信息记录方法、 信息再生方法以及光盘装置 【技术领域】
本发明涉及使用光盘的信息记录方法以及信息再生方法、 以及体现它们的光盘装置。 背景技术 以下的说明中的一部分用语基本上是在 Blu-ray Disc(BD) 中使用的用语。但是， 本发明的应用范围不限于 BD。
除了光源的短波长化和物镜的数值孔径 (NA) 的增大， 还可以通过增加每一张光 盘的记录层数来实现光盘的记录容量的扩大。在 DB 中使用蓝色激光二极管和 NA 为 0.85 的高 NA 物镜以 2 层实现了 50GB 的记录容量。并且， 在 2010 年在将记录层的数量增加值 3 至 4 的同时还提高了面记录密度， 实现了具有 100GB 以上的记录容量的 BD XL。
记录波长的短波长化以及物镜的高 NA 化接近极限， 今后难以大幅度提高面记录 容量。 由此， 为了实现上述以上的记录容量， 进一步增大记录层的数量是有效的解决方法之 一。 但是， 当通过与现有的多层光盘相同的结构增大记录层数时， 难以实现单位记录容量的 成本的降低。其原因在于， 目前的多层光盘的制造成本以及成品率专门与记录层的形成工 序有关。 即， 层数的增大直接关系到工序数的增大， 最后的成品率大体由每一层的压印工序 的成品率的层数的阶乘来决定。
因此， 研究不具有像现有的多层光盘那样物理上定义的记录层的光盘及其记录技 术。作为一个例子， 在专利文献 1 中记载的技术中， 在由光折变材料形成的记录区域中记录 了显微全息图 (microhologram)， 即微小的干涉条纹。 在上述记录区域中不存在物理上规定 记录位置的构造， 所以各显微全息图的记录位置通过间接地控制在记录中使用的光 ( 记录 光 ) 的焦点位置来决定。此外， 当列举另一个例子时， 如专利文献 2 记述的那样， 通过在记 录区域中形成空隙来进行记录。 根据这些记录方法， 能够比较自由地增加虚拟的记录层， 容 易实现每个光盘的记录容量的增大。 此外， 在本说明书中， 关于如上所述在记录区域中不存 在物理上规定记录位置的层的方式， 为了方便将其总称为空间记录。
包含上述空间记录， 增大记录层的数量时成为问题的是来自再生的层的反射光量 的减少。因为记录用光源的输出是有限的， 所以在具有多个记录层的光盘中为了对从再生 光的入射面看去存在于最里面的层进行记录， 要求途中的各记录层的透过率足够高。相反 地说， 需要各层的光反射率以及吸收率足够小。此外， 为了对吸收率小的记录层进行记录， 设定了高的纪录膜的记录灵敏度， 所以在增大再生时的拾取器的出射光 ( 再生光 ) 的功率 方面存在界限。因此， 一般记录层数越多， 在再生时从记录层返回的光量越小。因此， 再生 信号的信号噪音比 (SNR) 的降低成为课题。
作为抑制再生信号的 SNR 降低的技术， 具有在专利文献 3 中记载的应用了光学干 涉的信号振幅放大技术。即， 通过使再生光和从共同的光源得到的参照光与来自记录层的 反射光在光检测器上干涉， 由此增大再生信号。此外， 在本说明书中， 把这样的使再生光和 从共同的光源得到的参照光与再生光在光检测器上干涉的方式以及该再生光学系统分别
总称为零差检测以及零差检测系统。
专利文献
【专利文献 1】 日本特开 2008-97723 号公报
【专利文献 2】 日本特开 2009-238285 号公报
【专利文献 3】 日本特开 2009-252337 号公报
非专利文献
【非专利文献 1】 Japanese Journal of Applied Physics 48(2009)03A054 发明内容 本发明要解决的课题在于在进行空间记录时通过提高记录区域的使用效率来增 大空间记录密度或光盘的记录容量。
