JP2001236663A - 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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- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
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- G11B11/10576—Disposition or mounting of transducers relative to record carriers with provision for moving the transducers for maintaining alignment or spacing relative to the carrier
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- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/1055—Disposition or mounting of transducers relative to record carriers
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- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
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- G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
- G11B7/0935—Details of the moving parts
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ソリッドイマージョンレンズを用いた近接場
(Near-field) 光学系においてレンズの位置決めを高精
度に行える光学系の位置制御装置を提供する。 【解決手段】 レンズホルダ４に対物レンズ２とソリッ
ドイマージョンレンズ３とを固定する。レンズホルダ４
は、トラッキングアクチュエータ５によって光ディスク
５１のトラッキング方向に移動し、フォーカスアクチュ
エータ８によってフォーカス方向に移動する。フォーカ
スアクチュエータ８は、ソリッドイマージョンレンズ３
と光ディスク５１との間に生じる静電容量に基づいて制
御される。
(Near-field) 光学系においてレンズの位置決めを高精
度に行える光学系の位置制御装置を提供する。 【解決手段】 レンズホルダ４に対物レンズ２とソリッ
ドイマージョンレンズ３とを固定する。レンズホルダ４
は、トラッキングアクチュエータ５によって光ディスク
５１のトラッキング方向に移動し、フォーカスアクチュ
エータ８によってフォーカス方向に移動する。フォーカ
スアクチュエータ８は、ソリッドイマージョンレンズ３
と光ディスク５１との間に生じる静電容量に基づいて制
御される。
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】上記参考文献１では、図１１（Ａ）に示す
ように、対物レンズ１０１で収束したレーザ光が、ソリ
ッドイマージョンレンズ１０２の球面状の入射面から入
射して、ソリッドイマージョンレンズ１０２の平面の出
射面から出射される。このとき、対物レンズ１０１から
のレーザ光は、ソリッドイマージョンレンズ１０２の球
面状の入射面に対して垂直に入射するため、その光はソ
リッドイマージョンレンズ１０２の出射面の中心に収束
する。このようにすることで、ソリッドイマージョンレ
ンズ１０２の屈折率をｎとした場合に、対物レンズ１０
１の開口数を実質的にｎ倍にできる。但し、実際には、
ソリッドイマージョンレンズ１０２から出射された光を
図示しない光学記録媒体上に収束させる必要があるた
め、その実際の収束点が光学記録媒体上に位置するよう
に、図１１（Ｂ）に示すように、対物レンズ１０１から
出射された光をソリッドイマージョンレンズ１０２の球
面で若干屈折させる。
ように、対物レンズ１０１で収束したレーザ光が、ソリ
ッドイマージョンレンズ１０２の球面状の入射面から入
射して、ソリッドイマージョンレンズ１０２の平面の出
射面から出射される。このとき、対物レンズ１０１から
のレーザ光は、ソリッドイマージョンレンズ１０２の球
面状の入射面に対して垂直に入射するため、その光はソ
リッドイマージョンレンズ１０２の出射面の中心に収束
する。このようにすることで、ソリッドイマージョンレ
ンズ１０２の屈折率をｎとした場合に、対物レンズ１０
１の開口数を実質的にｎ倍にできる。但し、実際には、
ソリッドイマージョンレンズ１０２から出射された光を
図示しない光学記録媒体上に収束させる必要があるた
め、その実際の収束点が光学記録媒体上に位置するよう
に、図１１（Ｂ）に示すように、対物レンズ１０１から
出射された光をソリッドイマージョンレンズ１０２の球
面で若干屈折させる。
【０００７】特開平８−２１２５７９号公報には、上述
した近接場を用いた光学装置が開示されている。当該光
学装置では、対物レンズを保持する第１のレンズホルダ
と、ソリッドイマージョンレンズを保持する第２のレン
ズホルダとを有する。第１のレンズホルダおよび第２の
レンズホルダは、それぞれ第１のアクチュエータおよび
第２のアクチュエータによって駆動されてフォーカス方
向に移動する。また、ソリッドイマージョンレンズに形
成された導電性の素材と光ディスクとの間の静電容量に
基づいて第１のアクチュエータを制御することでフォー
カス制御が行われ、ソリッドイマージョンレンズと光デ
ィスクとの間の距離が一定の範囲に保たれる。
した近接場を用いた光学装置が開示されている。当該光
学装置では、対物レンズを保持する第１のレンズホルダ
と、ソリッドイマージョンレンズを保持する第２のレン
ズホルダとを有する。第１のレンズホルダおよび第２の
レンズホルダは、それぞれ第１のアクチュエータおよび
第２のアクチュエータによって駆動されてフォーカス方
向に移動する。また、ソリッドイマージョンレンズに形
成された導電性の素材と光ディスクとの間の静電容量に
基づいて第１のアクチュエータを制御することでフォー
カス制御が行われ、ソリッドイマージョンレンズと光デ
ィスクとの間の距離が一定の範囲に保たれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た特開平８−２１２５７９号公報に記載された光学装置
では、フォーカス制御用に２つのアクチュエータを用い
るため、光ヘッドが重くなると共に大規模化してしま
い、光ヘッドの位置決め精度が低下するという問題があ
る。また、当該光学装置では、アクチュエータ相互間で
の電気的および機械的な干渉が生じやすくなり、フォー
カス制御の精度が低いという問題がある。また、当該公
報には、トラッキング方向および光学記録媒体上の信号
列の方向にレンズを移動させる機構および制御について
の記載はない。
た特開平８−２１２５７９号公報に記載された光学装置
では、フォーカス制御用に２つのアクチュエータを用い
るため、光ヘッドが重くなると共に大規模化してしま
い、光ヘッドの位置決め精度が低下するという問題があ
る。また、当該光学装置では、アクチュエータ相互間で
の電気的および機械的な干渉が生じやすくなり、フォー
カス制御の精度が低いという問題がある。また、当該公
報には、トラッキング方向および光学記録媒体上の信号
列の方向にレンズを移動させる機構および制御について
の記載はない。
【０００９】本発明の第１の目的は、ソリッドイマージ
ョンレンズを用いた近接場 (Near-field) 光学系を採用
した場合に、光ヘッドの軽量化および小規模化できる光
学系の位置制御装置、光学系の位置制御方法および記録
再生装置を提供することである。また、本発明の第２の
目的は、上記近接場光学系を採用した場合に、高い精度
のフォーカス制御を実現できる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を提供するこ
とである。また、本発明の第３の目的は、上記近接場光
学系を採用した場合に、トラッキング方向および光学記
録媒体上の信号列の方向にレンズを移動させることがで
きる光学系の位置制御装置、光学系の位置制御方法およ
び記録再生装置を提供することである。
ョンレンズを用いた近接場 (Near-field) 光学系を採用
した場合に、光ヘッドの軽量化および小規模化できる光
学系の位置制御装置、光学系の位置制御方法および記録
再生装置を提供することである。また、本発明の第２の
目的は、上記近接場光学系を採用した場合に、高い精度
のフォーカス制御を実現できる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を提供するこ
とである。また、本発明の第３の目的は、上記近接場光
学系を採用した場合に、トラッキング方向および光学記
録媒体上の信号列の方向にレンズを移動させることがで
きる光学系の位置制御装置、光学系の位置制御方法およ
び記録再生装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
を解決して上述した目的を達成するために、本発明の第
１の観点の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、前記光学記録媒体に照射する光を
収束する対物レンズと、前記光学記録媒体との対向面に
電極が形成され、前記対物レンズによって収束された光
を前記光学記録媒体に照射するソリッドイマージョンレ
ンズとを保持手段に固定した光学系と、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保持手段
を移動させるアクチュエータと、前記ソリッドイマージ
ョンレンズ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。
を解決して上述した目的を達成するために、本発明の第
１の観点の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、前記光学記録媒体に照射する光を
収束する対物レンズと、前記光学記録媒体との対向面に
電極が形成され、前記対物レンズによって収束された光
を前記光学記録媒体に照射するソリッドイマージョンレ
ンズとを保持手段に固定した光学系と、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保持手段
を移動させるアクチュエータと、前記ソリッドイマージ
