JP2001023284A - 光学記録媒体の駆動装置とその駆動方法ならびに記録再生装置とその駆動方法 - Google Patents
光学記録媒体の駆動装置とその駆動方法ならびに記録再生装置とその駆動方法Info
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- JP2001023284A JP2001023284A JP11196739A JP19673999A JP2001023284A JP 2001023284 A JP2001023284 A JP 2001023284A JP 11196739 A JP11196739 A JP 11196739A JP 19673999 A JP19673999 A JP 19673999A JP 2001023284 A JP2001023284 A JP 2001023284A
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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短くして近
接場を形成する場合に、光学系と光学記録媒体とが接触
または衝突したときに、接触面積および衝撃を小さく抑
えることが可能な光学記録媒体の駆動装置を提供する。 【解決手段】 光学記録媒体の駆動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。制御回路２８は、前記距離が前
記領域内に維持されてから開始信号ＳＴを生成し、開始
信号ＳＴに基づいてスピンドルモータ１１は光ディスク
５１の回転を開始させる。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。
接場を形成する場合に、光学系と光学記録媒体とが接触
または衝突したときに、接触面積および衝撃を小さく抑
えることが可能な光学記録媒体の駆動装置を提供する。 【解決手段】 光学記録媒体の駆動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。制御回路２８は、前記距離が前
記領域内に維持されてから開始信号ＳＴを生成し、開始
信号ＳＴに基づいてスピンドルモータ１１は光ディスク
５１の回転を開始させる。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、収束光を光学記録
媒体に照射する光学記録媒体の駆動装置とその駆動方
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とその駆動方法に関
する。
媒体に照射する光学記録媒体の駆動装置とその駆動方
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とその駆動方法に関
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。この公報では、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。この公報では、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
が近接場の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
の光の強度がかなり低下するので、エアギャップを近接
場の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
が近接場の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
の光の強度がかなり低下するので、エアギャップを近接
場の領域内に保つことが重要になる。
【０００８】しかしながら、近接場が形成されるエアギ
ャップ、例えば５００ｎｍ以下のエアギャップ（好まし
くは１００ｎｍ以下のエアギャップ）を実現するため
に、近接場の領域外から領域内に光学系を光学記録媒体
に近づける（引き込む）と、オーバーシュートにより光
学系と光学記録媒体とが接触または衝突する可能性があ
る。光学系と光学記録媒体とが接触または衝突する時
に、光学記録媒体が回転していると、光学系と光学記録
媒体との間に摩擦が生じると共に、光学記録媒体の表面
での接触面積が同心円状に大きくなって好ましくない。
ャップ、例えば５００ｎｍ以下のエアギャップ（好まし
くは１００ｎｍ以下のエアギャップ）を実現するため
に、近接場の領域外から領域内に光学系を光学記録媒体
に近づける（引き込む）と、オーバーシュートにより光
学系と光学記録媒体とが接触または衝突する可能性があ
る。光学系と光学記録媒体とが接触または衝突する時
に、光学記録媒体が回転していると、光学系と光学記録
媒体との間に摩擦が生じると共に、光学記録媒体の表面
での接触面積が同心円状に大きくなって好ましくない。
【０００９】本発明の第１の目的は、光学系と光学記録
媒体との距離を短くして近接場を形成する場合に、光学
系と光学記録媒体とが接触または衝突したときに、その
接触面積および衝撃を小さく抑えることが可能な光学記
録媒体の駆動装置とその駆動方法とを提供することにあ
る。
媒体との距離を短くして近接場を形成する場合に、光学
系と光学記録媒体とが接触または衝突したときに、その
接触面積および衝撃を小さく抑えることが可能な光学記
録媒体の駆動装置とその駆動方法とを提供することにあ
る。
【００１０】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において、光学系と光学記録媒
体との距離を短くして近接場を形成する場合に、光学系
と光学記録媒体とが接触または衝突したときに、その接
触面積および衝撃を小さく抑えることが可能な記録再生
装置とその駆動方法とを提供することにある。
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において、光学系と光学記録媒
体との距離を短くして近接場を形成する場合に、光学系
と光学記録媒体とが接触または衝突したときに、その接
触面積および衝撃を小さく抑えることが可能な記録再生
装置とその駆動方法とを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学記録媒
