(57)【要約】【課題】安定な信号の再生が可能な光ヘッドおよび光ディスク装置を提供する。【解決手段】この発明の光ヘッド装置は、第２の光検出器１２５から出力される電気信号に基づいて記録層１ｂと対物レンズ１１３との間に位置される光透過層１ｃの厚み誤差に起因して対物レンズにより記録層に集光される光ビーム１１の光強度が変動しないように、リレーレンズ１１９を駆動するリレーレンズ位置制御部１３５と、第１の光検出器１２３から出力された電気信号の大きさに基づいてレーザ装置１１２が放射する光ビームの光強度を制御するパワーコントロール回路１３４とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報の記録および再生の対象である光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生するために利用される光ビームを放射する光源と、
前記光源からの光ビームを光ディスクの光透過層を透過して、光ディスクの情報記録層に集光する対物レンズと、
光ディスクの情報記録層のうちのＢＣＡ（Burst Cutting Area）に記録されている光透過層の情報を読み出す光透過層の情報を読み出す装置と、
前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、光ディスクの光透過層の厚み誤差に起因して生じる球面収差の影響を補正する球面収差補正機構と、
前記球面収差補正機構の動作を、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層の情報に基づいて制御する球面収差補正機構制御装置と、
前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光透過層の情報に基づいて前記光源から出射される光ビームの強度を制御する発光量制御装置と、
を有することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記球面収差補正機構制御装置は、光ディスクの光透過層の厚さに応じて生じる球面収差を打ち消すように、前記球面収差補正機構を動作させることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記球面収差補正機構制御装置は、凸レンズと凹レンズとを含む前記球面収差補正機構の、少なくとも一方のレンズを光ディスクの光透過層の厚さに応じて生じる球面収差を打ち消す方向に移動させることを特徴とする請求項２記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記球面収差補正機構は、印加される電圧に応じて光ビームに所定の結像特性を与えることのできる屈折率可変部材を含むことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記球面収差補正機構は、少なくとも２枚のレンズからなるレンズ群からなり、前記レンズ群の少なくとも一方のレンズが光軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
情報の記録および再生の対象である光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生するために利用される光ビームを放射する光源と、
前記光源からの光ビームを光ディスクの光透過層を透過して、光ディスクの情報記録層に集光する対物レンズと、
光ディスクの情報記録層のうちのＢＣＡ（Burst Cutting Area）に記録されている光透過層の情報を読み出す光透過層の情報を読み出す装置と、
前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、光ディスクの光透過層の厚み誤差に起因して生じる球面収差の影響を補正する球面収差補正機構と、
前記球面収差補正機構の動作を、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層の情報に基づいて制御する球面収差補正機構制御装置と、
前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層に記録されている情報に基づいて前記光源から出射される光ビームの強度を制御する発光量制御装置と、
を有し、厚さ方向に区分された複数の記録層と、最も外側に位置する記録層を保護する光透過層とを有する光ディスクに、光透過層の側から光ビームを照射して情報を記録し、または情報を再生する光ディスク装置。
【請求項７】
前記発光量制御装置は、光ディスクが厚さ方向に区分された複数の記録層を有する場合に、光透過層と情報の記録または再生のために光ビームを照射すべき特定の記録層との間の距離に応じて、前記光源から出射される光ビームの強度を制御することを特徴とする請求項６記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記球面収差補正機構制御装置は、光ディスクが厚さ方向に区分された複数の記録層を有する場合に、光透過層と情報の記録または再生のために光ビームを照射すべき特定の記録層との間の距離に応じて生じる球面収差を打ち消すように前記球面収差補正機構を動作させることを特徴とする請求項６記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記球面収差補正機構制御装置は、凸レンズと凹レンズとを含む前記球面収差補正機構の、少なくとも一方のレンズを光ディスクが厚さ方向に区分された複数の記録層を有する場合に、光透過層と情報の記録または再生のために光ビームを照射すべき特定の記録層との間の距離に応じて生じる球面収差を打ち消す方向に移動させることを特徴とする請求項６記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
情報の記録および再生の対象である光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生するために利用される光ビームを放射する光源と、
前記光源からの光ビームを光ディスクの光透過層を透過して、光ディスクの情報記録層に集光する対物レンズと、
光ディスクの情報記録層のうちのＢＣＡ（Burst Cutting Area）に記録されている光透過層の情報を読み出す光透過層の情報を読み出す装置と、
前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、光ディスクの光透過層の厚み誤差に起因して生じる球面収差の影響を補正する球面収差補正機構と、
前記球面収差補正機構の動作を、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層の情報に基づいて制御する球面収差補正機構制御装置と、
前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層に記録されている情報に基づいて前記光源から出射される光ビームの強度を制御する発光量制御装置と、
前記発光量制御装置に入力される制御量に、光透過層と情報の記録または再生のために光ビームを照射すべき特定の記録層との間の距離に対応して設定されている記録層毎の所定のゲインを与えるゲイン調整装置と、
を有し、厚さ方向に区分された複数の記録層と、最も外側に位置する記録層を保護する光透過層とを有する光ディスクに、光透過層の側から光ビームを照射して情報を記録し、または情報を再生する光ディスク装置。
【請求項１１】
前記球面収差補正機構は、第１のレンズと、第１のレンズと極性が異なる第２のレンズとからなり、少なくとも一方のレンズが光軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１０記載の光ディスク装置。
