JP2001023209A - 光学系の位置制御装置、光学系の位置制御方法および記録再生装置 - Google Patents
光学系の位置制御装置、光学系の位置制御方法および記録再生装置Info
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- JP2001023209A JP2001023209A JP11196744A JP19674499A JP2001023209A JP 2001023209 A JP2001023209 A JP 2001023209A JP 11196744 A JP11196744 A JP 11196744A JP 19674499 A JP19674499 A JP 19674499A JP 2001023209 A JP2001023209 A JP 2001023209A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学系と光学記録媒体との距離を近接場が形
成される領域外から領域内にすることが可能な光学系の
位置制御装置を提供する。 【解決手段】 光学系の位置制御装置の一例である光デ
ィスク駆動装置１００は、光学系と光ディスク５１との
距離（エアギャップ）が、近接場が形成される領域内と
なるように光学系の移動用アクチュエータを制御する制
御回路２８を有する。光学系の対向面には電極が形成さ
れており、この電極と光ディスク５１とが形成する静電
容量Ｃg と光ディスク５１での反射光とに基づき、制御
回路２８はアクチュエータを制御する。光ヘッド１内の
前記光学系は、レーザ光を収束させる対物レンズと、対
物レンズの通過レーザ光を収束させて光ディスク５１に
照射するソリッドイマージョンレンズとを有し、前記光
学系の開口数ＮＡは１よりも大きい。
成される領域外から領域内にすることが可能な光学系の
位置制御装置を提供する。 【解決手段】 光学系の位置制御装置の一例である光デ
ィスク駆動装置１００は、光学系と光ディスク５１との
距離（エアギャップ）が、近接場が形成される領域内と
なるように光学系の移動用アクチュエータを制御する制
御回路２８を有する。光学系の対向面には電極が形成さ
れており、この電極と光ディスク５１とが形成する静電
容量Ｃg と光ディスク５１での反射光とに基づき、制御
回路２８はアクチュエータを制御する。光ヘッド１内の
前記光学系は、レーザ光を収束させる対物レンズと、対
物レンズの通過レーザ光を収束させて光ディスク５１に
照射するソリッドイマージョンレンズとを有し、前記光
学系の開口数ＮＡは１よりも大きい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学記録媒体に収
束光を照射する光学系の位置制御装置と位置制御方法、
ならびに、収束光を光学記録媒体に照射して情報の記録
または再生を行う記録再生装置に関する。
束光を照射する光学系の位置制御装置と位置制御方法、
ならびに、収束光を光学記録媒体に照射して情報の記録
または再生を行う記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学装置としては、例えば、光ディスク
等の光学記録媒体を用いて情報の記録または再生を行う
記録再生装置、光学顕微鏡等がある。光学装置における
カットオフ空間周波数ｆc は、対物レンズの開口数（Nu
merical Aperture）ＮＡと光源の出力光の波長λとを用
いて、一般に次式で表される。
等の光学記録媒体を用いて情報の記録または再生を行う
記録再生装置、光学顕微鏡等がある。光学装置における
カットオフ空間周波数ｆc は、対物レンズの開口数（Nu
merical Aperture）ＮＡと光源の出力光の波長λとを用
いて、一般に次式で表される。
【０００３】
【数１】ｆc ＝２ＮＡ／λ …
【０００４】光源からの光の波長λが短いほど、また、
対物レンズの開口数ＮＡが大きいほど、その分解能は高
くなり、記録再生装置では高密度の記録ができ、光学顕
微鏡では詳細な観察が可能となる。対物レンズの開口数
ＮＡを大きくする手法として、ソリッドイマージョンレ
ンズ（ＳＩＬ：Solid Immersion Lens）を用いた近接場
(Near-field) 光学系が知られており、この手法によ
り、開口数が１を越える光学系が実現されている。
対物レンズの開口数ＮＡが大きいほど、その分解能は高
くなり、記録再生装置では高密度の記録ができ、光学顕
微鏡では詳細な観察が可能となる。対物レンズの開口数
ＮＡを大きくする手法として、ソリッドイマージョンレ
ンズ（ＳＩＬ：Solid Immersion Lens）を用いた近接場
(Near-field) 光学系が知られており、この手法によ
り、開口数が１を越える光学系が実現されている。
【０００５】近接場光学系およびソリッドイマージョン
レンズに関する参考文献としては、例えば、 S. M. Man
sfield, W. R. Studenmund, G. S. Kino, and K. Osat
o, "High-numerical-aperture lens system for optica
l storage," Opt. Lett. 18,pp.305-307 (1993) （以
下、「参考文献１」という。）がある。また、他の参考
文献として、例えば、 H. J. Mamin, B. D. Terris, an
d D. Rugar, "Near-field optical data storage," App
l. Phys. Lett. 68, pp.141-143 (1996)（以下、「参考
文献２」という。）がある。
レンズに関する参考文献としては、例えば、 S. M. Man
sfield, W. R. Studenmund, G. S. Kino, and K. Osat
o, "High-numerical-aperture lens system for optica
l storage," Opt. Lett. 18,pp.305-307 (1993) （以
下、「参考文献１」という。）がある。また、他の参考
文献として、例えば、 H. J. Mamin, B. D. Terris, an
d D. Rugar, "Near-field optical data storage," App
l. Phys. Lett. 68, pp.141-143 (1996)（以下、「参考
文献２」という。）がある。
【０００６】なお、ＵＳＰ４１８３０６０とＵＳＰ４３
００２２６には、光ディスクと電極との距離を静電容量
センサにより検出することが開示されているが、近接場
光学系およびソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）に
ついての記載はない。特開平８−２１２５７９号公報に
は、光ヘッドおよび光学記録媒体の発明が開示されてい
る。この公報には、対物レンズを第１のレンズホルダで
保持し、ソリッドイマージョンレンズを第２のレンズホ
ルダで保持し、第２のレンズホルダに導電性の素材を用
いて第２のレンズホルダ・光ディスク間の静電容量に基
づいてソリッドイマージョンレンズの位置制御を行うこ
とが開示されている。
００２２６には、光ディスクと電極との距離を静電容量
センサにより検出することが開示されているが、近接場
光学系およびソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）に
ついての記載はない。特開平８−２１２５７９号公報に
は、光ヘッドおよび光学記録媒体の発明が開示されてい
る。この公報には、対物レンズを第１のレンズホルダで
保持し、ソリッドイマージョンレンズを第２のレンズホ
ルダで保持し、第２のレンズホルダに導電性の素材を用
いて第２のレンズホルダ・光ディスク間の静電容量に基
づいてソリッドイマージョンレンズの位置制御を行うこ
とが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近接場光学系では、光
を効率良く光学記録媒体に照射するため、光学系と光学
記録媒体との距離（エアギャップ：Air Gap ）を、近接
場が形成される領域（近接場の領域）内に保つ必要があ
る。特に、開口数が１を越える場合では、エアギャップ
が前記領域よりも大きくなると、光学系・光学記録媒体
間の光の多重反射および干渉により光学記録媒体での光
強度がかなり低下するので、エアギャップを前記領域内
に保つことが重要になる。
を効率良く光学記録媒体に照射するため、光学系と光学
記録媒体との距離（エアギャップ：Air Gap ）を、近接
場が形成される領域（近接場の領域）内に保つ必要があ
る。特に、開口数が１を越える場合では、エアギャップ
が前記領域よりも大きくなると、光学系・光学記録媒体
間の光の多重反射および干渉により光学記録媒体での光
強度がかなり低下するので、エアギャップを前記領域内
に保つことが重要になる。
【０００８】本発明の第１の目的は、光学系と光学記録
媒体との距離を近接場が形成される領域外から領域内に
することが可能な光学系の位置制御装置と位置制御方法
とを提供することにある。本発明の第２の目的は、光源
からの光を光学系を介して光学記録媒体に照射して情報
の記録または再生を行う記録再生装置であって、光学系
と光学記録媒体との距離を近接場が形成される領域外か
ら領域内にすることが可能な記録再生装置を提供するこ
とにある。
媒体との距離を近接場が形成される領域外から領域内に
することが可能な光学系の位置制御装置と位置制御方法
とを提供することにある。本発明の第２の目的は、光源
からの光を光学系を介して光学記録媒体に照射して情報
の記録または再生を行う記録再生装置であって、光学系
と光学記録媒体との距離を近接場が形成される領域外か
ら領域内にすることが可能な記録再生装置を提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学系の位
置制御装置は、光学記録媒体との間で近接場を形成して
収束光を前記光学記録媒体に照射する光学系であって、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成された光学系
と、前記光学記録媒体の記録面とは直交するフォーカス
方向に前記光学系を移動させるアクチュエータと、前記
光学系と前記光学記録媒体との距離が、前記近接場が形
成される領域内となるように、前記電極および前記光学
記録媒体により形成される静電容量と前記光学記録媒体
の反射光とに基づいて前記アクチュエータを制御する制
御回路とを有する。
置制御装置は、光学記録媒体との間で近接場を形成して
収束光を前記光学記録媒体に照射する光学系であって、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成された光学系
と、前記光学記録媒体の記録面とは直交するフォーカス
方向に前記光学系を移動させるアクチュエータと、前記
光学系と前記光学記録媒体との距離が、前記近接場が形
成される領域内となるように、前記電極および前記光学
記録媒体により形成される静電容量と前記光学記録媒体
の反射光とに基づいて前記アクチュエータを制御する制
御回路とを有する。
【００１０】本発明に係る光学系の位置制御装置では、
好適には、レーザ光を前記光学系に供給するレーザと、
前記光学記録媒体における前記レーザ光の中央スポット
からの反射光を受光し、前記光学記録媒体と前記光学系
との間で前記レーザ光の波長および前記距離に基づいて
発生する干渉縞に応じた強度信号を生成する受光素子と
をさらに有し、前記制御回路は、前記距離を、前記領域
外の初期設定値から前記干渉縞が発生する中間目標値に
する場合は、前記静電容量に基づいて前記アクチュエー
タを制御し、前記距離を、前記中間目標値から前記領域
内の最終目標値にする場合は、前記強度信号に基づいて
前記アクチュエータを制御する。本発明に係る光学系の
位置制御装置では、より好適には、前記中間目標値は、
前記波長の１／４未満の正の値である。
好適には、レーザ光を前記光学系に供給するレーザと、
前記光学記録媒体における前記レーザ光の中央スポット
からの反射光を受光し、前記光学記録媒体と前記光学系
との間で前記レーザ光の波長および前記距離に基づいて
発生する干渉縞に応じた強度信号を生成する受光素子と
をさらに有し、前記制御回路は、前記距離を、前記領域
外の初期設定値から前記干渉縞が発生する中間目標値に
する場合は、前記静電容量に基づいて前記アクチュエー
タを制御し、前記距離を、前記中間目標値から前記領域
内の最終目標値にする場合は、前記強度信号に基づいて
前記アクチュエータを制御する。本発明に係る光学系の
位置制御装置では、より好適には、前記中間目標値は、
前記波長の１／４未満の正の値である。
【００１１】本発明に係る光学系の位置制御装置では、
好適には、前記光学記録媒体を回転させるモータと、前
記反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の出力信
号から、回転中の前記光学記録媒体の前記記録面におけ
る記録マークまたはピットの有無と前記距離とに応じた
ＲＦ信号を生成する生成回路とをさらに有し、前記制御
回路は、前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記
ＲＦ信号が生成される中間目標値にする場合は、前記静
電容量に基づいて前記アクチュエータを制御し、前記距
離を、前記中間目標値から前記領域内の最終目標値にす
る場合は、前記ＲＦ信号に基づいて前記アクチュエータ
を制御する。
好適には、前記光学記録媒体を回転させるモータと、前
記反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の出力信
号から、回転中の前記光学記録媒体の前記記録面におけ
る記録マークまたはピットの有無と前記距離とに応じた
ＲＦ信号を生成する生成回路とをさらに有し、前記制御
回路は、前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記
ＲＦ信号が生成される中間目標値にする場合は、前記静
電容量に基づいて前記アクチュエータを制御し、前記距
離を、前記中間目標値から前記領域内の最終目標値にす
る場合は、前記ＲＦ信号に基づいて前記アクチュエータ
を制御する。
【００１２】本発明に係る光学系の位置制御装置では、
好適には、前記反射光を受光する受光素子と、前記受光
素子の出力信号に基づいてフォーカス誤差信号を生成す
るフォーカス誤差検出回路とをさらに有し、前記制御回
路は、前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記フ
ォーカス誤差信号のＳ字曲線における線型区域内の中間
目標値にする場合は、前記静電容量に基づいて前記アク
チュエータを制御し、前記距離を、前記中間目標値から
前記領域内の最終目標値にする場合は、前記フォーカス
誤差信号に基づいて前記アクチュエータを制御する。
好適には、前記反射光を受光する受光素子と、前記受光
素子の出力信号に基づいてフォーカス誤差信号を生成す
るフォーカス誤差検出回路とをさらに有し、前記制御回
路は、前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記フ
ォーカス誤差信号のＳ字曲線における線型区域内の中間
目標値にする場合は、前記静電容量に基づいて前記アク
チュエータを制御し、前記距離を、前記中間目標値から
前記領域内の最終目標値にする場合は、前記フォーカス
誤差信号に基づいて前記アクチュエータを制御する。
【００１３】本発明に係る光学系の位置制御装置では、
好適には、前記光学系は、光を収束させる対物レンズと
この対物レンズの通過光を収束させて前記光学記録媒体
に照射するソリッドイマージョンレンズとを備えた第１
の光学系、または、前記対物レンズと前記ソリッドイマ
ージョンレンズとを一体化した第２の光学系を有する。
本発明に係る光学系の位置制御装置では、より好適に
は、前記光学記録媒体は、光ディスクであり、前記ソリ
ッドイマージョンレンズは、前記光ディスクとの対向面
のうち中央部が突起していると共にその周辺部が平坦で
あって当該周辺部には導電膜からなる前記電極が形成さ
れ、前記対物レンズの通過光を収束させて前記中央部を
通過させる。
好適には、前記光学系は、光を収束させる対物レンズと
この対物レンズの通過光を収束させて前記光学記録媒体
に照射するソリッドイマージョンレンズとを備えた第１
の光学系、または、前記対物レンズと前記ソリッドイマ
ージョンレンズとを一体化した第２の光学系を有する。
本発明に係る光学系の位置制御装置では、より好適に
は、前記光学記録媒体は、光ディスクであり、前記ソリ
ッドイマージョンレンズは、前記光ディスクとの対向面
のうち中央部が突起していると共にその周辺部が平坦で
あって当該周辺部には導電膜からなる前記電極が形成さ
れ、前記対物レンズの通過光を収束させて前記中央部を
