため、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に移動させた際に得られる信号出力の総検出回数には誤りが含まれる。
しかしながら、極性の出現順序には、一定の規則が存在するため、本例を用いることで、多層情報記録媒体に対して確実な焦点制御引き込み動作を施すことが可能となる。
【００６６】
図１２に具体的なＣＰＵ４０の処理例のフローチャートを示す。
ＣＰＵ４０はステップＦ１０１でＬＣＤ制御部４１に指示を出し、液晶素子２３による球面収差補正の設定を、カバー層厚みの平均値（例えば上記８７μｍのカバー層厚み）に応じた状態に設定する。
ステップＦ１０２でフォーカスサーボ制御部３５に指示し、フォーカスサーチを開始させる。即ち２群対物レンズ（１２，１４）の光軸方向の往復動作を開始させる。そしてステップＦ１０３では、Ｓレベル検出回路３４からの比較結果情報、及び和信号ＳＵＭの比較結果情報を検知する。即ち図１０，図１１の各（ｃ）〜（ｆ）の比較結果情報を検知する。
【００６７】
上記検知により、往路において正→負→正→負という極性検出がステップＦ１０４でなされた場合は、ＣＰＵ４０はディスク１１を２層ディスクと判別できる。その場合、ステップＦ１０５に進み、目標とする情報記録層に応じて処理を分岐する。
情報記録層Ｌ１へのフォーカス制御を目標としているのであれば、ステップＦ１０７に進み、例えば往路において最初のＳ字検出（正極性検知）の直後のゼロクロス付近のタイミングでフォーカス引き込み（フォーカスサーボオン）を行う。そして、その際にステップＦ１０９で和信号ＳＵＭの比較結果情報が「Ｈ」であれば、正しく情報記録層Ｌ１にフォーカス制御されたものであるため、ステップＦ１１０でフォーカスサーチオフを指示し、処理を終える。
【００６８】
情報記録層Ｌ０へのフォーカス制御を目標としているのであれば、ステップＦ１０６に進み、例えば往路において最初の２番目のＳ字検出（正→負→正の検知）の直後のゼロクロス付近のタイミングでフォーカス引き込み（フォーカスサーボオン）を行う。そして、その際にステップＦ１０９で和信号ＳＵＭの比較結果情報が「Ｈ」であれば、正しく情報記録層Ｌ０にフォーカス制御されたものであるため、ステップＦ１１０でフォーカスサーチオフを指示し、処理を終える。
【００６９】
ステップＦ１０４で、往路における正→負→正→負という極性検出がなされなかった場合は、単層ディスクであることが判別できる。この場合ステップＦ１０８に進んで、Ｓ字検出の直後のゼロクロス付近のタイミングでフォーカス引き込み（フォーカスサーボオン）を行う。そして、その際にステップＦ１０９で和信号ＳＵＭの比較結果情報が「Ｈ」であれば、正しく単層ディスクの情報記録層Ｌ０にフォーカス制御されたものであるため、ステップＦ１１０でフォーカスサーチオフを指示し、処理を終える。
【００７０】
なお、ステップＦ１０９で和信号ＳＵＭの比較結果情報が「Ｌ」であれば、目標としている情報記録層に対してフォーカス制御できていないため、ステップＦ１０３に戻って処理を繰り返す。
【００７１】
５．第２のフォーカス制御方式
次に第２のフォーカス制御方式について説明する。
上記第１のフォーカス制御方式では、球面収差補正の設定値を平均的なカバー層厚みに設定して、複数の情報記録層に対して選択的に焦点制御引き込み動作をおこなうようにした。
しかしながら、情報記録層の層間距離が大きい２層ディスクの場合においては、発生する球面収差によって上述の安定な引き込み動作を実現し得る焦点制御誤差信号ＦＥが得られない場合も考えられないわけではない。
即ち、球面収差補正の設定値を平均的なカバー層厚みに設定すると、図８（ｃ）で説明したように各情報記録層Ｌ１、Ｌ０通過時のＳ字カーブ振幅レベルは同等となるが、残留波面収差によって振幅が小さくなる。この振幅が小さくなる現象は、層間距離が大きい場合に、より顕著となり、場合によっては焦点制御誤差信号ＦＥの波形がＳ字曲線から大きく逸脱する場合も想定される。
【００７２】
