JP4240661B2 - Recording and / or reproducing apparatus and recording and / or reproducing method - 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所定のレーザパワーとした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。
【0004】
また、光ディスクに情報信号を記録する場合や光ディスクに記録されている情報信号を消去する場合には、所定の記録用のレーザパワーや消去用のレーザパワーとした記録用レーザ光や消去用レーザ光を光ディスクの所望位置に集光させる。この記録用レーザ光や消去用レーザ光の照射により、光ディスクにおいて記録や消去の対象とされている領域の温度が上昇され、情報信号の記録が可能になり、また情報信号が消去される。
【0005】
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データの記録や再生をすることができる。
【0006】
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、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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
【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は劣化する。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。
【0013】
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せて、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、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間に形成される空気層の厚さは一定とならず、たとえスライダーの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。
【0014】
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が所定値よりも小さくなっている場合に、通常の記録用のレーザパワー或いは消去用のレーザパワーを与えてしまうと、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の結合効率が高くなっていることから、光ディスクには必要以上の光エネルギが伝達されてしまう。必要以上の光エネルギが伝達されてしまうと、情報信号の記録や消去を行おうとしている領域をはみ出して加熱領域が広がってしまい、結果的に隣の記録トラックの情報信号は消去されてしまう。
【0015】
また逆にソリッドイマージョンレンズと光ディスクとが所定の間隔より離間されている場合に、通常の記録用のレーザパワー或いは消去用のレーザパワーを与えても、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の結合効率が低くなっていることから、光ディスクには十分に光エネルギが伝達されない。これでは、情報信号の記録や消去をしようとする領域が十分に加熱されず、情報信号の記録や消去はできない。
【0016】
また、上述したようなソリッドイマージョンレンズと光ディスクとが所定の間隔より近接していることにより、情報信号の記録時や消去時だけでなく、再生パワーマージンが狭められ、また、再生時においてもS/N比が低下するといった問題をまねくことになる。
【0017】
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の距離が所定値からずれているような場合であっても、情報信号の記録、再生、又は消去を確実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。
【0018】
【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、上述した課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、レーザ光の光強度を変化させる光強度変手段と、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を検出して距離情報を出力する距離検出手段と、距離情報に基づいて光強度変化手段を制御して、出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にする光強度制御手段とを備え、距離検出手段は、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制御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部と、戻り光検出部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記距離情報を取得する距離情報取得部とを備える。
【0019】
このような構成を有する記録及び/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当該信号記録媒体との間の距離を示す距離情報を、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制御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に応じて得られる距離検出信号に基づいて距離検出手段により取得し、光強度制御手段により、この距離情報に基づいてレーザ光の光強度を変化させる光強度変化手段を制御して、出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にする。
【0020】
これにより、光学レンズと信号記録媒体との間の距離が所定の距離からずれているような場合であっても、信号記録媒体上には常に所定の光強度とされたレーザ光が照射される。
【0021】
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、光源から出射される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、光学レンズと信号記録媒体との間の距離の検出結果に基づいて出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にする。本発明に係る記録及び/又は再生方法は、この光学レンズと信号記録媒体との間の距離を、光源のレーザ光の出力を一定にして、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制御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に応じた距離検出信号基づいて検出する。
【0022】
これにより、光学レンズと信号記録媒体との間の距離が所定の距離からずれているような場合であっても、信号記録媒体上には常に所定の光強度とされたレーザ光が照射される。
【0023】
【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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
また、図1中に示すように、処理回路16の出力信号が入力されるサーボ制御部19及び光源駆動部20は、光学ピックアップ10を備える光ディスク装置の構成部分である。
【0027】
ここで、光源駆動部20は、光源11から出射されるレーザ光の光強度を変化させる光強度変化手段として機能し、また、処理回路16は、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離を検出して距離情報を出力する距離検出手段として機能し、また、サーボ制御部19は、距離情報に基づいて光源駆動部20を制御して、ソリッドイマージョンレンズ14の出射面14aから出射されて光ディスク100上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にする光強度制御手段として機能する。
【0028】
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。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との距離を検出して、その距離に応じて光源11のレーザパワーを制御して、光ディスク100上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にしている。