通過させる。
【００１４】本発明に係る光学系の位置制御方法は、光
学記録媒体との間で近接場を形成して収束光を前記光学
記録媒体に照射する光学系であって前記光学記録媒体と
の対向面には電極が形成された光学系を、前記光学記録
媒体の記録面とは直交するフォーカス方向に移動させる
アクチュエータを制御することにより、前記光学系と前
記光学記録媒体との距離を制御する光学系の位置制御方
法であって、前記距離が、前記近接場が形成される領域
内となるように、前記電極および前記光学記録媒体によ
り形成される静電容量と前記光学記録媒体の反射光とに
基づき、前記アクチュエータを制御する工程を有する。
学記録媒体との間で近接場を形成して収束光を前記光学
記録媒体に照射する光学系であって前記光学記録媒体と
の対向面には電極が形成された光学系を、前記光学記録
媒体の記録面とは直交するフォーカス方向に移動させる
アクチュエータを制御することにより、前記光学系と前
記光学記録媒体との距離を制御する光学系の位置制御方
法であって、前記距離が、前記近接場が形成される領域
内となるように、前記電極および前記光学記録媒体によ
り形成される静電容量と前記光学記録媒体の反射光とに
基づき、前記アクチュエータを制御する工程を有する。
【００１５】本発明に係る光学系の位置制御方法では、
好適には、前記収束光はレーザ光からなり、前記光学記
録媒体における前記レーザ光の中央スポットからの反射
光を受光し、前記光学記録媒体と前記光学系との間で前
記レーザ光の波長および前記距離に基づいて発生する干
渉縞に応じた強度信号を生成する工程をさらに有し、前
記制御する工程は、前記距離が前記領域外の初期設定値
から前記干渉縞が発生する中間目標値となるように、前
記静電容量に基づいて前記アクチュエータを制御する工
程と、前記距離が前記中間目標値から前記領域内の最終
目標値となるように、前記強度信号に基づいて前記アク
チュエータを制御する工程とを有する。本発明に係る光
学系の位置制御方法では、より好適には、前記中間目標
値は、前記波長の１／４未満の正の値である。
好適には、前記収束光はレーザ光からなり、前記光学記
録媒体における前記レーザ光の中央スポットからの反射
光を受光し、前記光学記録媒体と前記光学系との間で前
記レーザ光の波長および前記距離に基づいて発生する干
渉縞に応じた強度信号を生成する工程をさらに有し、前
記制御する工程は、前記距離が前記領域外の初期設定値
から前記干渉縞が発生する中間目標値となるように、前
記静電容量に基づいて前記アクチュエータを制御する工
程と、前記距離が前記中間目標値から前記領域内の最終
目標値となるように、前記強度信号に基づいて前記アク
チュエータを制御する工程とを有する。本発明に係る光
学系の位置制御方法では、より好適には、前記中間目標
値は、前記波長の１／４未満の正の値である。
【００１６】本発明に係る光学系の位置制御方法では、
好適には、前記光学記録媒体を回転させる工程と、前記
反射光を受光し、回転中の前記光学記録媒体の前記記録
面における記録マークまたはピットの有無と前記距離と
に応じたＲＦ信号を生成する工程とをさらに有し、前記
制御する工程は、前記距離が前記領域外の初期設定値か
ら前記ＲＦ信号が生成される中間目標値となるように、
前記静電容量に基づいて前記アクチュエータを制御する
工程と、前記距離が前記中間目標値から前記領域内の最
終目標値となるように、前記ＲＦ信号に基づいて前記ア
クチュエータを制御する工程とを有する。
好適には、前記光学記録媒体を回転させる工程と、前記
反射光を受光し、回転中の前記光学記録媒体の前記記録
面における記録マークまたはピットの有無と前記距離と
に応じたＲＦ信号を生成する工程とをさらに有し、前記
制御する工程は、前記距離が前記領域外の初期設定値か
ら前記ＲＦ信号が生成される中間目標値となるように、
前記静電容量に基づいて前記アクチュエータを制御する
工程と、前記距離が前記中間目標値から前記領域内の最
終目標値となるように、前記ＲＦ信号に基づいて前記ア
クチュエータを制御する工程とを有する。
【００１７】本発明に係る光学系の位置制御方法では、
好適には、前記反射光を受光してフォーカス誤差信号を
生成する工程をさらに有し、前記制御する工程は、前記
距離が前記領域外の初期設定値から前記フォーカス誤差
信号のＳ字曲線における線型区域内の中間目標値となる
ように、前記静電容量に基づいて前記アクチュエータを
制御する工程と、前記距離が前記中間目標値から前記領
域内の最終目標値となるように、前記フォーカス誤差信
号に基づいて前記アクチュエータを制御する工程とを有
する。
好適には、前記反射光を受光してフォーカス誤差信号を
生成する工程をさらに有し、前記制御する工程は、前記
距離が前記領域外の初期設定値から前記フォーカス誤差
信号のＳ字曲線における線型区域内の中間目標値となる
ように、前記静電容量に基づいて前記アクチュエータを
制御する工程と、前記距離が前記中間目標値から前記領
域内の最終目標値となるように、前記フォーカス誤差信
号に基づいて前記アクチュエータを制御する工程とを有
する。
【００１８】本発明に係る光学系の位置制御装置および
位置制御方法では、例えば、前記光学系の開口数は、１
よりも大きく３以下であり、前記近接場が形成される領
域は、前記光学系と前記光学記録媒体とが非接触状態で
あって前記距離が５００ｎｍ以下の領域である構成とし
てもよい。
位置制御方法では、例えば、前記光学系の開口数は、１
よりも大きく３以下であり、前記近接場が形成される領
域は、前記光学系と前記光学記録媒体とが非接触状態で
あって前記距離が５００ｎｍ以下の領域である構成とし
てもよい。
【００１９】本発明に係る記録再生装置は、光源と、光
学記録媒体との間で近接場を形成して前記光源からの光
を収束させて前記光学記録媒体に照射する光学系であっ
て、前記光学記録媒体との対向面に電極が形成された光
学系と、前記光学記録媒体の記録面とは直交するフォー
カス方向に前記光学系を移動させるアクチュエータと、
前記光学系と前記光学記録媒体との距離が、前記近接場
が形成される領域内となるように、前記電極および前記
光学記録媒体により形成される静電容量と前記光学記録
媒体の反射光とに基づいて前記アクチュエータを制御す
る制御回路と、情報を記録する場合および情報を再生す
る場合に、前記光学記録媒体を回転させるモータと、情
報を記録する場合に、記録する情報に応じて前記光源か
らの光の強度を変調させる強度変調回路と、情報を再生
する場合に、前記光学記録媒体で反射した反射光から記
録情報を検出する情報検出回路とを有する。
学記録媒体との間で近接場を形成して前記光源からの光
を収束させて前記光学記録媒体に照射する光学系であっ
て、前記光学記録媒体との対向面に電極が形成された光
学系と、前記光学記録媒体の記録面とは直交するフォー
カス方向に前記光学系を移動させるアクチュエータと、
前記光学系と前記光学記録媒体との距離が、前記近接場
が形成される領域内となるように、前記電極および前記
光学記録媒体により形成される静電容量と前記光学記録
媒体の反射光とに基づいて前記アクチュエータを制御す
る制御回路と、情報を記録する場合および情報を再生す
る場合に、前記光学記録媒体を回転させるモータと、情
報を記録する場合に、記録する情報に応じて前記光源か
らの光の強度を変調させる強度変調回路と、情報を再生
する場合に、前記光学記録媒体で反射した反射光から記
録情報を検出する情報検出回路とを有する。
【００２０】本発明に係る記録再生装置では、好適に
は、前記光源は、レーザ光を前記光学系に供給するレー
ザであり、前記光学記録媒体における前記レーザ光の中
央スポットからの反射光を受光し、前記光学記録媒体と
前記光学系との間で前記レーザ光の波長および前記距離
に基づいて発生する干渉縞に応じた強度信号を生成する
受光素子をさらに有し、前記制御回路は、前記距離を、
前記領域外の初期設定値から前記干渉縞が発生する中間
目標値にする場合は、前記静電容量に基づいて前記アク
チュエータを制御し、前記距離を、前記中間目標値から
前記領域内の最終目標値にする場合は、前記強度信号に
基づいて前記アクチュエータを制御する。本発明に係る
記録再生装置では、より好適には、前記中間目標値は、
前記波長の１／４未満の正の値である。
は、前記光源は、レーザ光を前記光学系に供給するレー
ザであり、前記光学記録媒体における前記レーザ光の中
央スポットからの反射光を受光し、前記光学記録媒体と
前記光学系との間で前記レーザ光の波長および前記距離
に基づいて発生する干渉縞に応じた強度信号を生成する
受光素子をさらに有し、前記制御回路は、前記距離を、
前記領域外の初期設定値から前記干渉縞が発生する中間
目標値にする場合は、前記静電容量に基づいて前記アク
チュエータを制御し、前記距離を、前記中間目標値から
前記領域内の最終目標値にする場合は、前記強度信号に
基づいて前記アクチュエータを制御する。本発明に係る
記録再生装置では、より好適には、前記中間目標値は、
前記波長の１／４未満の正の値である。
【００２１】本発明に係る記録再生装置では、好適に
は、前記反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の
出力信号から、回転中の前記光学記録媒体の前記記録面
における記録マークまたはピットの有無と前記距離とに
応じたＲＦ信号を生成する生成回路とをさらに有し、前
記制御回路は、前記距離を、前記領域外の初期設定値か
ら前記ＲＦ信号が生成される中間目標値にする場合は、
前記静電容量に基づいて前記アクチュエータを制御し、
前記距離を、前記中間目標値から前記領域内の最終目標
値にする場合は、前記ＲＦ信号に基づいて前記アクチュ
エータを制御する。
は、前記反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の
出力信号から、回転中の前記光学記録媒体の前記記録面
における記録マークまたはピットの有無と前記距離とに
応じたＲＦ信号を生成する生成回路とをさらに有し、前
記制御回路は、前記距離を、前記領域外の初期設定値か
ら前記ＲＦ信号が生成される中間目標値にする場合は、
前記静電容量に基づいて前記アクチュエータを制御し、
前記距離を、前記中間目標値から前記領域内の最終目標
値にする場合は、前記ＲＦ信号に基づいて前記アクチュ
エータを制御する。
【００２２】本発明に係る記録再生装置では、好適に
は、前記反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の
出力信号に基づいてフォーカス誤差信号を生成するフォ
ーカス誤差検出回路とをさらに有し、前記制御回路は、
前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記フォーカ
ス誤差信号のＳ字曲線における線型区域内の中間目標値
にする場合は、前記静電容量に基づいて前記アクチュエ
ータを制御し、前記距離を、前記中間目標値から前記領
域内の最終目標値にする場合は、前記フォーカス誤差信
号に基づいて前記アクチュエータを制御する。
は、前記反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の
出力信号に基づいてフォーカス誤差信号を生成するフォ
ーカス誤差検出回路とをさらに有し、前記制御回路は、
前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記フォーカ
ス誤差信号のＳ字曲線における線型区域内の中間目標値
にする場合は、前記静電容量に基づいて前記アクチュエ
ータを制御し、前記距離を、前記中間目標値から前記領
域内の最終目標値にする場合は、前記フォーカス誤差信
号に基づいて前記アクチュエータを制御する。
【００２３】本発明に係る記録再生装置では、好適に
は、前記光学系は、光を収束させる対物レンズとこの対
物レンズの通過光を収束させて前記光学記録媒体に照射
するソリッドイマージョンレンズとを備えた第１の光学
系、または、前記対物レンズと前記ソリッドイマージョ
ンレンズとを一体化した第２の光学系を有する。本発明
に係る記録再生装置では、例えば、前記光学記録媒体
は、光ディスクであり、前記ソリッドイマージョンレン
ズは、前記光ディスクとの対向面のうち中央部が突起し
ていると共にその周辺部が平坦であって当該周辺部には
導電膜からなる前記電極が形成され、前記対物レンズの
通過光を収束させて前記中央部を通過させる構成として
もよい。
は、前記光学系は、光を収束させる対物レンズとこの対
物レンズの通過光を収束させて前記光学記録媒体に照射
するソリッドイマージョンレンズとを備えた第１の光学
系、または、前記対物レンズと前記ソリッドイマージョ
ンレンズとを一体化した第２の光学系を有する。本発明
に係る記録再生装置では、例えば、前記光学記録媒体
は、光ディスクであり、前記ソリッドイマージョンレン
ズは、前記光ディスクとの対向面のうち中央部が突起し
ていると共にその周辺部が平坦であって当該周辺部には
導電膜からなる前記電極が形成され、前記対物レンズの
通過光を収束させて前記中央部を通過させる構成として
もよい。
【００２４】本発明に係る光学系の位置制御装置は、レ
ーザ光を出力するレーザと、光学記録媒体との間で近接
場を形成し、前記レーザ光を収束させて前記光学記録媒
体に照射する光学系と、前記光学記録媒体の記録面とは
直交するフォーカス方向に前記光学系を移動させるアク
チュエータと、前記光学記録媒体における前記レーザ光
の中央スポットからの反射光を受光し、前記光学記録媒
体と前記光学系との距離および前記レーザ光の波長に基
づいて前記光学記録媒体と前記光学系との間で発生する
干渉縞に応じた強度信号を生成する受光素子と、前記光
学系と前記光学記録媒体との距離が、前記近接場が形成
される領域内となるように、前記強度信号に基づいて前
記アクチュエータを制御する制御回路とを有する。この
光学系の位置制御装置では、好適には、前記光学系の開
口数は、１よりも大きく３以下であり、前記近接場が形
成される領域は、前記光学系と前記光学記録媒体とが非
接触状態であって前記距離が５００ｎｍ以下の領域であ
り、前記制御回路は、前記距離が前記レーザ光の波長の
１／４倍未満に設定された目標値となるように前記アク
チュエータを制御する。
ーザ光を出力するレーザと、光学記録媒体との間で近接
場を形成し、前記レーザ光を収束させて前記光学記録媒
体に照射する光学系と、前記光学記録媒体の記録面とは
直交するフォーカス方向に前記光学系を移動させるアク
チュエータと、前記光学記録媒体における前記レーザ光
の中央スポットからの反射光を受光し、前記光学記録媒
体と前記光学系との距離および前記レーザ光の波長に基
づいて前記光学記録媒体と前記光学系との間で発生する
干渉縞に応じた強度信号を生成する受光素子と、前記光
学系と前記光学記録媒体との距離が、前記近接場が形成
される領域内となるように、前記強度信号に基づいて前
記アクチュエータを制御する制御回路とを有する。この
光学系の位置制御装置では、好適には、前記光学系の開
口数は、１よりも大きく３以下であり、前記近接場が形
成される領域は、前記光学系と前記光学記録媒体とが非
接触状態であって前記距離が５００ｎｍ以下の領域であ
り、前記制御回路は、前記距離が前記レーザ光の波長の
１／４倍未満に設定された目標値となるように前記アク
チュエータを制御する。
【００２５】制御回路は、光学系と光学記録媒体との距
離が、近接場が形成される領域内となるように、アクチ
ュエータを制御する。この制御回路は、光学系の対向面
の電極と光学記録媒体とで形成される静電容量および反
射光に基づいてアクチュエータを制御することで、静電
容量と反射光の何れか一方に基づいて制御する場合に比
べて、位置制御の範囲と信頼性とを向上することが可能
である。なお、光学系の位置制御装置は、前記距離およ
び前記波長に基づいて発生する干渉縞に応じた強度信号
を生成する受光素子を備えることで、前記強度信号に基
づいて前記アクチュエータを制御することにより、前記
干渉縞による光強度の変化を利用した焦点制御を行うこ
とが可能である。
離が、近接場が形成される領域内となるように、アクチ
ュエータを制御する。この制御回路は、光学系の対向面
の電極と光学記録媒体とで形成される静電容量および反
射光に基づいてアクチュエータを制御することで、静電
容量と反射光の何れか一方に基づいて制御する場合に比
べて、位置制御の範囲と信頼性とを向上することが可能
である。なお、光学系の位置制御装置は、前記距離およ
び前記波長に基づいて発生する干渉縞に応じた強度信号
を生成する受光素子を備えることで、前記強度信号に基
づいて前記アクチュエータを制御することにより、前記
干渉縞による光強度の変化を利用した焦点制御を行うこ
とが可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。本発明に係る光学系の位置制
御装置として、光ディスク駆動装置を例にとって説明す
る。
図面を参照して説明する。本発明に係る光学系の位置制