【請求項１２】
前記球面収差補正機構は、印加される電圧に応じて光ビームに所定の結像特性を与えることのできる屈折率可変部材を含むことを特徴とする請求項１０記載の光ディスク装置。
【請求項１３】
前記発光量制御装置は、光ディスクが厚さ方向に区分された複数の記録層を有する場合に、光透過層と情報の記録または再生のために光ビームを照射すべき特定の記録層との間の距離に応じて、前記光源から出射される光ビームの強度を制御することを特徴とする請求項１０記載の光ディスク装置。
【請求項１４】
前記対物レンズを光軸方向に移動させる対物レンズ位置移動手段と、
前記対物レンズにより与えられる所定の集束性により光ビームが収束された集束スポットが形成される位置と個々の記録層との間の光軸方向の距離に応じた焦点誤差信号を生成する焦点誤差信号生成部と、
焦点誤差信号が光ディスクのいずれかの記録層によるものか光透過層の表面によるものかを判別する判別部と、
前記対物レンズを光軸方向に移動させながら記録層と光ディスクの光透過層の表面との間の距離を検出する光透過層−記録層距離検出装置と、をさらに有することを特徴とする請求項１０記載の光ディスク装置。
【請求項１５】
前記発光量制御装置は、光ディスクの厚さ方向に区分された複数の記録層のうちの光透過層と情報の記録または再生のために光ビームを照射すべき特定の記録層との間の距離に応じて、前記光源から出射される光ビームの強度を制御することを特徴とする請求項１４記載の光ディスク装置。
【請求項１６】
前記光透過層の情報を読み出す装置は、光ディスクの任意の記録層と光透過層との間の距離の情報を、ＢＣＡから読み出すことを特徴とする請求項１４記載の光ディスク装置。
【請求項１７】
情報の記録および再生の対象である光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生するために利用される光ビームを放射する光源と、前記光源からの光ビームを光ディスクの光透過層を透過して、光ディスクの情報記録層に集光する対物レンズと、光ディスクの情報記録層のうちのＢＣＡ（Burst Cutting Area）に記録されている光透過層の情報を読み出す光透過層の情報を読み出す装置と、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、光ディスクの光透過層の厚み誤差に起因して生じる球面収差の影響を補正する球面収差補正機構と、前記球面収差補正機構の動作を、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層の情報に基づいて制御する球面収差補正機構制御装置と、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層に記録されている情報に基づいて前記光源から出射される上記光ビームの強度を制御する発光量制御装置と、からなる光ヘッド装置と、
前記光ヘッド装置の第１の光検出器により受光され、光電変換された電気信号を光ディスクに記録されている情報として出力する制御装置と、
前記光ヘッド装置の前記出力制御装置に、記録すべき情報を供給するメモリと、
を有し、
光ビームを用いて光ディスクに情報を記録し、または光ディスクに記録されている情報を光ビームにより再生する情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ディスクへの情報の記録または光ディスクから情報を再生するための光ヘッドおよびその光ヘッドを有する光ディスク装置に係り、光ディスクの表面樹脂層の厚みに起因して生じる球面収差の影響を除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ヘッドおよび光ディスク装置において、光の利用効率を向上するために、光ディスクの表面樹脂層（光透過層）の厚みの誤差に起因して発生する球面収差の影響を低減する方法および装置が提案されている。
【０００３】
例えば、基板３と光透過層４との間に設けられた記録層に、光透過層４の側から光を照射する光学ヘッド１において、コリメータレンズ１３とコリメータレンズ用アクチュエータ１４を設け、光透過層４の厚み誤差に起因する球面収差をうち消すように、光源１０と対物レンズ１６との間に設けられたコリメータレンズ１３を移動させる例が示されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２５９９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された提案によっても、光透過層４の厚み誤差に起因して発生する球面収差を補正するためにコリメータレンズ１３を移動させた場合、対物レンズ１６上での光量が変化することについて考慮されていない。これは、特に再生時において、光強度を設定する場合に問題となる。
【０００５】
すなわち、光透過層の厚みの誤差に起因して発生する球面収差を補正するために、コリメータレンズを光軸方向に移動させた場合、対物レンズに入射する光量が変化するために、情報の再生時には、対物レンズから出射する光量が変化し、また、情報の記録時には、記録マークが正確に記録できない問題がある。
【０００６】
なお、上述した特許文献１では、フォーカスエラー信号のうち、光透過層の表面からの戻り光と情報記録層からの戻り光とを用いて、光透過層の厚みを検出することが示されている。
【０００７】
また、記録層が複数設けられている光ディスクにおいては、各記録層と光透過層との間の距離すなわち各記録層に対する光透過層の厚みが異なるため、情報の記録および再生が、一層不安定になる問題がある。
【０００８】
この発明の目的は、記録層を覆う光透過層の厚み誤差に起因して発生する球面収差を補正するためにコリメートレンズを光軸方向に移動させた場合でも、対物レンズから出射する光ビームの光量の変化を抑制し、安定な信号の再生が可能な光ヘッドおよび光ディスク装置ならびに情報記録再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、情報の記録および再生の対象である光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生するために利用される光ビームを放射する光源と、前記光源からの光ビームを光ディスクの光透過層を透過して、光ディスクの情報記録層に集光する対物レンズと、光ディスクの情報記録層のうちのＢＣＡ（Burst Cutting Area）に記録されている光透過層の情報を読み出す光透過層の情報を読み出す装置と、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、光ディスクの光透過層の厚み誤差に起因して生じる球面収差の影響を補正する球面収差補正機構と、前記球面収差補正機構の動作を、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層の情報に基づいて制御する球面収差補正機構制御装置と、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光透過層の情報に基づいて前記光源から出射される光ビームの強度を制御する発光量制御装置と、を有することを特徴とする光ヘッド装置を提供するものである。
【００１０】
