(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な平板状のディスク基材と、前記ディスク基材に設けられた記録層と、前記ディスク基材を介して入射した光ビームを反射させる反射層とを備え、
前記反射層は、前記記録層を挟んで前記ディスク基材と対向する位置に配置され、前記記録層と前記反射層との間隔が前記光ビームの波長よりも長い距離に設定され、
前記記録層は、光ビームが照射されることによって２光子吸収現象を生じさせる光異性化材料により形成されることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
前記請求項１記載の光ディスクに対し、前記光ビームを前記ディスク基材を介して前記記録層に照射し、前記記録層上に集光スポットを形成する光源と、
前記反射層により反射された反射光を受光する光検出器と、
前記光検出器の出力を用いて前記光ディスクのチルト検出を行うチルト検出手段とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
前記請求項１記載の光ディスクに対し、光ビームを前記ディスク基材を介して前記記録層に照射し、前記記録層上に集光スポットを形成する光源と、
前記反射層により反射された反射光を受光する光検出器と、
前記光検出器の出力を用いて前記光ディスクのチルト検出を行うチルト検出手段と、
前記反射光を前記光検出器に導く光路中に形成され、反射光のデフォーカス収差及び球面収差をキャンセルする収差キャンセル手段とを備え、
前記収差キャンセル手段は、前記光検出器に前記反射光を集光する集光レンズと、前記集光レンズを移動させるレンズ移動手段とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
前記記録層が前記反射層よりも前記光ビームの入射面に近いことを特徴とする請求項３記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記収差キャンセル手段は、前記反射光の波面を制御する波面制御デバイスを備えることを特徴とする請求項３又は４記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記反射層は、前記記録層を挟んで前記ディスク基材と対向する位置に配置され、前記記録層と前記反射層との間隔が前記光ビームの波長よりも長い距離に設定されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の光学情報記録媒体及び光学情報記録媒体の記録または再生を行う光ディスク装置及び光ディスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの大容量化には、対物レンズの開口数を大きくし、レーザ波長を短くすることが有効である。また、近年では、多層記録が可能な光ディスクの開発が進んでいる。多層記録においては、レーザ光をディスク基材を介して記録層に照射する際に、途中の記録層による吸収、散乱でレーザ光が減衰することを防止することが重要である。このため、２光子吸収などの非線形光学効果を利用して、集光スポット以外での不要な吸収及び散乱を低減する方式が提案されている。
【０００３】
さて、光ディスクの大容量化における問題のひとつにチルトによる収差がある。チルトとはレーザ光の光軸と光ディスク基板面の法線との傾きを意味する。対物レンズの開口数を大きくし、レーザ波長を短くすると、光ディスクのチルトによる収差の影響が大きくなる。あるいは、多層記録により光ディスクの深い部分にまで記録を行うと実質的なディスク基材の厚さが厚くなり、チルトによる収差の影響が大きくなる。これらの収差は集光スポットをぼかして記録再生の信頼性を低下させるので、大容量記録においては、光ディスクのチルトを正確に検出することが極めて重要となる。
【０００４】
チルトによる収差はコマ収差、非点収差等の奇対称の収差であり、光ディスクのような平行な基板に集光スポットを形成する光学系では、往路で発生した収差が復路でキャンセルされることが知られており、単純に集光スポットからの反射光の収差を測定してもチルトを検出することができない。この点もチルト検出における課題となっている。
【０００５】
従来のチルト検出の第１の例としては、タンジェンシャル方向に２分割されたディテクターの信号を差動増幅してタンジェンシャルプッシュプル信号を生成し、そのタンジェンシャルプッシュプル信号にて記録層上のマークの前後のエッジ部分を検出し、その前後エッジ部分のタンジェンシャルプッシュプル信号の波高値の対称性によりタンジェンシャル方向のチルト検出を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１では、ラジアル方向においても同様にラジアルプッシュプル信号を生成し、前後エッジ部分のラジアルプッシュプル信号の対称性によりラジアル方向のチルト検出を行っている。
【０００６】
また、従来のチルト検出の第２の例としては、更に単純に、再生信号を微分回路に入力して、その微分回路の出力を所定のレベルと比較回路にて比較し、その出力のパルス幅を計測することでタンジェンシャル方向のチルトを検出している（例えば、特許文献２参照）。即ち、第２の例では、先に述べた従来のチルト検出の第１の例と同様に、記録層上のマークの前後エッジ部分を検出して、その対称性よりチルトを検出している。
【０００７】
また、従来のチルト検出の第３の例としては、対物レンズのフォーカスが合っている時にデフォーカス検出信号にオフセット電圧を加えることで、フォーカス制御にオフセットを加えてデフォーカス状態を作り、その時に検出されるトラッキングエラー信号をラジアル方向のチルト信号としてチルトを検出している（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１１−２３２６７７号公報
【特許文献２】特開２００３−７７１５８号公報
【特許文献３】特開２００３−１６６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のような従来の光ディスク及び光ディスク装置には、以下のような課題があった。
【０００９】
上記第１の従来例と第２の従来例では、チルト検出に溝やピットが必要で、これを多層記録に適用した場合には各層に設けられた溝やピットによる回折や散乱により、光量低下が大きくなるという課題があった。
【００１０】
またこれらのチルト検出においては、光ディスクがチルトすると、ビームスポットのチルトしている方向と逆側の裾とにサイドローブが生成され、そのサイドローブにより、プッシュプル信号や再生信号の微分波形の波高値が低くなることを利用している。
【００１１】
しかしながら、チルト角度が小さい時にはサイドローブの大きさが小さくなる為、十分なタンジェンシャル方向のチルト検出感度を期待できない。また、ラジアル方向のチルト検出は、光ビームがラジアル方向に移動しないので、タンジェンシャル方向よりもさらに検出感度が低い。従って、チルトの検出出力のＳＮ比が小さく、検出精度が低いという課題があった。
【００１２】
また、第３の従来例では、デフォーカスしている間は、記録再生ができないという課題があった。対物レンズを動かしてデフォーカスして、チルト検出を行い、更に、対物レンズを動かして元の記録層にフォーカスして、アドレスを読んで、元の記録層に戻ってきたことを確認するまでの時間は、非常に長く、チルト検出のリアルタイム性に欠けていた。
【００１３】
本発明は、上記の問題を解決するために成されたもので、多層光ディスクにも適用が可能であり、高精度のチルト検出を実現することができる光ディスク装置及び光ディスクを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記問題を解決するために、本発明に基づく光ディスク装置は、透明な平板状のディスク基材と、前記ディスク基材に設けられた記録層と、前記記録層と所定の位置関係にある反射層とを備えた光ディスクに対し、光ビームを前記ディスク基材を介して前記記録層に照射し、前記記録層上に集光スポットを形成する光源と、前記反射層により反射された反射光を受光する光検出器と、前記光検出器の出力を用いて前記光ディスクのチルト検出を行うチルト検出手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この構成によれば、光ビームが集光している記録層に平行な反射層を設け、その反射層による反射光で、間接的に集光している記録層のチルトを検出する。反射層による反射光は、デフォーカスしている為、チルト収差及びコマ収差はキャンセルされない。このように、光路上に反射層を設けることにより、往路光と復路光とでのレーザ光の収差の相殺によるチルト収差検出感度の低下を防止し、高精度のチルト検出を行うことができる。また、光ディスクの記録層に溝やピットが無くてもチルトを検出することができ、記録層が複数積層される多層記録における他の記録層での回折、散乱による光量の低下を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の目的、特徴、局面、及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態による光ディスク装置及び光ディスクについて図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１におけるチルト検出の原理について説明するための図である。なお、図１では、説明を簡単にするため、記録層が１層の例を示しているが、記録層が複数積層されている場合でも同様である。図１（ａ）は、チルトがない時のレーザ光（光ビーム）の光路を示す図である。図１（ａ）に示すように、光ディスク表面１７から基材１２に入射したレーザ光は、記録層１３によって反射される。すなわち、Ａより入射したレーザ光の光路１５は、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを通ってゆく。この光ディスクをそのままチルトさせると、図１（ｂ）の様になる。図１（ｂ）では、レーザ光の光軸１０に対して記録層１３の法線１１が所定の角度１６だけ傾いており、この角度１６がチルト角度である。図１（ｂ）に示す光路１５は、Ａより入射してＢ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’を通り、チルトなしの時と光路長は同じになり、反射光でチルト検出をすることができない。そこで、図１（ｃ）の様に、記録層１３に平行な反射層１４を設け、記録層１３の透過率を調整して記録層１３を透過する光を作り、反射層１４による光でチルト検出を行う様にする。図１（ｃ）において、光路Ａ、Ｂ’Ｃ’Ｄ’Ｅ’は、図１（ｂ）と同様に、図１（ａ）の光路Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと光路長が同じである。もう一つの光路Ａ，Ｂ’，Ｃ’，Ｃ”，Ｄ”，Ｅ”は、明らかに図１（ｂ）の光路、即ち、Ａ、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’の光路長と異なる。よって、左右の光路長の増減量で収差がキャンセルされずに、反射光でチルト収差及びコマ収差を検出することができる。
【００１９】
図２は、実施の形態１の多層光ディスクの断面を示す図である。本光ディスクは、上部基材５１と、記録層スタック５２と、反射層５３と、下部基材５４とで構成されている。ここで、記録層スタックとは、記録層５５が中間層５６を介して積層している部分のことを意味している。更に、記録層スタック５２内の各記録層５５は、反射層５３に平行に構成されている。これらの平行な層は、例えば、反射層５３上に中間層５６をスピンコートやスパッタリングにより形成し、その上に記録層５５と中間層５６とをスピンコートやスパッタリングにより積層することにより形成される。これにより、記録層５５と反射層５３とは、平行に作ることができる。
【００２０】
記録層５５の間隔、即ち、中間層５６の厚さは、例えば１０μｍである。この厚さは、レーザ光５７が集光している集光記録層５９に隣接する隣接記録層５Ａをレーザ光５７が横切る円５Ｂ内に記録されているデータ数で決まる。これは、円５Ｂ内に記録されているデータの記録符号での“１”と“０”の数の変動がクロストークノイズとなるので、円５Ｂ内に記録されているデータ数が多いと、この変動は、平均化される。よって、所定の許容クロストークノイズが、円５Ｂ内に記録されているデータ数を決め、円５Ｂ内に記録されているデータ数が、隣接する記録層５５の間隔、即ち中間層５６の厚さを決める。しかし、記録層スタック５２と反射層５３との間の中間層５６は、反射層５３には記録されているデータが無い為、１０μｍ以下、例えば、３μｍ程度でも良い。
【００２１】
従来の光ディスクの記録層に使用されている反射層は、記録層にレーザ光が複数回照射される様にする為の光反射層と、記録層で発生した熱を速やかに放散する為の熱拡散層との役目を果たしている。よって、反射層で反射した光が効率良く記録層に照射される様に、又は、記録層で発生した熱が効率よく放散される様に、記録層と反射層とはできるだけ近くに設けられている（Matsushita Technical journal Vol.45 No.6 Dec.1999 pp672-678  3.2ディスク設計技術）。
【００２２】