御装置として、光ディスク駆動装置を例にとって説明す
る。
【００２７】光ヘッド 図１は、光ヘッドの構成例を示す図である。この光ヘッ
ド１は、前記光ディスク駆動装置の光ピックアップに取
り付けてある。光ヘッド１は、対物レンズ２と、ソリッ
ドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）３と、レンズホルダ４
と、電磁アクチュエータ５とを有する。
ド１は、前記光ディスク駆動装置の光ピックアップに取
り付けてある。光ヘッド１は、対物レンズ２と、ソリッ
ドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）３と、レンズホルダ４
と、電磁アクチュエータ５とを有する。
【００２８】対物レンズ２は、前記光ピックアップ内の
光源である半導体レーザからレーザビームＬＢが供給さ
れ、このレーザビームＬＢを収束させてソリッドイマー
ジョンレンズ３に供給する。
光源である半導体レーザからレーザビームＬＢが供給さ
れ、このレーザビームＬＢを収束させてソリッドイマー
ジョンレンズ３に供給する。
【００２９】ソリッドイマージョンレンズ３は、対物レ
ンズ２を通過したレーザビームＬＢを収束させて光ディ
スク５１に供給する。このソリッドイマージョンレンズ
３は、球形レンズの一部を切り取った形状をしており、
一般的に、「Super Sphere SIL」または「Hyper Sphere
SIL」と呼ばれる。ソリッドイマージョンレンズ３は、
球面が対物レンズ３と対向し、球面とは反対側の面（底
面）が光ディスク５１と対向するように配置されてい
る。
ンズ２を通過したレーザビームＬＢを収束させて光ディ
スク５１に供給する。このソリッドイマージョンレンズ
３は、球形レンズの一部を切り取った形状をしており、
一般的に、「Super Sphere SIL」または「Hyper Sphere
SIL」と呼ばれる。ソリッドイマージョンレンズ３は、
球面が対物レンズ３と対向し、球面とは反対側の面（底
面）が光ディスク５１と対向するように配置されてい
る。
【００３０】レンズホルダ４は、対物レンズ２およびソ
リッドイマージョンレンズ３を所定の位置関係で一体に
保持する。ソリッドイマージョンレンズ３は、光軸と平
行なレーザビームＬＢが対物レンズ２に入射された場合
に、当該対物レンズ２からのレーザビームＬＢを収束さ
せてソリッドイマージョンレンズ３の底面の中央部を通
過させ、通過したレーザビームＬＢを光ディスク５１に
照射するようになっている。なお、対物レンズ２および
ソリッドイマージョンレンズ３は光軸が一致するように
配置され、この光軸上に前記中央部が位置している。
リッドイマージョンレンズ３を所定の位置関係で一体に
保持する。ソリッドイマージョンレンズ３は、光軸と平
行なレーザビームＬＢが対物レンズ２に入射された場合
に、当該対物レンズ２からのレーザビームＬＢを収束さ
せてソリッドイマージョンレンズ３の底面の中央部を通
過させ、通過したレーザビームＬＢを光ディスク５１に
照射するようになっている。なお、対物レンズ２および
ソリッドイマージョンレンズ３は光軸が一致するように
配置され、この光軸上に前記中央部が位置している。
【００３１】レンズホルダ４は導電性の部材を有してお
り、ソリッドイマージョンレンズ３の底面には後述する
ように導電膜が形成されており、前記底面の導電膜とレ
ンズホルダ４の前記導電性の部材は半田７を介して電気
的に接続されている。
り、ソリッドイマージョンレンズ３の底面には後述する
ように導電膜が形成されており、前記底面の導電膜とレ
ンズホルダ４の前記導電性の部材は半田７を介して電気
的に接続されている。
【００３２】電磁アクチュエータ５は、レンズホルダ４
を移動させる。この電磁アクチュエータ５は、不図示の
フォーカシング・アクチュエータおよびトラッキング・
アクチュエータを有する。前記フォーカシング・アクチ
ュエータは、光ディスク５１の記録面とは直交するフォ
ーカス方向にレンズホルダ４を移動させ、ソリッドイマ
ージョンレンズ３と光ディスク５１とを所定の距離に保
持する。前記トラッキング・アクチュエータは、レンズ
ホルダ４を光ディスク５１の半径方向（またはトラッキ
ング方向）に移動させ、ソリッドイマージョンレンズ３
を通過したレーザビームＬＢを光ディスク５１のトラッ
クの中心に保持する。
を移動させる。この電磁アクチュエータ５は、不図示の
フォーカシング・アクチュエータおよびトラッキング・
アクチュエータを有する。前記フォーカシング・アクチ
ュエータは、光ディスク５１の記録面とは直交するフォ
ーカス方向にレンズホルダ４を移動させ、ソリッドイマ
ージョンレンズ３と光ディスク５１とを所定の距離に保
持する。前記トラッキング・アクチュエータは、レンズ
ホルダ４を光ディスク５１の半径方向（またはトラッキ
ング方向）に移動させ、ソリッドイマージョンレンズ３
を通過したレーザビームＬＢを光ディスク５１のトラッ
クの中心に保持する。
【００３３】なお、ソリッドイマージョンレンズ３は、
レーザビームＬＢを無収差に収束するように設計されて
おり、Stigmatic Focusingの条件を満たすようになって
いる。このソリッドイマージョンレンズ３は、光ディス
ク５１の記録面に焦点が結ばれるように、対物レンズ２
からのレーザビームＬＢを集光する。光軸方向のソリッ
ドイマージョンレンズ３の厚さｔは、前記球形レンズの
半径ｒと屈折率ｎとを用いて、次式で表される。
レーザビームＬＢを無収差に収束するように設計されて
おり、Stigmatic Focusingの条件を満たすようになって
いる。このソリッドイマージョンレンズ３は、光ディス
ク５１の記録面に焦点が結ばれるように、対物レンズ２
からのレーザビームＬＢを集光する。光軸方向のソリッ
ドイマージョンレンズ３の厚さｔは、前記球形レンズの
半径ｒと屈折率ｎとを用いて、次式で表される。
【００３４】
【数２】ｔ＝ｒ×（１＋１／ｎ） …
【００３５】また、前記参考文献２によれば、対物レン
ズ２およびソリッドイマージョンレンズ３からなる光学
系１０の開口数ＮＡeff は、対物レンズ２の開口数ＮＡ
objと、ソリッドイマージョンレンズ３の屈折率ｎとを
用いて、次式で表される。
ズ２およびソリッドイマージョンレンズ３からなる光学
系１０の開口数ＮＡeff は、対物レンズ２の開口数ＮＡ
objと、ソリッドイマージョンレンズ３の屈折率ｎとを
用いて、次式で表される。
【００３６】
【数３】ＮＡeff ＝ｎ2 ×ＮＡobj …
【００３７】本実施の形態では、一例として、対物レン
ズ２の開口数ＮＡobj ＝０．４５とし、ソリッドイマー
ジョンレンズ３の屈折率ｎ＝１．８３とする。この場
合、上式により、光学系１０の開口数ＮＡeff ≒１．
５となる。また、レーザビームＬＢの波長λは一例とし
てλ＝６４０ｎｍとし、近接場を形成するためにエアギ
ャップＡを一例として０＜Ａ≦１００ｎｍとし、好まし
くはＡ≒５０ｎｍに維持する。
ズ２の開口数ＮＡobj ＝０．４５とし、ソリッドイマー
ジョンレンズ３の屈折率ｎ＝１．８３とする。この場
合、上式により、光学系１０の開口数ＮＡeff ≒１．
５となる。また、レーザビームＬＢの波長λは一例とし
てλ＝６４０ｎｍとし、近接場を形成するためにエアギ
ャップＡを一例として０＜Ａ≦１００ｎｍとし、好まし
くはＡ≒５０ｎｍに維持する。
【００３８】ソリッドイマージョンレンズ 図２は、ソリッドイマージョンレンズの構成例を示す図
である。ソリッドイマージョンレンズ３が光ディスク５
１と対向する対向面（底面）は、直径Ｄ＝１．５ｍｍで
あり、中央部３ａが突起していると共に、その周辺部３
ｂは平坦になっている。中央部３ａの突起は、高さが約
２μｍであり、直径φ≒４０μｍである。
である。ソリッドイマージョンレンズ３が光ディスク５
１と対向する対向面（底面）は、直径Ｄ＝１．５ｍｍで
あり、中央部３ａが突起していると共に、その周辺部３
ｂは平坦になっている。中央部３ａの突起は、高さが約
２μｍであり、直径φ≒４０μｍである。
【００３９】周辺部３ｂの平坦面には、アルミニウム等
の導電膜６が蒸着等により形成されて覆われており、こ
の導電膜の膜厚は、前記突起の高さ（約２μｍ）よりも
薄い。この導電膜６と光ディスク５１のアルミニウム等
の反射膜（記録膜）は、ソリッドイマージョンレンズ３
の平坦面と光ディスク５１との間隔ｈに応じた静電容量
Ｃg を形成する。
の導電膜６が蒸着等により形成されて覆われており、こ
の導電膜の膜厚は、前記突起の高さ（約２μｍ）よりも
薄い。この導電膜６と光ディスク５１のアルミニウム等
の反射膜（記録膜）は、ソリッドイマージョンレンズ３
の平坦面と光ディスク５１との間隔ｈに応じた静電容量
Ｃg を形成する。
【００４０】この静電容量Ｃg は、周辺部３ｂと光ディ
スク５１との対向面積Ｓと間隔ｈとを用いて、次式で
表される。なお、前記導電膜の膜厚は、間隔ｈに比べて
無視できる程度に小さいものとする。
スク５１との対向面積Ｓと間隔ｈとを用いて、次式で
表される。なお、前記導電膜の膜厚は、間隔ｈに比べて
無視できる程度に小さいものとする。
【００４１】
【数４】Ｃg ＝ε0 ×εr ×Ｓ／ｈ …
【００４２】但し、ε0 は真空の誘電率であり、その値
は、８．８５４×１０-12 Ｆ／ｍである。εr は比誘電
率であり、その値は空気中ではほぼ１である。
は、８．８５４×１０-12 Ｆ／ｍである。εr は比誘電
率であり、その値は空気中ではほぼ１である。
【００４３】対向面積Ｓは、前記底面の直径Ｄ＝１．５
ｍｍであるので、Ｓ＝π×（Ｄ／２）2 ≒１．７６７×
１０-6ｍ2 となる。間隔ｈは、中央部３ａの突起が光デ
ィスク５１に接触するとき、すなわち光学系１０と光デ
ィスク５１との距離（エアギャップ）Ａが０ｎｍのとき
に最小値２μｍとなる。間隔ｈは、エアギャップＡが５
０ｎｍ，１００ｎｍ，２００ｎｍの場合に、それぞれ
２．０５μｍ，２．１０μｍ，２．２０μｍとなる。
ｍｍであるので、Ｓ＝π×（Ｄ／２）2 ≒１．７６７×
１０-6ｍ2 となる。間隔ｈは、中央部３ａの突起が光デ
ィスク５１に接触するとき、すなわち光学系１０と光デ
ィスク５１との距離（エアギャップ）Ａが０ｎｍのとき
に最小値２μｍとなる。間隔ｈは、エアギャップＡが５
０ｎｍ，１００ｎｍ，２００ｎｍの場合に、それぞれ
２．０５μｍ，２．１０μｍ，２．２０μｍとなる。
【００４４】したがって、エアギャップＡが０ｎｍ，５
０ｎｍ，１００ｎｍ，２００ｎｍの場合の静電容量Ｃg
は、上式から、それぞれ約７．８２ｐＦ，約７．６３
ｐＦ，約７．４５ｐＦ，約７．１１ｐＦとなる。このよ
うに、エアギャップＡに応じて静電容量Ｃg が変化する
ので、この静電容量Ｃg を用いてエアギャップＡを検出
することができ、静電容量Ｃg を用いて電磁アクチュエ
ータ５のサーボ制御を行うことでエアギャップＡを近接
場の領域内とすることが可能である。
０ｎｍ，１００ｎｍ，２００ｎｍの場合の静電容量Ｃg
は、上式から、それぞれ約７．８２ｐＦ，約７．６３
ｐＦ，約７．４５ｐＦ，約７．１１ｐＦとなる。このよ
うに、エアギャップＡに応じて静電容量Ｃg が変化する
ので、この静電容量Ｃg を用いてエアギャップＡを検出
することができ、静電容量Ｃg を用いて電磁アクチュエ
ータ５のサーボ制御を行うことでエアギャップＡを近接
場の領域内とすることが可能である。
【００４５】また、ソリッドイマージョンレンズ３の対
向面の中央部３ａを突起させ、その周辺部３ｂに突起の
高さよりも薄く導電膜６を形成しているので、導電膜６
が中央部３ａよりも光ディスク５１に近づいて光ディス
ク５１に接触することを防止することができる。また、
図１に示したように、導電膜６と導電性のレンズホルダ
４とを半田７で電気的に接続しているので、導電膜６に
対する配線接続をレンズホルダ４を介して容易に行うこ
とができる。
向面の中央部３ａを突起させ、その周辺部３ｂに突起の
高さよりも薄く導電膜６を形成しているので、導電膜６
が中央部３ａよりも光ディスク５１に近づいて光ディス
ク５１に接触することを防止することができる。また、
図１に示したように、導電膜６と導電性のレンズホルダ
４とを半田７で電気的に接続しているので、導電膜６に
対する配線接続をレンズホルダ４を介して容易に行うこ
とができる。
【００４６】光ディスク駆動装置１００ 図３は、本発明に係る光学系の位置制御装置の第１の実
施の形態に係る光ディスク駆動装置を示す概略的なブロ
ック構成図である。この光ディスク駆動装置１００に
は、図１の光ヘッド１を光ピックアップに取り付けてあ
る。光ディスク駆動装置１００は、一例として、半導体
レーザからのレーザ光を光学系を介して光ディスク５１
に照射して情報の記録または再生を行う記録再生装置に
設置される。
施の形態に係る光ディスク駆動装置を示す概略的なブロ
ック構成図である。この光ディスク駆動装置１００に
は、図１の光ヘッド１を光ピックアップに取り付けてあ
る。光ディスク駆動装置１００は、一例として、半導体
レーザからのレーザ光を光学系を介して光ディスク５１
に照射して情報の記録または再生を行う記録再生装置に
設置される。
【００４７】光ディスク駆動装置１００は、光ヘッド１
と、光ピックアップ１２と、スピンドルモータ１１と、
電圧制御発振器（ＶＣＯ）１３と、参照用の電圧制御発
振器（ＲＶＣＯ）１４と、比較回路１５と、位相補償回
路１６，２０と、増幅回路１７，１８，２１と、トラッ
キングマトリクス回路１９と、中央処理装置（ＣＰＵ）
２２と、半導体レーザ駆動回路２５と、モータ駆動回路
２６と、情報検出回路２７と、フォーカス誤差検出回路
２９とを有する。半導体レーザ駆動回路２５は、自動パ
ワーコントロール（ＡＰＣ）回路２３および強度変調回
路２４を有する。
と、光ピックアップ１２と、スピンドルモータ１１と、
電圧制御発振器（ＶＣＯ）１３と、参照用の電圧制御発
振器（ＲＶＣＯ）１４と、比較回路１５と、位相補償回
路１６，２０と、増幅回路１７，１８，２１と、トラッ
キングマトリクス回路１９と、中央処理装置（ＣＰＵ）
２２と、半導体レーザ駆動回路２５と、モータ駆動回路
２６と、情報検出回路２７と、フォーカス誤差検出回路
２９とを有する。半導体レーザ駆動回路２５は、自動パ
ワーコントロール（ＡＰＣ）回路２３および強度変調回
路２４を有する。
【００４８】光ディスク駆動装置１００は、光ヘッド１
および光ピックアップ１２を用いて波長６４０ｎｍのレ
ーザ光を光ディスク５１に照射し、情報の記録または再
生を行う。光ディスク駆動装置１００に装着された光デ
ィスク５１は、スピンドルモータ１１により一定の回転
速度で回転する。この光ディスク５１は、一例としてＣ
ＡＶ（Constant Angular Velocity ：角速度一定記録）
方式により情報が記録される。
および光ピックアップ１２を用いて波長６４０ｎｍのレ
ーザ光を光ディスク５１に照射し、情報の記録または再
生を行う。光ディスク駆動装置１００に装着された光デ
ィスク５１は、スピンドルモータ１１により一定の回転
速度で回転する。この光ディスク５１は、一例としてＣ
ＡＶ（Constant Angular Velocity ：角速度一定記録）
方式により情報が記録される。
【００４９】フォーカスサーボ用の信号処理系は、以下
のように構成されている。ＶＣＯ（ Voltage Controlle
d Oscillator）１３は、内部にインダクタを備えて外部
にキャパシタを備えたＬＣ発振回路を有する。前記外部
のキャパシタの一方の電極は、光ヘッド１のソリッドイ
マージョンレンズ３の平坦面に形成された導電膜６であ
り、他方の電極は、光ディスク５１の反射膜または記録
膜であり、このキャパシタは、前記平坦面と光ディスク
５１との間隔ｈに応じた静電容量Ｃg を有する。このＶ
ＣＯ１３の発振周波数ｆは、前記外部のキャパシタの静
電容量Ｃg と、回路の浮遊容量Ｃf と、前記内部のイン
ダクタのインダクタンスＬとを用いて、次式で表され
る。
のように構成されている。ＶＣＯ（ Voltage Controlle
d Oscillator）１３は、内部にインダクタを備えて外部
にキャパシタを備えたＬＣ発振回路を有する。前記外部
のキャパシタの一方の電極は、光ヘッド１のソリッドイ
マージョンレンズ３の平坦面に形成された導電膜６であ
り、他方の電極は、光ディスク５１の反射膜または記録
膜であり、このキャパシタは、前記平坦面と光ディスク
５１との間隔ｈに応じた静電容量Ｃg を有する。このＶ
ＣＯ１３の発振周波数ｆは、前記外部のキャパシタの静
電容量Ｃg と、回路の浮遊容量Ｃf と、前記内部のイン
ダクタのインダクタンスＬとを用いて、次式で表され
る。
【００５０】
【数５】 ｆ＝１／〔２π×｛Ｌ×（Ｃg ＋Ｃf ）｝1/2 〕 …
【００５１】エアギャップＡと、間隔ｈと、静電容量Ｃ
g と、発振周波数ｆとの対応を、図４に示す。ここで
は、一例としてインダクタンスＬ＝１００μＨとし、浮
遊容量Ｃf ＝５ｐＦとした。すなわち、エアギャップＡ
が０ｎｍ，５０ｎｍ，１００ｎｍ，２００ｎｍ，１０μ
ｍの場合に、発振周波数ｆは上式から、それぞれ約
４．４５ＭＨｚ，約４．４８ＭＨｚ，約４．５１ＭＨ
