JP3956547B2 - 光記録装置、光記録及び／又は再生方法 - Google Patents
光記録装置、光記録及び／又は再生方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の照射により情報の記録が可能である光記録装置に関し、特に、情報信号を高密度に記録可能な、高開口数の対物レンズを媒体面に近接させて記録する光記録装置において、対物レンズと光記録媒体との距離を所定の値に保つことができる光記録装置に関する。また、本発明は、高開口数の対物レンズと光記録媒体との距離を所定の値に保って、情報を記録及び／又は再生するための光記録及び／又は再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近接場光を利用した記録及び／又は再生を行う代表的な技術は、固体浸レンズ（ソリッド・イマージョン・レンズ、ＳＩＬ）及びこのＳＩＬにレーザー光を入射させるための集光レンズとの、計２つのレンズ（以下、二群レンズと呼ぶ）を組み合わせて行うものである。これは、光ディスクの高密度化のニーズに対応してスポット径をより一層微小化させるために考えられた。ＳＩＬを集光レンズと光ディスクとの間に介在させることにより、集光レンズ自体の開口数よりも大きな開口数を実現できるからである。ＳＩＬは、球形レンズの一部を切り取った形状をした高屈折率のレンズであり、球面を集光レンズ側に、その反対側の面を集光記録媒体側に向けて配置される。
上記ＳＩＬによる近接場信号を用いて光情報記録、並びに光情報再生を行うには、ＳＩＬ端面と光記録媒体の距離を近接場光が生じる距離（光の波長1/2以下、代表的には200nm程度以下）まで接近させ、かつその距離を一定にさせ、光記録媒体における集光スポットを一定にするフォーカス制御が必要となる。
【０００３】
この種の光記録装置の代表的な技術は、空気ベアリングスライダによる方法である。これは、二群レンズをスライダに乗せ、光記録媒体を回転させることにより、光記録媒体とスライダに設置された二群レンズとの間に空気膜を生じさせ、前記空気膜圧力により二群レンズを浮上させることで、ＳＩＬ端面と光記録媒体の距離を一定にするものである。前記方法は、磁気記録における磁気ヘッドと記録媒体との間隙制御で使われている方法と同様である。
【０００４】
また、光が入射する側の光記録媒体の最表面に潤滑剤を設けることで焦点深度を増加させ、前記空気ベアリングスライダによる間隙制御において、光記録媒体に凹凸やほこりが存在するなど欠陥があった場合でも、フォーカスを安定させるという方法もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来技術には以下のような問題があった。まず、第一に空気ベアリングスライダのみによる方法では、光記録媒体上にある傷や凹みのための外乱に対しては、能動的に制御を行っていないので、フォーカスがはずれてしまうという危険があった。また、回転させないと、ギャップを調整できず、フォーカス制御を行うことは不可能であった。
【０００６】
第二に光が入射する側の光記録媒体の最表面に潤滑剤を設ける方法では、焦点深度を増大させても、焦点深度以上の外乱の要因となる、光記録媒体表面の傷や凹みが存在するなど欠陥がある場合には、やはり、フォーカスがはずれてしまうという危険があった。また、この方法では、光が入射する側の光記録媒体の最表面に潤滑剤を設けることを前提としているので、ＣＤやＤＶＤなどのディスク製造において用いるレジスト膜を塗布したディスクには適用するのが不適当である。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、光記録媒体表面に傷や凹みが存在する場合でも、ディスクの回転を問わず、ＳＩＬ端面と光記録媒体間の距離を一定に保持し、フォーカスがはずれるのを防ぎ、また高密度の記録を可能とし、製造も容易で優れた光記録装置を提供することを目的とする。また、高密度の記録及び／又は再生を可能とする光記録及び／又は再生方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光記録装置は、上記課題を解決するために、光記録媒体に照射すべき光を集光する第１の光学手段と、上記第１の光学手段の開口数よりも大きな開口数を実現するために該第１の光学手段と上記光記録媒体との間に介在させる第２の光学手段と、上記第２の光学手段の端面と上記光記録媒体間のニアフィールド領域内における上記光記録媒体からの戻り光量の線形特性を用いて上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を所定の距離に保つ主制御手段と、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさに対する所定の閾値及び上記戻り光量の線形特性内の制御目標値とを設定する設定手段と、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさが上記所定の閾値より大きいときにその影響を抑制する副制御手段とを備え、上記所定の閾値又は制御目標値に対する上記戻り光量の関係に基づいて上記主制御手段と上記副制御手段を切り替え又は併用する。
【００１０】
本発明に係る光記録及び／又は再生方法は、上記課題を解決するために、光記録媒体に照射すべき光を集光する第１の光学手段の開口数よりも大きな開口数を実現するために該第１の光学手段と上記光記録媒体との間に介在させる第２の光学手段の端面と上記光記録媒体間のニアフィールド領域内における上記光記録媒体からの戻り光量の線形特性を用いて上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を所定の距離に保つ主制御工程と、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさに対する所定の閾値及び上記戻り光量の線形特性内の制御目標値とを設定する設定工程と、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさが上記所定の閾値より大きいときにその影響を抑制する副制御工程とを備え、上記所定の閾値又は制御目標値に対する上記戻り光量の関係に基づいて上記主制御工程と上記副制御工程を切り替え又は併用する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に適宜図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。但し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定することを意味するものではない。
【００１２】
本発明の光記録装置の具体例であり、本発明の光記録及び／又は再生方法を適用できる実施例の構成を図１に示す。この実施例は、レジストが塗布されたガラス原盤表面に情報に応じて変調されたレーザ光を照射して情報をカッティング記録するカッティングマシーンと呼ばれる光記録装置である。
【００１３】
