JP2008545219A - 光ピックアップおよび／または記録装置 - Google Patents

Abstract

光データ記憶のアプリケーションのため、近接場光学系を用いることができる。近接場光学系では、固体浸レンズとディスク表面との間の距離を、高精度で制御することが極めて重要である。レンズとディスクとの間の傾きを補正した後は、レーザービームは必ずしも光軸に対して平行でないかもしれない。このことは、距離の制御に用いられるギャップ信号に悪影響を及ぼす。本発明の光ヘッドは、そのような悪影響に対処するため、ギャップ信号補正ユニットを備えている。

Description

本発明は、近接場光記憶システム用の光ヘッド、光ピックアップ、および／または記録装置に関するものである。本発明は特に、二次元光データ記憶のための光ヘッド、光ピックアップ、および／または記録装置に関するものである。

技術水準を示す文献であるＦ．Ｚｉｊｐらの「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｓｔｏｒａｇｅ（光データストレージ） ２００４」（ＳＰＩＥ紀要、第５３８０巻、第２０９−２２３ページ）に、近接場システムが記載されている。これによれば、１．９という極めて高い開口数を用いて、５０ＧＢの一面ディスクを近接場読出しすることが提案されている。この既知の近接場システムは、固体浸レンズの前面と光ディスクの表面との間の距離を変化させるように構成された、移動機構を含んでいる。これにより、読出動作に際し、固体浸レンズは、集中させられた電磁場の一部からエバネッセント場の減衰距離以内の、一定距離に配される。この一定距離は、典型的には、レーザービームの波長の１０％未満である。この既知のシステムでは、この距離は約２５ｎｍである。機械的なアクチュエータを用いて、かかる小さな距離のエアギャップの制御を可能とするため、ディスクに集光させられる主ビームの偏光状態に対して垂直な偏光状態を有する反射光から、ギャップ誤差信号が取得される。

既知の近接場システムは、ディスク表面に対するレンズのアラインメントを取るのに、冗長な試行錯誤（ｔｒｉａｌ−ａｎｄ−ｅｒｒｏｒ）の手法が必要とされるという欠点を有する。このことは、多くの労力および時間を必要とする。

本発明の１つの目的は、改善された効率、とりわけ改善されたデータの読出および／または書込性能を有する、近接場光記憶システムのための光ピックアップおよび／または記録装置を提供することである。

上記の目的は、請求項１で規定するような光ピックアップおよび／または記録装置により解決される。本発明の展開された有利な形態は、従属請求項において述べられている。

ここで、記憶媒体は、必ずしも特許請求の範囲に記載された光ピックアップおよび／または記録装置の一部でなくてもよい点に留意されたい。光ピックアップおよび／または記録装置は、記憶媒体を伴わずに販売され得る。さらに、記憶媒体が一時的に使用されてもよいし、異なる記憶媒体が光ピックアップおよび／または記録装置と共に使用されてもよい。

本発明は、個々のディスクに対して異なるアラインメントが必要な場合や、それぞれのディスクに対して少なくとも１回または動作中において動的に自動アラインメントが行われなくてはならない場合においてさえも、読出および／または書込動作を高い信頼性で実行することができるという利点を有する。本発明によれば、移動機構は、レンズ素子の光軸が放射ビームの光軸に対して平行でないようにもレンズ素子を傾斜させることができる。このことはギャップ信号に影響を及ぼし、この影響はギャップ信号補正ユニットにより補正される。そのため、読出および／または書込動作の性能は向上させられ、光ピックアップおよび／または記録装置の信頼性は高くなる。

請求項５に規定される方策は、データ処理用の読出信号を導出するために検出される成分の強度が、増大させられるという利点を有する。これによれば、同一のギャップ信号を得るための、請求項５に規定される方策に照らした１つの変更形態は、放射ビームに１／４波長板を通過させることにより、偏光状態を、レーザー素子により発せられた直線偏光状態から、円偏光状態に変換する形態である。その後、このビームは、レンズを照射するのに用いられる。続いて、反射ビームの一部が、同一または別の１／４波長板を通過させられた後、レーザー素子の当初の偏光状態に平行な偏光状態を有するものとして検出される。

