JP2009093745A - 光ピックアップ装置、光ディスク装置、ギャップ調整装置およびギャップ調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡素な構成にてＳＩＬの引き込み処理を行うことができる光ピックアップ装置、光ディスク装置、ギャップ調整方法、および、ソリッドイマージョンレンズのギャップ量を調整するギャップ調整装置を提供する。
【解決手段】 第２の光検出器１１２の受光面には、第１のセンサーパターン１１２ａと第２のセンサーパターン１１２ｂが形成されている。第１のセンサーパターン１１２ａにはリング状の全反射光が集光し、これに基づくギャップエラー信号Ｓａが出力される。第２のセンサーパターン１１２ｂにはニアフィールドに入る直前に光が集光し、これに基づくパルス信号が出力される。引き込み処理では、ＳＩＬ１０６をニアフィールドに近づけるサーチ動作が行われ、このサーチ動作中に上記パルス信号が検出されると、これに基づきサーボ動作が開始される。こうして、ＳＩＬ１０６がニアフィールド内の目標ギャップに引き込まれる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ソリッドイマージョンレンズを用いた光ピックアップ装置、この光ピックアップ装置を備える光ディスク装置、ソリッドイマージョンレンズのレーザ光出射平面と該レーザ光が照射される被照射面との間のギャップ量を調整するギャップ調整装置、および、記録媒体とソリッドイマージョンレンズの間のギャップ調整を行うギャップ調整方法に関する。

光ディスクの高密度化にともない、レーザスポット径の微小化が要求されている。ここで、スポット径を微小化するには、対物レンズの開口数（ＮＡ）を高める必要がある。対物レンズの開口数を高める構成として、たとえば、ソリッドイマージョンレンズ（以下、「ＳＩＬ」という）を用いる構成が知られている（特許文献１）。この構成では、対物レンズと光ディスクの間にＳＩＬが配される。これにより、対物レンズの開口数を、１よりも大きなものとすることができる。

一般に、ＳＩＬと光ディスクの間の距離が発光波長の１／４以下（いわゆるニアフィールド）となると、ＳＩＬ表面で全反射する光（以下、全反射光という）の一部が光ディスクへと透過する現象が生じる。上記特許文献１では、この透過光（いわゆるエバネッセント光）を用いて、光ディスクに対する記録再生が行われている。

このため、この構成では、記録再生動作時に、ＳＩＬをニアフィールド内の目標位置に追従させるサーボ動作を行う必要がある。この場合、ＳＩＬは、ファーフィールドからニアフィールドへと近づけられる。そして、ニアフィールド内においてサーボ動作が開始される。

この場合、光ピックアップ装置には、全反射光を受光するための構成として、ビームスプリッタと光検出器が準備される。ニアフィールド内においてＳＩＬを光ディスク方向に変位させると、上記現象によって、光検出器からの出力信号が徐々に減少する。サーボ動作時には、光検出器からの出力信号が目標値となるようにＳＩＬが光軸方向に駆動される。

しかし、ニアフィールドに到達した直後は、光検出器から出力される信号と目標値の差が比較的大きいため、このタイミングでサーボを掛けると、目標位置に向かってＳＩＬに大きな駆動力が付与されることとなる。他方、ニアフィールドにおいては、ＳＩＬと光ディスクの間に極めて微小な距離（波長の１／４程度）しか存在しない。このため、このタイミングでサーボを掛けると、ＳＩＬが目標位置を行き過ぎてしまい、光ディスクへと衝突する惧れがある。

このような事態を回避するには、サーボ動作の開始タイミングをなるべく目標位置に近いタイミングに設定するのが良い。こうすると、サーボ動作の開始タイミングにおける光検出器からの出力信号と目標値の差が小さくなるため、ＳＩＬに付与される駆動力が小さくなる。よって、ＳＩＬが目標位置を大きく行き過ぎることはなく、ＳＩＬが光ディスクへ衝突するのを回避できる。

そこで、以下の特許文献２の発明では、サーボ動作の開始位置を目標位置に近付ける工夫がなされている。すなわち、この発明では、ＳＩＬがファーフィールドにある際に光検出器から出力される信号のレベルをモニタし、このレベルよりも一定比率だけ小さいレベルをサーボ動作開始のための指標としている。すなわち、ＳＩＬがファーフィールドからニアフィールドへと進入し、光検出器からの出力信号のレベルがこの指標レベルに一致したタイミングでサーボ動作を開始するようにしている。
国際公開ＷＯ２００３／０２１５８３号公報 特開２００４−３０８２１号公報