レーザー素子４から出射され、電気−光変換素子（ＥＯＭ）５、偏光板であるアナライザー６及びビームスプリッタ（ＢＳ）７を介して音響光学素子（ＡＯＭ）３に入射した記録用レーザ光LB1は、このＡＯＭ３において変調される。ＡＯＭ３には情報源１からの情報が記録信号発生器２でディジタル化されて入力されており、記録用レーザ光LB1を記録情報に応じて変調する。
【００１４】
ＡＯＭ３により変調されたレーザー光LB2は、コリメーターレンズ１１を通して平行ビームとなり、ビームスピリッター（ＰＢＳ）１２を通して、λ/４板１３に入射される。
【００１５】
λ/４板１３を通過した変調光は、円偏光となり、光ヘッド１４に入射される。この光ヘッド１４は、レジストが塗布されたガラス原盤１５に上記円偏光とされたレーザ光をスポット状に照射する。その際のガラス原盤１５に対する光ヘッド１４のフォーカスはフォーカス制御装置２０により制御され、ガラス原板１５との間隙が一定に保たれる。
【００１６】
光ヘッド１４に入射したレーザー光LB3は、フォーカス制御により大きさを一定に制御されて光スポットをレジストが塗布されたガラス原盤１５上に形成する。この光スポットを用いて、記録情報に応じてレジストが塗布されたガラス原盤１５がカッティングされる。
【００１７】
記録に用いるレーザー素子４からのレーザ光の一部LB4は、ＥＯＭ５及びアナライザ６を通し、ＢＳ７を透過してフォトディテクタ(ＰＤ１)８にて検出される。フォトディテクタ(PD1)８に入射したレーザー光LB4は電気信号に変換され、自動パワー制御装置（ＡＰＣ）９に入力され、その値がＥＯＭ５にフィードバックされ、レーザー素子４のパワーが一定に制御される。従って、ＡＰＣ後の光量は一定量であり、最大光量値１８となる。
【００１８】
一方、光ヘッド１４からの戻り光LB3は、λ/４板１３を通り直線偏光に変換された後、ＰＢＳ１２を通して集光レンズ１６に入力される。集光レンズ１６を通った光LB5は、フォトディテクタ(ＰＤ２)１７に入力され、戻り光量１９として検出される。
【００１９】
フォーカス制御装置２０には、一定量である最大光量１８及び光ヘッド１４からの戻り光量１９が入力される。フォーカス制御装置２０では、一定量である最大光量１８による制御における基準信号が生成され、光ヘッド１４からの戻り光量１９を被制御量として、光ヘッド制御電圧２１を出力し、その電圧により、光ヘッド１４とガラス原盤１５との間隙を一定となるように光ヘッド１４が制御される。詳細については後述する。
【００２０】
なお、制御における基準信号を生成する信号源として一定量である最大光量１８を用いるが、定電圧源により生成し、用いても構わない。
【００２１】
図２には、本実施例で用いた光ヘッド１４の構造を示している。光ヘッド１４は、第１の光学手段である非球面レンズ２４と第２の光学手段である固体浸レンズ（ＳＩＬ）２５の二つの部分から成る（以下、二群レンズと呼ぶ）。二群レンズは、ピエゾ素子２３に取り付けられている。二群レンズに入射するレーザービームLB3は、非球面レンズ２４により集光されてＳＩＬ２５に入射される。
【００２２】
ＳＩＬ２５は、球形レンズの一部を切り取った形状をした高屈折率のレンズであり、球面を非球面レンズ２４側に、その反対側の面をガラス原盤１５に向けて配置される。ＳＩＬ２５を非球面レンズ２４とガラス原盤１５との間に介在させることにより、非球面レンズ２４自体の開口数よりも大きな開口数を実現できる。これにより高密度化のニーズに対応してスポット径をより一層微小化できる。
【００２３】
ＳＩＬ２５に入射した光の内、全反射を起こす角度以上の角度で入射した光は、ＳＩＬ２５内で全反射し、ＳＩＬ２５以外には出ない。しかし、近接場光が生じる距離（一般に光の波長程度以下の距離）にＳＩＬ２５がガラス原盤１５に接近するとエバネセント結合が生じ、全反射していた光の一部が、近接場光としてガラス原盤１５に浸み出し、ＳＩＬ２５内からガラス原盤１５に入射される。ガラス原盤１５に入射した近接場光の一部は、ガラス原盤１５の表面で反射し、再びＳＩＬ２５に戻ってくる。
【００２４】
図３は、ＳＩＬ２５からの戻り光LB3をＰＤ(2)１７で検出したきの光強度（戻り光量(V)）と、ＳＩＬ２５とガラス原盤１５間の距離との関係を示した一例である。本例では、ＳＩＬ２５とガラス原板１５が200nm以上では、近接場光が生じず、全反射するためＳＩＬ２５からの戻り光LB3の強度は一定となっている。しかし、200nm以下では、ＳＩＬ２５に入射した光の一部が近接場光としてガラス原盤１５に透過するため、ＳＩＬ２５からの戻り光LB3の強度は小さくなる。そして、ＳＩＬ２５がガラス原盤１５に接触すると、ＳＩＬ２５に入射した光が全てガラス原盤１５に透過するため、ＳＩＬ２５からの戻り光LB3の強度はゼロ（0.0)となる。
【００２５】
図３よりＳＩＬ２５とガラス原盤１５との距離とＳＩＬの戻り光量LB3とは一対一の関係にあることがわかる。そして、この関係の中で、特に線形領域を使えば、上記距離を制御目標値に制御しやすくなる。
【００２６】
このように本発明では、SI２５とガラス原盤１５との距離を一定に制御するための被制御量として、ＳＩＬ２５の戻り光LB3の光量(V)を用いる。また、ＳＩＬ２５とガラス原盤１５の距離を変化させる駆動手段としては、電気信号をナノオーダーで位置変位に変換しうるピエゾ素子２３を用い、図２に示すように前記ピエゾ素子２３に２群レンズを取り付け、前記戻り光量に応じて２群レンズを移動させることによりＳＩＬ端面とガラス原盤１５の距離を一定となるように、ピエゾ素子２３に制御電圧２２を印可する。本実施例では、150Ｖにて12nm変位するピエゾ素子２３を用い、ピエゾ素子２３に電圧を印加することにより、ガラス原盤１５にＳＩＬ２５を接近させる。
【００２７】
なお、ＳＩＬ２５とガラス原盤１５との距離を一定に制御するための被制御量としては、ＳＩＬ２５とガラス原盤１５との距離を計測する位置センサの計測値を用いても良い。
【００２８】
図４は、図１のフォーカス制御装置２０の内部構造を示す図である。本フォーカス制御装置２０は、ピークホールド回路４４、信号校正部２６、信号設定部(1)４０、信号設定部(2)４２、コンパレータ２９、副制御部３７、主制御部３８、及び制御信号切り替え装置４２から成る。このフォーカス制御装置２０では、入力端子IN1からの戻り光量19及び、入力端子IN2からの最大光量１８を入力値として、制御を行う。そして、切り替え信号(1)３４、切り替え信号(2)３５により、副制御部３７、主制御部３６の各信号を切り替え、ピエゾ素子２３を駆動するための制御電圧２２を出力する。
【００２９】
上記フォーカス制御装置２０での処理の流れを図５に示す。本実施例ではフィードバック制御を用いており、制御対象はピエゾ素子２３、被制御量はＳＩＬ２５の戻り光量１９である。制御ループの前に、最大光量検出値１８及び戻り光量検出値１９に対して前処理部３６にて前処理を行う。本制御の目的は、制御目標値３１に校正後の戻り光量２７を合致させることである。以下、本発明による制御動作を図４〜図７を参照して説明する。
【００３０】
上記前処理部３６での前処理について図６のフローチャートを用いて説明する。先ず、ステップＳ１１において変調記録信号の最大光量信号１８及びＳＩＬ２５の戻り光量１９を測定する。
【００３１】
次に、ステップＳ１２にて戻り光量１９を図４のピークホールド回路４４にてＤＣ電圧に変換する。ピークホールド回路４４を通すことにより、例えば記録信号がＥＦＭや１−７変調であっても、戻り光量１９をＤＣ電圧にすることができ、前記戻り光量１９を被制御量として用いることが可能となる。