そこで第２及び後述する第３のフォーカス制御方式では、球面収差補正の設定値を予め特定の情報記録層のカバー層厚みに対して最適化を施することで、より安定な引き込み動作を実現できるようにする。
【００７３】
今、２層ディスクに対して、球面収差補正の設定値を予め情報記録層Ｌ１のカバー層厚み（７５μｍ）に最適化した状態で、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に往復移動させた際において、上記図１０と同様に焦点制御誤差信号ＦＥ、和信号ＳＵＭ、焦点制御誤差信号ＦＥと正レベル（Ｌｅｖｅｌ　Ｈ）の比較出力、焦点制御誤差信号ＦＥと負レベル（Ｌｅｖｅｌ　Ｌ）の比較出力、焦点制御誤差信号ＦＥと零レベル（Ｌｅｖｅｌ　０）の比較出力、和信号ＳＵＭと所定の閾値（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）の比較出力を、図１３（ａ）〜（ｆ）に示す。
【００７４】
上記図８（ａ）の説明からわかるように、球面収差補正の設定値を情報記録層Ｌ１のカバー層厚みに最適化した場合、レーザスポット焦点位置が情報記録層Ｌ１を通過する際には大振幅のＳ字カーブが観測され、情報記録層Ｌ０を通過する際には小振幅のＳ字カーブが観測される。
この場合、焦点制御誤差信号ＦＥの極性は、往路の移動時には、焦点制御誤差信号ＦＥの極性の情報として、ＣＰＵ４０にはパルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の順番で供給される。即ち焦点制御誤差信号ＦＥの極性は、往路では、正→負→正→負の順に検出されることになる。
１組目のパルスＰ１，Ｐ２として検出されるＳ字カーブと比較して、２組目のパルスＰ３，Ｐ４として検出されるＳ字カーブの振幅は非常に小さいものとなる。
【００７５】
また復路では、焦点制御誤差信号ＦＥの極性の情報として、ＣＰＵ４０にはパルスＰ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８の順番で供給される。即ち焦点制御誤差信号ＦＥの極性は、復路では、負→正→負→正の順に検出されることになる。
２組目のパルスＰ７，Ｐ８として検出されるＳ字カーブと比較して、１組目のパルスＰ５，Ｐ６として検出されるＳ字カーブの振幅は非常に小さいものとなる。
【００７６】
また、２層ディスクに対して、球面収差補正の設定値を予め情報記録層Ｌ０のカバー層厚み（１００μｍ）に最適化した状態で、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に往復移動させた際において、上記図１０と同様に焦点制御誤差信号ＦＥ、和信号ＳＵＭ、焦点制御誤差信号ＦＥと正レベル（Ｌｅｖｅｌ　Ｈ）の比較出力、焦点制御誤差信号ＦＥと負レベル（Ｌｅｖｅｌ　Ｌ）の比較出力、焦点制御誤差信号ＦＥと零レベル（Ｌｅｖｅｌ　０）の比較出力、和信号ＳＵＭと所定の閾値（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）の比較出力を、図１５（ａ）〜（ｆ）に示す。
【００７７】
上記図８（ｂ）の説明からわかるように、球面収差補正の設定値を情報記録層Ｌ０のカバー層厚みに最適化した場合、レーザスポット焦点位置が情報記録層Ｌ０を通過する際には大振幅のＳ字カーブが観測され、情報記録層Ｌ１を通過する際には小振幅のＳ字カーブが観測される。
この場合も、焦点制御誤差信号ＦＥの極性は、往路の移動時には、焦点制御誤差信号ＦＥの極性の情報として、ＣＰＵ４０にはパルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の順番で供給される。即ち焦点制御誤差信号ＦＥの極性は、往路では、正→負→正→負の順に検出されることになる。
但し２組目のパルスＰ３，Ｐ４として検出されるＳ字カーブと比較して、１組目のパルスＰ１，Ｐ２として検出されるＳ字カーブの振幅は非常に小さいものとなる。
【００７８】