体の駆動装置は、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アクチュエータを制御し、前記
距離が前記領域内に維持されてから開始信号を生成する
制御回路と、前記開始信号に基づいて前記光学記録媒体
の回転を開始させるモータとを有する。
体の駆動装置は、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アクチュエータを制御し、前記
距離が前記領域内に維持されてから開始信号を生成する
制御回路と、前記開始信号に基づいて前記光学記録媒体
の回転を開始させるモータとを有する。
【００１２】本発明に係る光学記録媒体の駆動装置で
は、好適には、前記光学記録媒体の回転後にレーザ光を
前記光学系に供給するレーザをさらに有する。
は、好適には、前記光学記録媒体の回転後にレーザ光を
前記光学系に供給するレーザをさらに有する。
【００１３】本発明に係る光学記録媒体の駆動装置で
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。
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。
【００１４】本発明に係る光学記録媒体の駆動装置で
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、前記制御回路は、前記導電膜と前記光ディスクとの
間の静電容量に基づいて前記アクチュエータを制御して
前記距離を調節する構成としてもよい。
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、前記制御回路は、前記導電膜と前記光ディスクとの
間の静電容量に基づいて前記アクチュエータを制御して
前記距離を調節する構成としてもよい。
【００１５】本発明に係る光学記録媒体の駆動装置の駆
動方法は、光学記録媒体との間で近接場を形成する光学
系を用いて収束光を光学記録媒体に照射する光学記録媒
体の駆動装置の駆動方法であって、前記光学系と前記光
学記録媒体との距離を、前記近接場が形成される領域の
外から領域内にする工程と、前記距離を前記領域内に維
持する工程と、前記距離が前記領域内に維持されてから
前記光学記録媒体を回転させる工程とを有する。
動方法は、光学記録媒体との間で近接場を形成する光学
系を用いて収束光を光学記録媒体に照射する光学記録媒
体の駆動装置の駆動方法であって、前記光学系と前記光
学記録媒体との距離を、前記近接場が形成される領域の
外から領域内にする工程と、前記距離を前記領域内に維
持する工程と、前記距離が前記領域内に維持されてから
前記光学記録媒体を回転させる工程とを有する。
【００１６】本発明に係る光学記録媒体の駆動装置の駆
動方法では、好適には、前記光学記録媒体の回転後にレ
ーザ光を前記光学系に供給する工程をさらに有する。
動方法では、好適には、前記光学記録媒体の回転後にレ
ーザ光を前記光学系に供給する工程をさらに有する。
【００１７】本発明に係る光学記録媒体の駆動装置とそ
の駆動方法では、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。
の駆動方法では、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。
【００１８】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、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アクチュエータを制御し、前
記距離が前記領域内に維持されてから開始信号を生成す
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、前記開始信号に基づいて前記光学記録媒体の
回転を開始させるモータと、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、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アクチュエータを制御し、前
記距離が前記領域内に維持されてから開始信号を生成す
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、前記開始信号に基づいて前記光学記録媒体の
回転を開始させるモータと、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検出回
路とを有する。
【００１９】本発明に係る記録再生装置では、好適に
は、前記光源は、前記光学記録媒体の回転後にレーザ光
を前記光学系に出力するレーザである。
は、前記光源は、前記光学記録媒体の回転後にレーザ光
を前記光学系に出力するレーザである。
【００２０】本発明に係る記録再生装置では、好適に
は、前記光学系は、前記光源からの光を収束させる対物
レンズと前記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。
は、前記光学系は、前記光源からの光を収束させる対物
レンズと前記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。
【００２１】本発明に係る記録再生装置では、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、前記
制御回路は、前記導電膜と前記光ディスクとの間の静電
容量に基づいて前記アクチュエータを制御して前記距離
を調節する。
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、前記
制御回路は、前記導電膜と前記光ディスクとの間の静電
容量に基づいて前記アクチュエータを制御して前記距離
を調節する。
【００２２】本発明に係る記録再生装置の駆動方法は、
光学記録媒体との間で近接場を形成する光学系を用いて
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の駆動方法であって、前記光学系と
前記光学記録媒体との距離を、前記近接場が形成される
領域の外から領域内にする工程と、前記距離を前記領域
