(57)【要約】【課題】各層界面の反射率をできるだけ低く抑えた多層構造の光記録媒体に対しても、高精度なフォーカス制御を行うこと【解決手段】  多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御装置において、レーザー光源（５０）及び対物レンズ（５４）を含むレーザー光照射手段によって光記録媒体（Ｄ）にレーザー光を照射し、前記レーザー光が記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を光検出器（５５）で検出し、その検出結果に従って任意の記録層（Ｌ１〜Ｌｎ）に対して光ピックアップのフォーカス制御を行うようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御装置であって、
前記光記録媒体にレーザー光を照射するレーザー光源、前記レーザー光を集光する対物レンズを含むレーザー光照射手段と、
前記レーザー光が記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出する光検出器と、
前記光検出器の検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とするフォーカス制御装置。
【請求項２】
前記レーザー光は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力で照射することを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項３】
前記光記録媒体に情報を記録する場合、前記レーザー光は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化が生じる記録用の出力で照射され、
前記記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項４】
前記光記録媒体の情報を再生する場合、前記レーザー光は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない再生用の出力で照射され、
前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項５】
前記レーザー光源は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力値と、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力値でレーザー光を照射可能な、少なくとも２値の出力値をとる出力値制御機能をもつレーザー光源であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置。
【請求項６】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因するレーザー光の透過率の減衰であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項７】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因する蛍光の発生であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項８】
前記光検出器は、光記録媒体を介して前記対物レンズと対向する位置に配置され、前記光検出器を対物レンズと同期に走査させる走査手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項９】
前記光検出器は、光記録媒体を介して前記対物レンズと対向する位置に配置され、前記対物レンズの走査経路に沿うように形成された細長いバンド形状であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１０】
前記光検出器は、前記対物レンズの周囲に配置され、対物レンズと光検出器を一体的に走査させる走査手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１１】
前記光検出器は、再生時の読取ＲＦ信号を検出する光検出器と共用であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置を含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光ピックアップ装置を含むことを特徴とする光記録媒体のドライブ装置。
【請求項１４】
多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御方法であって、
前記光記録媒体の記録層にレーザー光を照射し、前記レーザー光が前記記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項１５】
前記レーザー光は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力で光記録媒体に照射することを特徴とする請求項１４に記載のフォーカス制御方法。
【請求項１６】
前記光記録媒体に情報を記録する際には、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化が生じる記録用の出力でレーザー光を照射し、記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１４に記載のフォーカス制御方法。
【請求項１７】
前記光記録媒体の情報を再生する際には、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力でレーザー光を照射し、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１４に記載のフォーカス制御方法。
【請求項１８】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因するレーザー光の透過率の減衰であることを特徴とする請求項１４に記載のフォーカス制御方法。
【請求項１９】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因する蛍光の発生であることを特徴とする請求項１４に記載のフォーカス制御方法。
【請求項２０】
請求項１４〜１９のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法に適用される多層構造の光記録媒体であって、記録材料を含む記録層と、光学的に透明なギャップ層とが交互に積層した構造を有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項２１】
前記光記録媒体は、記録層とギャップ層の界面に反射層を有しないことを特徴とする請求項２０に記載の光記録媒体。
【請求項２２】
前記検出する光学特性の変化が多光子吸収に起因するレーザー光の透過率の減衰である場合、前記光記録媒体の多層構造は、前記レーザー光が入射される面とは反対側の面に反射層を有することを特徴とする請求項２０又は２１に記載の光記録媒体。
【請求項２３】
光記録媒体に情報を記録する際の光ピックアップのフォーカス制御方法であって、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力で記録用レーザー光を照射し、前記レーザー光を記録層の少なくとも一層に集光させて記録マークを形成すると共に、前記レーザー光が記録層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って光ピックアップのフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項２４】
光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御方法であって、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力でレーザー光を照射し、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカスの引き込みを行う工程と、