また、この発明は、情報の記録および再生の対象である光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生するために利用される光ビームを放射する光源と、前記光源からの光ビームを光ディスクの光透過層を透過して、光ディスクの情報記録層に集光する対物レンズと、光ディスクの情報記録層のうちのＢＣＡ（Burst Cutting Area）に記録されている光透過層の情報を読み出す光透過層の情報を読み出す装置と、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、光ディスクの光透過層の厚み誤差に起因して生じる球面収差の影響を補正する球面収差補正機構と、前記球面収差補正機構の動作を、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層の情報に基づいて制御する球面収差補正機構制御装置と、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層に記録されている情報に基づいて前記光源から出射される光ビームの強度を制御する発光量制御装置と、を有し、厚さ方向に区分された複数の記録層と、最も外側に位置する記録層を保護する光透過層とを有する光ディスクに、光透過層の側から光ビームを照射して情報を記録し、または情報を再生する光ディスク装置を提供するものである。
【００１１】
また、この発明は、情報の記録および再生の対象である光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生するために利用される光ビームを放射する光源と、前記光源からの光ビームを光ディスクの光透過層を透過して、光ディスクの情報記録層に集光する対物レンズと、光ディスクの情報記録層のうちのＢＣＡ（Burst Cutting Area）に記録されている光透過層の情報を読み出す光透過層の情報を読み出す装置と、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、光ディスクの光透過層の厚み誤差に起因して生じる球面収差の影響を補正する球面収差補正機構と、前記球面収差補正機構の動作を、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層の情報に基づいて制御する球面収差補正機構制御装置と、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層に記録されている情報に基づいて前記光源から出射される光ビームの強度を制御する発光量制御装置と、前記発光量制御装置に入力される制御量に、光透過層と情報の記録または再生のために光ビームを照射すべき特定の記録層との間の距離に対応して設定されている記録層毎の所定のゲインを与えるゲイン調整装置と、を有し、厚さ方向に区分された複数の記録層と、最も外側に位置する記録層を保護する光透過層とを有する光ディスクに、光透過層の側から光ビームを照射して情報を記録し、または情報を再生する光ディスク装置を提供するものである。
【００１２】
また、この発明は、情報の記録および再生の対象である光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生するために利用される光ビームを放射する光源と、前記光源からの光ビームを光ディスクの光透過層を透過して、光ディスクの情報記録層に集光する対物レンズと、光ディスクの情報記録層のうちのＢＣＡ（Burst Cutting Area）に記録されている光透過層の情報を読み出す光透過層の情報を読み出す装置と、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、光ディスクの光透過層の厚み誤差に起因して生じる球面収差の影響を補正する球面収差補正機構と、前記球面収差補正機構の動作を、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層の情報に基づいて制御する球面収差補正機構制御装置と、前記光透過層の情報を読み出す装置により光ディスクから読み出された光ディスクの光透過層に記録されている情報に基づいて前記光源から出射される上記光ビームの強度を制御する発光量制御装置と、からなる光ヘッド装置と、前記光ヘッド装置の第１の光検出器により受光され、光電変換された電気信号を光ディスクに記録されている情報として出力する制御装置と、前記光ヘッド装置の前記出力制御装置に、記録すべき情報を供給するメモリと、を有し、光ビームを用いて光ディスクに情報を記録し、または光ディスクに記録されている情報を光ビームにより再生する情報記録再生装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、この発明によれば、対物レンズの開口数ＮＡを増大する一方で、光ディスクの表面カバー層の厚みを薄くした高密度記録が可能な光ディスク装置および光ヘッド装置において、光ディスクの表面カバー層すなわち光透過層の厚み誤差に起因する球面収差の影響が防止できるので、安定な情報の記録および再生ができる。なお、複数の記録層を有する光ディスクに関しても、同様に、安定な情報の記録および再生ができる。
【００１４】
また、表面カバー層の厚み誤差の情報が光ディスクの所定の記録領域に記録されているので、光ディスクを光ディスク装置にセットした際に、記録された厚み情報を読み取ることにより、立ち上がり時間を短縮できる。なお、厚み情報を、光ディスクの面方向の複数の領域に区画して測定して、区画毎に厚み情報を記録することで、表面カバー層の微細な厚み誤差の影響を受けずに、安定な情報の記録および再生ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１に示すように、情報記録媒体すなわち光ディスク１に情報を記録し、また光ディスク１から情報を再生する光ディスク装置１０１は、光ディスク１を所定の速度で回転するスピンドルモータ１０２と、光ディスク１に所定のスポット径の光ビームを照射し、また光ディスクで反射された反射光ビームを受光して所定の電気信号を得る光ヘッド装置１１１を有している。
【００１７】
光ディスク１は、所定の厚さの基板１ａの一方の面に設けられた相変化型の記録層１ｂと記録層１ｂを覆う透明保護層（光透過層）１ｃからなる。なお、基板１ａの厚さは概ね１．１ｍｍで、透明保護層１ｃの厚さはおよそ０．１ｍｍである。また、記録層１ｂの厚さは、数十μｍである。なお、記録層１ｂには、図示しないが、反射膜あるいは保護層もしくはその両者が設けられることもある。
【００１８】
光ヘッド装置１１１は、光ディスク１に向けて所定の波長の光ビーム（レーザビーム）を出射するレーザ装置１１２と、レーザ装置１１２を出射されたレーザビーム１１を光ディスク１の記録層１ｂに集光する対物レンズ１１３とを有している。
【００１９】
レーザ装置１１２と対物レンズ１１３との間には、レーザ装置１１２の側から順に、レーザ装置１１２から放射されたレーザビーム１１をコリメートするコリメートレンズ１１５、コリメートレンズ１１５によりコリメートされたレーザビーム１１と光ディスク１の記録層１ｂで反射された反射レーザビーム１２とを分離する第１のビームスプリッタ１１６、第１のビームスプリッタ１１６を通過されたレーザ装置１１２から光ディスク１の記録層１ｂに向けられるレーザビーム１１と光ディスク１の記録層１ｂで反射された反射レーザビーム１２とを分離する第２のビームスプリッタ１１７、第２のビームスプリッタ１１７を通過されて光ディスク１の記録層１ｂに向けられるレーザビーム１１と光ディスク１の記録層１ｂで反射された反射レーザビーム１２との間のアイソレーションを整合するλ／４波長板１１８、λ／４波長板１１８を通過されたレーザビーム１１の断面の形状または面積の少なくとも一方を変更可能なリレーレンズ１１９が、設けられている。
【００２０】
レーザ装置１１２は、例えば半導体レーザダイオードであって、例えば４００ｎｍの波長のレーザビーム１１を放射する。
【００２１】
レーザ装置１１２は、主制御装置１３１に接続されたレーザドライバ１３２により、記録用、再生用および消去用のそれぞれの光強度による発光が指示されることで、対応する光強度のレーザビーム１１を出射する。なお、レーザドライバ１３２は、記録時には、例えばメモり１３３に保持された記録すべきデータに従って発光強度が強度変調されたレーザビームが出力される。また、再生時には、記録用のレーザビームの光強度に比較して、数分の１〜十数分の１程度のレーザビームが出力される。一方、消去時には、再生用のレーザビームの光強度と記録用のレーザビームの光強度の間の所定の光強度を有するレーザビームが出力される。
