JP2008243318A - 光情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な要因によって発生する機構誤差や面ブレ等によらず、シーク時のＳＩＬと光ディスクとの接触や衝突を防ぎ、データアクセス信頼性を高めることが可能な光情報記録再生装置を提供する。
【解決手段】光源（半導体レーザ）１からの光束を集光する対物レンズ１０とＳＩＬ１１からなる集光光学系（ヘッド）５０をスレッドモータ（第２のアクチュエータ）１０４によりシーク方向に駆動する際、サーボ制御の目標値を記録又は再生時より大となるように切り替える。或いは、集光光学系をシーク方向に駆動する際、フォーカスエラー信号に基づいてアクチュエータ（第１のアクチュエータ）３０をサーボ制御することにより集光光学系と光ディスク１０１との間隔をサーボ制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、Solid Immersion Lens（以下ＳＩＬと記す）を用いて情報を記録又は再生する光情報記録再生装置、特にシーク動作の安定化に関するものである。

光記録媒体の情報信号記録密度を向上させるためには、記録や再生に使用するレーザ光の波長を短くし、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくして、光記録媒体の情報記録層に形成する光スポットの径を小さくすることが求められている。従来より対物レンズの先玉を記録面上に記録波長の数分の１（例えば１／２）以下に近接させて、いわゆるＳＩＬを構成し、ＮＡを実質的に１以上とする試みがなされて来た。それらは、例えば、非特許文献１や非特許文献２に詳しく記載されている。

次に、従来技術について説明する。図１３を用いて非特許文献１の近接場記録用光ピックアップの構成を説明する。まず、波長４０５ｎｍの半導体レーザ１から出射した光束は、コリメータレンズ２で平行光束とされ、ビーム整形プリズム３に入射して等方的な光量分布とされる。

更に、非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）４を経て偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７を透過した光束は、１／４波長板（ＱＷＰ）８を通過し、直線偏光から円偏光に変換される。なお、非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）４で反射された光束をレンズ５を介して受光し、半導体レーザ１の出射パワーを制御するための光検出器（ＬＰＣ−ＰＤ）６が設けられている。

１／４波長板（ＱＷＰ）８を透過した光束は、エキスパンダレンズ９に入射する。エキスパンダレンズ９は球面収差を補正するため、２枚のレンズ間隔を制御可能に構成されている。エキスパンダレンズ９からの光束は対物レンズ１０に入射して収束光とされ、ＳＩＬ１１を透過し、スピンドルモータ（図示せず）によって回転駆動される光ディスク（記録媒体）１２に照射される。

図１４はレーザ光の照射部分を拡大して示す。光ディスク１２は基板３３、基板３３上に順次形成された情報信号記録層３２及び透明で厚さが数μｍのカバー層３１より構成されている。ＳＩＬ１１は半球状で、その底面が光記録媒体１２に対向し、近接するように配置されている。また、ＳＩＬ１１及び対物レンズ１０はアクチュエータ３０上に実装され、アクチュエータ３０の駆動によって一体的にトラッキング方向及びフォーカス方向に駆動される。

情報信号の記録又は再生時には、ＳＩＬ１１を透過した収束光はカバー層３１を透過し、情報信号記録層３２に光スポットＳを形成する。対物レンズ１０からの入射光束はＳＩＬ１１の球面に垂直に入射するように配置されているので、ＳＩＬ１１が無い場合とほぼ同じ光路を経て集光されるが、光路中にＳＩＬ１１を設けた場合にはその屈折率分だけ波長が短くなるのと等価となる。

その結果、ＳＩＬ１１の構成材料の屈折率をＮ、対物レンズの開口数をＮＡとすると、情報信号記録層３２上に形成される光スポットＳの径は開口数が略Ｎ×ＮＡである場合に相当するものとなる。例えば、ＳＩＬ１１の構成材料の屈折率をＮ＝２、対物レンズ１０の開口数をＮＡ＝０．７とすると、実効的な開口数ＮＡｅｆｆは１．４となり、光スポットＳの径を縮小する効果が得られる。

但し、このような効果はＳＩＬ１１の底面とカバー層３１の表面の間隔がレーザ光の波長４０５ｎｍの数分の１（１００ｎｍ程度）以下の近接場領域である場合に限られる。このような場合においてのみ情報信号記録層３２上にはＮＡｅｆｆ相当に縮小した光スポットＳが形成され、情報信号の記録再生が可能である。情報信号記録再生中この距離を保つために後述するギャップサーボが必要である。