前記フォーカスの引き込みをした記録層に対して、物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力でレーザー光を照射し、前記記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカスサーボを行う工程と、を含むことを特徴とするフォーカス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体、好ましくは多層構造の光記録媒体に適用されるフォーカス制御装置、フォーカス制御方法、光ピックアップ装置、ドライブ装置、及び光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像，コンピュータアプリケーションなどのデジタルデータを記録再生するための光記録媒体として、ＤＶＤ，ＣＤ，ＭＤ等に代表される光ディスクが広く普及されている。光ディスクの種類には、大別すると再生専用の光ディスク及び、追記又は書換えによって記録することも可能な記録再生用の光ディスクがある。このような光ディスクは、耐久性に優れ、記録容量の大きいリムーバブル方式の記録媒体として広く利用されている。【０００３】
しかしながら、近年における情報技術の進歩に伴い、光ディスクに対して更なる記録容量の増加が望まれている。そこで、光ディスクの大容量化を図る方法の一つとして、ディスクの深さ方向に複数の記録層を配列する多層化が進められている。多層構造の光ディスクは、既に２層構造の光ディスクが実用化されており、近年中にも６〜８層構造の光ディスクが実用化される見込みである。さらに、実用化はされていないが、現段階の技術水準においても１００層以上の光ディスクを作製することが可能である（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
ここで、光記録媒体の一つである光ディスクのドライブ装置である記録／再生装置１は、図８に概略を示すように、筐体（不図示）の内部に、光ディスクＤを脱着及び回転自在に支持する支持部１０と、支持部１０を回転させるスピンドルモータ１１と、光ディスクＤの半径方向に走査される光ピックアップ部１２を備え、光ピックアップにより記録／再生を行う。そして、良好な記録及び再生を支えるために、回転サーボ，フォーカスサーボ，トラッキングサーボと呼ばれる３つのサーボ制御が行われている。記録／再生装置１で行うフォーカス制御としては、前記フォーカスサーボの他に、フォーカスの引き込み及びフォーカスジャンプがある。【０００５】
図９は、フォーカス制御を行う従来のフォーカス制御装置２を示す概略構成図である。通常、フォーカス制御装置２は、トラッキング制御を行うトラッキング制御装置と共に光ピックアップ装置を構成する。図９に示すように、従来のフォーカス制御装置２は、レーザー光源２０、コリメータレンズ２１、ビームスプリッタ２２、球面収差補正器２３、対物レンズ２４、集光レンズ２５及び光検出器２６を備え、記録／再生のための光ピックアップ部１２を構成している。さらに、装置全般の制御を行う制御手段としてのコントローラ３を備えている。このような構成において、再生時にレーザー光源２０で生成される所定波長（例えば、ＣＤの場合７８０ｎｍ，ＤＶＤの場合６５０ｎｍ，さらにブルーレイ等の次世代ＤＶＤでは４０５ｎｍ）のレーザー光（光束Ｌ）は、コリメータレンズ２１で平行光にされ、ビームスプリッタ２２及び球面収差補正器２３を通過した後、対物レンズ２４（例えば、開口数（ＮＡ）が０．６以上）によって集光されて光ディスクＤに照射される。光ディスクＤで反射した反射光は、対物レンズ２４によって集光され、球面収差補正器２３を通過した後、ビームスプリッタ２２で分光される。そして分光された反射光は、集光レンズ２５で集光されて光検出器２６に導かれる。【０００６】
従来のフォーカス制御装置２では、光ディスクＤからの反射光を用いた非点収差法等によってフォーカス制御が行われている。このフォーカス制御方式は、レーザー光の焦点が合っていないときは光検出器２６に導かれる反射光のスポット像が真円にならないことを利用するものである。そして、光検出器２６で検出される光信号を信号処理器３１で処理（例えば、微分処理）し、検出されるＳ字波形を元にしてフォーカスエラーを検出する。フォーカスエラーが検出されると、コントローラ３において焦点誤差を打ち消すためのフォーカス制御信号を生成し、光ピックアップ・アクチュエータドライバ３２によって光ピックアップ部１２（特に、対物レンズ２４と球面収差補正器２３）の光軸方向の位置調整がなされ、これにより光ディスクの深さ方法（Ｚ方向）の焦点位置が調整される。なお、図９中の符号３３は、球面収差を補正するために、ビームエキスパンダである球面収差補正器２３に含まれる２枚のレンズ（２３ａ，２３ｂ）の位置を調整するための球面収差補正ドライバである。また、符号３４は、前記Ｓ字波形のデータ，収差補正に関するデータなどを格納するためのメモリである。【０００７】
上記のように、従来技術は、光ディスクＤからの反射光を用いた非点収差法等によってフォーカス制御を行っている。そのため、３次元的に多層化した光ディスクＤにおいても必要十分な反射光量を確保するために、特許文献１のような各記録層に反射層を設けた光ディスクが提案されている。しかしながら、特許文献１のように各記録層に反射層を設けるようにすると、層数が増加するに伴い媒体コストが増加するので好ましくない。【０００８】
各記録層に反射層を設けないで必要十分な反射光量を確保する多層構造としては、記録材料を含む記録層と、記録層に対して屈折率差が大きい材料からなるギャップ層（例えば、空気層）を交互に積層した光ディスクが提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら特許文献２の場合、各層界面の反射率が４％程度であるため、層数が増えるに従って下層からの反射光量が小さくなる。例えば５０層としたときの最下層からの反射光量は約０．０７％であり、１００層では僅か０．００１％である。このように、層数の増加に伴って反射光量が小さくなっていくため、各層界面からの反射光を用いてフォーカス制御を行う従来の方式では、層数が増加すると、事実上、フォーカス制御を行うことが不可能になるという問題がある。【０００９】
通常、大容量化のために記録層数を増やそうとすると各層界面の反射率はできるだけ低く抑える必要がある。しかし、各層界面の反射率を低くすると、必然的にフォーカスサーボのＳＮ比（信号対雑音比）が低下してしまう。また、下層の記録層からの光量が著しく減少し、記録層数を増やすことが困難である。【００１０】
上記のような問題の対応策の一つとして、蛍光材料を含有させた記録層を用い、蛍光を検出してフォーカス制御を行うことが提案されている（例えば、特許文献３参照）。この場合、記録層との屈折率差が小さいギャップ層を用いて各層界面の反射率を低く抑えることが可能となる反面、蛍光を励起するための光源や蛍光を選択的に検出する光検出器が新たに必要となり装置構成が複雑になるという問題がある。さらに、蛍光材料の種類によっては蛍光を再吸収するので、多層構造の場合、下層の記録層からの蛍光が上層の記録層で吸収されて微弱になることが懸念される。その他にも、蛍光材料による記録反応の阻害、繰り返し使用による蛍光材料の劣化などの問題が懸念される。【００１１】
さらに従来のフォーカス制御方式の問題として、記録層に記録マークを形成するためのレーザー光の出力がフォーカス制御に用いるレーザー光の出力に比べて格段に高出力であるため、反射光を利用した非点収差法では、記録用レーザー光を照射している最中のフォーカスエラーを検出することが困難であるという問題がある。そのため従来においては、目的とする記録層へのフォーカスの引き込みを行った後はフォーカスサーボループを解除して、記録用レーザー光を照射するのが一般的である。しかしながら、より高精度な記録を確実なものとするためには、記録用のレーザー光を照射している最中にもフォーカス制御を行うことが望ましい。【００１２】
【特許文献１】特開２００５−１２２８６２号公報
【特許文献２】特許第２５０２８８４号公報
【特許文献３】特開２００６−４８８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明が解決しようとする課題には、上述した問題が一例として挙げられる。そこで、本発明の目的としては、各層界面の反射率をできるだけ低く抑えた多層構造の光記録媒体に対しても、高精度なフォーカス制御を行うことのできる新規なフォーカス制御装置、フォーカス制御方法、光ピックアップ装置、ドライブ装置及び光記録媒体を提供することが一例として挙げられる。【００１４】
また、本発明の他の目的は、光学系及び検出系を複雑化することなく、各層界面の反射率をできるだけ低く抑えた多層構造の光記録媒体に対しても、高精度なフォーカス制御を行うことのできるフォーカス制御装置、フォーカス制御方法、光ピックアップ装置、ドライブ装置及び光記録媒体を提供することが一例として挙げられる。【００１５】