【００２２】
対物レンズ１１３は、２つのレンズ１１３ａおよび１１３ｂからなり、ＮＡで示される開口数は、０．８〜０．９５に設定されている。なお、例えばこの発明の実施の形態では、ＮＡは、０．８５程度である。
【００２３】
対物レンズ１１３を保持する図示しないレンズホルダの所定の位置には、対物レンズ１１３と光ディスク１の記録層１ｂとの間の距離が対物レンズ１１３の焦点距離に一致するように、対物レンズ１１３を、レーザ装置１１２と対物レンズ１１３との間に定義される光軸Ｏに沿って移動させるための推力を発生するためのフォーカスコイル１２０と、フォーカスコイル１２０により提供される推力と対抗される磁界を発生する図示しない磁界発生装置が設けられている。
【００２４】
図示しないレンズホルダの所定位置には、対物レンズ１１３を通過したレーザビーム１１の中心と光ディスク１の記録層１ｂの半径方向の所定の位置、例えば記録層１ｂに予め形成されている図示しないピット列または図示しない案内溝の中心とを一致させるための推力を発生させるトラックコイル１２１と、トラックコイル１２１からの推力と対抗される磁界を発生する図示しない磁界発生装置が設けられている。
【００２５】
第１のビームスプリッタ１１６により光ディスク１に向けられるレーザビーム１１から分離されたレーザビーム１２は、第１の光検出器１２３との間に設けられた第１の結像レンズ１２４により所定の集束性（結像特性）が与えられ、第１の光検出器１２３の図示しない受光面に入射される。
【００２６】
第１の光検出器１２３から出力される電気信号は、パワーコントロール回路１３４に入力され、レーザビーム１１の光強度の変化を示す信号として主制御装置１３１を通じて、レーザドライバ１３２にフィードバックされる。なお、パワーコントロール回路１３４は、通常、ＡＰＣ用光検出器と呼ばれている。
【００２７】
パワーコントロール回路１３４の出力は、図示しないゲインコントローラ（例えば、主制御装置１３１に一体に組み込まれている、またはパワーコントロール回路１３４とレーザドライバ１３２との間に組み込まれている）により、所定のゲインが与えられた後、レーザドライバ１３２からレーザ装置１１２に供給されるレーザ駆動信号のフィードバック制御に利用される。これにより、レーザ装置１１２を出射され、対物レンズ１１３に向けられるレーザビーム１１の光強度が概ね一定に制御される。
【００２８】
第２のビームスプリッタ１１７で光ディスク１の記録層１ｂに向けられるレーザビーム１１と分離された反射レーザビーム１３は、第２の光検出器１２５との間に設けられた第２の結像レンズ１２６により所定の集束性（結像特性）が与えられ、第２の光検出器１２５の図示しない検出領域に結像される。第２の光検出器１２５の図示しない検出領域は、所定形状および面積の複数の検出領域を有し、レーザビーム１１と分離されたレーザビーム１２を受光して、レーザビーム１２の光強度に対応した所定の電気信号を出力する。
【００２９】
第２の光検出器１２５で光電変換された出力信号は、図示しない電流−電圧変換増幅器（Ｉ／Ｖアンプ）により電圧変化に変換され、例えば対物レンズ１１３の位置の誤差、すなわちフォーカス方向およびトラック方向のそれぞれのずれを示すフォーカスエラー信号ｆｅおよびトラックエラー信号ｔｅならびに再生信号Ｒｆの元となる出力として、主制御装置１３１を経由して後段に設けられる信号処理回路に供給される。例えば、フォーカスエラー信号ｆｅとトラックエラー信号ｔｅは、対物レンズ制御部１３６に入力される。対物レンズ制御部１３６に入力されたフォーカスエラー信号ｆｅとトラックエラー信号ｔｅは、それぞれ、対物レンズ制御部１３６により、フォーカスコイル１２０およびトラックコイル１２１に供給されるべき制御量に変換されて、対物レンズ１１３を移動させるための推力の発生に利用される。
【００３０】
第２の光検出器１２５からの出力のうちの所定の成分は、光ディスク１の記録層１ｂに記録されている光透過層（透明カバー層）１ｃの厚み誤差や屈折率の偏差（ばらつき）に関する情報の再生信号として、光透過層情報読出回路１３７に入力される。光透過層情報読出回路１３７で読み出された光透過層（表面カバー層）１ｃの厚み誤差および屈折率の偏差に関する情報は、リレーレンズ１１９の位置の制御に利用される。
【００３１】
リレーレンズ１１９は、光軸Ｏに沿って配置された第１および第２のレンズ１１９ａ、１１９ｂを含む。２つのレンズのうちの一方のレンズ、この実施の形態ではレンズ１１９ａ、がレーザビーム１１の進行方向（光軸Ｏ）に沿って移動可能に形成されている。第１のレンズ１１９ａは、例えば凸レンズであり、第２のレンズ１１９ｂは凹レンズである。なお、移動可能なレンズ、この例では凸レンズ１１９ａ、を保持する図示しないレンズホルダには、レンズ１１９ａを移動させるための推力を発生する位置制御コイル１２７と、位置制御コイル１２７からの推力と対抗される磁界を発生する図示しない磁界発生装置が設けられている。すなわち、リレーレンズ１１９の一方のレンズ、この例では凸レンズ１１９ａは、磁界発生装置により発生された磁界と位置制御コイル１２７に電流が供給されることにより生じる磁界とから、光軸Ｏに沿って移動される。なお、位置制御コイル１２７に供給される電流の大きさは、リレーレンズ位置制御部１３５により設定される所定の大きさに設定される。
【００３２】
次に、リレーレンズ位置制御部について説明する。
【００３３】
リレーレンズ位置制御部１３５は、第２の光検出器１２５から出力される所定の電気信号に基づいて、凸レンズ１１９ａをレーザ装置１１２側に移動する方向または凸レンズ１１９ａを対物レンズ１１３側に移動する方向のいずれかの方向の駆動電流を、位置制御コイル１２７に供給する。
【００３４】
位置制御コイル１２７に所定の方向の駆動電流が供給されることで、凸レンズ１２７ａがレーザ装置１１２側に移動されると、図２に示すように、対物レンズ１１３に入射されるレーザビーム１１の断面径（および面積）が増大される。
【００３５】
一方、位置制御コイル１２７に図２に示した凸レンズ１１９ａの移動を可能とする方向とは逆向きの移動を提供する方向の駆動電流が供給されると、凸レンズ１１９ａは、図３に示されるように、対物レンズ１１３側に移動され、対物レンズ１１３に入射されるレーザビーム１１の断面径（および面積）が減少される。
【００３６】
詳細には、リレーレンズ１１９は、光ディスク１の光透過層１ｃの厚さが規定どおりの値、例えば０．１ｍｍである時には、位置制御コイル１２７に駆動電流が供給されていない状態で、レーザ装置１１２から光ディスク１の記録層１ｂに向けられるレーザビーム１１を、対物レンズ１１３に平行光として入射するように設計されている。
【００３７】
これに対して、光ディスク１の光透過層１ｃの厚さが所定値から外れた厚さである場合には、リレーレンズ位置制御部１３５により位置制御コイル１２７に、図２または図３に示すようないずれかの方向に、凸レンズ１１９ａを移動させる方向の駆動電流が供給される。すなわち、光ディスク１の光透過層１ｃの厚さが規定の厚さからずれている場合には、光透過層１ｃの厚みの誤差に起因する球面収差が生じることから、光透過層１ｃの厚み誤差に起因する球面収差を補正するために、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａが、所定の方向に、所定量だけ移動される。
【００３８】