光ディスクがＤＶＤ−ＲＡＭディスクなどの相変化ディスクである場合、記録層と反射層との間隔は２０ｎｍから２００ｎｍ程度である（電子情報通信学会  信学技報Technical Report of IEICE.CPM2000-95 2000.09 pp21-27  4計算結果）。
【００２３】
これに対し、本発明の反射層５３は、記録層５５に集光していて反射層５３でデフォーカスしているレーザ光を反射する為に設けられている。即ち、ある程度デフォーカスしていないと、反射光に含まれるチルト収差やコマ収差が復路でキャンセルされて、チルト検出の感度が低くなってしまう。
【００２４】
よって、本発明における記録層５３と反射層５５との間隔（記録層５３と反射層５５との間に形成される中間層５６の厚み）は、レーザ光の波長より十分長くなければならない。例えば、波長が６６０ｎｍのレーザ光を使用する場合、記録層５３と反射層５５との間隔は、レーザ光の波長の５倍程度以上、即ち、３０００ｎｍ（３μｍ）程度以上は必要である。
【００２５】
このように、従来の光ディスクの記録層に使用されている反射層と本発明の反射層とでは、記録層と反射層との間隔が１桁から２桁分、本発明の方が大きくなっており、異なった構造となっている。
【００２６】
尚、記録層５５には、例えばジアリールエテン、フルギドなどのフォトクロミック材料が使用される。中間層５６には、例えばＵＶ硬化樹脂やＺｎＳ−ＳｉＯ２などが使用される。反射層５３には、例えばシリコン系薄膜やアルミニウムなどの薄膜金属層などが使用される。
【００２７】
また、記録層５５には、レーザ光が照射されることによって２光子吸収現象を生じさせる光異性化材料により形成してもよい。２光子吸収現象とは、非線形光学効果の一つであり、材料の分子が同時に２個の光子を吸収して屈折率などが変化する現象をいう。２光子吸収現象を利用することによって、レーザ光の焦点部分の光異性化材料のみ屈折率を変化させることができ、多層方式の光ディスクにおいて、レーザ光の焦点を深さ方向に制御することによって記録する記録層を選択することができる。なお、光異性化材料としては、例えばジアリールエテンが使用される。
【００２８】
図３は本発明の実施の形態１における光ディスク装置の構成を示す図である。光ディスク６６は、図２で示された多層光ディスクである。レーザ（光源）６１は、レーザ駆動回路６０により駆動され、所定のパワーのレーザ光を出力する。レーザ６１によって出力されたレーザ光は、コリメートレンズ６２により平行光に変換される。
【００２９】
平行光に変換されたレーザ光は、デフォーマブルミラー６Ｑにて球面収差が補正される。デフォーマブルミラー６Ｑでの球面収差補正は、図２での記録層スタック５２内のレーザ光５７が集光している記録層５９からの反射光に含まれる球面収差量が最小になる様に補正量が決められる。記録層５９からの反射光に含まれる球面収差量は、偶対称収差センサ６Ｓにて検出される。ここで、偶対称収差センサ６Ｓは、Ｚｅｒｎｉｋｅモードでの偶数次の収差モード、例えば、デフォーカス収差や球面収差の収差量を出力するセンサである。偶対称収差センサ６Ｓの球面収差量出力は、一旦サーボコントローラ６Ｕに入力される。サーボコントローラ６Ｕは、偶対称収差センサ６Ｓによって検出された球面収差量に基づいてデフォーマブルミラー駆動回路６Ｒを通してデフォーマブルミラー６Ｑを駆動している。
【００３０】
デフォーマブルミラー６Ｑによって反射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッター６３を透過して１／４波長板６Ｔを通り対物レンズ６４に入射する。サーボコントローラ６Ｕは、偶対称収差センサ６Ｓからのデフォーカス収差量に基づき対物レンズアクチエータ６５を制御することで対物レンズ６４を記録層スタック６７内の所定の記録層に集光する様に制御している。
【００３１】
記録層スタック６７内の所定の記録層に到達したレーザ光の一部は、記録層スタック６７を透過して反射層６８に到達する。記録層スタック６７内の所定の記録層に到達したレーザ光のその他の部分は、記録層スタック６７内の所定の記録層で反射する。反射層６８は、記録層スタック６７内の記録層に平行になる様に作られている。反射層６８に到達したレーザ光は、反射層６８で反射し、対物レンズ６４に戻っていく。対物レンズ６４に戻ったレーザ光は、対物レンズ６４、１／４波長板６Ｔを通り、偏光ビームスプリッター６３で往路光と異なった方向に反射してハーフミラー６Ｖに入射する。ハーフミラー６Ｖでは、入射したレーザ光が２つのレーザ光に分割される。ハーフミラー６Ｖによって分割された一方のレーザ光（ハーフミラー６Ｖを透過したレーザ光）は、図３上で点線で囲まれた範囲で示されたチルトセンサ６Ｐの内部に入射する。ハーフミラー６Ｖによって分割された他方のレーザ光（ハーフミラー６Ｖにより反射されたレーザ光）は、図３上で点線で囲まれた範囲で示された偶対称収差センサ６Ｓの内部に入射する。
【００３２】
このチルトセンサ６Ｐは、従来から知られているモーダル型の波面センサを改良したものになっている。モーダル型の波面センサとは、波面をＺｅｒｎｉｋｅモードなどの直交収差モードの各係数として出力する波面センサである。その特徴は、予め設定された収差モードの収差量が他の収差モードの収差量に関係なく検出できることである。モーダル型の波面センサは、例えば、１つの収差モードであるコマ収差量を他の収差モード、例えば、球面収差とは独立して検出することができる。よって、チルト収差、又はコマ収差をモーダル型の波面センサで検出することで、光ディスクのチルトを検出することが可能である。
【００３３】
本実施の形態の原型となったモーダル型の波面センサは、下記の文献に記載されている。Ｍａｒｋ  Ａ．Ａ、Ｔｏｎｙ  Ｗｉｌｓｏｎ，ｅｔ  ａｌ．，Ｎｅｗ  ｍｏｄａｌｗａｖｅ−ｆｒｏｎｔ  ｓｅｎｓｏｒ：ａ  ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ  ａｎａｌｙｓｉｓ,
Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ａ／Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．８，ｐｐ１０９８−１１０７／Ｊｕｎｅ２０００
【００３４】
上記文献のモーダル型の波面センサと本実施の形態のチルトセンサ６Ｐとの構成上の差異は、チルトセンサ６Ｐに入射するレーザ光のデフォーカス収差と球面収差とをキャンセルする機構を付加した点にある。デフォーカス収差のキャンセル機構は集光レンズ６Ｄを可動に設けることで実現している。球面収差のキャンセル機構はデフォーマブルミラー６Ａを設けることで実現している。
【００３５】
チルトセンサ６Ｐに入射したレーザ光は、デフォーマブルミラー６Ａに入射する。デフォーマブルミラー６Ａは、入力される球面収差制御信号６Ｍに応じてミラー形状を変える。先に述べた様に、このデフォーマブルミラー６Ａで球面収差をキャンセルしている。
【００３６】
デフォーマブルミラー６Ａで反射したレーザ光は、ホログラム６Ｃに入射する。ホログラム６Ｃでは、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスＸコマ収差、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスＹコマ収差、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスデフォーカス収差、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアス球面収差の８種類のバイアス収差を加えている。各々のバイアス収差の収差量は、検出する収差量により決まり、検出する収差量の半分程度が望ましい。
【００３７】
ホログラム６Ｃにてバイアス収差が加えられたレーザ光は、集光レンズ６Ｄに入射する。集光レンズ６Ｄは、集光レンズアクチエータ６Ｅで保持されている。集光レンズアクチエータ６Ｅは、デフォーカス収差制御信号６Ｌに応じて集光レンズ６Ｄのフォーカス位置を移動させる。先に述べたように、この集光レンズを動かすことで、デフォーカス収差をキャンセルしている。
【００３８】
集光レンズ６Ｄに入射したレーザ光は、ピンホール群６Ｆ上に集光される。ピンホール群６Ｆ上には、付加されたバイアス収差に対応した８つのピンホールが設けられている。各々のピンホールの半径は、エアリーディスク径の例えば１／１．２２倍としている。
【００３９】
ピンホール群６Ｆを通過したレーザ光は、フォトセンサ群６Ｇ上の各々のピンホールに対応したフォトセンサに入射する。フォトセンサに入射した光は、電気信号に変換されて、収差モード検出回路６Ｈに入力される。各フォトセンサの信号は、収差モード検出回路６Ｈ内で収差モード毎に差動増幅される。収差モード検出回路６Ｈは、Ｘ−Ｙチルト検出信号６Ｎ（Ｘ−Ｙコマ収差検出信号）、デフォーカス収差信号６Ｊ、及び球面収差信号６Ｋを出力する。このＸ−Ｙチルト検出信号６Ｎ（Ｘ−Ｙコマ収差検出信号）がこのチルトセンサの出力となる。
【００４０】
デフォーカス収差信号６Ｊ、球面収差信号６Ｋ、及びＸ−Ｙチルト検出信号６Ｎは、デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉに入力される。デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉは、集光レンズ６Ｄに入射するレーザ光のデフォーカス収差をキャンセルし、デフォーマブルミラー６Ａに入射するレーザ光の球面収差をキャンセルする様に、デフォーカス収差信号６Ｊと球面収差信号６Ｋとに基づいてデフォーカス収差制御信号６Ｌと球面収差制御信号６Ｍとを生成し、生成したデフォーカス収差制御信号６Ｌと球面収差制御信号６Ｍとを出力する。また、同時に、デフォーカス収差信号６Ｊ、球面収差信号６Ｋ、及びＸ−Ｙチルト検出信号６Ｎは、サーボコントローラ６Ｕに出力される。尚、サーボコントローラ６Ｕとデフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉとは、双方向の通信ラインにて結ばれている。
【００４１】
このように構成したチルトセンサ６Ｐは、上記文献のモーダル型の波面センサに対して以下に説明するような特長を有する。
【００４２】
反射層６８から反射されたレーザ光は、コマ収差がキャンセルされずに残っており、原理的にはこれを用いてチルトが検出可能である。しかし、一方で、コマ収差以外にも大きなデフォーカス収差と球面収差とを同時に含んでおり、このため上記文献のモーダル型の波面センサを用いた場合には集光レンズ６Ｄにより形成されたビームスポットがぼけて検出出力が小さくなるという課題がある。
【００４３】
これに対し、チルトセンサ６Ｐでは、チルトセンサ６Ｐに入射するレーザ光のデフォーカス収差と球面収差とをキャンセルしてから集光レンズ６Ｄに入射しているので、有る程度シュトレール比の高いクリアなビームスポットが得られ、検出出力が大きく、ＳＮ比の高いＸ−Ｙチルト検出信号６Ｎを得ることができる。
【００４４】
次に、偶対称収差センサ６Ｓの構成について説明する。
【００４５】
記録層スタック６７内の所定の記録層で反射したレーザ光は、対物レンズ６４に戻っていく。対物レンズ６４に戻った記録層からのレーザ光は、対物レンズ６４、１／４波長板６Ｔを通り、偏光ビームスプリッター６３で往路光と異なった方向に反射し、ハーフミラー６Ｖに入射する。ハーフミラー６Ｖでは、入射したレーザ光が２つのレーザ光に分割される。一方のレーザ光は、図３上で点線で囲まれた範囲で示されたチルトセンサ６Ｐの内部に入射する。他方のレーザ光は、図３上で点線で囲まれた範囲で示された偶対称収差センサ６Ｓの内部に入射する。
【００４６】
偶対称収差センサ６Ｓは、記録層スタック６７内の所定の記録層で集光して反射したレーザ光のデフォーカス収差と球面収差とを検出する。よって、偶対称収差センサ６Ｓで検出するレーザ光は、チルトセンサ６Ｐで検出するレーザ光とは異なり、大きなデフォーカス収差や球面収差が含まれていない。その為に、検出するレーザ光のデフォーカス収差や球面収差をキャンセルする必要がない。よって、偶対称収差センサ６Ｓは、上記文献のモーダル型の波面センサと同じセンサである。
【００４７】
偶対称収差センサ６Ｓに入射したレーザ光は、ホログラム６Ｗに入射する。ホログラム６Ｗでは、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスデフォーカス収差、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアス球面収差の４種類のバイアス収差を加えている。各々のバイアス収差の収差量は、検出する収差量により決まり、検出する収差量の半分程度が望ましい。
【００４８】
ホログラム６Ｗにてバイアス収差が加えられたレーザ光は、集光レンズ６Ｘに入射する。集光レンズ６Ｘは、対物レンズ６４の集光点からのレーザ光を集光する様に位置調整されている。
【００４９】
集光レンズ６Ｘに入射したレーザ光は、ピンホール群６Ｙ上に集光される。ピンホール群６Ｙ上には、付加されたバイアス収差に対応した４つのピンホールが設けられている。各々のピンホールの半径は、エアリーディスク径の例えば１／１．２２倍としている。
【００５０】
ピンホール群６Ｙを通過したレーザ光は、フォトセンサ群６Ｚ上の各々のピンホールに対応したフォトセンサに入射する。フォトセンサは、入射した光を電気信号に変換する。フォトセンサによって変換された電気信号は、収差モード検出回路６１０に出力される。各フォトセンサによって出力された信号は、収差モード検出回路６１０内で収差モード毎に差動増幅される。収差モード検出回路６１０は、デフォーカス収差信号、及び球面収差信号をサーボコントローラ６Ｕに出力する。
