JP3906607B2 - 記録及び／又は再生装置、及び記録及び／又は再生方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を集光させて信号記録媒体に対する情報信号の記録及び／又は再生を行う記録及び／又は再生装置、及び記録及び／又は再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、動画や静止画などのビデオデータをデジタル的に信号記録媒体に記録する技術の発達に伴い、大容量のデータが信号記録媒体への記録対象となってきている。また、一般的に使用されてきたフロッピーディスクなどの磁気ディスクに代わって、記録密度が高く、光学的に情報信号の記録がなされる光磁気ディスクや相変化光ディスク等の光ディスクが普及しつつある。
【０００３】
信号記録媒体に対して光学的に情報信号の記録や再生をする光記録再生技術においては、光学記録媒体とされる光ディスク上に再生用レーザ光を集光し、その反射光をモニターすることにより光ディスクに記録されていた情報信号を読み出している。この光記録再生技術においては、光ディスクに記録されるデータの密度は、集光されるレーザ光のスポット径に依存することになる。すなわち、レーザ光の光スポット径が小さいほど高密度に情報信号の記録や再生をすることができる。
【０００４】
また、対物レンズにより集光されたレーザ光の最小スポット径は、レーザ光の波長（λ）に比例し、対物レンズの開口数（ＮＡ）に反比例する特性を有している。このようなことから、記録密度の高密度化のために、光源の短波長化及び対物レンズの高ＮＡ化が行われている。
【０００５】
対物レンズの開口数（ＮＡ）は、集光される光の入射角度（θ）と、光が集光される媒質の屈折率（ｎ）とを用いて次式のように表すことができる。
【０００６】
ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθ
この式により、屈折率（ｎ）が１である空気中に集束経路を設けた場合において、開口数（ＮＡ）を１よりも高くすることは実質的に不可能であることが示される。
【０００７】
近年、開口数（ＮＡ）を高めるものとして、対物レンズと光ディスクとの間に光学レンズであるソリッドイマージョンレンズ（Solid Immersion Lens，ＳＩＬ）を介在させて、このソリッドイマージョンレンズを介してレーザ光を光ディスク上に照射する技術が提案されている。例えば、Terris et al., Appl. Phys. Lett. 65 (4),p388-p390,25 July , 1994,やTerris et al.,Appl.Phys.Lett , 68(2),p141-p143,8 January,1996にその技術が開示されている。
【０００８】
この技術では、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を短くし、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間に介在される空気層の厚さを極力薄くしている。具体的には、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を、レーザ光の使用波長以下にしている。これにより、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間は光学的には空気層がない状態とされ、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとが光学的に接触された状態になり、開口数（ＮＡ）を１以上にすることが可能とされている。例えば、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として、最大でも１００ｎｍ以下、望ましくは５０ｎｍ程度とすることが提案されている。
【０００９】
そして、ソリッドイマージョンレンズは、例えば、スライダーに搭載されて、光ディスクとの間に上述したような距離が保たれ、光ディスク上に浮上されて支持されている。スライダーは、光ディスクとの間に当該光ディスクの回転により空気層を形成し、搭載されているソリッドイマージョンレンズを、そのように回転される光ディスク上に浮上させ支持している。例えば、スライダーには光ディスクに対向される面に溝が形成されており、これにより、光ディスクに対するソリッドイマージョンレンズの浮上量は所定量とされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、開口数が１を超える場合においては、空気層の厚さを十分薄くするような制御を行わないと、光ディスクの信号記録面に集光されるレーザ光の強度の低下により、記録精度や再生信号の劣化を招いてしまう。すなわち、例えば、上述したように、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の間隔を１００ｎｍ以下、望ましくは５０ｎｍ程度としないと、記録精度や再生精度は劣化する。
【００１１】
また、光ディスクが回転数一定の状態において駆動されている場合、光ディスクの径方向への移動に従って、線速度は変化する。よって、ソリッドイマージョンレンズを上述したようにスライダーに搭載されて、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を光学的な接触状態にされるように保持している場合には、光ディスクの径方向においてスライダーに対する線速度が変化してしまう。これでは、光ディスクの径方向において、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの間に形成される空気層の厚さは一定とならず、たとえスライダーにおける光ディスクに対向される面に溝を設けるなどして形状を最適化しても、光ディスクの径方向に移動させた場合において浮上量を均一に保つことはできない。
【００１２】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、光ディスクと当該光ディスク上にレーザ光を集光する光学レンズとの間を所定の距離にすることができる記録及び／又は再生装置、及び記録及び／又は再生方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る記録及び／又は再生装置は、上述した問題を解決するために、レーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面が信号記録媒体に光学的に接触される光学レンズと、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させる光学レンズ変位手段と、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量を検出する戻り光検出手段と、戻り光検出手段が検出した距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて光学レンズ変位手段を制御して、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保つ距離制御手段とを備える。
【００１４】
このような構成を有する記録及び／又は再生装置は、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を当該信号記録媒体に対して出射面が光学的に接触される光学レンズの当該出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して、距離検出用戻り光の光量を戻り光検出手段により検出し、距離制御手段により、距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させる光学レンズ変位手段を制御して、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保つ。
【００１５】
これにより、光学レンズは、信号記録媒体に光学的に接触された状態のまま、当該信号記録媒体との間の距離が一定に保たれる。
【００１６】
また、本発明に係る記録及び／又は再生方法は、上述した課題を解決するために、レーザ光が入射される入射面と当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面とが形成された光学レンズを、信号記録媒体に光学的に接触させ、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して距離検出用戻り光の光量を検出し、距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させ、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保っている。
【００１７】
これにより、光学レンズは、信号記録媒体に光学的に接触された状態のまま、当該信号記録媒体との間の距離が一定に保たれる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。なお、実施の形態は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付与されているが、本発明の範囲は、特に限定する旨の記載がない限り、実施の形態で示される態様に限定されるものではない。
【００１９】
この実施の形態は、本発明に係る記録及び／又は再生装置を、光学ピックアップによりレーザ光を集光させて信号記録媒体に対する情報信号の記録や再生を行う光ディスク装置として適用したものである。
【００２０】
図１に示すように、光ディスク装置の有する光学ピックアップ１０は、光源１１、ビームスプリッタ１２、対物レンズ１３、ソリッドイマージョンレンズ（Solid Immersion Lens，ＳＩＬ）１４、光検出手段１５、及び処理回路１６を備えている。そして、光学ピックアップ１０は、ソリッドイマージョンレンズ１４の保持手段としてスライダー１７及びアーム１８を備えている。そして、光学ピックアップ１０は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御する手段としてスライダー１７に対する加重を制御する加圧力調整手段１９を備えている。
【００２１】
この光学ピックアップ１０において、スライダー１７、アーム１８及び加圧調整手段１９は、ソリッドイマージョンレンズ１４を光ディスク１００に対して接離する方向に変位させる光学レンズ変位手段としての機能を有し、光検出手段１５は、光ディスク１００に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上をソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａから出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量を検出する戻り光検出手段としての機能を有し、処理回路１６は、光検出手段１５により検出された距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて上述した光学レンズ変位手段を制御して、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を一定に保つ距離制御手段としての機能を有する。
【００２２】
このような構成を有する光学ピックアップ１０は、光ディスク装置に備えられ、信号記録媒体である光ディスク１００に対する情報信号の記録や再生を行う。光ディスク１００は、例えば、光磁気的に情報信号の記録がなされる光磁気ディスクである。光ディスク１００は、例えば射出成形により容易に形成されるものであるが、これに限定されるものではなく、例えばガラス、アルミニウムを基板として形成されているものであってもよい。
【００２３】
この光ディスク１００には、図２に示すように、データが記録されるデータ領域ＤAと、データ領域ＤAのヘッダ部分に、光ディスク装置がトラッキングサーボ等を行うためのサーボ情報が記録されているサーボ領域ＤSとが形成されている。このデータ領域ＤAとサーボ領域ＳAにおける１本の記録トラックはセクタを構成する。なお、図２中では、光ディスク１００の一部分にデータ領域ＤA及びサーボ領域ＳAが形成された態様を示しているが、実際には光ディスク１００の全体にデータ領域ＤA及びサーボ領域ＳAは形成されている。
【００２４】
サーボ領域ＳAには、トラッキングサーボに使用されるトラッキング情報やデータのアドレス情報等が記録されている。そして、サーボ領域ＳAには距離検出用パターンを構成する凹溝部が形成されている。以下、凹溝部が形成されているサーボ領域ＳA内における領域を距離検出用領域という。
【００２５】
図３には、図２中にＡ部詳細として示されるサーボ領域ＳAの距離検出用領域を示している。距離検出用領域には、図３中（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光ディスク１００の記録トラックに対して垂直な方向にのびた凹形状の溝部（凹溝部）１００ａが複数本形成されて距離検出用パターンが形成されている。凹溝部１００ａの溝深さは、所定の深さとされている。例えば、凹溝部１００ａの溝深さは、光源１１の出射するレーザ光の波長λの約８分の１程度に選定されている。また、各凹溝部１００ａは、距離検出用領域内において、光ディスク１００の回転方向に所定のピッチ（空間周波数）とされて配列されている。
【００２６】
光学ピックアップ１０は、凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査した際に得られた距離検出用戻り光の光量の変化に応じて、光ディスク１００に対して接離する方向にソリッドイマージョンレンズ１４を変位させ、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を最適距離として保つように制御している。凹溝部１００ａの検出に基づいて行うソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の制御については後述する。
【００２７】
上述した光ディスク１００に対してレーザ光を集光させて、情報信号の記録や再生を行う光学ピックアップ１０における光源１１はレーザ光を出射するレーザ光源である。光源１１は、図示しない光源駆動部に制御されて、所定のレーザパワーとされて、再生用レーザ光又は記録用レーザ光を出射する。また、光源１１のレーザパワーは、光スポットにより距離検出用領域上を走査する際には、所定のパワーとされる。
【００２８】
この光源１１から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１２を透過して、対物レンズ１３に入射される。対物レンズ１３によりレーザは、ソリッドイマージョンレンズ１４に向けて収束されて出射される。
【００２９】
ソリッドイマージョンレンズ１４は、レーザ光Ｌの入射側に凸とされた略半球形状に形成されている。ソリッドイマージョンレンズ１４は、球面部がレーザ光Ｌが入射される入射面１４ｂとされ、平面部が入射面１４ｂから入射されたレーザ光Ｌを光ディスク１００に向けて出射する面であって当該光ディスク１００に対向される出射面１４ａとされている。
【００３０】
また、ソリッドイマージョンレンズ１４は、出射面１４ａと光ディスク１００との間の距離が２００ｎｍ以下とされて配置されている。これにより、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間は光学的には空気層がない状態とされ、ソリッドイマージョンレンズと光ディスク１００とは光学的に接触された状態になされる。そして、このソリッドイマージョンレンズ１４の開口数は１以上とされている。