また復路では、焦点制御誤差信号ＦＥの極性の情報として、ＣＰＵ４０にはパルスＰ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８の順番で供給される。即ち焦点制御誤差信号ＦＥの極性は、復路では、負→正→負→正の順に検出されることになる。
１組目のパルスＰ５，Ｐ６として検出されるＳ字カーブと比較して、２組目のパルスＰ７，Ｐ８として検出されるＳ字カーブの振幅は非常に小さいものとなる。
【００７９】
即ち、例えば情報記録層Ｌ１に焦点引き込み動作をおこなう際には、予め、液晶素子２３における各電極への印加電圧を調整し、球面収差補正量を情報記録層Ｌ１に対して最適化する。次に、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に移動させ、焦点制御誤差信号ＦＥの検出結果が、往路で最初に正レベル（図１３のＰ１）となった後のゼロクロス点付近で引き込み動作を開始し、その際、和信号レベルが一定閾値以上となる条件との論理和をとることで、情報記録層Ｌ１に対する焦点制御が確実に履行される。
【００８０】
また、情報記録層Ｌ０に焦点引き込み動作をおこなう際には、予め、液晶素子２３における各電極への印加電圧を調整し、球面収差補正量を情報記録層Ｌ０に対して最適化する。次に、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に移動させ、焦点制御誤差信号ＦＥの検出結果が、復路で最初に負レベル（図１５のＰ５）となった後のゼロクロス点付近で引き込み動作を開始し、その際、和信号レベルが一定閾値以上となる条件との論理和をとることで、情報記録層Ｌ０に対する焦点制御が確実に履行される。
【００８１】
情報記録層Ｌ１に焦点引き込み動作をおこなう場合のＣＰＵ４０の処理を図１４に示す。
ＣＰＵ４０はステップＦ２０１でＬＣＤ制御部４１に指示を出し、液晶素子２３による球面収差補正の設定を、情報記録層Ｌ１のカバー層厚み（７５μｍ）に応じた状態に設定する。
ステップＦ２０２でフォーカスサーボ制御部３５に指示し、フォーカスサーチを開始させる。即ち２群対物レンズ（１２，１４）の光軸方向の往復動作を開始させる。そしてステップＦ２０３では、Ｓレベル検出回路３４からの比較結果情報、及び和信号ＳＵＭの比較結果情報を検知する。即ち図１３（ｃ）〜（ｆ）の比較結果情報を検知する。
【００８２】
そしてステップＦ２０４で、往路において焦点制御誤差信号ＦＥの正→ゼロの極性変化が観測され、またその際に和信号ＳＵＭの比較結果情報が「Ｈ」であるタイミングを監視する。
当該タイミングは情報記録層Ｌ１へのフォーカス引き込みタイミングとなるため、焦点制御誤差信号ＦＥの正→ゼロの極性変化及び和信号ＳＵＭの比較結果情報「Ｈ」という条件が得られたら、ステップＦ２０５でフォーカス引き込みを行う。つまり往路で最初のＳ字カーブにおいてフォーカスサーボオンすることになる。これによって正しく情報記録層Ｌ１にフォーカス制御されるため、ステップＦ２０６でフォーカスサーチオフを指示し、処理を終える。
【００８３】
情報記録層Ｌ０に焦点引き込み動作をおこなう場合のＣＰＵ４０の処理を図１６に示す。
ＣＰＵ４０はステップＦ３０１でＬＣＤ制御部４１に指示を出し、液晶素子２３による球面収差補正の設定を、情報記録層Ｌ０のカバー層厚み（１００μｍ）に応じた状態に設定する。
ステップＦ３０２でフォーカスサーボ制御部３５に指示し、フォーカスサーチを開始させる。即ち２群対物レンズ（１２，１４）の光軸方向の往復動作を開始させる。そしてステップＦ３０３では、Ｓレベル検出回路３４からの比較結果情報、及び和信号ＳＵＭの比較結果情報を検知する。即ち図１５（ｃ）〜（ｆ）の比較結果情報を検知する。
【００８４】
そしてステップＦ３０４で、復路において焦点制御誤差信号ＦＥの負→ゼロの極性変化が観測され、またその際に和信号ＳＵＭの比較結果情報が「Ｈ」であるタイミングを監視する。