【００３２】
また、最大光量信号１８もＤＣ電圧なので、戻り光量検出値１９をＤＣ電圧にすることで、最大光量信号１８と前記戻り光量検出値１９を比較することが可能となる。
【００３３】
ステップＳ１３にて最大光量１８と近接場光を生じない距離における戻り光量１９とが同じ電圧値になるように、信号校正部２６にて校正する。これにより、最大光量検出値１８と戻り光量検出値１９を同じスケールにて信号レベル比較することが可能となる。
【００３４】
ステップＳ１４は、記録レーザー素子４が異常でないか否か調べる処理である。正常な状態では、データ記録動作中において記録用レーザー素子４は、ＡＰＣ９により一定強度で制御されている。しかし、記録用レーザー素子４が不安定な状態になりと、ＡＰＣ９では制御できず、一定強度であるはずの出力のパワーが不安定で小さいパワーに落ちてしまうことがある。このような異常状態がおきると、記録そのものが行えなくなるので、前記異常事態時は、副制御部３７、主制御部３８とは無関係に制御システムそのものを停止する処置をとる。前記異常事態時の検出は、図４の信号設定部(2)４１にて任意に設定した閾値Ｔ３（３３）と最大光量１８の値をコンパレータ２９で比較することで検出できる。
【００３５】
図９は、図４に示した信号設定部(2)４１で設定される信号の一実施例を示す図である。正常な状態であれば、校正後の最大光量２８の値は前記閾値Ｔ３（３３）より大きい値で一定量を示すが、異常な状態では、前記校正後の最大光量２８の値は前記閾値Ｔ３より小さい値となる。
【００３６】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４にて記録用レーザー素子４が正常に一定量で出力されていることが確認された下での校正後の最大光量検出値２８から、閾値Ｔ1、制御目標値３１を任意に設定する。
【００３７】
なお、閾値Ｔ１、制御目標値３１の大小関係は、T1>制御目標値であり、記録用レーザー素子４の異常を検出する閾値Ｔ３とは独立である。また、前記閾値Ｔ１を生成する信号源としては、一定量である最大光量１８を用いたが、定電圧源により生成しても構わない。
【００３８】
図１０は、図４における信号設定部(1)４０で設定された信号の一実施例を示す図である。校正後の最大光量検出値２８は、記録用レーザー素子４が正常であれば一定量であるので、本実施例では、前記校正後の最大光量検出値２８により、閾値Ｔ1、制御目標３１を生成している。なお、閾値Ｔ1、制御目標値３１の設定については、定電圧を用いて設定しても構わない。
【００３９】
以上が、本発明の具体例となる光記録装置がフォーカス制御を行う前に行う信号処理である。
【００４０】
上記前処理が完了した後に、フィードバック制御ループ動作になる。図７には、フォーカス制御を開始して、校正後の戻り光量２７を制御目標値３１に引き込むまでの制御動作手順を示す。
【００４１】
まず、ステップＳ２１にて校正後の戻り光量２７と閾値Ｔ１をコンパレータ２９にて比較する。校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１より大きい場合は、ＳＩＬ２５がガラス原盤１５から近接場光が生じる距離以上に離れていることを示しているので、コンパレータ２は切り替え信号(1)３４を出して、制御信号切り替え装置４２からの出力を副制御部３７からの制御信号とする。すなわち、ステップＳ２２で副制御部３７による副制御処理によりピエゾ素子２３を制御する。具体的には副制御部３７がピエゾ素子２３に電圧をゆっくりとした速度で印加していき、ＳＩＬ２５をガラス原盤１５から近接場光が生じる距離までガラス原盤１５に近づける。
【００４２】
なお、副制御部３７において、ピエゾ素子２３をガラス原盤１５に接近させていく速度は、主制御部３８に切り替えたときに、この主制御部３８で生じるオーバーシュートによりＳＩＬ２５がガラス原盤１５に衝突しないように設定する。
【００４３】
副制御部３７としては、例えば時定数の大きい（1.0秒程度の）積分回路が用いられる。
【００４４】
そして、校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１より小さくなったら、その時点の副制御部３７の制御電圧をホールドし、ステップＳ２３で制御信号切り替え装置４２により主制御部３８からの制御出力に切り替える。主制御部３８は、制御目標値３１と被制御である校正後の戻り光量２７との偏差がゼロとなるように制御電圧を生成する。主制御部３８としては、例えば周波数応答に基づいて設計された位相補償フィルターなどが用いられる。
【００４５】
主制御部３８の出力に副制御部３７のホールド電圧を加えてピエゾ素子２３に印加する。以上により、制御目標値３１と被制御である校正後の戻り光量２７との偏差をゼロとし、ＳＩＬ２５の端面とガラス原盤１５との距離を一定に保つ。
【００４６】
なお、副制御部３７のホールド電圧は、制御中ホールドしたままでもいいし、または、主制御部３８へ切り替え時に、前記主制御部３８に副制御部３７のホールド電圧をコピーして、副制御部３７のホールド電圧を解放し、主制御部３８のみで制御しても良い。
【００４７】
以上が校正後の戻り光量２７を制御目標値３１に引き込むまでの制御動作手順であり、前記引き込み動作以降、主制御部３８によりＳＩＬ２５とガラス原盤１５の距離は一定に制御される。
【００４８】
しかし、実際の制御では外乱が制御ループに加わる。外乱の要因としては、ガラス原盤１５の表面に形成された傷や凹みなどの欠陥（デフェクト）である。本フォーカス制御は、近接場光が生じる距離でＳＩＬ25とガラス原板15の距離を一定に制御することを目的としており、その距離はナノメートル単位である。従って、フォーカス制御処理がマイクロメートル単位である従来のフォーカス制御の場合以上に、ガラス原盤１５の表面の傷や凹み等のディフェクトの影響を強く受け、外乱によりＳＩＬ２５がガラス原盤１５に衝突する可能性がある。従って、外乱が加わっても安定である制御が必要となる。このため、本発明による制御では、これら外乱に対してロバストな制御機構を併せ持っている。
【００４９】
図８には、外乱が制御ループに加わったときの制御動作手順を示す。先ず、ステップＳ３１において、校正後の戻り光量27と閾値Ｔ１を比較する。
【００５０】
図１１は、ガラス原盤１５の表面に傷がある場合の校正後の戻り光量２７の様子を示した図である。ＳＩＬ２５とガラス原盤１５との距離が一定に制御されているときに、ガラス原盤１５の表面に傷がある場合、その部分で実質的にＳＩＬ２５とガラス原盤１５との距離が長くなる。このため、傷がある部分で、被制御量である校正後の戻り光量２７が、図１１における外乱４５、外乱４６のように振られる。
【００５１】
外乱の影響があっても、外乱４５のように校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１より小さいような外乱の場合には、主制御部３８にて外乱による影響を抑制するように制御を行う。
【００５２】
