JP2002117570A

JP2002117570A - 光記録媒体処理装置

Info

Publication number: JP2002117570A
Application number: JP2000303419A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Kawano; 浩康川野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ＳＩＬ系レンズを採用した光記録媒体処理装
置において、ＳＩＬ系レンズと光記録媒体との間トライ
ボロジ性を十分に確保するとともに、ＳＩＬ系レンズ位
置ないしは姿勢、ひいては光記録媒体上の光スポットの
位置を所望通りに制御できるようにする。【解決手段】半球状面４２ａと平坦面４２ｂとを有す
るＳＩＬ系レンズ４２において集束した光を利用して光
記録媒体Ｄに情報を記録し、または当該光記録媒体Ｄに
記録された情報を再生する光記録媒体処理装置１におい
て、ＳＩＬ系レンズ４２を光記録媒体Ｄ上に形成された
液体層ｄ₂上を摺動するように構成した。また、ＳＩＬ
系レンズ４２から出射する光束のうち、近接場光の発生
に寄与する周縁部光束（近接場光成分）を分離し、この
分離された周縁部光束の状態からＳＩＬ系レンズ４２の
挙動を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、光記録媒体処理
装置に関する。なお、本明細書においては、光記録媒体
処理装置の意味中には、光ディスクなどの媒体の読み取
り専用装置のみならず、磁界変調方式や光強度変調方式
によって光磁気ディスクや相変化ディスクなどの媒体に
情報を記録し、あるいは記録された情報を再生する装置
も含まれる。

【０００２】

【従来の技術】インターネットやビデオオンデマンドな
どの動画・音声などの膨大な情報を取り扱うマルチメデ
ィア環境においては、光ディスクや光磁気ディスクなど
の光記録媒体のさらなる大容量化が望まれている。光記
録媒体の大容量化、すなわち高密度記録化を図る方法と
して、半球ＳＩＬ（Solid Immersion Lens）や超半球Ｓ
ＩＬと呼ばれるＳＩＬ系レンズによる近接場光（エバネ
ッセント光）を利用したニアフィールド記録が脚光を浴
びている。

【０００３】ＳＩＬ系レンズは、平坦面と半球状または
超半球状の半球状面とを有しており、半球状面に入射し
た光が平坦面の中心部に集光するように構成されてい
る。平坦面に集光された光のうち、当該平坦面に対して
全反射臨界角よりも小さな角度で入射した光は平坦面か
ら出射する。一方、全反射臨界角を超えて平坦面に入射
した光は、当該平坦面と被照射体の間の距離が大きい場
合、当該平坦面において全反射するのであるが、距離が
小さい場合は当該平坦面から被照射体に伝播する。平坦
面から出射される。このようにして伝播される光は、近
接場光（エバネッセント光）と呼ばれ、距離に対して減
衰しやすい光であるため、近接場光の効果により平坦面
の直近に非常に径の小さなビームスポットが形成され
る。したがって、近接場光の効果を利用すれば、光記録
媒体に対して小さなマークが記録でき、高密度記録が可
能となる。

【０００４】一方、近接場光は減衰しやすい光であるた
め、近接場光を有効に利用するためには、平坦面と記録
媒体の記録層との距離を極力小さく、たとえば０．１μ
ｍ以下に設定するのが望ましい。かかる事情から、ＳＩ
Ｌ系レンズを採用した光記録媒体処理装置では、光記録
媒体の基板を介して記録層に光を照射するのではなく、
記録層に対して直接的に光を照射する必要がある。この
ため、たとえばＳＩＬ系レンズを浮上スライダに搭載
し、光記録媒体にコンタクトしてＳＩＬ系レンズを配置
している。そして、光記録媒体の回転により浮上スライ
ダと光記録媒体との間に空気を取り込んで浮上スライダ
とともにＳＩＬ系レンズを微小距離だけ浮上させ、空気
層を介して当該記録層に沿ってＳＩＬ系レンズを光記録
媒体に対して相対的に移動させる方法が採用されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＳＩＬ
系レンズを採用した従来の光記録媒体処理装置では、次
のような問題があった。

【０００６】第１に、ＳＩＬ系レンズと光記録媒体との
距離が小さくなれば、摩擦、摩耗および潤滑に代表され
るトライボロジ性を高く確保するのが必ずしも容易では
ないといった問題がある。とくに、空気層を介してＳＩ
Ｌ系レンズを浮上させる場合には、光記録媒体のチルト
や厚みムラなどの原因とも相まって、その浮上量を一定
に維持するのが困難であり、場合によっては光記録媒体
上をスライダが跳躍するような現象も起こり得る。そう
なれば、トライボロジ性が著しく低下する。

【０００７】第２に、空気層を介してＳＩＬ系レンズを
浮上させた場合には、空気の屈折率がＳＩＬ系レンズよ
りも小さく、しかもその差が比較的に大きいために、Ｓ
ＩＬ系レンズの平坦面と空気層との界面において半球状
面側から入射した光が反射されやすく、ＳＩＬ系レンズ
に入射した光を有効に利用することができないといった
問題がある。

【０００８】第３に、近接場光を利用する場合には、光
記録媒体上に形成されるビームスポットの径が非常に小
さいため、このビームスポットの位置を所望通りとする
ためには、ＳＩＬ系レンズの位置ないし姿勢（傾き）の
制御がシビアになるといった問題がある。たとえば、Ｓ
ＩＬ系レンズと記録層との距離、ＳＩＬ系レンズの姿
勢、対物レンズで集束した光をＳＩＬ系レンズに入射す
る場合には対物レンズとＳＩＬ系レンズとの間の光軸ず
れの制御がシビアになる。ところが、ＳＩＬ系レンズを
利用して光学系を構築したとしても、従来ではＳＩＬ系
レンズを利用しない場合と同様な制御が行われていたた
め、ＳＩＬ系レンズを使用した場合に要求されるシビア
な制御には十分に対応できなかった。