当該タイミングは情報記録層Ｌ０へのフォーカス引き込みタイミングとなるため、焦点制御誤差信号ＦＥの負→ゼロの極性変化及び和信号ＳＵＭの比較結果情報「Ｈ」という条件が得られたら、ステップＦ３０５でフォーカス引き込みを行う。つまり復路で最初のＳ字カーブにおいてフォーカスサーボオンすることになる。これによって正しく情報記録層Ｌ０にフォーカス制御されるため、ステップＦ３０６でフォーカスサーチオフを指示し、処理を終える。
【００８５】
即ちこの第２のフォーカス制御方式では、予め目標としている情報記録層に対して球面収差補正の設定値を最適化することで、目標としている情報記録層についての確実なＳ字カーブを観測できるようにし、その極性情報に基づいてフォーカス引き込みを実行する。
これにより多層ディスクの任意の情報記録層に対して、確実に焦点制御を施すことが可能となる
。特に、２群対物レンズ（１２，１４）等によって実現される高開口数対物レンズを用いて、２層以上の情報記録層を有する多層光ディスクの再生、或いは記録再生をおこなう場合に有効であり、とりわけ、層間距離が大きい条件の多層光ディスクに対し、安定な焦点制御引き込み動作を実現する。
【００８６】
なお、実際の焦点制御引き込み動作は、一般に、光ディスク媒体が回転している状態でおこなわれるため、図１３，図１５のような理想的な検出信号が得られるとは限らない。すなわち、回転に伴うディスク上下動によっても焦点制御誤差信号が現れるため、２群対物レンズ（１２，１４）を光軸方向に移動させた際に得られる信号出力の検出回数には誤りが含まれる。加えて、球面収差補正が適切におこなわれていない場合、焦点制御誤差信号ＦＥの振幅は小さくなり、理想的なＳ字曲線を描かない。しかしながら、引き込み動作で目標とする情報記録層のカバー層に対して球面収差補正量を最適化した場合、少なくともその情報記録層においては良好なＳ字カーブが得られるとともに、信号極性の出現順序には一定の規則が存在する。従って、本例により、多層ディスクの任意の情報記録層に対して確実な焦点制御引き込み動作を施すことが可能となる。
【００８７】
６．第３のフォーカス制御方式
続いて第３のフォーカス制御方式を説明する。
この第３のフォーカス制御方式は、最初に或る情報記録層にフォーカス引き込みを行うまでは、上記第２のフォーカス制御方式と同様であり、他の情報記録層へ引き込む際には、フォーカス引き込みを行った情報記録層から、その目標とする情報記録層にフォーカスジャンプする手法である。
【００８８】
まず最初に情報記録層Ｌ１にフォーカス引き込みを行うものとし、情報記録層Ｌ０へのフォーカス引き込みを目標とする場合は、情報記録層Ｌ１への引き込み後に情報記録層Ｌ０へフォーカスジャンプする例として、ＣＰＵ４０の処理を図１７に示す。
【００８９】
図１７においてステップＦ４０１〜Ｆ４０６は、上記図１４のステップＦ２０１〜Ｆ２０６と同様である。
従って、ステップＦ４０１〜Ｆ４０６の処理で情報記録層Ｌ１に対してフォーカス引き込みが完了する。
ステップＦ４０７では、目標としている情報記録層に応じて処理を分岐する。情報記録層Ｌ１が目標であったのなら、この時点で引き込み完了しているためステップＦ４０７から処理を終える。
【００９０】
一方、情報記録層Ｌ０が目標であった場合は、フォーカスジャンプ処理に移る。ＣＰＵ４０は、まずステップＦ４０８においてＬＣＤ制御部４１に指示を出し、液晶素子２３による球面収差補正の設定を、情報記録層Ｌ０のカバー層厚み（１００μｍ）に応じた状態に設定する。
ステップＦ４０９でフォーカスサーボ制御部３５に指示し、フォーカスジャンプを開始させる。即ち、２群対物レンズ（１２，１４）を情報記録層Ｌ０の方向（この場合往路方向）に移動させる。
そしてステップＦ４１０では、Ｓレベル検出回路３４からの比較結果情報、及び和信号ＳＵＭの比較結果情報を監視する。
ステップＦ４０８で球面収差補正の設定が情報記録層Ｌ０のカバー層厚みに最適化されているため、フォーカスジャンプ中は図１５における往路の波形が観測されるものとなる。
【００９１】