【００３１】
このソリッドイマージョンレンズ１４と上述した対物レンズ１３とは、光源１１から出射されたレーザ光を光ディスク１００上に集光させる２群レンズを構成する。
【００３２】
さらに、ソリッドイマージョンレンズ１４は、スライダー１７に搭載されている。スライダー１７は、回転される光ディスク１００上に空気層を介してソリッドイマージョンレンズ１４を浮上させる。すなわち、スライダー１７の光ディスク１００に対向される空気層形成面１７ａと当該光ディスク１００との間に、光ディスク１００の回転により空気層が形成され、ソリッドイマージョンレンズ１４は、このようなスライダー１７と一体とされていることにより、回転される光ディスク１００上に浮上されて支持される。
【００３３】
ソリッドイマージョンレンズ１４は、このように光ディスク１００上に浮上された状態において、上述したように、光ディスク１００との間の距離、すなわち浮上量が２００ｎｍ以下とされ、光ディスク１００に対して光学的に接触された状態にされる。
【００３４】
また、スライダー１７は、アーム１８により支持されている。スライダー１７は、アーム１８を介して空気層形成面１７ａに与えられる荷重や空気層の剛性等によりその浮上量が決定されている。
【００３５】
加圧力調整手段１９は、スライダー１７に対して、光ディスク１００に接離する方向にアーム１８を介して荷重を付与する荷重付与手段である。加圧力調整手段１９によるスライダー１７への荷重の制御により、スライダー１７の浮上量が制御され、光学的接触状態とされているソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離が制御される。加圧力調整手段１９は、距離検出用領域を光スポットを走査した際に処理回路１６において得られるソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａにおい反射される距離検出用戻り光の光量に応じた距離検出信号に基づいてスライダー１７に対する荷重を変化させる。これにより、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離は制御される。処理回路１６において得られるソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａにおいて反射される距離検出用戻り光の光量に応じた距離検出信号に基づいて行うソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離制御の詳細については後述する。
【００３６】
ここで、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、当該ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａから出射されるレーザ光との関係について説明する。
【００３７】
対物レンズ１３とソリッドイマージョンレンズ１４とで１よりも大きい開口数が実現されるのは、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とが光学的接触状態とされている場合に限られる。
【００３８】
例えば、光学的接触状態とされる範囲において、ソリッドイマージョンレンズ１４が、光ディスク１００から離れていくと、出射面１４ａから出射されずに当該出射面１４ａにおいて反射されるレーザ光の割合が急激に増加する。そして、さらにそのように光学的接触がなされている範囲を超えてソリッドイマージョンレンズ１４が光ディスク１００から離れると、レーザ光は出射面１４ａにおいてほぼ１００％反射（全反射）されるようになる。
【００３９】
すなわち、図４に示すように、光学的に接触された状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離（δ）を増加させていくと、出射面１４ａにおいて反射された戻り光である距離検出用戻り光の光量は増加する。この図４に示すように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離（δ）と、距離検出用戻り光の光量との間には、横軸に距離（δ）をとり、縦軸に距離検出用戻り光の光量をとった場合、上に凸な関数としての関係が存在する。そして、さらに光ディスク１００からソリッドイマージョンレンズ１４を遠ざけていくと、距離検出用戻り光の光量は増加しなくなり、略一定のまま推移する。
【００４０】
一方、図４に示すように、光ディスク１００上におけるレーザ光のパワー（盤面パワー）は、距離検出用戻り光の光量との関係において反対の傾向を示す。よって、光学的接触がなされている状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離（δ）を増加させていくと、盤面パワーは減少する。
【００４１】
ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、当該ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａから出射されるレーザ光との間には以上のような関係がある。
【００４２】
よって、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離が変動してしまうと、盤面パワーが変動してしまい、光ディスク１００に対する情報信号の記録や再生を行えない場合がある。ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の変動は、スライダーを用いている場合には、例えば、光ディスク１００の径方向において線速度が一定とされていないときに生じる。
【００４３】
このようなことから、光学ピックアップ１０は、所定のレーザパワーとされた光スポットが光ディスク１００上に形成されるように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を一定に保つ必要がある。そこで、光学ピックアップ１０は、所定のレーザパワーとされた光スポットが光ディスク１００上に形成されるように、加圧力調整手段１９によりスライダー１７に対する荷重を制御して、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離が一定に保たれるように制御している。加圧調整手段１９によりスライダー１７に対して付与される荷重については、処理回路１６により検出された距離検出用領域上を光スポットを走査した際に得られる距離検出信号に基づいて行われており、詳細については後述する。
【００４４】
対物レンズ１３により収束されたレーザ光は、このように加圧力制御手段１９によりスライダー１７に荷重が付与されることにより光ディスク１００上に一定量とされ浮上されているソリッドイマージョンレンズ１４を介して、当該光ディスク１００上に集光される。
【００４５】
ソリッドイマージョンレンズ１４により集光されて光ディスク１００上に照射されたレーザ光は、光ディスク１００上において反射された戻り光として、ソリッドイマージョンレンズ１４及び対物レンズ１３を介して、ビームスプリッタ１２に入射される。再生時においては、光ディスク１００上において反射された戻り光（以下、データ変調戻り光という。）は、光ディスク１００に記録されているデータにより変調される。
【００４６】
ビームスプリッタ１２には反射面が形成されており、距離検出用戻り光及びデータ変調戻り光は、この反射面により、光検出手段１５に向けて反射される。
【００４７】
光検出手段１５は、戻り光に応じた光検出信号を出力する。光検出手段１５では、光スポットにより距離検出用領域が走査されている場合には、距離検出用戻り光の光量が検出される。この場合、光検出手段１５において検出される距離検出用戻り光の光量は、ソリッドイマージョンレンズ１４が凹溝部１００ａ上を横切ったことに対応して変化する。光検出手段１５は、光検出信号を処理回路１６に出力する。
【００４８】
処理回路１６は、入力された光検出信号に対して各種信号処理を行う。また、処理回路１６は、距離検出用領域上を光スポットにより走査した際の距離検出用戻り光に対応される距離検出信号を検出して、この距離検出信号に基づいて距離制御用信号を加圧力調整手段１９に出力する。
【００４９】
光学ピックアップ１０は、距離検出信号に基づいて、次のように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御している。
【００５０】
凹溝部１００ａは、上述したように、光ディスク１００の回転方向に所定のピッチとされて形成されている。凹溝部１００ａをソリッドイマージョンレンズ１４が横切ることにより、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａにおいてレーザ光が実際に出射される出射部と光ディスク１００との間の距離は一定の周期で変化する。出射部は、ソリッドイマージョンレンズ１４においては、通常、その出射面１４ａのほぼ中心部分に位置される。
【００５１】
例えば、図５に示すように、レーザ光の出射部１４ａ1と光ディスク１００との間の距離は、凹溝部１００ａの底面１００ａ1に対する距離δA又は凹溝部１００ａの底面１００ａ1に対して凸とされる面、すなわち凹溝部１００ａに隣設される面１００ｂに対する距離δBとされて変化する。
【００５２】
よって、このソリッドイマージョンレンズ１４により集光される光スポットが距離検出用領域を横切ることにより得られる距離検出用戻り光の光量は、そのような距離の変化に応じて変化し、一定の振幅を有する距離検出信号として検出される。すなわち、距離検出用戻り光の光量は、ソリッドイマージョンレンズ１４の屈折率、開口数（ＮＡ）、光ディスク１００の構成および屈折率、光源１１から出射されるレーザ光の波長、及びソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離等により決定されるものであり、このように距離検出用戻り光の光量を決定する要因の一つであるソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1と光ディスク１００との間の距離が、凹溝部１００ａが横切ることにより変化するために、距離検出用戻り光の光量はそれに応じて変化し、一定の振幅を有する距離検出信号として検出される。
【００５３】
また、このようにして得られる距離検出信号の周波数は、距離検出用領域内において凹溝部１００ａが所定のピッチにより形成されていることからそのピッチ及び線速度に対応したものとなる。
【００５４】
処理回路１６は、光ディスク１００上をソリッドイマージョンレンズ１４を走査して得られる信号内の凹溝部１００ａのピッチに対応される所定の周波数からなる距離検出信号を取得して、その距離検出信号の振幅に基づいて距離制御用の信号を加圧力調整手段１９に出力する。すなわち、距離検出用領域を光スポットにより走査した際に得られる距離検出信号の振幅をソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を示すものとして扱い、距離検出信号の振幅に基づいてソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御している。
【００５５】
距離検出信号の振幅に基づいて以下に説明するような原理により、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を算出している。
【００５６】
上述したように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とが光学的に接触された状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、距離検出用戻り光の光量との間には、図４に示したようなある一定の関係がある。このことから、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1と光ディスク１００における当該出射部１４ａ1に対向される部分との距離δが、第１の距離δXとされた場合、距離検出用戻り光の光量は通常、第１の光量ＲXを示し、また、前述の第１の距離δXとは異なる第２の距離δYとされた場合、距離検出用戻り光の光量は通常、第２の光量ＲYを示すものとなる。例えば、光源１１におけるレーザパワーが変化してしまうようなことがある場合には、このように一義的には求められず、このような場合については後述する。
【００５７】
ここで、凹溝部１００ａ上を光スポットが横切った際について考えると、その際の距離検出用戻り光の光量は、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1が凹溝部１００ａを横切ることによりある振幅をもって変化される。この距離検出用戻り光の光量の変化は、図５に示したように、出射部１４ａ1に対向される光ディスク１００における面が凹溝部１００ａの底面１００ａ1と当該凹溝部１００ａに隣設される面１００ｂとが交代するために発生する。よって、この距離検出用戻り光の光量の変化の振幅は、出射部１４ａ1に凹溝部１００ａの底面１００ａ1が対向された際の距離検出用戻り光の光量と、出射部１４ａ1に凹溝部１００ａに隣設される面１００ｂが対向された際の距離検出用戻り光の光量との差分を示すものとなる。
【００５８】
一方、光学的に接触された状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、距離検出用戻り光の光量との間に存在する関係は、横軸に距離（δ）をとり、縦軸に距離検出用戻り光の光量をとった場合、上に凸な関数として示される関係となっている。そして、凹溝部１００ａの溝深さは、一定であり、既知とされている。
【００５９】
以上のようなことから、ある距離検出用戻り光の光量の差分に対して、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1と光ディスク１００との距離が一義的に決定される。すなわち、図４中において、距離検出用戻り光の第１の光量ＲXが、出射部１４ａ1が凹溝部１００ａの底面１００ａ1に対向されたときのものであり、さらに、第２の光量ＲYが、出射部１４ａ1が凹溝部１００ａの底面１００ａ1に隣設される面１００ｂに対向されたときのものであると仮定した場合、凹溝部１００ａの溝深さは一定であるので、第１の距離δX及び第２の距離δYが特定され、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離が特定される。なお、凹溝部１００ａに隣設されている面１００ｂと光ディスク１００の表面とが同一面内の高さにあるとすれば、第２の距離δYは、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００の表面との間の距離とされる。
【００６０】
また、例えば、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、距離検出用戻り光の光量の振幅との関係をテーブル等の情報として保持しておくことや関係式により、検出された距離検出用戻り光の光量の差分に基づいて、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を直接的に得ることはできる。
【００６１】