关于通过空间记录来增大虚拟的记录层数， 存在限制。为了增加虚拟的记录层需 要增大使用的记录区域的厚度。但是， 难以大幅增加为此所需要的能够修正物镜的球面像 差的范围。由此， 在试图通过使用空间记录来增大记录容量时， 需要高效地使用记录区域。
限制有效利用记录区域的主要因素之一是轨道串扰。 这是由于在再生中使用的光 的光斑具有有限的大小所以光照射到相邻的轨道， 其反射光入射到再生系统的光电二极管 而引起的。
为了解决上述课题， 在本发明中在再生时使用零差检测。此外， 在使用零差检测 时， 在能够降低来自相邻轨道的轨道串扰的位置上配置轨道来进行空间记录。
本发明的信息记录方法是针对光盘的信息记录方法， 所述光盘整齐地排列在不具 有在内部规定记录位置的层的均质的记录区域中保存信息的记录轨道来进行空间记录， 由 此形成记录层， 所述信息记录方法具有以下步骤 ： 使主波束会聚在记录区域的预定的深度 位置上一边记录信息一边形成记录轨道， 由此形成构成复合记录层的第一记录层 ； 以及使 主波束会聚在从第一记录层向深度方向隔开比主波束的波长的 1/6 大的深度偏移的深度 位置上一边记录信息一边形成记录轨道， 由此形成构成复合记录层的第二记录层。
优先深度偏移在使主波束会聚的物镜的焦点深度以上。 优选深度偏移小于在深度 方向上相邻的两个复合记录层的间隔的 1/4。
在本发明中， 使用零差检测法再生通过上述信息记录方法记录了信息的光盘。
即， 本发明的信息再生方法是光盘的信息再生方法， 所述光盘整齐地排列在深度 方向上隔开比再生时使用的主波束的波长的 1/6 大的深度偏移的两个深度位置保存信息 的记录轨道， 来在第一记录层和第二记录层构成的复合记录层进行空间记录， 信息记录方 法具有以下步骤 ： 把从光源出射的主波束分割为第一波束和第二波束， 使第一波束会聚在 希望的记录层上 ； 使从希望的记录层反射的第一波束与反射镜反射的第二波束在光检测器 上光学干涉， 得到再生信号再生在希望的记录层中记录的信息。
根据本发明， 能够提高记录区域的利用效率， 能够增大空间记录密度或光盘的记 录容量。
通过以下的实施方式的说明， 上述以外的课题、 结构以及效果将会变得清楚。
附图说明图 1 是实施本发明的一例的说明图。
图 2 用于说明零差检测的原理。
图 3 是说明再生光与参照光的干涉条件中的波面形状的影响的示意图。
图 4 表示仿真结果。
图 5 是来自相邻轨道的反射光量变化的计算结果的曲线图。
图 6 是说明 A 层的记录的样态的示意图。
图 7 是说明 B 层的记录的样态的示意图。
图 8 表示光盘装置的构成例。
图 9 是向 A 层的主波束焦点位置调整的说明图。
图 10 是向 B 层的主波束焦点位置调整的说明图。
图 11 表示在向 B 层的主波束焦点位置调整中使用的 FES 曲线。
图 12 是表示光盘装置的构成例的概要图。
符号说明
1 光盘 ； 2 激光二极管 ； 3 物镜 ； 4 准直透镜 ； 5 偏振分束器 ； 6 1/4 波长板 ； 7 反 射镜 ； 8 会聚透镜 ； 9 光电二极管 ； 10 轨道 ； 11 记录层 ； 20 记录区域 ； 21 参照面 ； 22 基 板； 23 引导波束 ； 24 主波束 ； 25 A 层 ； 26 B 层 ； 27 追加记录轨道位置 ； 31 蓝色激光二极 管； 32 二向色棱镜 ； 33 中继透镜 ； 34 四分割光电二极管 ； 35 非对称会聚透镜 ； 36 红色激 光二极管 ； 37 选择器 ； 38 控制装置 ； 39 执行器 ； 40 A 层 FES 曲线 ； 41 合成 FES 曲线 ； 42 B 层 FES 曲线 ； 51 拾取器 ； 52 主轴电动机 ； 53 滑动件 ； 54 主电路 ； 55 固件 ； a 深度偏移 ； d 基本层间隔 ； p 基本轨距 ； q 有效轨距 具体实施方式 首先说明零差检测。但是， 如果是本领域的技术人员， 通过参照专利文献 3 可以容 易地理解零差检测以及使用零差检测的光盘装置的结构以及动作， 所以以下仅说明为了说 明本发明所需要的概要。