ョンレンズ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。
【００１１】本発明の第１の観点の光学系の位置制御装
置の作用は以下のようになる。光学系内の保持手段が、
フォーカス方向の所定の位置に置かれる。ここで、光学
記録媒体とソリッドイマージョンレンズに形成された電
極との間に静電容量が生じる。また、光学系において、
所定の光源から出射された光が、対物レンズで収束され
た後に、ソリッドイマージョンレンズを介して光学記録
媒体に照射される。当該光は、光学記録媒体で反射す
る。制御回路では、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が制御され、前記ソリッ
ドイマージョンレンズ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制御され
る。当該光学系の位置制御装置では、対物レンズとソリ
ッドイマージョンレンズとが保持手段に固定され、当該
保持手段がアクチュエータによって移動される。従っ
て、前述した従来の光学装置に比べて、アクチュエータ
の数を削減でき、アクチュエータ相互間の干渉による影
響を低減できると共に、光学ヘッドの小規模化および軽
量化が図れる。その結果、対物レンズおよびソリッドイ
マージョンレンズのフォーカス方向の位置決めを高精度
に行うことが可能となる。
置の作用は以下のようになる。光学系内の保持手段が、
フォーカス方向の所定の位置に置かれる。ここで、光学
記録媒体とソリッドイマージョンレンズに形成された電
極との間に静電容量が生じる。また、光学系において、
所定の光源から出射された光が、対物レンズで収束され
た後に、ソリッドイマージョンレンズを介して光学記録
媒体に照射される。当該光は、光学記録媒体で反射す
る。制御回路では、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が制御され、前記ソリッ
ドイマージョンレンズ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制御され
る。当該光学系の位置制御装置では、対物レンズとソリ
ッドイマージョンレンズとが保持手段に固定され、当該
保持手段がアクチュエータによって移動される。従っ
て、前述した従来の光学装置に比べて、アクチュエータ
の数を削減でき、アクチュエータ相互間の干渉による影
響を低減できると共に、光学ヘッドの小規模化および軽
量化が図れる。その結果、対物レンズおよびソリッドイ
マージョンレンズのフォーカス方向の位置決めを高精度
に行うことが可能となる。
【００１２】また、本発明の第１の観点の光学系の位置
制御装置は、好ましくは、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以下の領域である。また、本
発明の第１の観点の光学系の位置制御装置は、好ましく
は、少なくとも前記光学系と、前記第１のアクチュエー
タと、前記第２のアクチュエータとが搭載された光ヘッ
ドを前記光学記録媒体の半径方向に移動する移動手段を
さらに有する。
制御装置は、好ましくは、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以下の領域である。また、本
発明の第１の観点の光学系の位置制御装置は、好ましく
は、少なくとも前記光学系と、前記第１のアクチュエー
タと、前記第２のアクチュエータとが搭載された光ヘッ
ドを前記光学記録媒体の半径方向に移動する移動手段を
さらに有する。
【００１３】また、本発明の第２の観点の光学系の位置
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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、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保持手段を移動させる第１のアク
チュエータと、前記保持手段を前記光学記録媒体の半径
方向に移動する第２のアクチュエータと、前記ソリッド
イマージョンレンズ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第１のアクチュ
エータを制御する第１の制御回路と、前記光学記録媒体
の反射光に基づいて前記第２のアクチュエータを制御す
る第２の制御回路とを有する。
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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、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保持手段を移動させる第１のアク
チュエータと、前記保持手段を前記光学記録媒体の半径
方向に移動する第２のアクチュエータと、前記ソリッド
イマージョンレンズ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第１のアクチュ
エータを制御する第１の制御回路と、前記光学記録媒体
の反射光に基づいて前記第２のアクチュエータを制御す
る第２の制御回路とを有する。
【００１４】また、本発明の第２の観点の光学系の位置
制御装置は、好ましくは、前記第２の制御回路は、前記
光学記録媒体からの反射光に基づいて、前記光学記録媒
体上に存在する案内溝、エンボスピットおよひ記録マー
クの少なくとも一つを基準としたトラッキング制御を行
うように、前記第２のアクチュエータを制御する。
制御装置は、好ましくは、前記第２の制御回路は、前記
光学記録媒体からの反射光に基づいて、前記光学記録媒
体上に存在する案内溝、エンボスピットおよひ記録マー
クの少なくとも一つを基準としたトラッキング制御を行
うように、前記第２のアクチュエータを制御する。
【００１５】また、本発明の第２の観点の光学系の位置
制御装置は、好ましくは、前記第２の制御回路は、プッ
シュプル法、３スポット法、差動プッシュプル法および
位相差法のいずれかの手法を用いてトラッキングエラー
信号を生成し、当該トラッキングエラー信号に基づい
て、前記第２のアクチュエータを制御する。
制御装置は、好ましくは、前記第２の制御回路は、プッ
シュプル法、３スポット法、差動プッシュプル法および
位相差法のいずれかの手法を用いてトラッキングエラー
信号を生成し、当該トラッキングエラー信号に基づい
て、前記第２のアクチュエータを制御する。
【００１６】また、本発明の第３の観点の光学系の位置
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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、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保持手段を移動させる第１のアク
チュエータと、前記保持手段を前記光学記録媒体上の信
号記録方向と直交する方向に移動する第２のアクチュエ
ータと、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光学記
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
て前記第１のアクチュエータを制御する第１の制御回路
と、前記光学記録媒体の反射光に基づいて前記第２のア
クチュエータを制御する第２の制御回路と、少なくとも
前記光学系と、前記第１のアクチュエータと、前記第２
のアクチュエータとが搭載された光ヘッドを前記光学記
録媒体上の信号記録方向と直交する方向に移動する第１
の移動手段と、少なくとも前記光学系と、前記第１のア
クチュエータと、前記第２のアクチュエータとが搭載さ
れた光ヘッドを前記光学記録媒体上の信号記録方向に移
動する第２の移動手段とを有する。
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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、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保持手段を移動させる第１のアク
チュエータと、前記保持手段を前記光学記録媒体上の信
号記録方向と直交する方向に移動する第２のアクチュエ
ータと、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光学記
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
て前記第１のアクチュエータを制御する第１の制御回路
と、前記光学記録媒体の反射光に基づいて前記第２のア
クチュエータを制御する第２の制御回路と、少なくとも
前記光学系と、前記第１のアクチュエータと、前記第２
のアクチュエータとが搭載された光ヘッドを前記光学記
録媒体上の信号記録方向と直交する方向に移動する第１
の移動手段と、少なくとも前記光学系と、前記第１のア
クチュエータと、前記第２のアクチュエータとが搭載さ
れた光ヘッドを前記光学記録媒体上の信号記録方向に移
動する第２の移動手段とを有する。
【００１７】本発明の第３の観点の光学系の位置制御装
置の作用は以下のようになる。フォーカス方向における
保持手段の位置制御の作用は、前述した第１実施形態の
光学系の位置制御装置の場合と同じである。当該光学系
の位置制御装置では、さらに、第１の移動手段および第
２の移動手段によって、光ヘッドを信号記録方向と直交
する方向および信号記録方向に移動できる。そのため、
カード状の記録媒体の記録面にアクセスが可能である。
置の作用は以下のようになる。フォーカス方向における
保持手段の位置制御の作用は、前述した第１実施形態の
光学系の位置制御装置の場合と同じである。当該光学系
の位置制御装置では、さらに、第１の移動手段および第
２の移動手段によって、光ヘッドを信号記録方向と直交
する方向および信号記録方向に移動できる。そのため、
カード状の記録媒体の記録面にアクセスが可能である。
【００１８】また、本発明の第１の観点の光学系の位置
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と前記光学記
録媒体との間の距離を、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前記光学系を移動して制御す
る光学系の位置制御方法であって、前記光学記録媒体に
照射する光を収束する対物レンズと、前記光学記録媒体
との対向面に電極が形成され、前記対物レンズによって
収束された光を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固定した保持手段を前記フォーカ