請求項７に規定される方策は、放射ビームの伝播方向に対するレンズ素子の光軸の傾きにより生じる、反射放射ビームの低減に関し、ギャップ信号が補正されるという利点を有する。したがって、ギャップ信号への悪影響は、ギャップ信号の増幅により、少なくとも近似的に打ち消される。その後、補正されたギャップ信号を、移動機構を制御するギャップ制御ユニットに適用することができる。

請求項８に規定される方策は、ギャップ制御ユニットの動作が、１つ以上のプリセット値を調整することにより適合化されるという利点を有する。請求項９および１０に規定される方策によれば、ギャップ制御ユニットの設定点およびゲイン値が、調整のため適合化される。

請求項１１および１２に規定される方策によれば、ゲイン因子を、一次元または二次元の関数（マッピング）として記述することができる。この関数は、離散的なマッピングであってもよく、とりわけ一定の間隔で配された点に関するマッピングであってもよい。これらの点は、請求項１３に規定される方策による予め決められた傾きに対応する。

レンズ素子内のＦＴＩＲ（ｆｒｕｓｔｒａｔｅｄ ｔｏｔａｌ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）に基づくギャップ信号は、レンズ素子がエバネッセント場の減衰距離外に配されているときにおいて、少なくとも近似的な最大値を示す。そのため、請求項１４に規定される方策によれば、予め決められた傾きに対するゲイン因子を決定するために、光ヘッドが適合化されるという利点を有する。

本発明の上記およびその他の側面は、以下で説明する実施形態を参照することにより明らかとなろう。

本発明の内容は、図面を参照した以下の好ましい実施形態の説明により、容易に理解されるであろう。図中では、類似の部分は、類似の参照符号により示されている。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る光ピックアップおよび／または記録装置１を示した図である。この本発明の第１の実施形態に係る光ピックアップおよび／または記録装置１は、光ヘッドを含んでいる。特許請求の範囲に記載されているようなこの光ピックアップおよび／または記録装置１のいくつかの要素（たとえば主基板）は、光ヘッド上ではなく、光記憶システム内の別の場所に配されていてもよい。

この光ピックアップおよび／または記録装置１は、光記憶システム内で使用することができ、とりわけ、二次元光データ記憶および三次元ホログラフィック記憶のための光記憶システム内で使用することができる。光記憶システムは、二次元の光データ記憶ディスク、ホログラフィック記憶用の記憶媒体、または別の光記憶媒体のいずれを利用するものであってもよい。しかしながら、光ヘッドおよび光ピックアップならびに／もしくは記録装置１は、ここで述べるデータ記憶システムに限定されるものではなく、他のアプリケーション内で使用されてもよい。

図１に示された光ピックアップおよび／または記録装置１は、放射素子３を含んでいる。この放射素子３は、半導体レーザー４を含んでおり、レンズ等のさらなる要素を含んでいてもよい。放射要素３は、放射ビーム５を発している。放射ビーム５は、１：３または２：３の縦横比を持つ楕円形のビームプロファイルを有していてもよい。放射ビーム５はビーム整形素子６に入射させられ、このビーム整形素子６は、放射素子３から発せられた放射ビーム５を、より円形に近いビームプロファイルを有する放射ビーム５に整形する。したがって、ビーム整形素子６から出射した放射ビーム５は、１に少なくとも近い値の縦横比を有する。ビーム整形素子６は、コリメート素子のようなさらなる要素を含んでいてもよい。コリメート素子は、放射ビーム５を平行光化して、放射ビーム５の特定の強度プロファイルを作り出すためのものである。たとえば、ビーム整形素子６のコリメート素子は、放射ビーム５を整形して、平坦な強度プロファイルに少なくとも近い強度プロファイルを有する放射ビーム５とするものであってもよい。