そしてフォーカスジャンプ結果として、ステップＦ４１０で、往路において焦点制御誤差信号ＦＥの負→正→ゼロの極性変化（つまり図１５のＰ２→Ｐ３→ゼロクロス）が観測され、またその際に和信号ＳＵＭの比較結果情報が「Ｈ」であることが確認されたら、その時点で情報記録層Ｌ０へのジャンプが正確に完了（引き込み完了）したものとなるため、処理を終える。
【００９２】
この第３のフォーカス制御方式でも、多層ディスクの任意の情報記録層に対して、確実に焦点制御を施すことが可能となる。併せて、集光スポットの層間移動を容易に実現することが可能となる。
フォーカスジャンプ時も、ジャンプ先の情報記録層のカバー層厚みに対して球面収差補正の設定値を最適化しておくため、十分な強度のＳ字カーブを観測でき、正確なジャンプ動作を行うことができる。
【００９３】
なお、図１７のステップＦ４０８においては、情報記録層Ｌ１、Ｌ２の各カバー層厚みの平均値（８７μｍ）に対して、球面収差補正の設定値を最適化しておいてもよい。
また図１７は、最初に情報記録層Ｌ１に引き込み、その後情報記録層Ｌ０へジャンプする処理例で述べたが、最初に情報記録層Ｌ０に引き込み、その後情報記録層Ｌ１へジャンプする処理例も当然考えられる。
【００９４】
７．焦点制御引き込み後の最適化
ところで、一般に、球面収差補正素子（液晶素子２３）の補正設定値は、予め、各情報記録層に対して最適と想定される値にプリセットされている。しかしながら、実際の多層光記録媒体においては、各記録層のカバー層厚さに製造上の誤差が生じる恐れがある。
また、球面収差補正素子自体にも、印加電圧に対する補正量の偏差が存在するため、上述してきた手法で焦点制御引き込み動作を完了した後は、球面収差補正量が最適となるように微調整を施すことが望ましい。
即ち、目標とする情報記録層に対して焦点引き込みを行った後において、球面収差補正量を、反射光情報としての再生信号もしくは球面収差誤差信号に基づいて最適化することで、記録媒体の製造誤差などに関わらず、安定した記録再生を行うことができるようになる。
【００９５】
具体的には、再生クロック（通常は再生データに同期したＰＬＬクロック）に対するデータエッジの揺らぎとして表される、再生ＲＦ信号のジッター値や信号振幅、或いは再生データのエラーレート等を利用して、情報記録媒体からの再生信号が最良となるように調整をおこなう手法が考えられる。例えば参考文献▲７▼に記載された手法を適用することができる。
また参考文献▲８▼に示されているような、記録媒体からの戻り光強度によって生成される球面収差誤差信号に基づいた自動補正機構を設ける手法も適用できる。
【００９６】
以上、実施の形態のについて説明してきたが、本発明はこれらの例に限定されるものではなく、要旨の範囲内で各種変形例が考えられるものである。
また、上記引き込み処理については単層ディスク、２層ディスクの例で説明したが、３層以上の記録層を有する光記録媒体に対しても、同様に、Ｓ字カーブの出現回数、並びにその信号極性を判定することで、目標とする情報記録層に焦点制御の引き込み動作を施すことが可能となる。
【００９７】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように本発明よれば、記録媒体において目的とする情報記録層に対して合焦制御を行う場合は、まず球面収差補正状態を目的とする情報記録層での光透過保護層（カバー層）の厚さに合わせた状態に設定する。或いは、複数の情報記録層の各光透過保護層（カバー層）の厚さの平均値に合わせた状態に設定する。そして対物レンズを光軸方向に移動させる、いわゆるフォーカスサーチ動作を実行し、その際に焦点制御誤差信号の極性、及び上記反射光情報として発生される反射光強度信号のレベルを観測して、焦点引き込みを行うようにしている。これによって、多層光ディスクのような、複数の情報記録層を有する記録媒体に対する光記録再生装置において、目標とする情報記録層に確実に焦点引き込み動作をおこなうことが可能となるという効果がある。
特に、２群レンズ等によって実現される高開口数（例えば０．８５）の対物レンズを用いて、多層記録媒体の再生、或いは記録再生を行う場合に有効となる。