【０００９】本願発明は、上記した事情のもとで考え出
されたものであって、ＳＩＬ系レンズを採用した光記録
媒体処理装置において、ＳＩＬ系レンズと光記録媒体と
の間トライボロジ性を十分に確保するとともに、ＳＩＬ
系レンズ位置ないしは姿勢、ひいては光記録媒体上の光
スポットの位置を所望通りに制御できるようにすること
をその課題とする。

【００１０】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【００１１】すなわち、本願発明の第１の側面により提
供される光記録媒体処理装置は、半球状面と平坦面とを
有するＳＩＬ系レンズにおいて集束した光を利用して光
記録媒体に情報を記録し、または当該光記録媒体に記録
された情報を再生する光記録媒体処理装置であって、上
記ＳＩＬ系レンズは、上記光記録媒体上に形成された液
体層上を摺動するように構成されていることを特徴とし
ている。

【００１２】この光記録媒体処理装置では、液体層上を
ＳＩＬ系レンズが摺動する場合、液体層の厚みは、ＳＩ
Ｌ系レンズの平坦面と光記録媒体の表面との間の距離に
一致または略一致することとなる。この距離は、上述し
た通り０．１μｍ以下に設定するのが望ましいが、この
程度の厚みの液体層が空気層を介することなくＳＩＬ系
レンズと光記録媒体との間に介在すれば、液体層による
表面張力によりＳＩＬ系レンズが光記録媒体側に引っ張
られることとなる。その結果、液体層が通常非圧縮性で
あるため、ＳＩＬ系レンズが不用意に光記録媒体に近づ
きすぎることもなく、ＳＩＬ系レンズの跳躍が適切に防
止されるとともに、ＳＩＬ系レンズの平坦面と光記録媒
体表面との距離が安定に保たれ、ＳＩＬ系レンズと光記
録媒体との間のトライボロジ性や光の利用効率が改善さ
れる。また、ＳＩＬ系レンズと光記録媒体との間に液体
層が介在することにより、ＳＩＬ系レンズの摺動時に
は、液体層が潤滑剤としての役割を果たすこととなるた
め、かかる点からもトライボロジ性が改善される。

【００１３】また、上記光記録媒体処理装置では、ＳＩ
Ｌ系レンズは、空気層を介して光記録媒体に沿って移動
するのではなく、液体層上を摺動して光記録媒体に沿っ
て移動する。液体層は、通常、空気層に比べて屈折率が
高く、またＳＩＬ系レンズはガラスや樹脂などにより形
成されるため、液体層の屈折率は空気層に比べてＳＩＬ
系レンズにより近い。このため、ＳＩＬ系レンズに入射
して光記録媒体側に出射する光は、ＳＩＬ系レンズと空
気層により界面を形成する場合に比べて、ＳＩＬ系レン
ズと液体層により界面を形成する場合のほうが、当該界
面における光記録媒体側に向かう光の反射量が少なくな
り、ＳＩＬ系レンズに入射した光をより有効に利用でき
るようになる。

【００１４】好ましい実施の形態においては、上記ＳＩ
Ｌ系レンズは、熱源が設けられたスライダに搭載されて
おり、上記液体層は、上記光記録媒体上に設けられた常
温固体層を上記熱源から供給される熱エネルギにより上
記ＳＩＬ系レンズが通過する際に溶融させることにより
形成される。

【００１５】この構成では、スライダと光記録媒体との
間のみを選択的に液体層とし、その他の領域を常温固体
層のままで維持することが可能となる。液体層は、上述
した通り表面張力によりＳＩＬ系レンズを光記録媒体側
に引っ張っている。言い換えれば、スライダ（ＳＩＬ系
レンズ）と光記録媒体との間の微小隙間に生じる毛細管
現象により液体層が保持されている。したがって、光記
録媒体として回転ディスクを使用した場合であっても、
その回転にともなう液体層の飛散を十分に抑制できる。

【００１６】なお、熱源は、たとえば通電することによ
り発熱する部材（コイルあるいは発熱抵抗体など）によ
り構成される。

【００１７】また、常温固体層は、熱源からの熱エネル
ギによって７０〜８０℃程度に加熱することにより溶融
する成分、たとえば高級脂肪酸と高級１価アルコールか
らなる固形エステルであるロウ状物質により構成するこ
とができる。

【００１８】好ましい実施の形態においては、上記スラ
イダにおける上記光記録媒体と対向する面には、上記常
温固体層ないし上記液体層に対する濡れ性の低い材質か
らなる層が設けられている。

【００１９】この構成によれば、スライダが液体層上を
摺動する場合には、液体層とスライダとの間の摩擦抵抗
を小さくして液体層上をスライダひいてはＳＩＬ系レン
ズを適切に摺動させることができるようになる結果、ト
ライボロジ性が改善される。

【００２０】一方、スライダの非移動状態では、通常は
熱源が作動されず、常温固体層上にスライダが待機する
ことになるが、スライダと常温固体層との間に当該常温
固体層に対する濡れ性の低い層が介在すれば、スライダ
と常温固体層との間が接着されてしまうことを回避でき
る。これにより、スライダの待機状態から作動状態への
移行をスムーズに行える。

【００２１】なお、上記した濡れ性の低い材質として
は、公知の種々の材質を挙げることができるが、たとえ
ばフッ素化合物が好ましく使用される。

【００２２】また、本願発明の第２の側面においては、
半球状面と平坦面とを有するＳＩＬ系レンズにおいて集
束した光を利用して光記録媒体に情報を記録し、または
当該光記録媒体に記録された情報を再生する光記録媒体
処理装置であって、上記半球状面からの出射光束のう
ち、近接場光の発生に寄与する周縁部光束を分離し、こ
の分離された周縁部光束の状態から上記ＳＩＬ系レンズ
の挙動を制御するように構成されていることを特徴とす
る、光記録媒体処理装置が提供される。