また、距離検出用領域を再生する場合には、レーザ光のレーザパワーは所定の値とされている。一方、光源１１のレーザパワーが変化してしまうような場合もあり、この場合、距離検出用戻り光の光量の絶対値はそれに応じて変化してしまう。しかし、このような場合でも、距離検出用戻り光の光量の差分自体はほとんど変化しないので、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離は特定できる。
【００６２】
以上のような原理により、距離検出信号の振幅により示される凹溝部１００ａを光スポットが横切った際に検出される距離検出用戻り光の光量の差分により、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との距離が算出される。光ピックアップ１０は、このようなソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の算出結果に応じて距離制御用の信号を加圧力調整手段１９に出力している。加圧力調整手段１９は、この距離制御用の信号に基づいてスライダー１７に荷重を付与する。
【００６３】
以上のような構成を有する光学ピックアップ１０は、再生時又は記録時に、所定のレーザパワーとされた再生用レーザ光又は記録用レーザ光を、対物レンズ１３及びソリッドイマージョンレンズ１４により、光ディスク１００上に集光して、当該光ディスク１００に対する情報信号の書き込み又は読み出しを行う。
【００６４】
そして、光学ピックアップ１０は、光ディスク１００のサーボ領域に設けられている距離検出用領域上を光スポットを走査した際に得られた距離検出信号に基づいて加圧力調整手段１９によるスライダー１７への荷重の付与を制御し、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を最適距離として一定に保つことができる。
【００６５】
これにより、光学ピックアップ１０は、光ディスク１００の半径方向において線速度が一定とされていない場合であっても、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を一定として、当該光ディスク１００上にレーザ光を集光させることができる。よって、光学ピックアップ１０は、劣化することなく光ディス１００に対する情報信号の記録や再生ができる。
【００６６】
また、距離検出用領域内に形成される１つの凹溝部１００ａに基づいて、上述したようにソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の制御を行うこともできる。しかし、複数の凹溝部１００ａ上を光スポットを走査した際に得た距離検出用戻り光の光量に基づいて距離制御を行うことにより、信頼性を高めて距離制御を行うことができる。また、所定のピッチにより複数の凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査した際に得られる距離検出信号は凹溝部１００ａのピッチに対応された周波数からなるものであるので、処理回路１６において、特定の周波数帯を取得することにより、距離制御用に使用する距離検出信号を取得することができるようになる。
【００６７】
また、光ピックアップ１０は、上述したように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、距離検出用戻り光の光量との間に上述したように上に凸な関数としての関係があることを利用し、凹溝部１００ａを横切ることにより得られる距離検出用戻り光の光量の差分に基づいて、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を得ている。このようにすることにより、光源１１から出射されるレーザ光のレーザパワーが変化したような場合でも、距離検出用戻り光の光量の絶対値はそれに応じて変化してしまうものの、距離検出用戻り光の光量の差分自体は変化しないので、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を得ることができる。
【００６８】
また、従来より、光ディスク上にレーザ光を集光する光学レンズを支持するアームに光学部品を搭載させ、その光学部品に光を照射して、その光学部品により反射された戻り光に基づいて光学レンズと光ディスクとの間の距離を制御するといった技術もある。しかし、本実施の形態とされる光学ピックアップ１０は、距離検出用戻り光の光量の変化に基づいてソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御しているので、そのような構成に比べ簡素な構成となっている。
【００６９】
また、再生用レーザ光及び記録用レーザ光にも使用されない別の距離調整用レーザ光を光ディスクに集光させて、その戻り光に基づいて光ディスクと当該光ディスク上にレーザ光を集光する光学レンズとの間の距離を制御することも考えられるが、この場合、距離調整用レーザ光を出射する別に光源が必要になり、装置が複雑化してしまう。また、また１つの光源から出射されたレーザ光を分光することも考えられるが、この場合、レーザパワーが減少してしまい、すなわち、例えば光ディスク上に再生に必要なレーパワーを集光することができなくなり、レーザパワーを有効的に利用することができなくなる。
【００７０】
また、光ディスク１００の距離検出用領域に、第１のピッチ及びこの第１のピッチと異なるピッチとされた第２のピッチにより凹溝部１００ａを形成し、このような第１及び第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域を光スポットを走査した際に得られる距離検出信号に基づいてソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御することもできる。
【００７１】
光学ピックアップ１０は、異なるピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域それぞれについて光スポットを走査した際に得られる距離検出信号の振幅に基づいて、上述したようにソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を算出することにより、光ディスク１００に対するソリッドイマージョンレンズ１４の距離をより精度よく制御できるようになる。すなわち、例えば、光学ピックアップ１０は、第１のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られた距離検出信号（以下、第１の距離検出信号という。）に基づいて制御を精度よく行うことができないような場合であっても、第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られた距離検出信号（以下、第２の距離検出信号という。）に基づいて制御することにより精度よく制御することができる。
【００７２】
また、次のような原理に基づいてソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御することもできる。
【００７３】
光学ピックアップ１０は、上述したように、あるピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して距離検出信号を得ているが、光ディスク１００上に形成される光スポットと凹溝部１００ａのピッチとの間には、光スポットのスポット径に比べて凹溝部１００ａの幅が狭い、すなわちピッチが短いとき、距離検出用戻り光の光量変化の振幅は減少するといった関係が成立する。
【００７４】
一方、ソリッドイマージョンレンズ１４により集光されて光ディスク１００上に形成される光スポットのスポット径は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離との関係において、距離が短いほど小さくなる。
【００７５】
このような関係からソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を変えて第１及び第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査することにより、例えば図６に示すような距離検出信号を得ることができる。
【００７６】
図６中（Ａ）には、第１の距離検出信号を示し、図６中（Ｂ）には、第１のピッチより長いピッチとされる第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる第２の距離検出信号を示している。そして、図６中（Ａ）及び（Ｂ）には、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離Ｌを５０ｎｍ（細線）及び２００ｎｍ（太線）とした場合の各ピッチにおいて得られる距離検出信号を示している。
【００７７】
図６中（Ａ）に示す第１の距離検出信号は、図６中（Ｂ）に示す第２の距離検出信号の結果と比較した場合、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の変化量に対して振幅の変化量が大きくなるといった結果となっている。
【００７８】
これは、第２のピッチにより形成されている凹溝部１００ａの幅は、光スポットのスポット径に比べて十分大きく、一方、第１のピッチにより形成されている凹溝部１００ａの幅は光スポットのスポット径に近似しているためである。すなわち、第１のピッチにより形成されている凹溝部１００ａ上に光スポットが照射されている場合において、光ディスク１００に対してソリッドイマージョンレンズ１４を接離させたとき、凹溝部１００ａの幅に近い長さ内で光スポットのスポット径が変化するためである。
【００７９】
このようにソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の変化量が同じであっても、第１の距離検出信号の振幅の変化量は大きくなり、第２の距離検出信号の振幅の変化量は小さくなる。
【００８０】
よって、図６に示したような距離検出信号が得られるような第１及び第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている各距離検出用領域上を、光学的に接触されている状態において、光スポットを走査して得られる第１及び第２の距離検出信号の振幅を参照することにより、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を算出することができる。例えば、第１の距離検出信号の振幅と、第２の距離検出信号の振幅とを比較して、その差分に基づいてソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を算出することができる。
【００８１】
具体的には、第１の距離検出信号の振幅と第２の距離検出信号の振幅との差分が大きい場合には、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とは光学的接触がなされた状態において、より離間された状態となっていることがわかり、第１の距離検出信号の振幅と第２の距離検出信号の振幅との差分が小さい場合には、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とは光学的接触がなされた状態において、より近接された状態となっていることがわかるので、このような関係からソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を具体的に導く。
【００８２】
なお、この場合、各ピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる距離検出信号の判別は、第１及び第２のピッチに対応される周波数により行う。
【００８３】
光学ピックアップ１０は、このようにピッチの異なる凹溝部１００ａにより形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得た第１及び第２の距離検出信号の振幅を参照してソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御することにより、光源１１のレーザパワーが変動するような場合であっても、そのような変動量をキャンセルして、レーザパワーの変動に影響されることなくソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間が所望の距離となるように制御することができる。
【００８４】
さらに、例えば、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、第１及び第２の距離検出信号の振幅（又は第１及び第２の距離検出用戻り光の光量の振幅）の差分との関係をテーブル等の情報として保持しておくことや関係式を求めておくことにより、検出された第１及び第２の距離検出信号の振幅の差分又は第１及び第２の距離検出用戻り光の光量変化の差分から直接的に、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を得ることができる。
【００８５】
以上のように、光学ピックアップ１０は、第１及び第２の距離検出信号に基づいて、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御できる。
【００８６】
次に、光学ピックアップ１０を備える光ディスク装置の具体的な構成について説明する。
【００８７】
光ディスク装置は、光磁気ディスクに対して磁気的に情報信号を記録するように構成されており、具体的には、図７に示すように、光学ピックアップ１０、スピンドルモータ３１、磁気ヘッド３２、ヘッド駆動部３３、ＲＡＭ（Random Access Memory）３４、信号処理部３５、インターフェース３６、サーボ制御部３７、送りモータ３８、及びシステムコントローラ３９を備えている。
【００８８】
この光ディスク装置において、スピンドルモータ３１、磁気ヘッド３２、ヘッド駆動部３３、ＲＡＭ３４、信号処理部３５、サーボ制御部３７、送りモータ３８、及びシステムコントローラ３９は、光学ピックアップ１０により光磁気ディスクである光ディスク１００に対する情報信号の記録及び／又は再生を行う記録及び／又は再生手段を構成している。
【００８９】
スピンドルモータ３１は、光ディスク１００を回転操作する駆動手段である。このスピンドルモータ３１は、システムコントローラ３９及びサーボ制御部３７により駆動制御され、所定の回転数で回転される。このスピンドルモータ３１により回転操作される光ディスク１００に対して光学ピックアップ１０からレーザ光が照射される。
【００９０】
光学ピックアップ１０は、スピンドルモータ３１により回転される光ディスク１００に対して、レーザ光を照射して、その戻り光（データ変調戻り光）に基づいて当該光ディスク１００から情報信号の読み出しを行う。また、光学ピックアップ１０は、光ディスク１００の記録トラックに対して垂直方向に移動可能に支持され、送りモータ３８により駆動されている。
【００９１】
磁気ヘッド３２は、ヘッド駆動部３３により駆動が制御されて、光ディスク１００に対して磁界を印加する。光ディスク１００は、磁気ヘッド３２により磁界が印加されることにより、光学ピックアップ１０によるレーザ照射部分の信号記録層に情報信号が書き込まれる。ヘッド駆動部３３は、情報信号に応じてこの磁気ヘッド３２の磁界変調を制御する。
【００９２】
信号処理部３５は、各種信号処理を行うように構成されている。信号処理部３５は、具体的には、情報信号の再生系として、信号復調器や誤り訂正回路を備え、また、情報信号の記録系として、信号変調器等を備えている。ＲＡＭ３４は、データが記憶される記憶手段であって、例えば、この信号処理部３５の作業用メモリとして使用される。