図１３に戻って復路の光学系を説明する。光ディスク１２で反射された光束は逆回りの円偏光となり、ＳＩＬ１１及び対物レンズ１０に入射して平行光束に再び変換される。この平行光束はエキスパンダレンズ９、１／４波長板（ＱＷＰ）８を通過し、往路とは直交する方向の直線偏光とされ、更に偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７で反射されて１／２波長板（ＨＷＰ）１３に入射する。

１／２波長板（ＨＷＰ）１３で偏光面を４５°回転された光束のうちＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４で反射され、レンズ１５を経由して光検出器（ＰＤ１）１６上に集光される。光検出器（ＰＤ１）１６の出力から光ディスク１２の記録情報の再生信号（ＲＦ出力１７）が得られる。

また、１／２波長板（ＨＷＰ）１３で偏光面を４５°回転された光束のうちＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４を透過し、非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）１８で反射される。更に、その反射光はレンズ１９を経由して光検出器（ＰＤ２）２０上に集光される。光検出器（ＰＤ２）２０の出力から公知の方法でトラッキングエラー信号２１が得られる。

一方、ＳＩＬ１１の底面で反射された光束のうち、全反射をしないＮＡｅｆｆ＜１に相当するの光束についても、光ディスク１２からの反射光と同様に入射と逆回りの円偏光として反射される。しかし、全反射を起こすＮＡｅｆｆ≧１に相当する光束については、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の間に次式で示す位相差δを生じ、円偏光からずれて楕円偏光となる。

ｔａｎ（δ／２）
＝ｃｏｓθi×√（Ｎ^２×ｓｉｎ^２θｉ-１）／（Ｎ×ｓｉｎ^２θｉ） …（１）式
従って、１／４波長板（ＱＷＰ）８を通過すると往路と同じ方向の偏光成分を含むことになる。この偏光成分は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７を透過して非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）４で反射され、レンズ２５を経由して光検出器（ＰＤ３）２７上に集光される。

この光束の光量は、ＳＩＬ１１が光記録媒体１２から十分に隔たった近接場領域外においてはその距離にはほとんど依存しないが、近接場領域内においてはＳＩＬ１１の底面と光ディスク１２の距離が近づくに伴い単調減少する。従って、このように全反射した光量の検出信号はＳＩＬ１１の底面と光ディスク１２の間隔に対応したギャップエラー信号として用いることができる。

このギャップエラー信号が所定の目標値を維持するようにアクチュエータ３０を駆動するギャップサーボ動作によってＳＩＬ１１の底面と光ディスク１２の距離を１００ｎｍ以下の所定の距離に保つことができる。このようなギャップサーボに関しては、前述の非特許文献１の論文に詳しい。また、この光束は、光ディスク１２に記録された情報信号による変調を受けていないので、情報信号の有無に拘わらず、安定したギャップエラー信号を得ることができる。
Ｊａｐａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ 誌 ４４巻（２００５） Ｐ.３５６４−３５６７ に記載の"Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｏｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗｒｉｔｅ−Ｏｎｃｅ Ｍｅｄｉａ ｗｉｔｈ ａ ＮＡ＝１.９ Ｓｏｌｉｄ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｌｅｎｓ" Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｓｔｏｒａｇｅ ２００４，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ ５３８０巻（２００４）"Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ ｒｅａｄ−ｏｕｔ ｏｆ ｆｉｒｓｔ−ｓｕｒｆａｃｅ ｄｉｓｋ ｗｉｔｈ ＮＡ＝１.９ ａｎｄ ａ ｐｒｏｐｏｓａｌ ｆｏｒ ａ ｃｏｖｅｒ−ｌａｙｅｒ ｉｎｃｉｄｅｎｔ， ｄｕａｌ−ｌａｙｅｒ ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｓｙｓｔｅｍ" 特開２００６−２２８２８９号公報

ＳＩＬを使用する光情報記録再生装置では、情報信号の記録又は再生中、ＳＩＬの底面と光ディスクのカバー層との間隔を少なくとも波長の１／４程度以下の値に近接保持する必要がある。一方で、データ転送レートの高速化並びにランダムアクセス性に優れることが要求されている。即ち、光学ヘッドを光ディスクの内外周に高速に移送してデータアクセスを行う所謂シーク動作が極めて重要となる。