さらに、本発明の他の目的は、記録用レーザー光を照射している最中にもフォーカス制御を行うことのできるフォーカス制御装置、フォーカス制御方法、光ピックアップ装置、ドライブ装置及び光記録媒体を提供することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のフォーカス制御装置は、請求項１に記載の通り、多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御装置であって、前記光記録媒体にレーザー光を照射するレーザー光源、前記レーザー光を集光する対物レンズを含むレーザー光照射手段と、前記レーザー光が記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出する光検出器と、前記光検出器の検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。【００１７】
本発明の光ピックアップ装置は、請求項１２に記載の通り、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置を含むことを特徴とする。【００１８】
本発明のドライブ装置は、請求項１３に記載の通り、請求項１２に記載の光ピックアップ装置を含むことを特徴とする。【００１９】
本発明のフォーカス制御方法は、請求項１４に記載の通り、多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御方法であって、前記光記録媒体の記録層にレーザー光を照射し、前記レーザー光が前記記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行うことを特徴とする。【００２０】
本発明の光記録媒体は、請求項２０に記載の通り、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法に適用される多層構造の光記録媒体であって、記録材料を含む記録層と、光学的に透明なギャップ層とが交互に積層した構造を有することを特徴とする。【００２１】
また、本発明のフォーカス制御方法は、請求項２３に記載の通り、光記録媒体に情報を記録する際の光ピックアップのフォーカス制御方法であって、前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力で記録用レーザー光を照射し、前記レーザー光を記録層の少なくとも一層に集光させて記録マークを形成すると共に、前記レーザー光が記録層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って光ピックアップのフォーカス制御を行うことを特徴とする。【００２２】
さらにまた、本発明のフォーカス制御方法は、請求項２４に記載の通り、光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御方法であって、前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力でレーザー光を照射し、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカスの引き込みを行う工程と、前記フォーカスの引き込みをした記録層に対して、物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力でレーザー光を照射し、前記記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカスサーボを行う工程と、を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に従うフォーカス制御方式に適用される光ディスクを示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に従うフォーカス制御装置を示す図である。
【図３】上記フォーカス制御装置の第１光検出器の変形例を示す図である。
【図４】上記フォーカス制御装置で検出される信号を模式的に示す図である。
【図５】上記フォーカス制御装置で検出される信号を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に従うフォーカス制御方式に適用される光ディスクを示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に従うフォーカス制御装置を示す図である。
【図８】従来の光ディスクの再生／記録装置を説明するための図である。
【図９】従来のフォーカス制御装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１２  光ピックアップ部
Ｄ    光ディスク
４１  記録層（Ｌ１〜Ｌｎ）
４２  ギャップ層（Ｇ１〜Ｇｍ）
４５  反射層
５    フォーカス制御装置
５０  レーザー光源
５４  対物レンズ
５５  第１光検出器
６    コントローラ
６１  第１信号処理器
６３  光ピックアップ・アクチュエータドライバ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に係るフォーカス制御方式は、後述する実施形態からも明らかなように、物質が二以上の光子を吸収（以下、「多光子吸収」と称す）したときに起因する光学的特性の変化（例えば、透過率の減衰，蛍光の発生など）を検出し、その検出結果を光記録媒体に対するフォーカス制御に利用した新規なフォーカス制御方式である。多光子吸収としては、異なる周波数の光子エネルギーを同時に吸収する場合、或いは、光子を吸収して高いエネルギー状態にある電子あるいは分子がさらに他の光子（周波数が異なっていてもよい）を吸収する場合の、いずれの態様の多光子吸収であってもよい。既述したように、反射光を利用した従来のフォーカス制御方式の場合、層数が増加することに伴い制御が事実上、不可能となる。光ディスク自体、技術的に１００層以上の多層化が可能にも関わらず、実用化にまで至っていない要因の一つには、このフォーカス制御の困難性があると考える。従って、このような従来技術の課題を解決することができる本発明のフォーカス制御方式は、将来において、多層構造の光ディスクに適用されるフォーカス制御の標準規格になることが期待できる有望な技術と言える。【００２６】
以下、本発明に係る新規なフォーカス制御方式を実現するための好ましい実施形態について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。但し、本発明の技術的範囲は、以下に説明する実施形態によって何ら限定解釈されることはない。【００２７】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に従うフォーカス制御方式に適用される多層構造の光記録媒体について、光ディスクＤを一例に挙げて説明する。但し、光ディスクに限定されることはなく、本実施形態は光カードメモリなどの他の種類の光記録媒体にも適用可能である。図１は、光ディスクＤの多層構造の部分を模式的に示した図である。図１に示すように、光ディスクＤは、透明な樹脂基板４の一面に、記録材料を含む記録層４１（Ｌ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎ）と、光学的に透明な材料のギャップ層４２（Ｇ１，Ｇ２，・・・Ｇｍ）とが交互に積層された多層構造を有し、最後に透明なカバー層４３が形成されている。本実施形態の光ディスクＤは、記録層４１とギャップ層４２の界面に従来のような反射層を有しない構成であり、これにより各層界面の反射率を低く抑えている。さらに、記録層４１とギャップ層４２に屈折率差が小さい材料を用いることで、各層界面の反射率をさらに低く抑えている。このような多層構造とすることにより、層数を増加させても、最下層の記録層（Ｌｎ）への光学的なアクセスを可能にする。但し、各層間のフォーカスエラー信号を分離可能にするために、記録層４１の材料には、少なくともギャップ層４２の材料よりも多光子吸収を起こしやすい材料を用いる。すなわち、図１に示す光ディスクＤの多層構造は、光学的に見れば各層の境界が殆どなくレーザー光を透過させる構造であるが、光子吸収特性で見れば各層に境界がある特長がある。なお、図１中の符号４４は、屈折率を変化させた記録マークを模式的に示したものである。【００２８】