より詳細には、光ディスク１の光透過層１ｃの厚さが規定値から外れている場合、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａを、光ディスク１の光透過層１ｃの厚み誤差の方向（誤差量）に応じて光軸に沿ってに移動させ、対物レンズ１１３へ入射するレーザビーム１１を収束光または発散光にすることにより、光透過層１ｃの厚み誤差により生じる球面収差の影響を除去することができる。
【００３９】
具体的には、光ディスク１の光透過層１ｃの厚みが既定値よりも厚い場合、光透過層１ｃの厚みの誤差量に応じて、対物レンズ１１３へ入射するレーザビーム１１が発散光になるように、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａを光軸Ｏに沿って移動させればよい。反対に、光透過層１ｃの厚みが既定値よりも薄い場合、光透過層１ｃの厚みの誤差量に応じて、対物レンズ１１３に入射されるレーザビーム１１が収束光になるように、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａを、光軸Ｏに沿って移動させればよい。
【００４０】
換言すれば、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａ（凸レンズと凹レンズの一方のレンズ）は、図２あるいは図３に示したいずれかの方向に移動されることで、光ディスク１の光透過層１ｃの厚み誤差に起因する球面収差を補正するように、対物レンズ１１３に入射するレーザビーム１１を、収束光もしくは発散光に変換する。すなわち、対物レンズ１１３を通過されて光ディスク１の記録層１ｂに集光されるレーザビーム１１は、記録層１ｂの手前に位置されている光透過層１ｃの厚さに誤差がある場合には、誤差の程度に応じて歪んだ集光スポット形状で記録層１ｂに集光されることになる。ここで、対物レンズ１１３に入射されるレーザビーム１１を、光透過層１ｃの厚みの誤差によりレーザビーム１１に与えられる球面収差の量と概ね大きさが等しく、光透過層１ｃの厚みの誤差により与えられる収束性もしくは発散性光と極性（向き）が逆になる発散性または収束性とすることで、光透過層１ｃの厚み誤差の影響を、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａと凹レンズ１１９ｂとの間の距離を制御することにより、うち消すことができる。
【００４１】
図４は、光ディスク１の光透過層１ｃの厚みを検出する方法として、第１に、対物レンズ１１３を保持する図示しないレンズホルダ（アクチュエータ）を光軸方向に移動させて、対物レンズ１１３を光軸方向（フォーカス方向）に移動する際に、第２の光検出器１２５から出力される出力信号の波形を説明する概略図である。図４に示されるように、対物レンズ１１３が光ディスク１の記録層１ｂに近づくに従って、第１の光検出器１１４から出力されるフォーカス誤差信号は、次第に減少され、記録層１ｂの位置で極性が反転するＳ字状となる。
【００４２】
このとき、光ディスク１が静止している（回転されていない）とすると、対物レンズ１１３の移動距離は、フォーカスコイル１２０に供給される電流値と対応づけることができる。すなわち、フォーカスコイル１２０に供給される電流値と記録層１ｂを中心とした対物レンズ１１３により所定の距離に収束されるレーザビームの位置のずれを示すフォーカス誤差信号のＳ字曲線から、光透過層１ｃの厚さを検出可能である。
【００４３】
このようにして検出された光ディスク１の光透過層１ｃの厚さに応じて、その厚さの誤差である球面収差を打ち消すように、リレーレンズ１１９の一方、この例では凸レンズ１１９ａ、を所定量移動させることで、対物レンズ１１３に入射されるレーザビーム１１の光強度を一定に維持できる。
【００４４】
なお、図１〜図３に示した第１の実施の形態においては、光ディスク１が回転する前に光透過層１ｃの厚さを検出する例を説明したが、例えば光ディスク１の記録層１ｂの所定領域に、光透過層１ｃの厚さの変化を示す情報を予め記録することで、記録あるいは再生に先だって、光透過層１ｃの厚さの変化を示す情報を読み取り、光透過層１ｃの厚さが変化している領域もしくは位置における光透過層の厚さ誤差の影響を打ち消すように、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａの位置を制御してもよい。
【００４５】
また、上述した実施の形態では、光ディスク１の記録層１ｂとレーザ装置１１２との間に位置されている光透過層１ｃの厚みの誤差に起因するレーザビームの光量変化を補正する方法として、凸レンズ１１９ａと凹レンズ１１９ｂとからなるリレーレンズ１１９を用い、その一方のレンズを移動させる例を説明したが、球面収差を補正するにあたって、図５に示すように、外部からの信号により屈折率を変化させることが可能な光学素子、例えばＥＣＢ（印加電圧により屈折率が変化する）タイプの液晶素子２４１と、その液晶素子２４１の屈折率を変化させるための球面収差補正量制御装置２５１とを用いても同様の効果が得られる（図５に示す構成は、図１に示した光ヘッド装置１１１のリレーレンズ１１９と位置制御コイル１２７に代えて、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）タイプの液晶素子２４１を用い、リレーレンズ位置制御１３５を球面収差補正量制御部２５１に置き換えたのみであるから、それ以外の共通な構成に対する詳細な説明は省略している）。
【００４６】
この場合、球面収差補正量制御装置２５１に供給される制御量としては、図１〜図３に示した第２の光検出器１１７から出力される出力信号から得られる対物レンズ１１３の位置を示す制御量が、そのまま利用可能であることはいうまでもない。
【００４７】
なお、上述した実施の形態においては、相変化型の光ディスクを例に説明したが、光透過層を有する記録媒体向けのさまざまな光ヘッド装置および光ディスク装置に利用可能であり、また適用可能な記録媒体としても、再生専用ディスクや光磁気ディスクもしくは光カード等がある。
【００４８】
ところで、光ディスク１の光透過層１ｃの厚み誤差の情報が、光ディスク１の記録層１ｂに予め記録されているならば、上述のリレーレンズ１１９による厚み測定 and/or （およびまたは）凸レンズ１１９ａの移動量の設定のための工程および時間が軽減される。このことから、例えば光ディスク１のフォーマット（初期化）の際に、光透過層１ｃの厚みを測定して得られる情報を光ディスク１に記録することができれば、同一の光ディスク１を光ディスク装置１０１に２回目以降にセットした場合には、情報の記録の開始もしくは情報の再生の開始までに要求される時間が短縮される。
【００４９】
このため、図１（図２および図３）ならびに図４に示した光ディスク１においては、任意の場所に、上述した光透過層（表面カバー層）１ｃの厚み誤差の情報を、記録可能としている。なお、厚み誤差の情報が記録可能なエリアとしては、例えば光ディスク１に固有のリード−イン−エリア（ＤＶＤ−ＲＡＭディスク）１ｄやＢＣＤ（Burst Cutting Area，ＤＶＤ−ＲＯＭディスク）データフィールド１ｅが利用可能である。
【００５０】
リード−イン−エリア１ｄは、光ディスク１の個体毎に関する情報が予め記録されている領域であり、情報の記録開始時や情報の再生開示時に、始めに情報が読み取られる領域である。なお、直径が１２０ｍｍのＤＶＤ規格の光ディスクにおいては、リード−イン−エリア１ｄは、最内周から半径方向の２５ｍｍ以内に定義されている。この領域は、実際の光ディスクにおいては、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおいては、「DVD Specifications for Rewritable Disc （DVD-RAM） Part I PHYSICAL SPECIFICAT10NS Ver. 1.O July 1997」のPH-117ページに示されている領域が相当する。この領域の中において、例えばDisc identification zoneに、光透過層１ｃの厚さ情報を記録可能である。なお、光透過層１ｃの厚み誤差の情報は、好ましくは、光ディスク１の回転を停止した状態で、半径方向を所定数Ｎに区分し、かつ内径中心を通る軸に対する回転角度（扇形の開き角）方向を所定数Ｍに区分して求めることのできる複数の区画の情報を含む。これにより、光透過層１ｃの厚さが記録層１ｂの全域で一定ではない場合であっても、厚み誤差の影響を、細密に制御できる。