【００９３】
信号処理部３５は、再生の際には、光学ピックアップ１０により光ディスク１００から読み出された信号に対して、信号復調器により信号の復調を行い、そして、訂正回路により誤り訂正を行う。
【００９４】
一方、信号処理部３５は、記録の際には、信号変調器によりデータを変調してヘッド駆動部３３に出力する。ヘッド駆動部３３は、このようにデータが変調された変調信号に基づいて、上述したように磁気ヘッド３２の駆動を制御する。
【００９５】
インターフェース３６は、外部接続の電子機器との間でデータの送受信を行う。外部接続の電子機器は、例えば、外部コンピュータである。
【００９６】
例えば、光ディスク装置において再生動作がなされているときには、信号処理部３５の信号復調器及び誤り訂正回路等において信号処理された再生信号が、このインターフェース３６を介して外部コンピュータに送出される。
【００９７】
サーボ制御部３７は、光学ピックアップ１０における２群レンズを保持する二軸アクチュエータ等のレンズ駆動手段をフォーカシング方向及びトラッキング方向についてサーボ制御する。ここで、２群レンズは、上述したように対物レンズ１３とソリッドイマージョンレンズ１４とから構成される。
【００９８】
また、サーボ制御部３７は、光学ピックアップ１０を送り操作する送りモータ３８についてのサーボ制御を行う。さらに、サーボ制御部３７は、光ディスク１００を回転操作するスピンドルモータ３１についてのサーボ制御を行う。サーボ制御部３７は、上述した各部のサーボ制御を、システムコントローラ３９からの制御信号に基づいて行っている。
【００９９】
システムコントローラ３９は、光ディスク装置を構成する各部についての制御を行う。システムコントローラ３９は、一制御機能として、前述したように、サーボ制御部３７に制御信号を出力して、各駆動部の駆動を制御する機能を有している。
【０１００】
以上のように構成された光ディスク装置は、光ディスク１００から情報信号を再生する動作については、スピンドルモータ３１により回転される光ディスク１００から光学ピックアップ１０により読み出した信号に対して、信号処理部３５の信号復調器により信号の復調を行い、訂正回路により誤り訂正を行う。そして、このような信号処理がなされた再生信号は、例えば、インターフェース３６を介して、外部接続される電子機器に送出される。
【０１０１】
また、光ディスク１００に対する情報信号の記録の動作については、光ディスク装置は、スピンドルモータ３１により回転される光ディスク１００に対して光学ピックアップ１０から所定の出力とされた記録用レーザ光を照射するとともに、信号処理部３５の信号変調器により情報信号が変調された変調信号に基づいてヘッド駆動部３３により磁気ヘッド３２を駆動させる。この磁気ヘッド３２の磁界変調により、光ディスク１００の記録層の磁化方向が変化され、情報信号が記録される。
【０１０２】
そして、光ディスク装置は、光ディスク１００の半径方向において線速度が一定とされていない場合であっても、光学ピックアップ１０により、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を一定として、当該光ディスク１００上にレーザ光を集光させることができる。よって、光ディスク装置は、劣化することなく光ディス１００に対する情報信号の記録や再生ができる。
【０１０３】
また、ソリッドイマージョンレンズ１４の操作については、スライダー１７により行われることに限定されるものではない。図８には、ソリッドイマージョンレンズ１４を変位させる光学レンズ変位手段の他の構成例を示している。
【０１０４】
図８に示す光学ピックアップ１０は、図１に示した光学ピックアップ１０と略同様に構成されているが、スライダーではなく、アクチュエータ４０によりソリッドイマージョンレンズ１４を光ディスク１００上に保持する構成としている点において異なっている。図１に示した光学ピックアップ１０と同一の構成部分については、図８中において同一の番号を付して、説明は省略する。
【０１０５】
図８に示すように、アクチュエータ４０及びアクチュエータドライバ２０により光学レンズ変位手段が構成されている。
【０１０６】
アクチュエータ４０は、ソリッドイマージョンレンズ１４が搭載され、駆動用電流が供給されてソリッドイマージョンレンズ１４を光ディスク１００に対して接離する方向に移動させる。このアクチュエータ４０は、ソリッドイマージョンレンズ１４の保持部４１及びコイル巻装部４２を備えている。
【０１０７】
保持部４１は、略平板形状に形成されており、中心付近に形成されたレンズ取付け開口部にソリッドイマージョンレンズ１４の対向面側の外周部がはめ込まれている。
【０１０８】
コイル巻装部４２は、略筒形状に形成されており、保持部４１が内側に形成されている。コイル巻装部４２には、ソリッドイマージョンレンズ１４の光軸のまわりに位置されるようにコイルが巻装されている。アクチュエータ４０は、このコイル巻装部４２の外周に磁石を配置している。
【０１０９】
このように構成されるアクチュエータ４０は、アクチュエータドライバ２０によりコイルに駆動用電流が供給されて、ソリッドイマージョンレンズ１４を、光ディスク１００に対して接離する方向に変位させる。
【０１１０】
アクチュエータドライバ２０は、上述したスライダー１７及び加圧力調整手段１９からなる移動制御機構と同様に、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御する。
【０１１１】
すなわち、アクチュエータドライバ２０には、処理回路１６において得られる距離制御用の信号が入力される。距離制御用の信号は、上述したように、所定のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる距離検出信号の振幅に基づいて得たソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に応じた信号とされる。
【０１１２】
以上のようにアクチュエータ４０及びアクチュエータドライバ２０を備える光学レンズ変位手段により、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離は最適距離として一定に保たれる。
【０１１３】
よって、光学ピックアップ１０は、このようなアクチュエータ４０及びアクチュエータドライバ２０を備えている光学レンズ変位手段により、光ディスク１００の半径方向において線速度が一定とされていない場合であっても、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を一定として、当該光ディスク１００上にレーザ光を集光させることができる。よって、光学ピックアップ１０は、光ディス１００に対する情報信号の記録や再生を劣化させることなく行うことができる。
【０１１４】
また、上述の実施の形態では、光磁気ディスクに対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ及び光ディスク装置について説明した。しかし、これに限定されることはなく、他の光学記録媒体に適用することもできる。例えば、ニアフィールド光記録技術が採用される他の光ディスク、例えば、相変化型光ディスクに対する情報信号の記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ及び光ディスク装置に本発明を適用することもできる。
【０１１５】
なお、上述した実施の形態では、凹溝部１００ａの溝深さを、光源１１の出射するレーザ光の波長λの約８分の１程度としている。しかし、これに限定されることはなく、凹溝部１００ａの溝深さは、これ以外の深さであってもよい。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明に係る記録及び／又は再生装置は、レーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面が信号記録媒体に光学的に接触される光学レンズと、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させる光学レンズ変位手段と、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量を検出する戻り光検出手段と、戻り光検出手段が検出した距離検出用戻り光の光量に応じて得られる再生信号に基づいて光学レンズ変位手段を制御して、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保つ距離制御手段とを備えることにより、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を当該信号記録媒体に対して出射面が光学的に接触される光学レンズの当該出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して、距離検出用戻り光の光量を戻り光検出手段により検出し、距離制御手段により、距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させる光学レンズ変位手段を制御して、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保つことができる。
【０１１７】
これにより、光学レンズは、信号記録媒体に光学的に接触された状態のまま、当該信号記録媒体との間の距離が一定に保たれる。
【０１１８】
また、本発明に係る記録及び／又は再生方法は、レーザ光が入射される入射面と、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面とが形成された光学レンズを、信号記録媒体に光学的に接触させ、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して距離検出用戻り光の光量を検出し、距離検出用戻り光の光量に応じて得られる再生信号に基づいて、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させる制御をして、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保つことにより、光学レンズが信号記録媒体に光学的に接触された状態のまま、当該信号記録媒体との間の距離を一定として保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である光ディスク装置が備える光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図２】データ領域及びサーボ領域が形成されている光ディスクを示す平面図である。
【図３】上述したサーボ領域の一部の領域であって、所定のピッチとされて凹溝部が形成されている距離検出用領域を示す図である。
【図４】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と、距離検出用戻り光の光量との関係を示す特性図である。
【図５】ソリッドイマージョンレンズと、光ディスクに設けられている距離検出用領域に形成されている凹溝部との位置関係を示す正面図である。
【図６】第１及び第２のピッチにより凹溝部が形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる第１及び第２の距離検出信号を示すものであって、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５０ｎｍ及び２００ｎｍにおける再生信号の変化を示す特性図である。
【図７】本発明の実施の形態である光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図８】アクチュエータによりソリッドイマージョンレンズを変位される光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１ 光源、１４ ソリッドイマージョンレンズ、１５ 光検出手段、１６ 処理回路、１７ スライダー、１８ アーム、１９ 加圧力調整手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を集光させて信号記録媒体に対する情報信号の記録及び／又は再生を行う記録及び／又は再生装置、及び記録及び／又は再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、動画や静止画などのビデオデータをデジタル的に信号記録媒体に記録する技術の発達に伴い、大容量のデータが信号記録媒体への記録対象となってきている。また、一般的に使用されてきたフロッピーディスクなどの磁気ディスクに代わって、記録密度が高く、光学的に情報信号の記録がなされる光磁気ディスクや相変化光ディスク等の光ディスクが普及しつつある。
【０００３】
信号記録媒体に対して光学的に情報信号の記録や再生をする光記録再生技術においては、光学記録媒体とされる光ディスク上に再生用レーザ光を集光し、その反射光をモニターすることにより光ディスクに記録されていた情報信号を読み出している。この光記録再生技術においては、光ディスクに記録されるデータの密度は、集光されるレーザ光のスポット径に依存することになる。すなわち、レーザ光の光スポット径が小さいほど高密度に情報信号の記録や再生をすることができる。
【０００４】
また、対物レンズにより集光されたレーザ光の最小スポット径は、レーザ光の波長（λ）に比例し、対物レンズの開口数（ＮＡ）に反比例する特性を有している。このようなことから、記録密度の高密度化のために、光源の短波長化及び対物レンズの高ＮＡ化が行われている。
【０００５】
対物レンズの開口数（ＮＡ）は、集光される光の入射角度（θ）と、光が集光される媒質の屈折率（ｎ）とを用いて次式のように表すことができる。
【０００６】
ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθ
この式により、屈折率（ｎ）が１である空気中に集束経路を設けた場合において、開口数（ＮＡ）を１よりも高くすることは実質的に不可能であることが示される。
【０００７】
近年、開口数（ＮＡ）を高めるものとして、対物レンズと光ディスクとの間に光学レンズであるソリッドイマージョンレンズ（Solid Immersion Lens，ＳＩＬ）を介在させて、このソリッドイマージョンレンズを介してレーザ光を光ディスク上に照射する技術が提案されている。例えば、Terris et al., Appl. Phys. Lett. 65 (4),p388-p390,25 July , 1994,やTerris et al.,Appl.Phys.Lett , 68(2),p141-p143,8 January,1996にその技術が開示されている。
【０００８】
この技術では、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を短くし、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間に介在される空気層の厚さを極力薄くしている。具体的には、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を、レーザ光の使用波長以下にしている。これにより、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間は光学的には空気層がない状態とされ、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとが光学的に接触された状態になり、開口数（ＮＡ）を１以上にすることが可能とされている。例えば、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として、最大でも１００ｎｍ以下、望ましくは５０ｎｍ程度とすることが提案されている。