【0029】
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、後述する光ディスク100に形成されている凹溝部からなる距離検出用パターンにより検出している。
【0030】
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、例えばガラス基板やアルミニウム基板を基板として形成されているものであってもよい。
【0031】
また、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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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た距離検出用戻り光の光量の変化に応じて、光源11のレーザパワーを制御している。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との間の距離の検出については後述する。
【0035】
光源11は、光源駆動部20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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
このようなことから、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との間の距離に応じて光源11のレーザパワーが制御され、光ディスク100に照射されるレーザ光の光強度を所定の強度にしている。
【0051】
ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離の検出については、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用戻り光から取得しており、詳細については後述する。
【0052】
対物レンズ13により収束されたレーザ光は、スライダー17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。
【0053】
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に記録されている情報信号により変調される。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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、この距離検出信号から距離情報を得る。
【0057】
処理回路16は、距離検出信号から、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との間の距離を示す距離情報を得ている。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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の構成及び屈折率、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。
【0061】
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。
【0062】
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から距離情報を取得している。処理回路16は、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、距離情報を得ている。
【0063】
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に示したように、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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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、距離情報が算出される。処理回路16は、この距離情報をサーボ制御部19に出力する。
【0070】
サーボ制御部19は、距離情報に対応された制御信号を光源駆動部20に出力して、当該光源駆動部20を制御し、光源11に供給される駆動用電流の供給量を制御する。
【0071】
光源11は、光源駆動部20から供給される駆動用電流の供給量に応じたレーザパワーとしてレーザ光を出射する。具体的には、光源11は、駆動用電流の供給量に応じて、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100とが所定の距離より離間されている場合には、それに応じてレーザパワーが増加されて、また、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100とが所定の距離より近接されている場合には、それに応じてレーザパワーが減少される。
【0072】
このように、光源11から出力されたレーザ光は、距離情報に基づいて、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離に応じたレーザパワーに制御されている。
【0073】
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。
【0074】
そして、光学ピックアップ10は、距離情報に基づいて光源11のレーザパワーがソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離に対応されたレーザパワーに制御されている。これにより、光ディスク100上に照射されるレーザ光の光強度は、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離に拘わらず、所定の光強度とされる。
【0075】
よって、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、光ディスク100上に最適な光強度のレーザ光を集光することができ、これにより、劣化することなく光ディスク100に対する情報信号の記録、再生、又は消去をすることができる。
【0076】
例えば、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100とが所定の距離よりも近接されているといった距離情報を取得した場合には、サーボ制御部19は、光源駆動部20から光源11への駆動用電流の供給量を制御して、光源11のレーザパワーを小さくする。これにより、光ディスク100に照射されたレーザ光は、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離に応じて光強度が弱められたものとなる。これにより、光学ピックアップ10は、例えばソリッドイマージョンレンズと光ディスクとが所定の間隔よりも近接されていても、通常の記録用のレーザパワー或いは消去用のレーザパワーを与えてしまうといったことを防止し、隣の記録トラックの情報信号が消去されてしまうといったことを防止することができる。
【0077】
例えば、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100とが所定の距離よりも離間されているといった距離情報を取得した場合には、サーボ制御部19は、光源駆動部20から光源11への駆動用電流の供給量を制御して、光源11のレーザパワーを大きくする。これにより、光ディスク100に照射されたレーザ光は、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離に応じて光強度が強められたものとなる。これにより、光学ピックアップ10は、例えばソリッドイマージョンレンズと光ディスクとが所定の間隔よりも離間されていても、光ディスク100上に照射されてレーザ光の光強度が弱いために記録や消去をしようとする領域が十分に加熱されずに、情報信号の記録や消去ができなくなるといったことを防止することができる。
【0078】
さらに、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との間の距離に対応して光ディスク100上に照射されたレーザ光を最適な光強度とすることができるので、レーザ光のパワーマージンを広げることもできる。
【0079】
また、光学ピックアップ10は、セクタにおいてヘッダーをなすサーボ領域内に凹溝部100aが形成されている距離検出領域毎にソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離を検出しているので、セクタ毎にレーザパワーを管理し、容易にその管理をすることができる。