图 2 是说明零差检测系统原理的图。从激光二极管 2 出射的激光通过准直透镜 4 被变换为平行光束， 到达偏振分束器 5。偏振分束器具有透过入射到分离面的 P 偏振光， 将 S 偏振光反射的功能， 所以入射的激光中的 P 偏振光成分直接穿过。以后， 把穿过的 P 偏振 光成分称为参照光。穿过偏振分束器 5 的参照光在穿过 1/4 波长板 6 之后， 被反射镜 7 反 射。反射的参照光再次穿过 1/4 波长板 6， 到达偏振分束器 5。因为在去程和回程中分别穿 过 1/4 波长板 6， 所以成为 S 偏振光， 参照光在偏振分束器 5 中被反射， 通过会聚透镜 8 在光 电二极管 9 上结成焦点。
另一方面， 入射到偏振分束器 5 的激光的 S 偏振光成分被反射经过 1/4 波长板 6 被 导向物镜 3。然后， 该激光通过物镜 3 在光盘 1 的记录层上结成焦点， 其一部分被反射。以 后把该记录层反射的激光称为再生光。 再生光经由与去程相同的路径返回到偏振分束器 5。 再生光在去程以及回程中分别穿过 1/4 波长板成为 P 偏振光， 所以穿过偏振分束器 5， 通过 聚光透镜 8 在光电二极管 9 上结成焦点。
在此， 在参照光和来自记录层的反射光各自的从激光二极管 2 到光电二极管 9 的 光学距离的差足够小时， 参照光与再生光在光电二极管 9 上产生光学干涉。此时， 当两者的
相位差小时相互增强光强度， 与通过光电二极管单独接收来自记录层的反射光时相比可以 得到大的信号振幅。
入射到偏振分束器 5 的激光二极管的输出激光是直线偏振光， 所以通过适当地确 定其偏振面的角度， 能够选择再生光与参照光的强度比。
在此， 通过在光电二极管上来自记录层的反射光与参照光进行光学干涉， 为了充 分地增大再生信号强度， 需要两者强烈地干涉。这最基本的条件如上所述， 两者的相位差 小。但是， 为了使两者完全干涉， 仅进行相位匹配并不足够， 还需要使两者的波面形状也一 致。在图 3 中表示用于说明其样态的示意图。在图 3(a) 中， 为了能够容易理解波面形状给 予的影响， 作为极端的例子描绘了球面波和平面波的干涉。使这些球面波和平面波的行进 方向一致。此外， 球面波的波面是立体的波面， 难以在纸面上表述， 所以在图 3 中表示了包 含球面波的光轴的平面中的两者的截面形状。
在图 3(a) 虚线和实现分别表示平面波以及球面波的波面形状。此外， 在球面波的 光轴上使两者的相位匹配。根据图 3(a) 可知， 相对于球面波的近轴成分的相位与平面波一 致， 离开光轴的成分的相位不一致。即， 球面波的几乎全部的成分与平面波干涉。进一步 说， 当两个光波的波面形状在空间上不一致时， 不产生强的干涉。 例如， 即使是球面波彼此， 如图 3(b) 那样， 可知在两者的焦点位置不一致时， 不产生强的干涉。即， 当在再生中使用零 差检测时， 如果能够使轨道串扰成分光的波面形状与参照光的波面形状不一致， 则能够增 大信号成分另一方面不增大串扰成分， 所以作为结果再生信号成分相对于串扰成分的比升 高。即， 等同于限制了串扰成分。 在使用零差检测的再生系统中， 进行设计以便在光电二极管上， 参照光的波面形 状与来自再生轨道的再生光成分的波面形状尽可能一致。由此， 在想要通过上述的方针抑 制光电二极管输出中的轨道串扰成分时， 只要能够使轨道串扰成分光的波面形状与来自再 生轨道的反射光的波面形状不同即可。
作为使来自再生轨道的反射光的波面形状与来自相邻轨道的串扰成分的波面形 状不同的一个方法， 考虑足够地增大相邻的轨道相互在光盘厚度方向上的距离 ( 记录深 度 )。由此， 轨道串扰成分成为散焦状态， 可以作出相当于图 3(b) 的状态。在空间记录中， 能够如此充分增大相邻的轨道相互在光盘厚度方向上的距离 ( 记录深度 )。