しかしながら、回転する光ディスクには様々な変動要因が外乱として存在し、シーク動作の信頼性が損なわれる。例えば、光ディスクそのものの歪み或いはスピンドルモータのチャッキングに起因するチルト等によって面ブレが発生する。

仮に、光ディスクの仕様を従来の一般的な量産品相当と考えると、面振れは±５０μｍ程度が想定される。この面振れ量は近接保持されたＳＩＬと光ディスクの間隔に対して数倍大きく、光学ヘッドを高速に移送する際にＳＩＬと光ディスクが接触してしまう危険がある。

また、光学ヘッド移送機構にメカニカルな誤差があると、シーク時にＳＩＬが傾斜したり、ＳＩＬと光ディスクの間隔が変動したりすることで、ＳＩＬと光ディスクが接触してしまう可能性がある。更に、シーク動作時に置筐体に揺れや振動が発生すると、ＳＩＬと光ディスクが衝突してしまう危険がある。

特許文献１には、ＳＩＬ保持体の一部に圧力吸収体を用いて光ディスクとＳＩＬが接触した際の衝撃を緩和することが記載されているが、ＳＩＬと光ディスクの衝突を根本的に回避するものではない。そのため、シーク時等に光ディスクの複数トラックを横断する致命的なキズをつける危険性は否めない。

本発明の目的は、様々な要因によって発生する機構誤差や面ブレ等によらず、シーク時のＳＩＬと光ディスクとの接触や衝突を防ぎ、データアクセス信頼性を高めることが可能な光情報記録再生装置を提供することにある。

本発明は、光源からの光束を集光する対物レンズとＳＩＬからなる集光光学系、集光光学系を光ディスク表面に対して垂直方向に駆動する第１のアクチュエータ、集光光学系と光ディスクとの間隔量を示すギャップエラー信号を検出するギャップエラー検出回路、集光光学系をシーク方向に駆動する第２のアクチュエータ、集光光学系と光ディスクとの間隔量を示すギャップエラー信号を検出するギャップエラー検出回路、検出されたギャップエラー信号に基づいて前記第１のアクチュエータをサーボ制御することにより集光光学系と光ディスクとの間隔を制御するギャップサーボ回路を具備する。そして、集光光学系を第２のアクチュエータによりシーク方向に駆動する際、サーボ制御の目標値を記録又は再生時より大となるように切り替える。

本発明によれば、シーク動作時に集光光学系と光ディスクとの間隔を記録又は再生時より大きくすることにより、データアクセス信頼性を高めることができる。即ち、光ディスクの面振れ、光学ヘッド移送機構のメカニカルな誤差或いは装置筐体の揺れや振動といった外乱があっても、ＳＩＬと光ディスクの間隔を適切に制御でき、ＳＩＬと光ディスクとの接触や衝突を回避することができる。

次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明に係る光情報記録再生装置の第１の実施形態を示すブロック図である。本発明に係る光情報記録再生装置は光源（半導体レーザ）からの光束を光ディスク上に集光し、情報の記録又は再生を行う。図１では光ディスクに情報を記録するのに必要な回路、記録情報を再生するのに必要な回路、トラッキングサーボやフォーカスサーボを行う回路、或いはその他の回路や機構等については省略している。

図中１０１は情報記録媒体である光ディスク、１０３は光ディスク１０１を回転駆動するスピンドルモータである。１０２は光ディスク１０１に光源（半導体レーザ）からの光束を集光し、情報の記録又は再生を行う光学ピックアップである。

光学ピックアップ１０２は、例えば、図１３の光ピックアップと同等の構成を有するものとする。そのため、光源（半導体レーザ）からの光束を集光する、対物レンズ１０とその対物レンズと光ディスクとの間に配設されるSolid Immersion Lens（ＳＩＬ）１１とからなる集光光学系を備えている。

集光光学系は図１４に示すようにアクチュエータ３０上に実装され、アクチュエータ３０を第１のアクチュエータとする。よって、集光光学系を光ディスク面に対して垂直方向に駆動する第１のアクチュエータを備えている。１０４は光学ピックアップ１０２を光ディスク１０１のシーク方向（半径方向）に駆動するスレッドモータである。スレッドモータ１０４を第２のアクチュエータとする。よって、集光光学系をシーク方向に駆動する第２のアクチュエータを備えている。