【0080】
なお、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、距離情報を得ることもできる。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を参照して距離情報を得ることにより、距離情報は信頼性の高いものとして得られる。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のピッチ及び線速度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。
【0081】
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各距離検出信号から距離情報を得ることもできる。
【0082】
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。)から距離情報を得ることができない場合、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。)から距離情報を得ることができる。
【0083】
さらに、次のような原理に基づいても、第1及び第2の距離検出信号から距離情報を得ることができる。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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から距離情報を得ることができる。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、その差分から距離情報を得ることができる。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
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から距離情報を取得することとすることにより、距離検出用領域を走査している際において、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との間の距離を正確に把握することができる。
【0095】
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の距離検出用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距離情報を得ることができる。
【0096】
また、上述の実施の形態において、光強度変化手段は、光源駆動部20として構成されているがこれに限定されることはない。図7には、他の構成からなる光強度変化手段を備えている光学ピックアップ10を示している。
【0097】
図7に示すように、光学ピックアップ10は、光強度検出手段として、光源11から出射されるレーザ光の光路上に音響光学変換器(AOモジュレータ)21を配置している。
【0098】
この図7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、光源駆動部20に代えて音響光学変換器21を備え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7中において同一の番号を付して、説明は省略する。
【0099】
音響光学変換器21は、透過光の光量を変化させる光学部材である。具体的には、音響光学変換器21は、光学エネルギを音響エネルギに変換することにより、透過光の光量を変化させる。この音響光学変換器21は、光源11から出射されるレーザ光の光路上であって、例えば、当該光源11とビームスプリッタ12との間の配置されている。
【0100】
この音響光学変換器21を制御するサーボ制御部19は、距離情報に応じた制御信号を音響光学変換器21に出力して、当該音響光学変換器21における透過光の光量を変化させる。
【0101】
これにより、光源11から出射されたレーザ光は、処理回路16で検出される距離情報に応じて制御される音響光学変換器21において、透過される光量が変化され、ビームスプリッタ12、対物レンズ13、及びソリッドイマージョンレンズ14を介して、光ディスク100上に集光される。
【0102】
よって、光ディスク100に照射されたレーザ光は、音響光学変換器21において距離情報に基づいて制御されたものであるので、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離に対応され、最適な光強度とされる。
【0103】
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、光ディスク100上に所定の光強度としてレーザ光を集光することができ、劣化することなく光ディスク100に対する情報信号の記録、再生、又は消去をすることができる。
【0104】
例えば、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100とが所定の間隔よりも近接されているといった距離情報を取得した場合には、サーボ制御部19は、当該音響光学変換器21における透過光の光量を減少させるように、音響光学変換器21を制御する。これにより、光ディスク100に照射されたレーザ光は、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離に応じて光強度が弱くされたものとなる。
【0105】
また、上述の実施の形態において、距離検出手段は、光ディスク100に形成されている凹溝部100a上を光スポットを走査した際に距離検出用戻り光の光量に基づいて行っている。しかし、距離検出手段は、これに限定されることはない。図8には、他の構成からなる距離検出手段を備えている光学ピックアップ10を示している。
【0106】
図8に示すように、光学ピックアップ10は、距離検出手段として、帯電部22及び距離検出部23を備えている。
【0107】
この図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、処理回路16において検出される距離検出信号から距離情報を取得することに代えて帯電部22及び距離検出部23により距離情報を取得す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。
【0108】
帯電部22は、導電性材料によりソリッドイマージョンレンズ14の出射面14aに形成され、光ディスク100に形成されている導電性材料とから静電容量を形成する部分であり、距離検出部23は、静電容量を検出する静電容量検出機能、及び静電容量検出機能により検出した静電容量から距離情報を取得する距離情報取得機能を有する。
【0109】
このように構成された距離検出手段は、光ディスク100に照射されるレーザ光の光強度の制御を、帯電部22及び光ディスク100の導電性材料による形成部分(以下、光ディスク側帯電部)101に形成された静電容量に基づいて得た距離情報により行っている。
【0110】
帯電部22は、ソリッドイマージョンレンズ14の出射面14a上からスライダー17の空気層形成面17a上に亘り、一体として薄膜とされて形成されている。この帯電部22は、例えば、アルミニウムにより形成されている。また、
光ディスク100における光ディスク側帯電部101は、例えば、光ディスク100において記録膜や反射膜として形成されている部分である。記録膜は、光ディスク100において例えばTbFeCoにより形成されている。また、反射膜は、光ディスク100において例えばアルミニウムにより形成されている。
【0111】
距離検出部23は、上述したように、静電容量を検出する静電容量検出機能と、静電容量検出機能により検出した静電容量から距離情報を取得する距離情報取得機能とを有している。なお、この距離検出部23は、本例のように、光学ピックアップ10の一部として構成されてもよく、また、光学ピックアップ10を備える光ディスク装置の一部として構成されてもよい。
【0112】
距離検出部23は、帯電部22と光ディスク側帯電部101とから形成された静電容量を検出して、その静電容量の値から距離情報を得ることができる。そして、距離検出部23は、静電容量の値から得た距離情報をサーボ制御部19に出力する。
【0113】
具体的には、距離検出部23は、静電容量の値に基づいて、以下のようにして、距離情報を取得する。
【0114】
静電容量の値(C)は、その帯電部22と光ディスク側帯電部101における対向される面の面積をSとし、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、より具体的には帯電部22と光ディスク側帯電部101との間の距離をhとしたとき、(1)式により示される。
【0115】
C=ε0・εr・S/h ・・・(1)