ス方向に移動するアクチュエータを、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、前記ソリッドイマージョ
ンレンズ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制御する。
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と前記光学記
録媒体との間の距離を、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前記光学系を移動して制御す
る光学系の位置制御方法であって、前記光学記録媒体に
照射する光を収束する対物レンズと、前記光学記録媒体
との対向面に電極が形成され、前記対物レンズによって
収束された光を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固定した保持手段を前記フォーカ
ス方向に移動するアクチュエータを、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、前記ソリッドイマージョ
ンレンズ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制御する。
【００１９】また、本発明の第２の観点の光学系の位置
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と前記光学記
録媒体との間の距離を、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前記光学系を移動して制御す
る光学系の位置制御方法であって、前記光学記録媒体に
照射する光を収束する対物レンズと、前記光学記録媒体
との対向面に電極が形成され、前記対物レンズによって
収束された光を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固定した保持手段を前記フォーカ
ス方向に移動する第１のアクチュエータを、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、前記ソリッドイマ
ージョンレンズ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制御し、前記光学記
録媒体の反射光に基づいて、第２のアクチュエータを制
御して前記保持手段を前記光学記録媒体の半径方向に移
動する。
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と前記光学記
録媒体との間の距離を、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前記光学系を移動して制御す
る光学系の位置制御方法であって、前記光学記録媒体に
照射する光を収束する対物レンズと、前記光学記録媒体
との対向面に電極が形成され、前記対物レンズによって
収束された光を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固定した保持手段を前記フォーカ
ス方向に移動する第１のアクチュエータを、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、前記ソリッドイマ
ージョンレンズ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制御し、前記光学記
録媒体の反射光に基づいて、第２のアクチュエータを制
御して前記保持手段を前記光学記録媒体の半径方向に移
動する。
【００２０】また、本発明の第３の観点の光学系の位置
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と前記光学記
録媒体との間の距離を、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前記光学系を移動して制御す
る光学系の位置制御方法であって、前記光学記録媒体に
照射する光を収束する対物レンズと、前記光学記録媒体
との対向面に電極が形成され、前記対物レンズによって
収束された光を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固定した保持手段を前記フォーカ
ス方向に移動する第１のアクチュエータを、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、前記ソリッドイマ
ージョンレンズ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制御し、少なくとも
前記光学系と、前記第１のアクチュエータと、前記第２
のアクチュエータとが搭載された光ヘッドを前記光学記
録媒体上の信号記録方向と直交する方向に移動し、少な
くとも前記光学系と、前記第１のアクチュエータと、前
記第２のアクチュエータとが搭載された光ヘッドを前記
光学記録媒体上の信号記録方向に移動する。
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と前記光学記
録媒体との間の距離を、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前記光学系を移動して制御す
る光学系の位置制御方法であって、前記光学記録媒体に
照射する光を収束する対物レンズと、前記光学記録媒体
との対向面に電極が形成され、前記対物レンズによって
収束された光を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固定した保持手段を前記フォーカ
ス方向に移動する第１のアクチュエータを、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、前記ソリッドイマ
ージョンレンズ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制御し、少なくとも
前記光学系と、前記第１のアクチュエータと、前記第２
のアクチュエータとが搭載された光ヘッドを前記光学記
録媒体上の信号記録方向と直交する方向に移動し、少な
くとも前記光学系と、前記第１のアクチュエータと、前
記第２のアクチュエータとが搭載された光ヘッドを前記
光学記録媒体上の信号記録方向に移動する。
【００２１】また、本発明の第１の観点の記録再生装置
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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、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保持手段を移動させるアクチュエ
ータと、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光学記
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。
は、光源と、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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、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保持手段を移動させるアクチュエ
ータと、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光学記
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。
【００２２】また、本発明の第２の観点の記録再生装置
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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、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保持手段を移動させる第１のアク
チュエータと、前記保持手段を前記光学記録媒体の半径
方向に移動する第２のアクチュエータと、前記ソリッド
イマージョンレンズ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第１のアクチュ
エータを制御する第１の制御回路と、前記光学記録媒体
の反射光に基づいて前記第２のアクチュエータを制御す
る第２の制御回路と、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。
は、光源と、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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、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保持手段を移動させる第１のアク
チュエータと、前記保持手段を前記光学記録媒体の半径
方向に移動する第２のアクチュエータと、前記ソリッド
イマージョンレンズ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第１のアクチュ
エータを制御する第１の制御回路と、前記光学記録媒体
の反射光に基づいて前記第２のアクチュエータを制御す
る第２の制御回路と、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。
【００２３】また、本発明の第３の観点の記録再生装置
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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、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保持手段を移動させる第１のアク
チュエータと、前記保持手段を前記光学記録媒体上の信
号記録方向と直交する方向に移動する第２のアクチュエ
ータと、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光学記
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
て前記第１のアクチュエータを制御する第１の制御回路
と、前記光学記録媒体の反射光に基づいて前記第２のア
クチュエータを制御する第２の制御回路と、少なくとも