【００５１】
また、記録データの再生信号は、チルトセンサ６Ｐ及び偶対称収差センサ６Ｓ内のフォトセンサ群からの信号の内、符号の異なる同じ種類の収差の信号を加算すれば得られる。例えば、偶対称収差センサ６Ｓ内のデフォーカス収差でプラスのバイアス加算に対応したディテクターからの信号と、デフォーカス収差でマイナスのバイアス加算に対応したディテクターからの信号とを加算すれば再生信号が得られる。また、１つの組のディテクターからの信号の加算だけでなく、複数の組のディテクターからの信号を加算する方が、より高いＳＮ比の再生信号が得られる。
【００５２】
次に、本実施の形態での光ディスク装置の動作について説明を行う。電源ＯＮ時などの初期状態において、サーボコントローラ６Ｕは、記録層スタック６７内の所定の記録層にレーザ光が集光する様に対物レンズアクチエータ６５を動作させ、対物レンズ６４を制御する。初期状態からチルト検出信号が出力されるまでの制御手順の一例を以下に示す。
【００５３】
（１）一旦、対物レンズアクチエータ６５は、レーザ光が光ディスク６６の表面に集光する様に対物レンズ６４をおおよその位置に移動させる。
【００５４】
（２）デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉは、集光レンズアクチエータ６Ｅを駆動し、光ディスク６６の表面によって反射された反射光を用いてデフォーカス収差信号６Ｊで“Ｓ字曲線”が検出できる様にチルトセンサ６Ｐの集光レンズ６Ｄの位置調整を行う。また、同時に、サーボコントローラ６Ｕは、偶対称収差センサ６Ｓからのデフォーカス収差出力により“Ｓ字曲線”を検出して対物レンズ６４を光ディスク６６の表面に集光する様に制御する。この時、デフォーマブルミラー６Ａとデフォーマブルミラー６Ｑとは、球面収差補正量が同じになる様に、光ディスク６６の表面に対応した球面収差補正が行われる。
【００５５】
（３）光ディスク６６の表面によって反射された反射光にて、偶対称収差センサのデフォーカス収差出力、及びデフォーカス収差信号６Ｊで“Ｓ字曲線”が検出されたら、サーボコントローラ６Ｕは、対物レンズ６４を移動させることによって、レーザ光の集光位置を光ディスク６６の表面より下方向に移動させる。そして、サーボコントローラ６Ｕは、順次、次の記録面の“Ｓ字曲線”が検出できる様にデフォーマブルミラー６Ａとデフォーマブルミラー６Ｑとチルトセンサ６Ｐの集光レンズ６Ｄとを制御し、記録層の“Ｓ字曲線”の検出個数をカウントしながら記録層スタック６７内の所定の記録層の“Ｓ字曲線”を検出する。
【００５６】
（４）記録層スタック６７内の所定の記録層の“Ｓ字曲線”が検出されたら、サーボコントローラ６Ｕは、記録層スタック６７内の所定の記録層にレーザ光が集光する様に対物レンズ６４とデフォーマブルミラー６Ｑとを制御し、偶対称収差センサ６Ｓのデフォーカス収差出力と球面収差出力とをキャンセルする様に対物レンズ６４とデフォーマブルミラー６Ｑとを制御する。また、デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉは、チルトセンサ６Ｐの集光レンズ６Ｄを（３）と同じ方向に進める。デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉは、収差モード検出回路６Ｈによって検出された球面収差信号６Ｋをキャンセルする様にデフォーマブルミラー６Ａを制御する。これらの動作により、順次“記録層のＳ字曲線”の検出個数をカウントしながら“反射層６８のＳ字曲線”を検出する。
【００５７】
（５）“反射層６８のＳ字曲線”が検出されたら、デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉは、デフォーカス収差信号６Ｊの“反射層６８のＳ字曲線”の集光点を制御目標にして、デフォーマブルミラー６Ａと集光レンズ６Ｄとを制御する。この時に、収差モード検出回路６Ｈから出力されるＸ−Ｙチルト検出信号６Ｎが記録層スタック６７内の記録層のチルトを検出している。
【００５８】
以降、サーボコントローラ６Ｕは、偶対称収差センサ６Ｓのデフォーカス収差出力で記録層スタック６７内の所定の記録層の“Ｓ字曲線”を検出し、偶対称収差センサ６Ｓの球面収差出力で記録層スタック６７内の所定の記録層の“Ｓ字曲線”を検出して記録層スタック６７内の所定の記録層にレーザ光が集光する様に対物レンズ６４とデフォーマブルミラー６Ｑとを制御する。同時に、デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉは、デフォーカス収差信号６Ｊの“反射層６８のＳ字曲線”の集光点を制御目標にしてデフォーマブルミラー６Ａと集光レンズ６Ｄとを制御する。サーボコントローラ６Ｕは、その時のＸ−Ｙチルト検出信号６Ｎで記録層スタック６７内の記録層のチルトを対物レンズアクチエータ６５で制御する。
【００５９】
上記動作例では、チルトセンサ６Ｐと偶対称収差センサ６Ｓの両方の検出信号を使用したが、チルトセンサ６Ｐを時分割で偶対称収差センサ６Ｓの代わりとして使い、チルトセンサ６Ｐだけでチルト検出の初期動作は可能である。
【００６０】
また、この実施の形態では、反射層６８からの反射光のチルト収差、又はコマ収差を検出することで記録層スタック６７内の集光している記録層のチルト検出を行ったが、集光している記録層以外の記録層からの反射光のチルト収差、又はコマ収差を検出することで、チルト検出を行っても良い。
【００６１】
尚、チルト収差とコマ収差の両方を検出した場合、レンズシフトが無い時は、チルト収差の符号とコマ収差の符号とは異なるが、レンズシフトがある時は、チルト収差の符号とコマ収差の符号とは同じである。そのため、サーボコントローラ６Ｕは、チルト収差の符号とコマ収差の符号とが同じになる様に対物レンズアクチエータ６５を制御することによって、レンズシフトを無くすことができる。
【００６２】
また、この他のモーダル型のセンサとしては、ハルトマンセンサ等を利用したセンサがある。ハルトマンセンサでは、波面形状が検出値として得られるが、検出された波面形状を直交ツェルニケ円多項式で展開することにより、各収差モード別の収差量を算出することができる（Ｃａｒｉｏｓ  Ｒｏｂｌｅｄｏ−Ｓａｎｃｈｅｚ，Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｏｐｔｉｃｓ／Ｖｏｌ３８、Ｎｏ．１６／１  Ｊｕｎｅ  １９９９  Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ  ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｈａｒｔｍａｎｎ  ｔｅｓｔ  ｂｙ  ｕｓｅ  ｏｆ  ｓｐａｔｉａｌ  ｆｉｌｔｅｒｓ）。同様のことは、ラテラルシェア干渉センサ等、波面形状が検出できるセンサで可能である。
【００６３】
以上説明した様な本実施の形態の光ディスク装置によれば、記録層に平行な反射層からの反射光でチルト検出を行うので、記録層に溝など光を回折する構造が必要なく、平坦であっても高精度なチルト検出が可能となる。
【００６４】
ここで、本願発明におけるチルト検出と、従来技術におけるチルト検出との差異について説明する。上述した特許文献１（特開平１１−２３２６７７号公報）では、本発明と同じ様に、デフォーカスしたビームスポットよりの反射光でチルト検出を行っている。しかしながら、特許文献１では、フォーカス信号にオフセット電圧を加えることで、記録層上のビーム光をデフォーカスさせて、その反射光を用いてチルト検出している。これに対し、本発明では、記録層５５よりも所定の距離だけ離れた位置に反射層５３を設け、記録層５５にビーム光のフォーカスを合わせ、反射層５３上のデフォーカスしたビーム光の反射光を検出することでチルト検出を行っている。よって、本発明では、記録層５５でビーム光のフォーカスが合っているので、チルト検出と記録、又は、再生とを同時に行うことができる。
【００６５】
しかしながら、特許文献１では、記録層でフォーカスが合っていないので、チルト検出中は、記録、又は、再生を行うことができない。特許文献１の方式の様に、記録層においてデフォーカスして、更に、元の記録層にフォーカスするには、通常、ミリ秒単位の時間がかかる。よって、セクター毎にチルト検出するのは困難である。
【００６６】
一方、本発明のチルト検出方式では、常に記録層にフォーカスが合っているので、記録層への情報の記録、又は記録層からの情報の再生と同時にリアルタイムでチルト検出が可能であり、例えば、１セクター毎にチルト検出することができる。
【００６７】
また、特許文献１の方式の様に、記録層よりデフォーカスすると、ビームスポットが等価的に大きくなるので、トラッキングエラー信号（例えば、プッシュプル方式のトラッキング信号）の波高値が低くなり、トラッキング自体が不安定になる可能性がある。よって、特許文献１の方式では、チルト検出を長い期間行うことができない。
【００６８】
一方、本発明のチルト検出方式では、常に記録層にフォーカスが合っているので、トラッキングが安定し、チルト検出を長い期間行うことができる。
【００６９】
これらの理由により、本発明では、リアルタイムでチルト検出が可能であり、更に、チルト検出と記録又は再生とを同時に行うことができるという特許文献１の方式にはない効果を得ることができる。
【００７０】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について図面を参照しながら説明する。
【００７１】
図４は、本発明の実施の形態２におけるチルト検出の原理について説明するための図である。なお、図４では、説明を簡単にするため、記録層が１層の例を示しているが、記録層が複数積層されている場合でも同様である。図４（ａ）は、光ディスクにチルトがある場合における平坦な記録層２３に集光するビーム光の光路を示す図である。図４（ａ）では、レーザ光の光軸２１に対して記録層２３の法線２２が所定の角度２６だけ傾いており、この角度２６がチルト角度である。図４（ａ）に示すように、光ディスク表面２７から基材２９に入射したレーザ光は記録層２３によって反射される。すなわち、光路２５は、Ａから入射してＢ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’を通り、チルトなしの時と光路長が同じになり、記録層２３による反射光ではチルト検出をすることができない。そこで、図４（ｂ）に示すように、記録層２３の一部に入射光を散乱する部分（散乱部２４）を設け、その散乱部２４による散乱光でチルト検出を行う様にする。図４（ｂ）において、Ａから入射したレーザ光は、Ｂ’を通りＣ’に集光する。Ｃ’に散乱する部分（散乱部２４）がある。散乱部２４による散乱光は、波長λ０の入射光のエネルギーを吸収して入射光と同じ波長λ０の光を記録層２３の法線２２を対称の中心とした広い角度に放射する。よって、散乱光は、往路光、即ち、Ａ、Ｂ’Ｃ’を通って入射したレーザ光の位相との相関が少なく、又は、無相関なので、散乱光にチルト収差及びコマ収差が残り、散乱光のチルト収差及びコマ収差によって光ディスクのチルトを検出することが可能である。図４（ｃ）は、記録層２３とは別に記録層２３と所定の位置関係にあって入射光を散乱する層（散乱層２８）を設けている例である（この図の場合は、記録層２３と平行な関係に設けている）。図４（ｃ）では、散乱層２８による散乱光でチルト検出を行うことで間接的に記録層２３のチルト検出を行う。Ａから入射したレーザ光は、Ｂ’を通りＣ’に集光する。Ｃ’は散乱層上なので、波長λ０の入射光のエネルギーを吸収して入射光と同じ波長λ０の光を記録層２３の法線２２を対称の中心とした広い角度に放射する。よって、図４（ｃ）では、図４（ｂ）と同様に、散乱光は、往路光、即ち、Ａ、Ｂ’Ｃ’を通って入射したレーザ光の位相との相関が少ない、又は、無相関なので、散乱光のチルト収差及びコマ収差によって散乱層２８のチルトを検出することができ、散乱層２８のチルトより間接的に記録層２３のチルトを検出することが可能である。なお、この散乱層２８を設ける例については、実施の形態３でより詳細に説明する。
【００７２】
図５は、本発明の実施の形態２における光ディスクの記録層の構成を説明するための図である。光ディスク内の記録層７１の一部には、散乱部７２が設けられている。散乱部７２は入射するレーザ光の位相を少なくとも一部ランダム化するものである。
【００７３】
散乱部７２の構成としては、下記のようなものが採用可能である。
【００７４】
１）表面に微小な凹部または凸部を設けて光を乱反射する乱反射部を設ける。図６（ａ）は、その一例を示した図である。乱反射部（散乱部８２）の凹部の深さまたは凸部の高さは、レーザ光の波長λ０の半波長分（λ０／２）以上とするのが好ましい。凹部または凸部は、スタンパの表面を散乱部８２のみ局所的に荒らして設けておき、この形状を転写することによって形成する。波長λ０のレーザ光は、記録層８１に凹凸に形成された散乱部８２の散乱面８３によって波長λ０の散乱光となる。なお、散乱部８２は、記録層８１の表面に対してレーザ光の波長の半波長分以上の凹部のみを形成してもよく、記録層８１の表面に対してレーザ光の波長の半波長分以上の凸部のみを形成してもよい。
【００７５】