【００２３】近接場光は、光記録媒体とカップリングさ
れやすく、そのカップリングの程度はＳＩＬ系レンズの
平坦面と光記録媒体表面との間の距離に依存する。たと
えば、これらの間の距離が小さいほどカップリング量が
大きくなり、光記録媒体からの近接場光の反射光量が小
さくなる。したがって、光記録媒体側から進行してきて
ＳＩＬ系レンズから出射する光束のうち、近接場光の発
生に寄与する周縁部の光束（近接場光成分）の強弱は、
ＳＩＬ系レンズと光記録媒体との距離に敏感に反応す
る。このように、近接場光成分の状態は、所望とする状
態からのＳＩＬ系レンズの微小なずれを適切に反映して
おり、近接場光成分からはＳＩＬ系レンズの精緻な制御
が可能となる。

【００２４】ここで、近接場光成分の強弱の程度は、た
とえば複数の受光部を有する光電変換手段から得られる
出力に基づいて把握される。光電変換手段としては、た
とえば４つの受光部を有するものが使用され、この場合
には、各受光部における受光量の総量および任意の２つ
の受光部の受光量の差のうちの少なくとも一方から近接
場光成分の状態が把握される。

【００２５】また、ＳＩＬ系レンズは、その傾き、光記
録媒体との距離、および記録媒体におけるトラッキング
方向のずれ、ＳＩＬ系レンズを他のレンズと組み合わせ
て対物レンズ系を構成する場合のこれらのレンズ間の光
軸ずれのうちの少なくとも１つの要素が制御される。

【００２６】これらの要素を制御する場合には、先に説
明したような複数の受光部を有する光電変換手段を用い
るとすれば、近接場光成分の状態は、たとえば次のよう
な特性を利用して把握される。

【００２７】ＳＩＬ系レンズが傾いていれば、これが傾
いていない状態に比べて光電変換手段により得られる出
力総量が大きくなるとともに、各受光部からの出力量に
バラツキが生じる。ＳＩＬ系レンズと光記録媒体との間
の距離が適正化されていなければ、その距離の大小に応
じて出力総量にずれが生じるが、各受光部からの出力量
にはバラツキが生じない。トラッキング方向にＳＩＬ系
レンズがずれていて光記録媒体の溝部（たとえばグルー
ブやトラック案内溝）にビームスポットが形成されてい
れば、そのずれがない場合に比べて出力総量が大きくな
るが各受光部からの出力量にはバラツキが生じない。Ｓ
ＩＬ系レンズと他のレンズとの間に光軸ずれが生じてい
れば、光軸ずれがない場合と出力総量が同じであるが各
受光部からの出力にバラツキが生じる。

【００２８】なお、上記したような制御に加えて、近接
場光成分を分離しない状態の光束から得られる情報に基
づく従来のフォーカッシング制御やトラッキング制御を
行ってもよい。この場合には、従来の制御により大まか
な制御がされ、近接場光成分からＳＩＬ系レンズの微細
な制御が行われることになる。

【００２９】ところで、ＳＩＬ系レンズは、通常スライ
ダに搭載されるが、ＳＩＬ系レンズすなわちスライダの
制御は、スライダに可動翼状部または可動舵状部を設
け、これを動作させることにより、あるいはスライダに
対してＳＩＬ系レンズを変位可能に搭載し、これを動作
させることにより行われる。ここで、可動翼状部は、飛
行機の主翼の如きものであり、これを動作させることに
より主としてスライダの傾きの制御が可能となる。ま
た、可動舵状部は、船の舵の如きものであり、これを動
作させることにより主としてスライダの向き（進行方
向）の制御が可能となる。このような可動翼状部および
可動舵状部、あるいはレンズは、たとえば静電力、電磁
力、または圧電力を利用したマイクロアクチュエータに
より動作される。

【００３０】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を図面を参照して具体的に説明する。図１ないし図
３は、本願発明に係る光記録媒体処理装置の一例として
の光ディスクＤの再生専用として構成された光ディスク
装置の要部の概略構成を示している。

【００３２】これらの図に示した光ディスク装置１は、
ガイド部材２０によって支持されて光ディスクＤの半径
方向（図１の矢印Ａ方向またはＢ方向：トラッキング方
向）に往復移動可能とされたキャリッジ２を有してい
る。このキャリッジ２の往復移動は、たとえば直進型ボ
イスコイルモータなどの直進駆動機構２１によって行わ
れる。

【００３３】キャリッジ２には、磁気回路（図示略）に
より、たとえば光ディスクＤの厚み方向（フォーカッシ
ング方向）に位置変位可能なアクチュエータ３が保持さ
れている。このアクチュエータ３には、凸レンズとして
構成された第１レンズ３１がそのレンズ軸が光ディスク
Ｄの厚み方向を向くようにして搭載されている。

【００３４】なお、図に示す実施形態では、第１レンズ
３１は一枚のレンズからなっているが、第１レンズ３１
に相当するものを複数枚のレンズを組み合わせて構成し
てもよく、またアクチュエータ３をトラッキング方向と
フォーカッシング方向の２方向に変位可能に構成しても
よい。

【００３５】このようなアクチュエータ３の図１の下方
には、たとえばガルバノミラーなどの反射ミラー２２が
配置されており、この反射ミラー２２においてレーザ光
源５０からの光が反射し、第１レンズ３１に入射される
ように構成されている（図６参照）。

【００３６】一方、アクチュエータ３の図１の上方に
は、キャリッジ２に支持されたサスペンション部材４０
の先端部に対し、たとえばジンバルバネ（図示略）を介
して所定のピボットを中心として揺動可能に支持された
スライダ４が配置されている。

【００３７】スライダ４は、図３および図４に示したよ
うに全体として板状に形成されているとともに、厚み方
向に貫通する貫通孔４１を有している。スライダ４にお
ける光ディスクＤと対向する面（対向面）４ａには、貫
通孔４１に通じる透孔４７ａを有するとともに、貫通孔
４１を囲むようにして２５０μｍ程度の厚みのランド部
４７が設けられている。