内に維持する工程と、前記距離が前記領域内に維持され
てから前記光学記録媒体を回転させる工程と、情報を再
生する場合は、回転中の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工程と、情報を記録する場
合は、記録する情報に応じて強度変調された変調光を前
記光学系に供給し、回転中の前記光学記録媒体に前記光
学系からの収束光を照射する工程とを有する。
光学記録媒体との間で近接場を形成する光学系を用いて
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の駆動方法であって、前記光学系と
前記光学記録媒体との距離を、前記近接場が形成される
領域の外から領域内にする工程と、前記距離を前記領域
内に維持する工程と、前記距離が前記領域内に維持され
てから前記光学記録媒体を回転させる工程と、情報を再
生する場合は、回転中の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工程と、情報を記録する場
合は、記録する情報に応じて強度変調された変調光を前
記光学系に供給し、回転中の前記光学記録媒体に前記光
学系からの収束光を照射する工程とを有する。
【００２３】本発明に係る記録再生装置の駆動方法で
は、好適には、前記光学記録媒体の回転後にレーザ光を
前記光学系に供給する工程をさらに有する。
は、好適には、前記光学記録媒体の回転後にレーザ光を
前記光学系に供給する工程をさらに有する。
【００２４】本発明に係る記録再生装置とその駆動方法
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。
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。
【００２５】制御回路は、近接場光学系と光学記録媒体
との距離（エアギャップ）が、近接場の領域内となるよ
うにアクチュエータを制御する。この制御回路は、エア
ギャップが近接場の領域内に維持されてから開始信号を
生成する。モータは、前記開始信号に基づいて光学記録
媒体の回転を開始させることで、光学系が光学記録媒体
の至近距離に引き込まれる時に、光学記録媒体を停止し
た状態とすることができ、光学記録媒体が回転している
場合に比べて接触時の接触面積および衝撃を小さく抑え
ることができる。
との距離（エアギャップ）が、近接場の領域内となるよ
うにアクチュエータを制御する。この制御回路は、エア
ギャップが近接場の領域内に維持されてから開始信号を
生成する。モータは、前記開始信号に基づいて光学記録
媒体の回転を開始させることで、光学系が光学記録媒体
の至近距離に引き込まれる時に、光学記録媒体を停止し
た状態とすることができ、光学記録媒体が回転している
場合に比べて接触時の接触面積および衝撃を小さく抑え
ることができる。
【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。本発明に係る光学記録媒体の
駆動装置として、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。本発明に係る光学記録媒体の
駆動装置として、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 図３は、本発明に係る光学記録媒体の駆動装置の一例で
あ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。
あ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、検出回路２７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、検出回路２７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４．４８ＭＨ
ｚであり、この周波数はエアギャップＡ＝５０ｎｍの場
合のＶＣＯ１３の発振周波数と等しい。なお、ＲＶＣＯ
１４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４．４８ＭＨ
ｚであり、この周波数はエアギャップＡ＝５０ｎｍの場
合のＶＣＯ１３の発振周波数と等しい。なお、ＲＶＣＯ
１４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
信号が供給され、この比較回路１５の出力信号を補償
（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。
信号が供給され、この比較回路１５の出力信号を補償
（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の出力信号が供給され、こ
の比較回路１５の出力信号に基づき、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
ていることを検出して開始信号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。また、ＣＰ
Ｕ２２は、スピンドルモータ１１または光ディスク５１
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の出力信号が供給され、こ
の比較回路１５の出力信号に基づき、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
ていることを検出して開始信号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。また、ＣＰ
Ｕ２２は、スピンドルモータ１１または光ディスク５１
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、トラッングサーボ
が実現される。
【００７１】検出回路（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Ｒ
Ｆ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。
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Ｒ