しかしながら、上記特許文献２の構成によれば、ギャップサーボの際に、指標レベルを逐一演算処理によって求める必要がある。すなわち、ＳＩＬがファーフィールドにあるときの光検出器からの出力信号のレベルは、たとえば、温度変化等によってレーザ光源の出射パワーが変動すると、これに伴って変化する。この他、この信号レベルは、様々な装置環境の変化によって変化する。よって、上記指標レベルも、一律とはならず、その時々の装置環境に応じて変化することとなる。このため、上記特許文献１の発明では、ギャップサーボの都度、指標レベルを設定し直す必要が生じ、その結果、サーボ動作時に煩雑な処理が必要になるとの問題が生じる。

本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、簡素な処理にて円滑に、ＳＩＬに対するギャップサーボを掛けることができる光ピックアップ装置、光ディスク装置およびギャップ調整方法を提供することを目的とする。また、簡素な処理にて円滑に、ソリッドイマージョンレンズのレーザ光出射平面と該レーザ光が照射される被照射面との間のギャップ量を調整できるギャップ調整装置を提供することを目的とする。

光検出器に集光する全反射光の収束スポットは、レーザ光の外周部の光のみがＳＩＬで全反射して光検出器に戻るため、一般的にはリング状になる。ところが、本件出願の発明者らが実験を行った結果、ＳＩＬがニアフィールド内に到達する直前に、光検出器における全反射光が集光する領域よりも内側（中心側）の領域に、短時間だけ光が導かれ、この光に基づいて、光検出器からパルス状の信号が出力されることが判明した（図２参照）。

本発明は、かかる新たな発見に基づいてなされたものである。すなわち、かかるパルス信号を利用することにより、簡素な構成にて円滑に、ＳＩＬをニアフィールド内の所望の位置に位置づけようとするものである。

各局面に係る本発明は、それぞれ以下の特徴を有する。

請求項１の発明は、光ピックアップ装置において、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を収束させる対物レンズと、前記対物レンズによって収束されたレーザ光を記録媒体上に収束させるソリッドイマージョンレンズと、前記対物レンズおよびソリッドイマージョンレンズを少なくとも光軸方向に駆動するためのアクチュエータと、前記レーザ光源から前記ソリッドイマージョンレンズへと向かう光路を逆行する前記レーザ光のうち前記ソリッドイマージョンレンズによって全反射されたレーザ光と同じ偏光方向のレーザ光を分離する分離光学系と、前記分離光学系によって分離された前記レーザ光を受光する光検出器とを備え、前記光検出器は、受光中心から放射方向に少なくとも２つの領域に分割されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記光検出器は、前記ソリッドイマージョンレンズによって全反射される前記レーザ光の外周領域を受光する第１のセンサー領域と、前記第１の領域よりも内周側にある第２のセンサー領域を有することを特徴とする。

請求項３の発明は、光ディスク装置において、請求項２に記載の光ピックアップ装置と、前記第１のセンサー領域から出力される検出信号に基づいて前記ソリッドイマージョンレンズと前記記録媒体とのギャップを調整するためのサーボ信号を生成するサーボ回路を備え、前記サーボ回路は、前記ソリッドイマージョンレンズを前記記録媒体に近づけたときに前記第２のセンサー領域から出力されるパルス信号に基づいて、前記ソリッドイマージョンレンズに対するギャップ量の調整制御を開始することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の光ディスク装置において、前記サーボ回路は、前記パルス信号が出力されてから所定期間が経過した後に、前記ギャップ量の調整制御を開始することを特徴とする。

請求項５の発明は、ソリッドイマージョンレンズのレーザ光出射平面と該レーザ光が照射される被照射面との間のギャップ量を調整するギャップ調整装置において、前記ソリッドイマージョンレンズによって全反射される前記レーザ光の光量変化を検出する第１の光検出系と、前記ソリッドイマージョンレンズを前記被照射面に接近させたときに前記ソリッドイマージョンレンズを経由した前記レーザ光に生じるパルス状の光量変化を検出する第２の光検出系と、前記第１の光検出系から出力される第１の検出信号に基づいて前記レーザ光の光軸方向における前記ソリッドイマージョンレンズの位置を調整するためのサーボ信号を生成するとともに、前記ソリッドイマージョンレンズを前記被照射面に近づけたときに前記第２の光検出系から出力される第２の検出信号に基づいて、前記サーボ信号に基づく制御動作を開始するサーボ回路とを有することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５に記載のギャップ調整装置において、前記サーボ回路は、前記パルス状の光量変化が検出されてから所定期間が経過した後に、前記ソリッドイマージョンレンズに対する前記位置調整制御を開始することを特徴とする。