ｚ，約４．５７ＭＨｚ，約６．３４ＭＨｚとなる。
g と、発振周波数ｆとの対応を、図４に示す。ここで
は、一例としてインダクタンスＬ＝１００μＨとし、浮
遊容量Ｃf ＝５ｐＦとした。すなわち、エアギャップＡ
が０ｎｍ，５０ｎｍ，１００ｎｍ，２００ｎｍ，１０μ
ｍの場合に、発振周波数ｆは上式から、それぞれ約
４．４５ＭＨｚ，約４．４８ＭＨｚ，約４．５１ＭＨ
ｚ，約４．５７ＭＨｚ，約６．３４ＭＨｚとなる。
【００５２】電圧制御発振器（ＲＶＣＯ：Reference Vo
ltage Controlled Oscillator ）１４は、参照信号を生
成する。参照信号の周波数ｆr は、例えば４．５１ＭＨ
ｚであり、この周波数はエアギャップＡ＝１００ｎｍの
場合のＶＣＯ１３の発振周波数と等しい。なお、ＲＶＣ
Ｏ１４は例えばバラクタ・ダイオードを有し、このバラ
クタ・ダイオードの印加電圧をＣＰＵ２２から制御する
ことにより、参照信号の周波数ｆr を設定可能となって
いる。
ltage Controlled Oscillator ）１４は、参照信号を生
成する。参照信号の周波数ｆr は、例えば４．５１ＭＨ
ｚであり、この周波数はエアギャップＡ＝１００ｎｍの
場合のＶＣＯ１３の発振周波数と等しい。なお、ＲＶＣ
Ｏ１４は例えばバラクタ・ダイオードを有し、このバラ
クタ・ダイオードの印加電圧をＣＰＵ２２から制御する
ことにより、参照信号の周波数ｆr を設定可能となって
いる。
【００５３】比較回路１５は、ＶＣＯ１３からの周波数
ｆの出力信号と、ＲＶＣＯ１４からの周波数ｆr の出力
信号とが供給される。この比較回路１５は、ＶＣＯ１３
の出力信号の周波数および位相と、ＲＶＣＯ１４の出力
信号の周波数および位相とを比較し、両者の周波数およ
び位相の差に応じた信号（誤差信号）を生成する。
ｆの出力信号と、ＲＶＣＯ１４からの周波数ｆr の出力
信号とが供給される。この比較回路１５は、ＶＣＯ１３
の出力信号の周波数および位相と、ＲＶＣＯ１４の出力
信号の周波数および位相とを比較し、両者の周波数およ
び位相の差に応じた信号（誤差信号）を生成する。
【００５４】位相補償回路１６は、比較回路１５の出力
信号およびフォーカス誤差信号ＦＥが供給され、この比
較回路１５の出力信号またはフォーカス誤差信号ＦＥを
補償（位相補償および／または周波数補償）した補償信
号を生成して増幅回路１７に供給する。増幅回路１７
は、前記補償信号を増幅し、エアギャップＡを調整する
制御信号として電磁アクチュエータ５のフォーカシング
・アクチュエータに供給する。
信号およびフォーカス誤差信号ＦＥが供給され、この比
較回路１５の出力信号またはフォーカス誤差信号ＦＥを
補償（位相補償および／または周波数補償）した補償信
号を生成して増幅回路１７に供給する。増幅回路１７
は、前記補償信号を増幅し、エアギャップＡを調整する
制御信号として電磁アクチュエータ５のフォーカシング
・アクチュエータに供給する。
【００５５】前記フォーカシング・アクチュエータは、
増幅回路１７からの制御信号に基づいてレンズホルダ４
をフォーカス方向に移動させ、エアギャップＡを近接場
が形成される領域の外から領域内とし、更にエアギャッ
プＡを前記領域内に保つ。このようにして、エアギャッ
プＡは０＜Ａ≦１００ｎｍに維持されると共にＡ≒５０
ｎｍに調節され、前記間隔ｈは２．０５μｍに調節さ
れ、フォーカスサーボが実現される。
増幅回路１７からの制御信号に基づいてレンズホルダ４
をフォーカス方向に移動させ、エアギャップＡを近接場
が形成される領域の外から領域内とし、更にエアギャッ
プＡを前記領域内に保つ。このようにして、エアギャッ
プＡは０＜Ａ≦１００ｎｍに維持されると共にＡ≒５０
ｎｍに調節され、前記間隔ｈは２．０５μｍに調節さ
れ、フォーカスサーボが実現される。
【００５６】中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processi
ng Unit ）２２は、光ディスク駆動装置１００の全体の
制御を司るコントローラであり、例えば１チップマイク
ロコンピュータ（１チップマイコン）で構成する。この
ＣＰＵ２２は、比較回路１５の出力信号およびフォーカ
ス誤差信号ＦＥが供給され、この比較回路１５の出力信
号またはフォーカス誤差信号ＦＥに基づき、エアギャッ
プＡが近接場の領域（近接場が形成される領域）内に維
持されていること若しくは所望の値であることを検出す
る。また、ＣＰＵ２２は、開始信号ＳＴを生成し、この
開始信号ＳＴをモータ駆動回路２６に供給する。このＣ
ＰＵ２２は、スピンドルモータ１１または光ディスク５
１の回転数もしくは回転速度を示す信号が供給されるよ
うになっている。トラッキングサーボおよびフォーカス
サーボは、ＣＰＵ２２の制御下で行われる。
ng Unit ）２２は、光ディスク駆動装置１００の全体の
制御を司るコントローラであり、例えば１チップマイク
ロコンピュータ（１チップマイコン）で構成する。この
ＣＰＵ２２は、比較回路１５の出力信号およびフォーカ
ス誤差信号ＦＥが供給され、この比較回路１５の出力信
号またはフォーカス誤差信号ＦＥに基づき、エアギャッ
プＡが近接場の領域（近接場が形成される領域）内に維
持されていること若しくは所望の値であることを検出す
る。また、ＣＰＵ２２は、開始信号ＳＴを生成し、この
開始信号ＳＴをモータ駆動回路２６に供給する。このＣ
ＰＵ２２は、スピンドルモータ１１または光ディスク５
１の回転数もしくは回転速度を示す信号が供給されるよ
うになっている。トラッキングサーボおよびフォーカス
サーボは、ＣＰＵ２２の制御下で行われる。
【００５７】ＣＰＵ２２と、ＶＣＯ１３と、ＲＶＣＯ１
４と、比較回路１５と、位相補償回路１６と、増幅回路
１７とにより、制御回路２８が形成されている。この制
御回路２８は、エアギャップＡが近接場の領域内（例え
ば０＜Ａ≦５００ｎｍ、好ましくは０＜Ａ≦２００ｎ
ｍ、より好ましくは０＜Ａ≦１００ｎｍ）となるように
電磁アクチュエータ５を制御する機能を有する。エアギ
ャップＡを近接場の領域内とすることで、光ディスク５
１の記録面におけるビームスポット中心のビーム強度を
エアギャップＡ＝０ｎｍの場合に対して例えば５０％以
上（好適には６０％以上）に保つことが可能であり、一
例としてエアギャップＡを５０ｎｍ程度に制御すること
で８０％程度のビーム強度を得ることが可能である。
４と、比較回路１５と、位相補償回路１６と、増幅回路
１７とにより、制御回路２８が形成されている。この制
御回路２８は、エアギャップＡが近接場の領域内（例え
ば０＜Ａ≦５００ｎｍ、好ましくは０＜Ａ≦２００ｎ
ｍ、より好ましくは０＜Ａ≦１００ｎｍ）となるように
電磁アクチュエータ５を制御する機能を有する。エアギ
ャップＡを近接場の領域内とすることで、光ディスク５
１の記録面におけるビームスポット中心のビーム強度を
エアギャップＡ＝０ｎｍの場合に対して例えば５０％以
上（好適には６０％以上）に保つことが可能であり、一
例としてエアギャップＡを５０ｎｍ程度に制御すること
で８０％程度のビーム強度を得ることが可能である。
【００５８】モータ駆動回路２６は、スピンドルモータ
１１に電源を供給して一定の回転速度で回転させる。例
えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御等によ
り、回転制御を行ってもよい。このモータ駆動回路２６
は、ＣＰＵ２２から開始信号ＳＴが供給された場合に、
スピンドルモータ１１の回転を開始させる。スピンドル
モータ１１の回転軸上には不図示のターンテーブルが取
り付けてあり、スピンドルモータ１１の回転に伴ってタ
ーンテーブル上の光ディスク５１が回転する。
１１に電源を供給して一定の回転速度で回転させる。例
えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御等によ
り、回転制御を行ってもよい。このモータ駆動回路２６
は、ＣＰＵ２２から開始信号ＳＴが供給された場合に、
スピンドルモータ１１の回転を開始させる。スピンドル
モータ１１の回転軸上には不図示のターンテーブルが取
り付けてあり、スピンドルモータ１１の回転に伴ってタ
ーンテーブル上の光ディスク５１が回転する。
【００５９】図５は、光ピックアップ１２の構成例を示
す図である。光ピックアップ１２は、半導体レーザ３１
と、コリメータレンズ３２と、回折格子３３と、１／２
波長板３４と、偏光ビームスプリッタ３５と、１／４波
長板３６と、集光レンズ３７，３９と、光検出器３８，
４０と、対物レンズ２と、ソリッドイマージョンレンズ
３とを有する。この光ピックアップ１２には光ヘッド１
が取り付けてあり、この光ヘッド１は、対物レンズ２お
よびソリッドイマージョンレンズ３からなる光学系１０
を有する。
す図である。光ピックアップ１２は、半導体レーザ３１
と、コリメータレンズ３２と、回折格子３３と、１／２
波長板３４と、偏光ビームスプリッタ３５と、１／４波
長板３６と、集光レンズ３７，３９と、光検出器３８，
４０と、対物レンズ２と、ソリッドイマージョンレンズ
３とを有する。この光ピックアップ１２には光ヘッド１
が取り付けてあり、この光ヘッド１は、対物レンズ２お
よびソリッドイマージョンレンズ３からなる光学系１０
を有する。
【００６０】半導体レーザ３１は、コヒーレント光を放
射する光源および発光素子の一例である。半導体レーザ
３１は、波長６４０ｎｍの直線偏光のレーザビームＬＢ
を生成し、このレーザビームＬＢをコリメータレンズ３
２に供給する。コリメータレンズ３２は、半導体レーザ
３１からのレーザビームＬＢを平行光にして回折格子３
３に供給する。
射する光源および発光素子の一例である。半導体レーザ
３１は、波長６４０ｎｍの直線偏光のレーザビームＬＢ
を生成し、このレーザビームＬＢをコリメータレンズ３
２に供給する。コリメータレンズ３２は、半導体レーザ
３１からのレーザビームＬＢを平行光にして回折格子３
３に供給する。
【００６１】回折格子３３は、コリメータレンズ３２か
らのレーザビームＬＢを主ビーム（第０次回折光）と副
ビーム（第１次回折光）とに分離し、主ビームおよび副
ビームを１／２波長板３４に供給する。１／２波長板３
４は、回折格子３３からの主ビームおよび副ビームの偏
光面を回転させて偏光ビームスプリッタ３５に供給す
る。
らのレーザビームＬＢを主ビーム（第０次回折光）と副
ビーム（第１次回折光）とに分離し、主ビームおよび副
ビームを１／２波長板３４に供給する。１／２波長板３
４は、回折格子３３からの主ビームおよび副ビームの偏
光面を回転させて偏光ビームスプリッタ３５に供給す
る。
【００６２】偏光ビームスプリッタ３５は、１／２波長
板３４からの入射レーザビームの大部分を通過させて１
／４波長板３６に供給し、前記入射レーザビームの一部
分を反射して集光レンズ３９に供給する。
板３４からの入射レーザビームの大部分を通過させて１
／４波長板３６に供給し、前記入射レーザビームの一部
分を反射して集光レンズ３９に供給する。
【００６３】集光レンズ３９は、偏光ビームスプリッタ
３５からの反射レーザビームを収束して光検出器４０に
供給する。光検出器４０は、集光レンズ３９からのレー
ザビームを光電変換し、レーザビームの強度に対応する
信号ＳＰを生成する。この光検出器４０は、半導体レー
ザ３１の発光強度のモニタ用または光ディスク５１の記
録面（記録膜）上におけるビーム強度のモニタ用に利用
される。なお、光検出器４０への入射レーザビームの光
量は、１／２波長板３４を回転させることで、調整可能
となっている。
３５からの反射レーザビームを収束して光検出器４０に
供給する。光検出器４０は、集光レンズ３９からのレー
ザビームを光電変換し、レーザビームの強度に対応する
信号ＳＰを生成する。この光検出器４０は、半導体レー
ザ３１の発光強度のモニタ用または光ディスク５１の記
録面（記録膜）上におけるビーム強度のモニタ用に利用
される。なお、光検出器４０への入射レーザビームの光
量は、１／２波長板３４を回転させることで、調整可能
となっている。
【００６４】１／４波長板３６は、偏光ビームスプリッ
タ３５の通過レーザビームの偏光面を回転させて円偏光
にし、この円偏光のレーザビームを光ヘッド１の対物レ
ンズ２に供給する。対物レンズ２は、１／４波長板３６
からのレーザビームを収束させてソリッドイマージョン
レンズ３に供給する。ソリッドイマージョンレンズ３
は、対物レンズ３からのレーザビームを収束させて前記
中央部３ａを通過させ、この通過レーザビームを光ディ
スク５１の信号記録面に供給する。
タ３５の通過レーザビームの偏光面を回転させて円偏光
にし、この円偏光のレーザビームを光ヘッド１の対物レ
ンズ２に供給する。対物レンズ２は、１／４波長板３６
からのレーザビームを収束させてソリッドイマージョン
レンズ３に供給する。ソリッドイマージョンレンズ３
は、対物レンズ３からのレーザビームを収束させて前記
中央部３ａを通過させ、この通過レーザビームを光ディ
スク５１の信号記録面に供給する。
【００６５】光ディスク５１の信号記録面（記録膜）で
反射したレーザビームは、ソリッドイマージョンレンズ
３および対物レンズ２を経て、１／４波長板３６に供給
される。１／４波長板３６は、対物レンズ２からのレー
ザビームの偏光面を回転させて直線偏光にし、この直線
偏光のレーザビームを偏光ビームスプリッタ３５に供給
する。なお、偏光ビームスプリッタ３５から１／４波長
板３６に供給される入射レーザビームの偏光面と、１／
４波長板３６から偏光ビームスプリッタ３５に供給され
る反射レーザビームの偏光面は、直交するようになって
いる。
反射したレーザビームは、ソリッドイマージョンレンズ
３および対物レンズ２を経て、１／４波長板３６に供給
される。１／４波長板３６は、対物レンズ２からのレー
ザビームの偏光面を回転させて直線偏光にし、この直線
偏光のレーザビームを偏光ビームスプリッタ３５に供給
する。なお、偏光ビームスプリッタ３５から１／４波長
板３６に供給される入射レーザビームの偏光面と、１／
４波長板３６から偏光ビームスプリッタ３５に供給され
る反射レーザビームの偏光面は、直交するようになって
いる。
【００６６】偏光ビームスプリッタ３５は、１／４波長
板３６からのレーザビームを反射して集光レンズ３７に
供給する。集光レンズ３７は、偏光ビームスプリッタ３
５からの反射レーザビームを収束させて光検出器３８に
供給する。光検出器３８は、集光レンズ３７からのレー
ザビームを光電変換して信号ＳＡ〜ＳＨを生成する。こ
の光検出器３８は、トラッキングエラー信号ＴＥおよび
再生ＲＦ信号等の検出用に利用される。
板３６からのレーザビームを反射して集光レンズ３７に
供給する。集光レンズ３７は、偏光ビームスプリッタ３
５からの反射レーザビームを収束させて光検出器３８に
供給する。光検出器３８は、集光レンズ３７からのレー
ザビームを光電変換して信号ＳＡ〜ＳＨを生成する。こ
の光検出器３８は、トラッキングエラー信号ＴＥおよび
再生ＲＦ信号等の検出用に利用される。
【００６７】光検出器３８は、図６に示すように、中央
部に主ビーム受光用の第１の受光部３８１が配置されて
おり、この第１の受光部３８１の両側に、副ビーム受光
用の第２の受光部３８２および第３の受光部３８３が配
置されている。第１の受光部３８１は、４個の受光部３
８Ａ〜３８Ｄに等分割されている。第２の受光部３８２
は、２個の受光部３８Ｅ，３８Ｆに等分割されている。
第３の受光部３８３は、２個の受光部３８Ｇ，３８Ｈに
等分割されている。この光検出器３８は、受光部を８分
割した受光素子で形成してもよい。
部に主ビーム受光用の第１の受光部３８１が配置されて
おり、この第１の受光部３８１の両側に、副ビーム受光
用の第２の受光部３８２および第３の受光部３８３が配
置されている。第１の受光部３８１は、４個の受光部３
８Ａ〜３８Ｄに等分割されている。第２の受光部３８２
は、２個の受光部３８Ｅ，３８Ｆに等分割されている。
第３の受光部３８３は、２個の受光部３８Ｇ，３８Ｈに
等分割されている。この光検出器３８は、受光部を８分
割した受光素子で形成してもよい。
【００６８】光検出器３８の各受光部３８Ａ〜３８Ｈの
出力信号ＳＡ〜ＳＨは、図３中の増幅回路（ヘッドアン
プ）１８で増幅されてトラッキングマトリクス回路（ト
ラッキング誤差検出回路）１９および情報検出回路２７
に供給される。トラッキングマトリクス回路１９は、増
幅された前記出力信号ＳＡ〜ＳＨに基づいて次式の演
算を行い、差動プッシュプル法を用いてトラッキングエ
ラー信号（トラッキング誤差信号）ＴＥを生成する。な
お、式中のｋは定数である。
出力信号ＳＡ〜ＳＨは、図３中の増幅回路（ヘッドアン
プ）１８で増幅されてトラッキングマトリクス回路（ト
ラッキング誤差検出回路）１９および情報検出回路２７
に供給される。トラッキングマトリクス回路１９は、増
幅された前記出力信号ＳＡ〜ＳＨに基づいて次式の演
算を行い、差動プッシュプル法を用いてトラッキングエ
ラー信号（トラッキング誤差信号）ＴＥを生成する。な
お、式中のｋは定数である。
【００６９】