しかし、外乱４６のように校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１より超えるような大きい外乱が加わった場合は、外乱による影響から早く回復させるために、ステップＳ３２で主制御部３８による制御の他に副制御部３７を併用する。
【００５３】
つまり、校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１を超えた時点で、主制御部３８の制御電圧をホールドし、校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１を超えている間は、副制御部３７による制御を行い、主制御部３８のホールド制御電圧値と副制御部３７による制御電圧値の和をピエゾ素子２３に印加することで、外乱による影響を抑制するように制御を行う。
【００５４】
この図８に示した方法を使うことで、本実施の形態の光記録装置では、校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１より上回るような大きい外乱が加わった場合に対してのみ、副制御部３７を併用するので、外乱に対して過剰的に反応して制御を行うことを回避している。さらに、副制御部３７として遅い応答のシステムを用いているので、突発的なパルス状外乱に対しては副制御部３７には追従しないようになっている。
【００５５】
以上の動作により、ガラス原盤１５の表面に傷がある場合でも、突発的なパルス状外乱に対しては追従せず、一定以上の外乱に対して有効に制御を行うことで、外乱の影響を抑制して安定して制御を行うことが可能となる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、光記録媒体の回転を問わず、近接場光が生じる範囲において、対物レンズと光記録媒体との距離を一定に制御し、光記録媒体面における照射光の大きさを一定にすることが可能となり、近接場光を用いた光ディスクの記録、再生が可能となる。また、外乱に対しても安定に制御を行うことが可能となる。
【００５７】
また、本発明によれば、ＣＤやＤＶＤの製造で用いられているカッティングマシーンにおいて、近接場光を用いた情報の記録を可能とし、高密度光ディスクの製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態となる光記録装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記光記録装置を構成する光ヘッドの構成を示す図である。
【図３】光記録媒体とＳＩＬ端面との距離とＳＩＬの戻り光量との関係を示す図である。
【図４】上記光記録装置を構成するフォーカス制御装置の内部構造を示す図である。
【図５】上記フォーカス制御装置での処理の流れを示す図である。
【図６】上記光記録装置におけるフォーカス制御の前処理の手順を説明するフローチャートである。
【図７】上記光記録装置におけるフォーカス制御引き込み動作の手順を説明するフローチャートである。
【図８】上記光記録装置における外乱が加わったときのフォーカス制御手順を説明するフローチャートである。
【図９】上記図４に示したフォーカス制御装置の内部における信号設定部２で設定される信号の一実施例を示す図である。
【図１０】上記図４に示したフォーカス制御装置の内部における信号設定部１で設定される信号の一実施例を示す図である。
【図１１】光記録媒体の表面に傷がある場合の戻り光量の様子を示した図である。
【符号の説明】
１ 情報源、２ 記録信号発生器、３ ＡＯＭ、４ 記録用レーザー素子、５ＥＯＭ、８ フォトディテクター１、１４ 光ヘッド、１５ ガラス原盤、１７ フォトディテクター２、１８ 最大記録光量、１９ 戻り光量、２０ フォーカス制御装置、２３ ピエゾ素子、２４ 非球面レンズ、２５ 固体浸レンズ、２６ 信号校正部、３７ 副制御部、３８ 主制御部、４０ 信号設定部１、４１ 信号設定部２、４２ 制御信号切り替え装置、４４ ピークホールド回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の照射により情報の記録が可能である光記録装置に関し、特に、情報信号を高密度に記録可能な、高開口数の対物レンズを媒体面に近接させて記録する光記録装置において、対物レンズと光記録媒体との距離を所定の値に保つことができる光記録装置に関する。また、本発明は、高開口数の対物レンズと光記録媒体との距離を所定の値に保って、情報を記録及び／又は再生するための光記録及び／又は再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近接場光を利用した記録及び／又は再生を行う代表的な技術は、固体浸レンズ（ソリッド・イマージョン・レンズ、ＳＩＬ）及びこのＳＩＬにレーザー光を入射させるための集光レンズとの、計２つのレンズ（以下、二群レンズと呼ぶ）を組み合わせて行うものである。これは、光ディスクの高密度化のニーズに対応してスポット径をより一層微小化させるために考えられた。ＳＩＬを集光レンズと光ディスクとの間に介在させることにより、集光レンズ自体の開口数よりも大きな開口数を実現できるからである。ＳＩＬは、球形レンズの一部を切り取った形状をした高屈折率のレンズであり、球面を集光レンズ側に、その反対側の面を集光記録媒体側に向けて配置される。
上記ＳＩＬによる近接場信号を用いて光情報記録、並びに光情報再生を行うには、ＳＩＬ端面と光記録媒体の距離を近接場光が生じる距離（光の波長1/2以下、代表的には200nm程度以下）まで接近させ、かつその距離を一定にさせ、光記録媒体における集光スポットを一定にするフォーカス制御が必要となる。
【０００３】
この種の光記録装置の代表的な技術は、空気ベアリングスライダによる方法である。これは、二群レンズをスライダに乗せ、光記録媒体を回転させることにより、光記録媒体とスライダに設置された二群レンズとの間に空気膜を生じさせ、前記空気膜圧力により二群レンズを浮上させることで、ＳＩＬ端面と光記録媒体の距離を一定にするものである。前記方法は、磁気記録における磁気ヘッドと記録媒体との間隙制御で使われている方法と同様である。
【０００４】
また、光が入射する側の光記録媒体の最表面に潤滑剤を設けることで焦点深度を増加させ、前記空気ベアリングスライダによる間隙制御において、光記録媒体に凹凸やほこりが存在するなど欠陥があった場合でも、フォーカスを安定させるという方法もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来技術には以下のような問題があった。まず、第一に空気ベアリングスライダのみによる方法では、光記録媒体上にある傷や凹みのための外乱に対しては、能動的に制御を行っていないので、フォーカスがはずれてしまうという危険があった。また、回転させないと、ギャップを調整できず、フォーカス制御を行うことは不可能であった。
【０００６】