請求項７の発明は、ソリッドイマージョンレンズを記録媒体に近づけた後サーボ動作を開始して前記記録媒体に対するギャップ調整を行うギャップ調整方法において、前記ソリッドイマージョンレンズを記録媒体に近づけたときに、レーザ光源から前記ソリッドイマージョンレンズへと向かう光路を逆行するレーザ光にパルス状の光量変化が生じたかを監視し、前記パルス状の変化が生じたことに基づいて、前記ソリッドイマージョンレンズによって全反射されたレーザ光の光量が予め決められた大きさとなるよう前記ソリッドイマージョンレンズに対するサーボ動作を開始することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７に記載のギャップ調整方法において、前記パルス状の変化が生じてから所定期間が経過した後に、前記ソリッドイマージョンレンズに対する前記サーボ動作を開始することを特徴とする。

上記各発明の構成によれば、ＳＩＬがニアフィールド内に到達する直前に発生するパルス状の光量変化（パルス信号）を検出することにより、ＳＩＬがニアフィールドに接近したことが判別されるため、ＳＩＬをニアフィールド内の所望の位置（所定のギャップ位置）に円滑に引き込むことができる。また、ニアフィールドへの接近の判別がパルス信号に基づいてなされるため、上記特許文献２の構成のように複雑な処理が必要とならず、簡素な処理にて円滑に、ＳＩＬの引き込みを行うことができる。

また、請求項４、６、８の構成によれば、パルス信号を検出してから所定期間経過後にサーボ動作を開始するようにしたので、ＳＩＬがニアフィールド内の目標位置により近づいた時点からサーボ動作を開始することができ、記録媒体または被照射面に対するＳＩＬの衝突を抑制することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施する際の一つの例示であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。

図１は、実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。

図示のように、光ピックアップ装置の光学系は、半導体レーザ１０１と、コリメータレンズ１０２と、ビームスプリッタ１０３と、偏光ビームスプリッタ１０４と、対物レンズ１０５と、ＳＩＬ１０６と、ホルダー１０７と、ＳＩＬアクチュエータ１０８と、集光レンズ１０９、１１０と、第１の光検出器１１１と、第２の光検出器１１２とを備えている。

半導体レーザ１０１からは、青色波長（４００ｎｍ程度）のレーザ光が出射される。このレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１０４に対しＰ偏光とされている。半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１０２で平行光に変換され、ビームスプリッタ１０３に入射される。ビームスプリッタ１０３に入射されたレーザ光は、所定の比率で透過および反射され、透過したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１０４を略全透過して、対物レンズ１０５に入射される。対物レンズ１０５に入射したレーザ光は、対物レンズ１０５により収束されて、ＳＩＬ１０６に入射される。

ＳＩＬ１０６は、球面と平坦面とで構成される外形を有しており、平坦面が光記録媒体（たとえばディスク）に近接するよう配されている。対物レンズ１０５とＳＩＬ１０６との組合せによる開口数、すなわち実効開口数（ＮＡ）は、１より大きなものとなっている。なお、ＳＩＬ１０６としては、半球型、超半球型、コニカル型など、どのようなものを用いてもよい。

ＳＩＬ１０６に入射されたレーザ光のうち、臨界角よりも大きな入射角にてＳＩＬ１０６の平坦面に入射された外周部の光は、平坦面によって全反射される。このとき、ＳＩＬ１０６とディスクとの距離（以下、ギャップＧという）を、一般にレーザ光の波長λの４分の１以下（いわゆるニアフィールド）に近接させると、この全反射された光（以下、全反射光という）のうち一部がディスク表面へと伝搬する現象が生じる。この光は、エバネッセント光と呼ばれる。

記録再生時には、ギャップＧがニアフィールド内の所定の目標ギャップに保持される。これにより、ＳＩＬ１０６で集光されたレーザ光は、エバネッセント光として、ディスクのデータ記録面に到達する。

対物レンズ１０５とＳＩＬ１０６はホルダー１０７によって保持されている。ホルダー１０７は、ＳＩＬアクチュエータ１０８によって駆動される。ＳＩＬアクチュエータ１０８は、例えば、コイルと磁気回路との組合せによって構成され、後述するアクチュエータ駆動回路から印加される電流信号に応じて、ホルダー１０７をＳＩＬ１０６の光軸方向およびこれに直交する方向（トラッキング方向）に駆動する。

ディスクのデータ記録面には、凹凸のビットパターンによってデータが記録されている。記録面に集光されたレーザ光は、記録面に形成されたビットパターンの有無などによって反射の仕方が異なってくる。

ディスクからの反射光は、偏光ビームスプリッタ１０４を略全通過し、ビームスプリッタ１０３によってその一部が反射される。ビームスプリッタ１０３によって反射された光は、集光レンズ１０９によって第１の光検出器１１１上に集束される。第１の検出器１１１は、受光した反射光の強度分布に応じた再生ＲＦ信号やトラッキングエラー信号などを導出する。再生ＲＦ信号は、再生回路（図示せず）に出力され、記録データの再生処理が行われる。また、トラッキングエラー信号は後述のサーボ回路３００に送られ、対物レンズ１０５およびＳＩＬ１０６のトラッキング制御に用いられる。