【００３８】貫通孔４１には、いわゆるＳＩＬ（Solid
Immersion Lens）として構成された第２レンズ４２が保
持されている。第２レンズ４２は、図３に良く表れてい
るように第１レンズ３１と対向する第１面４２ａが半球
状面とされ、光ディスクＤに対向する第２面４２ｂが平
坦面とされている。このような形態を有するＳＩＬで
は、第１面４２ａに対して法線方向に光を入射させれ
ば、第２面４２ｂの中心に焦点を結ぶ。そして、第２面
４２ｂに対して全反射臨界角以下の角度で入射した光は
第２面４２ｂから出射する。一方、第２面４２ｂに対し
て全反射臨界角以上の角度で入射した光は、第２面４２
ｂから伝播する。

【００３９】この光は、近接場光（エバネッセント光）
と呼ばれるものであり、伝播しにくく極めて減衰しやす
い光であるため、第２面４２ｂの極近傍には極めて径の
小さなスポットが形成される。近接場光はさらに、光デ
ィスクＤにおける照射領域とカップリングされやすいと
いった特性を有している。カップリング吸収量は、第２
面４２ｂにおける焦点位置と光ディスクＤとの距離に依
存し、たとえばこれらの距離が小さいほどカップリング
量が大きくなる。

【００４０】このような特性を有する近接場光を適切に
発生させるべく、第２レンズ４２は、基本的には、第１
レンズ３１とフォーカッシング方向の同一軸線上に配置
されるとともに、第１レンズ３１と第２レンズ４２との
距離は、第２レンズ４２の第１面４２ａに対して法線方
向に光を入射させて、第２面４２ｂの中心に焦点を結ぶ
ような距離に設定される。

【００４１】また、第２レンズ４２は、マイクロアクチ
ュエータ４３により少なくとも光軸方向（スライダ４の
厚み方向）に微小変位可能に貫通孔４１に保持されてい
る（図５（ａ）参照）。これにより、光ディスクＤや第
１レンズ３１と第２レンズ４２との距離の微妙な制御が
可能となる。つまり、アクチュエータ３を動作させて第
１レンズ３１を位置変位させることにより、これらのレ
ンズ３１，４２の間の距離の大まかに制御するととも
に、マイクロアクチュエータ４３を動作させて第２レン
ズ４２を位置変位させることにより、第１および第２レ
ンズ３１，４２間距離、および第２レンズ４２と光ディ
スクＤとの間の距離の微細な制御が行える。

【００４２】なお、マイクロアクチュエータ４３として
は、たとえば圧電力、静電気力、電磁気力を利用したも
のが使用され、また、第２レンズ４２としては、第１面
が超半球状とされたいわゆる超半球ＳＩＬを採用しても
よい。

【００４３】スライダ４にはさらに、図４（ａ）および
（ｂ）に良く表れているように発熱部４４、翼状部４
５、および舵状部４６が設けられている。

【００４４】発熱部４４は、通電することにより発熱
し、その熱エネルギを光ディスクＤに供給する熱源であ
り、図３に良く表れているようにスライダ４の通過時に
光ディスクＤの記録層ｄ₁上に設けられた常温固体層ｄ₂
を溶かして液体層ｄ₃とし、この液体層ｄ₃上において第
２レンズ４２を摺動させるために必要なものである。こ
のため、発熱部４４は、スライダ４の対向面４ａの先端
部側（スライダ４の進行方向側）に、たとえば５μｍ程
度の厚みを有する発熱抵抗体を形成することにより設け
られている。一方、光ディスクＤとしては、図７に良く
表れているように基板ｄ₄にトラックおよびトラック案
内溝ｄ₅が形成されて凹凸状とされ、その表面に記録層
ｄ₁および常温固体層ｄ₂が形成されたものが使用され
る。

【００４５】第２レンズ４２としてＳＩＬを用いる場合
には、基板ｄ₄を介してではなく、記録層ｄ₁に対して直
接的に光を照射する必要がある。このため、光ディスク
Ｄがコンパクトディスク（ＣＤ）として構成される場合
には、基板ｄ₄として、たとえばガラス、シリコン、ア
ルミ、樹脂などの材料により表面に円周方向に延びる凹
凸を有する円盤状に形成されるとともに、凸部に情報に
応じたピットが形成されたものが使用される。そして、
この基板ｄ₄上のピット形成側には、Ａｌ合金層（１０
０ｎｍ）およびＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）
層（３ｎｍ）が、この順で積層される。この構成では、
基板ｄ₄上に記録層ｄ₁を積層形成するのではなく、基板
ｄ₄の表層部が記録層ｄ₁となる。

【００４６】また、光記録媒体としてＭＯ、ＤＶＤ、Ｃ
ＤＲ、ＭＳＲ−ＭＯを使用する場合には、基板上に形成
される記録層などは、基板に近い層から順に次のような
構成とされる。ＭＯでは、密着層としてのＳｉＮ層（１
０ｎｍ）、反射層としてのＡｌ合金層（１００ｎｍ）、
エンハンス層としてのＳｉＮ層（２５ｎｍ）、記録層と
してのＴｂＦｅＣｏ層（３０ｎｍ）、保護層としてのＳ
ｉＮ層（３ｎｍ）およびＤＬＣ層（３ｎｍ）とされる。
ＤＶＤでは、密着層としてのＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（１０
ｎｍ）、反射層としてのＡｌ合金層（１００ｎｍ）、エ
ンハンス層としてのＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（２５ｎｍ）、
記録層としてのＧｅＳｂＴｅ層（３０ｎｍ）、保護層と
してのＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（３ｎｍ）およびＤＬＣ層
（３ｎｍ）とされる。ＣＤＲでは、密着層としてのＺｎ
Ｓ−ＳｉＯ₂層（１０ｎｍ）、反射層としてのＡｌ合金
層（１００ｎｍ）、エンハンス層としてのＺｎＳ−Ｓｉ
Ｏ₂層（２５ｎｍ）、記録層としての有機色素層（３０
ｎｍ）、保護層としてのＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（３ｎｍ）
およびＤＬＣ層（３ｎｍ）とされる。ＭＳＲ−ＭＯで
は、密着層としてのＳｉＮ層（１０ｎｍ）、放熱層とし
てのＡｌ合金層（１００ｎｍ）、エンハンス層としての
ＳｉＮ層（２５ｎｍ）、記録層としてのＴｂＦｅＣｏ層
（５０ｎｍ）、中間層としてのＧｄＦｅ層（４０ｎ
ｍ）、再生層としてのＧｄＦｅＣｏ（４０ｎｍ）、保護
層としてのＳｉＮ層（３ｎｍ）およびＤＬＣ層（３ｎ
ｍ）とされる。