記録再生用の光ディスクＤである場合、記録材料としては、光強度に依存して物理的又は化学的な非可逆変化が生じて屈折率が変化する光誘起屈折率変化材料が一例として挙げられる。光誘起屈折率変化材料としては、一例としてメタルフリーテトラフェニルポルフィン，ハロゲン化アントラセン，ＣｄＳ，ＧｅＯ2ドープガラスやカルコゲンガラスなどの、多光子吸収過程を経て励起された後に、物理的又は化学的な非可逆変化によって屈折率が変化する多光子材料を用いることができる。また、ＳｂＴｅ等の相変化材料、有機色素材料、或いは環化ポリイソプレン＋ビスアジド，ポリメタクリル酸メチル，ＧｅＯ2ドープガラスなどの感光剤を用いることもできる。ここで、多光子吸収は、材料によって吸収特性に差はあるものの公知の記録材料の略すべてにおいて起こり得る現象である。従って、この現象を利用してフォーカス制御を行う本実施形態においては、光ディスクＤの多層構造が上記条件を満たしていれば記録層４１及びギャップ層４２の材料が特に制限されることはなく、光ディスクＤに用いられている公知の材料のいずれをも使用することができる。【００２９】
続いて、本実施形態のフォーカス制御装置について、図２を参照しながら説明する。図２に示すように、本実施形態のフォーカス制御装置５は、光ディスクＤに照射するレーザー光を生成するレーザー光源５０、コリメータレンズ５１、光分光器であるビームスプリッタ５２、収差補正器としての球面収差補正器５３、対物レンズ５４、多光子吸収に伴う光学的変化を検出するための第１光検出器５５、集光レンズ５６、再生時の読取ＲＦ信号を検出する第２光検出器５７を備えており、記録／再生のための光ピックアップ部１２を構成している。【００３０】
さらに、フォーカス制御装置５は、制御手段としてのコントローラ６、第１光検出器５５で検出した信号を処理する第１信号処理器６１、第２光検出器５７で検出した信号を処理する第２信号処理器６２を備えている。コントローラ６は、光ディスクＤの回転制御，フォーカス制御及びトラッキング制御を含む装置全般の制御動作を行う。そして、フォーカス制御機能の一つとして、第１光検出器５５で検出した光信号を元に、任意の記録層４１に対するフォーカスの引き込み，フォーカスサーボ，さらには焦点位置を他の記録層４１に移動させるフォーカスジャンプを行うための各フォーカス制御信号を生成する機能を有する。光ピックアップ・アクチュエータドライバ６３は、コントローラ６から伝送されるフォーカス信号に従って光ピックアップ部１２（特に、対物レンズ５４と球面収差補正器５３）の光軸方向の位置調整を行い、これにより光ディスク深さ方法（Ｚ方向）の焦点位置の調整を行う。球面収差補正器ドライバ６４は、コントローラ６から伝送される球面収差補正信号に従って、ビームエキスパンダである球面収差補正器５３の２枚のレンズ（５３ａ，５３ｂ）の位置を調整するように構成されている。メモリ６５は、後述するＳ字波形の情報，収差補正に関する情報などを格納する記憶手段の一例である。【００３１】
レーザー光源５０は、記録層４１に含まれる記録材料に多光子吸収を誘起させるが、記録層４１に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力値（第１出力値）、すなわち記録に至らない出力値でレーザー光を照射可能であればよい。記録を行う場合には、さらに記録層４１に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力値（第２出力値）、すなわち記録マーク（４４）を形成可能な出力値でもレーザー光を照射可能な、出力可変のレーザー光源であることが好ましい。このようなレーザー光源としては、パルスレーザー光源が一例として挙げられ、好ましくはフェムト秒パルスレーザー光源である。さらに、前記第１出力値及び第２出力値で出力可能な、少なくとも２値の出力値をとる出力値制御機能をもつレーザー光源も使用可能である。このような出力制御可能なレーザー光源としては、半導体レーザーのように電流駆動で出力を制御する方式と、外部変調器によって出力を制御する方式のいずれであってもよい。【００３２】
上述した理由により、本実施形態のフォーカス制御方式は、記録層及びギャップ層に使用されている公知の材料のいずれに対しても適用することが可能である。従って、照射するレーザー光の具体的な第１，第２出力値（すなわち、パルス幅，光強度）については、選択した材料の種類に従って決めるのが好ましい。【００３３】
コリメータレンズ５１、ビームスプリッタ５２、球面収差補正器５３、対物レンズ５４、集光レンズ５６、再生時の読取ＲＦ信号を検出する第２光検出器５７及び第２信号処理器６２については、従来と同様のものを使用可能であり、処理動作についても従来と同様にすることができる。このように、従来の光学系及び検出系と略同様の構成を採用したことは、換言すると、本実施形態のフォーカス制御方式は、従来の構成と比較して光学系及び検出系を複雑化することなく実現可能な方式であると言える。【００３４】
また、第１光検出器５５は、光ディスクＤを介して対物レンズ５４と対向する位置に配置されている。本実施形態は、多光子吸収に伴う光学特性の一つである透過率の減衰を利用してフォーカス制御を行う実施形態である。従って、第１光検出器５５は、光ディスクＤを透過したレーザー光（透過光）を受光する受光部（例えば、フォトダイオードなどの受光素子）を有することができる。第１光検出器５５で検出された光は、その光強度に応じた電気信号に変換され、第１信号処理器６１に伝送される。なお、図２に示されている第１光検出器５５は、走査手段（不図示）によって、光ディスクの半径方向に、対物レンズ５４（例えば、ピックアップ部１２）と同期に走査可能なように構成されている。但し、図３に示すように、第１光検出器５５は、対物レンズ５４の走査経路（例えば、光ディスクＤの場合は半径方向）に沿う細長いバンド形状とすることもできる。この場合、第１光検出器５５は固定配置され、第１光検出器５５を対物レンズ５４と同期に走査するための走査手段を省略することができる。【００３５】
第１信号処理器６２は、第１光検出器５５からの電気信号を処理する。具体的には、第１光検出器５５で検出した光信号を微分処理することによって所謂Ｓ字波形を検出し、その検出結果をコントローラ６に伝送する。コントローラ６は、検出されたＳ字波形を元にレーザー光の最適合焦点の位置（光学長）を検出し、レーザー光の集光点が最適合焦点に位置するように光ピックアップ部１２（特に、対物レンズ５４及び収差補正器５３）を調整するためのフォーカス制御信号を生成して光ピックアップ・アクチュエータドライバ６３に伝送する処理機能を有する。光ピックアップ・アクチュエータドライバ６３は、伝送されるフォーカス制御信号に従って光ピックアップ部１２を光軸方向に駆動させる。【００３６】
ここで、本実施形態によるフォーカス制御方式の理解を深めるために、図４を参照しながら、多光子吸収に伴う透過率の減衰を利用した最適合焦点の検出方法について詳しく説明する。多光子吸収は、二光子吸収、三光子吸収といった吸収される光子の数に関わらず、レーザー光の焦点近傍でのみ生じる特性がある。よって、光強度に依存して減衰率は異なるが、多光子吸収に伴う透過率の減衰もレーザー光の焦点近傍でのみ生じる特性がある。この特性に着目すれば、例えばレーザー光の集光点を光ディスクの深さ方向（Ｚ方向）にスキャンすることによって、図４に模式的に示すような各記録層で減衰のピークが分離された透過光の波形を検出することができる。集光点のスキャンは、記録層全層（Ｌ１〜Ｌｎ）に対して行ってもよく、一部の記録層に対してのみ行ってもよい。なお、図４の波形は、一例として二光子吸収の場合の波形を模式的に示している。このように各記録層の減衰ピークが分離された透過光の波形が得られるので、これを微分処理すればフォーカスエラー信号としての所謂Ｓ字波形を検出することができる。Ｓ字波形のゼロクロス点は、減衰ピークに対応しており、この位置が各記録層における最適合焦点となる。よって、検出される最適合焦点に集光点が位置するようにすれば、任意の記録層に対する正確なフォーカシングを行うことが可能となる。多光子吸収による透過光の減衰率は、光強度に依存するので、レーザー光の出力を変えることによって減衰ピークの大きさを調整することができ、これにより良好なＳ字波形を検出することができる。【００３７】
続いて、上記したフォーカス制御装置５の作用について説明する。ここでは、一例として光ディスクＤの任意の記録層（例えば、記録層Ｌ１）にフォーカスの引き込みを行い、この記録層Ｌ１に記録マーク（４４）を形成して情報を記録し、さらに記録した情報を再生するまでの一連の作用、及び記録層Ｌ２にフォーカスジャンプする作用について説明する。但し、本実施形態は新規なフォーカス制御方式に関するものであり、回転制御及びトラッキング制御については公知の方法を利用することができる。そのため、以下の説明においては、回転制御及びトランキング制御についての詳しい説明は省略する。【００３８】
（フォーカスの引き込み）