ＳＩＬ１０６の平坦面からの全反射光は、偏光ビームスプリッタ１０４に逆戻りする。レーザ光は、全反射する際に位相が反転する。このため、全反射光は、ディスクからの反射光と異なり、偏光ビームスプリッタ１０４を透過せずに略全反射する。この反射光は、集光レンズ１１０によって第２の光検出器１１２上に集束される。第２の光検出器１１２は、受光した全反射光の強度に応じた信号（ギャップエラー信号）を導出する。この信号は、対物レンズ１０５およびＳＩＬ１０６のギャップ制御に用いられる。

図２は、ＳＩＬ１０６を停止状態にあるディスクに近づけ、そのときのギャップエラー信号の状態を観る実験を行ったときのギャップエラー信号の波形図である。横軸は時間、縦軸はギャップエラー信号の大きさである。なお、この実験では、図１に示す光学系から、ビームスプリッタ１０３、集光レンズ１０９、第１の光検出器１１１を外した光学系を用い、レーザ光の波長は６６０ｎｍ、実効開口数は１．８４、ＳＩＬの屈折率は２．０７としている。また、ギャップエラー信号を用いたサーボを掛けずに、ＳＩＬアクチュエータ１０８に対し、線形的にＳＩＬ１０６が上昇する（ディスクに接近する）ような電流信号を印加した。さらに、ここでは、第２の光検出器１１２として全反射光の外周部と内周部を区別なく受光する一様な受光面を有する光検出器を用い、この光検出器から出力される信号をギャップエラー信号とした。

同図（ａ）は、ガラス基板のみからなるディスクを用いたときの波形図である。なお、ガラス基板の屈折率は、波長６６０ｎｍに対して１．５２２としている。

この図に示すように、ＳＩＬ１０６がファーフィールドにある状態では、エバネッセント光が生じない。よって、全反射光の強度に変化はなく、ギャップエラー信号は略一定に推移する。一方、ＳＩＬ１０６がニアフィールド内に入ると、エバネッセント光が生じる。エバネッセント光の伝搬量は、ギャップＧが小さくなるほど大きくなり、それに伴って全反射光の強度が減少する。よって、ギャップエラー信号は、ＳＩＬ１０６がディスクに到達する（ギャップＧが０になる）まで、ギャップＧが小さくなるに従って減少する。

なお、ニアフィールドは非常に微小な区間であり、ＳＩＬ１０６は、ニアフィールドに入ると瞬時にディスクに到達する。このため、同図のように１マスが２ＭＳとなる時間レンジとした場合には、ギャップエラー信号は急速な減少を示すことになる。また、ギャップエラー信号が急速に減少した後、再び上昇し下降するリバウンド部分が見られるが、これは、ＳＩＬ１０６がディスクに衝突した反動で一度ディスクから離れる現象が生じたためと考えられる。

さて、本件出願の発明者らは、上記の波形図を観察した結果、ＳＩＬ１０６がニアフィールドに入る直前において、ギャップエラー信号上に同図に示すようなパルス信号が生じることを発見した。第２の光検出器１１２のセンサーパターン上における全反射光の収束スポットは、通常はリング状になる。これは、レーザ光のうち、臨界角以上でＳＩＬの平面に入射する外周部の光のみが第２の光検出器１１２に戻るためである。しかし、上記パルス信号は、発生要因は不明であるが、リング状の全反射光によるものではなく、センサーパターンの中央部分に短時間だけ集光する光によるものであることが判明した。

図２（ｂ）は、ガラス基板の表面にアルミ膜（膜厚２０ｎｍ）とＳＩＮ膜（膜厚４０ｎｍ）とが形成されたディスクを用いたときの波形図である。なお、ＳＩＮ膜の屈折率は、波長６６０ｎｍに対して約２．０としている。同図の波形図においても、図２（ａ）と同様に、ニアフィールドに入る直前にパルス信号が生じることが確認された。

上述のように、エバネッセント光を利用して記録再生を行う場合には、ＳＩＬアクチュエータ１０８を駆動制御して、ＳＩＬ１０６をファーフィールドにある初期位置からニアフィールド内の目標ギャップまで引き込む処理（引き込み処理）を行わなければならない。この場合、ニアフィールドに到達した直後にギャップエラー信号を用いてサーボを掛け、ＳＩＬ１０６を目標ギャップに引き込むことも考えられる。

しかしながら、このタイミングでは、ギャップエラー信号の信号レベルと目標ギャップ位置の信号レベルの差が大きいため、ＳＩＬアクチュエータ１０８に過剰な電流信号を印加してしまう結果となり、この電流信号による駆動力によってＳＩＬ１０６が目標ギャップ位置を大きく行き過ぎて、ディスクに衝突してしまう虞がある。