【００４７】なお、熱源は、スライダ４の先端側の部位
に、たとえばコイルなどをインサート成形することによ
り設けてもよい。また、常温固体層ｄ₂は、常温で固体
であるとともに少ない熱エネルギにより溶融する材料、
たとえば７０〜８０℃程度で溶融する材料（たとえば高
級脂肪酸と高級１価アルコールからなる固形エステルで
あるロウ状物質）により、たとえば０．１μｍ以下の厚
みに形成される。

【００４８】翼状部４５は、図４に良く表れているよう
に板状に形成されているとともに、スライダ４における
幅方向の両側面４ｂのそれぞれにおいて側方に突出して
設けられている。これらの翼状部４５は、図５（ｂ）に
示したように先端部および後端部のうちの少なくとも一
方がマクロアクチュエータ４５ａによりスライダ４の厚
み方向に微小動可能とされている。したがって、スライ
ダ４の移動時に各翼状部４５を微小動させれば、その動
きに応じてスライダ４の側方における空気流れが変化
し、スライダ４の傾きが微小変化させられる。

【００４９】なお、マイクロアクチュエータ４５ａとし
ては、たとえば圧電力、静電気力、電磁気力を利用した
ものが使用される。

【００５０】舵状部４６は、図４に良く表れているよう
に１００μｍ程度の厚みを有する部材からなるととも
に、スライダ４の対向面４ａにおいて、ランド部４７の
両サイドに設けられている。図５（ｃ）に示したように
マクロアクチュエータ（図示略）により先端部および後
端部のうちの少なくとも一方がスライダ４の幅方向に微
小動可能とされている。この舵状部４６は、図７（ａ）
に示したようにスライダ４の移動時には液体層ｄ₃内を
移動することとなる。したがって、スライダ４の移動時
に舵状部４６を微小動させれば、舵状部４６が船の舵の
ように作用し、スライダ４の向きがスライダ４の幅方向
に微小変化させられる。

【００５１】なお、マイクロアクチュエータとしては、
たとえば圧電力、静電気力、電磁気力を利用したものが
使用される。

【００５２】また、スライダ４には、これの移動時に液
体層ｄ₃と接触する部分（第２レンズ４２を除く）に液
体層ｄ₃および常温固体層ｄ₂に対する濡れ性の低い材
質、たとえばフッ素化合物によりコーディングを施して
もよい。そうすれば、液体層ｄ ₃とスライダ４との間の
摩擦抵抗を小さくして液体層ｄ₃上をスライダ４を適切
に摺動させることができるようになる結果、トライボロ
ジ性が改善できる。一方、スライダ４の非移動状態で
は、発熱部４４が通常は駆動しないようになされるため
常温固体層ｄ₂上にスライダ４が待機することになる
が、スライダ４と常温固体層ｄ₂との間に当該常温固体
層ｄ₂に対する濡れ性の低い層が介在すれば、スライダ
４と常温固体層ｄ₂との間が接着されてしまうことを回
避できる。これにより、スライダ４の待機状態から作動
状態への移行をスムーズに行える。

【００５３】このように構成された光ディスク装置１に
よる光ディスクＤの情報の再生は、光ディスクＤを回転
させつつ行われる。

【００５４】光ディスクＤを回転させる場合、図３に示
したようにスライダ４の発熱部４４に通電され、その熱
エネルギにより光ディスクＤの常温固体層ｄ₂が溶かさ
れて液体層ｄ₃とされる。発熱部４４はスライダ４の先
端側に設けられ、常温固体層ｄ₂は少ない熱エネルギに
より溶融する材料（固化しやすい材料）により形成され
ているから、液体層ｄ₃はスライダ４の通過後に固化す
る。このため、スライダ４が通過する領域のみが選択的
に液体層ｄ₃とされ、スライダ４の対向面４ａと光ディ
スクＤの記録層ｄ₁との間にのみ液体層ｄ₃が介在する。

【００５５】常温固体層ｄ₂は、その厚みが０．１μｍ
以下の微小な厚みに形成されているから、スライダ４と
光ディスクＤとの間に介在する液体層ｄ₃の厚みも微小
なものとされる。このため、液体層ｄ₃は、毛細管現象
によりスライダ４と光ディスクＤとの間に取り込まれ、
また液体層ｄ₃の表面張力によりスライダ４が光ディス
クＤ側に引きつけられる。

【００５６】ここで、液体層ｄ₃は通常非圧縮性である
から、スライダ４が光ディスクＤ側に引きつけられた場
合には、これらの間の距離は略一定に維持される。この
ため、光ディスクＤの回転時に光ディスクＤ上をスライ
ダ４が跳躍することもない。また、液体層ｄ₃は潤滑剤
として機能するから、液体層ｄ₃上にスライダ４を摺動
させることによりトライボロジ性が改善される。さらに
は、スライダ４の通過領域のみが選択的に液体層ｄ₃と
され、また毛細管現象により液体層ｄ₃がスライダ４と
光ディスクＤとの間に保持されているから、光ディスク
Ｄの回転時における液体の飛散も回避されるといった利
点が得られる。

【００５７】本実施形態では、このようにして光ディス
クＤを回転させつつ液体層ｄ₃上をスライダ４を摺動さ
せた状態において、キャリッジ２によりスライダ４を移
動させて所望の領域に光を照射し、その反射光により再
生情報を得る。