ビーム整形素子６から出射した放射ビームは、続いて、非偏光ビームスプリッタ８に入射させられる。放射ビーム５はさらに、偏光ビームスプリッタ７を通過して、集光レンズ９に向かって、放射ビーム５の伝播を表す単位ベクトル１０で示された方向に伝播する。したがって、ベクトル１０は、集光レンズ９に向かって伝播する放射ビーム５によって規定される。集光レンズ９を通過した後、放射ビーム５は、レンズ素子１１に向かって伝播する。図１に示すように、レンズ素子１１は、半球形の固体浸レンズ１１である。しかしながら、レンズ素子１１は、球面収差を廃した超半球固体浸レンズ、もしくは別の方法で形成された固体浸レンズ、もしくは１よりも大きな開口数を有する素子（特に固体浸ミラー）であってもよいし、またはそれらのレンズもしくは素子を含むものであってもよい。

レンズ素子１１は、記憶媒体１３の表面１４と対向した、前面１２を有する。このレンズ素子１１の前面１２は、集光させられたビームの周辺領域において少なくとも平坦に近い形状をしており、前面１２の向きは、単位レンズ表面ベクトル１５で規定されている。より詳細には、レンズ素子１１の前面１２は、ごく小さな平坦な先端を有する円錐形の形状をしている。記憶媒体１３の表面１４は、平坦に少なくとも近く、その向きは単位ディスク表面ベクトル１７で規定されている。より具体的にいうと、表面１４が波打っている場合においては、ディスク表面ベクトル１７は、レンズ素子１１の前面１２に対向する、領域１６内の表面１４の向きによって規定される。レンズ素子１１の光軸は、ベクトル１５に平行である。

光ピックアップおよび／または記録装置１は、ピックアップおよび記録動作のため、ＦＴＩＲ（ｆｒｕｓｔｒａｔｅｄ ｔｏｔａｌ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）として知られるモードで動作する。したがって、レンズ素子１１の前面１２と、記憶媒体１３の表面１４との間の距離１８は、エバネッセント場の減衰距離以内の距離とされる。この距離は、典型的には放射ビーム５の波長の１０％未満である。たとえば、この場合、距離１８は１０ｎｍのオーダー、とりわけ２５ｎｍとされる。ここで、レンズ素子１１は極めて高い開口数を有している点に留意されたい。この開口数は１よりも大きく、たとえば、１．５から１．９の範囲内の開口数であってもよい。放射ビーム５は、必ずしも記憶媒体１３の表面１４上に精確に合焦させられなくてもよい。たとえば、記憶媒体１３は、記憶媒体１３の表面１４よりも下に配された、１つまたは複数の層を含むものであってもよい。レンズ構成は、焦点調整のため、レンズ表面ベクトル１５で規定される方向に移動可能とされている。

放射ビーム５は、レンズ素子１１と、記憶媒体１３の表面１４と、それらの間のエアギャップとの間の上述した界面における反射の後、少なくとも一部が楕円偏光の状態となる。この反射された放射ビーム５'は、単位ベクトル１０により規定される方向と反対の向きに伝播し、偏光ビームスプリッタ７により分割される。偏光ビームスプリッタ７は、これにより、反射放射ビーム５'を、レンズ素子１１を照射する放射ビーム５の偏光状態に対して垂直な偏光状態を有する成分１９に、分割するように構成されている。反射放射ビーム５'のもう一方の成分であって、放射ビーム５の偏光状態に対して垂直な偏光状態を有する成分の一部は、非偏光ビームスプリッタ８によって、データ処理ユニット２０へと指向させられる。このデータ処理ユニット２０は、反射放射ビーム５'の平行な偏光状態を有する上記成分を分析し、記憶媒体１３から読み出されたデータを含むデータ信号を出力するように構成されている。