２）レーザ光に対して透過性を有する媒質中に、少なくともレーザ光の半波長以上の深さにわたって散乱物質を分散する。図５がこの例となっている。媒質７４は入射するレーザ光の波長に対して透明もしくは半透明である。散乱物質７３は媒質７４と異なる屈折率を持ち、その界面において入射したレーザ光の一部を反射する。この散乱物質７３は媒質７４中に少なくとも半波長分以上の深さにわたって実質的に連続的に分散されている。
【００７６】
従って、入射されたレーザ光は様々な深さにある散乱物質７３に反射されることによって、位相がランダム化される。散乱物質７３は分子レベルに小さなものでも良いが、反射効率を高めるためにはある程度大きな径を持つ方が好ましい。特に好ましくは、入射するレーザ光の波長をλとして、散乱物質の平均的な直径Ｄがλ／１０＜Ｄ＜λ／２の条件を満たすように設定する。
【００７７】
なお、図５に示す散乱部７２の形状は、図６（ａ）に示す散乱部８２のように凹凸形状であってもよい。すなわち、レーザ光に対して透過性を有する媒質中に、少なくともレーザ光の半波長以上の深さにわたって散乱物質を分散させ、その表面を凹凸形状に形成する。
【００７８】
散乱物質７３の例としては、各種の染料などの有機物を分散する。あるいは特に散乱性を高める場合にはＩｎｔｒａｌｉｐｉｄ（Ｒ）などの高散乱材料を使用する。あるいは各種の顔料やフラーレンといった無機物を分散させても良い。さらに別の例としては、媒質７４中にＹＡＧレーザなどの高出力レーザを照射して、媒質７４を変質させることで屈折率が変化した部分を設け、これを散乱物質７３としてもよい。図６（ｂ）は、その一例を示した図である。ここでは媒質である記録層８１に短時間に高出力レーザ光を集光して照射し、ボイド８４を形成し、このボイド８４を散乱物質としている。この場合、１回のレーザ照射で１つのボイド８４が形成されるが、予め微小な核を媒質中に分散しておいて、この核を起点にして１回のレーザ照射で多数のボイドを形成することもできる。例えば、核として媒質に比べて高出力レーザ光の吸収率が高い微小な吸光体を分散し、ここにレーザを照射すれば、吸光体のみが高温となるため、この周りにボイドもしくは変質した媒質による散乱物質が形成される。すなわち、小さな核を大きく成長させるように散乱物質を形成することが可能である。核となる吸光体の分散量を適宜調節すれば、１回のレーザ照射で形成される散乱物質の数を任意に設定することができる。ボイドを形成するための高出力レーザの波長は、記録／再生用レーザの波長とは異なる波長を用い、この核となる吸光体は記録／再生用のレーザの波長には高い透過率を示すようにしておく。こうしておけば、核となる吸光体を光ディスク全体に分散させておいても、記録再生に対する悪影響を与えることはないため、ディスク製造工程を極めて簡素化することができる。
【００７９】
なお、核となる吸光体に反応性の化学物質を含ませることにより、核を成長させて散乱物質にするためのレーザエネルギーを大幅に低減させることもできる。例えば、核となる吸光体をマイクロカプセルとし、このマイクロカプセル中に媒質と化学変化を起こす反応性物質を含有させ、高出力レーザの照射によりこのマイクロカプセルを破壊して中の反応性物質と媒質とを化学反応させて変質させ、この変質部を散乱物質とすることができる。
【００８０】
あるいは、記録／再生光とは別の波長の光に対して光化学反応を起こす感光性材料を媒質中に分散し、これにディスク製造工程で選択的に光を照射することで任意の場所に散乱部を形成することもできる。これらの感光性材料としては、光ディスク、銀塩写真などの光記録に用いられる一般的な感光色素の中から適当な波長特性のものを選ぶことができる。
【００８１】
図７は、図５及び図６の構造を用いた実施の形態２での多層光ディスクの断面を示した図である。本光ディスクは、上部基材９１と、記録層スタック９２と、下部基材９４とで構成されている。ここで、記録層スタック９２とは、複数の記録層９５が中間層９６を介して積層している部分のことを意味している。記録層スタック９２内の記録層９５は、その一部分が散乱部９３で構成されており、レーザ光９７が照射されると散乱光を発する様になっている。尚、記録層９５を形成する記録材料には、ジアリールエテン、フルギドなどのフォトクロミック材料が使用され、散乱物質には、平均径０．１μｍ程度のボイドや凹凸面をスタンパにて転写した面などが使用されていて、中間層９６には、ＵＶ硬化樹脂やＺｎＳ−ＳｉＯ２などが使用される。
【００８２】
また、図７において散乱部９３の厚さは記録層９５の厚さと各々同じに設けられ、１つ１つの記録層９５に対して所定の場所に散乱部９３が位置決めして設けられているが、散乱部９３は厚さ方向に複数の記録層９５を横断するように一括して設けても良い。特に記録層スタック９２を形成した後に、散乱部形成用ビームを記録層スタック９２全体に照射して散乱部９３を一括形成すれば、記録層９５各層毎に散乱部９３を形成する必要が無く、ディスクの製造工数を大幅に削減することができる。散乱部形成用ビームの入射開口数ＮＡは０．３以下、より好ましくは０．１以下に小さくとって平行光に近くし、最上層から最下層までの散乱部の形状を均等に近くしている。散乱部形成用ビームとしては、既に説明した高出力レーザの他に、ＤＵＶ、ＥＵＶ、Ｘ線、シンクロトロン放射光、電子ビームといった短波長ビームを用いることができる。こうした短波長ビームを用いれば、ＮＡを小さくしても回折による散乱部９３の形状の広がりを有効に抑制することができるばかりでなく、高エネルギー線であるために、記録層９５及び中間層９６の変質による屈折率変化をより容易に誘発することが可能であり、記録層９５及び中間層９６の材料選択の幅をより広げることができる。
【００８３】
図８は、本発明の実施の形態２における光ディスク装置の構成を示す図である。なお、図８に示す光ディスク装置は、図７に示す光ディスクを適用した例である。光ディスク１０３は、記録層スタック６７内の記録層に散乱部１０１を含んでいる。散乱部１０１は光ディスク１０３の１周当たり１０〜５０個程度が所定の場所に配置され、記録層からのタイミング情報に基づいて光ディスク装置は散乱部１０１の検出タイミングを識別可能となっている。
【００８４】
図８に示すレーザ駆動回路６０、レーザ６１、コリメートレンズ６２、デフォーマブルミラー６Ｑ、デフォーマブルミラー駆動回路６Ｒ、偏光ビームスプリッター６３、対物レンズ６４、対物レンズアクチエータ６５、記録層スタック６７、スピンドルモータ６９、集光レンズ６Ｄ、Ｘ−Ｙチルト検出信号６Ｎ、デフォーマブルミラー６Ｑ、デフォーマブルミラー駆動回路６Ｒ、及び１／４波長板６Ｔの構成は、実施の形態１で説明したものと同一である。なお、デフォーマブルミラー６Ｑの球面収差補正を行うための偶対称収差センサ６Ｓは図示されていないが、実施の形態１と同等のものが備えられている。
【００８５】
実施の形態１と異なる点は、チルトセンサ１０８の構成である。チルトセンサ１０８が実施の形態１のチルトセンサ６Ｐと異なる点は、集光レンズ６Ｄを固定とした点と、散乱部９３において間欠的にチルト検出を行う点である。この実施の形態での光ディスク装置では、光ディスク１０３の記録層にレーザ光が集光しているので、チルトセンサ１０８に入射した光には、大きなデフォーカス収差、球面収差は含まれていない。よって、この実施の形態では、デフォーカス収差や球面収差をキャンセルしないでも十分集光レンズだけで集光できる。
【００８６】
電源ＯＮ時など初期状態において、サーボコントローラ１０９は、対物レンズアクチエータ６５を動作させ、記録層スタック６７内の所定の記録層にレーザ光が集光する様に対物レンズ６４を制御する。この時の制御手順は、光ディスク１０３の所定の記録層にレーザ光が集光するので、チルトセンサ１０８と独立して制御することができる。即ち、サーボコントローラ１０９は、レーザ光を集光する記録層に合わせた球面収差が付加される形になる様に、図８には示されていない偶対称収差センサの球面収差検出値によりデフォーマブルミラー６Ｑを制御する。また、サーボコントローラ１０９は、図８には示されていない偶対称収差センサのデフォーカス検出値により対物レンズアクチュエータ６５を制御し、所定の記録層にレーザ光を集光させる。この時のＸ−Ｙチルト検出信号６Ｎが、検出されたチルトとなる。
【００８７】
また、この様な散乱部は、記録層上のトラックに一定間隔で配置されている。例えば、サンプルサーボ方式でトラッキングを行っている場合は、サーボマークがこの様な散乱物質でできていると、散乱部を一定間隔で配置したことになる。
【００８８】
尚、散乱部としては、レーザ光の波長とは異なる波長の光を発する材料で形成してもよい。例えば、散乱物質の代わりにジアリールエテンやフルギドなどの蛍光物質を用いて、蛍光物質から発する蛍光でチルト検出を行っても同様の効果が得られる。この場合には、蛍光物質に入射するレーザ光と蛍光とは波長が異なるので、光学フィルタ等で、蛍光だけを分離して検出に用いることができ、更に、検出感度が向上することが期待できる。
【００８９】
以上説明した様な本実施の形態の光ディスク装置によれば、散乱物質に照射されたレーザ光の位相はランダム化されて散乱光として放射されるので、散乱光のチルト収差、又はコマ収差を検出することで、高精度なチルト検出が可能となる。
【００９０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について図面を参照しながら説明する。
【００９１】
図９は、本発明の実施の形態３における多層光ディスクの断面を示す図である。本光ディスクは、上部基材１１１と、記録層スタック１１２と、散乱層１１３と、下部基材１１４とで構成されている。ここで、記録層スタック１１２とは、複数の記録層１１５が中間層１１６を介して積層している部分のことを意味している。更に、記録層スタック１１２内の各記録層１１５は、散乱層１１３に平行に構成されている。これらの平行な層は、例えば、散乱層１１３上に中間層１１６をスピンコートやスパッタリングにより形成し、その上に記録層１１５と中間層１１６とをスピンコートやスパッタリングにより積層することによって形成する。このようにして、記録層１１５と散乱層１１３とを平行に作ることができる。尚、記録層１１２には、例えばジアリールエテン、フルギドなどのフォトクロミック材料が使用される。中間層１１６には、例えばＵＶ硬化樹脂やＺｎＳ−ＳｉＯ２などが使用される。散乱層１１３には、実施の形態２と同じ材質、例えば、少なくとも入射光の波長の半波長分以下の最大径を持つ粒子が所定の密度でランダムに配置されている。レーザ光１１７は、記録層１１５に集光し、レーザ光１１８は、散乱層１１３に集光する。レーザ光１１７は、記録層への記録又は再生に使用され、レーザ光１１８は、チルト検出に使用される。レーザ光１１８が散乱層１１３に照射されると、散乱層１１３は、散乱光を発する様になっている。チルトによる収差は、この散乱光にて検出される。
【００９２】
図１０は、本発明の実施の形態３における光ディスク装置の構成を示す図である。図１０に示す光ディスク装置は、図９に示す光ディスクを適用した例である。光ディスク１２６は、図９で示された多層光ディスクである。光ディスク１２６は、記録層スタック１２８とは別に散乱層１２５を含んでいる。散乱層１２５は、記録層スタック１２８内の記録層と平行な位置関係にある。なお、デフォーマブルミラー６Ｑの球面収差補正を行うための偶対称収差センサ６Ｓは図示されていないが、実施の形態１と同等のものが備えられている。
【００９３】
レーザ駆動回路（第１のレーザ駆動回路）６０は、レーザ（第１のレーザ）６１を駆動して波長λ０のレーザ光を発振させている。レーザ６１から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ（第１のコリメートレンズ）６２によって平行光に変換されて、デフォーマブルミラー６Ｑに入射する。デフォーマブルミラー６Ｑでは、図１０には示されていない波長λ０のレーザ光の球面収差センサの検出値により球面収差補正が行われる。すなわち、サーボコントローラ１３０は、波長λ０のレーザ光を集光する記録層に合わせた球面収差が付加される形になる様に、図１０には示されていない偶対称収差センサの球面収差検出値によりデフォーマブルミラー６Ｑを制御する。デフォーマブルミラー６Ｑによって反射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッター１２４に入射する。
【００９４】
また、第２のレーザ駆動回路１２１は、第２のレーザ１２２を駆動して波長λ１のレーザ光を発振させている。この波長λ０と波長λ１とは異なる波長である。例えば、λ０は４０５ｎｍであり、λ１は、６５０ｎｍ、又は７８０ｎｍである。第２のレーザ１２２から出射されたレーザ光は、第２のコリメートレンズ１２３によってほぼ平行光に変換されて、偏光ビームスプリッター１２４に入る。
【００９５】
波長λ０と波長λ１の２つのレーザ光は、偏光ビームスプリッター１２４の入射面とは異なる面から出射される。出射される波長λ０のレーザ光の光軸とλ１のレーザ光の光軸とはそろっている。また、波長λ１のレーザの開口数は、波長λ０のレーザの開口数より小さくなっている。
【００９６】
偏光ビームスプリッター１２４から出射した波長λ０と波長λ１のレーザ光は、偏光ビームスプリッター６３に入射する。偏光ビームスプリッター６３に入射した波長λ０と波長λ１のレーザ光は、偏光ビームスプリッター６３をそのまま透過して、１／４波長板６Ｔを通り、対物レンズ６４に入る。対物レンズ６４は、波長λ０のレーザ光を光ディスク１２６内の記録層スタック１２８内の所定の記録層に集光させる。また、同時に、図１０では示していない第２のコリメートレンズ１２３のアクチエータによる第２のコリメートレンズ１２３の位置制御により、対物レンズ６４は、波長λ１のレーザ光を散乱層１２５に集光させる。散乱層１２５は、第２のレーザ１２２によって照射された波長λ１のレーザ光のエネルギーを吸収して波長λ１の散乱光を出射し、出射された散乱光の一部が、対物レンズ６４に再び入射し、１／４波長板６Ｔを通り、更に、偏光ビームスプリッター６３に入射する。また、記録層スタック１２８の所定の記録層に集光した波長λ０のレーザ光は、記録層スタック１２８の所定の記録層で反射して再び対物レンズ６４に入射し、１／４波長板６Ｔを通り、更に、偏光ビームスプリッター６３に入射する。