第二に光が入射する側の光記録媒体の最表面に潤滑剤を設ける方法では、焦点深度を増大させても、焦点深度以上の外乱の要因となる、光記録媒体表面の傷や凹みが存在するなど欠陥がある場合には、やはり、フォーカスがはずれてしまうという危険があった。また、この方法では、光が入射する側の光記録媒体の最表面に潤滑剤を設けることを前提としているので、ＣＤやＤＶＤなどのディスク製造において用いるレジスト膜を塗布したディスクには適用するのが不適当である。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、光記録媒体表面に傷や凹みが存在する場合でも、ディスクの回転を問わず、ＳＩＬ端面と光記録媒体間の距離を一定に保持し、フォーカスがはずれるのを防ぎ、また高密度の記録を可能とし、製造も容易で優れた光記録装置を提供することを目的とする。また、高密度の記録及び／又は再生を可能とする光記録及び／又は再生方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光記録装置は、上記課題を解決するために、光記録媒体に照射すべき光を集光する第１の光学手段と、上記第１の光学手段の開口数よりも大きな開口数を実現するために該第１の光学手段と上記光記録媒体との間に介在させる第２の光学手段と、上記第２の光学手段の端面と上記光記録媒体間のニアフィールド領域内における上記光記録媒体からの戻り光量の線形特性を用いて上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を所定の距離に保つ主制御手段と、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさに対する所定の閾値及び上記戻り光量の線形特性内の制御目標値とを設定する設定手段と、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさが上記所定の閾値より大きいときにその影響を抑制する副制御手段とを備え、上記所定の閾値又は制御目標値に対する上記戻り光量の関係に基づいて上記主制御手段と上記副制御手段を切り替え又は併用する。
【００１０】
本発明に係る光記録及び／又は再生方法は、上記課題を解決するために、光記録媒体に照射すべき光を集光する第１の光学手段の開口数よりも大きな開口数を実現するために該第１の光学手段と上記光記録媒体との間に介在させる第２の光学手段の端面と上記光記録媒体間のニアフィールド領域内における上記光記録媒体からの戻り光量の線形特性を用いて上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を所定の距離に保つ主制御工程と、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさに対する所定の閾値及び上記戻り光量の線形特性内の制御目標値とを設定する設定工程と、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさが上記所定の閾値より大きいときにその影響を抑制する副制御工程とを備え、上記所定の閾値又は制御目標値に対する上記戻り光量の関係に基づいて上記主制御工程と上記副制御工程を切り替え又は併用する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に適宜図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。但し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定することを意味するものではない。
【００１２】
本発明の光記録装置の具体例であり、本発明の光記録及び／又は再生方法を適用できる実施例の構成を図１に示す。この実施例は、レジストが塗布されたガラス原盤表面に情報に応じて変調されたレーザ光を照射して情報をカッティング記録するカッティングマシーンと呼ばれる光記録装置である。
【００１３】
レーザー素子４から出射され、電気−光変換素子（ＥＯＭ）５、偏光板であるアナライザー６及びビームスプリッタ（ＢＳ）７を介して音響光学素子（ＡＯＭ）３に入射した記録用レーザ光LB1は、このＡＯＭ３において変調される。ＡＯＭ３には情報源１からの情報が記録信号発生器２でディジタル化されて入力されており、記録用レーザ光LB1を記録情報に応じて変調する。
【００１４】
ＡＯＭ３により変調されたレーザー光LB2は、コリメーターレンズ１１を通して平行ビームとなり、ビームスピリッター（ＰＢＳ）１２を通して、λ/４板１３に入射される。
【００１５】
λ/４板１３を通過した変調光は、円偏光となり、光ヘッド１４に入射される。この光ヘッド１４は、レジストが塗布されたガラス原盤１５に上記円偏光とされたレーザ光をスポット状に照射する。その際のガラス原盤１５に対する光ヘッド１４のフォーカスはフォーカス制御装置２０により制御され、ガラス原板１５との間隙が一定に保たれる。
【００１６】
光ヘッド１４に入射したレーザー光LB3は、フォーカス制御により大きさを一定に制御されて光スポットをレジストが塗布されたガラス原盤１５上に形成する。この光スポットを用いて、記録情報に応じてレジストが塗布されたガラス原盤１５がカッティングされる。
【００１７】
記録に用いるレーザー素子４からのレーザ光の一部LB4は、ＥＯＭ５及びアナライザ６を通し、ＢＳ７を透過してフォトディテクタ(ＰＤ１)８にて検出される。フォトディテクタ(PD1)８に入射したレーザー光LB4は電気信号に変換され、自動パワー制御装置（ＡＰＣ）９に入力され、その値がＥＯＭ５にフィードバックされ、レーザー素子４のパワーが一定に制御される。従って、ＡＰＣ後の光量は一定量であり、最大光量値１８となる。
【００１８】
一方、光ヘッド１４からの戻り光LB3は、λ/４板１３を通り直線偏光に変換された後、ＰＢＳ１２を通して集光レンズ１６に入力される。集光レンズ１６を通った光LB5は、フォトディテクタ(ＰＤ２)１７に入力され、戻り光量１９として検出される。
【００１９】
フォーカス制御装置２０には、一定量である最大光量１８及び光ヘッド１４からの戻り光量１９が入力される。フォーカス制御装置２０では、一定量である最大光量１８による制御における基準信号が生成され、光ヘッド１４からの戻り光量１９を被制御量として、光ヘッド制御電圧２１を出力し、その電圧により、光ヘッド１４とガラス原盤１５との間隙を一定となるように光ヘッド１４が制御される。詳細については後述する。
【００２０】
なお、制御における基準信号を生成する信号源として一定量である最大光量１８を用いるが、定電圧源により生成し、用いても構わない。
【００２１】
図２には、本実施例で用いた光ヘッド１４の構造を示している。光ヘッド１４は、第１の光学手段である非球面レンズ２４と第２の光学手段である固体浸レンズ（ＳＩＬ）２５の二つの部分から成る（以下、二群レンズと呼ぶ）。二群レンズは、ピエゾ素子２３に取り付けられている。二群レンズに入射するレーザービームLB3は、非球面レンズ２４により集光されてＳＩＬ２５に入射される。
【００２２】
ＳＩＬ２５は、球形レンズの一部を切り取った形状をした高屈折率のレンズであり、球面を非球面レンズ２４側に、その反対側の面をガラス原盤１５に向けて配置される。ＳＩＬ２５を非球面レンズ２４とガラス原盤１５との間に介在させることにより、非球面レンズ２４自体の開口数よりも大きな開口数を実現できる。これにより高密度化のニーズに対応してスポット径をより一層微小化できる。
【００２３】