【００９８】
また、焦点制御誤差信号の極性を検知していることで、対物レンズの光軸方向の移動によって焦点位置が情報記録層を通過する際に得られるＳ字カーブ発生回数もわかり、これによって記録媒体における情報記録層の層数が検出できる。
従って、いわゆるベアディスクなど、カートリッジに装填されていない光記録媒体であって、種別検出孔等が機械的、或いは光学的に検出できないものである場合においても、光記録媒体からの反射光に基づき、情報記録層の層数を判別することが可能となる。
【００９９】
また、球面収差補正状態を目的とする情報記録層での光透過保護層（カバー層）の厚さに合わせた状態に設定してフォーカスサーチを行う場合、多層光記録媒体における任意の情報記録層に対して、より確実に焦点制御を施すことが可能となる。さらに併せて、或る情報記録層への合焦引き込み後に他の情報記録層へ合焦引き込みを行う動作、つまり集光スポットの層間移動についても、容易且つ確実に実現することが可能となる。
特に、２群レンズ等によって実現される高開口数対物レンズを用いて、２層以上の情報記録層を有する多層光ディスク記録媒体の再生、或いは記録再生をおこなう場合に有効であり、とりわけ、層間距離が大きい条件の多層光ディスク記録媒体に対し、安定な焦点制御引き込み動作を実現できるものとなる。
【０１００】
また、目標とする情報記録層に対して焦点引き込みを行った後において、球面収差補正量を、反射光情報としての再生信号もしくは球面収差誤差信号に基づいて最適化することで、記録媒体の製造誤差などに関わらず、安定した記録再生を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態で記録再生されるディスクの層構造の説明図である。
【図２】実施の形態の対物レンズの構造の説明図である。
【図３】実施の形態の光学系の構造の説明図である。
【図４】実施の形態の液晶素子の電極パターンの説明図である。
【図５】実施の形態の球面収差補正量とほぼ等価な波面の説明図である。
【図６】実施の形態の受光素子の受光パターンの説明図である。
【図７】実施の形態の記録再生装置のブロック図である。
【図８】実施の形態の対物レンズ移動に伴って得られる焦点制御誤差信号の説明図である。
【図９】実施の形態の受光素子での非点収差方式での焦点制御誤差信号の受光状態の説明図である。
【図１０】実施の形態の第１のフォーカス制御方式の２層ディスクに対する動作波形の説明図である。
【図１１】実施の形態の第１のフォーカス制御方式の単層ディスクに対する動作波形の説明図である。
【図１２】実施の形態の第１のフォーカス制御方式の処理のフローチャートである。
【図１３】実施の形態の第２のフォーカス制御方式のＬ１層合焦時の動作波形の説明図である。
【図１４】実施の形態の第２のフォーカス制御方式のＬ１層合焦時の処理のフローチャートである。
【図１５】実施の形態の第２のフォーカス制御方式のＬ０層合焦時の動作波形の説明図である。
【図１６】実施の形態の第２のフォーカス制御方式のＬ０層合焦時の処理のフローチャートである。
【図１７】実施の形態の第３のフォーカス制御方式の処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０　光学ヘッド、１１　ディスク、１２　先玉レンズ、１４　集光レンズ、１６　半導体レーザ、２０　偏光ビームスプリッタ、２３　液晶素子、２７　受光素子、３３　フォーカスマトリクス、３４　Ｓレベル検出部、３５　フォーカスサーボ制御部、４０　ＣＰＵ、４１　ＬＣＤ制御部、ＣＶＬ　カバー層、ＣＶＬｓ　カバー層表面、Ｌ０　第１層、Ｌ１、第２層

Claims (22)

1. 単一或いは複数の情報記録層を有する記録媒体に対してレーザ光を照射して情報の記録または再生を行う光記録再生装置において、
   所定の開口数とされ、レーザ光の出力端として配される対物レンズ手段と、
   記録媒体の情報記録層についての光透過保護層の厚みに応じて生じる球面収差を補正する補正用光学手段と、