Ｆ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】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。
【００７４】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。
【００７５】光ディスク駆動装置の動作例 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。
【００７６】次に、ステップＳ２では、ＣＰＵ２２は、
ＲＶＣＯ１４の発振周波数ｆr を約６．３４ＭＨｚに設
定し、エアギャップＡの目標値を中間目標値である１０
μｍ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 ＝６．３４ＭＨｚは、前記図４に示すよ
うに、エアギャップＡ＝１０μｍのときのＶＣＯ１３の
発振周波数ｆに等しい。
ＲＶＣＯ１４の発振周波数ｆr を約６．３４ＭＨｚに設
定し、エアギャップＡの目標値を中間目標値である１０
μｍ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 ＝６．３４ＭＨｚは、前記図４に示すよ
うに、エアギャップＡ＝１０μｍのときのＶＣＯ１３の
発振周波数ｆに等しい。
【００７７】ステップＳ３では、ＣＰＵ２２は、エアギ
ャップＡを１０μｍまたは実質的に１０μｍ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が中間目標値（１０μｍ）または実質的に中間目標
値に維持されており、ステップＳ４に進む。
ャップＡを１０μｍまたは実質的に１０μｍ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が中間目標値（１０μｍ）または実質的に中間目標
値に維持されており、ステップＳ４に進む。
【００７８】ステップＳ４では、ＣＰＵ２２は、ＲＶＣ
Ｏ１４の発振周波数ｆr を４．４８ＭＨｚに設定し、エ
アギャップＡの目標値を最終目標値である５０ｎｍに設
定する。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。発振周波数ｆr ＝
４．４８ＭＨｚは、前記図４に示すように、エアギャッ
プＡ＝５０ｎｍのときのＶＣＯ１３の発振周波数ｆに等
しい。なお、６．３４ＭＨｚから４．４８ＭＨｚまでを
複数段階に分けて発振周波数ｆr を段階的に徐々に低下
させてＶＣＯ１３の発振周波数ｆを追従させてもよく、
これによりエアギャップＡを徐々に小さくすることがで
きる。
Ｏ１４の発振周波数ｆr を４．４８ＭＨｚに設定し、エ
アギャップＡの目標値を最終目標値である５０ｎｍに設
定する。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。発振周波数ｆr ＝
４．４８ＭＨｚは、前記図４に示すように、エアギャッ
プＡ＝５０ｎｍのときのＶＣＯ１３の発振周波数ｆに等
しい。なお、６．３４ＭＨｚから４．４８ＭＨｚまでを
複数段階に分けて発振周波数ｆr を段階的に徐々に低下
させてＶＣＯ１３の発振周波数ｆを追従させてもよく、
これによりエアギャップＡを徐々に小さくすることがで
きる。
【００７９】ステップＳ５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、
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、ステップＳ６に進む。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、
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、ステップＳ６に進む。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。
【００８０】ステップＳ６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Ｓ７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への電源供給を開始し、
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Ｓ７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への電源供給を開始し、
光ディスク５１の回転を開始させる。
【００８１】ステップＳ８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、ステップＳ９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、ステップＳ９に進む。
【００８２】ステップＳ９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。
【００８３】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。
【００８４】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 に基づいて高精
度に行うことができる。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いっそう高精
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 に基づいて高精
度に行うことができる。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いっそう高精
度に行うことが可能である。
【００８５】また、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を制御するので、光学系１０
と光ディスク５１との接触を防止可能であり、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。
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を制御するので、光学系１０