成分１９は、ギャップ計測ユニット２５に入射させられる。ギャップ計測ユニット２５は、垂直な偏光状態を有する成分１９を分析し、電気的なギャップ信号をライン２６に出力する。これにより、ギャップ計測ユニット２５は、成分１９の強度を計測することができる。ギャップ信号は、光記憶媒体１３上に集光させられた主放射ビーム５の偏光状態に対して垂直な偏光状態を有する、反射放射ビーム５'の低周波数部分から生成され、たとえば０から１００ｋＨｚの成分から生成される。反射放射ビーム５'の成分１９の振幅は、後で図２を参照しながら詳述するように、距離１８に依存する。

ギャップ信号は、増幅器２７を通過して、ギャップ制御ユニット２８へと入力させられる。ギャップ制御ユニット２８の制御特性はプリセットされており、メモリ２９内に記憶されている設定点と、メモリ３０内に記憶されているゲイン値とにより調整することができる。ギャップ制御ユニット２８は、移動機構３１に接続されており、とりわけ移動機構３１のアクチュエータ素子３２に接続されている。移動機構３１は、ベクトル１５により規定される方向またはそれと反対の方向に、レンズ素子１１および集光レンズ９を移動させることにより、距離１８を変化させるように構成されている。これに代えてまたは加えて、移動機構３１は、ベクトル１７により規定される方向またはそれと反対の方向に、記憶媒体１３を移動させるものであってもよい。さらに、移動機構３１は、記憶媒体１３の表面１４に対する、レンズ素子１１の前面１２の傾斜角度を、少なくとも一方向に変化させるための傾斜機構３３を提供している。これに代えてまたは加えて、回転軸３４に対して傾斜機構が適用され、記憶媒体１３が少なくとも一方向に傾斜させられてもよい。

こうして、移動機構３１は、単位レンズ表面ベクトル１５および／またはディスク表面ベクトル１７の向きを変化させることができる。信頼性の高い動作のためには、ベクトル１５と１７とが平行に配されることが必要である。そのため、動作前または動作中において、ベクトル１５および１７は、少なくとも一旦は平行に配向させられる。このことは、前面１２が表面１４に対して平行に配されることを意味する。

レンズ素子１１および回転軸３４の初期位置に関して、レンズ素子１１の前面１２の、記憶媒体１３の表面１４に対して実現された傾きが、計測により検出されるか、ギャップ制御ユニット２８から出力された制御信号より計算される。この傾きは、第１の傾斜角度および第２の傾斜角度により記述されてもよいし、あるいは近似として、１つのみの傾斜角度により記述されてもよい。ここで、複数の傾斜角度が互いに垂直な方向に関して規定されることは有利ではあるが、必須ではない点に留意されたい。また、傾斜角度は変化し得るものであり、とりわけ表面１４が波打っている場合には変化し得るものである点にも留意されたい。傾斜角度の実際の値は、ギャップ信号補正ユニット３６のメモリ３５内に記憶される。

光ピックアップおよび／または記録装置１の動作中においては、単位レンズ表面ベクトル１５は、一般的には、単位ベクトル１０に対して平行ではない。このことは、ベクトル１５により規定されるレンズ素子１１の光軸が、ベクトル１０に対して傾斜させられていることを意味する。これによれば、移動機構３１の傾斜機構３３は、ギャップ信号に悪影響を及ぼすようにレンズ素子１１を傾斜させてしまうかもしれない。ベクトル１０で規定される放射ビーム５の伝播方向に対する、レンズ素子１１の傾斜が大きくなるにつれて、ギャップ信号の強さは顕著に減少する。このことは、レンズが傾斜させられている場合において、エアギャップの制御に際しギャップ信号を利用するギャップ制御ユニット２８にとっての問題を生じさせる。レンズの傾斜中におけるこのギャップ信号の強さ減少の影響は、ギャップ信号曲線上の固定された設定点におけるギャップ制御ユニット２８の動作に起因する、エアギャップの増加という形で現れ得る。ギャップ信号の強さ減少の第２の影響は、ギャップ信号の線形部分の勾配の減少として現れ得る。このことは、ギャップ制御ユニット２８のループゲインの減少をもたらし、したがってより大きな残存エアギャップ誤差が生じることとなる。