在图 4(a) 以及图 4(b) 中表示基于来自记录空间中的记录标记的反射光的光电二 极管输出的散焦以及轨道偏移依存性的计算结果。图 4(a) 是使用现有的光盘再生系统的 情况， 图 4(b) 是使用零差检测系统的情况。关于计算， 假设空间记录， 使记录标记的反射率 为有限的值， 另一方面， 使标记以外全部的反射率为 0。 即， 假设在透明的物质中存在由具有 有限的反射率和有限的面积的记录标记形成的轨道。 此外， 设光的波长与 DB 相同为 405nm， 透镜的 NA 也相同为 0.85。假设轨距为 320nm， 在相邻的轨道中存在相同的标记。设标记的 宽度为轨距的 1/3， 设标记与空白的长度都为 596nm。
图 4(a) 以及图 4(b) 的横轴为轨道偏移， 纵轴表示反射光量。此外， 针对每个散焦 量， 描绘了轨道偏移方向的反射光量变化。
当着眼于图 4(a) 的标记正上方 ( 轨道偏移 0nm) 的变化时， 在现有的光盘方式中， 可以看到随着散焦量变大来自标记部的反射光量缓缓减小， 来自空白部的光量增大。 然后， 当散焦过甚时， 使标记和空白平均化。这对于本领域的技术人员来说容易理解。
另一方面， 当着眼于图 4(b) 的零差检测时的标记正上方 ( 轨道偏移 0nm) 的变化 时， 与图 4(a) 的情况相同， 随着散焦量变大， 来自标记部的反射光量减少。但是， 该减少速 度与现有方式相比更快速。 这是因为如上所述当散焦变大时再生光和参照光的波面形状的 差变大， 所以振幅放大率降低。
然后， 当着眼于轨道与轨道间的中间 ( 轨道偏移 160nm) 正上方的变化时， 在图 4(a) 的现有的再生系统的例子中， 可以看到来自空白部的反射光量增大。另一方面， 在图 4(b) 的零差检测时， 与现有方式相反， 随着散焦量增大反射光量减少。减少的理由在于， 与 标记正上方的情况相同， 与参照光的波面形状的差异变大。
即， 如果使用零差检测， 则可以充分地增大相邻的轨道相互在光盘厚度方向的距 离 ( 记录深度 )， 由此能够降低来自相邻轨道的串扰。通过使用该特性， 能够使轨距变窄。
以上的现象是在特定的计算条件下得到的。 但是， 考虑其原因， 上述的结论具有普 遍性， 即使在常识的范围内变更作为计算条件的轨距或标记宽度等参数也大体成立。
在图 1(a) 中， 表示了实施本发明的一例的说明图。此外， 在图 1(b) 中为了比较表 示了使用现有的再生光学系统时的例子。图 1(a) 以及图 1(b) 是一种说明图， 其表示从在 光盘的半径方向上切断后的截面观测在不具有物理上定义的记录层的光盘的记录区域中， 通过空间记录记录的轨道 10 的配置。即， 横轴表示光盘的半径方向， 纵轴表示从光盘表面 开始的深度方向。在专利文献 1 等公开的空间记录中， 在使主波束在光盘中设置的基准面 上聚焦的状态下进行记录。 此外， 在基准面上设置了螺旋状的引导沟， 所以当从光盘的半径 方向的截面观察时， 如图 1(b) 所示， 可以看到由记录标记列形成的轨道构成虚拟的记录层 ( 以后简称为记录层 11)。
相对于现有技术， 在本发明中如图 1(a) 所示那样， 并非将记录层 11 中的轨道配置 在单一平面上， 相邻的轨道彼此的记录深度不同。在该例子中， 具有一定的深度偏移 a， 与 相邻轨道的记录深度交互地变化。此时， 把与记录深度不同的相邻轨道在半径方向的距离 q 设为有效轨距。如关于图 3(a) 所述那样， 把深度偏移 a 设定为通过使用零差检测法进行 再生， 充分抑制来自相邻轨道的串扰所需要的深度。