ただし、ε0は真空誘電率(8.854×10-2(F/m))、εrは比誘電率(空気中ではほぼ1)である。
【0116】
この(1)式により、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離の変化が、静電容量の値Cに変化を与えるのがわかる。
【0117】
静電容量値Cを示す電圧信号が、図示しないVOC(電圧制御発振器)に供給される。ここで、VOCは、距離検出部23の一部を構成するものである。VOCは、例えばLC発振器からなっており、この電圧信号の示す静電容量値CとVOC内部の一定値のインダクタンスLとに基づいて、(2)式に示す発振周波数fの信号を出力する。
【0118】
f=1/2π(LC)1/2 ・・・(2)
よって、VOC内部のインダクタンスLと、(1)式により得られる静電容量値Cとから、(2)式により、発振周波数fを得ることができる。
【0119】
VOCの出力信号は、図示しないVCXO(電圧制御発振器)から出力された基準周波数の信号と共に、図示しない周波数位相比較器としてのPLL(Phase Locked Loop)に供給される。ここで、VCXO及びPLLも距離検出部23の一部を構成している。
【0120】
PLLは、VCOの出力信号の周波数及び位相とVCXOの出力信号の周波数及び位相とを比較し、両者の周波数及び位相の誤差に応じた信号を出力する。このPLLの出力信号は、位相補償回路により位相補償され、図示しない増幅器により増幅されて、距離情報としてサーボ制御部19に出力される。ここで、位相補償回路及び増幅器も距離検出部23の一部を構成している。
【0121】
距離検出部23は、具体的には以上のような構成により、静電容量の値に基づいて、距離情報を取得している。
【0122】
このように距離検出部23において取得された距離情報がサーボ制御部19に出力され、サーボ制御部19は、図1に示した光学ピックアップ10の場合と同様に、距離情報に応じた制御信号を光源駆動部20に出力して、光源11のレーザパワーを制御する。
【0123】
よって、光学ピックアップ10は、距離検出部23により静電容量の値から距離情報を検出して、この距離情報に基づいて光源11のレーザパワーを制御することができる。これにより、光ディスク100上に照射されるレーザ光の光強度は、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離に拘わらず、所定の光強度とされる。
【0124】
また、この光学ピックアップ10は、上述したように光ディスク100に形成されている凹溝部100a上を光スポットを走査して距離情報を得るというように、所定領域において距離情報を得ることに限定されるものではないので、すなわち、光ディスク100の全周において距離情報を得ることができるので、より最適な光強度の選択を可能にする。
【0125】
なお、上述の実施の形態において、ソリッドイマージョンレンズ14の操作は、スライダー17により光ディスク100上に浮上させて行っているが、ソリッドイマージョンレンズ14を操作する操作手段はこのように構成されることに限定されることはない。図9及び図10には、他の構成からなるソリッドイマージョンレンズ14の操作手段として、アクチュエータ30を備えた光学ピックアップ10を示している。
【0126】
光学ピックアップ10は、図9に示すように、図1に示した凹溝部100a上を光スポットを操作して、その際に得られる距離検出用戻り光の光量に基づいて距離情報を取得するような構成に、ソリッドイマージョンレンズ14の操作手段としてスライダーに代えてアクチュエータ30が備えられた構成となっている。図9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おり、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9中において同一の番号を付して、説明は省略する。
【0127】
また、光学ピックアップ10は、図10に示すように、図8に示したソリッドイマージョンレンズ14の出射面14aに帯電部を形成して、静電容量の値に基づいて距離情報を取得するような構成に、ソリッドイマージョンレンズ14の操作手段として、スライダーに代えてアクチュエータ30が備えられた構成となっている。図10に示す光学ピックアップ10は、図8に示した光学ピックアップ10と略同様に構成されており、図8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10中において同一の番号を付して、説明は省略する。
【0128】
先ず、図9及び図10に示す光学ピックアップ10において共通する構成部分となるアクチュエータ30について説明する。
【0129】
アクチュエータ30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30は、ソリッドイマージョンレンズ14の保持部31及びコイル巻装部32を備えている。
【0130】
保持部31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。
【0131】
コイル巻装部32は、略筒形状に形成されており、保持部31が内側に形成されている。コイル巻装部32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30は、このコイル巻装部32の外周に磁石を配置している。
【0132】
このように構成されるアクチュエータ30は、図示しないアクチュエータドライバ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。このアクチュエータ30によるソリッドイマージョンレンズ14の変位により、フォーカスサーボが可能になる。
【0133】
なお、図10に示す光学ピックアップ10においては、帯電部22は、次に説明するように、ソリッドイマージョンレンズ14の出射面14aに形成されている。
【0134】
ソリッドイマージョンレンズ14は、出射面14aの中央部分に、当該出射面14aに対して凸形状とされている突起部14cが形成されている。この突起部14cは、ソリッドイマージョンレンズ14に入射されたレーザ光が出射される部分であって、光ディスク100上に所望の光スポットが形成されるように、最適形状とされ設計されている。
【0135】
そして、このような形状からなるソリッドイマージョンレンズ14において、この突起部14cの外周に位置して、出射面14a上に導電性材料からなる帯電部22が形成されている。すなわち、帯電部22は、略円環形状とされて、突起部14cの外周に位置して、出射面14a上に形成されている。
【0136】
なお、帯電部22の形状は、上述したように、略円環形状に形成されることに限定されるものではない。例えば、帯電部22に光学的に透明な材料を使用することにより、帯電部22は、突起部14cにおける光ディスク100に対向される面にも形成されるような形状とすることもできる。
【0137】
以上のように、図9及び図10に示す光学ピックアップ10は、ソリッドイマージョンレンズ14をアクチュエータ30により光ディスク100に対して接離可能とされて保持している。
【0138】
図9に示す光学ピックアップ10は、アクチュエータ30により保持されているソリッドイマージョンレンズ14によりレーザ光を集光し、光ディスク100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て得られる距離検出用戻り光の光量を光検出手段15により受光する。そして、光学ピックアップ10は、処理回路16において、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から距離情報を取得して、この距離情報に基づいて、図1を用いて説明した場合と同様に、光源11のレーザパワーを制御する。
【0139】
これにより、図9に示す光学ピックアップ10は、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離に応じて、レーザ光の光強度を最適なものとして光ディスク100上に集光させることができる。
【0140】
また、図10に示す光学ピックアップ10の場合、ソリッドイマージョンレンズ14の出射面14aに形成されている帯電部22及び光ディスク100に形成されている光ディスク側帯電部101により形成される静電容量値が距離検出部23により検出される。距離検出部23は、この静電容量値に基づいて距離情報を取得する。
【0141】
光学ピックアップ10は、距離情報に基づいて、図8を用いて説明した場合と同様に、光源11のレーザパワーを制御する。
【0142】
これにより、図10に示す光学ピックアップ10は、ソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離に応じて、レーザ光の光強度を最適なものとして光ディスク100上に集光させることができる。
【0143】