と光ディスク５１との接触を防止可能であり、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。
【００８６】この制御回路２８は、エアギャップＡを、
近接場の領域外の初期設定値から中間目標値にして一旦
維持し、中間目標値から近接場の領域内の最終目標値に
近づけるように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を段階的に短くすることができると
共に、オーバーシュートが生じた場合にこのオーバーシ
ュートの量を小さくすることができ、万一接触した場合
にその衝撃をより小さく抑えることが可能である。な
お、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
０μｍ〜約１００μｍ）に、中間目標値を複数設定して
もよい。
近接場の領域外の初期設定値から中間目標値にして一旦
維持し、中間目標値から近接場の領域内の最終目標値に
近づけるように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を段階的に短くすることができると
共に、オーバーシュートが生じた場合にこのオーバーシ
ュートの量を小さくすることができ、万一接触した場合
にその衝撃をより小さく抑えることが可能である。な
お、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
０μｍ〜約１００μｍ）に、中間目標値を複数設定して
もよい。
【００８７】また、光ディスク駆動装置１００によれ
ば、光学系１０を近接場の領域内の至近距離に引き込む
時に、光ディスク５１を停止した状態とすることができ
る。これにより、光学系１０と光ディスク５１とが万一
接触した場合に、接触面積および衝撃を、光ディスク５
１が回転している場合に比べて小さくすることができ
る。
ば、光学系１０を近接場の領域内の至近距離に引き込む
時に、光ディスク５１を停止した状態とすることができ
る。これにより、光学系１０と光ディスク５１とが万一
接触した場合に、接触面積および衝撃を、光ディスク５
１が回転している場合に比べて小さくすることができ
る。
【００８８】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。
【００８９】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 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 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。
【００９０】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。
【００９１】本実施の形態では、光学記録媒体の駆動装
置の一例として、光ディスク駆動装置１００について説
明した。本実施の形態に係る光学記録媒体の駆動装置
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、光学干渉に
よる強度分布のために光学的な手法による焦点制御に誤
差が生じ易く、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）を用いた焦点制御によ
り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について説
明した。本実施の形態に係る光学記録媒体の駆動装置
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、光学干渉に
よる強度分布のために光学的な手法による焦点制御に誤
差が生じ易く、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）を用いた焦点制御によ
り誤差を小さくすることが可能である。
【００９２】上記光ディスク駆動装置１００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。
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。
【００９３】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。
り、本発明は上記実施の形態に限定されない。
【００９４】
【発明の効果】本発明に係る光学記録媒体の駆動装置お
よびその駆動方法によれば、光学系と光学記録媒体との
距離を短くして近接場を形成する時に、光学記録媒体を
停止した状態とすることができる。これにより、光学系
と光学記録媒体とが接触した場合に、接触面積および衝
撃を、光学記録媒体が回転している場合に比べて小さく
することができ、光学記録媒体ならびにその駆動装置の
信頼性および耐久性を向上することが可能である。
よびその駆動方法によれば、光学系と光学記録媒体との
距離を短くして近接場を形成する時に、光学記録媒体を
停止した状態とすることができる。これにより、光学系
と光学記録媒体とが接触した場合に、接触面積および衝
撃を、光学記録媒体が回転している場合に比べて小さく
することができ、光学記録媒体ならびにその駆動装置の
信頼性および耐久性を向上することが可能である。
【００９５】また、本発明に係る光学記録媒体の駆動装
置およびその駆動方法において、光学記録媒体の回転後
にレーザ光を光学系に供給することで、光学系と光学記
録媒体との距離を短くして近接場を形成する時に、光学
記録媒体の特定箇所にレーザ光が長時間照射されること
を防止することができ、光学記録媒体の信頼性および耐
久性をさらに向上することが可能である。
置およびその駆動方法において、光学記録媒体の回転後
にレーザ光を光学系に供給することで、光学系と光学記
録媒体との距離を短くして近接場を形成する時に、光学
記録媒体の特定箇所にレーザ光が長時間照射されること
を防止することができ、光学記録媒体の信頼性および耐
久性をさらに向上することが可能である。
【００９６】本発明に係る記録再生装置およびその駆動
方法によれば、光学系と光学記録媒体との距離を短くし