【数６】 ＴＥ＝（ＳＡ＋ＳＤ）−（ＳＢ＋ＳＣ）＋ｋ×｛（ＳＥ−ＳＦ）＋（ＳＧ−ＳＨ ）｝ …
【００７０】位相補償回路２０は、前記トラッキングエ
ラー信号ＴＥが供給され、このトラッキングエラー信号
ＴＥを位相補償した補償信号を生成して増幅回路２１に
供給する。増幅回路２１は、前記補償信号を増幅し、制
御信号として電磁アクチュエータ５のトラッキング・ア
クチュエータに供給する。前記トラッキング・アクチュ
エータは、増幅回路２１からの制御信号に基づいてレン
ズホルダ４を光ディスク５１の半径方向（またはトラッ
キング方向）に移動させ、その結果、トラッキングサー
ボが実現される。
ラー信号ＴＥが供給され、このトラッキングエラー信号
ＴＥを位相補償した補償信号を生成して増幅回路２１に
供給する。増幅回路２１は、前記補償信号を増幅し、制
御信号として電磁アクチュエータ５のトラッキング・ア
クチュエータに供給する。前記トラッキング・アクチュ
エータは、増幅回路２１からの制御信号に基づいてレン
ズホルダ４を光ディスク５１の半径方向（またはトラッ
キング方向）に移動させ、その結果、トラッキングサー
ボが実現される。
【００７１】情報検出回路２７は、増幅回路（ヘッドア
ンプ）１８で増幅された前記出力信号ＳＡ〜ＳＤに基づ
き、次式の演算を行って再生ＲＦ信号ＲＦを生成す
る。そして、この再生ＲＦ信号に基づいて復調等を行っ
て光ディスク５１の記録情報Ｓｏを再生する。
ンプ）１８で増幅された前記出力信号ＳＡ〜ＳＤに基づ
き、次式の演算を行って再生ＲＦ信号ＲＦを生成す
る。そして、この再生ＲＦ信号に基づいて復調等を行っ
て光ディスク５１の記録情報Ｓｏを再生する。
【００７２】
【数７】ＲＦ＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ …
【００７３】フォーカス誤差検出回路２９は、増幅回路
（ヘッドアンプ）１８で増幅された前記出力信号ＳＡ〜
ＳＤに基づいて次式の演算を行い、非点収差法により
フォーカス誤差信号ＦＥを生成する。そして、このフォ
ーカス誤差信号ＦＥを位相補償回路１６およびＣＰＵ２
２に供給する。
（ヘッドアンプ）１８で増幅された前記出力信号ＳＡ〜
ＳＤに基づいて次式の演算を行い、非点収差法により
フォーカス誤差信号ＦＥを生成する。そして、このフォ
ーカス誤差信号ＦＥを位相補償回路１６およびＣＰＵ２
２に供給する。
【００７４】
【数８】ＦＥ＝ＳＡ−ＳＢ＋ＳＣ−ＳＤ …
【００７５】半導体レーザ駆動回路２５は、強度変調回
路２４とＡＰＣ回路２３とを有し、光ピックアップ１２
内の半導体レーザ３１を駆動する。強度変調回路２４
は、光ディスク５１に記録する情報Ｓｉがメモリまたは
外部装置等から供給され、この入力情報Ｓｉに応じて変
調制御信号ＳＭを生成する。
路２４とＡＰＣ回路２３とを有し、光ピックアップ１２
内の半導体レーザ３１を駆動する。強度変調回路２４
は、光ディスク５１に記録する情報Ｓｉがメモリまたは
外部装置等から供給され、この入力情報Ｓｉに応じて変
調制御信号ＳＭを生成する。
【００７６】ＡＰＣ（Automatic Power Control ）回路
２３は、光ピックアップ１２内のモニター用の光検出器
４０の出力信号ＳＰと、前記変調制御信号ＳＭとが供給
される。このＡＰＣ回路２３は、情報記録時には、変調
制御信号ＳＭに基づいて半導体レーザ３１の駆動電圧ま
たは駆動電流を変化させてレーザビームＬＢを強度変調
し、また、光検出器４０の出力信号ＳＰに基づいて半導
体レーザ３１の発光強度を第１の設定範囲Ｒ１内に保
ち、半導体レーザ３１のレーザ光出力を調節する。一
方、ＡＰＣ回路２３は、情報再生時には、光検出器４０
の出力信号ＳＰに基づいて半導体レーザ３１の発光強度
を第２の設定範囲Ｒ２（＜Ｒ１）内に保ち、半導体レー
ザ３１のレーザ光出力を調節する。
２３は、光ピックアップ１２内のモニター用の光検出器
４０の出力信号ＳＰと、前記変調制御信号ＳＭとが供給
される。このＡＰＣ回路２３は、情報記録時には、変調
制御信号ＳＭに基づいて半導体レーザ３１の駆動電圧ま
たは駆動電流を変化させてレーザビームＬＢを強度変調
し、また、光検出器４０の出力信号ＳＰに基づいて半導
体レーザ３１の発光強度を第１の設定範囲Ｒ１内に保
ち、半導体レーザ３１のレーザ光出力を調節する。一
方、ＡＰＣ回路２３は、情報再生時には、光検出器４０
の出力信号ＳＰに基づいて半導体レーザ３１の発光強度
を第２の設定範囲Ｒ２（＜Ｒ１）内に保ち、半導体レー
ザ３１のレーザ光出力を調節する。
【００７７】光ディスク駆動装置１００の動作例 図７と図８は、光ディスク駆動装置１００の動作を示す
概略的なフローチャートである。先ず、ステップＳ１で
は、ＣＰＵ２２は、フォーカスサーボの開始命令を検出
する。例えば、光ディスク駆動装置１００を備えた記録
再生装置に対し、操作者が記録または再生のスイッチ操
作を行うことで、前記開始命令がＣＰＵ２２に供給され
る。なお、このときのエアギャップＡは、近接場の領域
外の初期設定値となっている。
概略的なフローチャートである。先ず、ステップＳ１で
は、ＣＰＵ２２は、フォーカスサーボの開始命令を検出
する。例えば、光ディスク駆動装置１００を備えた記録
再生装置に対し、操作者が記録または再生のスイッチ操
作を行うことで、前記開始命令がＣＰＵ２２に供給され
る。なお、このときのエアギャップＡは、近接場の領域
外の初期設定値となっている。
【００７８】ステップＳ２では、ＣＰＵ２２は、開始信
号ＳＴを生成してモータ駆動回路２６に供給する。ステ
ップＳ３では、モータ駆動回路２６は、開始信号ＳＴに
基づいてスピンドルモータ１１に電源供給を開始し、光
ディスク５１の回転を開始させる。
号ＳＴを生成してモータ駆動回路２６に供給する。ステ
ップＳ３では、モータ駆動回路２６は、開始信号ＳＴに
基づいてスピンドルモータ１１に電源供給を開始し、光
ディスク５１の回転を開始させる。
【００７９】ステップＳ４では、ＣＰＵ２２は、光ディ
スク５１の回転速度（ディスク回転速度）Ｖが予め決め
られた一定の回転速度Ｖc （＞０）であるか否かを判定
する。ディスク回転速度Ｖが一定回転速度Ｖc でない場
合は、ＣＰＵ２２はモータ駆動回路２６を介してスピン
ドルモータ１１の回転制御を行い、一定回転速度Ｖcに
する。ディスク回転速度Ｖが一定回転速度Ｖc である場
合は、次のステップに進む。
スク５１の回転速度（ディスク回転速度）Ｖが予め決め
られた一定の回転速度Ｖc （＞０）であるか否かを判定
する。ディスク回転速度Ｖが一定回転速度Ｖc でない場
合は、ＣＰＵ２２はモータ駆動回路２６を介してスピン
ドルモータ１１の回転制御を行い、一定回転速度Ｖcに
する。ディスク回転速度Ｖが一定回転速度Ｖc である場
合は、次のステップに進む。
【００８０】ステップＳ５では、ＣＰＵ２２は、半導体
レーザ駆動回路２５内のＡＰＣ回路２３にパワーオン信
号を供給する。ＡＰＣ回路２３は、パワーオン信号に基
づいて半導体レーザ３１を点灯させてレーザビームＬＢ
を出力させる。
レーザ駆動回路２５内のＡＰＣ回路２３にパワーオン信
号を供給する。ＡＰＣ回路２３は、パワーオン信号に基
づいて半導体レーザ３１を点灯させてレーザビームＬＢ
を出力させる。
【００８１】ステップＳ６では、ＣＰＵ２２は、ＲＶＣ
Ｏ１４の発振周波数ｆr を約４．５１ＭＨｚに設定し、
エアギャップＡの目標値を、フォーカス誤差信号ＦＥが
生成される中間目標値である１００ｎｍに設定する。そ
して、電磁アクチュエータ５の駆動を開始し、ソリッド
イマージョンレンズ３（ひいては光学系１０）の引込み
（フォーカス引込み）を開始する。発振周波数ｆr ＝
４．５１ＭＨｚは、前記図４に示すように、エアギャッ
プＡ＝１００ｎｍのときのＶＣＯ１３の発振周波数ｆに
等しい。
Ｏ１４の発振周波数ｆr を約４．５１ＭＨｚに設定し、
エアギャップＡの目標値を、フォーカス誤差信号ＦＥが
生成される中間目標値である１００ｎｍに設定する。そ
して、電磁アクチュエータ５の駆動を開始し、ソリッド
イマージョンレンズ３（ひいては光学系１０）の引込み
（フォーカス引込み）を開始する。発振周波数ｆr ＝
４．５１ＭＨｚは、前記図４に示すように、エアギャッ
プＡ＝１００ｎｍのときのＶＣＯ１３の発振周波数ｆに
等しい。
【００８２】ステップＳ７では、ＣＰＵ２２は、エアギ
ャップＡを１００ｎｍまたは実質的に１００ｎｍにする
引込み動作が完了したか否かを、比較回路１５の出力信
号に基づいて判定する。引込みが終了していない場合
は、終了するまで待つ。引込みが終了した場合は、エア
ギャップＡは中間目標値（１００ｎｍ）または実質的に
中間目標値に維持されており、次のステップに進む。
ャップＡを１００ｎｍまたは実質的に１００ｎｍにする
引込み動作が完了したか否かを、比較回路１５の出力信
号に基づいて判定する。引込みが終了していない場合
は、終了するまで待つ。引込みが終了した場合は、エア
ギャップＡは中間目標値（１００ｎｍ）または実質的に
中間目標値に維持されており、次のステップに進む。
【００８３】ステップＳ８では、ＣＰＵ２２は、位相補
償回路１６が補償する対象となる信号（誤差信号）を、
比較回路１５の出力信号からフォーカス誤差信号ＦＥに
切り換える。このとき、フォーカス誤差信号ＦＥは、エ
アギャップＡ＝５０ｎｍの場合に、ＦＥ＝０となるよう
に予め設定されている。そして、電磁アクチュエータ５
によるソリッドイマージョンレンズ３（ひいては光学系
１０）の更なる引込み（フォーカス引込み）を行う。
償回路１６が補償する対象となる信号（誤差信号）を、
比較回路１５の出力信号からフォーカス誤差信号ＦＥに
切り換える。このとき、フォーカス誤差信号ＦＥは、エ
アギャップＡ＝５０ｎｍの場合に、ＦＥ＝０となるよう
に予め設定されている。そして、電磁アクチュエータ５
によるソリッドイマージョンレンズ３（ひいては光学系
１０）の更なる引込み（フォーカス引込み）を行う。
【００８４】ステップＳ９では、ＣＰＵ２２は、エアギ
ャップＡを５０ｎｍまたは実質的に５０ｎｍにする引込
み動作（フォーカス引込み動作）が完了したか否かを、
フォーカス誤差信号ＦＥに基づいて判定する。引込みが
終了していない場合は、終了するまで待つ。引込みが終
了した場合は、本フローチャートの処理を終了する。こ
のとき、エアギャップＡは、最終目標値（５０ｎｍ）ま
たは実質的に最終目標値に維持されており、また近接場
の領域内に維持されている。
ャップＡを５０ｎｍまたは実質的に５０ｎｍにする引込
み動作（フォーカス引込み動作）が完了したか否かを、
フォーカス誤差信号ＦＥに基づいて判定する。引込みが
終了していない場合は、終了するまで待つ。引込みが終
了した場合は、本フローチャートの処理を終了する。こ
のとき、エアギャップＡは、最終目標値（５０ｎｍ）ま
たは実質的に最終目標値に維持されており、また近接場
の領域内に維持されている。
【００８５】光ディスク５１の停止中に半導体レーザ３
１を点灯させた場合は、ソリッドイマージョンレンズ３
の引込み時（フォーカス引込み時）に光ディスク５１の
特定箇所にレーザビームが長時間照射されて照射箇所が
高温となるおそれがあり、前記照射箇所の特性が変化す
る可能性がある。一方、本実施の形態に示すように、光
ディスク５１の回転後に半導体レーザ３１を点灯させる
ことで、ソリッドイマージョンレンズ３の引込み時に光
ディスク５１の特定箇所にレーザビームが長時間照射さ
れて照射箇所が高温となることを防止することができ
る。
１を点灯させた場合は、ソリッドイマージョンレンズ３
の引込み時（フォーカス引込み時）に光ディスク５１の
特定箇所にレーザビームが長時間照射されて照射箇所が
高温となるおそれがあり、前記照射箇所の特性が変化す
る可能性がある。一方、本実施の形態に示すように、光
ディスク５１の回転後に半導体レーザ３１を点灯させる
ことで、ソリッドイマージョンレンズ３の引込み時に光
ディスク５１の特定箇所にレーザビームが長時間照射さ
れて照射箇所が高温となることを防止することができ
る。
【００８６】以上に説明したように、この光ディスク駆
動装置１００によれば、ソリッドイマージョンレンズ３
を用いることで１を越える開口数を得ることができ、ま
たエアギャップＡを近接場の領域内の所定値（例えば約
５０ｎｍ）にする制御を、静電容量Ｃg および反射光
（反射レーザ光）に基づいて行うことができる。なお、
光学系１０の開口数は、例えば、１よりも大きく３以下
としてもよく、１よりも大きく２．５以下としてもよ
い。ソリッドイマージョンレンズ３の底面に導電膜６を
形成したので、導電膜６と光ディスク５１との間隙を小
さくして静電容量Ｃg を大きくすることができ、フォー
カスサーボを高精度に行うことが可能である。
動装置１００によれば、ソリッドイマージョンレンズ３
を用いることで１を越える開口数を得ることができ、ま
たエアギャップＡを近接場の領域内の所定値（例えば約
５０ｎｍ）にする制御を、静電容量Ｃg および反射光
（反射レーザ光）に基づいて行うことができる。なお、
光学系１０の開口数は、例えば、１よりも大きく３以下
としてもよく、１よりも大きく２．５以下としてもよ
い。ソリッドイマージョンレンズ３の底面に導電膜６を
形成したので、導電膜６と光ディスク５１との間隙を小
さくして静電容量Ｃg を大きくすることができ、フォー
カスサーボを高精度に行うことが可能である。
【００８７】なお、制御回路２８は、エアギャップＡ
が、近接場の領域外から領域内へと多段階に短くなるよ
うに電磁アクチュエータ５を制御してもよく、これによ
り、エアギャップＡを徐々に短くして光学系１０と光デ
ィスク５１との接触を防止することが可能であり、万一
接触した場合にその衝撃を小さく抑えることが可能であ
る。近接場の領域外の初期設定値から近接場の領域内の
最終目標値までの間に複数の中間目標値を設定し、前記
複数の中間目標値を順次経由することで、エアギャップ
Ａを最終目標値に徐々に近づけてもよい。例えば、静電
容量Ｃg が実質的に形成される範囲内（一例として約１
００ｎｍ〜約１００μｍ）に、前記中間目標値を複数設
定してもよい。
が、近接場の領域外から領域内へと多段階に短くなるよ
うに電磁アクチュエータ５を制御してもよく、これによ
り、エアギャップＡを徐々に短くして光学系１０と光デ
ィスク５１との接触を防止することが可能であり、万一
接触した場合にその衝撃を小さく抑えることが可能であ
る。近接場の領域外の初期設定値から近接場の領域内の
最終目標値までの間に複数の中間目標値を設定し、前記
複数の中間目標値を順次経由することで、エアギャップ
Ａを最終目標値に徐々に近づけてもよい。例えば、静電
容量Ｃg が実質的に形成される範囲内（一例として約１
００ｎｍ〜約１００μｍ）に、前記中間目標値を複数設
定してもよい。
【００８８】光ディスク駆動装置２００ 図９は、本発明に係る光学系の位置制御装置の第２の実
施の形態に係る光ディスク駆動装置を示す概略的なブロ
ック構成図である。この光ディスク駆動装置２００の構
成は、上記光ディスク駆動装置１００に類似しており、
光ディスク駆動装置１００のフォーカス誤差検出回路２
９に代えて信号生成回路６１および誤差検出回路６２を
設けた構成である。以下、光ディスク駆動装置２００に
ついて、光ディスク駆動装置１００と異なる構成部分を
中心に説明し、同一構成部分の説明を適宜省略する。
施の形態に係る光ディスク駆動装置を示す概略的なブロ
ック構成図である。この光ディスク駆動装置２００の構
成は、上記光ディスク駆動装置１００に類似しており、
光ディスク駆動装置１００のフォーカス誤差検出回路２
９に代えて信号生成回路６１および誤差検出回路６２を
設けた構成である。以下、光ディスク駆動装置２００に
ついて、光ディスク駆動装置１００と異なる構成部分を
中心に説明し、同一構成部分の説明を適宜省略する。
【００８９】信号生成回路６１は、増幅回路（ヘッドア
ンプ）１８で増幅された前記出力信号ＳＡ〜ＳＤに基づ
いて上式の演算を行い、記録面のピットの有無および
エアギャップＡに応じた再生ＲＦ信号ＲＦを生成する。
そして、この再生ＲＦ信号ＲＦを誤差検出回路６２に供
給する。なお、記録面には所定の記録マークを記録し、
信号生成回路６１は、増幅回路１８で増幅された前記出
力信号ＳＡ〜ＳＤに基づいて上式の演算を行い、記録
面の記録マークの有無およびエアギャップＡに応じた再
生ＲＦ信号ＲＦを生成して誤差検出回路６２に供給する
構成としてもよい。
ンプ）１８で増幅された前記出力信号ＳＡ〜ＳＤに基づ
いて上式の演算を行い、記録面のピットの有無および
エアギャップＡに応じた再生ＲＦ信号ＲＦを生成する。
そして、この再生ＲＦ信号ＲＦを誤差検出回路６２に供
給する。なお、記録面には所定の記録マークを記録し、
信号生成回路６１は、増幅回路１８で増幅された前記出
力信号ＳＡ〜ＳＤに基づいて上式の演算を行い、記録
面の記録マークの有無およびエアギャップＡに応じた再
生ＲＦ信号ＲＦを生成して誤差検出回路６２に供給する
構成としてもよい。
【００９０】誤差検出回路６２は、エアギャップの最終
目標値であるＡ＝５０ｎｍの場合の再生ＲＦ信号を記憶
した内部メモリを有する。この誤差検出回路６２は、信