ギャップ信号補正ユニット３６は、メモリ３５内に記憶されている傾斜角度に応じてゲイン因子を決定し、このゲイン因子をメモリ３７へと出力する。たとえば、傾斜角度が両方ともゼロとなっている場合には、メモリ３７に記憶されるゲイン因子は１となる。しかしながら、少なくとも１つの傾斜角度がゼロでない値を有する場合には、メモリ３７に記憶されるゲイン因子は１より大きくなる。その場合、増幅器２７は、メモリ３７に記憶されたゲイン因子に相対して、ライン２６を介して入力されたギャップ信号を増幅し、補正された（増幅）ギャップ信号を、ギャップ制御ユニット２８に出力する。したがって、ギャップ制御ユニット２８は、ピックアップの動作中における光ピックアップおよび／または記録装置１の動作の信頼性が高くなるように、距離１８に関し補正された制御を行う。

ギャップ信号補正ユニット３６は、メモリ３７内に１を記憶させ、メモリ３８およびメモリ３９内に決定されたゲイン因子を記憶させてもよい。すると、ギャップ計測ユニット２５から出力されるギャップ信号は、そのまま、すなわち補正されていない状態でギャップ制御ユニット２８に送られる。この場合、増幅素子４０は、メモリ２９内に記憶されている設定点の値と、メモリ３９内に記憶されているゲイン因子とを乗算して、この乗算結果を、補正された設定点としてギャップ制御ユニット２８に出力する。さらに、乗算素子４１が、メモリ３０内に記憶されているゲイン値と、メモリ３８内に記憶されているゲイン因子の逆数とを乗算して、この乗算結果を、補正されたゲイン値としてギャップ制御ユニット２８に出力する。これにより、ギャップ制御ユニット２８のプリセット値が適合化され、ギャップ制御ユニット２８は、この適合化されたプリセット値を用いて動作する。こうして、距離１８の制御が改善される。

ここで、上記で説明した複数の補正方法を組み合わせることも可能である点に留意されたい。これにより、ギャップ信号が部分的に補正され、補正処理の残りの部分が、１でない乗算因子を用いて、設定点およびゲイン値を補正することにより達成されてもよい。

また、光ピックアップおよび／または記録装置１は、上記で説明した補正方法のうちの１つに限定されてもよい点にも留意されたい。そのような場合には、その補正に必要ない要素は省くことができる。

図２は、距離１８に依存する、ギャップ信号の振幅（強さ）の依存性を示したグラフである。この図では、距離１８が横軸に示されており、ギャップ信号の振幅が縦軸に示されている。本発明を限定するものではないが、一例として、距離１８はナノメートルの単位で示されている。図示されている例では、ライン４２により示されるギャップ信号の振幅は、（ほぼ）０ｎｍである距離１８の点から始まって、最大振幅Ａに到達するまで、少なくともほぼ線形で増加する。

この最大振幅Ａは、特定の距離１８に対して到達される。最大振幅Ａに到達するところの距離は、放射ビーム５の開口数および波長に依存する。この例では、約５０ｎｍである距離１８において最大振幅に到達し、放射ビーム５の開口数は１．９、波長は４０５ｎｍである。

距離１８がさらに大きくなると、ギャップ信号の振幅は、少なくともほぼ一定となり、最大振幅Ａに留まる。

図３は、放射ビーム５の伝播方向に対するレンズ素子１１の前面１２の傾き、すなわちベクトル１０と１５との間の傾きに対する、ギャップ信号の最大振幅Ａの依存性を示したグラフである。この図では、１つの傾斜角度（１つの方向）に関してのみ、依存性が示されている。最大振幅Ａは、縦軸に示されている。本発明を限定するものではないが、一例として、横軸上の角度は分の単位で示されている。