ＳＩＬ２５に入射した光の内、全反射を起こす角度以上の角度で入射した光は、ＳＩＬ２５内で全反射し、ＳＩＬ２５以外には出ない。しかし、近接場光が生じる距離（一般に光の波長程度以下の距離）にＳＩＬ２５がガラス原盤１５に接近するとエバネセント結合が生じ、全反射していた光の一部が、近接場光としてガラス原盤１５に浸み出し、ＳＩＬ２５内からガラス原盤１５に入射される。ガラス原盤１５に入射した近接場光の一部は、ガラス原盤１５の表面で反射し、再びＳＩＬ２５に戻ってくる。
【００２４】
図３は、ＳＩＬ２５からの戻り光LB3をＰＤ(2)１７で検出したきの光強度（戻り光量(V)）と、ＳＩＬ２５とガラス原盤１５間の距離との関係を示した一例である。本例では、ＳＩＬ２５とガラス原板１５が200nm以上では、近接場光が生じず、全反射するためＳＩＬ２５からの戻り光LB3の強度は一定となっている。しかし、200nm以下では、ＳＩＬ２５に入射した光の一部が近接場光としてガラス原盤１５に透過するため、ＳＩＬ２５からの戻り光LB3の強度は小さくなる。そして、ＳＩＬ２５がガラス原盤１５に接触すると、ＳＩＬ２５に入射した光が全てガラス原盤１５に透過するため、ＳＩＬ２５からの戻り光LB3の強度はゼロ（0.0)となる。
【００２５】
図３よりＳＩＬ２５とガラス原盤１５との距離とＳＩＬの戻り光量LB3とは一対一の関係にあることがわかる。そして、この関係の中で、特に線形領域を使えば、上記距離を制御目標値に制御しやすくなる。
【００２６】
このように本発明では、SI２５とガラス原盤１５との距離を一定に制御するための被制御量として、ＳＩＬ２５の戻り光LB3の光量(V)を用いる。また、ＳＩＬ２５とガラス原盤１５の距離を変化させる駆動手段としては、電気信号をナノオーダーで位置変位に変換しうるピエゾ素子２３を用い、図２に示すように前記ピエゾ素子２３に２群レンズを取り付け、前記戻り光量に応じて２群レンズを移動させることによりＳＩＬ端面とガラス原盤１５の距離を一定となるように、ピエゾ素子２３に制御電圧２２を印可する。本実施例では、150Ｖにて12nm変位するピエゾ素子２３を用い、ピエゾ素子２３に電圧を印加することにより、ガラス原盤１５にＳＩＬ２５を接近させる。
【００２７】
なお、ＳＩＬ２５とガラス原盤１５との距離を一定に制御するための被制御量としては、ＳＩＬ２５とガラス原盤１５との距離を計測する位置センサの計測値を用いても良い。
【００２８】
図４は、図１のフォーカス制御装置２０の内部構造を示す図である。本フォーカス制御装置２０は、ピークホールド回路４４、信号校正部２６、信号設定部(1)４０、信号設定部(2)４２、コンパレータ２９、副制御部３７、主制御部３８、及び制御信号切り替え装置４２から成る。このフォーカス制御装置２０では、入力端子IN1からの戻り光量19及び、入力端子IN2からの最大光量１８を入力値として、制御を行う。そして、切り替え信号(1)３４、切り替え信号(2)３５により、副制御部３７、主制御部３６の各信号を切り替え、ピエゾ素子２３を駆動するための制御電圧２２を出力する。
【００２９】
上記フォーカス制御装置２０での処理の流れを図５に示す。本実施例ではフィードバック制御を用いており、制御対象はピエゾ素子２３、被制御量はＳＩＬ２５の戻り光量１９である。制御ループの前に、最大光量検出値１８及び戻り光量検出値１９に対して前処理部３６にて前処理を行う。本制御の目的は、制御目標値３１に校正後の戻り光量２７を合致させることである。以下、本発明による制御動作を図４〜図７を参照して説明する。
【００３０】
上記前処理部３６での前処理について図６のフローチャートを用いて説明する。先ず、ステップＳ１１において変調記録信号の最大光量信号１８及びＳＩＬ２５の戻り光量１９を測定する。
【００３１】
次に、ステップＳ１２にて戻り光量１９を図４のピークホールド回路４４にてＤＣ電圧に変換する。ピークホールド回路４４を通すことにより、例えば記録信号がＥＦＭや１−７変調であっても、戻り光量１９をＤＣ電圧にすることができ、前記戻り光量１９を被制御量として用いることが可能となる。
【００３２】
また、最大光量信号１８もＤＣ電圧なので、戻り光量検出値１９をＤＣ電圧にすることで、最大光量信号１８と前記戻り光量検出値１９を比較することが可能となる。
【００３３】
ステップＳ１３にて最大光量１８と近接場光を生じない距離における戻り光量１９とが同じ電圧値になるように、信号校正部２６にて校正する。これにより、最大光量検出値１８と戻り光量検出値１９を同じスケールにて信号レベル比較することが可能となる。
【００３４】
ステップＳ１４は、記録レーザー素子４が異常でないか否か調べる処理である。正常な状態では、データ記録動作中において記録用レーザー素子４は、ＡＰＣ９により一定強度で制御されている。しかし、記録用レーザー素子４が不安定な状態になりと、ＡＰＣ９では制御できず、一定強度であるはずの出力のパワーが不安定で小さいパワーに落ちてしまうことがある。このような異常状態がおきると、記録そのものが行えなくなるので、前記異常事態時は、副制御部３７、主制御部３８とは無関係に制御システムそのものを停止する処置をとる。前記異常事態時の検出は、図４の信号設定部(2)４１にて任意に設定した閾値Ｔ３（３３）と最大光量１８の値をコンパレータ２９で比較することで検出できる。
【００３５】
図９は、図４に示した信号設定部(2)４１で設定される信号の一実施例を示す図である。正常な状態であれば、校正後の最大光量２８の値は前記閾値Ｔ３（３３）より大きい値で一定量を示すが、異常な状態では、前記校正後の最大光量２８の値は前記閾値Ｔ３より小さい値となる。
【００３６】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４にて記録用レーザー素子４が正常に一定量で出力されていることが確認された下での校正後の最大光量検出値２８から、閾値Ｔ1、制御目標値３１を任意に設定する。
【００３７】
なお、閾値Ｔ１、制御目標値３１の大小関係は、T1>制御目標値であり、記録用レーザー素子４の異常を検出する閾値Ｔ３とは独立である。また、前記閾値Ｔ１を生成する信号源としては、一定量である最大光量１８を用いたが、定電圧源により生成しても構わない。
【００３８】
図１０は、図４における信号設定部(1)４０で設定された信号の一実施例を示す図である。校正後の最大光量検出値２８は、記録用レーザー素子４が正常であれば一定量であるので、本実施例では、前記校正後の最大光量検出値２８により、閾値Ｔ1、制御目標３１を生成している。なお、閾値Ｔ1、制御目標値３１の設定については、定電圧を用いて設定しても構わない。
【００３９】
以上が、本発明の具体例となる光記録装置がフォーカス制御を行う前に行う信号処理である。
【００４０】
上記前処理が完了した後に、フィードバック制御ループ動作になる。図７には、フォーカス制御を開始して、校正後の戻り光量２７を制御目標値３１に引き込むまでの制御動作手順を示す。
【００４１】
まず、ステップＳ２１にて校正後の戻り光量２７と閾値Ｔ１をコンパレータ２９にて比較する。校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１より大きい場合は、ＳＩＬ２５がガラス原盤１５から近接場光が生じる距離以上に離れていることを示しているので、コンパレータ２は切り替え信号(1)３４を出して、制御信号切り替え装置４２からの出力を副制御部３７からの制御信号とする。すなわち、ステップＳ２２で副制御部３７による副制御処理によりピエゾ素子２３を制御する。具体的には副制御部３７がピエゾ素子２３に電圧をゆっくりとした速度で印加していき、ＳＩＬ２５をガラス原盤１５から近接場光が生じる距離までガラス原盤１５に近づける。