前記光学系と、前記第１のアクチュエータと、前記第２
のアクチュエータとが搭載された光ヘッドを前記光学記
録媒体上の信号記録方向と直交する方向に移動する第１
の移動手段と、少なくとも前記光学系と、前記第１のア
クチュエータと、前記第２のアクチュエータとが搭載さ
れた光ヘッドを前記光学記録媒体上の信号記録方向に移
動する第２の移動手段と、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。
は、光源と、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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、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保持手段を移動させる第１のアク
チュエータと、前記保持手段を前記光学記録媒体上の信
号記録方向と直交する方向に移動する第２のアクチュエ
ータと、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光学記
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
て前記第１のアクチュエータを制御する第１の制御回路
と、前記光学記録媒体の反射光に基づいて前記第２のア
クチュエータを制御する第２の制御回路と、少なくとも
前記光学系と、前記第１のアクチュエータと、前記第２
のアクチュエータとが搭載された光ヘッドを前記光学記
録媒体上の信号記録方向と直交する方向に移動する第１
の移動手段と、少なくとも前記光学系と、前記第１のア
クチュエータと、前記第２のアクチュエータとが搭載さ
れた光ヘッドを前記光学記録媒体上の信号記録方向に移
動する第２の移動手段と、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。
【００２４】
【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。
図面を参照して説明する。
【００２５】第１実施形態 〔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、トラッキングアクチュエータ５と、
フォーカスアクチュエータ８とを有する。ここで、対物
レンズ２が本発明の対物レンズに対応し、ソリッドイマ
ージョンレンズ３が本発明のソリッドイマージョンレン
ズ３に対応し、レンズホルダ４が本発明の保持手段に対
応し、トラッキングアクチュエータ５が請求項３等の第
２のアクチュエータに対応し、フォーカスアクチュエー
タ８が請求項１のアクチュエータおよび請求項３等の第
１のアクチュエータに対応している。
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、トラッキングアクチュエータ５と、
フォーカスアクチュエータ８とを有する。ここで、対物
レンズ２が本発明の対物レンズに対応し、ソリッドイマ
ージョンレンズ３が本発明のソリッドイマージョンレン
ズ３に対応し、レンズホルダ４が本発明の保持手段に対
応し、トラッキングアクチュエータ５が請求項３等の第
２のアクチュエータに対応し、フォーカスアクチュエー
タ８が請求項１のアクチュエータおよび請求項３等の第
１のアクチュエータに対応している。
【００２６】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。
【００２７】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。なお、光ディスク５１には、その
中心に対して所定間隔で設けられた同心円の円周に沿っ
て、あるいはスパイラル状に信号列が記録されている。
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 Sp
here 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。なお、光ディスク５１には、その
中心に対して所定間隔で設けられた同心円の円周に沿っ
て、あるいはスパイラル状に信号列が記録されている。
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 Sp
here 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。
【００２８】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。
【００２９】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。
【００３０】図２は、図１に示す矢印Ａの方向から見た
場合におけるレンズホルダ４とトラッキングアクチュエ
ータ５との位置関係を示す図である。トラッキングアク
チュエータ５は、レンズホルダ４を図１および図２に示
すＹ方向（光ディスク５１の記録面の半径方向であるト
ラッキング方向）に移動し、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。
場合におけるレンズホルダ４とトラッキングアクチュエ
ータ５との位置関係を示す図である。トラッキングアク
チュエータ５は、レンズホルダ４を図１および図２に示
すＹ方向（光ディスク５１の記録面の半径方向であるト
ラッキング方向）に移動し、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。
【００３１】トラッキングアクチュエータ５によるレン
ズホルダ４のＹ方向における移動距離（ストローク）
は、例えば、±５０μｍ程度である。これは、一般的な
光ディスク駆動装置におけるレンズホルダのＹ方向のス
トロークに比べて短い。また、光ヘッド１において、レ
ンズホルダ４を保持するバネのストロークを抑え、また
機械強度を高めることにより、レジスホルダ４がトラッ
ク方向に移動した際に生じるアクチュエータの倒れ角を
小さくし、微小エアギャップ状態において、ソリッドイ
マージョンレンズ３の底面と光ディスク５１との接触を
防ぐことが可能になる。なお、本実施形態では、トラッ
キング方向の位置決め（トラッキング制御）は、光ディ
スク５１上に存在する案内溝、エンボスピットおよひ記
録マークの少なくとも一つを基準として行われる。
ズホルダ４のＹ方向における移動距離（ストローク）
は、例えば、±５０μｍ程度である。これは、一般的な
光ディスク駆動装置におけるレンズホルダのＹ方向のス
トロークに比べて短い。また、光ヘッド１において、レ
ンズホルダ４を保持するバネのストロークを抑え、また
機械強度を高めることにより、レジスホルダ４がトラッ
ク方向に移動した際に生じるアクチュエータの倒れ角を
小さくし、微小エアギャップ状態において、ソリッドイ
マージョンレンズ３の底面と光ディスク５１との接触を
防ぐことが可能になる。なお、本実施形態では、トラッ
キング方向の位置決め（トラッキング制御）は、光ディ
スク５１上に存在する案内溝、エンボスピットおよひ記
録マークの少なくとも一つを基準として行われる。
【００３２】フォーカスアクチュエータ８は、光ディス
ク５１の記録面とは直交する光軸方向であるＸ方向（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。
ク５１の記録面とは直交する光軸方向であるＸ方向（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。
【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３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５１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３ｂ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。
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５１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３ｂ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 を用いてフォーカスアク
チュエータ８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 を用いてフォーカスアク
チュエータ８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４は、本
実施形態の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。
実施形態の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
が組み込まれた光ピックアップ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、スライドモータ１５５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。
ここで、電圧制御発振器１３と、ＲＶＣＯ１４と、比較
回路１５と、位相補償回路１６およびＣＰＵ２２が、本
発明の制御回路および第１の制御回路に対応している。
また、トラッキングマトリクス回路１９、増幅回路１
８，２１等が本発明の第２の制御回路に対応しでいる。
また、スライドモータ１５５が本発明の請求項４等の移
動手段に対応している。
が組み込まれた光ピックアップ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、スライドモータ１５５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。
ここで、電圧制御発振器１３と、ＲＶＣＯ１４と、比較
回路１５と、位相補償回路１６およびＣＰＵ２２が、本
発明の制御回路および第１の制御回路に対応している。
また、トラッキングマトリクス回路１９、増幅回路１
８，２１等が本発明の第２の制御回路に対応しでいる。
また、スライドモータ１５５が本発明の請求項４等の移
動手段に対応している。
【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５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５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