て近接場を形成する時に、光学記録媒体を停止した状態
とすることができる。これにより、光学系と光学記録媒
体とが接触した場合に、接触面積および衝撃を、光学記
録媒体が回転している場合に比べて小さくすることがで
き、光学記録媒体ならびに記録再生装置の信頼性および
耐久性と、記録情報および再生情報の信頼性とを向上す
ることが可能である。
方法によれば、光学系と光学記録媒体との距離を短くし
て近接場を形成する時に、光学記録媒体を停止した状態
とすることができる。これにより、光学系と光学記録媒
体とが接触した場合に、接触面積および衝撃を、光学記
録媒体が回転している場合に比べて小さくすることがで
き、光学記録媒体ならびに記録再生装置の信頼性および
耐久性と、記録情報および再生情報の信頼性とを向上す
ることが可能である。
【００９７】また、本発明に係る記録再生装置およびそ
の駆動方法において、光学記録媒体の回転後にレーザ光
を光学系に供給することで、光学系と光学記録媒体との
距離を短くして近接場を形成する時に、光学記録媒体の
特定箇所にレーザ光が長時間照射されることを防止する
ことができ、光学記録媒体の信頼性および耐久性と、記
録情報および再生情報の信頼性とをさらに向上すること
が可能である。
の駆動方法において、光学記録媒体の回転後にレーザ光
を光学系に供給することで、光学系と光学記録媒体との
距離を短くして近接場を形成する時に、光学記録媒体の
特定箇所にレーザ光が長時間照射されることを防止する
ことができ、光学記録媒体の信頼性および耐久性と、記
録情報および再生情報の信頼性とをさらに向上すること
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】本発明に係る光学記録媒体の駆動装置の一例で
あ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。
あ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。
【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】光ピックアップの構成例を示す図である。
【図６】光検出器３８の受光部の配置例を示す図であ
る。
る。
【図７】本発明に係る光学記録媒体の駆動装置の一例で
ある光ディスク駆動装置の動作を示す概略的なフローチ
ャートである。
ある光ディスク駆動装置の動作を示す概略的なフローチ
ャートである。
【図８】図７に続いて、本発明に係る光学記録媒体の駆
動装置の一例である光ディスク駆動装置の動作を示す概
略的なフローチャートである。
動装置の一例である光ディスク駆動装置の動作を示す概
略的なフローチャートである。
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…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、１６，２０…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、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、３
８，４０…光検出器、３８Ａ〜３８Ｈ…受光部、５１…
光ディスク（光学記録媒体）、１００…光ディスク駆動
装置（光学記録媒体の駆動装置）、３８１〜３８３…第
１〜第３の受光部、Ｄ，φ…直径、ｈ…間隔、ＬＢ…レ
ーザビーム（レーザ光）、ｒ…半径。
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…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、１６，２０…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、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、３
８，４０…光検出器、３８Ａ〜３８Ｈ…受光部、５１…
光ディスク（光学記録媒体）、１００…光ディスク駆動
装置（光学記録媒体の駆動装置）、３８１〜３８３…第
１〜第３の受光部、Ｄ，φ…直径、ｈ…間隔、ＬＢ…レ
ーザビーム（レーザ光）、ｒ…半径。
Claims (16)
- 【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アクチュエータを
制御し、前記距離が前記領域内に維持されてから開始信
号を生成する制御回路と、 前記開始信号に基づいて前記光学記録媒体の回転を開始
させるモータとを有する光学記録媒体の駆動装置。 - 【請求項２】前記光学記録媒体の回転後にレーザ光を前
記光学系に供給するレーザをさらに有する請求項１記載
の光学記録媒体の駆動装置。 - 【請求項３】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記載の光学記録媒体の駆動装置。 - 【請求項４】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、 前記制御回路は、前記導電膜と前記光ディスクとの間の
静電容量に基づいて前記アクチュエータを制御して前記
距離を調節する請求項３記載の光学記録媒体の駆動装
置。 - 【請求項５】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記載の光学記録媒体の駆動装
置。 - 【請求項６】光学記録媒体との間で近接場を形成する光
学系を用いて収束光を光学記録媒体に照射する光学記録
媒体の駆動装置の駆動方法であって、 前記光学系と前記光学記録媒体との距離を、前記近接場
が形成される領域の外から領域内にする工程と、 前記距離を前記領域内に維持する工程と、 前記距離が前記領域内に維持されてから前記光学記録媒
体を回転させる工程とを有する光学記録媒体の駆動装置
の駆動方法。 - 【請求項７】前記光学記録媒体の回転後にレーザ光を前
記光学系に供給する工程をさらに有する請求項６記載の
光学記録媒体の駆動装置の駆動方法。 - 【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６記載の光学記録媒体の駆動装