【００５１】
一方、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクにおいては、「DVD Specifications for Read-Only Disc Part I PHYSICAL SPECIFICATIONS Ver. 1.01 December 1997」のPHX-16ページに示されているBurst Cutting Areaという領域が相当する。なお、ＢＣＤデータフィールド１ｅは、光ディスクの製造完了後に、必要な情報を記録する領域として確保されている領域である。また、光透過層１ｃの厚み誤差の情報は、好ましくは、光ディスク１の回転を停止した状態で、半径方向を所定数Ｎに区分し、かつ内径中心を通る軸に対する回転角度（扇形の開き角）方向を所定数Ｍに区分して求めることのできる複数の区画の情報を含む。これにより、光透過層１ｃの厚さが記録層１ｂの全域で一定ではない場合であっても、厚み誤差の影響を、細密に制御できる。
【００５２】
図５は、図１（図２および図３）ならびに図４を用いて前に説明した光ディスク装置の別の実施の形態を説明する概略図である。なお、前に説明した構成と同一の構成については、同じ符号を附して詳細な説明を省略する。
【００５３】
図５に示されている光ディスク装置３０１においては、第２のビームスプリッタ１１７により光ディスク１に向けられるレーザビーム１１から分岐された第３のレーザビーム１３は、第３のビームスプリッタ３６１に入射され、さらに２つのレーザビーム１４および１５に分けられる。
【００５４】
一方のレーザビーム１４は、アパーチャ３６２により直径（断面積）が制限された後、第２の結像レンズ３６３を介して、第２の光検出器３６４の図示しない受光面に結像される。これにより、第２の光検出器３６４から、透過光量が制限されたレーザビーム（検出用）１４の光強度に対応する出力信号が出力される。
【００５５】
第２の光検出器３６４からの出力は、光透過層１ｃの厚みの情報を読み出す光透過層情報読出回路３６５およびリレーレンズ１１９の凸レンズを移動すべき量を求めるための情報となる球面収差を検出する球面収差検出回路３６６に、供給される。
【００５６】
他の一方のレーザビーム１５は、中心およびその近傍に位置するレーザビームを遮光可能な遮光板３６７によりされる断面積（透過光量）が制限された後、第３の結像レンズ３６８を介して、第３の光検出器３６９の図示しない受光面に結像される。これにより、第３の光検出器３６９から、透過光量が制限されたレーザビーム（検出用）１５の光強度に対応する出力信号が出力される。
【００５７】
第３の光検出器３６９からの出力は、光透過層１ｃの厚みの情報を読み出す光透過層情報読出回路３６５およびリレーレンズ１１９の凸レンズを移動すべき量を求めるための情報となる球面収差を検出する球面収差検出回路３６６に、供給される。
【００５８】
光透過層情報読出回路３６５および球面収差検出回路３６６により、それぞれ光ディスク１のリード−イン−エリア１ｄあるいはＢＣＤデータフィールド１ｅに記録されている光透過層１ｃの厚み誤差情報が読み出され、平行して球面収差の程度が検出される。
【００５９】
このように、（予め光透過層１ｃの厚み誤差が記録されている）光ディスク１から光透過層情報読出回路３６５により光透過層１ｃの情報を読み取ってリレーレンズ位置制御部１３５に、例えば直流成分もしくは所定振幅（強度）の交流に直流成分が重畳された初期値を与え、その後、球面収差検出回路３６６を介して求められた球面収差の情報に基づいてリレーレンズ位置制御部１３５にフィードバック制御をかけることができる。この方法により、図１および図４に示した例に比較して、より簡単に、かつ高速でフィードバックの引き込みが可能になる。
【００６０】
次に、図６を用いて、情報の記録および再生が可能な記録層が少なくとも２層である光ディスクに情報を記録し、もしくは光ディスクから情報を再生可能な光ディスク装置について説明する。なお、光ディスク装置の構成は、光ディスクの記録層の数に拘わりなく多くの部分で共通するので前に説明した他の光ディスク装置と同一の構成には、同じ符号を附して詳細な説明を省略する。
【００６１】
図６は、光ディスクの各記録層への対物レンズのフォーカス制御およびリレーレンズの球面収差を補正するための動作の一例を示している。なお、光ディスク２は、例えば基板２ａ、基板２ａ側に形成された第１の記録層２ｂ、基板２ａに対して第１の記録層２ｂよりも離れた位置に形成されている第２の記録層２ｄ、両基板の間に位置されるスペーサ層２ｅおよび第２の記録層（基板２ａと反対側の層）を保護する表面カバー（光透過層）２ｃからなる。
【００６２】
図６に示した光ディスク装置４０１は、光ディスク装置の構成としては、記録層が１層のみである光ディスクへの情報の記録と情報の再生が可能な光ディスク装置（図１または図４もしくは図５に示した光ディスク装置）に比較して、対物レンズが合焦（ＯＮフォーカス）状態である記録層を特定可能な記録層検出回路４７１と、パワーコントロール回路１３４とレーザドライバ１３２との間に、レーザドライバ１３２に入力されるレーザ駆動信号のゲインを制御するゲインコントローラ４７２と、が付加されていることを特徴としている。
【００６３】
なお、図６に示す光ディスク装置４０１ににおいては、図７（ａ）に示すように、光ディスク２の２つの記録層２ｂ，２ｄのうちの一方の記録層、例えば基板２ａ寄りの記録層２ｂに情報が記録され、または記録層２ｂから情報が再生されている状態で、対物レンズ１１３に入射するレーザビーム１１が平行光（断面形状または面積の変化がない状態）となるようにリレーレンズ１１９が設計されている。すなわち、光ディスク２の光透過層２ｃの厚さが標準値（０．１ｍｍ）である場合を基準として、２つの記録層のうちの残り（光透過層２ｃ寄り）の記録層２ｄに情報が記録され、または記録層２ｄから情報が再生される際には、光透過層２ｃの表面から記録層２ｄまでの距離が光透過層２ｃの表面から記録層２ｂまでの距離に比較して短く（狭く）なることにより球面収差が発生する。
【００６４】
このように、２以上の記録層が設けられている光ディスク２の個々の記録層に情報を記録し、または個々の記録層から情報を再生する場合は、情報が記録されている、あるいは情報を再生中の記録層と光透過層との間の距離が異なることにより生じる球面収差を補正するために、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａが光軸方向に移動されることになる。
【００６５】
例えば、光透過層２ｃの厚さが薄い場合には、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａは、図７（ｂ）に示すように、光ディスク２の基板２ａから遠のく（凹レンズ１１９ｂに接近する）方向に、所定距離だけ移動され、１１９ａ´で示される位置に、位置される。
【００６６】
換言すれば、記録・再生の対象である記録層と光透過層との間の距離の変化に起因する球面収差を補正するように、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａが移動されることで、対物レンズ１１３に入射される光は、収束光もしくは発散光となる。
【００６７】