【０００９】
そして、ソリッドイマージョンレンズは、例えば、スライダーに搭載されて、光ディスクとの間に上述したような距離が保たれ、光ディスク上に浮上されて支持されている。スライダーは、光ディスクとの間に当該光ディスクの回転により空気層を形成し、搭載されているソリッドイマージョンレンズを、そのように回転される光ディスク上に浮上させ支持している。例えば、スライダーには光ディスクに対向される面に溝が形成されており、これにより、光ディスクに対するソリッドイマージョンレンズの浮上量は所定量とされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、開口数が１を超える場合においては、空気層の厚さを十分薄くするような制御を行わないと、光ディスクの信号記録面に集光されるレーザ光の強度の低下により、記録精度や再生信号の劣化を招いてしまう。すなわち、例えば、上述したように、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の間隔を１００ｎｍ以下、望ましくは５０ｎｍ程度としないと、記録精度や再生精度は劣化する。
【００１１】
また、光ディスクが回転数一定の状態において駆動されている場合、光ディスクの径方向への移動に従って、線速度は変化する。よって、ソリッドイマージョンレンズを上述したようにスライダーに搭載されて、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を光学的な接触状態にされるように保持している場合には、光ディスクの径方向においてスライダーに対する線速度が変化してしまう。これでは、光ディスクの径方向において、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの間に形成される空気層の厚さは一定とならず、たとえスライダーにおける光ディスクに対向される面に溝を設けるなどして形状を最適化しても、光ディスクの径方向に移動させた場合において浮上量を均一に保つことはできない。
【００１２】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、光ディスクと当該光ディスク上にレーザ光を集光する光学レンズとの間を所定の距離にすることができる記録及び／又は再生装置、及び記録及び／又は再生方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る記録及び／又は再生装置は、上述した問題を解決するために、レーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面が信号記録媒体に光学的に接触される光学レンズと、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させる光学レンズ変位手段と、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量を検出する戻り光検出手段と、戻り光検出手段が検出した距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて光学レンズ変位手段を制御して、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保つ距離制御手段とを備える。
【００１４】
このような構成を有する記録及び／又は再生装置は、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を当該信号記録媒体に対して出射面が光学的に接触される光学レンズの当該出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して、距離検出用戻り光の光量を戻り光検出手段により検出し、距離制御手段により、距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させる光学レンズ変位手段を制御して、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保つ。
【００１５】
これにより、光学レンズは、信号記録媒体に光学的に接触された状態のまま、当該信号記録媒体との間の距離が一定に保たれる。
【００１６】
また、本発明に係る記録及び／又は再生方法は、上述した課題を解決するために、レーザ光が入射される入射面と当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面とが形成された光学レンズを、信号記録媒体に光学的に接触させ、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して距離検出用戻り光の光量を検出し、距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させ、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保っている。
【００１７】
これにより、光学レンズは、信号記録媒体に光学的に接触された状態のまま、当該信号記録媒体との間の距離が一定に保たれる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。なお、実施の形態は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付与されているが、本発明の範囲は、特に限定する旨の記載がない限り、実施の形態で示される態様に限定されるものではない。
【００１９】
この実施の形態は、本発明に係る記録及び／又は再生装置を、光学ピックアップによりレーザ光を集光させて信号記録媒体に対する情報信号の記録や再生を行う光ディスク装置として適用したものである。
【００２０】
図１に示すように、光ディスク装置の有する光学ピックアップ１０は、光源１１、ビームスプリッタ１２、対物レンズ１３、ソリッドイマージョンレンズ（Solid Immersion Lens，ＳＩＬ）１４、光検出手段１５、及び処理回路１６を備えている。そして、光学ピックアップ１０は、ソリッドイマージョンレンズ１４の保持手段としてスライダー１７及びアーム１８を備えている。そして、光学ピックアップ１０は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御する手段としてスライダー１７に対する加重を制御する加圧力調整手段１９を備えている。
【００２１】
この光学ピックアップ１０において、スライダー１７、アーム１８及び加圧調整手段１９は、ソリッドイマージョンレンズ１４を光ディスク１００に対して接離する方向に変位させる光学レンズ変位手段としての機能を有し、光検出手段１５は、光ディスク１００に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上をソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａから出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量を検出する戻り光検出手段としての機能を有し、処理回路１６は、光検出手段１５により検出された距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて上述した光学レンズ変位手段を制御して、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を一定に保つ距離制御手段としての機能を有する。
【００２２】
このような構成を有する光学ピックアップ１０は、光ディスク装置に備えられ、信号記録媒体である光ディスク１００に対する情報信号の記録や再生を行う。光ディスク１００は、例えば、光磁気的に情報信号の記録がなされる光磁気ディスクである。光ディスク１００は、例えば射出成形により容易に形成されるものであるが、これに限定されるものではなく、例えばガラス、アルミニウムを基板として形成されているものであってもよい。
【００２３】
この光ディスク１００には、図２に示すように、データが記録されるデータ領域ＤAと、データ領域ＤAのヘッダ部分に、光ディスク装置がトラッキングサーボ等を行うためのサーボ情報が記録されているサーボ領域ＤSとが形成されている。このデータ領域ＤAとサーボ領域ＳAにおける１本の記録トラックはセクタを構成する。なお、図２中では、光ディスク１００の一部分にデータ領域ＤA及びサーボ領域ＳAが形成された態様を示しているが、実際には光ディスク１００の全体にデータ領域ＤA及びサーボ領域ＳAは形成されている。
【００２４】
サーボ領域ＳAには、トラッキングサーボに使用されるトラッキング情報やデータのアドレス情報等が記録されている。そして、サーボ領域ＳAには距離検出用パターンを構成する凹溝部が形成されている。以下、凹溝部が形成されているサーボ領域ＳA内における領域を距離検出用領域という。
【００２５】
図３には、図２中にＡ部詳細として示されるサーボ領域ＳAの距離検出用領域を示している。距離検出用領域には、図３中（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光ディスク１００の記録トラックに対して垂直な方向にのびた凹形状の溝部（凹溝部）１００ａが複数本形成されて距離検出用パターンが形成されている。凹溝部１００ａの溝深さは、所定の深さとされている。例えば、凹溝部１００ａの溝深さは、光源１１の出射するレーザ光の波長λの約８分の１程度に選定されている。また、各凹溝部１００ａは、距離検出用領域内において、光ディスク１００の回転方向に所定のピッチ（空間周波数）とされて配列されている。
【００２６】
光学ピックアップ１０は、凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査した際に得られた距離検出用戻り光の光量の変化に応じて、光ディスク１００に対して接離する方向にソリッドイマージョンレンズ１４を変位させ、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を最適距離として保つように制御している。凹溝部１００ａの検出に基づいて行うソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の制御については後述する。
【００２７】
上述した光ディスク１００に対してレーザ光を集光させて、情報信号の記録や再生を行う光学ピックアップ１０における光源１１はレーザ光を出射するレーザ光源である。光源１１は、図示しない光源駆動部に制御されて、所定のレーザパワーとされて、再生用レーザ光又は記録用レーザ光を出射する。また、光源１１のレーザパワーは、光スポットにより距離検出用領域上を走査する際には、所定のパワーとされる。
【００２８】
この光源１１から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１２を透過して、対物レンズ１３に入射される。対物レンズ１３によりレーザは、ソリッドイマージョンレンズ１４に向けて収束されて出射される。
【００２９】
ソリッドイマージョンレンズ１４は、レーザ光Ｌの入射側に凸とされた略半球形状に形成されている。ソリッドイマージョンレンズ１４は、球面部がレーザ光Ｌが入射される入射面１４ｂとされ、平面部が入射面１４ｂから入射されたレーザ光Ｌを光ディスク１００に向けて出射する面であって当該光ディスク１００に対向される出射面１４ａとされている。
【００３０】
また、ソリッドイマージョンレンズ１４は、出射面１４ａと光ディスク１００との間の距離が２００ｎｍ以下とされて配置されている。これにより、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間は光学的には空気層がない状態とされ、ソリッドイマージョンレンズと光ディスク１００とは光学的に接触された状態になされる。そして、このソリッドイマージョンレンズ１４の開口数は１以上とされている。
【００３１】
このソリッドイマージョンレンズ１４と上述した対物レンズ１３とは、光源１１から出射されたレーザ光を光ディスク１００上に集光させる２群レンズを構成する。
【００３２】
さらに、ソリッドイマージョンレンズ１４は、スライダー１７に搭載されている。スライダー１７は、回転される光ディスク１００上に空気層を介してソリッドイマージョンレンズ１４を浮上させる。すなわち、スライダー１７の光ディスク１００に対向される空気層形成面１７ａと当該光ディスク１００との間に、光ディスク１００の回転により空気層が形成され、ソリッドイマージョンレンズ１４は、このようなスライダー１７と一体とされていることにより、回転される光ディスク１００上に浮上されて支持される。
【００３３】
ソリッドイマージョンレンズ１４は、このように光ディスク１００上に浮上された状態において、上述したように、光ディスク１００との間の距離、すなわち浮上量が２００ｎｍ以下とされ、光ディスク１００に対して光学的に接触された状態にされる。
【００３４】
また、スライダー１７は、アーム１８により支持されている。スライダー１７は、アーム１８を介して空気層形成面１７ａに与えられる荷重や空気層の剛性等によりその浮上量が決定されている。
【００３５】
加圧力調整手段１９は、スライダー１７に対して、光ディスク１００に接離する方向にアーム１８を介して荷重を付与する荷重付与手段である。加圧力調整手段１９によるスライダー１７への荷重の制御により、スライダー１７の浮上量が制御され、光学的接触状態とされているソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離が制御される。加圧力調整手段１９は、距離検出用領域を光スポットを走査した際に処理回路１６において得られるソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａにおい反射される距離検出用戻り光の光量に応じた距離検出信号に基づいてスライダー１７に対する荷重を変化させる。これにより、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離は制御される。処理回路１６において得られるソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａにおいて反射される距離検出用戻り光の光量に応じた距離検出信号に基づいて行うソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離制御の詳細については後述する。
【００３６】
ここで、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、当該ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａから出射されるレーザ光との関係について説明する。
【００３７】
対物レンズ１３とソリッドイマージョンレンズ１４とで１よりも大きい開口数が実現されるのは、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とが光学的接触状態とされている場合に限られる。
【００３８】