置の駆動方法。 - 【請求項９】光源と、 光学記録媒体との間で近接場を形成し、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アクチュエータを
制御し、前記距離が前記領域内に維持されてから開始信
号を生成する制御回路と、 情報を記録する場合および情報を再生する場合に、前記
開始信号に基づいて前記光学記録媒体の回転を開始させ
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検出回路とを有する記録再
生装置。 - 【請求項１０】前記光源は、前記光学記録媒体の回転後
にレーザ光を前記光学系に出力するレーザである請求項
９記載の記録再生装置。 - 【請求項１１】前記光学系は、前記光源からの光を収束
させる対物レンズと前記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９記載の記録再生装置。 - 【請求項１２】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、 前記制御回路は、前記導電膜と前記光ディスクとの間の
静電容量に基づいて前記アクチュエータを制御して前記
距離を調節する請求項１１記載の記録再生装置。 - 【請求項１３】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記載の記録再生装置。 - 【請求項１４】光学記録媒体との間で近接場を形成する
光学系を用いて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の駆動方法であっ
て、 前記光学系と前記光学記録媒体との距離を、前記近接場
が形成される領域の外から領域内にする工程と、 前記距離を前記領域内に維持する工程と、 前記距離が前記領域内に維持されてから前記光学記録媒
体を回転させる工程と、 情報を再生する場合は、回転中の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工程と、 情報を記録する場合は、記録する情報に応じて強度変調
された変調光を前記光学系に供給し、回転中の前記光学
記録媒体に前記光学系からの収束光を照射する工程とを
有する記録再生装置の駆動方法。 - 【請求項１５】前記光学記録媒体の回転後にレーザ光を
前記光学系に供給する工程をさらに有する請求項１４記
載の記録再生装置の駆動方法。 - 【請求項１６】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１４記載の記録再生装置の駆動
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11196739A JP2001023284A (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 光学記録媒体の駆動装置とその駆動方法ならびに記録再生装置とその駆動方法 |
| US09/611,222 US6404710B1 (en) | 1999-07-09 | 2000-07-06 | Position controller and position control method of optical system and recording/reproducing apparatus and driving method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11196739A JP2001023284A (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 光学記録媒体の駆動装置とその駆動方法ならびに記録再生装置とその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001023284A true JP2001023284A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16362806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11196739A Pending JP2001023284A (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 光学記録媒体の駆動装置とその駆動方法ならびに記録再生装置とその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001023284A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008132838A1 (ja) | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Panasonic Corporation | 近接場光を用いて情報記録媒体に対するデータの記録および／または再生を行う装置および方法、および情報記録媒体 |
-
1999
- 1999-07-09 JP JP11196739A patent/JP2001023284A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008132838A1 (ja) | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Panasonic Corporation | 近接場光を用いて情報記録媒体に対するデータの記録および／または再生を行う装置および方法、および情報記録媒体 |
| US8422341B2 (en) | 2007-04-24 | 2013-04-16 | Panasonic Corporation | Device and method for recording and/or reproducing data onto/from information recording medium by using near-field light and information recording medium |
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