【００９７】
偏光ビームスプリッター６３に入射した記録層スタック１２８の記録層からの反射光と散乱層１２５からの散乱光とは、偏光ビームスプリッター６３によって往路光とは異なった方向に反射されて、光学フィルタ１２７に入射する。光学フィルタ１２７は、波長λ０の光を透過させ、波長λ１の光を反射させる分光特性を持っている。よって、光ディスク１２６の記録層からの反射光は、この光学フィルタ１２７を通過することができず、不図示の再生信号センサに入射する。再生信号センサは、入射した反射光を検出し、記録層に記録されている情報を読み出す。また、光学フィルタ１２７では、散乱層１２５からの波長λ１の散乱光が透過される。光学フィルタ１２７を透過した波長λ１の散乱光は、反射ミラー１０２によって反射され、点線で囲まれたチルトセンサ１２９に入射する。このチルトセンサ１２９は、図８に示すチルトセンサ１０８と同じ構成であり、レーザ光の波長や開口数が異なるのみである。チルトセンサ１２９に入射した散乱光は、ホログラム１０４に入射する。ホログラム１０４では、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスＸコマ収差、バイアスＹコマ収差が付加される。ホログラム１０４にてバイアス収差が加えられたレーザ光は、集光レンズ６Ｄに入射する。集光レンズ６Ｄに入射したレーザ光は、ピンホール群１０５上に集光される。ピンホール群１０５上には、付加されたバイアス収差に対応した４つのピンホールが設けられている。
【００９８】
ピンホールを通過したレーザ光は、フォトセンサ群１０６上の各々のピンホールに対応したフォトセンサに入射する。フォトセンサに入射した光は、電気信号に変換されて、収差モード検出回路１０７に入力される。各フォトセンサの信号は、収差モード検出回路１０７内で収差モード毎に差動増幅され、Ｘ−Ｙチルト検出信号６Ｎ（Ｘ−Ｙコマ収差検出信号）を出力する。
【００９９】
図１０の光ディスク装置の動作は、図８と同様であるので説明を省略する。
【０１００】
また、図１０には示されていない波長λ０のレーザ光の球面収差センサ、波長λ０のレーザ光のデフォーカスセンサ、再生信号センサは、光学フィルタ１２７に入射する前のレーザ光を分け、そのレーザ光にて動作する様になっている。
【０１０１】
尚、散乱層１２５の代わりに乱反射面や蛍光層を使用しても同様の効果が得られる。
【０１０２】
以上説明した様な本実施の形態の光ディスク装置によっても、散乱層に照射されたレーザ光の位相はランダム化されて散乱光となり復路光だけの収差を持つ為に、この散乱光のチルト収差、又は、コマ収差を検出することで、散乱層のチルト検出ができて、間接的に記録層のチルト検出が可能となる。
【０１０３】
また、記録層スタック１２８以外の異なる層に散乱層１２５が設けられているため、記録層内に散乱部を構成する場合に比べて光ディスクの製造を極めて容易にすることができる。また、情報を記録する面として記録層の全面を利用でき、収差検出も時間的に連続して行うことができる。
【０１０４】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について図面を参照しながら説明する。
【０１０５】
図３の光ディスク装置では、光ディスク６６に記録層スタック６７内の記録層に平行な反射層６８を設けて反射層からの反射光のチルト収差やコマ収差がキャンセルされない様にしていた。本実施の形態の光ディスク装置は、反射層を設ける代わりに、往路光の波面を所定の形に変形して、記録層からの反射光のチルト収差やコマ収差がキャンセルされない様にした例である。往路光の波面の変形の方法としては、所定量の球面収差、又は、デフォーカス収差を波面に残す方法などが考えられる。よって、実施の形態４における構成は、図３とほとんど同じである。異なる点は、以下の２点である。１点は、本実施の形態の光ディスクが、デフォーカスした反射光を作る反射層を持っていない点である。また、他の１点は、本実施の形態の光ディスク装置が、記録層によって反射されたレーザ光だけを検出しているので、図３での偶対称収差センサ６Ｓを備えていない点である。また、構成は同じであるが、動作が異なる点は、図３の光ディスク装置におけるデフォーマブルミラー６Ｑは球面収差をキャンセルしていたが、本実施の形態におけるデフォーマブルミラーは往路光の波面を所定の形に変形している。
【０１０６】
図１１は、本発明の実施の形態４における光ディスク装置の構成を示す図であり、往路光に所定量の球面収差を残す方法を適用した場合の光ディスク装置を説明している。光ディスク１３１は、図２で示された多層光ディスクから反射層５３を取り除いた構成となっている。
【０１０７】
図１１に示すレーザ６１、レーザ駆動回路６０及びコリメートレンズ６２は、図３と同じ構成であるので、説明を省略する。コリメートレンズ６２によって平行光にされた光ビームは、デフォーマブルミラー６Ｑによって球面収差補正される。デフォーマブルミラー６Ｑでの球面収差補正値は、サーボコントローラ６Ｕによって決定される。サーボコントローラ６Ｕは、チルトセンサ６Ｐから球面収差量信号が入力されると、その値に基づいて所定の演算を行い、球面収差補正値を決定する。この球面収差補正値は、球面収差が所定量残る様に演算された値である。サーボコントローラ６Ｕは、デフォーマブルミラー駆動回路６Ｒを通して球面収差補正値に対応する面になるようにデフォーマブルミラー６Ｑを制御する。この様なフィードバックループにより、図２に示す記録層スタック５２内の所定の記録層５９に集光しているレーザ光５７に含まれる球面収差が所定量になる様に制御されている。
【０１０８】
デフォーマブルミラー６Ｑから出射したレーザ光は、偏光ビームスプリッター６３を透過して１／４波長板６Ｔを通り、対物レンズ６４に入射する。サーボコントローラ６Ｕは、チルトセンサ６Ｐからのデフォーカス収差量に基づき対物レンズアクチエータ６５を制御する。対物レンズアクチエータ６５は、記録層スタック６７内の所定の記録層にレーザ光が集光する様に対物レンズ６４を駆動する。
【０１０９】
記録層スタック６７内の所定の記録層に到達したレーザ光は、記録層スタック６７内の所定の記録層によって反射されて対物レンズ６４に戻っていく。この時、往路光に含まれる収差（この場合は、球面収差）により往路光と復路光、即ち、記録層スタック内の所定の記録層に集光して反射したレーザ光のチルト収差及びコマ収差はキャンセルされない。
【０１１０】
対物レンズ６４に戻ったレーザ光は、対物レンズ６４及び１／４波長板６Ｔを通り、偏光ビームスプリッター６３で往路光とは異なったに方向反射されてチルトセンサ６Ｐの内部に入射する。
【０１１１】
チルトセンサ６Ｐに入射したレーザ光は、デフォーマブルミラー６Ａに入射する。デフォーマブルミラー駆動回路６Ｂは、デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉから入力される球面収差制御信号６Ｍに応じてデフォーマブルミラー６Ａのミラー形状を変えていく。デフォーマブルミラー６Ａは、チルトセンサ６Ｐに入射したレーザ光の球面収差をキャンセルする。この球面収差は、デフォーマブルミラー６Ｑで所定量の球面収差を残した分である。なお、ここで球面収差をキャンセルしなくとも後述するピンホール群６Ｆ上で十分な強さのビームスポットが得られる場合は、デフォーマブルミラー６Ａは必要ない。
【０１１２】
デフォーマブルミラー６Ａで反射したレーザ光は、ホログラム６Ｃに入射する。ホログラム６Ｃでは、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスＸコマ収差、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスＹコマ収差、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスデフォーカス収差、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアス球面収差の８種類のバイアス収差を加えている。各々のバイアス収差の収差量は、検出する収差量により決まり、検出する収差量の半分程度が望ましい。
【０１１３】
ホログラム６Ｃによってバイアス収差が加えられたレーザ光は、集光レンズ６Ｄに入射する。集光レンズ６Ｄは、集光レンズアクチエータ６Ｅで保持されている。集光レンズアクチエータ６Ｅは、デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉから入力されるデフォーカス収差制御信号６Ｌに応じて集光レンズ６Ｄのフォーカス位置を移動させる。先に述べたように、この集光レンズ６Ｄを動かすことで、デフォーカス収差をキャンセルしている。なお、ここでデフォーカス収差をキャンセルしなくとも後述するピンホール群６Ｆ上で十分な強さのビームスポットが得られる場合は、集光レンズアクチエータ６Ｅは必要なく、集光レンズ６Ｄは、所定の位置に固定されていても良い。
【０１１４】
集光レンズ６Ｄに入射したレーザ光は、ピンホール群６Ｆ上に集光される。ピンホール群６Ｆ上には、付加されたバイアス収差に対応した８つのピンホールが設けられている。各々のピンホールの半径は、エアリーディスク径の例えば１／１．２２倍としている。
【０１１５】
ピンホール群６Ｆを通過したレーザ光は、フォトセンサ群６Ｇ上の各々のピンホールに対応したフォトセンサに入射する。フォトセンサに入射した光は、電気信号に変換されて、収差モード検出回路６Ｈに入力される。収差モード検出回路６Ｈは、各フォトセンサから入力される信号を収差モード毎に差動増幅し、Ｘ−Ｙチルト検出信号６Ｎ（Ｘ−Ｙコマ収差検出信号）、デフォーカス収差信号６Ｊ、球面収差信号６Ｋを出力する。このＸ−Ｙチルト検出信号６Ｎ（Ｘ−Ｙコマ収差検出信号）がこのチルトセンサ６Ｐの出力となる。
【０１１６】
デフォーカス収差信号６Ｊ、球面収差信号６Ｋ及びＸ−Ｙチルト検出信号６Ｎは、デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉに入力される。デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉは、収差モード検出回路６Ｈから入力されたデフォーカス収差検出信号６Ｊに基づいて、集光レンズ６Ｄに入射するレーザのデフォーカス収差をキャンセルするデフォーカス収差制御信号６Ｌを作成し、作成したデフォーカス収差制御信号６Ｌを集光レンズアクチエータ６Ｅに出力する。また、デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉは、収差モード検出回路６Ｈから入力された球面収差信号６Ｋに基づいて、デフォーマブルミラー６Ａに入射するレーザ光の球面収差をキャンセルする球面収差制御信号６Ｍを作成し、作成した球面収差制御信号６Ｍをデフォーマブルミラー駆動回路６Ｂに出力する。また、同時に、デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉは、デフォーカス収差検出信号、球面収差検出信号及びＸ−Ｙチルト検出信号の４つの信号をサーボコントローラ６Ｕに出力する。尚、サーボコントローラ６Ｕとデフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉとは、双方向の通信ラインにて結ばれている。
【０１１７】
次に、本実施の形態での光ディスク装置の動作について説明を行う。電源ＯＮ時などの初期状態において、サーボコントローラ６Ｕは、記録層スタック６７内の所定の記録層にレーザ光が集光する様に対物レンズアクチエータ６５を動作させ、対物レンズ６４を制御する。初期状態からチルト検出信号が出力されるまでの制御手順の一例を以下に示す。
【０１１８】
（１）一旦、対物レンズアクチエータ６５は、レーザ光が光ディスク６６の表面（又は、記録層スタック６７内の複数の記録層のうちの最も上層の記録層）に集光する様に対物レンズ６４をおおよその位置に移動させる。
【０１１９】
（２）サーボコントローラ６Ｕは、対物レンズアクチエータ６５を駆動し、光ディスク６６の表面（又は、記録層スタック６７内の複数の記録層のうちの最も上層の記録層）によって反射された反射光を用いて、デフォーカス収差信号６Ｊで“Ｓ字曲線”が検出できる様に対物レンズ６４の位置調整を行う。更に、デフォーカス収差・球面収差キャンセルコントローラ６Ｉは、チルトセンサ６Ｐの集光レンズアクチエータ６Ｅを駆動し、集光レンズ６Ｄの位置調整を行う。また、同時に、デフォーマブルミラー６Ａとデフォーマブルミラー６Ｑとは、球面収差補正量が同じになる様に、光ディスク６６の表面に対応した球面収差補正を行う。
【０１２０】
（３）光ディスク６６の表面（又は、記録層スタック６７内の複数の記録層のうちの最も上層の記録層）によって反射された反射光にて、デフォーカス収差信号６Ｊで“Ｓ字曲線”が検出されたら、サーボコントローラ６Ｕは、対物レンズ６４を移動させることによって、レーザ光の集光位置を光ディスク６６の表面より下方向に移動させる。そして、サーボコントローラ６Ｕは、（２）と同様に、順次、次の記録面の“Ｓ字曲線”が検出できる様にデフォーマブルミラー６Ａとデフォーマブルミラー６Ｑとチルトセンサ６Ｐの集光レンズ６Ｄとを制御し、記録層の“Ｓ字曲線”の検出個数をカウントしながら記録層スタック６７内の所定の記録層の”Ｓ字曲線”を検出する。