また、集光光学系と光ディスクとの間隔量を示すギャップエラー信号を検出するギャップエラー検出回路１０５を備えている。ギャップエラー検出回路１０５は図１３の光検出器（ＰＤ３）２７の出力からギャップエラー信号を検出する。ギャップエラー信号処理部１０６は集光光学系と光ディスクとが所定間隔となるように処理を行い、アクチュエータドライバ回路１０７はギャップエラー信号処理部１０６からの出力に基づいてアクチュエータ３０を駆動する。

つまり、検出されたギャップエラー信号に基づいて第１のアクチュエータ（アクチュエータ３０）をサーボ制御することにより集光光学系と光ディスクとの間隔を制御するギャップサーボ回路を備えている。

ギャップエラー信号は上述のように光検出器（ＰＤ３）２７の出力から検出するが、ギャップエラー検出回路１０５は後述するようにＳＩＬによる実効開口数≧１に相当するＳＩＬ底面からの反射光からギャップエラー信号を検出する。

スレッド駆動回路１０８はスレッドモータ１０４を駆動し、光学ピックアップ１０２のシーク動作を行う。コントローラ１０９は装置内のギャップエラー信号処理部１０６やスレッド駆動回路１０８等の各部の制御を行う。

ここで、記録又は再生時のギャップサーボ動作はギャップエラー検出回路１０５からのギャップエラー信号に対し、ギャップエラー信号処理部１０６は集光光学系と光ディスクとが所定間隔になるように制御を行う。ギャップエラー信号処理部１０６の出力に応じてアクチュエータドライバ回路１０７は光学ピックアップ１０２内のアクチュエータ３０を駆動する。この時、ギャップサーボの制御目標位置は図２に示すように制御目標位置Ａとなっている。

次に、シーク時の動作を図２、図３を用いて詳述する。図２はシーク時の動作を示すタイミングチャート、図３はシーク時の動作を示すフローチャートである。シーク動作に際して、ウォブルトラックの情報或いは情報データに含まれるアドレス情報をもとに移動量を決定するのは通常の光ディスクの場合と同様である。

まず、シーク動作時には、図３のステップ１においてコントローラ１０９は図２に示すように集光光学系−光ディスクが離間する制御目標値Ｂ（例えば８０ｎｍ）にギャップエラー信号処理部１０６の制御目標値を切り替えておく。即ち、集光光学系を第２のアクチュエータ（スレッドモータ１０４）によりシーク方向に駆動する際、サーボ制御の目標値を記録又は再生時より大となるように切り替える。

次に、ステップ２でコントローラ１０９はシークの目標位置に応じてスレッド駆動回路１０８を制御することで、スレッドモータ１０４を駆動し、光学ピックアップ１０２を光ディスク１０１の半径方向に移動させる（シーク動作）。

シーク動作が終了するとコントローラ１０９はステップ３で図２に示すように制御目標位置Ａ（例えば３０ｎｍ）となるようにギャップエラー信号処理部１０６の制御目標値を変更する。つまり、本来のギャップサーボ時の目標値に戻す。

以上のようにシーク動作時にはサーボ制御の目標値を記録又は再生時より大きくするように切り替えている。そうすることで、面ぶれやチルトの大きな光ディスクに対してシーク動作を行う場合、外乱等が発生してもＳＩＬと光ディスクとの接触や衝突を回避することができる。また、集光光学系−光ディスク間のギャップが制御された状態でシーク動作から記録又は再生動作へ移行するので、光学ピックアップを退避させることによる時間の浪費を最小限に抑えることができる。

（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。図中、図１と同じ機能を持つブロックには同じ番号を付して説明を省略する。図４では同様に光ディスクに情報を記録するのに必要な回路、記録情報を再生するのに必要な回路、トラッキングサーボを行う回路或いはその他の回路や機構等については省略している。

図１との違いはフォーカスエラー検出回路１１０、フォーカスエラー信号処理部１１１を追加した点であり、フォーカスサーボを行う回路を追加した点が異なっている。また、光学ピックアップ１０２の構成が第１の実施形態と異なっている。その他の構成は図１と同様である。