より詳細には、対物レンズ１１３が、光ディスク２の第１の記録層２ｂにフォーカスされている場合、レーザビーム１１には、対物レンズ１１３により所定の集束性が与えられるとともに、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａが、球面収差の影響を補正可能な第１の位置に設定される。
【００６８】
このとき、レーザドライバ１３２に入力されるパワーコントロール回路１３４の出力信号は、第１の光検出器１２３からの出力に対応するが、ゲインコントローラ４７２により第１のゲインＧ１で補正された信号となる。
【００６９】
従って、レーザ装置１１２からは、レーザドライバ１３２からの第１のゲインＧ１で補正された駆動電流の大きさに対応する光強度のレーザビーム１１Ｇ１が、放射される。換言すると、対物レンズ１１３により光ディスク２の第１の記録層２ｂに集束されるレーザビーム１１Ｇ１の光量は、記録層２ｂと光透過層２ｃとの間の距離に応じて補正されることになる。
【００７０】
一方、対物レンズ１１３により所定の集束性が与えられることで、レーザビーム１１が第１の記録層２ｂにフォーカスされた状態かつ光強度が記録層２ｂと光透過層２ｃとの間の距離に対して制御されている場合に、第２の記録層２ｄに情報を記録あるいは情報を再生しようとすると、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａが所定量移動されることから、記録層２ｄに集束されるレーザビーム１１の光量は、当然変化されなければならない。
【００７１】
しかしながら、対物レンズ１１３に入射されるレーザビーム１１Ｇ１の光強度はゲインコントローラ４７２により第１のゲインＧ１で管理されていることから、光ディスク２の第２の記録層２ｄに集束されるべきレーザビームの光量とは、一致しない。すなわち、ゲインコントローラ４７２により、第１の記録層２ｂ向けのゲインＧ１で補正されたレーザビーム１１Ｇ１を用いると、リレーレンズ１１９による球面収差の補正により、対物レンズ１１３に入射するレーザビーム１１の断面は、収束性または発散性のいずれかが与えられることから、実際には、対物レンズ１１３に入射するレーザビーム１１の光量が変化することになる。当然、この場合、レーザ装置１１２から放射されるレーザビームの光強度を一定に制御しても、対物レンズ１１３により光ディスク２の第２の記録層２ｄに集束されるレーザビーム１１の光量を、一定レベルに維持できないことになる。
【００７２】
このことは、光ディスク２の第２の記録層２ｄに記録されている情報の再生時には、記録面２ｄ上におけるレーザビーム１１の光量の変化を引き起こし、情報の記録時には、記録層２ｄに到達するレーザビーム１１の光量、すなわち記録層２ｄに相変化を生じさせることのできるエネルギー量の変化を引き起こす。
【００７３】
このため、対物レンズ１１３が光ディスク２の第２の記録層２ｄにフォーカスされている場合、レーザビーム１１に与えるべき光強度は、対物レンズ１１３により所定の集束性が与えられるとともにリレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａが球面収差の影響を補正可能な第２の位置に設定されることを考慮して、レーザドライバ１３２に入力されるパワーコントロール回路１３４の出力信号の大きさは、第１の光検出器１２３からの出力に対応したままの状態であっても、ゲインコントローラ４７２により、第２の記録層２ｄに適した第２のゲインＧ２で補正することが求められる。すなわち、第２の記録層２ｄに情報を記録し、あるいは第２の記録層２ｄから情報を再生する場合には、レーザビーム１１の光強度は、レーザドライバ１３２からの第２のゲインＧ２で補正された駆動電流の大きさに対応する光強度のレーザビーム１１Ｇ２に設定されなければならない。換言すると、対物レンズ１１３により光ディスク２の第２の記録層２ｄに集束されるレーザビーム１１Ｇ２の光量は、記録層２ｄと光透過層２ｃとの間の距離に応じて補正されることになる。
【００７４】
このように、記録層２ｂと光透過層２ｃとの間の距離、記録層２ｄと光透過層２ｃとの間の距離およびリレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａと凹レンズ１１９ｂとの間の距離（球面補正の量）等に代表される物理量に応じて、対物レンズ１１３によりレーザビームが集束されている記録層に合わせて、レーザドライバ１３２からレーザ装置１１２に供給されるレーザ駆動電流の大きさ（パワーコントロール回路１３４により既に設定されている）を、さらに記録層に応じたゲインで補正することで、対物レンズ１１３に入射されるレーザビーム１１の光強度を一定に保つことができる。これにより、記録層が複数設けられた光ディスクの個々の記録層に対し、概ね等しいレベルで安定な情報の記録および再生が可能となる。
【００７５】
なお、図６および図７（ａ）および（ｂ）では、対物レンズ１１３に入射するレーザビーム１１が平行光束となる状態（リレーレンズ１１９の定常位置の基準値）を、対物レンズ１１３によりレーザビーム１１が集束される記録層すなわち情報の記録および再生が実行される記録層が、基板２ａ寄りの第１の記録層２ｂである場合を例に説明したが、光透過層２ｃ寄りの第２の記録層２ｄに対して、対物レンズ１１３に入射するレーザビーム１１が平行光束となる状態（リレーレンズ１１９の定常位置の基準値）を、設定してもよいことはいうまでもない。
【００７６】
また、対物レンズ１１３に入射するレーザビーム１１が平行光束となる状態がいずれの記録層への情報の記録および再生が実行される記録層に一致されていない場合であっても、図７（ｂ）を用いて説明したリレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａの位置を光軸方向に移動することで、記録層の位置すなわち光透過層と情報の記録および再生の対象となる記録層との間の距離に拘わりなく、安定に、情報の記録および再生が可能となる。
【００７７】
なお、図６および図７（ａ）および（ｂ）では、説明を簡素化するために、記録層が２層である場合を例に説明したが、３層以上の記録層を持つ光ディスクでも、有効である。
【００７８】
次に、複数の記録層を有する光ディスクにおいて、個々の記録層と光透過層との表面との間の距離（任意の記録層から光透過層の表面までの距離）、すなわち表面カバー層の厚みを検出する方法を説明する。
【００７９】
図６に示した光ディスク装置４０１において、図示しないレンズホルダにより対物レンズ１１３を光軸方向に移動して、対物レンズ１１３の位置をフォーカス方向に制御する場合を考える。
【００８０】
例えば、フォーカスコイル１２０に、対物レンズ制御部１３６から所定の極性および大きさの駆動電流を供給して、対物レンズ１１３を、光ディスク２に接近する方向に、図８（ａ）に示すように、光軸（光ディスク２の基板２ａの面方向と直交する方向）に沿って移動させる。
【００８１】
このとき、図８（ｃ）に示すように、対物レンズ１１３が光ディスク２の基板２ａに近接するに従って、フォーカス差信号は、光ディスク２の光透過層２ｃの表面、第２の（光透過層寄りの）記録層２ｄおよび第１の（基板２ａ寄りの）記録層２ｂのそれぞれの位置で、ゼロクロスするＳ字状または時間軸に対して左右が逆の曲線が出力される。なお、図８（ｂ）に示すフォーカス和信号の大きさにより、ゼロクロスが示す位置、ゼロクロスが光透過層２ｃの表面によるものか、第２の記録層２ｄによるものか、もしくは第１の記録層２ｂによるものか、を特定できる。
【００８２】
光ディスク２が静止しているとすると、対物レンズ１１３の移動距離は、フォーカスコイル１２０に供給される駆動電流の大きさと対応づけることができる。
【００８３】
従って、フォーカスコイル１２０に供給する駆動電流の大きさと、光透過層の表面、および任意の記録層で生じるフォーカス差信号のＳ字曲線（ゼロクロス）とにより、各記録層と光透過層の表面との間の距離を検出することができる。