また、図9及び図10に示す光学ピックアップ10は、アクチュエータ30によりソリッドイマージョンレンズ14をフォーカス方向に移動自在として、当該ソリッドイマージョンレンズ14によるフォーカスサーボを可能とする。そして、光学ピックアップ10は、光ディスク100に照射される光強度の制御を光源11のレーザパワーを変化させることにより行っているので、アクチュエータ30によるフォーカスの取り残しをなくして、精度よくフォーカスサーボを行うことができる。
【0144】
すなわち、フォーカスサーボが光ディスク100上におけるレーザ光を所定の光強度にするための制御といえるので、光学ピックアップ10は、アクチュエータ30の動作によってもフォーカシングできないような周波数の高い帯域について、光源11のレーザパワーの制御により光強度を制御し、これにより高精度にフォーカスサーボを行うことができる。
【0145】
また、図9及び図10に示す光学ピックアップ10は、光源11のレーザパワーを制御して、光ディスク100上に照射されるレーザ光の光強度が所定の光強度になるように構成されているが、このように構成されることに限定されることはない。図9及び図10に示す光学ピックアップ10は、光源変化手段として、光源11のレーザパワーを制御する光源駆動部20に代えて、図7を用いて説明した音響光学変換器21を備えることもできる。光学ピックアップ10は、このような構成とした場合でも、上述した効果と同様な効果を得ることができる。
【0146】
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。
【0147】
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11に示すように、光学ピックアップ10、スピンドルモータ41、磁気ヘッド42、ヘッド駆動部43、RAM(Random Access Memory)44、信号処理部45、インターフェース46、サーボ制御部19、光源駆動部20、距離検出部23、送りモータ47、及びシステムコントローラ48を備えている。この光ディスク装置は、図8及び図10に示した光学ピックアップ10を適用して構成された例であって、ソリッドイマージョンレンズ14に形成されている帯電部22及び光ディスク100の光ディスク側帯電部101により形成される静電容量値から距離検出部23により距離情報を検出するように構成されている。しかし、光ディスク装置は、このように、距離検出部23により静電容量の値から距離情報を検出するように構成されることに限定されるものではなく、例えば、図1及び図9に示した光学ピックアップ10を備え、距離情報を光ディスク100に形成されている凹溝部100aから得るように構成することもできる。
【0148】
スピンドルモータ41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41は、システムコントローラ48及びサーボ制御部19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41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。
【0149】
光学ピックアップ10は、スピンドルモータ41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47により駆動されている。
【0150】
磁気ヘッド42は、ヘッド駆動部43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42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43は、情報信号に応じてこの磁気ヘッド42の磁界変調を制御する。
【0151】
信号処理部45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45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。RAM44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45の作業用メモリとして使用される。
【0152】
信号処理部45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。
【0153】
一方、信号処理部45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43に出力する。ヘッド駆動部43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42の駆動を制御する。
【0154】
インターフェース46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。
【0155】
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45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46を介して外部コンピュータに送出される。
【0156】
サーボ制御部19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。
【0157】
また、サーボ制御部19は、光学ピックアップ10を送り操作する送りモータ47についてのサーボ制御を行う。さらに、サーボ制御部19は、光ディスク100を回転操作するスピンドルモータ41についてのサーボ制御を行う。サーボ制御部19は、上述した各部のサーボ制御を、システムコントローラ48からの制御信号に基づいて行っている。
【0158】
さらに、サーボ制御部19は、距離検出部23において取得された光学ピックアップ10から出力された静電容量値に基づく距離情報に応じて、光源駆動部20を制御する。
【0159】
システムコントローラ48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48は、一制御機能として、前述したように、サーボ制御部19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。
【0160】
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41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45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46を介して、外部接続される電子機器に送出される。
【0161】
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41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45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43により磁気ヘッド42を駆動させる。この磁気ヘッド42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。
【0162】
そして、光ディスク装置は、光学ピックアップ10における光源11のレーザパワーをソリッドイマージョンレンズ14と光ディスク100との間の距離に対応するレーザパワーにすることができるので、最適な光強度として、光ディスク100上にレーザ光を集光させることができる。
【0163】
よって、光ディスク装置は、上述した光学ピックアップ10により得られる効果と同様な効果を得ることができる。すなわち、例えば、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、光ディスク100上に最適な光強度のレーザ光を集光することができ、これにより、劣化することなく光ディスク100に対する情報信号の記録、再生、又は消去をすることができる。
【0164】
なお、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。
【0165】
なお、上述の実施の形態では、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。
【0166】
【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、レーザ光の光強度を変化させる光強度変化手段と、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を検出して距離情報を出力する距離検出手段と、距離情報に基づいて光強度変化手段を制御して、出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にする光強度制御手段とを備えることにより、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当該信号記録媒体との間の距離を示す距離情報を距離検出手段により取得し、光強度制御手段により、この距離情報に基づいてレーザ光の光強度を変化させる光強度変化手段を制御して、出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にすることができる。