そこで、本実施の形態においては、上述のようにニアフィールドに入る直前にパルス信号が発生する点に着目し、パルス信号の到来によってニアフィールドに接近したことを判別した後、適当なタイミングにて、サーボ動作を開始するようにしている。

図３は、第２の光検出器１１２からの信号に基づいてＳＩＬアクチュエータ１０８を駆動制御するための光ピックアップ装置の回路系の構成を示す図である。

第２の光検出器１１２の受光面には、第１のセンサーパターン１１２ａと第２のセンサーパターン１１２ｂが形成されている。第１のセンサーパターン１１２ａは、リング状のパターンであり、第２のセンサーパターン１１２ｂは、センサーパターン１１２ａの内側に形成された円形のパターンである。

第１のセンサーパターン１１２ａには、上述したリング状の全反射光が当る。これに応じて、第１のセンサーパターン１１２ｂからは、図４に模式的に示すようなギャップエラー信号Ｓａが出力される。このギャップエラー信号Ｓａは、上述したように、ニアフィールド内では、ギャップＧが小さくなるに従って減少する。ギャップエラー信号Ｓａは、目標ギャップまで引き込む制御が何もなされなければ、同図（ａ）のように、最終的にギャップが０となった時点でそれに応じた値となる。一方、目標ギャップまで引き込む制御が行われた場合には、同図（ｂ）のように、最終的に目標ギャップに応じた値となる。

第２のセンサーパターン１１２ｂからは、図４に模式的に示すような信号Ｓｂが出力される。信号Ｓｂは、ＳＩＬ１０６がニアフィールドから離れた位置にある場合は０に近い値を示す。また、上述したように、ニアフィールドに入る直前に現れる光がセンサーパターン１１２ｂに当ったときのみ、信号Ｓｂ上にパルス信号が現れる。

図３に戻り、第１のセンサーパターン１１２ａから出力されたギャップエラー信号Ｓａは、増幅回路２０１で増幅された後に、サーボ回路３００へ入力される。第２のセンサーパターン１１２ｂから出力された信号Ｓｂは、増幅回路２０２で増幅された後に、比較回路２０３に入力される。比較回路２０３では、入力された信号Ｓｂが所定の閾値Ｖｓｈと比較される。比較の結果、入力信号がＶｓｈより大きく、これによりパルス信号が発生したと判別されると、比較回路２０３からサーボ回路３００とサーチ電流発生回路５００へ検出信号が出力される。

サーボ回路３００は、ＳＩＬ１０６の引き込み処理において、比較回路２０３から検出信号を入力するまでは動作しない。一方、検出信号が入力されると、その後、所定のタイミングにて、第１のセンサーパターン１１２ａからのギャップエラー信号に基づいてＳＩＬ１０６を目標ギャップ位置に追従させるサーボ動作を開始し、サーボ信号をアクチュエータ駆動回路６００に出力する。

コントローラ４００には、サーチ動作の際にＳＩＬアクチュエータ１０８を駆動するためのサーチ信号の出力設定値が記憶されている。サーチ動作の際に、この出力設定値がサーチ電流発生回路５００へ入力される。サーチ信号の出力設定値をもとに、サーチ電流発生回路５００は、例えば、図５に示すような、鋸歯状であって段階的に上昇していくサーチ信号を出力する。

アクチュエータ駆動回路６００は、サーチ電流発生回路５００からのサーチ信号と、サーボ回路３００からのサーボ信号の合計値に従って、ＳＩＬアクチュエータ１０８に駆動信号を印加する。なお、サーボ動作時の駆動信号は、ＳＩＬ１０６が目標ギャップにあるときのギャップエラー信号の値と検出したギャップエラー信号の値との差に応じて変動する電流信号となる。

図６は、ＳＩＬ１０６の引き込み処理における動作を示すフローチャートである。

まず、サーチ動作が行われる。サーチ電流発生回路５００は、アクチュエータ駆動回路６００にサーチ信号を出力し、アクチュエータ駆動回路６００は、これに基づく駆動信号（以下、「サーチ電流信号」という）をＳＩＬアクチュエータ１０８に印加する（Ｓ１）。これにより、ＳＩＬ１０６が初期位置よりディスクに向けて徐々に上昇し、ニアフィールドに近づいていく。こうして、比較回路２０３によってパルス信号が検出されるまで（Ｓ２）、ＳＩＬアクチュエータ１０８には、サーチ電流信号が印加され続ける。