【００５８】光ディスクＤへの光の照射は、たとえば図
６に示したような光学系により次に説明するようにして
行われる。

【００５９】半導体レーザなどの光源５０から発せられ
た光は、コリメータレンズ５１により平行光束化された
後、三角プリズム５２、偏光プリズム５３、およびλ／
４板５４を透過して、反射ミラー２２で反射してから第
１レンズ３１に入射する。

【００６０】ここで、偏光プリズム５３は、一方向にの
み光を透過させるミラーであり、本実施形態では、光源
５０からの光は透過するが、光ディスクＤ方向からの光
は反射するように構成されている。

【００６１】第１レンズ３１に入射した光は、当該第１
レンズ３１を透過する際に、第２レンズ４２の第１面４
２ａに垂直に入射できるように集束されてから出射さ
れ、第２レンズ４２に入射する。この第２レンズ４２に
入射した光は、さらに集束されて第２面４２ｂの中心に
焦点を結ぶ。

【００６２】第２面４２ｂに全反射臨界角よりも小さい
角度で入射した光は、第２面４２ｂを透過して光ディス
クＤの記録層ｄ₁に照射される。このとき、スライダ４
と光ディスクＤとの間には、液体層ｄ₃のみが介在して
空気層が介在せず、また液体層は、通常、空気に比べて
屈折率が高い上、第２レンズ４２はガラスや樹脂などに
より形成されるため、液体層ｄ₃の屈折率は空気層に比
べて第２レンズ４２により近い。このため、第２レンズ
４２と空気層により界面を形成する場合に比べて、第２
レンズ４２と液体層ｄ₃とにより界面を形成する場合の
ほうが、当該界面における第２レンズ４２の第１面４２
ａ側から入射した光の反射量が少なくなり、第２レンズ
４２に入射した光をより有効に利用できるようになる。

【００６３】一方、全反射臨界角以上で第２面４２ｂに
入射した光（図６においてハッチングで示した光束部
分：近接場光成分Ｅ）は、近接場光（エバネッセント
光）として第２面４２ｂから伝播されて記録層ｄ₁に照
射される。

【００６４】記録層ｄ₁からの反射光からなる光束は、
先とは反対の経路を辿って偏光プリズム５３に到達す
る。この偏光プリズム５３では、当該光束が反射して進
行方向が変えられて第１ビームスプリッタ５５に到達す
る。

【００６５】この第１ビームスプリッタ５５は、たとえ
ば斜面に半透過ミラーコーティングを施した２つの直角
プリズムを斜面どうしで張り合わせた構造を有してい
る。したがって、第１ビームスプリッタ５５に入射した
光束は、その一部が斜面を透過して第１受光器５６にお
いて受光され、一部は斜面で反射して第２ビームスプリ
ッタ５７に入射する。

【００６６】第１受光器５６は、たとえば光電変換機能
を有するものであり、この第１受光器５６からは、受光
された光の光量に応じたレベルの信号が出力される。こ
の信号からは、たとえば光ディスクＤに記録された情報
が得られる。

【００６７】第２ビームスプリッタ５７は、第１ビーム
スプリッタ５５と同様な構成を有しており、当該第２ビ
ームスプリッタ５７に入射した光は、その一部が斜面で
反射して第２受光器５８において受光され、一部は斜面
を透過して第３受光器６０側に向けて進行する。

【００６８】第２受光器５８もまた、たとえば光電変換
機能を有するものであり、この第２受光器５８からは、
受光された光の光量に応じたレベルの信号が出力され
る。この信号からは、たとえば光ディスクＤ上に形成さ
れたビームスポットの焦点ぼけに対応する信号、すなわ
ちフォーカッシング信号およびトラッキング信号が得ら
れる。フォーカシング信号はたとえばフーコー法によ
り、トラッキング信号はたとえばプッシュプル法により
それぞれ検出される。このように得られたフォーカッシ
ング信号により、第１レンズ３１がアクチュエータ３に
より光軸方向に位置変位させられてフォーカッシング制
御が行われ、トラッキング信号により第１レンズ３１が
光軸と交差する方向に位置変位させられ、あるいは反射
ミラー２２の反射面の向きが変えられてトラッキング制
御が行われる。

【００６９】一方、第２ビームスプリッタ５７を透過し
た光は、第３受光器６０に向かう過程においてその中心
部の光束が遮蔽手段５９により遮蔽・除去される。遮蔽
手段５９により除去すべき光束は、第２レンズ４２の第
２面４２ｂに対して全反射臨界角よりも小さな角度で入
射した光成分である。その結果、第３受光器６０におい
て受光される光は、第２レンズ４２の第２面４２ｂに対
して全反射臨界角よりも大きな角度で入射した近接場光
の発生に寄与する光（近接場光成分Ｅ）となる。

【００７０】なお、遮蔽手段５９は、たとえば光透過性
の高い部材の所定領域に光吸収領域を設けることによ
り、光吸収領域に対応する領域の光非透過状態を選択で
きる液晶シャッターにより、あるいは第３受光器６０の
中央部に貫通孔などの光不感領域を設けることにより構
成される。

【００７１】ところで、近接場光は、光ディスクＤとカ
ップリングされやすい光であるが、その吸収の程度は第
２レンズ４２の第２面４２ｂ（焦点）と光ディスクＤ
（ビームスポット）との間の距離に依存する。たとえ
ば、これらの間の距離が小さいほどカップリングの程度
が大きくなり、それにともないカップリング量も大きく
なる。したがって、図７に示したようにビームスポット
が記録トラック（基材ｄ₄の凸部に対応する部分：図７
のＡ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｋ）上に形成されていれば、上記し
た距離が小さくなって近接場光のカップリング量が多く
なることから、第３受光器６０での近接場光成分Ｅの受
光量が少なくなる。その一方、ビームスポットがトラッ
ク案内溝ｄ₅（基材ｄ₄の凹部に対応する部分：図７の
Ｃ，Ｉ）に形成されていれば、近接場光のカップリング
量が少なくなることから、第３受光器６０での近接場光
成分Ｅの受光量が多くなる。