【0167】
これにより、記録及び/又は再生装置は、光学レンズと信号記録媒体との間の距離が所定の距離からずれているような場合であっても、信号記録媒体上には常に所定の光強度とされたレーザ光が集光することができる。
【0168】
また、本発明に係る記録及び/又は再生方法は、光源から出射される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、光学レンズと信号記録媒体との間の距離の検出結果に基づいて出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にすることにより、光学レンズと信号記録媒体との間の距離が所定の距離からずれているような場合であっても、信号記録媒体上には常に所定の光強度とされたレーザ光を集光することができる。
【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】光強度変化手段として音響光学変換器を備えている光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図8】ソリッドイマージョンレンズとスライダーにおける光ディスクに対向される面に帯電部と、光ディスクの光ディスク側帯電部とから検出した静電容量に基づいて距離情報を得る光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図9】図1に示した光学ピックアップの変形例であって、ソリッドイマージョンレンズの操作手段としてアクチュエータを備えている光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図10】図8に示した光学ピックアップの変形例であって、ソリッドイマージョンレンズの操作手段としてアクチュエータを備えている光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図11】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。
【符号の説明】
11 光源、14 ソリッドイマージョンレンズ、16 処理回路、19 サーボ制御部、20 光源駆動部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording and / or reproducing apparatus and a recording and / or reproducing method for recording and / or reproducing an information signal on a signal recording medium by condensing a laser beam.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of technology for digitally recording video data such as moving images and still images on a signal recording medium, a large amount of data has become an object to be recorded on the signal recording medium. Further, in place of generally used magnetic disks such as floppy disks, optical disks such as magneto-optical disks and phase-change optical disks, which have a high recording density and optically record information signals, are becoming widespread.
[0003]
In an optical recording / reproducing technique for optically recording and reproducing information signals to / from a signal recording medium, a reproducing laser beam having a predetermined laser power is condensed on an optical disk as an optical recording medium and reflected. The information signal recorded on the optical disk is read by monitoring the light.
[0004]
When recording an information signal on an optical disk or erasing an information signal recorded on an optical disk, a recording laser beam or an erasing laser beam with a predetermined recording laser power or erasing laser power is used. Is condensed at a desired position on the optical disk. The irradiation of the recording laser beam or the erasing laser beam raises the temperature of the area targeted for recording or erasing on the optical disc, enabling the recording of the information signal and erasing the information signal.
[0005]
In this optical recording / reproducing technique, the density of data recorded on the optical disk depends on the spot diameter of the focused laser beam. That is, the smaller the light spot diameter of the laser beam, the higher the density of data recording and reproduction.
[0006]
The minimum spot diameter of the laser beam condensed by the objective lens is proportional to the wavelength (λ) of the laser beam and inversely proportional to the numerical aperture (NA) of the lens. For this reason, in order to increase the recording density, the wavelength of the light source is shortened and the NA of the objective lens is increased.
[0007]
The numerical aperture (NA) of the objective lens can be expressed as follows using the incident angle (θ) of the collected light and the refractive index (n) of the medium on which the light is collected.
[0008]
NA = n × sin θ
This formula shows that it is practically impossible to make the numerical aperture (NA) higher than 1 when the focusing path is provided in air having a refractive index (n) of 1.