まず、図８に示したようなドライブ装置の支持部１０に光ディスクＤが装着されると、スピンドルモータ１１を駆動させて光ディスクＤを回転させると共に、光ピックアップ部１２を光ディスクＤの内周側下方位置に移動させる。続いて、レーザー光源５０及び対物レンズ５４を含むレーザー光照射手段から第１出力値でレーザー光を照射すると共に、光ピックアップ部１２（特に、対物レンズ５４と球面収差補正器５３）を光軸方向に走査して光ディスクＤの深さ方向（Ｚ方向）に集光点をスキャンさせる。そして、第１光検出器５５で透過光を検出し、さらに第１信号処理器６１で微分処理することによって、図４に一例を示したような各記録層（Ｌ１〜Ｌｎ）でフォーカスエラー信号が分離されたＳ字波形を検出することができ、それらのゼロクロス点から各記録層（Ｌ１〜Ｌｎ）の最適合焦点の光学長を求める。さらに、ギャップ層４２の屈折率を用いて層間距離を求める。得られたＳ字波形及び層間距離の情報は、メモリ６５に格納する。【００３９】
続いて、最適合焦点の光学長及び層間距離の情報を元に、光ピックアップ・アクチュエータドライバ６３によって光ピックアップ部１２の位置調整を行い、目的とする記録層Ｌ１へのフォーカスの引き込みを行う。フォーカスの引き込みが完了すると、トラッキングの引き込みを行い、さらにビームエキスパンダである球面収差補正器５３の２枚のレンズ（５３ａ，５３ｂ）の位置補正を行って球面収差を最適に補正する。【００４０】
（記録）
上記のようにして記録層Ｌ１に対するフォーカスの引き込みから球面収差補正までが完了すると、記録マークを形成するための第２出力値でレーザー光を照射し、記録層Ｌ１に記録マーク（４４）を形成して光ディスクＤに情報を記録していく。ここで、従来の反射光を利用する方式では、このときフォーカスサーボループを解除していたが、本実施形態においては記録用レーザー光を照射している最中にもフォーカスサーボループを稼動状態にすることができる。すなわち、記録用の高出力レーザー光を照射すると、記録層の屈折率が変化することで透過光の波形にも変化が生じるものの、多光子吸収に起因する透過率の減衰ピークを検出することは可能であるので、図５に模式的に示す最適合焦点（すなわち、最適記録点）に対するフォーカスサーボを行うことによって、より高精度な記録を確実なものとすることができる。但し、必ずしも記録の際にフォーカスサーボを行う必要はなく、フォーカスの引き込みを完了した後は、フォーカスサーボループを解除するようにしてもよい。或いは、フォーカスエラーの検出のみ行うようにしてもよい。【００４１】
（再生）
上記のようにして記録が行われた光ディスクＤ、或いは、既に記録が行われている光ディスクを再生する場合も、上述の手順と同様にして任意の記録層に対するフォーカスの引き込みを行うことができる。フォーカスの引き込みが完了すると、さらにトラッキングの引き込み及び球面収差の補正を行う。さらに、再生を行う記録層における透過光の減衰を検出し、図５と同様のフォーカスエラー信号に従ってフォーカスサーボを行うと共に、トラッキングエラー信号によるトラッキングサーボを行いながら再生用のレーザー光を照射する。そして、読取ＲＦ信号を第２光検出器５７で検出し、第２信号処理器６２で処理することによって情報の再生を行う。再生用のレーザー光は、前記レーザー光源の異なる発信部から照射するようにしてもよく、或いはレーザー光源とは別のレーザー光源（不図示）を用いるようにしてもよい。【００４２】
なお、記録マークが形成されている光ディスクは、記録層４１に屈折率変化が生じているので、従来と同様に非点収差法やナイフエッジ法などによってもフォーカス制御を行うことができる。従って、再生用のレーザー光を照射し、読取ＲＦ信号を第２光検出器５７で検出して再生を行うと共に、第２光検出器５７で検出する反射光を利用した非点収差法等によってフォーカスエラーを検出し、従来と同様の方法でフォーカスサーボを行うようにしてもよい。【００４３】
（フォーカスジャンプ）
また、記録層から別の記録層（例えば記録層Ｌ１からＬ２）へフォーカスジャンプを行う場合には、先ず記録層Ｌ１に対するフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを解除する。次いでメモリ６５に格納されている層間距離の情報を利用して記録層Ｌ２に対する球面収差の補正値を推定し、この推定値を用いて球面収差補正器５３の２枚のレンズ（５３ａ，５３ｂ）の位置を予め調整する。この後、光ピックアップ・アクチュエータドライバ６３により光ピックアップ部１２を光軸方向に移動させて記録層Ｌ２へのフォーカスジャンプを実行する。そして記録層Ｌ１の場合と同様に、最適合焦点の光学長及び層間距離の情報を元にして記録層Ｌ２に対するフォーカス引き込みを行う。フォーカスの引き込みが完了すると、トラッキング引き込みを行い、球面収差の補正が最適になるように調整して、フォーカスジャンプを完了する。【００４４】
以上のように、本実施形態のフォーカス制御方式によれば、多光子吸収がレーザー光の焦点近傍でのみ起こるという特性に着目し、少なくとも記録層４１の一層にレーザー光が集光した際に生じる多光子吸収に伴う透過率の減衰を検出してフォーカス制御を行うことにより、各層界面の反射率が低い多層構造の光ディスクＤに対しても、各記録層で分離されたフォーカスエラー信号を検出することができる。そのため、検出されるフォーカスエラー信号に従ってフォーカス制御すれば、任意の記録層（Ｌ１〜Ｌｎ）に対して高精度なフォーカス制御を行うことが可能となる。【００４５】
さらに、本実施形態のフォーカス制御方式によれば、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化が生じない出力でレーザー光を照射することによって、記録層に意図しない屈折率の変化が起こるのを防止してフォーカス制御を行うことができる。すなわち、記録に至らない出力に設定したことで、本実施形態が利用する多光子吸収に起因する光学特性の変化は、レーザー光が集光すれば透過率が減衰し、集光が解除されれば元の状態に戻るという可逆的な現象となり、これにより多光子吸収を利用した新規なフォーカス制御方式が実現されたのである。【００４６】
さらに、本実施形態のフォーカス制御方式によれば、特許文献３のような蛍光色素等の特殊なフォーカス制御用材料を利用しないので、既存の光ディスクＤに対しても適用できるという汎用性がある。しかも、フォーカス用のレーザー光源を記録用のレーザー光源と共用すれば、透過光を検出するための検出系（第１光検出器５５及び第１信号処理器６１）を追加するだけでよい。その結果、従来の構成に比べて光学系及び検出系を複雑化することなく、各層界面の反射率が低い多層構造の光ディスクに対しても、高精度なフォーカス制御を行うことが可能となる。【００４７】
さらに、本実施形態のフォーカス制御方式によれば、多光子吸収に起因する透過率の減衰をフォーカス制御に利用するので、記録用の高出力なレーザー光を照射して記録を行っている最中にもフォーカスエラー信号を検出することが可能となる。従って、従来のようにフォーカスサーボループを解除する必要がなく、記録を行う最中にもフォーカスサーボを行うことができる。その結果、本実施形態のフォーカス制御方式は、従来に比べて高精度な記録を行うことを可能にする。このような高精度な記録をすることができる本実施形態のフォーカス制御方式は、図１に示した多層構造の光ディスク以外にも、各層に反射層を有する光ディスクや、記録層が１０層にも満たない、従来の光ディスクに対しても適用することが可能である。【００４８】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態に従うフォーカス制御方式は、多光子吸収に起因する透過率の減衰を検出することは第１実施形態と同様であるが、透過光を光ディスクＤで反射させて、その反射光を検出するようにした実施形態である。従って、第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付すことによって詳しい説明を省略する。【００４９】
図６は、本実施形態に適用される光ディスクＤの多層構造の部分を模式的に示した図である。図６に示すように、当該光ディスクＤは、透明な樹脂基板４と、記録層及びギャップ層で構成された多層構造の間に反射層４５を有する構成である。反射層４５の材料は特に制限されることはなく、公知の反射材料を用いることができる。このように、本実施形態に適用される光ディスクＤは、レーザー光が入射する面とは反対の面に記録層４５を有する構成であり、各層には反射層を設けないので媒体コストの高騰を抑えている。【００５０】