号生成回路６１からの再生ＲＦ信号ＲＦと内部メモリの
再生ＲＦ信号とを比較して誤差信号ＲＥを生成し、この
誤差信号ＲＥを位相補償回路１６およびＣＰＵ２２に供
給する。
目標値であるＡ＝５０ｎｍの場合の再生ＲＦ信号を記憶
した内部メモリを有する。この誤差検出回路６２は、信
号生成回路６１からの再生ＲＦ信号ＲＦと内部メモリの
再生ＲＦ信号とを比較して誤差信号ＲＥを生成し、この
誤差信号ＲＥを位相補償回路１６およびＣＰＵ２２に供
給する。
【００９１】位相補償回路１６は、比較回路１５の出力
信号と誤差信号ＲＥとが供給され、この比較回路１５の
出力信号または誤差信号ＲＥを補償（位相補償および／
または周波数補償）した補償信号を生成して増幅回路１
７に供給する。
信号と誤差信号ＲＥとが供給され、この比較回路１５の
出力信号または誤差信号ＲＥを補償（位相補償および／
または周波数補償）した補償信号を生成して増幅回路１
７に供給する。
【００９２】光ディスク駆動装置２００の動作例 次に、光ディスク駆動装置２００の動作を説明する。光
ディスク駆動装置２００の動作は、図７〜図８に示す光
ディスク１００の動作と類似しており、ステップＳ１〜
Ｓ５，Ｓ７は同様であり、その説明を省略する。
ディスク駆動装置２００の動作は、図７〜図８に示す光
ディスク１００の動作と類似しており、ステップＳ１〜
Ｓ５，Ｓ７は同様であり、その説明を省略する。
【００９３】光ディスク駆動装置２００においてステッ
プＳ６では、ＣＰＵ２２は、ＲＶＣＯ１４の発振周波数
ｆr を約４．５１ＭＨｚに設定し、エアギャップＡの目
標値を、再生ＲＦ信号ＲＦおよび誤差信号ＲＥが生成さ
れる中間目標値である１００ｎｍに設定する。そして、
電磁アクチュエータ５の駆動を開始し、ソリッドイマー
ジョンレンズ３（ひいては光学系１０）の引込み（フォ
ーカス引込み）を開始する。発振周波数ｆr ＝４．５１
ＭＨｚは、前記図４に示すように、エアギャップＡ＝１
００ｎｍのときのＶＣＯ１３の発振周波数ｆに等しい。
プＳ６では、ＣＰＵ２２は、ＲＶＣＯ１４の発振周波数
ｆr を約４．５１ＭＨｚに設定し、エアギャップＡの目
標値を、再生ＲＦ信号ＲＦおよび誤差信号ＲＥが生成さ
れる中間目標値である１００ｎｍに設定する。そして、
電磁アクチュエータ５の駆動を開始し、ソリッドイマー
ジョンレンズ３（ひいては光学系１０）の引込み（フォ
ーカス引込み）を開始する。発振周波数ｆr ＝４．５１
ＭＨｚは、前記図４に示すように、エアギャップＡ＝１
００ｎｍのときのＶＣＯ１３の発振周波数ｆに等しい。
【００９４】光ディスク駆動装置２００においてステッ
プＳ８では、ＣＰＵ２２は、位相補償回路１６が補償す
る対象となる信号（誤差信号）を、比較回路１５の出力
信号から誤差信号ＲＥに切り換える。このとき、誤差信
号ＲＥは、エアギャップＡ＝５０ｎｍの場合に、ＲＥ＝
０となるように予め設定されている。そして、電磁アク
チュエータ５によるソリッドイマージョンレンズ３（ひ
いては光学系１０）の更なる引込み（フォーカス引込
み）を行う。
プＳ８では、ＣＰＵ２２は、位相補償回路１６が補償す
る対象となる信号（誤差信号）を、比較回路１５の出力
信号から誤差信号ＲＥに切り換える。このとき、誤差信
号ＲＥは、エアギャップＡ＝５０ｎｍの場合に、ＲＥ＝
０となるように予め設定されている。そして、電磁アク
チュエータ５によるソリッドイマージョンレンズ３（ひ
いては光学系１０）の更なる引込み（フォーカス引込
み）を行う。
【００９５】光ディスク駆動装置２００においてステッ
プＳ９では、ＣＰＵ２２は、エアギャップＡを５０ｎｍ
または実質的に５０ｎｍにする引込み動作（フォーカス
引込み動作）が完了したか否かを、誤差信号ＲＥに基づ
いて判定する。引込みが終了していない場合は、終了す
るまで待つ。引込みが終了した場合は、本フローチャー
トの処理を終了する。このとき、エアギャップＡは、最
終目標値（５０ｎｍ）または実質的に最終目標値に維持
されており、また近接場の領域内に維持されている。
プＳ９では、ＣＰＵ２２は、エアギャップＡを５０ｎｍ
または実質的に５０ｎｍにする引込み動作（フォーカス
引込み動作）が完了したか否かを、誤差信号ＲＥに基づ
いて判定する。引込みが終了していない場合は、終了す
るまで待つ。引込みが終了した場合は、本フローチャー
トの処理を終了する。このとき、エアギャップＡは、最
終目標値（５０ｎｍ）または実質的に最終目標値に維持
されており、また近接場の領域内に維持されている。
【００９６】以上に説明したように、光ディスク駆動装
置２００では、再生ＲＦ信号ＲＦが信号生成回路６１で
生成される中間目標値までは静電容量Ｃg に基づいて電
磁アクチュエータ５を制御してエアギャップＡを調節
し、中間目標値から最終目標値までは再生ＲＦ信号ＲＦ
に基づいて電磁アクチュエータ５を制御することで、エ
アギャップＡを最終目標値にする。なお、光ディスク駆
動装置２００において、情報検出回路２７と信号生成回
路６１とを一体化してもよい。
置２００では、再生ＲＦ信号ＲＦが信号生成回路６１で
生成される中間目標値までは静電容量Ｃg に基づいて電
磁アクチュエータ５を制御してエアギャップＡを調節
し、中間目標値から最終目標値までは再生ＲＦ信号ＲＦ
に基づいて電磁アクチュエータ５を制御することで、エ
アギャップＡを最終目標値にする。なお、光ディスク駆
動装置２００において、情報検出回路２７と信号生成回
路６１とを一体化してもよい。
【００９７】光ディスク駆動装置３００ 図１０は、本発明に係る光学系の位置制御装置の第３の
実施の形態に係る光ディスク駆動装置を示す概略的なブ
ロック構成図である。この光ディスク駆動装置３００の
構成は、上記光ディスク駆動装置１００に類似してお
り、光ディスク駆動装置１００のフォーカス誤差検出回
路２９に代えて誤差検出回路６９を設け、光ピックアッ
プ１２を光ピックアップ１２Ｊにし、増幅回路１８Ｊを
設けた構成である。以下、光ディスク駆動装置３００に
ついて、光ディスク駆動装置１００と異なる構成部分を
中心に説明し、同一構成部分の説明を適宜省略する。
実施の形態に係る光ディスク駆動装置を示す概略的なブ
ロック構成図である。この光ディスク駆動装置３００の
構成は、上記光ディスク駆動装置１００に類似してお
り、光ディスク駆動装置１００のフォーカス誤差検出回
路２９に代えて誤差検出回路６９を設け、光ピックアッ
プ１２を光ピックアップ１２Ｊにし、増幅回路１８Ｊを
設けた構成である。以下、光ディスク駆動装置３００に
ついて、光ディスク駆動装置１００と異なる構成部分を
中心に説明し、同一構成部分の説明を適宜省略する。
【００９８】光ピックアップ１２Ｊは、図１１に示すよ
うに光ピックアップ１２と類似する構成であり、図５の
光ピックアップ１２において光検出器３８を光検出器３
８Ｊにした構成である。この光ピックアップ１２Ｊは、
その内部の光検出器３８Ｊから出力信号ＳＡ〜ＳＨ，Ｓ
Ｊを出力し、増幅回路１８には出力信号ＳＡ〜ＳＨを供
給し、増幅回路１８Ｊには出力信号ＳＪを供給する。光
検出器３８Ｊの受光部３８ＪＪは、光学系１０と光ディ
スク５１との間でレーザ光の波長λおよびエアギャップ
Ａに対応して発生する干渉縞に応じた強度信号ＳＪを出
力信号として生成し、この強度信号ＳＪを増幅回路１８
Ｊを介して誤差検出回路６９に供給する。
うに光ピックアップ１２と類似する構成であり、図５の
光ピックアップ１２において光検出器３８を光検出器３
８Ｊにした構成である。この光ピックアップ１２Ｊは、
その内部の光検出器３８Ｊから出力信号ＳＡ〜ＳＨ，Ｓ
Ｊを出力し、増幅回路１８には出力信号ＳＡ〜ＳＨを供
給し、増幅回路１８Ｊには出力信号ＳＪを供給する。光
検出器３８Ｊの受光部３８ＪＪは、光学系１０と光ディ
スク５１との間でレーザ光の波長λおよびエアギャップ
Ａに対応して発生する干渉縞に応じた強度信号ＳＪを出
力信号として生成し、この強度信号ＳＪを増幅回路１８
Ｊを介して誤差検出回路６９に供給する。
【００９９】誤差検出回路６９は、エアギャップの最終
目標値であるＡ＝５０ｎｍの場合の強度信号を記憶した
内部メモリを有する。この誤差検出回路６９は、前記強
度信号ＳＪと内部メモリの強度信号とを比較して誤差信
号ＪＥを生成し、この誤差信号ＪＥを位相補償回路１６
およびＣＰＵ２２に供給する。
目標値であるＡ＝５０ｎｍの場合の強度信号を記憶した
内部メモリを有する。この誤差検出回路６９は、前記強
度信号ＳＪと内部メモリの強度信号とを比較して誤差信
号ＪＥを生成し、この誤差信号ＪＥを位相補償回路１６
およびＣＰＵ２２に供給する。
【０１００】位相補償回路１６は、比較回路１５の出力
信号と誤差信号ＪＥとが供給され、この比較回路１５の
出力信号または誤差信号ＪＥを補償（位相補償および／
または周波数補償）した補償信号を生成して増幅回路１
７に供給する。
信号と誤差信号ＪＥとが供給され、この比較回路１５の
出力信号または誤差信号ＪＥを補償（位相補償および／
または周波数補償）した補償信号を生成して増幅回路１
７に供給する。
【０１０１】図１２は、光ピックアップ１２Ｊ内の光検
出器３８Ｊの構成を示す概略的な構成図である。以下、
光検出器３８Ｊについて、光検出器３８と異なる構成部
分を中心に説明し、同一構成部分の説明を適宜省略す
る。
出器３８Ｊの構成を示す概略的な構成図である。以下、
光検出器３８Ｊについて、光検出器３８と異なる構成部
分を中心に説明し、同一構成部分の説明を適宜省略す
る。
【０１０２】光検出器３８Ｊは、光ピックアップ１２Ｊ
内の集光レンズ３７からのレーザビームを光電変換して
信号ＳＡ〜ＳＨ，ＳＪを生成する。この光検出器３８Ｊ
は、強度信号ＳＪ、トラッキングエラー信号ＴＥおよび
再生ＲＦ信号等の検出用に利用される。
内の集光レンズ３７からのレーザビームを光電変換して
信号ＳＡ〜ＳＨ，ＳＪを生成する。この光検出器３８Ｊ
は、強度信号ＳＪ、トラッキングエラー信号ＴＥおよび
再生ＲＦ信号等の検出用に利用される。
【０１０３】光検出器３８Ｊは、図１２に示すように、
中央部に主ビーム受光用の第１の受光部３８１Ｊが配置
されており、この第１の受光部３８１Ｊの両側に、副ビ
ーム受光用の第２の受光部３８２および第３の受光部３
８３が配置されている。第１の受光部３８１Ｊは、５個
の受光部３８ＪＡ〜３８ＪＤ，３８ＪＪに分割されてい
る。第２の受光部３８２は、２個の受光部３８Ｅ，３８
Ｆに等分割されている。第３の受光部３８３は、２個の
受光部３８Ｇ，３８Ｈに等分割されている。
中央部に主ビーム受光用の第１の受光部３８１Ｊが配置
されており、この第１の受光部３８１Ｊの両側に、副ビ
ーム受光用の第２の受光部３８２および第３の受光部３
８３が配置されている。第１の受光部３８１Ｊは、５個
の受光部３８ＪＡ〜３８ＪＤ，３８ＪＪに分割されてい
る。第２の受光部３８２は、２個の受光部３８Ｅ，３８
Ｆに等分割されている。第３の受光部３８３は、２個の
受光部３８Ｇ，３８Ｈに等分割されている。
【０１０４】受光部３８ＪＪは、中央部の中心付近に配
置され、光ディスク５１におけるレーザビームＬＢの中
央スポットからの反射光を受光する。受光部３８ＪＡ〜
３８ＪＤは、各面積が等しく、受光部３８ＪＪの周囲に
対称に配置されている。
置され、光ディスク５１におけるレーザビームＬＢの中
央スポットからの反射光を受光する。受光部３８ＪＡ〜
３８ＪＤは、各面積が等しく、受光部３８ＪＪの周囲に
対称に配置されている。
【０１０５】光検出器３８Ｊの各受光部３８ＪＡ〜３８
ＪＤの出力信号ＳＡ〜ＳＤは、増幅回路１８で増幅され
てトラッキングマトリクス回路（トラッキング誤差検出
回路）１９および情報検出回路２７に供給される。受光
部３８ＪＪの出力信号（強度信号）ＳＪは、増幅回路１
８Ｊで増幅されて誤差検出回路６９に供給される。
ＪＤの出力信号ＳＡ〜ＳＤは、増幅回路１８で増幅され
てトラッキングマトリクス回路（トラッキング誤差検出
回路）１９および情報検出回路２７に供給される。受光
部３８ＪＪの出力信号（強度信号）ＳＪは、増幅回路１
８Ｊで増幅されて誤差検出回路６９に供給される。
【０１０６】干渉縞 図１３は、光ディスク５１におけるレーザビームのスポ
ット中心の光強度（レーザ光強度）とエアギャップとの
関係を示す図であり、図１３の縦軸は相対的な光強度と
なっている。この図１３は、レーザビームの波長λは６
４０ｎｍであり、このレーザビームが光ディスク５１に
ほぼ垂直に照射される場合を示している。光ディスク駆
動装置３００では、ソリッドイマージョンレンズ３と光
ディスク５１とにより形成されるエアギャップＡでレー
ザビームが多重反射して干渉縞が発生し、反射レーザビ
ームは同心円状の強度変化を有する。
ット中心の光強度（レーザ光強度）とエアギャップとの
関係を示す図であり、図１３の縦軸は相対的な光強度と
なっている。この図１３は、レーザビームの波長λは６
４０ｎｍであり、このレーザビームが光ディスク５１に
ほぼ垂直に照射される場合を示している。光ディスク駆
動装置３００では、ソリッドイマージョンレンズ３と光
ディスク５１とにより形成されるエアギャップＡでレー
ザビームが多重反射して干渉縞が発生し、反射レーザビ
ームは同心円状の強度変化を有する。
【０１０７】エアギャップＡが、Ａ＝ｍo ×λ／４（ｍ
o は１以上の奇数）を満たす場合に、干渉縞の中心（中
央スポット）の光強度Ｉg は最大値Ｉmax となる。例え
ば、Ａ＝１６０ｎｍ、４８０ｎｍ、８００ｎｍ、…の場
合に、中央スポットの光強度は最大となる。
o は１以上の奇数）を満たす場合に、干渉縞の中心（中
央スポット）の光強度Ｉg は最大値Ｉmax となる。例え
ば、Ａ＝１６０ｎｍ、４８０ｎｍ、８００ｎｍ、…の場
合に、中央スポットの光強度は最大となる。
【０１０８】エアギャップＡが、Ａ＝ｍe ×λ／４（ｍ
e は０以上の偶数）を満たす場合に、干渉縞の中心（中
央スポット）の光強度Ｉg は最小値Ｉmin となる。例え
ば、Ａ＝０ｎｍ、３２０ｎｍ、６４０ｎｍ、…の場合
に、中央スポットの光強度は最小となる。
e は０以上の偶数）を満たす場合に、干渉縞の中心（中
央スポット）の光強度Ｉg は最小値Ｉmin となる。例え
ば、Ａ＝０ｎｍ、３２０ｎｍ、６４０ｎｍ、…の場合
に、中央スポットの光強度は最小となる。
【０１０９】したがって、中央スポットの光強度Ｉg
が、Ｉg ＝（Ｉmax ＋Ｉmin ）／２であり、ｆr（又は
ｆ）≒４．５０ＭＨｚである場合は、エアギャップＡの
値は８０ｎｍであることが判明する。このように、静電
容量Ｃg および反射レーザビームの光強度Ｉg から、よ
り正確な焦点制御を行うことが可能である。
が、Ｉg ＝（Ｉmax ＋Ｉmin ）／２であり、ｆr（又は
ｆ）≒４．５０ＭＨｚである場合は、エアギャップＡの
値は８０ｎｍであることが判明する。このように、静電
容量Ｃg および反射レーザビームの光強度Ｉg から、よ
り正確な焦点制御を行うことが可能である。
【０１１０】また、エアギャップＡが０＜Ａ＜０．１６
μｍ（＝１６０ｎｍ＝λ／４）の場合は、光強度Ｉg は
単調な増加（または減少）特性を有する。したがって、
光強度Ｉg からエアギャップＡの値を求めることがで
き、また光強度Ｉg を用いてエアギャップＡを設定する
ことができる。なお、エアギャップＡを干渉縞が形成さ
れる範囲内にし、最大値Ｉmax または最小値Ｉmin の個
数をカウントすることにより、エアギャップＡを所望の
値に設定することも可能である。
μｍ（＝１６０ｎｍ＝λ／４）の場合は、光強度Ｉg は
単調な増加（または減少）特性を有する。したがって、
光強度Ｉg からエアギャップＡの値を求めることがで
き、また光強度Ｉg を用いてエアギャップＡを設定する
ことができる。なお、エアギャップＡを干渉縞が形成さ
れる範囲内にし、最大値Ｉmax または最小値Ｉmin の個
数をカウントすることにより、エアギャップＡを所望の
値に設定することも可能である。
【０１１１】光ディスク駆動装置３００の動作例 次に、光ディスク駆動装置３００の動作を説明する。光
ディスク駆動装置３００の動作は、図７〜図８に示す光
ディスク１００の動作と類似しており、ステップＳ１〜
Ｓ５，Ｓ７は同様であり、その説明を省略する。
ディスク駆動装置３００の動作は、図７〜図８に示す光
ディスク１００の動作と類似しており、ステップＳ１〜
Ｓ５，Ｓ７は同様であり、その説明を省略する。
【０１１２】光ディスク駆動装置３００においてステッ
プＳ６では、ＣＰＵ２２は、ＲＶＣＯ１４の発振周波数
ｆr を約４．５１ＭＨｚに設定し、エアギャップＡの目
標値を、干渉縞が発生して強度信号ＳＪおよび誤差信号
ＪＥが生成される中間目標値である１００ｎｍに設定す
る。そして、電磁アクチュエータ５の駆動を開始し、ソ
リッドイマージョンレンズ３（ひいては光学系１０）の
引込み（フォーカス引込み）を開始する。発振周波数ｆ
r ＝４．５１ＭＨｚは、前記図４に示すように、エアギ
ャップＡ＝１００ｎｍのときのＶＣＯ１３の発振周波数
ｆに等しい。
プＳ６では、ＣＰＵ２２は、ＲＶＣＯ１４の発振周波数
ｆr を約４．５１ＭＨｚに設定し、エアギャップＡの目
標値を、干渉縞が発生して強度信号ＳＪおよび誤差信号
ＪＥが生成される中間目標値である１００ｎｍに設定す