【００８４】
以上のようにして検出された個々の記録層に対する光透過層２ｃの表面からの距離に応じて、光透過層２に厚み誤差が生じた時に発生する球面収差を打ち消すように、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａの位置を制御することで、対物レンズ１１３を出射され、光ディスク２の個々の記録層に収束されるレーザビーム１１の光量（光強度）を、一定に維持できる。なお、前に説明した通り、合わせてレーザドライバ１３２に供給されるレーザ駆動電流のゲインを、情報の記録または再生の対象となる個々の記録層に合わせて設定することで、記録層が複数設けられた光ディスクの個々の記録層に対して、概ね等しいレベルで、安定に、情報の記録および再生ができる。
【００８５】
なお、上述した例では、光ディスク２が回転する前に（静止状態で）、個々の記録層と光透過層の表面との間の距離を検出していたが、光ディスク２の任意の領域に、個々の記録層と光透過層の表面との間の距離に関する情報が記録されているならば、光ディスク２が光ディスク装置４０１にセットされた時点で、予め光ディスク２に記録してある個々の記録層と光透過層の表面との間の距離の情報を、図５を用いて前に説明したような透過層情報読出回路（３６５）により読み取り、読み取られた情報に応じて、リレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａの光軸方向の位置を設定することもできる。このとき、個々の記録層と光透過層の表面との間の距離は、光ディスク２を形成する際に、例えばプリピット等により、記録される。なお、記録領域としては、前に説明した通り、リード−イン−エリアやＢＣＡ領域が利用可能である。また、前述のフォーカス差信号を用いて、光ディスク２が回転する前の個々の記録層と光透過層の表面までの距離を検出しておき、その距離情報を上述の記録領域に記録してもよい。
【００８６】
このように、個々の記録層と光透過層の表面との間の距離を、光ディスク２に記録することで、光ディスク２に記録されている情報を再生するたびに、毎回、個々の記録層と光透過層の表面との間の距離を検出する必要がなくなる。これにより、光ディスク２を光ディスク装置にセットした際に、情報の記録および情報の再生が可能となるまでの立ち上がり時間を短縮できる。
【００８７】
また、上述した距離情報に基づいてリレーレンズ１１９の凸レンズ１１９ａの位置を制御するとともに、対物レンズ１１３を出射され、光ディスク２の任意の記録層に集束されるレーザビーム１１の光量が所望の値となるよう、ゲインコントロール回路により、レーザドライバ１３２に供給されるレーザ駆動信号のゲインを制御することで、記録層が複数設けられた光ディスクの個々の記録層に、概ね等しいレベルで、安定に、情報の記録および再生ができる。
【００８８】
また、図６では、光ディスク２の記録層２ｂ，２ｄとレーザ装置１１２との間に位置されている光透過層２ｃの厚みの誤差に起因するレーザビームの光量変化を補正する方法として、凸レンズ１１９ａと凹レンズ１１９ｂとからなるリレーレンズ１１９を用い、その一方のレンズを移動させる例を説明したが、球面収差を補正するにあたって、図９に示すように、外部からの信号により屈折率を変化させることが可能な光学素子、例えばＥＣＢ（印加電圧により屈折率が変化する）タイプの液晶素子５８１と、その液晶素子５８１の屈折率を変化させるための屈折力制御部５８２とを用いても、液晶素子５８１を通過するレーザビーム１１に、集束性または発散性を与えても、同様の効果が得られる（図９に示す構成は、図６に示した光ヘッド装置４１１のリレーレンズ１１９と位置制御コイル１２７に代えて、ＥＣＢタイプの液晶素子５８１を用い、リレーレンズ位置制御１３５を屈折力制御部５８２に置き換えたのみであるから、それ以外の共通な構成に対する詳細な説明は省略している）。
【００８９】
以上説明したように、この発明の光ヘッドおよび光ディスク装置においては、光ディスクの光透過層の情報を用いて、球面収差に対する補正処理に拘わらず、対物レンズから出射する光強度を一定にすることができる。
【００９０】
また、光透過層の厚さの情報を球面収差検出として用いることができる。
【００９１】
さらに、複数の記録層がある光ディスクにおいて、記録および再生のために光ビームが照射されている記録層に応じて、球面収差の補正と光強度の補正が可能であり、各記録層によって異なる球面収差の影響を補正し、対物レンズから記録層に集束される光ビームの光強度を制御することが可能である。これにより、光透過層との間の間隔が異なるいくつかの記録層に対して、安定に情報の記録および再生が可能である。
【００９２】
またさらに、複数の記録層がある光ディスクにおいて、個々の記録層に照射される光ビームの光量を一定に制御できる。
【００９３】
さらにまた、光透過層と個々の記録層との間の距離を光ディスクに記録することで、記録層までの距離の違いによって生じる異なる球面収差を、短時間で補正できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】この発明の光ヘッド装置およびその光ヘッド装置を利用した光ディスク装置の一例を説明する概略図。
【図２】図１に示した光ヘッド装置の動作の一例を説明する概略図。
【図３】図１に示した光ヘッド装置の動作の一例であって、図２に示した方向と逆の方向への動作の一例を説明する概略図。
【図４】図１に示した光ディスク装置の別の実施の形態の一例を説明する概略図。
【図５】図１に示した光ディスク装置のさらに別の実施の形態の一例を説明する概略図。
【図６】図１に示した光ディスク装置のまたさらに別の実施の形態の一例を説明する概略図。
【図７】図６に示した光ヘッド装置のリレーレンズの動作の一例を説明する概略図。
【図８】図６に示した光ヘッド装置のフォーカス誤差信号の出力特性の一例を説明する概略図。
【図９】図１に示した光ディスク装置のさらまたに別の実施の形態の一例を説明する概略図。
【符号の説明】
【００９５】
１…光ディスク、１ａ…基板、１ｂ…記録層、１ｃ…光透過層（透明保護層）、２…光ディスク、２ａ…基板、２ｂ…第１の記録層（基板側）、２ｃ…光透過層（表面カバー）、２ｄ…第２の記録層（表面カバー側）、２ｅ…スペーサ層、１０１…光ディスク装置、１０２…スピンドルモータ、１１１…光ヘッド装置、１１２…レーザ装置、１１３…対物レンズ、１１５…コリメートレンズ、１１６…第１のビームスプリッタ、１１７…第２のビームスプリッタ、１１８…λ／４波長板、１１９…リレーレンズ、１１９ａ…凸レンズ、１１９ｂ…凹レンズ、１２０…フォーカスコイル、１２１…トラックコイル、１２３…第１の光検出器、１２４…第１の結像レンズ、１２５…第２の光検出器、１２６…第２の結像レンズ、１２７…位置制御コイル、１３１…主制御装置、１３２…レーザドライバ、１３３…メモり、１３４…パワーコントロール回路、１３５…リレーレンズ位置制御部、１３６…光透過層情報読取回路、１３７…対物レンズ制御回路、２０１…光ディスク装置、２１１…光ヘッド装置、２４１…ＥＣＢタイプ液晶素子、２５１…球面収差補正量制御装置、３０１…光ディスク装置、３１１…光ヘッド装置、３６１…第３のビームスプリッタ、３６２…アパーチャ、３６３…第２の結像レンズ、３６４…第２の光検出器、３６５…透過層情報読出回路、３６６…球面収差検出回路、３６７…遮光板、３６８…第３の結像レンズ、３６９…第３の光検出器、４０１…光ディスク装置、４１１…光ヘッド装置、５０１…光ディスク装置、５１１…光ヘッド装置、５８１…ＥＣＢ型液晶素子、５８２…屈折力制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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