【０１２１】
（４）記録層スタック６７内の所定の記録層の”Ｓ字曲線”が検出されたら、サーボコントローラ６Ｕは、（２）と同様に、チルトセンサ６Ｐのデフォーカス収差信号６Ｊと球面収差信号６Ｋとに基づいて、記録層スタック６７内の所定の記録層にレーザ光が集光する様に対物レンズ６４とデフォーマブルミラー６Ｑと集光レンズ６Ｄとデフォーマブルミラー６Ａとを制御する。
【０１２２】
（５）サーボコントローラ６Ｕは、デフォーマブルミラー６Ａとデフォーマブルミラー６Ｑでの球面収差量の補正量を所定の量だけ差を持たせて制御する。この時に出力されるＸ−Ｙチルト検出信号が記録層スタック６７内の記録層のチルトを検出している。
【０１２３】
以降、サーボコントローラ６Ｕは、チルトセンサ６Ｐのデフォーカス収差信号６Ｊで、“Ｓ字曲線”を検出し、所定の記録層にレーザ光が集光する様に対物レンズ６４を制御する。同時に、サーボコントローラ６Ｕは、チルトセンサ６Ｐの球面収差信号６Ｋで、“Ｓ字曲線”を検出し、デフォーマブルミラー６Ａとデフォーマブルミラー６Ｑとの補正球面収差量に所定量の差を持たせる様に制御する。
【０１２４】
また、先に述べた様に、往路光の波面を変形することは、光ディスク１３１の記録層上の集光点の形状、即ち、ビームスポットが回折限界まで絞らないことを意味する。これは、ビームスポットが大きくなり、記録密度を低下させることを意味する。よって、往路光の波面の変形は、ユーザデータの記録容量に影響しない様に、所定のタイミング、例えば、データフォーマット上で、有意データを記録していない領域、ランイン及びランアウトなどの領域で時分割して行われる。
【０１２５】
尚、記録及び再生のレーザ光と異なる波長のレーザ光にて本実施の形態のチルト検出を行えば、上記時分割処理は必要ない。
【０１２６】
更に、往路光の波面を変形する波面の形状としては、所定量のデフォーカス収差や球面収差を加える以外に開口を狭くする方法がある。この場合、波面の変形の効果と、開口を狭くすることで、記録層上のビームスポットが大きくなり、記録層上の凹凸が散乱面と見なせる効果と、記録層上の記録マークが散乱物質となり散乱光を発生する効果とが加わる。
【０１２７】
以上説明した様な本実施の形態の光ディスク装置によれば、記録層に照射するレーザ光の波面に所定のデフォーカス収差や球面収差を含ませるので、記録層が平坦であっても、その反射光で記録層のチルトに対応したチルト収差又はコマ収差を検出することができ、高精度なチルト検出が可能となる。
【０１２８】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について図面を参照しながら説明する。
【０１２９】
実施の形態１から実施の形態４までの光ディスク装置は、光ディスクによる反射光を検出することで光ディスクのチルトを検出している。これに対し、実施の形態５の光ディスク装置では、記録層を透過して光ディスクのレーザ光入射面と反対側の面に出射するレーザ光のチルト収差やコマ収差を検出することで、光ディスクのチルトを検出する。
【０１３０】
図１２は、本発明の実施の形態５におけるチルト検出の原理について説明するための図である。なお、説明を簡単にするため、図１２では、記録層が１層の例を示しているが、記録層が複数積層されている場合でも同様である。図１２は、光ディスクがチルトしている時に平坦な記録層４４に集光しているレーザ光の光路を示している。図１２において、レーザ光の光軸４０は、記録層４４の法線４１に対して所定の角度４８だけ傾いており、この角度４８がチルト角度である。光ディスク表面４５から入射したレーザ光は、上部基材４２、記録層４４、下部基材４３及び光ディスク裏面４６をそれぞれ透過し、外部へ出射する。すなわち、光路４７ａは、Ａ１より光ディスク表面４５上のＢ１、記録層４４上のＣ１、光ディスク裏面上のＤ１、Ｅ１を通る。光路４７ａと光軸４０に対して対称な光路４７ｂは、Ａ２より光ディスク表面４５上のＢ２、記録層４４上のＣ２、光ディスク裏面上のＤ２、Ｅ２を通る。Ｂ１からＣ１までの光路長は、光ディスクがチルトしているので、その分Ｂ２からＣ２までの光路長より短い、また、Ｃ１からＤ１までの光路長は、光ディスクがチルトしているので、その分Ｃ２からＤ２までの光路長より短い。よって、光路４７ａは、光路４７ｂより短い。
【０１３１】
光軸４０に対称な光路は、同様の関係にある。よって、光ディスクのチルトにより、透過したレーザ光に光軸に非対称な収差が現れ、それがチルト収差、コマ収差となる。よって、記録層による反射光でチルトを検出する時と異なり、透過光ではチルト収差やコマ収差がキャンセルされない。図１２で示した様に、光ディスクがチルトしている時、光ディスクを透過したレーザ光には、チルト収差やコマ収差がキャンセルされずに残されている。
【０１３２】
図１３は、本発明の実施の形態５における光ディスク装置の構成を示す図であり、透過光にて光ディスクのチルトを検出する方法を適用した時の光ディスク装置を説明している。光ディスク１４０は、図３で示された光ディスク６６から反射層６８を取り除くことで、記録層スタック６７を透過し、更にレーザ光入射面と反対側の面を透過するする構造となっている。
【０１３３】
図１３に示すレーザ６１、レーザ駆動回路６０、コリメートレンズ６２、デフォーマブルミラー６Ｑ、偏光ビームスプリッター６３、１／４波長板６Ｔ、対物レンズ６４及び対物レンズアクチエータ６５の構成は、図３と同じであるので説明を省略する。
【０１３４】
記録層スタック６７内の所定の記録層に集光したレーザ光の一部は、記録層スタック６７を透過して、更に、レーザ光入射面とは反対側の面より光ディスク１４０の外へ出射する。
【０１３５】
記録層スタック６７内の所定の記録層に集光したレーザ光の他の一部分は、反射して対物レンズ６４に戻っていく。対物レンズ６４に戻ったレーザ光は、対物レンズ６４及び１／４波長板６Ｔを通り、偏光ビームスプリッター６３で往路光と異なったに方向反射して偶対称収差センサ６Ｓの内部に入射する。
【０１３６】
平面ミラー１０２Ａによって反射されて偶対称収差センサ６Ｓに入射したレーザ光は、ホログラム６Ｗに入射する。ホログラム６Ｗでは、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスデフォーカス収差、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアス球面収差の４種類のバイアス収差を加えている。各々のバイアス収差の収差量は、検出する収差量により決まり、検出する収差量の半分程度が望ましい。
【０１３７】
ホログラム６Ｗにてバイアス収差が加えられたレーザ光は、集光レンズ６Ｘに入射する。集光レンズ６Ｘは、対物レンズ６４の集光点からのレーザ光をピンホール群６Ｙ上に集光する様に位置が調整されている。
【０１３８】
集光レンズ６Ｘに入射したレーザ光は、ピンホール群６Ｙ上に集光される。ピンホール群６Ｙ上には、ホログラム６Ｗによって付加されたバイアス収差に対応した４つのピンホールが設けられている。各々のピンホールの半径は、エアリーディスク径の例えば１／１．２２倍としている。
【０１３９】
ピンホール群６Ｙを通過したレーザ光は、フォトセンサ群６Ｚ上の各々のピンホールに対応したフォトセンサに入射する。フォトセンサに入射した光は、電気信号に変換されて、収差モード検出回路６１０に入力される。収差モード検出回路６１０は、各フォトセンサから入力される信号を収差モード毎に差動増幅し、差動増幅したデフォーカス収差信号１４Ａ及び球面収差信号１４Ｂをサーボコントローラ１４３に出力する。サーボコントローラ１４３は、デフォーカス収差信号１４Ａ及び球面収差信号１４Ｂの示す値によって、デフォーマブルミラー６Ｑを駆動するデフォーマブルミラー駆動回路６Ｒ、及び対物レンズ６４を駆動する対物レンズアクチエータ６５を制御する。
【０１４０】
一方、光ディスク１４０を透過したレーザ光は、透過側対物レンズ１４１に入射する。対物レンズ６４と透過側対物レンズ１４１とは、対物レンズ６４の集光点と透過側対物レンズ１４１の焦点とが一致する様にサーボコントローラ１４３により制御されている。よって、透過側対物レンズ１４１は、透過側対物レンズ１４１に入射するレーザ光を平行光に変換している。
【０１４１】
透過側対物レンズ１４１を出射したレーザ光は、平面ミラー１０２Ｂによって反射されてチルトセンサ１４４に入射する。チルトセンサ１４４に入射したレーザ光は、ホログラム１４５に入射する。ホログラム１４５は、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスデフォーカス収差、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスＸチルト収差、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアスＹチルト収差、符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアス０度非点収差、及び符号の異なる同じ大きさの２種類のバイアス４５度非点収差の合計１０種類のバイアス収差をレーザ光に加えている。各々のバイアス収差の収差量は、検出する収差量により決まり、検出する収差量の半分程度が望ましい。
【０１４２】
ホログラム１４５にてバイアス収差が加えられたレーザ光は、集光レンズ１４６に入射する。集光レンズ１４６は、対物レンズ６４及び集光レンズ１４６の集光点からのレーザ光をピンホール群１４７上に集光する様に位置が調整されている。
【０１４３】
集光レンズ１４６に入射したレーザ光は、ピンホール群１４７上に集光される。ピンホール群１４７上には、ホログラム１４５によって付加されたバイアス収差に対応した１０個のピンホールが設けられている。各々のピンホールの半径は、エアリーディスク径の例えば１／１．２２倍としている。
【０１４４】
ピンホール群１４７を通過したレーザ光は、フォトセンサ群１４８上の各々のピンホールに対応したフォトセンサに入射する。フォトセンサに入射した光は、電気信号に変換されて、収差モード検出回路１４９に入力される。収差モード検出回路１４９は、各フォトセンサによって入力された信号を収差モード毎に差動増幅し、差動増幅したデフォーカス収差検出信号、Ｘチルト検出信号、Ｙチルト検出信号、０度非点収差検出信号、及び４５度非点収差検出信号の５つの検出信号をサーボコントローラ１４３に出力する。
【０１４５】
０度非点収差及び４５度非点収差が共に最小になる時に、対物レンズ６４と透過側対物レンズ１４１との光軸が一致している。また、デフォーカス収差が最小になる時に、対物レンズ６４と透過側対物レンズ１４１との集光点が一致している。よって、サーボコントローラ１４３は、０度非点収差検出信号及び４５度非点収差検出信号が共に最小になる様に、透過側対物レンズアクチエータ１４２で透過側対物レンズ１４１の位置を制御することで、対物レンズ６４と透過側対物レンズ１４１との光軸を一致させる。更に、サーボコントローラ１４３は、デフォーカス収差検出信号が最小になる様に、透過側対物レンズアクチエータ１４２で透過側対物レンズ１４１の位置を制御することで、対物レンズ６４と透過側対物レンズ１４１との集光点を一致させる。
【０１４６】
これら３つの検出信号が最小となる時のＸチルト検出信号とＹチルト検出信号とで、Ｘ方向とＹ方向のチルトを検出することができる。サーボコントローラ１４３は、Ｘチルト検出信号とＹチルト検出信号とに基づいて、対物レンズアクチエータ６５と透過側対物レンズアクチエータ１４２とを制御して、対物レンズ６４と透過側対物レンズ１４１とを傾けて光ディスク１４０のチルトをキャンセルする。
【０１４７】
以上説明した様な本実施の形態の光ディスク装置によれば、記録層に照射するレーザ光の一部を透過させてレーザ光入射面と反対側の面より出射させ、レーザ光の入射面と反対側の面より出射してきたレーザ光の波面の傾きを検出することで、光ディスクの高精度なチルト検出が可能となる。
【０１４８】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について図面を参照しながら説明する。
【０１４９】
実施の形態６では、開口数（以下、ＮＡ：Numerical Apertureとする）が小さな光ビームで散乱物質を照射し、散乱した光をＮＡが大きな対物レンズで受光することで、実施の形態２よりもさらに感度の高い光ディスクのチルトの検出を実現している。
【０１５０】
図１４は、本発明の実施の形態６におけるチルト検出の原理について説明するための図であり、図１４（ａ）は、光ディスクの断面を示す図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の光軸３０に対して垂直な断面３９において、光軸方向から光ディスクを見た場合の往路光と復路光とを示す図である。なお、図１４（ａ）では、説明を簡単にするため、記録層が１層の例を示しているが、記録層が複数積層されている場合でも同様である。
【０１５１】