图 5 是表示深度偏移的效果的计算例。图 5 是在进行了图 1(a) 所示的轨道配置 时， 对于在某个轨道的中央观测到的由于来自相邻轨道的反射光 ( 串扰成分光 ) 引起的光 电二极管的输出变化， 使用在该轨道中央的输出进行标准化， 并进行描绘。横轴是散焦量， 为了比较表示了使用现有方式的再生光学系统和零差检测系统的情况。 实线表示使用零差 检测系统的情况。再生光学系统和轨距等的计算条件与图 4 相同。
根据图 5 可知， 在现有的再生光学系统中不具有基于深度偏移的轨道串扰抑制效 果， 不如说对于大的深度偏移， 轨道串扰的影响变大。 另一方面， 在使用零差检测时， 随着深 度偏移变大， 来自相邻轨道的反射光的影响单调减少。可以认为图 5 所示的曲线图相当于 再生信号中的轨道串扰成分的最高等级。于是， 深度偏移为 0， 再生信号中的轨道串扰的比 率大约相当于 -8dB。这是即使使用当前已实用化的光盘信号处理技术， 也难以实现实用的 误差率的等级。对此， 把深度偏移设为与使用的再生光学系统的焦点深度 560nm 大体匹配 的 600nm， 大幅降低至 -17dB。这虽然无法说是与现有的光盘相比良好的条件， 但是为通过 纠错码的高度发展能够充分实用化的范围。
然后， 参照图 1(a) 以及图 1(b) 叙述记录区域 ( 记录空间 ) 中的每单位截面面积的轨道数 ( 以后简称为轨道密度 )。首先， 考虑现有的情况。为了简单， 使记录层的间隔为 恒定值 d。此外， 当设轨距为 p 时， 轨道密度 m 通过 m ＝ 1/(pd) 来赋予。另一方面， 关于基 于本范明的情况， 因为有效的层间隔增加到 d+2a， 所以记录区域中的每单位截面面积的轨 道数 n 通过 n ＝ 1/(q(d+2a)) 赋予。由此， 例如作为与 BD XL 相同程度的例子， 当对于 d ＝ 10000nm、 p ＝ 320nm 设 q ＝ p/2 ＝ 160nm、 a ＝ 1000nm 时成为 n/m ＝ 1.67， 可以实现与目前 相比大约 1.67 倍的轨道密度。此外， 当关于 q ＝ p/2 求出 n ＞ m 的条件时， 成为 a ＜ d/4。 对于层间隔不恒定的情况， 使用平均的层间隔应用上述结论即可。
目前， 在同一面内形成了同一记录层中的轨道。在 DVD-RAM 那样的岸沟记录方式 的光盘中， 在岸和沟的双方进行了记录， 所以严格来说在几何学上不在同一平面内。但是， 在 DVD-RAM 时， 沟的深度比再生光的焦点深度浅， 是再生光的波长的大约 1/6， 所以岸和沟 在光学上在同一平面内。即， 无论来自岸、 沟哪一个的反射光的波面形状都可以看做相同。
然后， 使用图 6 说明记录动作。光盘 1 在基板 22 上形成了由记录材料形成的记录 区域 20。记录材料是硝化纤维素类树脂。在基板 22 的成型时在其表面上同时形成引导沟， 在其上面附着反射膜由此形成了参照面 21。在参照面 21 上形成记录区域 20。在初始状态 下记录区域 20 是均质的， 在内部不具有物理上规定记录位置的层。图 6 相当于从在半径方 向上切断后的截面观测记录中的样子。通过物镜 3 引导波束 23 在参照面 21 上结成焦点。 引导波束 23 是红色的激光。引导波束 23 使用参照面 21 得到聚焦信号和寻轨信号。主波 束 24 通过物镜 3 在预先指定的记录深度上结成焦点。为了在指定的记录深度上结成记录 光的焦点， 需要根据从光盘表面开始的距离修正球面像差， 关于该方法如果是本领域的技 术人员可以容易地理解， 在此省略说明。 在以下的说明中， 为了方便， 把在本发明中记录的记录层中的、 靠近参照面 21 的 一侧的轨道的集合称为 A 层 25， 把远侧称为 B 层 26。在参照面 21 上形成的引导沟是单螺 旋。当在 A 层中记录时， 引导波束针对参照层的沟实施寻轨， 在沟的正上方从内周向外周形 成由空隙列形成的轨道。