図３はまた、予め決められた傾きに対するゲイン因子の決定も図解している。図２に示すように、距離１８が約５０ｎｍよりも大きいとき、または記憶媒体１３が存在しないときには、ゲイン信号の振幅は最大振幅Ａに留まる。したがって、予め決められた傾きに対するゲイン因子の決定は、記憶媒体が存在していない状態、またはレンズ素子１１のレンズ表面１２と記憶媒体１３の表面１４との間の距離１８が波長よりも大きい状態下で行われる。

傾斜角度がゼロであり、ベクトル１０と１５とが互いに平行である場合において、ギャップ信号補正ユニット３６は、ライン２６を介したギャップ信号の入力値から、最大振幅Ａを検出する。その結果、０分（０度）の傾斜に対する測定値４３が得られる。その後、傾斜角度が７．５分に増大させられ、ギャップ信号の最大振幅Ａが測定される。その結果、測定値４３の最大振幅Ａよりも小さな最大振幅Ａを有する、測定値４４が得られる。これは、レンズ素子１１の傾きが、ギャップ信号に悪影響を及ぼしているためである。その後、傾斜がさらに増大させられ、さらに２つの測定値４５、４６が特定される。その後、負の傾斜角度に対して、測定値４７、４８、４９が特定される。３０分（＝０．５度）の角度が、ギャップ誤差信号に実質的な影響を及ぼし得ると捉えてもよい。近い距離に配されたレンズ素子１１の前面１２の平坦面に対するディスクの傾きに関し、十分に大きなマージンを得るため、レンズ素子１１は、たとえば４０μｍの直径を有する小さく平坦な先端を伴う、円錐形状すなわちメサ（ｍｅｓａ）形状を持つものとされてもよい。しかしながら、レンズ素子１１の最近傍面の大きさが数ミリメートルから数十マイクロメートルに減らされたとしても、距離に対する直径の比は、依然として１０００から１もの大きさを有する。したがって、そのような場合にも、波長の１０％に相当する距離１８を維持するための最大傾斜角度は非常に小さく、たとえば、レンズ素子１１の最適な設計に対しても０．０７度から最大０．２８度の角度となる。

さらに、０分の傾斜から開始して傾斜角度の絶対値が増大するにつれて、最大振幅Ａは大幅に減少し、かつ外側へ行くに従ってより緩やかな勾配を有するようになることに気付くであろう。しかしながら、ギャップ信号の最大振幅Ａの依存性は、具体的な光ピックアップおよび／または記録装置１に依存するものであるので、図３のグラフに示したものとは顕著に異なる特性を示し得る。

特定の傾斜角度に対するゲイン因子は、ギャップ信号補正ユニット３６によって、測定値４３−４９から計算される。測定値４３は、傾きがゼロである状態、すなわち両方の傾斜角度が０度に等しい状態に対して特定された値であった。したがって、図３に示すように、最大振幅Ａのうち最大の値を示し、５単位振幅に等しくなる。第１の傾斜角度が４５分であり、第２の傾斜角度が０度である状態に対しては、測定値４６で示すように、２単位振幅の最大振幅Ａが計測された。したがって、この傾きの例では、ゲイン因子は５／２＝２．５であると特定される。より一般的にいうと、傾斜角度の１つの組合せに対するゲイン因子は、ギャップ信号補正ユニット３６により、測定された最大振幅Ａのうち最も大きな値（またはゼロ傾斜に対して測定された最大振幅Ａ）を分子とし、傾斜角度の当該組合せに対して測定された最大振幅Ａを分母とする、分数値として計算される。

ここで、ギャップ信号が、測定されたまたは予め計算された距離１８の関数ｆ（ｄ，α，β）であるとしよう。αは第１の方向へのレンズの傾斜角度、βは第２の方向へのレンズの傾斜角度を表し、距離１８はｄで示されている。第１の傾斜角度αと第２の傾斜角度βが分かれば、ゲイン因子Ｋ（α，β）は、極めて大きなギャップ（距離ｄ）におけるギャップ信号の最大振幅と、レンズの傾きに対するギャップ信号の依存性との比、すなわち