[0009]
In recent years, a solid immersion lens (SIL), which is an optical lens, is interposed between an objective lens and an optical disk to increase the numerical aperture (NA), and laser light is transmitted through the solid immersion lens to the optical disk. Techniques for irradiating up are proposed. For example, Terris et al., Appl. Phys. Lett. 65 (4), p388-p390, 25 July, 1994, and Terris et al., Appl. Phys. Lett, 68 (2), p141-p143, 8 January 1996, the technology is disclosed.
[0010]
In this technique, the distance between the solid immersion lens and the optical disk is shortened, and the thickness of the air layer interposed between the solid immersion lens and the optical disk is minimized. Specifically, the distance between the solid immersion lens and the optical disk is set to be equal to or less than the wavelength used for the laser light. As a result, there is no air layer optically between the solid immersion lens and the optical disc, the solid immersion lens and the optical disc are in optical contact, and the numerical aperture (NA) is 1 or more. It is possible to do. For example, it has been proposed that the distance between the solid immersion lens and the optical disc is 100 nm or less, preferably about 50 nm at the maximum.
[0011]
The solid immersion lens is mounted on, for example, a slider so that the above-described distance is maintained between the solid immersion lens and the optical disk. The slider forms an air layer by rotation of the optical disk between the slider and the solid immersion lens mounted thereon is levitated and supported on the optical disk thus rotated. For example, the slider is formed with a groove on the surface facing the optical disc, whereby the flying height of the solid immersion lens with respect to the optical disc is set to a predetermined amount.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the numerical aperture exceeds 1, unless control is performed to sufficiently reduce the thickness of the air layer, the recording accuracy or The reproduction signal deteriorates. That is, for example, as described above, unless the distance between the solid immersion lens and the optical disk is set to 100 nm or less, preferably about 50 nm, the recording accuracy and the reproduction accuracy deteriorate.
[0013]
Further, when the optical disk is driven in a state where the rotation speed is constant, the linear velocity changes as the optical disk moves in the radial direction. Therefore, when the solid immersion lens is mounted on the slider as described above and the distance between the solid immersion lens and the optical disk is held in an optical contact state, in the radial direction of the optical disk, The thickness of the air layer formed between the solid immersion lens and the optical disk is not constant. Even if the shape is optimized by providing a groove on the surface of the slider facing the optical disk, the diameter of the optical disk When moving in the direction, the flying height cannot be kept uniform.
[0014]
For example, if the normal recording laser power or erasing laser power is applied when the distance between the solid immersion lens and the optical disk is smaller than a predetermined value, the distance between the solid immersion lens and the optical disk As a result, the optical energy is transmitted to the optical disc more than necessary. If more light energy than necessary is transmitted, the area where the information signal is to be recorded or erased is projected and the heating area is widened. As a result, the information signal of the adjacent recording track is erased.
[0015]
Conversely, when the solid immersion lens and the optical disc are separated from each other by a predetermined distance, the coupling efficiency between the solid immersion lens and the optical disc can be obtained even when a normal recording laser power or an erasing laser power is applied. Therefore, the light energy is not sufficiently transmitted to the optical disk. In this case, the area where the information signal is to be recorded or erased is not sufficiently heated, and the information signal cannot be recorded or erased.
[0016]
Further, since the solid immersion lens and the optical disc as described above are closer than a predetermined distance, the reproduction power margin is narrowed not only at the time of recording or erasing the information signal, but also at the time of reproduction. This leads to a problem that the / N ratio decreases.
[0017]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and even when the distance between the optical disk and the optical lens that condenses laser light on the optical disk is deviated from a predetermined value, It is an object of the present invention to provide a recording and / or reproducing apparatus and a recording and / or reproducing method capable of reliably recording, reproducing or erasing an information signal.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the recording and / or reproducing apparatus according to the present invention is configured such that a laser beam is incident from an incident surface, and an emission surface that emits the laser beam to the signal recording medium is optically coupled to the signal recording medium. Based on the distance information, the optical lens to be contacted, the light intensity changing means for changing the light intensity of the laser light, the distance detecting means for detecting the distance between the optical lens and the signal recording medium and outputting the distance information And a light intensity control means for controlling the light intensity changing means so that the light intensity of the laser light emitted from the emission surface and irradiated on the signal recording medium is a predetermined light intensity. A distance detection pattern provided on the recording medium runs on a distance control pattern formed as a concave groove extending in a direction perpendicular to the recording track by a light spot formed by a laser beam emitted from the emission surface. The distance information is obtained based on the return light detection unit that detects the light amount of the return light for distance detection obtained in this way, and the distance detection signal obtained according to the light amount of the return light for distance detection detected by the return light detection unit. A distance information acquisition unit to acquire.