る。そして、電磁アクチュエータ５の駆動を開始し、ソ
リッドイマージョンレンズ３（ひいては光学系１０）の
引込み（フォーカス引込み）を開始する。発振周波数ｆ
r ＝４．５１ＭＨｚは、前記図４に示すように、エアギ
ャップＡ＝１００ｎｍのときのＶＣＯ１３の発振周波数
ｆに等しい。
【０１１３】光ディスク駆動装置３００においてステッ
プＳ８では、ＣＰＵ２２は、位相補償回路１６が補償す
る対象となる信号（誤差信号）を、比較回路１５の出力
信号から誤差信号ＪＥに切り換える。このとき、誤差信
号ＪＥは、エアギャップＡ＝５０ｎｍの場合に、ＪＥ＝
０となるように予め設定されている。そして、電磁アク
チュエータ５によるソリッドイマージョンレンズ３（ひ
いては光学系１０）の更なる引込み（フォーカス引込
み）を行う。
プＳ８では、ＣＰＵ２２は、位相補償回路１６が補償す
る対象となる信号（誤差信号）を、比較回路１５の出力
信号から誤差信号ＪＥに切り換える。このとき、誤差信
号ＪＥは、エアギャップＡ＝５０ｎｍの場合に、ＪＥ＝
０となるように予め設定されている。そして、電磁アク
チュエータ５によるソリッドイマージョンレンズ３（ひ
いては光学系１０）の更なる引込み（フォーカス引込
み）を行う。
【０１１４】光ディスク駆動装置３００においてステッ
プＳ９では、ＣＰＵ２２は、エアギャップＡを５０ｎｍ
または実質的に５０ｎｍにする引込み動作（フォーカス
引込み動作）が完了したか否かを、誤差信号ＪＥに基づ
いて判定する。引込みが終了していない場合は、終了す
るまで待つ。引込みが終了した場合は、本フローチャー
トの処理を終了する。このとき、エアギャップＡは、最
終目標値（５０ｎｍ）または実質的に最終目標値に維持
されており、また近接場の領域内に維持されている。
プＳ９では、ＣＰＵ２２は、エアギャップＡを５０ｎｍ
または実質的に５０ｎｍにする引込み動作（フォーカス
引込み動作）が完了したか否かを、誤差信号ＪＥに基づ
いて判定する。引込みが終了していない場合は、終了す
るまで待つ。引込みが終了した場合は、本フローチャー
トの処理を終了する。このとき、エアギャップＡは、最
終目標値（５０ｎｍ）または実質的に最終目標値に維持
されており、また近接場の領域内に維持されている。
【０１１５】以上に説明したように、光ディスク駆動装
置３００では、干渉縞が生成される中間目標値までは静
電容量Ｃg に基づいて電磁アクチュエータ５を制御して
エアギャップＡを調節し、中間目標値から最終目標値ま
では強度信号ＳＪに基づいて電磁アクチュエータ５を制
御することで、干渉を利用してエアギャップＡを最終目
標値にする。
置３００では、干渉縞が生成される中間目標値までは静
電容量Ｃg に基づいて電磁アクチュエータ５を制御して
エアギャップＡを調節し、中間目標値から最終目標値ま
では強度信号ＳＪに基づいて電磁アクチュエータ５を制
御することで、干渉を利用してエアギャップＡを最終目
標値にする。
【０１１６】上記実施の形態では、対物レンズ２とソリ
ッドイマージョンレンズ３とにより光学系１０を形成
し、開口数が約１．５であるこの光学系１０を光ヘッド
１に設けている。しかしながら、対物レンズ２とソリッ
ドイマージョンレンズ３とを一体化した単一の光学素子
からなる光学系を光ヘッド１に設けてもよい。このよう
な単一の光学素子として、例えば、Chul Woo Lee, Kun
Ho Cho, Chong Sam Chung, Jang Hoon Yoo, Yong Hoon
Lee, "Feasibility study on near field optical memo
ry using a catadioptric optical system," Digest of
Optical Data Storage, pp.137-139, Aspen, CO. (199
8)に開示されている反射型集光素子を用いてもよい。ま
た、対物レンズ２の機能を持つ光学素子とソリッドイマ
ージョンレンズの機能を持つ光学素子として、３個以上
の光学素子を光ヘッド１に設けてもよく、ホログラム素
子を光ヘッド１に設けてもよい。
ッドイマージョンレンズ３とにより光学系１０を形成
し、開口数が約１．５であるこの光学系１０を光ヘッド
１に設けている。しかしながら、対物レンズ２とソリッ
ドイマージョンレンズ３とを一体化した単一の光学素子
からなる光学系を光ヘッド１に設けてもよい。このよう
な単一の光学素子として、例えば、Chul Woo Lee, Kun
Ho Cho, Chong Sam Chung, Jang Hoon Yoo, Yong Hoon
Lee, "Feasibility study on near field optical memo
ry using a catadioptric optical system," Digest of
Optical Data Storage, pp.137-139, Aspen, CO. (199
8)に開示されている反射型集光素子を用いてもよい。ま
た、対物レンズ２の機能を持つ光学素子とソリッドイマ
ージョンレンズの機能を持つ光学素子として、３個以上
の光学素子を光ヘッド１に設けてもよく、ホログラム素
子を光ヘッド１に設けてもよい。
【０１１７】本実施の形態では、光学記録媒体の一例と
して相変化型の光ディスク５１を用いているが、光磁気
ディスクを用いてもよい。更に、浮上スライダを用いた
受動的な光ヘッドを用いる場合においても、静電容量Ｃ
g および反射光から、エアギャップＡに相当する浮上量
の検出、及び、浮上量の最適化を行うことが可能であ
る。
して相変化型の光ディスク５１を用いているが、光磁気
ディスクを用いてもよい。更に、浮上スライダを用いた
受動的な光ヘッドを用いる場合においても、静電容量Ｃ
g および反射光から、エアギャップＡに相当する浮上量
の検出、及び、浮上量の最適化を行うことが可能であ
る。
【０１１８】なお、導電膜６が形成されるソリッドイマ
ージョンレンズ３（または光学系１０）の対向面の半径
は、光ディスク５１の記録面の内側の縁から最内周のト
ラックまでの幅よりも小さい正の値とし、また、光ディ
スク５１の記録面の外側の縁から最外周のトラックまで
の幅よりも小さい正の値とすることが好ましい。このよ
うにすることで、最内周のトラックにレーザビームＬＢ
を集光する場合、および最外周のトラックにレーザビー
ムＬＢを集光する場合に、ソリッドイマージョンレンズ
３の底面全域と記録面とを対向させることができ、集光
位置による静電容量Ｃg の変動を小さくすることが可能
である。
ージョンレンズ３（または光学系１０）の対向面の半径
は、光ディスク５１の記録面の内側の縁から最内周のト
ラックまでの幅よりも小さい正の値とし、また、光ディ
スク５１の記録面の外側の縁から最外周のトラックまで
の幅よりも小さい正の値とすることが好ましい。このよ
うにすることで、最内周のトラックにレーザビームＬＢ
を集光する場合、および最外周のトラックにレーザビー
ムＬＢを集光する場合に、ソリッドイマージョンレンズ
３の底面全域と記録面とを対向させることができ、集光
位置による静電容量Ｃg の変動を小さくすることが可能
である。
【０１１９】上記実施の形態では、光学系の位置制御装
置の一例として、光ディスク駆動装置１００，２００，
３００について説明した。本実施の形態に係る光学系の
位置制御装置は、光源の可干渉性（Coherence ）が高
く、光学系（または対物レンズ）の動作距離（Working
Distance）が小さい条件下、すなわち干渉縞が生じ易い
光学装置において、有用である。このような光学装置で
は、上記光ディスク駆動装置１００ではＬＣ発振回路の
出力信号（電気信号）を用いた焦点制御と反射光を用い
た焦点制御とを組み合わせることで誤差を小さくするこ
とが可能である。
置の一例として、光ディスク駆動装置１００，２００，
３００について説明した。本実施の形態に係る光学系の
位置制御装置は、光源の可干渉性（Coherence ）が高
く、光学系（または対物レンズ）の動作距離（Working
Distance）が小さい条件下、すなわち干渉縞が生じ易い
光学装置において、有用である。このような光学装置で
は、上記光ディスク駆動装置１００ではＬＣ発振回路の
出力信号（電気信号）を用いた焦点制御と反射光を用い
た焦点制御とを組み合わせることで誤差を小さくするこ
とが可能である。
【０１２０】上記光ディスク駆動装置１００，２００，
３００を、記録再生装置の他に、光を照射する種々の光
照射装置に適用してもよく、例えば加工装置、露光装
置、検査装置等に適用してもよい。例えば、光学検査装
置を用いて金属、半導体ウェハ等の試料の検査を行う場
合に、光学系１０と試料との間の静電容量および反射光
に基づいて焦点制御を行うことが可能である。もちろ
ん、光学記録媒体を試料としてもよい。半導体ウェハの
検査装置のように、試料の全領域を速やかに検査する必
要がある場合、光学系１０と試料との間の静電容量およ
び反射光に基づいて焦点制御を行うことで、可動ステー
ジや試料の傾きに応じて光学系の位置補正を行うことが
可能であり、検査の所要時間を短縮することが可能であ
る。
３００を、記録再生装置の他に、光を照射する種々の光
照射装置に適用してもよく、例えば加工装置、露光装
置、検査装置等に適用してもよい。例えば、光学検査装
置を用いて金属、半導体ウェハ等の試料の検査を行う場
合に、光学系１０と試料との間の静電容量および反射光
に基づいて焦点制御を行うことが可能である。もちろ
ん、光学記録媒体を試料としてもよい。半導体ウェハの
検査装置のように、試料の全領域を速やかに検査する必
要がある場合、光学系１０と試料との間の静電容量およ
び反射光に基づいて焦点制御を行うことで、可動ステー
ジや試料の傾きに応じて光学系の位置補正を行うことが
可能であり、検査の所要時間を短縮することが可能であ
る。
【０１２１】上記光ディスク駆動装置１００，２００，
３００では、ＣＰＵ２２は、比較回路１５の出力信号と
誤差信号ＦＥ，ＲＥ，ＪＥとを所定のエアギャップＡの
時に切り換える構成としたが、比較回路１５の出力信号
と誤差信号ＦＥ，ＲＥ，ＪＥとを前記所定のエアギャッ
プＡの時に加算する構成としてもよい。なお、上記実施
の形態は本発明の例示であり、本発明は上記実施の形態
に限定されない。
３００では、ＣＰＵ２２は、比較回路１５の出力信号と
誤差信号ＦＥ，ＲＥ，ＪＥとを所定のエアギャップＡの
時に切り換える構成としたが、比較回路１５の出力信号
と誤差信号ＦＥ，ＲＥ，ＪＥとを前記所定のエアギャッ
プＡの時に加算する構成としてもよい。なお、上記実施
の形態は本発明の例示であり、本発明は上記実施の形態
に限定されない。
【０１２２】
【発明の効果】本発明に係る光学系の位置制御装置およ
び位置制御方法では、光学系の対向面の電極と光学記録
媒体とにより形成される静電容量と反射光とに基づいて
アクチュエータを制御することで、エアギャップを調節
する精度および信頼性を向上することが可能である。ま
た、エアギャップに対応する前記静電容量に基づいてア
クチュエータを制御することで、前記静電容量が形成さ
れる領域においてエアギャップの変動を即座に検出して
アクチュエータの制御にフィードバックすることがで
き、この点でもエアギャップを調節する精度および信頼
性を向上することが可能である。
び位置制御方法では、光学系の対向面の電極と光学記録
媒体とにより形成される静電容量と反射光とに基づいて
アクチュエータを制御することで、エアギャップを調節
する精度および信頼性を向上することが可能である。ま
た、エアギャップに対応する前記静電容量に基づいてア
クチュエータを制御することで、前記静電容量が形成さ
れる領域においてエアギャップの変動を即座に検出して
アクチュエータの制御にフィードバックすることがで
き、この点でもエアギャップを調節する精度および信頼
性を向上することが可能である。
【０１２３】本発明に係る記録再生装置では、光学系の
対向面の電極と光学記録媒体とにより形成される静電容
量と反射光とに基づいてアクチュエータを制御すること
で、エアギャップを調節する精度および信頼性を向上す
ることが可能であり、記録再生装置の品質を向上するこ
とが可能である。また、エアギャップに対応する前記静
電容量に基づいてアクチュエータを制御することで、前
記静電容量が形成される領域においてエアギャップの変
動を即座に検出してアクチュエータの制御にフィードバ
ックすることができ、この点でもエアギャップを調節す
る精度および信頼性を向上することが可能である。
対向面の電極と光学記録媒体とにより形成される静電容
量と反射光とに基づいてアクチュエータを制御すること
で、エアギャップを調節する精度および信頼性を向上す
ることが可能であり、記録再生装置の品質を向上するこ
とが可能である。また、エアギャップに対応する前記静
電容量に基づいてアクチュエータを制御することで、前
記静電容量が形成される領域においてエアギャップの変
動を即座に検出してアクチュエータの制御にフィードバ
ックすることができ、この点でもエアギャップを調節す
る精度および信頼性を向上することが可能である。
【０１２４】本発明に係る光学系の位置制御装置では、
光学系と光学記録媒体との間で発生する干渉縞に対応し
た強度信号に基づいてアクチュエータを制御してエアギ
ャップを調節することができ、干渉縞による光強度の変
動を利用してエアギャップを調節することが可能であ
る。
光学系と光学記録媒体との間で発生する干渉縞に対応し
た強度信号に基づいてアクチュエータを制御してエアギ
ャップを調節することができ、干渉縞による光強度の変
動を利用してエアギャップを調節することが可能であ
る。
【図１】光ヘッドの構成例を示す図である。
【図２】ソリッドイマージョンレンズの構成例を示す図
である。
である。
【図３】本発明に係る光学系の位置制御装置の第１の実
施の形態に係る光ディスク駆動装置１００を示す概略的
なブロック構成図である。
施の形態に係る光ディスク駆動装置１００を示す概略的
なブロック構成図である。
【図４】エアギャップＡと、間隔ｈと、静電容量Ｃg
と、発振周波数ｆとの対応を例示する図である。
と、発振周波数ｆとの対応を例示する図である。
【図５】光ピックアップ１２の構成例を示す図である。
【図６】光ピックアップ１２が有する光検出器３８の受
光部の配置例を示す図である。
光部の配置例を示す図である。
【図７】光ディスク駆動装置１００の動作を示す概略的
なフローチャートである。
なフローチャートである。
【図８】図７に続いて、光ディスク駆動装置１００の動
作を示す概略的なフローチャートである。
作を示す概略的なフローチャートである。
【図９】本発明に係る光学系の位置制御装置の第２の実
施の形態に係る光ディスク駆動装置２００を示す概略的
なブロック構成図である。
施の形態に係る光ディスク駆動装置２００を示す概略的
なブロック構成図である。
【図１０】本発明に係る光学系の位置制御装置の第３の
実施の形態に係る光ディスク駆動装置３００を示す概略
的なブロック構成図である。
実施の形態に係る光ディスク駆動装置３００を示す概略
的なブロック構成図である。
【図１１】光ピックアップ１２Ｊの構成例を示す図であ
る。
る。
【図１２】光ピックアップ１２Ｊが有する光検出器３８
Ｊの受光部の配置例を示す図である。
Ｊの受光部の配置例を示す図である。
【図１３】反射レーザビームの中央スポットの光強度と
エアギャップとの関係を示す図である。
エアギャップとの関係を示す図である。
１…光ヘッド、２…対物レンズ、３…ソリッドイマージ
ョンレンズ（ＳＩＬ）、３ａ…中央部、３ｂ…周辺部、
４…レンズホルダ、５…電磁アクチュエータ（アクチュ
エータ）、６…導電膜、７…半田、１０…光学系、１１
…スピンドルモータ（モータ）、１２，１２Ｊ…光ピッ
クアップ、１３…電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１４…電
圧制御発振器（ＲＶＣＯ）、１５…比較回路、１６，２
０…位相補償回路、１７，２１…増幅回路、１８…増幅
回路（ヘッドアンプ）、１９…トラッキングマトリクス
回路、２２…中央処理装置（ＣＰＵ）、２３…自動パワ
ーコントロール回路（ＡＰＣ回路）、２４…強度変調回
路、２５…半導体レーザ駆動回路、２６…モータ駆動回
路、２７…検出回路、２８…制御回路、２９…フォーカ
ス誤差検出回路、３１…半導体レーザ（光源）、３２…
コリメータレンズ、３３…回折格子、３４…１／２波長
板、３５…偏光ビームスプリッタ、３６…１／４波長
板、３７，３９…集光レンズ、３８，４０…光検出器、
３８Ａ〜３８Ｈ，３８ＪＡ〜３８ＪＤ，３８ＪＪ…受光
部、５１…光ディスク（光学記録媒体）、６１…信号生
成回路、６２，６９…誤差検出回路、１００，２００，
３００…光ディスク駆動装置（光学系の位置制御装
置）、３８１，３８１Ｊ…第１の受光部、３８２…第２
の受光部、３８３…第３の受光部、Ｄ，φ…直径、ＦＥ
…フォーカス誤差信号、ｈ…間隔、ＪＥ，ＲＥ…誤差信
号、ＬＢ…レーザビーム（レーザ光）、ｒ…半径、ＲＦ
…再生ＲＦ信号（ＲＦ信号）、ＳＪ…強度信号。