【００７２】このように、第３受光器６０で受光される
近接場光成分Ｅの光量は、第２レンズ４２と光ディスク
Ｄとの距離に敏感に反応するため、近接場光成分Ｅから
は第２レンズ４２の精緻な制御が可能となる。たとえ
ば、図８（ａ）に示したように光ディスクＤのトラック
案内溝ｄ₅にビームスポットが形成されていること、同
図（ｂ）に示したように第２レンズ４２と光ディスクＤ
との間の距離が適切でないこと、および同図（ｃ）に示
したように第２レンズ４２が傾いていることなどを検知
でき、また翼状部４５、舵状部４６あるいは第２レンズ
４２を動作させることによりそれらを適正化できる。

【００７３】ここで、第３受光器６０としては、たとえ
ば図９に良く表れているように受光領域が４分割され
て、４つの受光部６０ａ〜６０ｄを有するものが使用さ
れる。この場合には、図８（ａ）〜（ｃ）に示された状
態は次のようにして検知され、それが適正化される。

【００７４】図８（ａ）に示したようにトラッキング方
向に第２レンズ４２がずれていて光ディスクＤのトラッ
ク案内溝ｄ₅にビームスポットが形成されていれば、第
２レンズ４２の第２面４２ｂ（焦点）とビームスポット
との距離が大きくなるため、カップリング量が少なくな
って第３受光器６０からの出力総量が多くなる。このた
め、出力総量がある基準値よりも大きいか、あるいは小
さいかにより第２レンズ４２のトラッキング方向のずれ
を検出することができる。

【００７５】なお、スライダ４をトラッキング方向に移
動させた場合に、第３受光器６０からの出力総量が大き
くなるか、あるいは少なくなるかによりトラッキング方
向へのずれを検出することもできる。すなわち、図７か
らも分かるように、スライダ４を移動させた場合に出力
総量が大きくなれば、それは第２レンズ４２の第２面４
２ｂ（焦点）とビームスポットとの間の距離が大きくな
る方向にスライダ４が移動したということであり（たと
えばＥ→Ｃ，Ｇ→Ｉ）、もとの第２レンズ４２の位置は
適正位置であったと検知できる。逆に、スライダ４のト
ラッキング方向への移動により出力総量が小さくなれば
（たとえばＣ→Ｅ，Ｉ→Ｇ）、もとの第２レンズ４２の
位置がトラッキング方向にずれていたと検知できる。

【００７６】このようにして第２レンズ４２がトラッキ
ング方向にずれていたと検知された場合には、図５
（ｃ）に示したようにマイクロアクチュエータにより各
舵状部４６を動作することにより、スライダ４の向きが
変更されて第２レンズ４２のトラッキング方向への微小
なずれが適正化される。

【００７７】図８（ｂ）に示したように第２レンズ４２
（焦点）と光ディスクＤ（ビームスポット）との間の距
離が適正化されていなければ、その距離の大小に応じて
出力総量にすれが生じる。つまり、上記した距離が適正
化されている場合の出力総量を基準値とし、測定された
出力総量が基準値よりも大きければ上記した距離が多き
すぎ、逆に測定値が小さ過ぎることになる。

【００７８】このようにして第２レンズ４２と光ディス
クＤとの間の距離が適正化されてないと検知された場合
には、図５（ａ）に示したようにマイクロアクチュエー
タ４３により第２レンズ４２をスライダ４の厚み方向に
位置変位することにより、上記した距離が適正化され
る。

【００７９】図８（ｃ）に示したようにスライダ４（第
２レンズ４２）が傾いていれば、各受光部６０ａ〜６０
ｄからの出力量にバラツキが生じるため（図９（ｂ）参
照）、これらから第２レンズ４２の傾きを検知できる。
なお、各受光部６０ａ〜６０ｄの出力量のバラツキは、
任意の２つの受光部６０ａ，６０ｂ（６０ｃ，６０ｄ）
の出力の差から判断される。

【００８０】このようにして第２レンズ４２が傾いてい
ると検知された場合には、その傾き具合に応じて、図５
（ｂ）に示したようにマイクロアクチュエータ４５ａに
より各翼状部４５を動作することによりスライダ４の傾
きが適正化される。

【００８１】また、第１レンズ３１と第２レンズ４２と
の間の光軸がずれていた場合には、光軸がずれていない
場合と比べて出力総量に差は生じないが、各受光部６０
ａ〜６０ｄの出力量の差が生じるから（図９（ｂ）参
照）、光軸ずれが検知できる。

【００８２】このようにして光軸がずれていることが検
知された場合には、図５（ｃ）に示したようにマイクロ
アクチュエータにより各舵状部４６を動作することによ
りスライダ４の向きが変えられて第２レンズ４２の位置
が適正化される。

【００８３】このように、ビームスポットの径を小さく
して記録密度の向上を図るべく、第２レンズ４２として
ＳＩＬを使用したとしても、第２レンズ４２の位置ない
し姿勢の制御を第２レンズ４２（スライダ４）を微妙に
動作させることにより適切に行うことができる。