在直到最外周完成了 A 层的记录后在 B 层记录。图 7 表示其样态的示意图。在 B 层记录时， 引导波束 23 再次从内周针对岸实施寻轨， 在岸的正上方形成轨道。在上述的例 子中， 假设记录方向为从内周向外周， 但是通过螺旋和光盘的旋转方向还可以是从外周向 内周。在上述的例子中把参照层设置在基板与记录区域的边界， 但是还可以设置在光盘的 光入射面附近。
此外， 实际上形成多个复合记录层， 但为了简单在图 1 中仅记载了两个复合记录 层。为了在某个复合记录层之后在另一个复合记录层中进行记录时， 使记录光焦点的从参 照面的记录深度变化 d， 再次进行与上述相同的工序来进行记录。
在再生已记录的轨道时， 理所当然能够使用参照层进行聚焦以及寻轨控制。还可 以如非专利文献 1 那样， 不使用参照层， 从已记录的记录层以及轨道直接检测聚焦误差信 号以及轨道误差信号。
当在记录过程中的层追加记录时， 在参照控制方式中由于驱动器的个体差异或设 计的差异， 有时记录光的焦点的深度与已记录的轨道不同。 这成为互换性降低的原因。 作为 解决该问题的一个方法， 具有以下的方法 ： 从已记录的记录层中的轨道检测聚焦误差信号 和轨道误差信号， 校正从已记录轨道和参照层检测到的聚焦误差信号以及轨道误差信号。
在采用该方法时， 进行追加记录在 A 层或是在 B 层中顺序不同。
图 8 是基于本发明的光盘装置的结构图。是用于说明在再生时或追加记录前校正 主波束的焦点位置的顺序的结构， 省略了在该说明中不需要的构成要素。零差检测以及零 差检测所需要的再生光和参照光的干涉也与此处的说明无关， 所以省了图示和说明。该例 子的特征在于， 可以选择在用于聚焦以及寻轨的反馈控制的误差信号的检测中， 使用参照 波束还是使用主波束。
主波束的光源是蓝色激光二极管 31， 其发出的蓝色激光通过准直透镜 4a 被变换 为平行光， 在通过中继透镜 33 接受球面像差修正后透过偏振分束器 5a， 通过 1/4 波长板 6a 变换为圆偏振光。然后， 在通过二向色棱镜 32 反射后， 通过物镜 3 在光盘 1 的记录区域内 结成焦点。 在此， 如果主波束的焦点在已记录的记录层中， 则通过记录标记主波束的一部分 被反射， 返回到偏振分束器 5a。在该期间因为再次穿过了 1/4 波长板 6a， 所以偏振方向成 为与去程相差 90°， 所以通过偏振分束器 5a 被反射， 通过非对称会聚透镜 35a 会聚在 4 分 割光电二极管 34a 上。通过非对称会聚透镜 35a 故意地产生像散， 通过与四分割光电二极 管 34a 的组合， 通过像散方式得到聚焦误差信号。关于非对称会聚透镜， 即使通过球面透镜 与圆柱透镜的组合也可以得到相同的功能。此外， 同时还从四分割光电二极管的输出中得 到轨道误差信号， 这对于本领域的技术人员来说是公知的。 引导波束的光源是红色激光二极管 36， 其发出的红色激光通过准直透镜 4b 被变 换为平行光， 透过偏振分束器 5b， 通过 1/4 波长板 6b 变换为圆偏振光。 然后， 在透过二向色 棱镜 32 后， 通过物镜 3 在光盘 1 的参照面结成焦点。在参照面引导波束的一部分被反射， 返回到偏振分束器 5b。在该期间因为再次穿过了 1/4 波长板 6b， 所以偏振方向成为与去程 相差 90°， 所以通过偏振分束器 5b 被反射， 通过非对称会聚透镜 35b 会聚在 4 分割光电二 极管 34b 上。通过非对称会聚透镜 35b 故意地产生像散， 通过与四分割光电二极管 34b 的 组合， 通过像散方式得到聚焦误差信号。
从通过蓝色系统或红色系统检测到的误差信号中， 根据需要通过选择器 37 选择 某一种误差信号， 并发送给控制装置 38。控制装置 38 使用输入的误差信号驱动执行器 39， 进行透镜的聚焦以及寻轨的反馈控制。