図１４（ａ）において、レーザ光の光軸３０は、記録層３２の法線３１に対して所定の角度３６だけ傾いており、この角度３６がチルト角度である。基材３７に入射した波長λ０のレーザ光は、記録層３２の散乱部３３によって散乱され、波長λ０の散乱光となる。往路光路３４は、開口数、即ちＮＡが小さく、そして記録層３２に集光している。往路光路３４は、記録層３２上の散乱物質３３により散乱され、記録層法線３１を中心に広い角度に散乱していく。よって、往路より大きいＮＡで散乱光を受光すると、開口部分の散乱光、即ち、復路光路３５の光路内で往路光路３４の光路と重ならない部分の反射光は、チルトによる収差がキャンセルされない。その部分は、図１４（ａ）上で収差をキャンセルしない光路３８、即ち、ほぼ復路光路３５の外周輪帯開口部分である。図１４（ｂ）において、ＮＡが小さい往路光路３４と復路光路３５とを合わせた光路３ａが中心にあり、散乱光の一部分である復路光路３５が中心部分も含めて広い範囲に分布している。収差がキャンセルされない光路３８の外周輪帯開口部分は復路光路３５だけである。よって、チルトを復路光路３５によって検出することができる。
【０１５２】
図１５は、本発明の実施の形態６における光ディスク装置の構成を示す図である。なお、実施の形態６の構成は、実施の形態２とほとんど同じであるので説明を省略する。実施の形態２と異なる点は、デフォーマブルミラー６Ｑの動作と、ホログラム１０４の機能とである。
【０１５３】
記録又は再生中（以下、記録再生モードと呼ぶ）において、デフォーマブルミラー６Ｑは、コリメートレンズ６２からの光に球面収差を与えて、往路光が記録層に集光するまでに加わる球面収差をキャンセルする様にする。また、デフォーマブルミラー６Ｑは、周期的又は所定のタイミングで、デフォーマブルミラー６Ｑの外周輪帯部分を蹴ってＮＡが小さい光ビームを散乱部１０１に照射する（以下、チルト検出モードと呼ぶ）。記録再生モード時のＮＡは、０．６以上、０．８５以下が望ましく、外周輪帯部分を蹴ったチルト検出モード時のＮＡは、０．１以上、０．２以下が望ましい。
【０１５４】
デフォーマブルミラー６Ｑによって外周部分を蹴られたＮＡが小さい光ビーム、即ち、往路光は、偏光ビームスプリッター６３、１／４波長板及び対物レンズ６４を通り、光ディスク１０３内の所定の記録層に集光する。記録層には、散乱部１０１が設けられていて、散乱部１０１にビーム光が集光すると、散乱光が発生する。散乱光の内、対物レンズ６４で受光された光でチルト検出を行う。この光を復路光と呼ぶ。よって、往路光のＮＡより復路光のＮＡの方が大きくなっている。この時の復路光のＮＡは、０．６以上が望ましい。
【０１５５】
図１５上で、一点鎖線で示されているのが、復路光である。復路光は、対物レンズ６４及び１／４波長板６Ｔを通り、偏光ビームスプリッター６３で反射して、ミラー１０２で更に反射して、チルトセンサ１５１に入射する。
【０１５６】
チルトセンサ１５１は、図８に示す実施の形態２のチルトセンサ１０８と同じ種類のモーダルセンサであるが、チルト検出には、実施の形態２の場合の様に、一点鎖線で示された範囲の光を全て使用するのではなく、図１４内に示された収差がキャンセルされない部分３８に相当部分を使用する点が異なる。この部分の光は、図１４より明らかの様に、ほぼ全てが散乱光であるので、非散乱光の影響が排除され、微弱な散乱光でも高いＳＮ比が得られる。また、通常時（記録再生モード時）は、デフォーカス収差及び球面収差を検出する様になっている。
【０１５７】
チルトセンサ１５１に入射した復路光は、ホログラム１５２に入射する。ホログラム１５２は、２つの部分に分かれている。１つは、外周の輪帯部分（図１４（ｂ）での収差がキャンセルされない部分３８）であり、Ｘ方向及びＹ方向の２方向のチルト検出の為に正負のバイアスコマ収差が与えられる部分となっている。また、他の部分は、中心部分（図１４（ｂ）での往路光路３４と復路光路３５との重複部分３ａ）であり、正負のバイアスデフォーカス収差及び正負のバイアス球面収差が与えられる部分となっている。
【０１５８】
バイアス収差が与えられた各々の復路光は、集光レンズ６Ｄを通り、ピンホール群１５４上の異なったピンホールに集光する様になっている。ピンホール群１５４を通過した光は、フォトセンサ群１５３上の各々別々のフォトセンサに入射する。フォトセンサ群１５３から、各々のフォトセンサに対応した検出信号が収差モード検出回路１５５に送られる。収差モード検出回路１５５は、各々の正負のバイアス収差が与えられたペアになる信号の差動増幅信号を生成し、各々Ｘ−Ｙチルト検出信号、デフォーカス検出信号及び球面収差検出信号を出力する。
【０１５９】
実施の形態６では、実施の形態２で示した散乱による往路光の位相のランダム化で復路光の収差がキャンセルされないでチルトを検出する効果に加え、往路光に復路光よりも小さいＮＡの光ビームを使用することにより、往路光の位相影響がより一層小さくなり、復路光のチルト検出精度を上げることができる。さらに、散乱光だけが含まれている輪帯部分をチルト検出に使用するので、ＳＮ比が良くなり、より一層復路光のチルト検出精度を上げることができる。
【０１６０】
また、実施の形態６では、１つの光ビームをデフォーマブルミラー６Ｑでチルト検出モードと記録再生モードとを時系列で切り替えているので、実施の形態２などと比べて構成を簡略化することができる。
【０１６１】
なお、実施の形態６における光ディスクは、図９に示すように記録層と散乱層とを備えるものであってもよい。この場合はモード切り替え時にデフォーマブルミラー６Ｑは開口数だけでなくフォーカス位置も変えながら集光ビームを記録層と散乱層とに切り替える。この様な場合１ビームでも収差検出と記録再生とが可能であると共に、散乱部にレーザ光を照射するタイミングを装置側で任意に設定できるため、収差検出精度とディスクの記録再生の転送速度とのトレードオフに関する最適化が容易である。例えば、光ディスクのチルトが小さい場合には、収差検出頻度を下げることもできる。
【０１６２】
また、さらに、光ディスクとしては、特に意図的に散乱部を形成していないものを用いても良い。例えば、通常の光ディスクの反射面でもＮＡを小さくしたチルト検出モードでは、入射した光の一部を輪帯領域側に散乱する程度の散乱性を有する。この場合、小さい開口数でレーザ光が入射されているために、記録層上のレーザ光のビームスポット径が大きくなる。この様な条件下では、ビームスポット内の記録マーク自体が散乱粒子とほぼ等価な働きをして、十分高い散乱性が得られる。
【０１６３】
なお、以上では光ディスクの場合を用いて説明したが、本発明は、レーザを照射して情報の記録または再生を行いうる記録媒体と、それを制御する装置や方法に広く及ぶものである。
【０１６４】
上記したように、本願発明に係る光ディスク装置は、透明な平板状のディスク基材と、前記ディスク基材に設けられた記録層と、前記記録層と所定の位置関係にある反射層とを備えた光ディスクに対し、光ビームを前記ディスク基材を介して前記記録層に照射し、前記記録層上に集光スポットを形成する光源と、前記反射層により反射された反射光を受光する光検出器と、前記光検出器の出力を用いて前記光ディスクのチルト検出を行うチルト検出手段とを備えることを特徴とする。
【０１６５】
上記のように構成することによって、往路光と復路光とでの光ビームの収差の相殺によるチルト収差検出感度の低下を防止し、高精度のチルト検出を行うことができる。また、光ディスクの記録層に溝やピットが無くてもチルトを検出することができ、記録層が複数積層される多層記録における他の記録層での回折、散乱による光量の低下を効果的に抑制することができる。
【０１６６】
また、上記発明において、前記記録層が前記反射層よりも前記光ビームの入射面に近いことが好ましい。上記のように構成することによって、記録層を透過した一部の光ビームが反射層により反射され、反射層により反射された光ビームを用いてチルト検出を行うので、記録層に記録されている情報を再生しながら、又は記録層に情報を記録しながらチルト検出を行うことができる。
【０１６７】
また、上記発明において、前記反射光を前記光検出器に導く光路中に形成され、反射光のデフォーカス収差及び球面収差をキャンセルする収差キャンセル手段をさらに備えることが好ましい。
【０１６８】
上記のように構成することによって、反射光に含まれるデフォーカス収差及び球面収差がキャンセルされるので、シュトレール比の高いクリアなビームスポットが得られ、ＳＮ比の高い検出出力を得ることができ、チルト検出の精度を向上させることができる。
【０１６９】
また、上記発明において、前記収差キャンセル手段は、前記反射光の波面を制御する波面制御デバイスを備えることが好ましい。上記のように構成することによって、波面制御デバイスは反射光の波面を任意に変化させることが可能であるので、反射光に含まれる球面収差を簡単な構成でキャンセルすることができる。
【０１７０】
また、上記発明において、前記収差キャンセル手段は、前記光検出器に前記反射光を集光する集光レンズと、前記集光レンズを移動させるレンズ移動手段とをさらに備えることが好ましい。
【０１７１】
上記のように構成することによって、レンズ移動手段を用いて集光レンズを移動させるので、集光レンズの位置を変えることによりデフォーカス収差をキャンセルすることができ、チルト検出の精度を向上させることができる。
【０１７２】
また、本願発明に係る光ディスクは、透明な平板状のディスク基材と、前記ディスク基材に設けられた記録層と、前記ディスク基材を介して入射した光ビームを反射させる反射層とを備え、前記記録層を挟んで前記ディスク基材と対向する位置に配置され、前記記録層と前記反射層との間隔が前記光ビームの波長よりも長い距離に設定されていることを特徴とする。
【０１７３】
上記のように構成することによって、反射層により反射される反射光には、チルト収差やコマ収差がキャンセルされずに含まれるので、このチルト収差やコマ収差を用いてチルト検出を行うことができる。
【０１７４】
また、上記発明において、前記記録層は、光ビームが照射されることによって２光子吸収現象を生じさせる光異性化材料により形成されることが好ましい。上記のように構成することによって、２光子吸収現象を利用して光ビームの焦点部分の光異性化材料のみ屈折率を変化させることができ、多層方式の光ディスクにおいて、光ビームの焦点を深さ方向に制御することによって、記録する記録層を選択することができる。
【０１７５】
また、本願発明に係る光ディスク装置は、透明な平板状のディスク基材と、前記ディスク基材に設けられた記録層と、前記ディスク基材を介して入射した光ビームの位相を少なくとも一部ランダム化する散乱部とを備える光ディスクに対し、光源から出射した光ビームを前記ディスク基材を介して前記散乱部に照射して集光スポットを形成する光源と、前記散乱部によって散乱された散乱光を受光する光検出器と、前記光検出器の出力を用いて前記光ディスクのチルト検出を行うチルト検出手段とを備えることを特徴とする。上記のように構成することによって、往路光と復路光とでの光ビームの収差の相殺によるチルト収差検出感度の低下を防止し、高精度のチルト検出を行うことができる。
【０１７６】
また、上記発明において、前記光源は、第１の光ビームを発生し、当該第１の光ビームを前記記録層上の情報記録部に集光して第１の集光スポットを形成する第１の光源と、前記第１の光ビームとは波長が異なる第２の光ビームを発生し、当該第２の光ビームを前記散乱部上に集光して第２の集光スポットを形成する第２の光源とを含み、前記光検出器は、第１の集光スポットにより反射された前記第１の光ビームを受光する第１の検出器と、第２の集光スポットにより反射された前記第２の光ビームを受光する第２の検出器とを含み、前記チルト検出手段は、前記第２の光検出器の出力を用いて前記光ディスクのチルト検出を行い、前記第１の光検出器の出力を用いて前記記録層に記録された情報を検出する記録情報検出手段をさらに備えることが好ましい。
【０１７７】
上記のように構成することによって、記録層に記録された情報を検出するための第１の光ビームと、チルト検出を行うための第２の光ビームとの２つの光ビームが別個に照射されるので、記録層に記録されている情報の読み出しと、チルトの検出とを同時に行うことができる。
【０１７８】
また、本願発明に係る光ディスクは、透明な平板状のディスク基材と、前記ディスク基材に設けられた記録層と、前記ディスク基材を介して入射した光ビームの位相を少なくとも一部ランダム化する散乱部とを備えることが好ましい。
【０１７９】
上記のように構成することによって、光ビームの往路で発生した収差を含む波面の位相を、散乱部がランダム化し、この散乱部からの反射光を用いてチルトを検出する。光ビームが散乱されると、その散乱光は、もはや散乱される前の光ビーム、即ち、往路光の波面との相関が少なく又は無相関になり、散乱されてからの光、即ち、復路光の収差が加わり、チルト収差、コマ収差がキャンセルされない。これはあたかも、散乱の中心に新たに点光源を設けた様な振る舞いになる。このように、散乱部により散乱される散乱光には、チルト収差やコマ収差がキャンセルされずに含まれるので、このチルト収差やコマ収差を用いてチルト検出を行うことができる。
【０１８０】
また、上記発明において、前記散乱部は、前記記録層に設けられることが好ましい。上記のように構成することによって、記録層に散乱部が設けられるので、記録層の散乱部に光ビームを集光させることで、光ビームを散乱させることができる。
【０１８１】
また、上記発明において、前記散乱部は、前記記録層に設けられたサーボマークであることが好ましい。上記のように構成することによって、光ビームを散乱させる散乱部を記録層に別途設ける必要がなく、記録層に設けられているサーボマークを用いて光ビームを散乱させることができる。
【０１８２】