制御信号としてフォーカシングアクチュエータ８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
制御信号としてフォーカシングアクチュエータ８に供給
する。
【００５５】フォーカスアクチュエータ８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る電磁アクチュエータであり、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≒５０ｎｍ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。
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る電磁アクチュエータであり、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≒５０ｎｍ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
フォーカスアクチュエータ８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５１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５
０％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
フォーカスアクチュエータ８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５１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５
０％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６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７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−Ｓ
Ｈ）｝ …
Ｈ）｝ …
【００７０】トラッキングマトリクス回路１９では、光
ディスク５１上の記録面に形成されたエンボスビット、
あるいは記録マークに対して適切なトラッキングが行わ
れるように、トラッキング誤差信号ＴＥが生成される。
ディスク５１上の記録面に形成されたエンボスビット、
あるいは記録マークに対して適切なトラッキングが行わ
れるように、トラッキング誤差信号ＴＥが生成される。
【００７１】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
御信号としてトラッキングアクチュエータ５に供給す
る。トラッキングアクチュエータ５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５
１の半径方向（またはトラッキング方向）に移動させる
電磁アクチュエータであり、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
御信号としてトラッキングアクチュエータ５に供給す
る。トラッキングアクチュエータ５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５
１の半径方向（またはトラッキング方向）に移動させる
電磁アクチュエータであり、その結果、トラッキングサ
ーボが実現される。
【００７２】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。
【００７３】
【数７】ＲＦ＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ …
【００７４】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。
【００７５】
【数８】ＦＥ＝ＳＡ−ＳＢ＋ＳＣ−ＳＤ …
【００７６】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。
【００７７】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。なお、スライドモー
タ１５５は、図示しないホストＣＰＵからの制御信号に
基づいて、光ピックアップ１２をトラッキング方向に移
動する。
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。なお、スライドモー
タ１５５は、図示しないホストＣＰＵからの制御信号に
基づいて、光ピックアップ１２をトラッキング方向に移
動する。
【００７８】以下、光ディスク駆動装置１００の動作例
を説明する。 〔フォーカス制御の動作例〕図８と図９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。
を説明する。 〔フォーカス制御の動作例〕図８と図９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。
【００７９】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。
【００８０】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。
【００８１】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。
【００８２】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、フォーカスアクチュエータ８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。
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、フォーカスアクチュエータ８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。
【００８３】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。
【００８４】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、フォーカスアクチュエ
ータ８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、フォーカスアクチュエ
ータ８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。
【００８５】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。
【００８６】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。
【００８７】〔トラッキング制御の動作例〕図７に示す
光検出器３８の各受光部３８Ａ〜３８Ｈの出力信号ＳＡ
〜ＳＨが、図４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に供給される。トラッキングマトリク
ス回路１９では、増幅された前記出力信号ＳＡ〜ＳＨに
基づいて前記式の演算を行い、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が生成される。トラッキングエラー信号ＴＥ
は、位相補償回路２０に出力される。
光検出器３８の各受光部３８Ａ〜３８Ｈの出力信号ＳＡ
〜ＳＨが、図４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に供給される。トラッキングマトリク
ス回路１９では、増幅された前記出力信号ＳＡ〜ＳＨに
基づいて前記式の演算を行い、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が生成される。トラッキングエラー信号ＴＥ
は、位相補償回路２０に出力される。
【００８８】位相補償回路２０では、トラッキングエラ
ー信号ＴＥの位相補償が行われて補償信号が生成され、
これが増幅回路２１に供給される。増幅回路２１では、
前記補償信号が増幅され、制御信号としてトラッキング
アクチュエータ５に供給する。トラッキングアクチュエ
ータ５では、増幅回路２１からの制御信号に基づいてレ
ンズホルダ４が光ディスク５１の半径方向（またはトラ
ッキング方向）に移動し、その結果、トラッキングサー
ボが実現される。
ー信号ＴＥの位相補償が行われて補償信号が生成され、
これが増幅回路２１に供給される。増幅回路２１では、
前記補償信号が増幅され、制御信号としてトラッキング
アクチュエータ５に供給する。トラッキングアクチュエ
ータ５では、増幅回路２１からの制御信号に基づいてレ
ンズホルダ４が光ディスク５１の半径方向（またはトラ
ッキング方向）に移動し、その結果、トラッキングサー
ボが実現される。
【００８９】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。
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。
【００９０】また、光ヘッド１では、図１に示すよう
に、対物レンズ２とソリッドイマージョンレンズ３とを
レンズホルダ４に固定し、対物レンズ２およびレンズホ
ルダ４をレンズホルダ４と一体化して、フォーカスアク
チュエータ８によってＸ方向の移動を駆動する。そのた
め、光ヘッド１によれば、前述した特開平８−２１２５
７９号公報の光ヘッドに比べて、アクチュエータの数を
減らすことができ、アクチュエータ間の干渉を減らすこ
とができ、制御の精度を高めることができると共に、制
御の処理を簡単化できる。また、光ヘッド１によれば、
当該公報の光ヘッドに比べて軽量化よび小規模化が図れ
る。また、光ヘッド１によれば、トラッキングマトリク
ス回路１９からのトラッキングエラー信号ＴＥに基づい
てトラッキングアクチュエータ５を制御して、レンズホ
ルダ４のＹ方向の移動を駆動できる。
に、対物レンズ２とソリッドイマージョンレンズ３とを
レンズホルダ４に固定し、対物レンズ２およびレンズホ
ルダ４をレンズホルダ４と一体化して、フォーカスアク
チュエータ８によってＸ方向の移動を駆動する。そのた
め、光ヘッド１によれば、前述した特開平８−２１２５
７９号公報の光ヘッドに比べて、アクチュエータの数を
減らすことができ、アクチュエータ間の干渉を減らすこ
とができ、制御の精度を高めることができると共に、制
御の処理を簡単化できる。また、光ヘッド１によれば、
当該公報の光ヘッドに比べて軽量化よび小規模化が図れ
る。また、光ヘッド１によれば、トラッキングマトリク