図５は本実施形態の光学ピックアップ１０２の構成を示す。図５では図１３の光学系と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。但し、図５のボイスコイルモータ２９はないものとする。これは、後述する第３の実施形態で使用する。本実施形態の光学系の特徴は、図５において点線で囲まれた部分である。図５において図１３と異なるのは破線で囲まれた部分を追加した点である。

非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）１８を透過した光束は、開口２２を通過して光束の外周部を遮光され、センサレンズ２３を経由して光検出器（ＰＤ４）２４上に集光される。光検出器（ＰＤ４）２４の出力は図４のフォーカスエラー検出回路１１０に入力され、フォーカスエラー信号が生成される。

点線で囲まれた部分について図６及び図７を用いて詳述する。図６において、光ディスクからの反射光束は瞳径周縁部ではＮＡ＝１．４（ＮＡ＞１）となる。開口２２は図７に示すようにその中心部のＮＡ＜１、例えば、ＮＡ＝０．８５程度の光束を透過し、外周部のＮＡ＞１となる光束を遮光する。

透過光束をＮＡ＝１よりも１０％程度小さくするのは、対物レンズ１０及びＳＩＬ１１が光ディスクの偏芯に伴い、ディスク半径方向に移動した場合に外周部のＮＡ＞１となる光束が混入しないためである。

フォーカスエラー信号は、センサレンズ２３が、例えば、トーリックレンズ、光検出器（ＰＤ４）２４が、例えば、４分割センサである場合には公知の非点収差法で検出する。ＮＡ＜１以下の光束には、光ディスク１２の記録層からの反射光が多く含まれていて、精度良くフォーカスエラー信号を生成できる。つまり、フォーカスエラー検出回路１１０においてフォーカスエラー信号はＳＩＬによる実効開口数＜１の光ディスクの反射光束から検出する。

次に、本実施形態によるシーク時の動作を図４、図８及び図９を用いて詳述する。図８は本実施形態のシーク動作を示すフローチャート、図９は本実施形態のシーク動作を示すタイミングチャートである。

まず、シーク動作時には図８のステップ１でコントローラ１０９はＳＩＬの集光制御を通常のギャップサーボから先述のＮＡ＜１の光束から生成したフォーカスエラー信号による集光制御へと切り替える。

具体的には、スイッチ１１２をギャップエラー信号処理部１０６側からフォーカスエラー処理部１１１側へと切り替える。この時、ギャップエラー信号とＮＡ＜１の光束から生成したフォーカスエラー信号の合焦点は図９に示す関係となっている。つまりギャップサーボの目標値であるＳＩＬ−光ディスク間距離が、例えば、３０ｎｍにフォーカスエラー信号の合焦点が一致している。

次に、ステップ２でコントローラ１０９はフォーカスエラー信号による集光制御の目標位置をＳＩＬ−光ディスクが離間する方向、即ち、図９に示す制御目標値Ｃとなるようにフォーカスエラー信号処理部１１１の制御目標値を変更する。目標値変更後は、光ディスク−ＳＩＬ間の距離は、例えば、３００ｎｍとなる。フォーカスエラー信号による集光制御を行うことにより、ギャップエラー信号を用いて集光制御を行った時に比べ光ディスク−ＳＩＬ間の間隔を大きくできる。

即ち、本実施形態では、上述のように集光光学系を第２のアクチュエータ（スレッドモータ）によりシーク方向に駆動する際、フォーカスエラー信号に基づくサーボ制御に切り替える。そして、フォーカスエラー信号に基づくサーボ制御の目標値を、集光光学系と光ディスクとの間隔が記録又は再生時より大となるように設定する。そうすることで、シーク動作時の集光光学系と光ディスクとの間隔を、図１乃至図３の実施形態に比べて更に大きくすることが可能となる。

次いで、ステップ３においてコントローラ１０９はシーク目標位置に応じてスレッド駆動回路１０８を制御し、スレッドモータ１０４を駆動することで光学ピックアップ１０２を光ディスクの半径方向に移動させる（シーク動作）。

シーク動作が終了すると、ステップ４でコントローラ１０９はフォーカスエラー信号による集光制御の制御目標位置をＳＩＬ−光ディスクが接近する方向、即ち、図９に示す制御目標値Ａとなるようにフォーカスエラー信号処理部１１１の制御目標値を変更する。更に、ステップ５でコントローラ１０９はＳＩＬの集光制御をフォーカスエラー信号による制御からギャップエラー信号による制御へと切り替える。