ＳＩＬ１０６がニアフィールドの直前まで到達し、比較回路２０３によってパルス信号が検出されると（Ｓ２；ＹＥＳ）、サーチ電流発生回路５００は、サーチ電流信号における鋸歯状の信号の次のピークまでサーチ信号を出力し、これに従って、アクチュエータ駆動回路６００は、サーチ電流信号をＳＩＬアクチュエータ１０８に印加し続ける（Ｓ３）。次のピークまでのサーチ電流信号の印加によって、ＳＩＬ１０６はニアフィールド内に到達し、さらに目標ギャップに近づく。なお、鋸歯状のサーチ電流信号のピーク間隔は、このようにパルス信号が検出されてから次のピークまでサーチ電流信号を印加し続けてもＳＩＬ１０６がディスク面に衝突しないように設定されている。

サーチ電流信号が次のピークに到達すると、サーボ回路３００は、サーボ動作を開始する（Ｓ４）。すなわち、サーボ回路３００は、センサーパターン１１２ｂからのギャップエラー信号に基づいて、サーボ信号を出力する。このとき、サーチ電流発生回路５００は、サーボ動作開始時の信号レベルをホールドして出力する。この信号レベルとサーボ信号の合計値がアクチュエータ駆動回路６００に出力される。アクチュエータ駆動回路６００は、これに従って、ＳＩＬアクチュエータ１０８に駆動信号（以下、「サーボ電流信号」という）を印加する。こうして、ＳＩＬ１０６が目標ギャップに引き込まれると、引き込み処理が終了する。

なお、図７に、ＳＩＬ１０６の引き込み処理を行ったときのＳＩＬアクチュエータ１０８への電流信号の動きを模式的に表す。図中、サーボＯＦＦの期間ではサーチ動作が行われている。パルス信号が検出されると、次のピークまでサーチ電流信号が上昇され、その信号レベルがホールドされる。そして、ホールドされた信号レベルを初期レベルとしてサーボ動作が開始され、その後、ギャップエラー信号に応じてＳＩＬアクチュエータ１０８に対する印加電流（サーボ電流信号）が変動する。

以上、本実施の形態では、ＳＩＬ１０６がニアフィールド内に到達する直前に発生するパルス信号を検出することにより、ＳＩＬ１０６がニアフィールドに接近したことを判別するようにしたので、ニアフィールドへの引き込み処理を、簡素な構成により行うことができる。

また、本実施の形態では、ＳＩＬ１０６がニアフィールド内に到達する直前に発生するパルス信号をトリガーとして、サーボ動作を開始するようにしているので、ＳＩＬ１０６がニアフィールド内の目標ギャップに近づいてからサーボ動作を開始することができ、オーバーシュートを抑制しながら、ＳＩＬ１０６を目標ギャップに引き込むことができる。したがって、引き込み処理時に、ＳＩＬ１０６がディスクに衝突するのを防止することができる。

さらに、本実施の形態では、第２の光検出器１１２におけるセンサーパターンを、第１のセンサーパターン１１２ａと第２のセンサーパターン１１２ｂとに分割形成し、ギャップエラー信号とパルス信号とを、それぞれ、第１のセンサーパターン１１２ａと第２のセンサーパターン１１２ｂとから別個に導出するようにしたので、パルス信号がギャップエラー信号に生じるノイズなどの影響を受けにくく、パルス信号を精度良く検出することができる。

さらに、本実施の形態では、パルス信号が検出された後に、サーチ電流信号の次のピークが来てからサーボ動作を開始するようにした、すなわち、パルス信号を検出してからサーボ動作を開始するまでに所定の期間を設けるようにしたので、ＳＩＬ１０６がニアフィールド内に入って目標ギャップにより近づいた時点からサーボ動作を開始することができ、オーバーシュートを一層抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も、上記以外に種々の形態をとることができる。

図８は、光ピックアップ装置の光学系の他の構成例を示す図である。この光学系においては、偏光ビームスプリッタ１０４と対物レンズ１０５との間に、λ／４板１１３が配されている。また、集光レンズ１０９と第１の光検出器１１１が偏光ビームスプリッタ１０４側に配され、集光レンズ１１０と第２の光検出器１１２がビームスプリッタ１０３側に配されている。他の構成は、上記の実施形態と同様である。

この光学系では、偏光ビームスプリッタ１０４を通過した光は、λ／４板１１３を透過する際にＰ偏光から円偏光に偏光される。さらに、ディスクからの反射光は、λ／４板１１３を透過する際に円偏光からＳ偏光に偏光される。Ｓ偏光となった反射光は、偏光ビームスプリッタ１０４で略全反射され、集光レンズ１０９によって第１の光検出器１１１上に集束される。

また、ＳＩＬ１０６の平坦面で反射した全反射光は、反射のときに位相が反転した後にλ／４板１１３を透過することでＰ偏光となり、偏光ビームスプリッタ１０４を透過する。そして、全反射光は、ビームスプリッタ１０３で一部が反射され、集光レンズ１１０によって第２の光検出器１１２上に集束される。