【００４２】
なお、副制御部３７において、ピエゾ素子２３をガラス原盤１５に接近させていく速度は、主制御部３８に切り替えたときに、この主制御部３８で生じるオーバーシュートによりＳＩＬ２５がガラス原盤１５に衝突しないように設定する。
【００４３】
副制御部３７としては、例えば時定数の大きい（1.0秒程度の）積分回路が用いられる。
【００４４】
そして、校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１より小さくなったら、その時点の副制御部３７の制御電圧をホールドし、ステップＳ２３で制御信号切り替え装置４２により主制御部３８からの制御出力に切り替える。主制御部３８は、制御目標値３１と被制御である校正後の戻り光量２７との偏差がゼロとなるように制御電圧を生成する。主制御部３８としては、例えば周波数応答に基づいて設計された位相補償フィルターなどが用いられる。
【００４５】
主制御部３８の出力に副制御部３７のホールド電圧を加えてピエゾ素子２３に印加する。以上により、制御目標値３１と被制御である校正後の戻り光量２７との偏差をゼロとし、ＳＩＬ２５の端面とガラス原盤１５との距離を一定に保つ。
【００４６】
なお、副制御部３７のホールド電圧は、制御中ホールドしたままでもいいし、または、主制御部３８へ切り替え時に、前記主制御部３８に副制御部３７のホールド電圧をコピーして、副制御部３７のホールド電圧を解放し、主制御部３８のみで制御しても良い。
【００４７】
以上が校正後の戻り光量２７を制御目標値３１に引き込むまでの制御動作手順であり、前記引き込み動作以降、主制御部３８によりＳＩＬ２５とガラス原盤１５の距離は一定に制御される。
【００４８】
しかし、実際の制御では外乱が制御ループに加わる。外乱の要因としては、ガラス原盤１５の表面に形成された傷や凹みなどの欠陥（デフェクト）である。本フォーカス制御は、近接場光が生じる距離でＳＩＬ25とガラス原板15の距離を一定に制御することを目的としており、その距離はナノメートル単位である。従って、フォーカス制御処理がマイクロメートル単位である従来のフォーカス制御の場合以上に、ガラス原盤１５の表面の傷や凹み等のディフェクトの影響を強く受け、外乱によりＳＩＬ２５がガラス原盤１５に衝突する可能性がある。従って、外乱が加わっても安定である制御が必要となる。このため、本発明による制御では、これら外乱に対してロバストな制御機構を併せ持っている。
【００４９】
図８には、外乱が制御ループに加わったときの制御動作手順を示す。先ず、ステップＳ３１において、校正後の戻り光量27と閾値Ｔ１を比較する。
【００５０】
図１１は、ガラス原盤１５の表面に傷がある場合の校正後の戻り光量２７の様子を示した図である。ＳＩＬ２５とガラス原盤１５との距離が一定に制御されているときに、ガラス原盤１５の表面に傷がある場合、その部分で実質的にＳＩＬ２５とガラス原盤１５との距離が長くなる。このため、傷がある部分で、被制御量である校正後の戻り光量２７が、図１１における外乱４５、外乱４６のように振られる。
【００５１】
外乱の影響があっても、外乱４５のように校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１より小さいような外乱の場合には、主制御部３８にて外乱による影響を抑制するように制御を行う。
【００５２】
しかし、外乱４６のように校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１より超えるような大きい外乱が加わった場合は、外乱による影響から早く回復させるために、ステップＳ３２で主制御部３８による制御の他に副制御部３７を併用する。
【００５３】
つまり、校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１を超えた時点で、主制御部３８の制御電圧をホールドし、校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１を超えている間は、副制御部３７による制御を行い、主制御部３８のホールド制御電圧値と副制御部３７による制御電圧値の和をピエゾ素子２３に印加することで、外乱による影響を抑制するように制御を行う。
【００５４】
この図８に示した方法を使うことで、本実施の形態の光記録装置では、校正後の戻り光量２７が閾値Ｔ１より上回るような大きい外乱が加わった場合に対してのみ、副制御部３７を併用するので、外乱に対して過剰的に反応して制御を行うことを回避している。さらに、副制御部３７として遅い応答のシステムを用いているので、突発的なパルス状外乱に対しては副制御部３７には追従しないようになっている。
【００５５】
以上の動作により、ガラス原盤１５の表面に傷がある場合でも、突発的なパルス状外乱に対しては追従せず、一定以上の外乱に対して有効に制御を行うことで、外乱の影響を抑制して安定して制御を行うことが可能となる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、光記録媒体の回転を問わず、近接場光が生じる範囲において、対物レンズと光記録媒体との距離を一定に制御し、光記録媒体面における照射光の大きさを一定にすることが可能となり、近接場光を用いた光ディスクの記録、再生が可能となる。また、外乱に対しても安定に制御を行うことが可能となる。
【００５７】
また、本発明によれば、ＣＤやＤＶＤの製造で用いられているカッティングマシーンにおいて、近接場光を用いた情報の記録を可能とし、高密度光ディスクの製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態となる光記録装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記光記録装置を構成する光ヘッドの構成を示す図である。
【図３】光記録媒体とＳＩＬ端面との距離とＳＩＬの戻り光量との関係を示す図である。
【図４】上記光記録装置を構成するフォーカス制御装置の内部構造を示す図である。
【図５】上記フォーカス制御装置での処理の流れを示す図である。
【図６】上記光記録装置におけるフォーカス制御の前処理の手順を説明するフローチャートである。
【図７】上記光記録装置におけるフォーカス制御引き込み動作の手順を説明するフローチャートである。
【図８】上記光記録装置における外乱が加わったときのフォーカス制御手順を説明するフローチャートである。
【図９】上記図４に示したフォーカス制御装置の内部における信号設定部２で設定される信号の一実施例を示す図である。
【図１０】上記図４に示したフォーカス制御装置の内部における信号設定部１で設定される信号の一実施例を示す図である。
【図１１】光記録媒体の表面に傷がある場合の戻り光量の様子を示した図である。
【符号の説明】
１ 情報源、２ 記録信号発生器、３ ＡＯＭ、４ 記録用レーザー素子、５ＥＯＭ、８ フォトディテクター１、１４ 光ヘッド、１５ ガラス原盤、１７ フォトディテクター２、１８ 最大記録光量、１９ 戻り光量、２０ フォーカス制御装置、２３ ピエゾ素子、２４ 非球面レンズ、２５ 固体浸レンズ、２６ 信号校正部、３７ 副制御部、３８ 主制御部、４０ 信号設定部１、４１ 信号設定部２、４２ 制御信号切り替え装置、４４ ピークホールド回路