例えば、光学的接触状態とされる範囲において、ソリッドイマージョンレンズ１４が、光ディスク１００から離れていくと、出射面１４ａから出射されずに当該出射面１４ａにおいて反射されるレーザ光の割合が急激に増加する。そして、さらにそのように光学的接触がなされている範囲を超えてソリッドイマージョンレンズ１４が光ディスク１００から離れると、レーザ光は出射面１４ａにおいてほぼ１００％反射（全反射）されるようになる。
【００３９】
すなわち、図４に示すように、光学的に接触された状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離（δ）を増加させていくと、出射面１４ａにおいて反射された戻り光である距離検出用戻り光の光量は増加する。この図４に示すように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離（δ）と、距離検出用戻り光の光量との間には、横軸に距離（δ）をとり、縦軸に距離検出用戻り光の光量をとった場合、上に凸な関数としての関係が存在する。そして、さらに光ディスク１００からソリッドイマージョンレンズ１４を遠ざけていくと、距離検出用戻り光の光量は増加しなくなり、略一定のまま推移する。
【００４０】
一方、図４に示すように、光ディスク１００上におけるレーザ光のパワー（盤面パワー）は、距離検出用戻り光の光量との関係において反対の傾向を示す。よって、光学的接触がなされている状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離（δ）を増加させていくと、盤面パワーは減少する。
【００４１】
ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、当該ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａから出射されるレーザ光との間には以上のような関係がある。
【００４２】
よって、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離が変動してしまうと、盤面パワーが変動してしまい、光ディスク１００に対する情報信号の記録や再生を行えない場合がある。ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の変動は、スライダーを用いている場合には、例えば、光ディスク１００の径方向において線速度が一定とされていないときに生じる。
【００４３】
このようなことから、光学ピックアップ１０は、所定のレーザパワーとされた光スポットが光ディスク１００上に形成されるように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を一定に保つ必要がある。そこで、光学ピックアップ１０は、所定のレーザパワーとされた光スポットが光ディスク１００上に形成されるように、加圧力調整手段１９によりスライダー１７に対する荷重を制御して、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離が一定に保たれるように制御している。加圧調整手段１９によりスライダー１７に対して付与される荷重については、処理回路１６により検出された距離検出用領域上を光スポットを走査した際に得られる距離検出信号に基づいて行われており、詳細については後述する。
【００４４】
対物レンズ１３により収束されたレーザ光は、このように加圧力制御手段１９によりスライダー１７に荷重が付与されることにより光ディスク１００上に一定量とされ浮上されているソリッドイマージョンレンズ１４を介して、当該光ディスク１００上に集光される。
【００４５】
ソリッドイマージョンレンズ１４により集光されて光ディスク１００上に照射されたレーザ光は、光ディスク１００上において反射された戻り光として、ソリッドイマージョンレンズ１４及び対物レンズ１３を介して、ビームスプリッタ１２に入射される。再生時においては、光ディスク１００上において反射された戻り光（以下、データ変調戻り光という。）は、光ディスク１００に記録されているデータにより変調される。
【００４６】
ビームスプリッタ１２には反射面が形成されており、距離検出用戻り光及びデータ変調戻り光は、この反射面により、光検出手段１５に向けて反射される。
【００４７】
光検出手段１５は、戻り光に応じた光検出信号を出力する。光検出手段１５では、光スポットにより距離検出用領域が走査されている場合には、距離検出用戻り光の光量が検出される。この場合、光検出手段１５において検出される距離検出用戻り光の光量は、ソリッドイマージョンレンズ１４が凹溝部１００ａ上を横切ったことに対応して変化する。光検出手段１５は、光検出信号を処理回路１６に出力する。
【００４８】
処理回路１６は、入力された光検出信号に対して各種信号処理を行う。また、処理回路１６は、距離検出用領域上を光スポットにより走査した際の距離検出用戻り光に対応される距離検出信号を検出して、この距離検出信号に基づいて距離制御用信号を加圧力調整手段１９に出力する。
【００４９】
光学ピックアップ１０は、距離検出信号に基づいて、次のように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御している。
【００５０】
凹溝部１００ａは、上述したように、光ディスク１００の回転方向に所定のピッチとされて形成されている。凹溝部１００ａをソリッドイマージョンレンズ１４が横切ることにより、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａにおいてレーザ光が実際に出射される出射部と光ディスク１００との間の距離は一定の周期で変化する。出射部は、ソリッドイマージョンレンズ１４においては、通常、その出射面１４ａのほぼ中心部分に位置される。
【００５１】
例えば、図５に示すように、レーザ光の出射部１４ａ1と光ディスク１００との間の距離は、凹溝部１００ａの底面１００ａ1に対する距離δA又は凹溝部１００ａの底面１００ａ1に対して凸とされる面、すなわち凹溝部１００ａに隣設される面１００ｂに対する距離δBとされて変化する。
【００５２】
よって、このソリッドイマージョンレンズ１４により集光される光スポットが距離検出用領域を横切ることにより得られる距離検出用戻り光の光量は、そのような距離の変化に応じて変化し、一定の振幅を有する距離検出信号として検出される。すなわち、距離検出用戻り光の光量は、ソリッドイマージョンレンズ１４の屈折率、開口数（ＮＡ）、光ディスク１００の構成および屈折率、光源１１から出射されるレーザ光の波長、及びソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離等により決定されるものであり、このように距離検出用戻り光の光量を決定する要因の一つであるソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1と光ディスク１００との間の距離が、凹溝部１００ａが横切ることにより変化するために、距離検出用戻り光の光量はそれに応じて変化し、一定の振幅を有する距離検出信号として検出される。
【００５３】
また、このようにして得られる距離検出信号の周波数は、距離検出用領域内において凹溝部１００ａが所定のピッチにより形成されていることからそのピッチ及び線速度に対応したものとなる。
【００５４】
処理回路１６は、光ディスク１００上をソリッドイマージョンレンズ１４を走査して得られる信号内の凹溝部１００ａのピッチに対応される所定の周波数からなる距離検出信号を取得して、その距離検出信号の振幅に基づいて距離制御用の信号を加圧力調整手段１９に出力する。すなわち、距離検出用領域を光スポットにより走査した際に得られる距離検出信号の振幅をソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を示すものとして扱い、距離検出信号の振幅に基づいてソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御している。
【００５５】
距離検出信号の振幅に基づいて以下に説明するような原理により、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を算出している。
【００５６】
上述したように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とが光学的に接触された状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、距離検出用戻り光の光量との間には、図４に示したようなある一定の関係がある。このことから、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1と光ディスク１００における当該出射部１４ａ1に対向される部分との距離δが、第１の距離δXとされた場合、距離検出用戻り光の光量は通常、第１の光量ＲXを示し、また、前述の第１の距離δXとは異なる第２の距離δYとされた場合、距離検出用戻り光の光量は通常、第２の光量ＲYを示すものとなる。例えば、光源１１におけるレーザパワーが変化してしまうようなことがある場合には、このように一義的には求められず、このような場合については後述する。
【００５７】
ここで、凹溝部１００ａ上を光スポットが横切った際について考えると、その際の距離検出用戻り光の光量は、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1が凹溝部１００ａを横切ることによりある振幅をもって変化される。この距離検出用戻り光の光量の変化は、図５に示したように、出射部１４ａ1に対向される光ディスク１００における面が凹溝部１００ａの底面１００ａ1と当該凹溝部１００ａに隣設される面１００ｂとが交代するために発生する。よって、この距離検出用戻り光の光量の変化の振幅は、出射部１４ａ1に凹溝部１００ａの底面１００ａ1が対向された際の距離検出用戻り光の光量と、出射部１４ａ1に凹溝部１００ａに隣設される面１００ｂが対向された際の距離検出用戻り光の光量との差分を示すものとなる。
【００５８】
一方、光学的に接触された状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、距離検出用戻り光の光量との間に存在する関係は、横軸に距離（δ）をとり、縦軸に距離検出用戻り光の光量をとった場合、上に凸な関数として示される関係となっている。そして、凹溝部１００ａの溝深さは、一定であり、既知とされている。
【００５９】
以上のようなことから、ある距離検出用戻り光の光量の差分に対して、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1と光ディスク１００との距離が一義的に決定される。すなわち、図４中において、距離検出用戻り光の第１の光量ＲXが、出射部１４ａ1が凹溝部１００ａの底面１００ａ1に対向されたときのものであり、さらに、第２の光量ＲYが、出射部１４ａ1が凹溝部１００ａの底面１００ａ1に隣設される面１００ｂに対向されたときのものであると仮定した場合、凹溝部１００ａの溝深さは一定であるので、第１の距離δX及び第２の距離δYが特定され、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離が特定される。なお、凹溝部１００ａに隣設されている面１００ｂと光ディスク１００の表面とが同一面内の高さにあるとすれば、第２の距離δYは、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００の表面との間の距離とされる。
【００６０】
また、例えば、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、距離検出用戻り光の光量の振幅との関係をテーブル等の情報として保持しておくことや関係式により、検出された距離検出用戻り光の光量の差分に基づいて、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を直接的に得ることはできる。
【００６１】
また、距離検出用領域を再生する場合には、レーザ光のレーザパワーは所定の値とされている。一方、光源１１のレーザパワーが変化してしまうような場合もあり、この場合、距離検出用戻り光の光量の絶対値はそれに応じて変化してしまう。しかし、このような場合でも、距離検出用戻り光の光量の差分自体はほとんど変化しないので、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離は特定できる。
【００６２】
以上のような原理により、距離検出信号の振幅により示される凹溝部１００ａを光スポットが横切った際に検出される距離検出用戻り光の光量の差分により、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との距離が算出される。光ピックアップ１０は、このようなソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の算出結果に応じて距離制御用の信号を加圧力調整手段１９に出力している。加圧力調整手段１９は、この距離制御用の信号に基づいてスライダー１７に荷重を付与する。
【００６３】
以上のような構成を有する光学ピックアップ１０は、再生時又は記録時に、所定のレーザパワーとされた再生用レーザ光又は記録用レーザ光を、対物レンズ１３及びソリッドイマージョンレンズ１４により、光ディスク１００上に集光して、当該光ディスク１００に対する情報信号の書き込み又は読み出しを行う。
【００６４】
そして、光学ピックアップ１０は、光ディスク１００のサーボ領域に設けられている距離検出用領域上を光スポットを走査した際に得られた距離検出信号に基づいて加圧力調整手段１９によるスライダー１７への荷重の付与を制御し、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を最適距離として一定に保つことができる。
【００６５】
これにより、光学ピックアップ１０は、光ディスク１００の半径方向において線速度が一定とされていない場合であっても、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を一定として、当該光ディスク１００上にレーザ光を集光させることができる。よって、光学ピックアップ１０は、劣化することなく光ディス１００に対する情報信号の記録や再生ができる。
【００６６】
また、距離検出用領域内に形成される１つの凹溝部１００ａに基づいて、上述したようにソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の制御を行うこともできる。しかし、複数の凹溝部１００ａ上を光スポットを走査した際に得た距離検出用戻り光の光量に基づいて距離制御を行うことにより、信頼性を高めて距離制御を行うことができる。また、所定のピッチにより複数の凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査した際に得られる距離検出信号は凹溝部１００ａのピッチに対応された周波数からなるものであるので、処理回路１６において、特定の周波数帯を取得することにより、距離制御用に使用する距離検出信号を取得することができるようになる。
【００６７】
また、光ピックアップ１０は、上述したように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、距離検出用戻り光の光量との間に上述したように上に凸な関数としての関係があることを利用し、凹溝部１００ａを横切ることにより得られる距離検出用戻り光の光量の差分に基づいて、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を得ている。このようにすることにより、光源１１から出射されるレーザ光のレーザパワーが変化したような場合でも、距離検出用戻り光の光量の絶対値はそれに応じて変化してしまうものの、距離検出用戻り光の光量の差分自体は変化しないので、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を得ることができる。