この光学系においても、上記実施形態と同様な実験を行った結果、同様なパルス信号が現れることが確認された。よって、この光学系においても、上記実施形態と同様な引き込み処理の動作を行うことにより、引き込み処理を簡素な構成にて行うことができるとともに、引き込み処理時に、ＳＩＬ１０６がディスクに衝突するのを防止することができる。

図９は、ＳＩＬ１０６の引き込み処理における他の動作を示すフローチャートである。また、図１０は、図９に従う引き込み処理を行ったときのＳＩＬアクチュエータ１０８への電流信号の動きを模式的に表す図である。

まず、サーチ動作が行われる。サーチ電流発生回路５００は、アクチュエータ駆動回路６００にサーチ信号を出力し、アクチュエータ駆動回路６００は、サーチ電流信号をＳＩＬアクチュエータ１０８に印加する（Ｓ１１）。この動作例におけるサーチ電流信号は、鋸歯状の電流信号ではなく、図１０に示すように、線形的に上昇するような電流信号とされている。

ＳＩＬ１０６がニアフィールドの直前まで到達し、比較回路２０３によってパルス信号が検出されると（Ｓ１２；ＹＥＳ）、サーチ電流発生回路５００は、所定の待機期間Δｔが経過するまでサーチ信号を線形に上昇させ、これに従って、アクチュエータ駆動回路６００は、サーチ電流信号をＳＩＬアクチュエータ１０８に印加し続ける（Ｓ１３）。なお、待機期間Δｔにおけるサーチ信号の上昇勾配は、それまでの上昇勾配よりも緩やかなものとされる。この待機期間Δｔが経過する間に、ＳＩＬ１０６はニアフィールド内に到達し、さらに目標ギャップに近づく。

待機期間Δｔが経過すると、サーボ回路３００は、サーボ動作を開始する（Ｓ１４）。こうして、ＳＩＬ１０６が目標ギャップに引き込まれると、引き込み処理が終了する。

図１０において、サーボＯＦＦの期間ではサーチ動作が行われている。パルス信号が検出されると、その後、待機期間Δｔが経過するまでサーチ電流信号が上昇され、その信号レベルがホールドされる。そして、ホールドされた信号レベルを初期レベルとしてサーボ動作が開始され、その後、ギャップエラー信号に応じてＳＩＬアクチュエータ１０８に対する印加電流（サーボ電流信号）が変動する。

なお、待機期間Δｔは、ＳＩＬ１０６が目標ギャップの近傍に位置づけられるよう設定されている。よって、サーボ動作開始時にＳＩＬ１０６がディスク面に衝突することはなく、円滑にサーボ動作に移行することができる。

なお、上記実施の形態では、第２の光検出器１１２の受光面を図３に示す如く構成したが、第１のセンサーパターン１１２ａと第２のセンサーパターン１１２ｂは、それぞれ、リング状および円形に形成せずともよく、全反射光と、パルス信号に対応する内周部の光を円滑に受光できる形状であれば良い。たとえば、第１のセンサーパターン１１２ａと第２のセンサーパターン１１２ｂを、それぞれ、方形枠状および四角形に形成してもよく、また、図３に示す第１のセンサーパターン１１２ａの一部が欠落していても良い。

また、図３の回路構成では、比較回路２０３において、信号Ｓｂと閾値Ｖｓｈとを比較することによりパルス信号の発生を判別するようにしたが、信号Ｓｂの立ち上がりやピークを検出することによりパルス信号の発生を判別するようにしてもよい。

この他、サーチ電流信号の波形も図５および図９に示すものに限定されず、他の波形形状のサーチ電流信号を用いるようにしても良い。

なお、図８に示す光学系にて上記実験を行った際、偏光ビームスプリッタ１０４にて分離されたレーザ光にも、ニアフィールドに進入する直前に、上記と同様のパルス状の光量変化が生じることが確認された。すなわち、ＳＩＬ１０６がニアフィールドに進入する直前に第１の光検出器１１１から出力される全受光光量信号（ＲＦ信号）にパルス信号が現れた。よって、このパルス信号の検出に基づいて、サーボ動作を開始するようにすることもできる。すなわち、上記実施の形態では、第２の光検出器１１２の第２のセンサーパターン１１２ｂから出力されるパルス信号に基づいて、ＳＩＬ１０６を目標ギャップに位置づけるためのサーボ動作を開始するようにしたが、第１の光検出器１１１から出力される全受光光量信号上に現れるパルス信号に基づいて、ＳＩＬ１０６を目標ギャップに位置づけるためのサーボ動作を開始するようにしても良い。