然后在图 8 所示的例子中， 使用图 8 和图 9 说明在记录过程中的 A 层追加记录的 情况。 如上所述， 在开始追加记录之前， 需要使作为记录光使用的主波束的焦点的深度与该 A 层中的已记录的轨道的深度一致。首先， 在通过选择器 37 选择了从红色系统检测到的聚 焦误差信号后， 通过执行器 39 驱动物镜 3 以使该聚焦误差信号变得极小， 如图 9 所示搜寻 到该 A 层的已记录的区域。此时， 当然把主波束 24 的功率设定为再生时的等级。此时， 如 果通过主波束检测到的聚焦误差信号也是误差为 0， 则主波束 24 的焦点位置与该 A 层中的 已记录轨道相同， 所以即使一边使用引导波束 23 控制聚焦一边进行追加记录也不会产生 问题。但是， 在两者中存在无法忽视的不一致时， 调整中继透镜 33 修正主波束的聚焦位置， 直到通过主波束检测到的聚焦误差信号变得极小， 典型的是成为 0 为止。在该调整结束的 阶段， 能够仅通过基于引导波束的针对参照面的聚焦控制， 将主波束的焦点维持在与已记 录的 A 层的轨道相同的深度上。
关于寻轨误差， 也确认在通过引导波束检测到的寻轨误差信号和通过主波束检测 到的寻轨误差信号之间存在差异， 在存在差异时， 针对通过引导波束检测到的寻轨误差信
号电气地相加偏移信号来对其修正。然后， 在进行基于引导波束的控制的同时主波束逼近 追加记录轨道位置 27 的时刻， 开始追加记录。通过使用主波束从已记录的轨道再生地址和 帧信息， 来取得追加记录开始的时刻。此外， 还可以使用从参照面的表面构造取得的方式。 然后， 一边在与 A 层相同的深度位置记录信息一边形成记录轨道， 由此向记录过程中的 A 层 进行追加记录。
以上叙述了向 A 层进行追加记录的情况， 在 A 层的再生时也可以通过同样的操作 使主波束的焦点聚焦在 A 层上。
然后， 使用图 10 说明在记录过程中的 B 层进行追加记录的情况。与在 A 层进行追 加记录的情况相同， 在开始追加记录之前， 需要使主波束的焦点的深度与该 B 层中的已记 录的轨道的深度一致。当在记录过程中的 B 层进行追加记录时， 在 A 层与 B 层的间隔显著 小于层间隔 d 时， 如图 11 所示， 有时在聚焦误差信号上无法分离地观测 A 层和 B 层。此时， 为了使主波束的焦点深度与已记录的 B 层的记录深度一致， 需要采用以下叙述的方法。
图 11 示意地表示在存在记录过程中的 B 层的记录层中得到的聚焦误差信号 (FES)。在仅在 A 层进行了记录的部位， 作为 FES 曲线观测到 A 层 FES 曲线 40。因为不单独 存在 B 层， 所以 B 层 FES 曲线 42 是无法直接观测的虚拟的 FES 曲线。但是， 其形状与 A 层 FES 曲线大体相同， 与横轴的交叉位置相差深度偏移的量。并且， 在 A 层和 B 层都进行了记 录的部位， 作为 FES 曲线， 观测到相当于将 A 层 FES 曲线与 B 层 FES 曲线合成观测到的曲线 的合成 FES 曲线 41。 然后， 在使用实际上能够观测的 A 层 FES 曲线调整了主波束的焦点位置的情况下， 调整到图 11 的 A 点。或者， 在使用实际上能够观测的合成 FES 曲线 41 调整了主波束的焦 点位置的情况下， 调整为图 11 中的 C 点。无论哪个点， 都与本来应该调整的 B 点不同。
应该成为目标的 B 点处于无法直接观测的曲线上。如上所述， 期待 B 层 FES 曲线 的形状以及振幅与 A 层 FES 曲线大体相同。因此， 假定两者的形状以及振幅相同， 使用实际 能够观测的 A 层 FES 曲线以及合成 FES 曲线推定 B 点的位置。即， 在通过选择器 37 选择了 从红色系统检测到的聚焦误差信号后， 在该记录层搜寻到仅 A 层已记录的区域。此时， 执行 器 39 驱动物镜 3， 使引导波束 23 的焦点聚焦在参照面 21 上。然后， 把选择器 37 切换为蓝 色系统， 调整中继透镜 33 来修正主波束的聚焦位置， 直到通过主波束检测到的聚焦误差信 号成为 0 为止。在该调整结束的阶段， 主波束的焦点位于与已记录的 A 层的轨道相同的深 度上。即， 求出 A 点。存储此时的中继透镜 33 的位置。