【００６８】
また、従来より、光ディスク上にレーザ光を集光する光学レンズを支持するアームに光学部品を搭載させ、その光学部品に光を照射して、その光学部品により反射された戻り光に基づいて光学レンズと光ディスクとの間の距離を制御するといった技術もある。しかし、本実施の形態とされる光学ピックアップ１０は、距離検出用戻り光の光量の変化に基づいてソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御しているので、そのような構成に比べ簡素な構成となっている。
【００６９】
また、再生用レーザ光及び記録用レーザ光にも使用されない別の距離調整用レーザ光を光ディスクに集光させて、その戻り光に基づいて光ディスクと当該光ディスク上にレーザ光を集光する光学レンズとの間の距離を制御することも考えられるが、この場合、距離調整用レーザ光を出射する別に光源が必要になり、装置が複雑化してしまう。また、また１つの光源から出射されたレーザ光を分光することも考えられるが、この場合、レーザパワーが減少してしまい、すなわち、例えば光ディスク上に再生に必要なレーパワーを集光することができなくなり、レーザパワーを有効的に利用することができなくなる。
【００７０】
また、光ディスク１００の距離検出用領域に、第１のピッチ及びこの第１のピッチと異なるピッチとされた第２のピッチにより凹溝部１００ａを形成し、このような第１及び第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域を光スポットを走査した際に得られる距離検出信号に基づいてソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御することもできる。
【００７１】
光学ピックアップ１０は、異なるピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域それぞれについて光スポットを走査した際に得られる距離検出信号の振幅に基づいて、上述したようにソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を算出することにより、光ディスク１００に対するソリッドイマージョンレンズ１４の距離をより精度よく制御できるようになる。すなわち、例えば、光学ピックアップ１０は、第１のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られた距離検出信号（以下、第１の距離検出信号という。）に基づいて制御を精度よく行うことができないような場合であっても、第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られた距離検出信号（以下、第２の距離検出信号という。）に基づいて制御することにより精度よく制御することができる。
【００７２】
また、次のような原理に基づいてソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御することもできる。
【００７３】
光学ピックアップ１０は、上述したように、あるピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して距離検出信号を得ているが、光ディスク１００上に形成される光スポットと凹溝部１００ａのピッチとの間には、光スポットのスポット径に比べて凹溝部１００ａの幅が狭い、すなわちピッチが短いとき、距離検出用戻り光の光量変化の振幅は減少するといった関係が成立する。
【００７４】
一方、ソリッドイマージョンレンズ１４により集光されて光ディスク１００上に形成される光スポットのスポット径は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離との関係において、距離が短いほど小さくなる。
【００７５】
このような関係からソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を変えて第１及び第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査することにより、例えば図６に示すような距離検出信号を得ることができる。
【００７６】
図６中（Ａ）には、第１の距離検出信号を示し、図６中（Ｂ）には、第１のピッチより長いピッチとされる第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる第２の距離検出信号を示している。そして、図６中（Ａ）及び（Ｂ）には、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離Ｌを５０ｎｍ（細線）及び２００ｎｍ（太線）とした場合の各ピッチにおいて得られる距離検出信号を示している。
【００７７】
図６中（Ａ）に示す第１の距離検出信号は、図６中（Ｂ）に示す第２の距離検出信号の結果と比較した場合、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の変化量に対して振幅の変化量が大きくなるといった結果となっている。
【００７８】
これは、第２のピッチにより形成されている凹溝部１００ａの幅は、光スポットのスポット径に比べて十分大きく、一方、第１のピッチにより形成されている凹溝部１００ａの幅は光スポットのスポット径に近似しているためである。すなわち、第１のピッチにより形成されている凹溝部１００ａ上に光スポットが照射されている場合において、光ディスク１００に対してソリッドイマージョンレンズ１４を接離させたとき、凹溝部１００ａの幅に近い長さ内で光スポットのスポット径が変化するためである。
【００７９】
このようにソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の変化量が同じであっても、第１の距離検出信号の振幅の変化量は大きくなり、第２の距離検出信号の振幅の変化量は小さくなる。
【００８０】
よって、図６に示したような距離検出信号が得られるような第１及び第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている各距離検出用領域上を、光学的に接触されている状態において、光スポットを走査して得られる第１及び第２の距離検出信号の振幅を参照することにより、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を算出することができる。例えば、第１の距離検出信号の振幅と、第２の距離検出信号の振幅とを比較して、その差分に基づいてソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を算出することができる。
【００８１】
具体的には、第１の距離検出信号の振幅と第２の距離検出信号の振幅との差分が大きい場合には、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とは光学的接触がなされた状態において、より離間された状態となっていることがわかり、第１の距離検出信号の振幅と第２の距離検出信号の振幅との差分が小さい場合には、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とは光学的接触がなされた状態において、より近接された状態となっていることがわかるので、このような関係からソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を具体的に導く。
【００８２】
なお、この場合、各ピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる距離検出信号の判別は、第１及び第２のピッチに対応される周波数により行う。
【００８３】
光学ピックアップ１０は、このようにピッチの異なる凹溝部１００ａにより形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得た第１及び第２の距離検出信号の振幅を参照してソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御することにより、光源１１のレーザパワーが変動するような場合であっても、そのような変動量をキャンセルして、レーザパワーの変動に影響されることなくソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間が所望の距離となるように制御することができる。
【００８４】
さらに、例えば、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、第１及び第２の距離検出信号の振幅（又は第１及び第２の距離検出用戻り光の光量の振幅）の差分との関係をテーブル等の情報として保持しておくことや関係式を求めておくことにより、検出された第１及び第２の距離検出信号の振幅の差分又は第１及び第２の距離検出用戻り光の光量変化の差分から直接的に、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を得ることができる。
【００８５】
以上のように、光学ピックアップ１０は、第１及び第２の距離検出信号に基づいて、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御できる。
【００８６】
次に、光学ピックアップ１０を備える光ディスク装置の具体的な構成について説明する。
【００８７】
光ディスク装置は、光磁気ディスクに対して磁気的に情報信号を記録するように構成されており、具体的には、図７に示すように、光学ピックアップ１０、スピンドルモータ３１、磁気ヘッド３２、ヘッド駆動部３３、ＲＡＭ（Random Access Memory）３４、信号処理部３５、インターフェース３６、サーボ制御部３７、送りモータ３８、及びシステムコントローラ３９を備えている。
【００８８】
この光ディスク装置において、スピンドルモータ３１、磁気ヘッド３２、ヘッド駆動部３３、ＲＡＭ３４、信号処理部３５、サーボ制御部３７、送りモータ３８、及びシステムコントローラ３９は、光学ピックアップ１０により光磁気ディスクである光ディスク１００に対する情報信号の記録及び／又は再生を行う記録及び／又は再生手段を構成している。
【００８９】
スピンドルモータ３１は、光ディスク１００を回転操作する駆動手段である。このスピンドルモータ３１は、システムコントローラ３９及びサーボ制御部３７により駆動制御され、所定の回転数で回転される。このスピンドルモータ３１により回転操作される光ディスク１００に対して光学ピックアップ１０からレーザ光が照射される。
【００９０】
光学ピックアップ１０は、スピンドルモータ３１により回転される光ディスク１００に対して、レーザ光を照射して、その戻り光（データ変調戻り光）に基づいて当該光ディスク１００から情報信号の読み出しを行う。また、光学ピックアップ１０は、光ディスク１００の記録トラックに対して垂直方向に移動可能に支持され、送りモータ３８により駆動されている。
【００９１】
磁気ヘッド３２は、ヘッド駆動部３３により駆動が制御されて、光ディスク１００に対して磁界を印加する。光ディスク１００は、磁気ヘッド３２により磁界が印加されることにより、光学ピックアップ１０によるレーザ照射部分の信号記録層に情報信号が書き込まれる。ヘッド駆動部３３は、情報信号に応じてこの磁気ヘッド３２の磁界変調を制御する。
【００９２】
信号処理部３５は、各種信号処理を行うように構成されている。信号処理部３５は、具体的には、情報信号の再生系として、信号復調器や誤り訂正回路を備え、また、情報信号の記録系として、信号変調器等を備えている。ＲＡＭ３４は、データが記憶される記憶手段であって、例えば、この信号処理部３５の作業用メモリとして使用される。
【００９３】
信号処理部３５は、再生の際には、光学ピックアップ１０により光ディスク１００から読み出された信号に対して、信号復調器により信号の復調を行い、そして、訂正回路により誤り訂正を行う。
【００９４】
一方、信号処理部３５は、記録の際には、信号変調器によりデータを変調してヘッド駆動部３３に出力する。ヘッド駆動部３３は、このようにデータが変調された変調信号に基づいて、上述したように磁気ヘッド３２の駆動を制御する。
【００９５】
インターフェース３６は、外部接続の電子機器との間でデータの送受信を行う。外部接続の電子機器は、例えば、外部コンピュータである。
【００９６】
例えば、光ディスク装置において再生動作がなされているときには、信号処理部３５の信号復調器及び誤り訂正回路等において信号処理された再生信号が、このインターフェース３６を介して外部コンピュータに送出される。
【００９７】
サーボ制御部３７は、光学ピックアップ１０における２群レンズを保持する二軸アクチュエータ等のレンズ駆動手段をフォーカシング方向及びトラッキング方向についてサーボ制御する。ここで、２群レンズは、上述したように対物レンズ１３とソリッドイマージョンレンズ１４とから構成される。
【００９８】
また、サーボ制御部３７は、光学ピックアップ１０を送り操作する送りモータ３８についてのサーボ制御を行う。さらに、サーボ制御部３７は、光ディスク１００を回転操作するスピンドルモータ３１についてのサーボ制御を行う。サーボ制御部３７は、上述した各部のサーボ制御を、システムコントローラ３９からの制御信号に基づいて行っている。
【００９９】
システムコントローラ３９は、光ディスク装置を構成する各部についての制御を行う。システムコントローラ３９は、一制御機能として、前述したように、サーボ制御部３７に制御信号を出力して、各駆動部の駆動を制御する機能を有している。
【０１００】
以上のように構成された光ディスク装置は、光ディスク１００から情報信号を再生する動作については、スピンドルモータ３１により回転される光ディスク１００から光学ピックアップ１０により読み出した信号に対して、信号処理部３５の信号復調器により信号の復調を行い、訂正回路により誤り訂正を行う。そして、このような信号処理がなされた再生信号は、例えば、インターフェース３６を介して、外部接続される電子機器に送出される。
【０１０１】
また、光ディスク１００に対する情報信号の記録の動作については、光ディスク装置は、スピンドルモータ３１により回転される光ディスク１００に対して光学ピックアップ１０から所定の出力とされた記録用レーザ光を照射するとともに、信号処理部３５の信号変調器により情報信号が変調された変調信号に基づいてヘッド駆動部３３により磁気ヘッド３２を駆動させる。この磁気ヘッド３２の磁界変調により、光ディスク１００の記録層の磁化方向が変化され、情報信号が記録される。
【０１０２】
そして、光ディスク装置は、光ディスク１００の半径方向において線速度が一定とされていない場合であっても、光学ピックアップ１０により、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を一定として、当該光ディスク１００上にレーザ光を集光させることができる。よって、光ディスク装置は、劣化することなく光ディス１００に対する情報信号の記録や再生ができる。
【０１０３】
また、ソリッドイマージョンレンズ１４の操作については、スライダー１７により行われることに限定されるものではない。図８には、ソリッドイマージョンレンズ１４を変位させる光学レンズ変位手段の他の構成例を示している。
【０１０４】