   上記対物レンズを光軸方向に移送する移送手段と、
   上記レーザ光照射による記録媒体からの反射光を検出し、反射光情報を出力する反射光検出手段と、
   上記反射光情報として発生される焦点制御誤差信号の極性、及び上記反射光情報として発生される反射光強度信号のレベルを判別する判別手段と、
   上記補正用光学手段を特定の光透過保護層の厚さに対して最適となるように設定した状態で、上記移送手段により上記対物レンズ手段を光軸方向に移動させ、上記判別手段による判別情報に基づいて、焦点引き込みを行うフォーカス制御手段と、
   を備えたことを特徴とする光記録再生装置。
2. 上記対物レンズ手段は、開口数が０．８以上であることを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
3. 上記判別手段は、正の所定レベル、負の所定レベルの各閾値のそれぞれと上記焦点制御誤差信号との比較結果を、上記焦点制御誤差信号の極性情報として出力することを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
4. 上記フォーカス制御手段は、上記移送手段による上記対物レンズ手段の移動方向と、上記判別手段で得られる上記焦点制御誤差信号の極性情報の発生順序に基づいて、目標とする情報記録層に対する焦点引き込みを行うことを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
5. 上記フォーカス制御手段は、上記移送手段による上記対物レンズ手段の移動方向と、上記判別手段で得られる上記焦点制御誤差信号の極性情報の発生順序及び発生回数に基づいて、目標とする情報記録層に対する焦点引き込みを行うことを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
6. 上記フォーカス制御手段は、記録媒体の複数の情報記録層についての各光透過保護層の厚さの略平均値を、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学手段の設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
7. 上記フォーカス制御手段は、記録媒体の複数の情報記録層のうちで焦点引き込みの目標とする情報記録層についての光透過保護層の厚さを、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学手段の設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
8. 複数の情報記録層を有する記録媒体に対して或る情報記録層に焦点引き込みを行った後、他の情報記録層に焦点引き込みを行う場合に、
   上記フォーカス制御手段は、上記補正用光学手段を特定の光透過保護層の厚さに対して最適となるように設定した状態で、上記移送手段により上記対物レンズ手段を光軸方向に移動させ、上記判別手段による判別情報に基づいて、上記他の情報記録層に焦点引き込みを行うことを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
9. 上記フォーカス制御手段は、上記他の情報記録層についての光透過保護層の厚さを、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学手段の設定を行うことを特徴とする請求項８に記載の光記録再生装置。
10. 上記フォーカス制御手段は、上記或る情報記録層と上記他の情報記録層についての各光透過保護層の厚さの略平均値を、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学手段の設定を行うことを特徴とする請求項８に記載の光記録再生装置。