ス回路１９からのトラッキングエラー信号ＴＥに基づい
てトラッキングアクチュエータ５を制御して、レンズホ
ルダ４のＹ方向の移動を駆動できる。
【００９１】また、光ヘッド１によれば、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。
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。
【００９２】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
うにフォーカスアクチュエータ８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１００ｎｍ〜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
うにフォーカスアクチュエータ８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１００ｎｍ〜約１００μｍ）に、前記中間目標値
を複数設定してもよい。
【００９３】第２実施形態 本実施形態の光ディスク装置は、光カード５１ａの読み
出し動作および書き込み動作を行い、光カード５１ａの
記録面の信号列が記録される方向（トラッキング方向Ｙ
と直交する方向）であるＺ方向に光ピックアップ１２を
移動するＺ方向移動モータ１５０を備え、当該Ｚ方向に
光ピックアップ１２を移動させる点を特徴としている。
なお、本実施形態の光ディスク装置は、第１実施形態と
同様に、トラッキング方向に光ピックアップ１２を移動
するＹ方向移動モータ１５１を備えている。図１に示す
光ヘッド１の構成図は、本実施形態の光ヘッドにも同様
に適用される。
出し動作および書き込み動作を行い、光カード５１ａの
記録面の信号列が記録される方向（トラッキング方向Ｙ
と直交する方向）であるＺ方向に光ピックアップ１２を
移動するＺ方向移動モータ１５０を備え、当該Ｚ方向に
光ピックアップ１２を移動させる点を特徴としている。
なお、本実施形態の光ディスク装置は、第１実施形態と
同様に、トラッキング方向に光ピックアップ１２を移動
するＹ方向移動モータ１５１を備えている。図１に示す
光ヘッド１の構成図は、本実施形態の光ヘッドにも同様
に適用される。
【００９４】図１０は、本実施形態の光記録再生装置２
００を示す概略的なブロック構成図である。この光記録
再生装置２００では、図１に示す光ヘッド８１が光ピッ
クアップに取り付けてある。図１０において、図４と同
一符号を付した構成要素は、前述した第１実施形態で説
明した同一符号の構成要素と同じである。図１０に示す
ように、光記録再生装置２００は、光ヘッド１が組み込
まれた光ピックアップ１２と、電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）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、情報検出回路２７と、フォーカス誤差
検出回路２９と、Ｚ方向移動モータ１５０と、Ｙ方向移
動モータ１５１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。すなわち、光記録再生装置
２００は、図４に示す光ディスク駆動装置１００から、
スピンドルモータ１１およびモータ駆動回路２６を取り
除き、スライドモータ１５２の代わりに、Ｚ方向移動モ
ータ１５０およびＹ方向移動モータ１５１を設けた構成
をしている。ここで、図１に示すフォーカスアクチュエ
ータ８が請求項８等の第１のアクチュエータに対応し、
トラッキングアクチュエータ５が請求項８等の第２のア
クチュエータに対応し、Ｚ方向移動モータ１５０が請求
項８等の第２の移動手段に対応し、Ｙ方向移動モータ１
５１が請求項８等の第１の移動手段に対応している。
００を示す概略的なブロック構成図である。この光記録
再生装置２００では、図１に示す光ヘッド８１が光ピッ
クアップに取り付けてある。図１０において、図４と同
一符号を付した構成要素は、前述した第１実施形態で説
明した同一符号の構成要素と同じである。図１０に示す
ように、光記録再生装置２００は、光ヘッド１が組み込
まれた光ピックアップ１２と、電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）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、情報検出回路２７と、フォーカス誤差
検出回路２９と、Ｚ方向移動モータ１５０と、Ｙ方向移
動モータ１５１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。すなわち、光記録再生装置
２００は、図４に示す光ディスク駆動装置１００から、
スピンドルモータ１１およびモータ駆動回路２６を取り
除き、スライドモータ１５２の代わりに、Ｚ方向移動モ
ータ１５０およびＹ方向移動モータ１５１を設けた構成
をしている。ここで、図１に示すフォーカスアクチュエ
ータ８が請求項８等の第１のアクチュエータに対応し、
トラッキングアクチュエータ５が請求項８等の第２のア
クチュエータに対応し、Ｚ方向移動モータ１５０が請求
項８等の第２の移動手段に対応し、Ｙ方向移動モータ１
５１が請求項８等の第１の移動手段に対応している。
【００９５】Ｚ方向移動モータ１５０おびＹ方向移動モ
ータ１５１は、例えば、図示しないホストＣＰＵからの
制御信号に基づいて動作する。
ータ１５１は、例えば、図示しないホストＣＰＵからの
制御信号に基づいて動作する。
【００９６】以上説明したように、光記録再生装置２０
０によれば、Ｚ方向移動モータ１５０およびＹ方向移動
モータ１５１を用いて光ピックアップ１２をＺ方向およ
びＹ方向に移動することで、光カード５１ａの記録面全
体の読み出し動作および書き込み動作を行うことが可能
になる。
０によれば、Ｚ方向移動モータ１５０およびＹ方向移動
モータ１５１を用いて光ピックアップ１２をＺ方向およ
びＹ方向に移動することで、光カード５１ａの記録面全
体の読み出し動作および書き込み動作を行うことが可能
になる。
【００９７】本発明は上述した実施形態には限定されな
い。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, Ch
ong Sam Chung, Jang Hoon Yoo, Yong Hoon Lee, "Feas
ibility study on near field optical memory using a
catadioptric optical system," Digest of Optical D
ata Storage, pp.137-139, Aspen, CO. (1998)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。
い。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, Ch
ong Sam Chung, Jang Hoon Yoo, Yong Hoon Lee, "Feas
ibility study on near field optical memory using a
catadioptric optical system," Digest of Optical D
ata Storage, pp.137-139, Aspen, CO. (1998)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。
【００９８】また、上述した実施の形態では、トラッキ
ングエラー信号ＴＥとして、差動プッシュプル方式を用
いた場合を例示したが、その他に、受光素子の数および
配置を適宜設定することで、１スポットプッシュプル、
３スポット法、位相差法などの光学的誤差信号を用いる
ことが可能である。
ングエラー信号ＴＥとして、差動プッシュプル方式を用
いた場合を例示したが、その他に、受光素子の数および
配置を適宜設定することで、１スポットプッシュプル、
３スポット法、位相差法などの光学的誤差信号を用いる
ことが可能である。
【００９９】また、上述した実施の形態では、回転する
ディスク形状の情報記録媒体に対して、近接場光記録あ
るいは近接場光再生を実現する場合を例示したが、例え
ばカード状の情報記録媒体や固体（バルク）状の情報記
録媒体に情報を記録、あるいはカード状の情報記録媒体
や固体状の情報記録媒体から情報を読み取る場合にも同
様の手法が適用できる。このような情報記録媒体におい
ては、近接場光学ヘッドと記録媒体との間隔(Air Gap)
を100nm 以下の微小距離に保つと同時に、正確なトラッ
ク制御を行いながら、光学ヘッドを情報記録媒体上で２
次元的に走査する必要がある。上述した静電容量検出に
よる距離制御、並びに２軸および３軸アクチュエータを
用いたトラック制御方法により、情報記録媒体上を２次
元的に走査する場合においても、浮上量を正確に制御し
て高精度なトラッキング制御を行うことができる。
ディスク形状の情報記録媒体に対して、近接場光記録あ
るいは近接場光再生を実現する場合を例示したが、例え
ばカード状の情報記録媒体や固体（バルク）状の情報記
録媒体に情報を記録、あるいはカード状の情報記録媒体
や固体状の情報記録媒体から情報を読み取る場合にも同
様の手法が適用できる。このような情報記録媒体におい
ては、近接場光学ヘッドと記録媒体との間隔(Air Gap)
を100nm 以下の微小距離に保つと同時に、正確なトラッ
ク制御を行いながら、光学ヘッドを情報記録媒体上で２
次元的に走査する必要がある。上述した静電容量検出に
よる距離制御、並びに２軸および３軸アクチュエータを
用いたトラック制御方法により、情報記録媒体上を２次
元的に走査する場合においても、浮上量を正確に制御し
て高精度なトラッキング制御を行うことができる。
【０１００】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。
【０１０１】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。
【０１０２】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。
【０１０３】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。
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。
【０１０４】上記光ディスク駆動装置１００では、ＣＰ
Ｕ２２は、比較回路１５の出力信号と誤差信号ＦＥ，Ｒ
Ｅ，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。