また、上記発明において、前記散乱部は、前記記録層とは異なる層に設けてもよい。上記のように構成することによって、記録層以外の異なる層に散乱部が設けられているため、記録層内に散乱部を構成する場合に比べて光ディスクの製造を極めて容易にすることができる。また、情報を記録する面として記録層の全面を利用でき、収差検出も時間的に連続して行うことができる。
【０１８３】
また、上記発明において、前記散乱部は、表面に凹部及び凸部の少なくとも一方を備え、前記光ビームを乱反射させることが好ましい。上記のように構成することによって、表面に微小な凹部及び凸部の少なくとも一方を備える散乱部により光ビームを乱反射させることができる。
【０１８４】
また、上記発明において、前記凹部の深さまたは前記凸部の高さは、前記光ビームの半波長分以上であることが好ましい。上記のように構成することによって、光ビームを効率的に乱反射させることができる。
【０１８５】
また、上記発明において、前記散乱部は、前記光ビームに対して透過性を有する媒質により形成され、当該媒質中に、前記光ビームを反射する散乱物質をその表面から前記光ビームの半波長分以上の深さにわたって分散させることが好ましい。
【０１８６】
上記のように構成することによって、入射した光ビームが様々な深さにある散乱物質に反射されることにより位相がランダム化され、位相がランダム化された光ビームには、チルト収差やコマ収差がキャンセルされずに含まれるので、このチルト収差やコマ収差を用いてチルト検出を行うことができる。
【０１８７】
また、上記発明において、前記散乱物質は、前記媒質に前記光ビームよりも高いエネルギーを選択的に付与することにより前記媒質を変質させて形成されることが好ましい。上記のように構成することによって、媒質に光ビームよりも高いエネルギーを選択的に付与することにより媒質を変質させて散乱物質を形成することができる。
【０１８８】
また、上記発明において、前記散乱物質は、前記媒質に核となる吸光体を分散して配置し、前記吸光体に選択的に前記光ビームのエネルギーを吸収させて前記核を成長させることにより形成してもよい。
【０１８９】
上記のように構成することによって、媒質に核となる吸光体を分散して配置し、吸光体に対して選択的に光ビームのエネルギーを吸収させて核を成長させ、散乱物質を形成することができる。
【０１９０】
また、上記発明において、前記散乱部は、前記光ビームの波長とは異なる波長の光を発することが好ましい。上記のように構成することによって、光ビームのエネルギーが吸収されて異なる波長の光が発せられる。したがって、その往路光は、入射する光ビームの波面とは相関が少なく又は無相関になり、復路光の収差が加わり、チルト収差、コマ収差がキャンセルされずに含まれるので、このチルト収差やコマ収差を用いてチルト検出を行うことができる。
【０１９１】
また、上記発明において、前記光ビームの波長とは異なる波長の光は、蛍光であることが好ましい。この場合、集光している記録層に集光している光ビームのエネルギーを吸収して、異なる波長の蛍光を発光する部分を集光している記録層上に設け、その蛍光で、集光している記録層のチルトを検出する。光ビームのエネルギーが吸収されて蛍光すると、その蛍光は、もはや往路光、即ち、入射する光ビームの波面とは相関が少なく又は無相関になり、蛍光してからの光、即ち、復路光の収差が加わり、チルト収差、コマ収差がキャンセルされない。従って、蛍光を発する形態も散乱部の１形態となる。
【０１９２】
また、本願発明に係る光ディスク装置は、透明な平板状のディスク基材と、前記ディスク基材に設けられた記録層とを備えた光ディスクに対し、光ビームを前記ディスク基材を介して前記記録層に照射する光源と、前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器と、前記光源によって照射された光ビームを第１の開口数で前記光ディスクに入射させる往路光学系と、前記光ディスクからの反射光を前記第１の開口数よりも大きい第２の開口数で受光して前記光検出器に導く復路光学系と、前記光検出器の出力を用いて前記光ディスクのチルト検出を行うチルト検出手段とを備えることを特徴とする。
【０１９３】
上記のように構成することによって、往路光に復路光よりも小さい開口数の光ビームを使用することにより、往路光の位相影響がより一層小さくなり、復路光のチルト検出精度を上げることができる。さらに、散乱光だけが含まれている輪帯部分をチルト検出に使用するので、ＳＮ比が良くなり、より一層復路光のチルト検出精度を上げることができる。
【０１９４】
また、上記発明において、前記第１の開口数は０．２以下であり、前記第２の開口数は０．６以上であることが好ましい。
【０１９５】
上記のように構成することによって、往路光の開口数を復路光の開口数よりも小さくすることができ、往路光の開口数を０．２以下にし、復路光の開口数を０．６以上にすることで、さらに復路光のチルト検出精度を上げることができる。
【０１９６】
また、上記発明において、前記光ディスクは、前記反射光の位相を少なくとも一部ランダム化する散乱部を備えることが好ましい。上記のように構成することによって、１ビームでも収差検出と記録再生とが可能であると共に、散乱部に光ビームを照射するタイミングを装置側で任意に設定できるため、収差検出精度とディスクの記録再生の転送速度とのトレードオフに関する最適化が容易である。
【０１９７】
また、上記発明において、前記光源によって照射される光ビームを前記記録層上の情報記録部に集光して、前記情報記録部への記録及び再生の少なくとも一方を行う記録再生モードと、前記光源によって照射される光ビームを前記散乱部に集光してチルト検出を行うチルト検出モードとを時分割で切り替えるモード切替手段と、前記光ディスクに入射させる前記光ビームの開口数を前記第１の開口数と前記第２の開口数との間で切り替える開口数切替手段とをさらに備え、前記開口数切替手段は、前記モード切替手段によってチルト検出モードに切り替えられている場合、前記光ビームを前記第１の開口数に切り替え、前記モード切替手段によって記録再生モードに切り替えられている場合、前記光ビームを前記第２の開口数に切り替えることが好ましい。
【０１９８】
上記のように構成することによって、１つの光ビームを開口数切替手段（デフォーマブルミラー６Ｑ）でチルト検出モードと記録再生モードとに時系列で切り替えているので、装置の構成を簡略化することができる。なお、実施の形態６におけるデフォーマブルミラー６Ｑが開口数切替手段の一例に相当する。
【０１９９】
また、上記発明において、前記復路光光学系は、前記光ディスクからの反射光について、前記第１の開口数よりも大きくかつ前記第２の開口数以下に対応する輪帯領域内の光を前記光検出器に導くことが好ましい。
【０２００】
上記のように構成することによって、第１の開口数よりも大きくかつ第２の開口数以下に対応する輪帯領域内の光が検出器に導かれ、この輪帯領域内の光には収差が含まれるので、チルト検出を行うことができる。
【０２０１】
また、本発明に係る光ディスク装置は、透明な平板状のディスク基材と、前記ディスク基材に設けられた記録層とを備えた光ディスクに対し、光ビームを前記ディスク基材を介して前記記録層に照射し、前記記録層上に集光スポットを形成する光源と、前記記録層に照射する光ビームの波面を制御する波面制御デバイスと、前記記録層による反射光を受光する光検出器とを備え、前記波面制御デバイスは、前記記録層に照射する光ビームの波面を、所定量のデフォーカス収差、又は球面収差が含まれる様に時分割制御し、前記反射光に含まれるチルト収差、又はコマ収差を前記光検出器の出力を用いて検出することで前記光ディスクのチルト検出を行うチルト検出手段とを備えることを特徴とする。
【０２０２】
上記のように構成することによって、記録層に照射する光ビームの波面に所定のデフォーカス収差や球面収差が含まれるので、記録層が平坦であっても、その反射光で記録層のチルトに対応したチルト収差又はコマ収差を検出することができ、高精度なチルト検出が可能となる。なお、実施の形態４におけるデフォーマブルミラー６Ｑが波面制御デバイスの一例に相当する。
【０２０３】
また、上記発明において、前記記録層で反射された前記光ビームの反射光を前記光検出器に導く光路中に形成され、前記反射光のデフォーカス収差及び球面収差をキャンセルする収差キャンセル手段をさらに備えることが好ましい。
【０２０４】
上記のように構成することによって、反射光のデフォーカス収差及び球面収差がキャンセルされるので、チルト検出に必要な収差、例えばチルト収差やコマ収差のみを検出することができる。なお、実施の形態４におけるデフォーマブルミラー６Ａが収差キャンセル手段の一例に相当する。
【０２０５】
また、本発明に係る光ディスク装置は、透明な平板状のディスク基材と、前記ディスク基材に設けられた記録層とを備えた光ディスクに対し、光ビームを前記ディスク基材を介して前記記録層に照射する光源と、前記光ディスクは、前記光源によって照射された少なくとも一部の前記光ビームを透過し、前記光ディスクを透過した光ビームを受光する光検出器と、前記光検出器の出力を用いて前記光ディスクのチルト検出を行うチルト検出手段とを備えることを特徴とする。
【０２０６】
上記のように構成することによって、透過した光ビームのチルト収差、及びコマ収差はキャンセルされないので、透過した光ビームのチルト収差、及びコマ収差を検出することで、光ディスクのチルトが検出できる。
【０２０７】
また、本発明に係る光ディスクは、透明な平板状の第１のディスク基材及び第２のディスク基材と、前記第１のディスク基材と前記第２のディスク基材との間に設けられ、前記第１のディスク基材を介して照射された少なくとも一部の光ビームを前記第２のディスク基材に透過させる記録層とを備えることを特徴とする。
【０２０８】
上記のように構成することによって、光ディスクに照射された光ビームのうちの少なくとも一部の光ビームが記録層を透過するので、透過した光ビームのチルト収差、及びコマ収差を検出することで、光ディスクのチルトが検出できる。
【０２０９】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【産業上の利用可能性】
【０２１０】
本発明にかかる光ディスク（光学的円盤状情報記録媒体）は、ディジタルデータの記録、再生等に有用であり、光ディスクの記録層への情報の記録、及び記録層からの情報の再生のうちの少なくとも一方を行う光ディスク装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２１１】
【図１】実施の形態１におけるチルト検出の原理について説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１における光ディスクの断面を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における光ディスク装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２におけるチルト検出の原理について説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２における光ディスクの記録層の構成を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態２における光ディスクの記録層の構成を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態２における光ディスクの断面を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２における光ディスク装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３における光ディスクの断面を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における光ディスク装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４における光ディスク装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態５におけるチルト検出の原理について説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態５における光ディスク装置の構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態６におけるチルト検出の原理について説明するための図である。
【図１５】本発明の実施の形態６における光ディスク装置の構成を示す図である。
【図１】
0004427512.tif 000002
【図２】
0004427512.tif 000003
【図３】
0004427512.tif 000004
【図４】
0004427512.tif 000005
【図５】
0004427512.tif 000006
【図６】
0004427512.tif 000007
【図７】
0004427512.tif 000008
【図８】
0004427512.tif 000009
【図９】
0004427512.tif 000010
【図１０】
0004427512.tif 000011
【図１１】
0004427512.tif 000012
【図１２】
0004427512.tif 000013
【図１３】
0004427512.tif 000014
【図１４】
0004427512.tif 000015
【図１５】
0004427512.tif 000016