以上のように本実施形態では、光ディスク−ＳＩＬ間をより大きな間隔でシーク動作を行うことができ、より大きな外乱や光ディスクのチルトや面ぶれ等にも対応でき、更にデータアクセス信頼性を高めることができる。

（第３の実施形態）
図１０は本発明の第３の実施形態を示すブロック図である。図中、図４と同じ機能を持つブロックには同じ番号を付して説明を省略する。図１０では同様に光ディスクに情報を記録するのに必要な回路、記録情報を再生するのに必要な回路、トラッキングサーボを行う回路或いはその他の回路や機構等については省略している。

第２の実施形態の図４との違いは光学ピックアップ１０２内のエキスパンダレンズ９を駆動するエキスパンタ駆動回路１１３を追加した点である。光学ピックアップ１０２の構成も一部が異なっている。具体的には、光学ピックアップ１０２の構成が図５に示すようにエキスパンダレンズ９を光軸方向に駆動するボイスコイルモータ２９を設けた点が異なっている。光学ピックアップ１０２の構成はボイスコイルモータ２９を設けた点以外は図５と同様である。

次に、本実施形態のシーク動作時の動作を図１０から図１２を用いて詳述する。図１１は本実施形態のシーク時の動作を示すフローチャート、図１２は本実施形態のシーク時の動作を示すタイミングチャートである。

シーク時の動作を詳述する。まず、シーク動作時には図１１のステップ１においてコントローラ１０９はＳＩＬの集光制御を通常のギャップサーボ制御から先述のＮＡ＜１の光束から生成したフォーカスエラー信号による集光制御へと切り替える。

具体的には、スイッチ１１２をギャップエラー信号処理部１０６側からフォーカスエラー処理部１１１側へと切り替える。この時、ギャップエラー信号とＮＡ＜１の光束から生成したフォーカスエラー信号の合焦点は図９に示す関係となっている。つまりギャップサーボの目標値であるＳＩＬ−光ディスク間距離が、例えば、３０ｎｍにフォーカスエラー信号の合焦点が一致している。ここまでは図９と同様である。

次に、ステップ２においてコントローラ１０９はエキスパンダ駆動回路１１３を制御し、光学ピックアップ１０２内のエキスパンダレンズ９を光軸方向に駆動する。エキスパンダレンズ９はボイスコイルモータ２９により駆動され、その位置により光スポットの合焦点とＳＩＬとの間隔を変更することができる。

つまり、フォーカスエラー信号の合焦位置を変更する。即ち、フォーカスサーボ制御を行ったままエキスパンダレンズ９を駆動してフォーカスエラー信号の合焦位置を変更する。合焦位置を変更した後は、フォーカスエラー信号の合焦位置は図１２に示すようにＳＩＬ−光ディスク間距離が、例えば、１μｍ程度離れた位置（図１２の制御目標位置Ｄ）となっている。

このように集光光学系を第２のアクチュエータ（スレッドモータ）によりシーク方向に駆動する際、フォーカスエラー信号に基づくサーボ制御に切り替える。そして、フォーカスエラー信号の合焦位置を変更することにより集光光学系と光ディスクとの間隔を記録又は再生時より大となるように設定する。それによりシーク動作時の集光光学系と光ディスクとの間隔を更に大きくすることが可能である。

次に、ステップ３でコントローラ１０９はシーク目標位置に応じてスレッド駆動回路１０８を制御し、スレッドモータ１０４を駆動することで光学ピックアップ１０２を光ディスクの半径方向に移動させる（シーク動作）。

シーク動作が終了すると、コントローラ１０９はステップ４でエキスパンダレンズ駆動回路１１３を制御してエキスパンダレンズ９を駆動し、フォーカスエラー信号の合焦位置を移動させる。即ち、フォーカスサーボ制御を行ったままエキスパンダレンズ９を駆動し、合焦位置を図１２に示す制御目標位置Ｄから制御目標位置Ａまで移動させる。更にステップ５でコントローラ１０９はＳＩＬの集光制御をフォーカスエラー信号による制御から集光制御をギャップエラー制御へと切り替える。