である。

ここで、

は、距離１８が波長よりも大きいか、ディスクが存在していないことを意味する。傾斜角度αおよびβは、移動機構３１または別のレンズ傾斜コントローラから取得することができる。これにより、増幅されたギャップ信号Ｋ（α，β）×ｆ（ｄ，α，β）は、レンズの傾きに依存しない信号となる。

装置１が

に関する情報を含んでいない場合には、装置１自体が、図３を参照して説明したような測定ルーチンによって、

を特定してもよい。したがって、装置１は、角度αおよびβでレンズを傾けて、同時にギャップ信号を測定するようなルーチンを包含していてもよい。第１の角度αは、ディスク１３の半径方向へのレンズの傾斜角度であってもよく、第２の角度βは、ディスク１３の接線方向へのレンズの傾斜角度であってもよい。

ここで、精度は減少するが、エバネッセント場の減衰距離内において測定および計算を行うことも可能である点に留意されたい。この場合、最大振幅ではなく、ギャップ信号の実際の振幅が用いられる。測定値４３から４５および４７から４９に対応するその他のゲイン因子も、同様に計算される。測定値４３から４９の間の傾斜角度に対しては、近似として、最近傍の測定値を用いてもよい。さらに、平均値を計算することや、より高次の近似値を計算することも可能である。一次元のケースでは、平均値の計算は、測定値４３から測定値４９を繋ぐ直線により表される。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップおよび／または記録装置１を示した図である。この本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップおよび／または記録装置１でも、放射素子３は、直線偏光状態を有する放射ビーム５を出射するように構成されている。第１の実施形態と異なる点として、この放射ビーム５は、１／４波長板５０を通過する。この１／４波長板５０は、放射ビーム５の光路中の、ビームスプリッタ７と集光レンズ９との間の位置に配されている。この１／４波長板５０は、放射ビーム５の偏光状態を、直線偏光状態から円偏光状態へと変換する。その後、円偏光状態の放射ビーム５''を用いて、集光レンズ９およびレンズ素子１１の照射がなされる。ＦＴＩＲにより反射された放射ビームも、１／４波長板５０を通過する。したがって、反射放射ビーム５'は、放射ビーム５の当初の偏光状態と平行な偏光状態を持つ成分１９を有する。この成分１９の少なくとも一部が、ギャップ測定ユニット２５により検出される。第１の実施形態と比較して、第２の実施形態に係る光ピックアップおよび／または記録装置１は、データ処理ユニット２０により検出される読出信号を担持する成分が、少なくとも約２倍の強度を持つという利点を有する。

ここで、ギャップ制御ユニット２８、メモリ素子２９、３０、３７、３８、３９、増幅器２７、乗算素子４０、４１その他の、光ピックアップおよび／または記録装置１の要素は、必ずしも光ヘッドの一部でなくてもよく、特許請求の範囲に記載された光ピックアップおよび／または記録装置１の、主基板または他の部分に配されてもよい点に留意されたい。

以上、本発明の例示的な実施形態を開示してきたが、本発明の精神および技術的範囲から逸脱することなく、本発明の利点のいくつかを実現する様々な変更または修正を行えることは、当業者には明らかであろう。かかる独創的な概念への修正は、特許請求の範囲によりカバーされる意図であり、特許請求の範囲に含まれる参照符号は、本発明の技術的範囲を限定するものと解釈されるべきではない。さらに、本明細書および特許請求の範囲において、「含む」および「備える」との語の意味は、他の要素または工程を排除するものと解されるべきではない。さらに、「１つの」との語は、複数存在することを排除するものではなく、単一のプロセッサその他のユニットが、特許請求の範囲で列挙したいくつかの手段の機能を満足してもよい。また、放射ビームの波長は、可視スペクトルの波長に限定されるものではない。

本発明の第１の実施形態に係る光ピックアップおよび／または記録装置を示した図 エアギャップの大きさに依存するギャップ信号の振幅を示したグラフ 放射ビームの伝播方向に対するレンズ素子の前面の傾斜角度に依存する、ギャップ信号の最大振幅を示したグラフ 本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップおよび／または記録装置を示した図