然后， 如图 10 所示， 通过选择器 37 选择通过红色系统的四分割光电二极管 34b 检 测到的误差信号， 在该记录层中一边进行使用参照波束的聚焦控制一边搜寻到 A 层以及 B 层都已记录的区域， 调整中继透镜 33 修正主波束的聚焦位置直到通过主波束检测到的聚 焦误差成为 0 为止。在该调整结束的阶段求出了 C 点。存储此时的中继透镜 33 的位置。
因为假定 B 层 FES 曲线的形状以及振幅与 A 层 FES 曲线相同， 所以在图 11 中 B 点 与 C 点的距离应该与 A 点与 C 点的距离相等。根据以上， 可以推定在 B 层记录时应该设定 的中继透镜的位置。即， 根据与 A 点对应的中继透镜 33 的位置、 与 C 点对应的中继透镜 33 的位置， 求出在 B 层记录时应该设定的中继透镜的位置， 把中继透镜 33 调整到求出的位置。 通过该调整， 使主波束的焦点会聚在与 B 层相同的深度位置上， 所以一边在主波束逼近追 加记录轨道位置 27 的时刻记录信息一边形成轨道， 由此能够进行向 B 层的追加记录。
以上叙述了向 B 层进行追加记录的情况， 再生时也需要相同的操作。即， 在再生 A 层、 B 层都已记录的记录层时， 当通过主波束检测并控制聚焦误差时， 此时检测的 FES 曲线 是合成 FES 曲线 41， 焦点会聚在 A 层和 B 层的中间。为了使主波束的焦点正确地汇聚在目 标层上的方法， 考虑以下方法 ： 一边调整再生信号的品质一边对聚焦信号相加电气的偏移。 但是该方法需要花费时间。
因此， 使 B 层的一部分保持未记录， 首先， 在仅 A 层进行了记录的区域中通过主波 束检测聚焦误差， 驱动执行器 39 控制物镜 3 的焦点位置， 以使聚焦误差信号变得极小。存 储此时的执行器驱动电压的时间平均值。这相当于图 11 的 A 点。然后， 移动到 A 层、 B 层都 已经录的区域， 通过主波束检测聚焦误差， 驱动执行器 39 控制物镜 3 的焦点位置， 以使聚焦 误差信号变得极小。然后， 存储此时的执行器驱动电压的时间平均值。这相当于图 11 的 C 点。根据这两个点的值推定 B 点的位置， 在再生 B 层时作为电气的偏移施加给执行器控制 信号。同样地， 在再生 A 层时， 把与图 11 的 A 点与 C 点的距离相当的偏移施加给执行器控 制信号。
图 12 表示光盘装置的结构的一例。光盘 1 通过主轴电动机 52 旋转。在拾取器 51 中装配了例如图 8 所示的在记录再生中使用的以光源、 物镜为首的光学系统等。因为是基 于本发明的装置， 在再生光学系统中使用零差检测方式。拾取器 51 通过滑动件 53 进行搜 寻。根据来自主电路 54 的指示进行搜寻以及主轴电动机的旋转等。在主电路中装配了信 号处理电路或反馈调节计等专用电路以及微处理器、 存储器等。控制整个光盘装置的动作 的是固件 55。固件 55 被存储在主电路中的存储器中。之前叙述的追加记录时的主波束的 焦点位置调整也是按照固件的指示来进行的。
本发明不限于上述的实施例， 包含各种变形例。 例如， 上述的实施例是为了容易理 解本发明而进行的详细说明， 但是不必具有说明的全部的结构。 此外， 可以将某个实施例的 结构的一部分置换为其他的实施例的结构， 此外， 可以在某个实施例的结构中加入其他实 施例的结构。此外， 关于各实施例的结构的一部分， 能够追加 / 删除 / 置换其他的结构。