11. 目標とする情報記録層に対して焦点引き込みを行った後において、上記補正用光学手段による補正量を、上記反射光情報としての再生信号もしくは上記反射光情報としての球面収差誤差信号に基づいて最適化する最適化手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
12. 単一或いは複数の情報記録層を有する記録媒体に対してレーザ光を照射して情報の記録または再生を行う光記録再生装置において、目標とする情報記録層に焦点引き込みを行う焦点制御方法として、
    記録媒体の情報記録層についての光透過保護層の厚みに応じて生じる球面収差を補正する補正用光学部を、特定の光透過保護層の厚さに対して最適となるように設定し、
    所定の開口数とされ、レーザ光の出力端として配される対物レンズを光軸方向に移動させながら、レーザ光照射による記録媒体からの反射光情報として得られる焦点制御誤差信号の極性、及び上記反射光情報として発生される反射光強度信号のレベルの判別処理を行い、
    上記判別処理により得られた判別情報に基づいて、焦点引き込みを行うことを特徴とする焦点制御方法。
13. 上記対物レンズは、開口数が０．８以上であることを特徴とする請求項１２に記載の焦点制御方法。
14. 上記焦点制御誤差信号の極性の判別処理は、正の所定レベル、負の所定レベルの各閾値のそれぞれと上記焦点制御誤差信号との比較を行い、その比較結果を上記焦点制御誤差信号の極性の判別情報とすることを特徴とする請求項１２に記載の焦点制御方法。
15. 上記対物レンズの移動方向と、上記判別処理で得られる上記焦点制御誤差信号の極性情報の発生順序に基づいて、目標とする情報記録層に対する焦点引き込みを行うことを特徴とする請求項１２に記載の焦点制御方法。
16. 上記対物レンズの移動方向と、上記判別処理で得られる上記焦点制御誤差信号の極性情報の発生順序及び発生回数に基づいて、目標とする情報記録層に対する焦点引き込みを行うことを特徴とする請求項１２に記載の焦点制御方法。
17. 記録媒体の複数の情報記録層についての各光透過保護層の厚さの略平均値を、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学部の設定を行うことを特徴とする請求項１２に記載の焦点制御方法。
18. 記録媒体の複数の情報記録層のうちで焦点引き込みの目標とする情報記録層についての光透過保護層の厚さを、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学部の設定を行うことを特徴とする請求項１２に記載の焦点制御方法。
19. 複数の情報記録層を有する記録媒体に対して或る情報記録層に焦点引き込みを行った後、他の情報記録層に焦点引き込みを行う場合に、
    上記補正用光学部を特定の光透過保護層の厚さに対して最適となるように設定した状態で、上記対物レンズを光軸方向に移動させ、
    レーザ光照射による記録媒体からの反射光情報として得られる焦点制御誤差信号の極性、及び上記反射光情報として発生される反射光強度信号のレベルの判別処理を行い、
    上記判別処理により得られた判別情報に基づいて、上記他の情報記録層に焦点引き込みを行うことを特徴とする請求項１２に記載の焦点制御方法。
20. 上記他の情報記録層についての光透過保護層の厚さを、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学部の設定を行うことを特徴とする請求項１９に記載の焦点制御方法。
21. 上記或る情報記録層と上記他の情報記録層についての各光透過保護層の厚さの略平均値を、上記特定の光透過保護層の厚さとして、上記補正用光学部の設定を行うことを特徴とする請求項１９に記載の焦点制御方法。
22. 目標とする情報記録層に対して焦点引き込みを行った後において、上記補正用光学部による補正量を、上記反射光情報としての再生信号もしくは上記反射光情報としての球面収差誤差信号に基づいて最適化することを特徴とする請求項１２に記載の焦点制御方法。

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