さらに、図７は、本実施形態の適用されるフォーカス制御装置５の概略構成図である。図７に示すように、本実施形態のフォーカス制御装置５は、多光子吸収に起因する透過率の減衰を検出するための第１光検出器５５が対物レンズ５４側に配置されており、多層構造を通過して反射層４５で反射された透過光を検出するように構成されている。この場合、第１光検出部５５は、前記反射された透過光を確実に検出可能なように、対物レンズ５４の周囲に配置することが好ましい。この場合、第１光検出器５５の受光部（例えば、フォトダイオードなどの受光素子）を対物レンズ５４の全周に亘って配置するのが好ましいが、部分的に配置するようにしてもよい。さらに好ましくは、第１光検出器５５を、対物レンズ５４を保持する筐体に設けるようにする。【００５１】
上述の構成においても、多光子吸収に起因する透過率の減衰を検出することができ、従って第１実施形態と同様のフォーカス制御を行うことが可能である。しかも、本実施形態のように構成すれば、対物レンズ５４と対向する位置に第１光検出器５５を配置する空間が必要でなくなるので、装置を小型にすることができる利点がある。【００５２】
（第３実施形態）
さらに、第１及び第２実施形態の変形例として、第１光検出器５５を、読取ＲＦ信号を検出する第２光検出器６２と共用にすることができる。同様に、第１信号処理器６３と第２信号処理器６２を共用にすることができる。このような構成においても、多光子吸収に起因する透過率の減衰を検出することができ、従って第１及び第２実施形態と同様のフォーカス制御を行うことが可能である。しかも、本実施形態のように構成すれば、より確実に、光学系及び検出系を複雑化することなく、各層界面の反射率が低い多層構造の光ディスクＤに対するフォーカス制御を実現することが可能である。【００５３】
以上、多光子吸収に起因する透過率の減衰を検出してフォーカス制御を行う第１乃至第３実施形態について説明した。但し、本発明においては、透過率の減衰を検出することに限らず、光学特性の変化として、多光子吸収に起因して発生する蛍光を検出するようにしてもよい。この蛍光も透過率の減衰と同様に、レーザー光の焦点近傍でのみ発生する特性がある。従って、第１光検出器５５で蛍光を検出すれば、透過率の減衰と同様に、各記録層で分離された蛍光のピークを検出することができる。よって、検出される蛍光信号を微分処理すれば、図４と同等のＳ字波形を得ることができ、このＳ字波形を利用して第１乃至第３実施形態と同様のフォーカス制御を行うことができる。なお、蛍光を検出する場合、図２，図７に示した構成にさらに蛍光を分離するための光学フィルターを設けることが好ましい。【００５４】
以上、本発明の一実施形態について例示をしたが、本発明の精神及び範囲を逸脱しない範囲で多くの修正および変形が可能であることは当業者にとって明らかであり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【図１】
2010007655.tif 000003
【図２】
2010007655.tif 000004
【図３】
2010007655.tif 000005
【図４】
2010007655.tif 000006
【図５】
2010007655.tif 000007
【図６】
2010007655.tif 000008
【図７】
2010007655.tif 000009
【図８】
2010007655.tif 000010
【図９】
2010007655.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月17日(2010.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御装置であって、
前記光記録媒体にレーザー光を照射するレーザー光源、前記レーザー光を集光する対物レンズを含むレーザー光照射手段と、
前記レーザー光が記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出する光検出器と、
前記光検出器の検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行う制御手段と、
を備え、
前記光記録媒体に情報を記録する場合、前記レーザー光は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化が生じる記録用の出力で照射され、
前記記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記光記録媒体の情報を再生する場合、前記レーザー光は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない再生用の出力で照射され、
前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項５】
前記レーザー光源は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力値と、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力値でレーザー光を照射可能な、少なくとも２値の出力値をとる出力値制御機能をもつレーザー光源であることを特徴とする請求項４に記載のフォーカス制御装置。
【請求項６】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因するレーザー光の透過率の減衰であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項７】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因する蛍光の発生であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項８】
前記光検出器は、光記録媒体を介して前記対物レンズと対向する位置に配置され、前記光検出器を対物レンズと同期に走査させる走査手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項９】
前記光検出器は、光記録媒体を介して前記対物レンズと対向する位置に配置され、前記対物レンズの走査経路に沿うように形成された細長いバンド形状であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１０】
前記光検出器は、前記対物レンズの周囲に配置され、対物レンズと光検出器を一体的に走査させる走査手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１１】
前記光検出器は、再生時の読取ＲＦ信号を検出する光検出器と共用であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１２】
請求項１、４〜１１のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置を含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光ピックアップ装置を含むことを特徴とする光記録媒体のドライブ装置。
【請求項１４】
多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御方法であって、
前記光記録媒体の記録層にレーザー光を照射し、前記レーザー光が前記記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行うにおいて、
前記光記録媒体に情報を記録する際には、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化が生じる記録用の出力でレーザー光を照射し、記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項１５】
（削除）
【請求項１６】
（削除）
【請求項１７】
前記光記録媒体の情報を再生する際には、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力でレーザー光を照射し、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１４に記載のフォーカス制御方法。
【請求項１８】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因するレーザー光の透過率の減衰であることを特徴とする請求項１４に記載のフォーカス制御方法。
【請求項１９】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因する蛍光の発生であることを特徴とする請求項１４に記載のフォーカス制御方法。
【請求項２０】