Ｕ２２は、比較回路１５の出力信号と誤差信号ＦＥ，Ｒ
Ｅ，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。
【０１０５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
対物レンズとソリッドイマージョンレンズとを保持手段
に固定したことで、単数のアクチュエータを用いて、フ
ォーカス制御を行うことができる。その結果、アクチュ
エータの数を従来に比べて削減できる。その結果、光ヘ
ッドの軽量化および小規模化が図れると共に、アクチュ
エータ相互間の干渉を無くすことができ、光学系の位置
決め精度を向上できる。また、本発明によれば、トラッ
キング方向にレンズを移動する第２のアクチュエータを
設けたことで、近接場を用いた場合にも、レンズをトラ
ッキング方向に移動できる。また、本発明によれば、光
ヘッドをトラッキング方向および信号列の記録方向に移
動する第１の移動手段および第２の移動手段を設けたこ
とで、近接場を用いた場合にも、カード状の光学記録媒
体の記録面に収束光を照射できる。
対物レンズとソリッドイマージョンレンズとを保持手段
に固定したことで、単数のアクチュエータを用いて、フ
ォーカス制御を行うことができる。その結果、アクチュ
エータの数を従来に比べて削減できる。その結果、光ヘ
ッドの軽量化および小規模化が図れると共に、アクチュ
エータ相互間の干渉を無くすことができ、光学系の位置
決め精度を向上できる。また、本発明によれば、トラッ
キング方向にレンズを移動する第２のアクチュエータを
設けたことで、近接場を用いた場合にも、レンズをトラ
ッキング方向に移動できる。また、本発明によれば、光
ヘッドをトラッキング方向および信号列の記録方向に移
動する第１の移動手段および第２の移動手段を設けたこ
とで、近接場を用いた場合にも、カード状の光学記録媒
体の記録面に収束光を照射できる。
【図１】本発明の第１実施形態の光ヘッドの構成例を示
す図である。
す図である。
【図２】図２は、図１に示す矢印Ａの方向から見た場合
におけるレンズホルダとトラッキングアクチュエータと
の位置関係を示す図である。
におけるレンズホルダとトラッキングアクチュエータと
の位置関係を示す図である。
【図３】図３は、図１に示すソリッドイマージョンレン
ズの構成例を示す図である。
ズの構成例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態の光ディスク駆
動装置を示す概略的なブロック構成図である。
動装置を示す概略的なブロック構成図である。
【図５】図５は、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。
量Ｃg と、発振周波数ｆとの対応を例示する図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態の光ピックアッ
プの構成例を示す図である。
プの構成例を示す図である。
【図７】図６に示す光ピックアップが有する光検出器の
受光部の配置例を示す図である。
受光部の配置例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態の光ディスク駆
動装置の動作を示す概略的なフローチャートである。
動装置の動作を示す概略的なフローチャートである。
【図９】図９は、図８に続いて、本発明の第１実施形態
の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。
の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１０】図１０は、本発明の第２実施形態の光記録再
生装置を示す概略的なブロック構成図である。
生装置を示す概略的なブロック構成図である。
【図１１】ソリッドイマージョンレンズを用いた近接場
光学系を説明するための図である。
光学系を説明するための図である。
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…トラッキングアクチュエータ、
６…導電膜、７…半田、８…フォーカスアクチュエー
タ、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（ＲＶＣ
Ｏ）、１５…比較回路、１６，２０…位相補償回路、１
７，２１…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）、１００…光ディスク駆動装置
（光学系の位置制御装置）、１５０…Ｚ方向移動モー
タ、１５１…Ｙ方向移動モータ、１５５…スライドモー
タ、ＦＥ…フォーカス誤差信号、ＴＥ…トラッキング誤
差信号
ョンレンズ（ＳＩＬ）、３ａ…中央部、３ｂ…周辺部、
４…レンズホルダ、５…トラッキングアクチュエータ、
６…導電膜、７…半田、８…フォーカスアクチュエー
タ、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（ＲＶＣ
Ｏ）、１５…比較回路、１６，２０…位相補償回路、１
７，２１…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）、１００…光ディスク駆動装置
（光学系の位置制御装置）、１５０…Ｚ方向移動モー
タ、１５１…Ｙ方向移動モータ、１５５…スライドモー
タ、ＦＥ…フォーカス誤差信号、ＴＥ…トラッキング誤
差信号
───────────────────────────────────────────────────── 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） 5D118 AA13 BA01 BC05 CA11 CA13 CA23 CB05 CD02 CD03 CF03 CF06 CF15 CG04 CG24 DC03 EA02 5D119 AA22 BA01 CA06 FA05 JA44 KA17 KA19 KA24 LB08 MA02
Claims (19)
- 【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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、 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
に前記保持手段を移動させるアクチュエータと、 前記ソリッドイマージョンレンズ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】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３】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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、 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
に前記保持手段を移動させる第１のアクチュエータと、 前記保持手段を前記光学記録媒体の半径方向に移動する
第２のアクチュエータと、 前記ソリッドイマージョンレンズ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
第１のアクチュエータを制御する第１の制御回路と、 前記光学記録媒体の反射光に基づいて前記第２のアクチ
ュエータを制御する第２の制御回路とを有する光学系の
位置制御装置。 - 【請求項４】少なくとも前記光学系と、前記第１のアク
チュエータと、前記第２のアクチュエータとが搭載され
た光ヘッドを前記光学記録媒体の半径方向に移動する移
動手段をさらに有する請求項３に記載の光学系の位置制
御装置。 - 【請求項５】前記第２の制御回路は、 前記光学記録媒体からの反射光に基づいて、前記光学記
録媒体上に存在する案内溝、エンボスピットおよひ記録
マークの少なくとも一つを基準としたトラッキング制御
を行うように、前記第２のアクチュエータを制御する請
求項３に記載の光学系の位置制御装置。 - 【請求項６】前記第２の制御回路は、 プッシュプル法、３スポット法、差動プッシュプル法お
よび位相差法のいずれかの手法を用いてトラッキングエ
ラー信号を生成し、当該トラッキングエラー信号に基づ
いて、前記第２のアクチュエータを制御する請求項３に
記載の光学系の位置制御装置。 - 【請求項７】前記光学系の開口数は、１以上であり、 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３記載の光学系の位置制御装
置。 - 【請求項８】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
記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズと、
前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前記対
物レンズによって収束された光を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保持手段に固定
した光学系と、 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
に前記保持手段を移動させる第１のアクチュエータと、 前記保持手段を前記光学記録媒体上の信号記録方向と直
交する方向に移動する第２のアクチュエータと、 前記ソリッドイマージョンレンズ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
第１のアクチュエータを制御する第１の制御回路と、 前記光学記録媒体の反射光に基づいて前記第２のアクチ
ュエータを制御する第２の制御回路と、 少なくとも前記光学系と、前記第１のアクチュエータ
と、前記第２のアクチュエータとが搭載された光ヘッド
を前記光学記録媒体上の信号記録方向と直交する方向に
移動する第１の移動手段と、 少なくとも前記光学系と、前記第１のアクチュエータ
と、前記第２のアクチュエータとが搭載された光ヘッド
を前記光学記録媒体上の信号記録方向に移動する第２の
移動手段とを有する光学系の位置制御装置。 - 【請求項９】前記第２の制御回路は、 前記光学記録媒体からの反射光に基づいて、前記光学記
録媒体上に存在する案内溝、エンボスピットおよひ記録
マークの少なくとも一つを基準としたトラッキング制御
を行うように、前記第２のアクチュエータを制御する請
求項８に記載の光学系の位置制御装置。 - 【請求項１０】前記第２の制御回路は、 プッシュプル法、３スポット法、差動プッシュプル法お
よび位相差法のいずれかの手法を用いてトラッキングエ