以上のようにシーク動作を行うことで、第１、第２の実施形態より更に大きな間隔で光ディスク−ＳＩＬ間の間隔を制御でき、よりシーク動作時のデータアクセス信頼性を高めることが可能となる。

本発明に係る光情報記録再生装置の第１の実施形態を示すブロック図である。 第１の実施形態のシーク時の動作を示すタイミングチャートである。 第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。 第２の実施形態の光学ピックアップを示す構成図である。 第２の実施形態においてフォーカスエラー信号を検出する光学系を説明する図である。 第２の実施形態においてフォーカスエラー信号を検出する光学系の開口を説明する図である。 第２の実施形態のシーク動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態のシーク動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第３の実施形態を示すブロック図である。 第３の実施形態のシーク動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態のシーク動作を示すタイミングチャートである。 ＳＩＬを用いた従来の近接場記録用光ピックアップを示す構成図である。 図１３の光スポット周辺の拡大図である。

符号の説明

１ 半導体レーザ
２ コリメータレンズ
３ ビーム整形プリズム
４，１８ 非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）
５，１５，１９，２３，２６ レンズ
６ ＬＰＣ−ＰＤ
７，１４ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
８ １／４波長板（ＱＷＰ）
９ エキスパンダレンズ
１０ 対物レンズ（後玉レンズ）
１１ ＳＩＬ（先玉レンズ）
１２，１０１ 光ディスク（記録媒体）
１３ １／２波長板（ＨＷＰ）
１６，２０，２４，２７ 光検出器
１７ ＲＦ出力
２１ トラッキングエラー
２２ 開口
２８ ギャップエラー
２９ ボイスコイルモータ
３０ アクチュエータ
３２ カバー層
３３ 情報信号記録層
３４ 基板
１０２ 光学ピックアップ
１０３ スピンドルモータ
１０４ スレッドモータ
１０５ ギャップエラー検出回路
１０６ ギャップエラー信号処理部
１０７ アクチュエータドライバ回路
１０８ スレッド駆動回路
１０９ コントローラ
１１０ フォーカスエラー検出回路
１１１ フォーカスエラー信号処理部
１１２ スイッチ
１１３ エキスパンダ駆動回路

Claims (5)

1. 光源からの光束を光ディスク上に集光し、情報の記録又は再生を行う光情報記録再生装置において、
   光源からの光束を集光する、対物レンズと前記対物レンズと前記光ディスクとの間に配設されるSolid Immersion Lens（ＳＩＬ）とからなる集光光学系と、
   前記集光光学系を前記光ディスク表面に対して垂直方向に駆動する第１のアクチュエータと、
   前記集光光学系をシーク方向に駆動する第２のアクチュエータと、
   前記集光光学系と前記光ディスクとの間隔量を示すギャップエラー信号を検出するギャップエラー検出回路と、
   前記検出されたギャップエラー信号に基づいて前記第１のアクチュエータをサーボ制御することにより前記集光光学系と前記光ディスクとの間隔を制御するギャップサーボ回路とを備え、
   前記集光光学系を前記第２のアクチュエータによりシーク方向に駆動する際、前記サーボ制御の目標値を記録又は再生時より大となるように切り替えることを特徴とする光情報記録再生装置。
2. 前記ギャップエラー検出回路は、前記ＳＩＬによる実効開口数≧１の前記ＳＩＬ底面からの反射光束から前記ギャップエラー信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置。
3. 前記集光光学系を前記第２のアクチュエータによりシーク方向に駆動する際、フォーカスエラー信号に基づくサーボ制御に切り替えると共に、前記フォーカスエラー信号に基づくサーボ制御の目標値を、前記集光光学系と前記光ディスクとの間隔が記録又は再生時より大となるように設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光情報記録再生装置。
4. 前記集光光学系を前記第２のアクチュエータによりシーク方向に駆動する際、フォーカスエラー信号に基づくサーボ制御に切り替えると共に、前記フォーカスエラー信号の合焦位置を変更することにより前記集光光学系と前記光ディスクとの間隔を記録又は再生時より大となるように設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光情報記録再生装置。
5. 前記フォーカスエラー信号は前記ＳＩＬによる実効開口数＜１の前記光ディスクの反射光束から検出することを特徴とする請求項３又は４に記載の光情報記録再生装置。