請求項１４、１７〜１９のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法に適用される多層構造の光記録媒体であって、記録材料を含む記録層と、光学的に透明なギャップ層とが交互に積層した構造を有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項２１】
前記光記録媒体は、記録層とギャップ層の界面に反射層を有しないことを特徴とする請求項２０に記載の光記録媒体。
【請求項２２】
前記検出する光学特性の変化が多光子吸収に起因するレーザー光の透過率の減衰である場合、前記光記録媒体の多層構造は、前記レーザー光が入射される面とは反対側の面に反射層を有することを特徴とする請求項２０又は２１に記載の光記録媒体。
【請求項２３】
光記録媒体に情報を記録する際の光ピックアップのフォーカス制御方法であって、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力で記録用レーザー光を照射し、前記レーザー光を記録層の少なくとも一層に集光させて記録マークを形成すると共に、前記レーザー光が記録層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って光ピックアップのフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項２４】
光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御方法であって、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力でレーザー光を照射し、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカスの引き込みを行う工程と、
前記フォーカスの引き込みをした記録層に対して、物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力でレーザー光を照射し、前記記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカスサーボを行う工程と、を含むことを特徴とするフォーカス制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
に適用される光ピックアップのフォーカス制御装置であって、前記光記録媒体にレーザー光を照射するレーザー光源、前記レーザー光を集光する対物レンズを含むレーザー光照射手段と、前記レーザー光が記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出する光検出器と、前記光検出器の検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行う制御手段と、を備え、前記光記録媒体に情報を記録する場合、前記レーザー光は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化が生じる記録用の出力で照射され、前記記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする。
［００１７］
本発明の光ピックアップ装置は、請求項１２に記載の通り、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置を含むことを特徴とする。
［００１８］
本発明のドライブ装置は、請求項１３に記載の通り、請求項１２に記載の光ピックアップ装置を含むことを特徴とする。
［００１９］
本発明のフォーカス制御方法は、請求項１４に記載の通り、多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御方法であって、前記光記録媒体の記録層にレーザー光を照射し、前記レーザー光が前記記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行うにおいて、前記光記録媒体に情報を記録する際には、前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化が生じる記録用の出力でレーザー光を照射し、記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする。
［００２０］
本発明の光記録媒体は、請求項２０に記載の通り、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法に適用される多層構造の光記録媒体であって、記録材料を含む記録層と、光学的に透明なギャップ層とが交互に積層した構造を有することを特徴とする。
［００２１］
また、本発明のフォーカス制御方法は、請求項２３に記載の通り、光記録媒体に情報を記録する際の光ピックアップのフォーカス制御方法であって、前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力で記録用レーザー光を照射し、前記レーザー光を記録層の少なくとも一層に集光させて記録マークを形成すると共に、前記レーザー光が記録層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って光ピックアップのフォーカス制御を行うことを特徴とする。
［００２２］
さらにまた、本発明のフォーカス制御方法は、請求項２４に記載の通り、光記録媒体
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月17日(2010.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御装置であって、
前記光記録媒体にレーザー光を照射するレーザー光源、前記レーザー光を集光する対物レンズを含むレーザー光照射手段と、
前記レーザー光が記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出する光検出器と、
前記光検出器の検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行う制御手段と、
を備え、
前記光記録媒体に情報を記録する場合、前記レーザー光は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化が生じる記録用の出力で照射され、
前記記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御装置。
【請求項２】
前記光記録媒体の情報を再生する場合、前記レーザー光は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない再生用の出力で照射され、
前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項３】
前記レーザー光源は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力値と、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力値でレーザー光を照射可能な、少なくとも２値の出力値をとる出力値制御機能をもつレーザー光源であることを特徴とする請求項２に記載のフォーカス制御装置。
【請求項４】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因するレーザー光の透過率の減衰であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項５】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因する蛍光の発生であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項６】
前記光検出器は、光記録媒体を介して前記対物レンズと対向する位置に配置され、前記光検出器を対物レンズと同期に走査させる走査手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項７】
前記光検出器は、光記録媒体を介して前記対物レンズと対向する位置に配置され、前記対物レンズの走査経路に沿うように形成された細長いバンド形状であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項８】
前記光検出器は、前記対物レンズの周囲に配置され、対物レンズと光検出器を一体的に走査させる走査手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項９】