本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図 ＳＩＬを停止状態にあるディスクに近づける実験を行ったときのギャップエラー信号の波形図 実施の形態に係る光ピックアップ装置の回路系を示す図 実施の形態に係る第２の光検出器から出力される信号を模式的に示す図 実施の形態に係るサーチ電流信号を示す図 実施の形態に係るＳＩＬの引き込み処理における動作を示すフローチャート 図６に従う引き込み処理を行ったときのＳＩＬアクチュエータへの電流信号の動きを模式的に表す図 実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系の他の構成例を示す図 実施の形態に係るＳＩＬの引き込み処理における他の動作を示すフローチャート 図９に従う引き込み処理を行ったときのＳＩＬアクチュエータへの電流信号の動きを模式的に表す図

符号の説明

１０５ 対物レンズ
１０６ ＳＩＬ
１０８ ＳＩＬアクチュエータ
１１２ 第２の光検出器
１１２ａ 第１のセンサーパターン
１１２ｂ 第２のセンサーパターン
３００ サーボ回路

Claims (8)

1. レーザ光源と、
   前記レーザ光源から出射されたレーザ光を収束させる対物レンズと、
   前記対物レンズによって収束されたレーザ光を記録媒体上に収束させるソリッドイマージョンレンズと、
   前記対物レンズおよびソリッドイマージョンレンズを少なくとも光軸方向に駆動するためのアクチュエータと、
   前記レーザ光源から前記ソリッドイマージョンレンズへと向かう光路を逆行する前記レーザ光のうち前記ソリッドイマージョンレンズによって全反射されたレーザ光と同じ偏光方向のレーザ光を分離する分離光学系と、
   前記分離光学系によって分離された前記レーザ光を受光する光検出器とを備え、
   前記光検出器は、受光中心から放射方向に少なくとも２つの領域に分割されている、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
   前記光検出器は、前記ソリッドイマージョンレンズによって全反射される前記レーザ光の外周領域を受光する第１のセンサー領域と、前記第１の領域よりも内周側にある第２のセンサー領域を有する、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
3. 請求項２に記載の光ピックアップ装置と、
   前記第１のセンサー領域から出力される検出信号に基づいて前記ソリッドイマージョンレンズと前記記録媒体とのギャップを調整するためのサーボ信号を生成するサーボ回路を備え、
   前記サーボ回路は、前記ソリッドイマージョンレンズを前記記録媒体に近づけたときに前記第２のセンサー領域から出力されるパルス信号に基づいて、前記ソリッドイマージョンレンズに対するギャップ量の調整制御を開始する、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項３に記載の光ディスク装置において、
   前記サーボ回路は、前記パルス信号が出力されてから所定期間が経過した後に、前記ギャップ量の調整制御を開始することを特徴とする光ディスク装置。
5. ソリッドイマージョンレンズのレーザ光出射平面と該レーザ光が照射される被照射面との間のギャップ量を調整するギャップ調整装置において、
   前記ソリッドイマージョンレンズによって全反射される前記レーザ光の光量変化を検出する第１の光検出系と、
   前記ソリッドイマージョンレンズを前記被照射面に接近させたときに前記ソリッドイマージョンレンズを経由した前記レーザ光に生じるパルス状の光量変化を検出する第２の光検出系と、
   前記第１の光検出系から出力される第１の検出信号に基づいて前記レーザ光の光軸方向における前記ソリッドイマージョンレンズの位置を調整するためのサーボ信号を生成するとともに、
   前記ソリッドイマージョンレンズを前記被照射面に近づけたときに前記第２の光検出系から出力される第２の検出信号に基づいて、前記サーボ信号に基づく制御動作を開始するサーボ回路と、
   を有することを特徴とするギャップ調整装置。
6. 請求項５に記載のギャップ調整装置において、
   前記サーボ回路は、前記パルス状の光量変化が検出されてから所定期間が経過した後に、前記ソリッドイマージョンレンズに対する前記位置調整制御を開始することを特徴とするギャップ調整装置。
7. ソリッドイマージョンレンズを記録媒体に近づけた後サーボ動作を開始して前記記録媒体に対するギャップ調整を行うギャップ調整方法において、
   前記ソリッドイマージョンレンズを記録媒体に近づけたときに、レーザ光源から前記ソリッドイマージョンレンズへと向かう光路を逆行するレーザ光にパルス状の光量変化が生じたかを監視し、
   前記パルス状の変化が生じたことに基づいて、前記ソリッドイマージョンレンズによって全反射されたレーザ光の光量が予め決められた大きさとなるよう前記ソリッドイマージョンレンズに対するサーボ動作を開始する、
   ことを特徴とするギャップ調整方法。
8. 請求項７に記載のギャップ調整方法において、
   前記パルス状の変化が生じてから所定期間が経過した後に、前記ソリッドイマージョンレンズに対する前記サーボ動作を開始する、
   ことを特徴とするギャップ調整方法。

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