ョンレンズ（ＳＩＬ）、３ａ…中央部、３ｂ…周辺部、
４…レンズホルダ、５…電磁アクチュエータ（アクチュ
エータ）、６…導電膜、７…半田、１０…光学系、１１
…スピンドルモータ（モータ）、１２，１２Ｊ…光ピッ
クアップ、１３…電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１４…電
圧制御発振器（ＲＶＣＯ）、１５…比較回路、１６，２
０…位相補償回路、１７，２１…増幅回路、１８…増幅
回路（ヘッドアンプ）、１９…トラッキングマトリクス
回路、２２…中央処理装置（ＣＰＵ）、２３…自動パワ
ーコントロール回路（ＡＰＣ回路）、２４…強度変調回
路、２５…半導体レーザ駆動回路、２６…モータ駆動回
路、２７…検出回路、２８…制御回路、２９…フォーカ
ス誤差検出回路、３１…半導体レーザ（光源）、３２…
コリメータレンズ、３３…回折格子、３４…１／２波長
板、３５…偏光ビームスプリッタ、３６…１／４波長
板、３７，３９…集光レンズ、３８，４０…光検出器、
３８Ａ〜３８Ｈ，３８ＪＡ〜３８ＪＤ，３８ＪＪ…受光
部、５１…光ディスク（光学記録媒体）、６１…信号生
成回路、６２，６９…誤差検出回路、１００，２００，
３００…光ディスク駆動装置（光学系の位置制御装
置）、３８１，３８１Ｊ…第１の受光部、３８２…第２
の受光部、３８３…第３の受光部、Ｄ，φ…直径、ＦＥ
…フォーカス誤差信号、ｈ…間隔、ＪＥ，ＲＥ…誤差信
号、ＬＢ…レーザビーム（レーザ光）、ｒ…半径、ＲＦ
…再生ＲＦ信号（ＲＦ信号）、ＳＪ…強度信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大里 潔 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA21 PA01 PA17 PB01 QA02 QA05 QA13 QA33 5D075 CD17 CE03 EE03 5D118 AA13 BA01 CC08 CC12 CD02 CD15 DC03 5D119 AA28 EA03 JA34 JA43 JB02 LB09
Claims (25)
- 【請求項１】光学記録媒体との間で近接場を形成して収
束光を前記光学記録媒体に照射する光学系であって、前
記光学記録媒体との対向面に電極が形成された光学系
と、 前記光学記録媒体の記録面とは直交するフォーカス方向
に前記光学系を移動させるアクチュエータと、 前記光学系と前記光学記録媒体との距離が、前記近接場
が形成される領域内となるように、前記電極および前記
光学記録媒体により形成される静電容量と前記光学記録
媒体の反射光とに基づいて前記アクチュエータを制御す
る制御回路とを有する光学系の位置制御装置。 - 【請求項２】レーザ光を前記光学系に供給するレーザ
と、 前記光学記録媒体における前記レーザ光の中央スポット
からの反射光を受光し、前記光学記録媒体と前記光学系
との間で前記レーザ光の波長および前記距離に基づいて
発生する干渉縞に応じた強度信号を生成する受光素子と
をさらに有し、 前記制御回路は、 前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記干渉縞が
発生する中間目標値にする場合は、前記静電容量に基づ
いて前記アクチュエータを制御し、 前記距離を、前記中間目標値から前記領域内の最終目標
値にする場合は、前記強度信号に基づいて前記アクチュ
エータを制御する請求項１記載の光学系の位置制御装
置。 - 【請求項３】前記中間目標値は、前記波長の１／４未満
の正の値である請求項２記載の光学系の位置制御装置。 - 【請求項４】前記光学記録媒体を回転させるモータと、 前記反射光を受光する受光素子と、 前記受光素子の出力信号から、回転中の前記光学記録媒
体の前記記録面における記録マークまたはピットの有無
と前記距離とに応じたＲＦ信号を生成する生成回路とを
さらに有し、 前記制御回路は、 前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記ＲＦ信号
が生成される中間目標値にする場合は、前記静電容量に
基づいて前記アクチュエータを制御し、 前記距離を、前記中間目標値から前記領域内の最終目標
値にする場合は、前記ＲＦ信号に基づいて前記アクチュ
エータを制御する請求項１記載の光学系の位置制御装
置。 - 【請求項５】前記反射光を受光する受光素子と、 前記受光素子の出力信号に基づいてフォーカス誤差信号
を生成するフォーカス誤差検出回路とをさらに有し、 前記制御回路は、 前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記フォーカ
ス誤差信号のＳ字曲線における線型区域内の中間目標値
にする場合は、前記静電容量に基づいて前記アクチュエ
ータを制御し、 前記距離を、前記中間目標値から前記領域内の最終目標
値にする場合は、前記フォーカス誤差信号に基づいて前
記アクチュエータを制御する請求項１記載の光学系の位
置制御装置。 - 【請求項６】前記光学系は、光を収束させる対物レンズ
とこの対物レンズの通過光を収束させて前記光学記録媒
体に照射するソリッドイマージョンレンズとを備えた第
１の光学系、または、前記対物レンズと前記ソリッドイ
マージョンレンズとを一体化した第２の光学系を有する
請求項１記載の光学系の位置制御装置。 - 【請求項７】前記光学記録媒体は、光ディスクであり、 前記ソリッドイマージョンレンズは、前記光ディスクと
の対向面のうち中央部が突起していると共にその周辺部
が平坦であって当該周辺部には導電膜からなる前記電極
が形成され、前記対物レンズの通過光を収束させて前記
中央部を通過させる請求項６記載の光学系の位置制御装
置。 - 【請求項８】前記光学系の開口数は、１よりも大きく３
以下であり、 前記近接場が形成される領域は、前記光学系と前記光学
記録媒体とが非接触状態であって前記距離が５００ｎｍ
以下の領域である請求項１記載の光学系の位置制御装
置。 - 【請求項９】光学記録媒体との間で近接場を形成して収
束光を前記光学記録媒体に照射する光学系であって前記
光学記録媒体との対向面には電極が形成された光学系
を、前記光学記録媒体の記録面とは直交するフォーカス
方向に移動させるアクチュエータを制御することによ
り、前記光学系と前記光学記録媒体との距離を制御する
光学系の位置制御方法であって、 前記距離が、前記近接場が形成される領域内となるよう
に、前記電極および前記光学記録媒体により形成される
静電容量と前記光学記録媒体の反射光とに基づき、前記
アクチュエータを制御する工程を有する光学系の位置制
御方法。 - 【請求項１０】前記収束光はレーザ光からなり、 前記光学記録媒体における前記レーザ光の中央スポット
からの反射光を受光し、前記光学記録媒体と前記光学系
との間で前記レーザ光の波長および前記距離に基づいて
発生する干渉縞に応じた強度信号を生成する工程をさら
に有し、 前記制御する工程は、 前記距離が前記領域外の初期設定値から前記干渉縞が発
生する中間目標値となるように、前記静電容量に基づい
て前記アクチュエータを制御する工程と、 前記距離が前記中間目標値から前記領域内の最終目標値
となるように、前記強度信号に基づいて前記アクチュエ
ータを制御する工程とを有する請求項９記載の光学系の
位置制御方法。 - 【請求項１１】前記中間目標値は、前記波長の１／４未
満の正の値である請求項１０記載の光学系の位置制御方
法。 - 【請求項１２】前記光学記録媒体を回転させる工程と、 前記反射光を受光し、回転中の前記光学記録媒体の前記
記録面における記録マークまたはピットの有無と前記距
離とに応じたＲＦ信号を生成する工程とをさらに有し、 前記制御する工程は、 前記距離が前記領域外の初期設定値から前記ＲＦ信号が
生成される中間目標値となるように、前記静電容量に基
づいて前記アクチュエータを制御する工程と、 前記距離が前記中間目標値から前記領域内の最終目標値
となるように、前記ＲＦ信号に基づいて前記アクチュエ
ータを制御する工程とを有する請求項９記載の光学系の
位置制御方法。 - 【請求項１３】前記反射光を受光してフォーカス誤差信
号を生成する工程をさらに有し、 前記制御する工程は、 前記距離が前記領域外の初期設定値から前記フォーカス
誤差信号のＳ字曲線における線型区域内の中間目標値と
なるように、前記静電容量に基づいて前記アクチュエー
タを制御する工程と、 前記距離が前記中間目標値から前記領域内の最終目標値
となるように、前記フォーカス誤差信号に基づいて前記
アクチュエータを制御する工程とを有する請求項９記載
の光学系の位置制御方法。 - 【請求項１４】前記光学系の開口数は、１よりも大きく
３以下であり、 前記近接場が形成される領域は、前記光学系と前記光学
記録媒体とが非接触状態であって前記距離が５００ｎｍ
以下の領域である請求項９記載の光学系の位置制御方
法。 - 【請求項１５】光源と、 光学記録媒体との間で近接場を形成して前記光源からの
光を収束させて前記光学記録媒体に照射する光学系であ
って、前記光学記録媒体との対向面に電極が形成された
光学系と、 前記光学記録媒体の記録面とは直交するフォーカス方向
に前記光学系を移動させるアクチュエータと、 前記光学系と前記光学記録媒体との距離が、前記近接場
が形成される領域内となるように、前記電極および前記
光学記録媒体により形成される静電容量と前記光学記録
媒体の反射光とに基づいて前記アクチュエータを制御す
る制御回路と、 情報を記録する場合および情報を再生する場合に、前記
光学記録媒体を回転させるモータと、 情報を記録する場合に、記録する情報に応じて前記光源
からの光の強度を変調させる強度変調回路と、 情報を再生する場合に、前記光学記録媒体で反射した反
射光から記録情報を検出する情報検出回路とを有する記
録再生装置。 - 【請求項１６】前記光源は、レーザ光を前記光学系に供
給するレーザであり、 前記光学記録媒体における前記レーザ光の中央スポット
からの反射光を受光し、前記光学記録媒体と前記光学系
との間で前記レーザ光の波長および前記距離に基づいて
発生する干渉縞に応じた強度信号を生成する受光素子を
さらに有し、 前記制御回路は、 前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記干渉縞が
発生する中間目標値にする場合は、前記静電容量に基づ
いて前記アクチュエータを制御し、 前記距離を、前記中間目標値から前記領域内の最終目標
値にする場合は、前記強度信号に基づいて前記アクチュ
エータを制御する請求項１５記載の記録再生装置。 - 【請求項１７】前記中間目標値は、前記波長の１／４未
満の正の値である請求項１６記載の記録再生装置。 - 【請求項１８】前記反射光を受光する受光素子と、 前記受光素子の出力信号から、回転中の前記光学記録媒
体の前記記録面における記録マークまたはピットの有無
と前記距離とに応じたＲＦ信号を生成する生成回路とを
さらに有し、 前記制御回路は、 前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記ＲＦ信号
が生成される中間目標値にする場合は、前記静電容量に
基づいて前記アクチュエータを制御し、 前記距離を、前記中間目標値から前記領域内の最終目標
値にする場合は、前記ＲＦ信号に基づいて前記アクチュ
エータを制御する請求項１５記載の記録再生装置。 - 【請求項１９】前記反射光を受光する受光素子と、 前記受光素子の出力信号に基づいてフォーカス誤差信号
を生成するフォーカス誤差検出回路とをさらに有し、 前記制御回路は、 前記距離を、前記領域外の初期設定値から前記フォーカ
ス誤差信号のＳ字曲線における線型区域内の中間目標値
にする場合は、前記静電容量に基づいて前記アクチュエ
ータを制御し、 前記距離を、前記中間目標値から前記領域内の最終目標
値にする場合は、前記フォーカス誤差信号に基づいて前
記アクチュエータを制御する請求項１５記載の記録再生
装置。 - 【請求項２０】前記光学系は、光を収束させる対物レン
ズとこの対物レンズの通過光を収束させて前記光学記録
媒体に照射するソリッドイマージョンレンズとを備えた
第１の光学系、または、前記対物レンズと前記ソリッド
イマージョンレンズとを一体化した第２の光学系を有す
る請求項１５記載の記録再生装置。 - 【請求項２１】前記光学記録媒体は、光ディスクであ
り、 前記ソリッドイマージョンレンズは、前記光ディスクと
の対向面のうち中央部が突起していると共にその周辺部
が平坦であって当該周辺部には導電膜からなる前記電極
が形成され、前記対物レンズの通過光を収束させて前記
中央部を通過させる請求項２０記載の記録再生装置。 - 【請求項２２】前記光学系の開口数は、１よりも大きく
３以下であり、 前記近接場が形成される領域は、前記光学系と前記光学
記録媒体とが非接触状態であって前記距離が５００ｎｍ
以下の領域である請求項１５記載の記録再生装置。 - 【請求項２３】レーザ光を出力するレーザと、 光学記録媒体との間で近接場を形成し、前記レーザ光を
収束させて前記光学記録媒体に照射する光学系と、 前記光学記録媒体の記録面とは直交するフォーカス方向
に前記光学系を移動させるアクチュエータと、 前記光学記録媒体における前記レーザ光の中央スポット
からの反射光を受光し、前記光学記録媒体と前記光学系
との距離および前記レーザ光の波長に基づいて前記光学
記録媒体と前記光学系との間で発生する干渉縞に応じた
強度信号を生成する受光素子と、 前記光学系と前記光学記録媒体との距離が、前記近接場
が形成される領域内となるように、前記強度信号に基づ
いて前記アクチュエータを制御する制御回路とを有する
光学系の位置制御装置。 - 【請求項２４】前記光学系の開口数は、１よりも大きく
３以下であり、 前記近接場が形成される領域は、前記光学系と前記光学
記録媒体とが非接触状態であって前記距離が５００ｎｍ
以下の領域であり、 前記制御回路は、前記距離が前記レーザ光の波長の１／
４倍未満に設定された目標値となるように前記アクチュ
エータを制御する請求項２３記載の光学系の位置制御装
置。 - 【請求項２５】前記光学系は、光を収束させる対物レン
ズとこの対物レンズの通過光を収束させて前記光学記録
媒体に照射するソリッドイマージョンレンズとを備えた
第１の光学系、または、前記対物レンズと前記ソリッド
イマージョンレンズとを一体化した第２の光学系を有す
る請求項２４記載の光学系の位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11196744A JP2001023209A (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 光学系の位置制御装置、光学系の位置制御方法および記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11196744A JP2001023209A (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 光学系の位置制御装置、光学系の位置制御方法および記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001023209A true JP2001023209A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16362892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11196744A Pending JP2001023209A (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 光学系の位置制御装置、光学系の位置制御方法および記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001023209A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007220205A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Sony Corp | 光ディスク装置及びギャップ制御方法 |
-
1999
- 1999-07-09 JP JP11196744A patent/JP2001023209A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007220205A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Sony Corp | 光ディスク装置及びギャップ制御方法 |
| JP4591376B2 (ja) * | 2006-02-16 | 2010-12-01 | ソニー株式会社 | 光ディスク装置及びギャップ制御方法 |
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