ラー信号を生成し、当該トラッキングエラー信号に基づ
いて、前記第２のアクチュエータを制御する請求項９に
記載の光学系の位置制御装置。 - 【請求項１１】前記光学系の開口数は、１以上であり、 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８記載の光学系の位置制御装
置。 - 【請求項１２】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
記録媒体との間の距離を、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前記光学系を移動して制御
する光学系の位置制御方法であって、 前記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズ
と、前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前
記対物レンズによって収束された光を前記光学記録媒体
に照射するソリッドイマージョンレンズとを固定した保
持手段を前記フォーカス方向に移動するアクチュエータ
を、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
記ソリッドイマージョンレンズ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制御
する光学系の位置制御方法。 - 【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１２記載の光学系の位置制御方
法。 - 【請求項１４】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
記録媒体との間の距離を、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前記光学系を移動して制御
する光学系の位置制御方法であって、 前記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズ
と、前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前
記対物レンズによって収束された光を前記光学記録媒体
に照射するソリッドイマージョンレンズとを固定した保
持手段を前記フォーカス方向に移動する第１のアクチュ
エータを、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、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光学記録媒
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
に制御し、 前記光学記録媒体の反射光に基づいて、第２のアクチュ
エータを制御して前記保持手段を前記光学記録媒体の半
径方向に移動する光学系の位置制御方法。 - 【請求項１５】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
記録媒体との間の距離を、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前記光学系を移動して制御
する光学系の位置制御方法であって、 前記光学記録媒体に照射する光を収束する対物レンズ
と、前記光学記録媒体との対向面に電極が形成され、前
記対物レンズによって収束された光を前記光学記録媒体
に照射するソリッドイマージョンレンズとを固定した保
持手段を前記フォーカス方向に移動する第１のアクチュ
エータを、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、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光学記録媒
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
に制御し、 少なくとも前記光学系と、前記第１のアクチュエータ
と、前記第２のアクチュエータとが搭載された光ヘッド
を前記光学記録媒体上の信号記録方向と直交する方向に
移動し、 少なくとも前記光学系と、前記第１のアクチュエータ
と、前記第２のアクチュエータとが搭載された光ヘッド
を前記光学記録媒体上の信号記録方向に移動する光学系
の位置制御方法。 - 【請求項１６】光源と、 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
体に照射する光を収束する対物レンズと、前記光学記録
媒体との対向面に電極が形成され、前記対物レンズによ
って収束された光を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保持手段に固定した光学系
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
に前記保持手段を移動させるアクチュエータと、 前記ソリッドイマージョンレンズ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１７】光源と、 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
体に照射する光を収束する対物レンズと、前記光学記録
媒体との対向面に電極が形成され、前記対物レンズによ
って収束された光を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保持手段に固定した光学系
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
に前記保持手段を移動させる第１のアクチュエータと、 前記保持手段を前記光学記録媒体の半径方向に移動する
第２のアクチュエータと、 前記ソリッドイマージョンレンズ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
第１のアクチュエータを制御する第１の制御回路と、 前記光学記録媒体の反射光に基づいて前記第２のアクチ
ュエータを制御する第２の制御回路と、 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１８】少なくとも前記光学系と、前記第１のア
クチュエータと、前記第２のアクチュエータとが搭載さ
れた光ヘッドを前記光学記録媒体の半径方向に移動する
移動手段をさらに有する請求項１７に記載の記録再生装
置。 - 【請求項１９】光源と、 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
体に照射する光を収束する対物レンズと、前記光学記録
媒体との対向面に電極が形成され、前記対物レンズによ
って収束された光を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保持手段に固定した光学系
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
に前記保持手段を移動させる第１のアクチュエータと、 前記保持手段を前記光学記録媒体上の信号記録方向と直
交する方向に移動する第２のアクチュエータと、 前記ソリッドイマージョンレンズ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
第１のアクチュエータを制御する第１の制御回路と、 前記光学記録媒体の反射光に基づいて前記第２のアクチ
ュエータを制御する第２の制御回路と、 少なくとも前記光学系と、前記第１のアクチュエータ
と、前記第２のアクチュエータとが搭載された光ヘッド
を前記光学記録媒体上の信号記録方向と直交する方向に
移動する第１の移動手段と、 少なくとも前記光学系と、前記第１のアクチュエータ
と、前記第２のアクチュエータとが搭載された光ヘッド
を前記光学記録媒体上の信号記録方向に移動する第２の
移動手段と、 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。
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|---|---|---|---|
| JP2000046823A JP2001236663A (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | 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 |
| EP01103740A EP1130440A3 (en) | 2000-02-18 | 2001-02-15 | Apparatus and method for position control of optical system and storage and reproduction apparatus |
| US09/783,996 US20010021145A1 (en) | 2000-02-18 | 2001-02-16 | Apparatus and method for position control of optical system, and storage and reproduction apparatus |
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| JP2000046823A JP2001236663A (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | 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 |
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- 2000-02-18 JP JP2000046823A patent/JP2001236663A/ja active Pending
-
2001
- 2001-02-15 EP EP01103740A patent/EP1130440A3/en not_active Withdrawn
- 2001-02-16 US US09/783,996 patent/US20010021145A1/en not_active Abandoned
- 2001-02-16 KR KR1020010007917A patent/KR20010082723A/ko not_active Application Discontinuation
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