図８に示す光学ピックアップ１０は、図１に示した光学ピックアップ１０と略同様に構成されているが、スライダーではなく、アクチュエータ４０によりソリッドイマージョンレンズ１４を光ディスク１００上に保持する構成としている点において異なっている。図１に示した光学ピックアップ１０と同一の構成部分については、図８中において同一の番号を付して、説明は省略する。
【０１０５】
図８に示すように、アクチュエータ４０及びアクチュエータドライバ２０により光学レンズ変位手段が構成されている。
【０１０６】
アクチュエータ４０は、ソリッドイマージョンレンズ１４が搭載され、駆動用電流が供給されてソリッドイマージョンレンズ１４を光ディスク１００に対して接離する方向に移動させる。このアクチュエータ４０は、ソリッドイマージョンレンズ１４の保持部４１及びコイル巻装部４２を備えている。
【０１０７】
保持部４１は、略平板形状に形成されており、中心付近に形成されたレンズ取付け開口部にソリッドイマージョンレンズ１４の対向面側の外周部がはめ込まれている。
【０１０８】
コイル巻装部４２は、略筒形状に形成されており、保持部４１が内側に形成されている。コイル巻装部４２には、ソリッドイマージョンレンズ１４の光軸のまわりに位置されるようにコイルが巻装されている。アクチュエータ４０は、このコイル巻装部４２の外周に磁石を配置している。
【０１０９】
このように構成されるアクチュエータ４０は、アクチュエータドライバ２０によりコイルに駆動用電流が供給されて、ソリッドイマージョンレンズ１４を、光ディスク１００に対して接離する方向に変位させる。
【０１１０】
アクチュエータドライバ２０は、上述したスライダー１７及び加圧力調整手段１９からなる移動制御機構と同様に、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を制御する。
【０１１１】
すなわち、アクチュエータドライバ２０には、処理回路１６において得られる距離制御用の信号が入力される。距離制御用の信号は、上述したように、所定のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる距離検出信号の振幅に基づいて得たソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に応じた信号とされる。
【０１１２】
以上のようにアクチュエータ４０及びアクチュエータドライバ２０を備える光学レンズ変位手段により、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離は最適距離として一定に保たれる。
【０１１３】
よって、光学ピックアップ１０は、このようなアクチュエータ４０及びアクチュエータドライバ２０を備えている光学レンズ変位手段により、光ディスク１００の半径方向において線速度が一定とされていない場合であっても、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を一定として、当該光ディスク１００上にレーザ光を集光させることができる。よって、光学ピックアップ１０は、光ディス１００に対する情報信号の記録や再生を劣化させることなく行うことができる。
【０１１４】
また、上述の実施の形態では、光磁気ディスクに対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ及び光ディスク装置について説明した。しかし、これに限定されることはなく、他の光学記録媒体に適用することもできる。例えば、ニアフィールド光記録技術が採用される他の光ディスク、例えば、相変化型光ディスクに対する情報信号の記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ及び光ディスク装置に本発明を適用することもできる。
【０１１５】
なお、上述した実施の形態では、凹溝部１００ａの溝深さを、光源１１の出射するレーザ光の波長λの約８分の１程度としている。しかし、これに限定されることはなく、凹溝部１００ａの溝深さは、これ以外の深さであってもよい。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明に係る記録及び／又は再生装置は、レーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面が信号記録媒体に光学的に接触される光学レンズと、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させる光学レンズ変位手段と、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量を検出する戻り光検出手段と、戻り光検出手段が検出した距離検出用戻り光の光量に応じて得られる再生信号に基づいて光学レンズ変位手段を制御して、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保つ距離制御手段とを備えることにより、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を当該信号記録媒体に対して出射面が光学的に接触される光学レンズの当該出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して、距離検出用戻り光の光量を戻り光検出手段により検出し、距離制御手段により、距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させる光学レンズ変位手段を制御して、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保つことができる。
【０１１７】
これにより、光学レンズは、信号記録媒体に光学的に接触された状態のまま、当該信号記録媒体との間の距離が一定に保たれる。
【０１１８】
また、本発明に係る記録及び／又は再生方法は、レーザ光が入射される入射面と、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面とが形成された光学レンズを、信号記録媒体に光学的に接触させ、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して距離検出用戻り光の光量を検出し、距離検出用戻り光の光量に応じて得られる再生信号に基づいて、光学レンズを信号記録媒体に対して接離する方向に変位させる制御をして、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を一定に保つことにより、光学レンズが信号記録媒体に光学的に接触された状態のまま、当該信号記録媒体との間の距離を一定として保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である光ディスク装置が備える光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図２】データ領域及びサーボ領域が形成されている光ディスクを示す平面図である。
【図３】上述したサーボ領域の一部の領域であって、所定のピッチとされて凹溝部が形成されている距離検出用領域を示す図である。
【図４】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と、距離検出用戻り光の光量との関係を示す特性図である。
【図５】ソリッドイマージョンレンズと、光ディスクに設けられている距離検出用領域に形成されている凹溝部との位置関係を示す正面図である。
【図６】第１及び第２のピッチにより凹溝部が形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる第１及び第２の距離検出信号を示すものであって、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５０ｎｍ及び２００ｎｍにおける再生信号の変化を示す特性図である。
【図７】本発明の実施の形態である光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図８】アクチュエータによりソリッドイマージョンレンズを変位される光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１ 光源、１４ ソリッドイマージョンレンズ、１５ 光検出手段、１６ 処理回路、１７ スライダー、１８ アーム、１９ 加圧力調整手段
Claims (16)
- 信号記録媒体上にレーザ光を集光させて、当該信号記録媒体に対する情報信号の記録及び／又は再生を行う記録及び／又は再生装置において、
上記レーザ光を出射する光源と、
上記レーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を上記信号記録媒体に出射する出射面が上記信号記録媒体に光学的に接触される光学レンズと、
上記光学レンズを上記信号記録媒体に対して接離する方向に変位させる光学レンズ変位手段と、
上記信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を上記出射面から出射された上記レーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量を検出する戻り光検出手段と、
上記戻り光検出手段が検出した上記距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて上記光学レンズ変位手段を制御して、上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を一定に保つ距離制御手段と
を備えたことを特徴とする記録及び／又は再生装置。 - 上記信号記録媒体は、略円盤形状に形成されたディスク状記録媒体であり、
上記ディスク状記録媒体を回転操作する回転操作手段を備え、
上記光学レンズ変位手段は、上記光学レンズが搭載され、回転される上記ディスク状記録媒体上に空気層を介して浮上されるスライダーと、上記スライダーに対して、上記ディスク状記録媒体に接離する方向に荷重を付与する荷重付与手段とを備え、
上記距離制御手段は、上記荷重付与手段による上記スライダーに対する荷重を制御すること
を特徴とする請求項１記載の記録及び／又は再生装置。 - 上記光学レンズ変位手段は、上記光学レンズが搭載され、駆動用電流が供給されて当該光学レンズを上記信号記録媒体に対して接離する方向に移動させるアクチュエータと、上記アクチュエータに上記駆動用電流を供給するアクチュエータ駆動手段とを備え、
上記距離制御手段は、上記アクチュエータ駆動手段への上記駆動用電流の供給を制御すること
を特徴とする請求項１記載の記録及び／又は再生装置。 - 上記距離制御手段は、上記距離検出用戻り光の光量変化に応じて得られる距離検出信号の振幅に応じて上記光学レンズ変位手段を制御すること
を特徴とする請求項１記載の記録及び／又は再生装置。 - 上記距離検出用領域内には、所定のピッチとされて複数の上記凹溝部が配列されていること
を特徴とする請求項１記載の記録及び／又は再生装置。 - 上記距離検出用領域には、第１のピッチにより上記凹溝部が配列されている第１の距離検出用領域と、上記第１のピッチと異なるピッチである第２のピッチにより上記凹溝部が配列されている第２の距離検出用領域とがあり、
上記距離制御手段は、上記第１の距離検出用領域を上記光スポットにより走査して得られる第１の距離検出用戻り光の光量の変化に応じた第１の距離検出信号の振幅と、上記第２の距離検出用領域を上記光スポットにより走査して得られる第２の距離検出用戻り光の光量の変化に応じた第２の距離検出信号の振幅との比較結果に応じて、上記光学レンズ変位手段を制御すること
を特徴とする請求項５記載の記録及び／又は再生装置。 - 上記光学レンズは、上記レーザ光の入射側に凸とされた略半球形状に形成され、球面部が上記レーザ光の上記入射面とされ、平面部が上記信号記録媒体に対向される上記出射面とされていること
を特徴とする請求項１記載の記録及び／又は再生装置。 - 上記光学レンズの開口数が１以上とされていること
を特徴とする請求項１記載の記録及び／又は再生装置。 - 信号記録媒体上にレーザ光を集光させて、当該信号記録媒体に対する情報信号の記録及び／又は再生を行う記録及び／又は再生方法において、上記レーザ光が入射される入射面と、当該レーザ光を上記信号記録媒体に出射する出射面とが形成された光学レンズを、上記信号記録媒体に光学的に接触させ、
上記信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離検出用パターン上を上記出射面から出射された上記レーザ光により形成される光スポットにより走査して距離検出用戻り光の光量を検出し、
上記距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて、上記光学レンズを上記信号記録媒体に対して接離する方向に変位させ、上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を一定に保つこと
を特徴とする記録及び／又は再生方法。 - 上記信号記録媒体として、略円盤形状に形成されたディスク状記録媒体を用い、
上記光学レンズが搭載され、回転される上記ディスク状記録媒体上に空気層を介して浮上されるスライダーに対し、上記ディスク状記録媒体に接離する方向に付与する荷重を制御して、上記光学レンズと上記ディスク状記録媒体との間の距離を一定に保つこと
を特徴とする請求項９記載の記録及び／又は再生方法。 - 上記光学レンズが搭載され、駆動用電流が供給されて当該光学レンズを上記信号記録媒体に対して接離する方向に移動させるアクチュエータへの上記駆動用電流の供給を制御して、上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を一定に保つこと
を特徴とする請求項９記載の記録及び／又は再生方法。 - 上記距離検出用戻り光の光量の変化に応じて得られる距離検出信号の振幅に応じて、上記光学レンズを上記信号記録媒体に対して接離する方向に変位させること
を特徴とする請求項９記載の記録及び／又は再生方法。 - 上記信号記録媒体として、上記距離検出用領域内に所定のピッチとされて複数の上記凹溝部が配列されているものを用いること
を特徴とする請求項９記載の記録及び／又は再生方法。 - 上記信号記録媒体として、第１のピッチにより上記凹溝部が配列されている第１の距離検出用領域と、上記第１のピッチと異なるピッチである第２のピッチにより上記凹溝部が配列されている第２の距離検出用領域とが形成されているものを用い、
第１の距離検出用領域を上記光スポットにより走査して得られる第１の距離検出用戻り光の光量の変化に応じた距離検出信号の振幅と、上記第２の距離検出用領域を上記光スポットにより走査して得られる第２の距離検出用戻り光の光量の変化に応じた距離検出信号の振幅との比較結果に応じて上記光学レンズの変位を制御して、上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を一定に保つこと
を特徴とする請求項９記載の記録及び／又は再生方法。 - 上記光学レンズとして、上記レーザ光の入射側に凸とされた略半球形状に形成され、球面部が上記レーザ光の上記入射面とされ、平面部が上記信号記録媒体に対向される上記出射面とされているものを用いること
を特徴とする請求項９記載の記録及び／又は再生方法。 - 上記光学レンズとして、開口数が１以上とされているものを用いること
を特徴とする請求項９記載の記録及び／又は再生方法。
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