【００８４】（付記１）半球状面と平坦面とを有する
ＳＩＬ系レンズにおいて集束した光を利用して光記録媒
体に情報を記録し、または当該光記録媒体に記録された
情報を再生する光記録媒体処理装置であって、上記ＳＩ
Ｌ系レンズは、上記光記録媒体上に形成された液体層上
を摺動するように構成されていることを特徴する、光記
録媒体処理装置。（付記２）上記ＳＩＬ系レンズは、熱源が設けられた
スライダに搭載されており、上記液体層は、上記光記録
媒体上に設けられた常温固体層を上記熱源から供給され
る熱エネルギにより上記ＳＩＬ系レンズが通過する際に
溶融させることにより形成される、付記１に記載の光記
録媒体処理装置。（付記３）上記常温固体層は、高級脂肪酸と高級１価
アルコールからなる固形エステルであるロウ状物質によ
り構成されている、付記２に記載の光記録媒体処理装
置。（付記４）上記スライダにおける上記光記録媒体と対
向する面には、上記液体層ないし上記常温固体層に対す
る濡れ性の低い材質からなる層が設けられている、付記
２または３に記載の光記録媒体処理装置。（付記５）上記濡れ性の低い材質は、フッ素化合物で
ある、付記４に記載の光記録媒体処理装置。（付記６）半球状面と平坦面とを有するＳＩＬ系レン
ズにおいて集束した光を利用して光記録媒体に情報を記
録し、または当該光記録媒体に記録された情報を再生す
る光記録媒体処理装置であって、上記半球状面からの出
射光束のうち、近接場光の発生に寄与する周縁部光束を
分離し、この周縁部光束の状態から上記ＳＩＬ系レンズ
の挙動を制御するように構成されていることを特徴とす
る、光記録媒体処理装置。（付記７）上記周縁部光束の状態は、複数の受光部を
有する受光手段から得られる出力に基づいて把握され
る、付記６に記載の光記録媒体処理装置。（付記８）上記受光手段は、４つの受光部を有し、上
記各受光部の受光量の総量、または任意の２つの受光部
の受光量の差から上記周縁部光束の状態が把握される、
付記７に記載の光記録媒体処理装置。（付記９）上記ＳＩＬ系レンズは、その傾き、光記録
媒体との距離、記録媒体におけるトラッキング方向のず
れ、および上記ＳＩＬ系レンズを他のレンズと組み合わ
せて対物レンズ系を構成する場合のこれらのレンズ間の
光軸ずれのうちの少なくとも１つの要素が制御される、
付記６ないし８のいずれかに記載の光記録媒体処理装
置。（付記１０）上記ＳＩＬ系レンズは、スライダに搭載
されているとともに、ＳＩＬ系レンズの制御は、上記ス
ライダに設けられた可動翼状部または可動舵状部を動作
させることにより、あるいはスライダに対して変位可能
に搭載されたレンズを動作させることにより行われる、
付記６ないし９に記載の光記録媒体処理装置。（付記１１）上記可動翼状部、上記可動舵状部または
上記ＳＩＬ系レンズは、静電力、電磁力、または圧電力
を利用したマイクロアクチュエータにより動作される、
付記１０に記載の光記録媒体処理装置。

【００８５】

【発明の効果】以上に説明したように、本願発明では、
ＳＩＬ系レンズが液体層上を摺動して光記録媒体に沿っ
て移動するので、ＳＩＬ系レンズに入射した光をより有
効に利用できるようになるとともに、ＳＩＬ系レンズと
光記録媒体との間のトライボロジ性が改善される。

【００８６】また、近接場光成分の状態からＳＩＬ系レ
ンズの位置ないし姿勢を把握することにより、ＳＩＬ系
レンズの精緻な制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る光ディスク装置（光記録媒体処
理装置）の一例の要部を示す模式的斜視図である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】スライダ周りを拡大した断面図である。

【図４】スライダの全体斜視図である。

【図５】（ａ）はスライダにおける第２レンズ周りの断
面図であり、（ｂ）はスライダにおける翼状部周りの拡
大側面図、（ｃ）は舵状部周りの拡大平面図である。

【図６】図１の光ディスク装置の光学系を説明するため
の模式図である。

【図７】光ディスクにおけるビームスポットの位置と近
接場光成分の反射光量との関係を示す図である。

【図８】光ディスクに対する第２レンズ（スライダ）の
種々の位置ないし姿勢を説明するための要部断面図であ
る。

【図９】第３受光器における近接場光成分の受光状態を
説明するための平面図である。

【符号の説明】

１光ディスク装置（光記録媒体処理装置）３１第１レンズ４スライダ４２第２レンズ（ＳＩＬ系レンズ）４２ａ第１面（半球状面）４２ｂ第２面（平坦面）４４発熱部（熱源）４５翼状部４６舵状部Ｄ光ディスクｄ₂ 常温固体層ｄ₃ 液体層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半球状面と平坦面とを有するＳＩＬ系レ
ンズにおいて集束した光を利用して光記録媒体に情報を
記録し、または当該光記録媒体に記録された情報を再生
する光記録媒体処理装置であって、上記ＳＩＬ系レンズは、上記光記録媒体上に形成された
液体層上を摺動するように構成されていることを特徴と
する、光記録媒体処理装置。
【請求項２】上記ＳＩＬ系レンズは、熱源が設けられ
たスライダに搭載されており、上記液体層は、上記光記
録媒体上に設けられた常温固体層を上記熱源から供給さ
れる熱エネルギにより上記ＳＩＬ系レンズが通過する際
に溶融させることにより形成される、請求項１に記載の
光記録媒体処理装置。
【請求項３】上記スライダにおける上記光記録媒体と
対向する面には、上記常温固体層ないし上記液体層に対
する濡れ性の低い材質からなる層が設けられている、請
求項２に記載の光記録媒体処理装置。
【請求項４】半球状面と平坦面とを有するＳＩＬ系レ
ンズにおいて集束した光を利用して光記録媒体に情報を
記録し、または当該光記録媒体に記録された情報を再生
する光記録媒体処理装置であって、上記半球状面からの出射光束のうち、近接場光の発生に
寄与する周縁部光束を分離し、この分離された光束の状
態から上記ＳＩＬ系レンズの挙動を制御するように構成
されていることを特徴とする、光記録媒体処理装置。
【請求項５】上記ＳＩＬ系レンズは、その傾き、上記
光記録媒体との距離、上記光記録媒体におけるトラッキ
ング方向のずれ、および上記ＳＩＬ系レンズを他のレン
ズと組み合わせて対物レンズ系を構成する場合のこれら
のレンズの間の光軸すれのうちの少なくとも１つの要素
が制御される、請求項４に記載の光記録媒体処理装置。