前記光検出器は、再生時の読取ＲＦ信号を検出する光検出器と共用であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置を含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光ピックアップ装置を含むことを特徴とする光記録媒体のドライブ装置。
【請求項１２】
多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御方法であって、
前記光記録媒体の記録層にレーザー光を照射し、前記レーザー光が前記記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行うにおいて、
前記光記録媒体に情報を記録する際には、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化が生じる記録用の出力でレーザー光を照射し、記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする記載のフォーカス制御方法。
【請求項１３】
前記光記録媒体の情報を再生する際には、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力でレーザー光を照射し、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１２に記載のフォーカス制御方法。
【請求項１４】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因するレーザー光の透過率の減衰であることを特徴とする請求項１２に記載のフォーカス制御方法。
【請求項１５】
前記光学特性の変化は、多光子吸収に起因する蛍光の発生であることを特徴とする請求項１２に記載のフォーカス制御方法。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法に適用される多層構造の光記録媒体であって、記録材料を含む記録層と、光学的に透明なギャップ層とが交互に積層した構造を有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項１７】
前記光記録媒体は、記録層とギャップ層の界面に反射層を有しないことを特徴とする請求項１６に記載の光記録媒体。
【請求項１８】
前記検出する光学特性の変化が多光子吸収に起因するレーザー光の透過率の減衰である場合、前記光記録媒体の多層構造は、前記レーザー光が入射される面とは反対側の面に反射層を有することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の光記録媒体。
【請求項１９】
光記録媒体に情報を記録する際の光ピックアップのフォーカス制御方法であって、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力で記録用レーザー光を照射し、前記レーザー光を記録層の少なくとも一層に集光させて記録マークを形成すると共に、前記レーザー光が記録層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って光ピックアップのフォーカス制御を行うことを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項２０】
光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御方法であって、
前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力でレーザー光を照射し、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカスの引き込みを行う工程と、
前記フォーカスの引き込みをした記録層に対して、物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力でレーザー光を照射し、前記記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカスサーボを行う工程と、を含むことを特徴とするフォーカス制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明のフォーカス制御装置は、請求項１に記載の通り、多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御装置であって、前記光記録媒体にレーザー光を照射するレーザー光源、前記レーザー光を集光する対物レンズを含むレーザー光照射手段と、前記レーザー光が記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出する光検出器と、前記光検出器の検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行う制御手段と、を備え、前記光記録媒体に情報を記録する場合、前記レーザー光は、記録層に物理的又は化学的な非可逆変化が生じる記録用の出力で照射され、前記記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の光ピックアップ装置は、請求項１０に記載の通り、請求項１〜９のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置を含むことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明のドライブ装置は、請求項１１に記載の通り、請求項１０に記載の光ピックアップ装置を含むことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明のフォーカス制御方法は、請求項１２に記載の通り、多層構造の光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御方法であって、前記光記録媒体の記録層にレーザー光を照射し、前記レーザー光が前記記録層の少なくとも一層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って、前記多層構造の任意の記録層に対して光ピックアップのフォーカス制御を行うにおいて、前記光記録媒体に情報を記録する際には、前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化が生じる記録用の出力でレーザー光を照射し、記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の光記録媒体は、請求項１６に記載の通り、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法に適用される多層構造の光記録媒体であって、記録材料を含む記録層と、光学的に透明なギャップ層とが交互に積層した構造を有することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明のフォーカス制御方法は、請求項１９に記載の通り、光記録媒体に情報を記録する際の光ピックアップのフォーカス制御方法であって、前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力で記録用レーザー光を照射し、前記レーザー光を記録層の少なくとも一層に集光させて記録マークを形成すると共に、前記レーザー光が記録層に集光した際に生じる多光子吸収に伴う光学特性の変化を検出し、その検出結果に従って光ピックアップのフォーカス制御を行うことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
さらにまた、本発明のフォーカス制御方法は、請求項２０に記載の通り、光記録媒体に適用される光ピックアップのフォーカス制御方法であって、前記光記録媒体の記録層に物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせない出力でレーザー光を照射し、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカスの引き込みを行う工程と、前記フォーカスの引き込みをした記録層に対して、物理的又は化学的な非可逆変化を生じさせる出力でレーザー光を照射し、前記記録層に記録マークを形成すると共に、前記多光子吸収に伴う光学特性の変化の検出結果に従ってフォーカスサーボを行う工程と、を含むことを特徴とする。
【国際調査報告】
2010007655.tif 000012
2010007655.tif 000013
2010007655.tif 000014