Claims (14)

1. 光ピックアップおよび／または記録装置であって、少なくとも、
   記憶媒体上に放射ビームを集光させるように構成された、１よりも大きな開口数を有するレンズ素子、
   前記レンズ素子の前面と前記記憶媒体の表面との間の距離を変化させ、かつ前記記憶媒体の前記表面に対する前記レンズ素子の前記前面の傾きを変化させるように構成された移動機構、
   前記レンズ素子の前記前面と前記記憶媒体の前記表面との間の前記距離を、少なくとも間接的に計測し、計測された前記距離に基づいてギャップ信号を出力するように構成されたギャップ計測ユニット、
   少なくとも前記ギャップ信号に基づいて、前記移動機構を制御するように構成されたギャップ制御ユニット、および
   前記放射ビームの伝播方向に対する前記レンズ素子の前記前面の傾きが、前記ギャップ信号に及ぼす影響を、補正するように構成されたギャップ信号補正ユニットを備えていることを特徴とする光ピックアップおよび／または記録装置。
2. 前記レンズ素子が固体浸レンズであることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
3. 前記ギャップ計測ユニットが、ＦＴＩＲに起因する、前記レンズ素子により反射された反射放射ビームの少なくとも１つの成分であって、特定の偏光状態を有する少なくとも１つの成分の振幅を計測するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
4. 前記ギャップ計測ユニットが、前記反射放射ビームの成分のうち、直線偏光状態を有する前記放射ビームに対して垂直な偏光状態を有する成分を計測することを特徴とする請求項３記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
5. 前記放射ビームの光路中かつ前記反射放射ビームの光路中に、少なくとも１／４波長板が配されており、
   前記１／４波長板が、前記放射ビームの偏光状態を、直線偏光状態から円偏光状態に変化させるように構成されており、
   前記ギャップ計測ユニットが、前記反射放射ビームの成分のうち、前記放射ビームの前記直線偏光状態に対して平行な偏光状態を有する成分を計測することを特徴とする請求項３記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
6. 前記ギャップ計測ユニットが、前記反射放射ビームの前記成分の低周波数部分から、前記ギャップ信号を生成するように構成されていることを特徴とする請求項３から５いずれか１項記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
7. 前記ギャップ信号補正ユニットが、ゲイン因子を用いて前記ギャップ信号を増幅するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
8. 前記ギャップ信号補正ユニットが、前記ギャップ制御ユニットの少なくとも１つのプリセット値を適合化するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
9. 前記ギャップ信号補正ユニットが、前記ギャップ制御ユニットの少なくとも１つの設定点に、ゲイン因子を掛け合わせるように構成されていることを特徴とする請求項８記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
10. 前記ギャップ信号補正ユニットが、前記ギャップ制御ユニットのゲイン値に、前記ゲイン因子の逆数を掛け合わせるように構成されていることを特徴とする請求項９記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
11. 前記ゲイン因子が、前記レンズ素子の前記前面と、前記放射ビームの伝播方向との間の、第１の傾斜角度に少なくとも依存することを特徴とする請求項７、９または１０記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
12. 前記ゲイン因子が、前記レンズ素子の前記前面と、前記放射ビームの光軸との間の、第２の傾斜角度にも依存することを特徴とする請求項１１記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
13. 前記ゲイン因子が、前記放射ビームの伝播方向に対する、前記レンズ素子の前記前面の予め決められた傾きに関して決定されることを特徴とする請求項７記載の光ピックアップおよび／または記録装置。
14. 前記予め決められた傾きに関する前記ゲイン因子の決定は、前記レンズ素子の前記前面と前記記憶媒体の前記表面との間の前記距離が、前記放射ビームの波長以上である状態、または記憶媒体が存在していない状態において行われることを特徴とする請求項１３記載の光ピックアップおよび／または記録装置。

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