Claims (13)
- 光記録媒体に照射すべき光を集光する第１の光学手段と、
上記第１の光学手段の開口数よりも大きな開口数を実現するために該第１の光学手段と上記光記録媒体との間に介在させる第２の光学手段と、
上記第２の光学手段の端面と上記光記録媒体間のニアフィールド領域内における上記光記録媒体からの戻り光量の線形特性を用いて上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を所定の距離に保つ主制御手段と、
上記光記録媒体からの戻り光量の大きさに対する所定の閾値及び上記戻り光量の線形特性内の制御目標値とを設定する設定手段と、
上記光記録媒体からの戻り光量の大きさが上記所定の閾値より大きいときにその影響を抑制する副制御手段とを備え、
上記所定の閾値又は制御目標値に対する上記戻り光量の関係に基づいて上記主制御手段と上記副制御手段を切り替え又は併用することを特徴とする光記録装置。 - 上記光記録媒体に対する上記第２の光学手段のフォーカス制御を開始して上記戻り光量を上記制御目標値に引き込むまでの引き込み制御動作中、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさが上記所定の閾値より大きいときには、上記副制御手段を用いて上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を上記所定の距離にすることを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
- 上記光記録媒体に対する上記第２の光学手段のフォーカス制御を開始して上記戻り光量を上記制御目標値に引き込むまでの引き込み制御動作中に上記戻り光量の大きさが上記所定の閾値より小さくなったときには、上記副制御手段から上記主制御手段に切り替え、上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を上記所定の距離に保つことを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
- 上記光記録媒体に対する上記第２の光学手段のフォーカス制御を開始して上記戻り光量を上記制御目標値に引き込むまでの引き込み制御動作の完了後、上記戻り光量が上記所定の閾値より大きくなったときには、上記主制御手段と上記副制御手段とを併用して上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を上記所定の距離に保つことを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
- 上記引き込み制御動作完了後、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさが所定の閾値より大きくなるのは上記光記録媒体上にある傷、凹みのための外乱による影響であることを特徴とする請求項４記載の光記録装置。
- 上記光源から出射される光の強度を検出する検出手段を備え、この検出手段により検出された光の強度が記録のために不足しているとき、上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離が上記光源からの光が近接場光となる距離になるのを、上記主制御手段及び副制御手段の動作とは無関係に禁止することを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
- 上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を変化させる駆動手段として、上記第２の光学手段と上記第１の光学手段を取り付けているピエゾ素子を用いることを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
- 光記録媒体に照射すべき光を集光する第１の光学手段の開口数よりも大きな開口数を実現するために該第１の光学手段と上記光記録媒体との間に介在させる第２の光学手段の端面と上記光記録媒体間のニアフィールド領域内における上記光記録媒体からの戻り光量の線形特性を用いて上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を所定の距離に保つ主制御工程と、
上記光記録媒体からの戻り光量の大きさに対する所定の閾値及び上記戻り光量の線形特性内の制御目標値とを設定する設定工程と、
上記光記録媒体からの戻り光量の大きさが上記所定の閾値より大きいときにその影響を抑制する副制御工程とを備え、
上記所定の閾値又は制御目標値に対する上記戻り光量の関係に基づいて上記主制御工程と上記副制御工程を切り替え又は併用することを特徴とする光記録及び／又は再生方法。 - 上記光記録媒体に対する上記第２の光学手段のフォーカス制御を開始して上記戻り光量を上記制御目標値に引き込むまでの引き込み制御動作中、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさが上記所定の閾値より大きいときには、上記副制御工程を用いて上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を上記所定の距離にすることを特徴とする請求項８記載の光記録及び／又は再生方法。
- 上記光記録媒体に対する上記第２の光学手段のフォーカス制御を開始して上記戻り光量を上記制御目標値に引き込むまでの引き込み制御動作中に上記戻り光量の大きさが上記所定の閾値より小さくなったときには、上記副制御工程から上記主制御工程に切り替え、上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を上記所定の距離に保つことを特徴とする請求項８記載の光記録及び／又は再生方法。
- 上記光記録媒体に対する上記第２の光学手段のフォーカス制御を開始して上記戻り光量を上記制御目標値に引き込むまでの引き込み制御動作の完了後、上記戻り光量が上記所定の閾値より大きくなったときには、上記主制御工程と上記副制御工程とを併用して上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離を上記所定の距離に保つことを特徴とする請求項８記載の光記録及び／又は再生方法。
- 上記引き込み制御動作完了後、上記光記録媒体からの戻り光量の大きさが所定の閾値より大きくなるのは上記光記録媒体上にある傷、凹みのための外乱による影響であることを特徴とする請求項１１記載の光記録及び／又は再生方法。
- 上記光源から出射される光の強度を検出する検出工程を備え、この検出工程により検出された光の強度が記録のために不足しているとき、上記第２の光学手段と上記光記録媒体との距離が上記光源からの光が近接場光となる距離になるのを、上記主制御工程及び副制御工程とは無関係に禁止することを特徴とする請求項８記載の光記録及び／又は再生方法。
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