[0019]
The recording and / or reproducing apparatus having such a configuration includes an optical lens in which a laser beam is incident from an incident surface, and an emission surface that emits the laser beam to a signal recording medium is in optical contact with the signal recording medium, and Distance information indicating the distance to the signal recording medium is emitted on a distance control pattern formed as a concave groove extending in a direction perpendicular to the recording track in the distance detection area provided on the signal recording medium. Obtained by the distance detection means based on the distance detection signal obtained according to the amount of the return light for distance detection obtained by scanning with the light spot formed by the laser light emitted from the surface, by the light intensity control means, Based on this distance information, the light intensity changing means for changing the light intensity of the laser light is controlled, and the light intensity of the laser light emitted from the emission surface and irradiated onto the signal recording medium is predetermined. To the light intensity.
[0020]
Thereby, even when the distance between the optical lens and the signal recording medium is deviated from the predetermined distance, the signal recording medium is always irradiated with laser light having a predetermined light intensity. .
[0021]
The recording and / or reproducing method according to the present invention includes a laser beam emitted from a light source that is incident from an incident surface and an output surface that emits the laser beam to a signal recording medium in order to solve the above-described problem. The formed optical lens is brought into optical contact with the signal recording medium, and the laser beam emitted from the emission surface and irradiated onto the signal recording medium based on the detection result of the distance between the optical lens and the signal recording medium Is set to a predetermined light intensity. In the recording and / or reproducing method according to the present invention, the distance between the optical lens and the signal recording medium is set within the distance detection area provided in the signal recording medium while the output of the laser beam of the light source is constant. The amount of return light for distance detection obtained by scanning the distance control pattern formed as a concave groove extending in the direction perpendicular to the recording track with the light spot formed by the laser light emitted from the emission surface. Detection is performed based on the corresponding distance detection signal.
[0022]
Thereby, even when the distance between the optical lens and the signal recording medium is deviated from the predetermined distance, the signal recording medium is always irradiated with laser light having a predetermined light intensity. .
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Since the embodiments are preferred specific examples of the present invention, various technically preferable limitations are given, but the scope of the present invention is not limited to the embodiments unless otherwise specified. It is not limited to the aspect shown by.
[0024]
In this embodiment, the recording and / or reproducing apparatus according to the present invention is applied as an optical disk apparatus that records and reproduces an information signal on a signal recording medium by condensing a laser beam with an optical pickup.
[0025]
As shown in FIG. 1, the
[0026]
Further, as shown in FIG. 1, the
[0027]
Here, the light
[0028]
The
[0029]
The distance between the
[0030]
The
[0031]
Further, as shown in FIG. 2, the
[0032]
Servo area S A In this field, tracking information used for tracking servo, data address information, and the like are recorded. And servo area S A Has a groove portion constituting a distance detection pattern. Hereinafter, the servo region S in which the concave groove portion is formed. A The area inside is called a distance detection area.
[0033]
FIG. 3 shows a servo area S shown as details of the A part in FIG. A The distance detection area is shown. As shown in FIGS. 3A and 3B, a plurality of concave groove portions (concave groove portions) 100a extending in a direction perpendicular to the recording track of the
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
The laser light emitted from the
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
Further, the
[0041]
When the
[0042]
The
[0043]
Here, the relationship between the distance between the
[0044]
A numerical aperture larger than 1 is realized by the
[0045]
For example, when the
[0046]
That is, as shown in FIG. 4, when the distance (δ) between the
[0047]
On the other hand, as shown in FIG. 4, the power of the laser beam on the optical disk 100 (board surface power) shows an opposite tendency in relation to the amount of return light for distance detection. Therefore, when the distance (δ) between the
[0048]
There is a relationship as described above between the distance between the
[0049]
Therefore, if the distance between the
[0050]
For this reason, the
[0051]
The detection of the distance between the
[0052]
The laser beam converged by the
[0053]
The laser light condensed by the
[0054]
The
[0055]
The light detection means 15 outputs a light detection signal corresponding to the return light. The light detection means 15 detects the light amount of the distance detection return light when the distance detection region is scanned by the light spot. In this case, the amount of distance detection return light detected by the light detection means 15 changes corresponding to the fact that the
[0056]
The
[0057]
The
[0058]
As described above, the concave groove portion 100a is formed at a predetermined pitch in the rotation direction of the
[0059]
For example, as shown in FIG. 1 And the distance between the
[0060]
Therefore, the light amount of the return light for distance detection obtained by the light spot collected by the
[0061]
Further, the frequency of the distance detection signal obtained in this way corresponds to the pitch and the linear velocity since the groove 100a is formed at a predetermined pitch in the distance detection region.
[0062]
The
[0063]
FIG. 4 shows the distance between the
[0064]
Here, considering the case where the light spot crosses the concave groove portion 100a, the light quantity of the return light for distance detection at that time is the emission portion 14a of the
[0065]
On the other hand, the relationship existing between the distance between the
[0066]
For the above reasons, the emission portion 14a of the
[0067]
Further, for example, the distance detected between the
[0068]
Further, when reproducing the distance detection region, the laser power of the laser light is set to a predetermined value. On the other hand, the laser power of the
[0069]
Based on the principle as described above, the distance information is calculated based on the difference in the light amount of the distance detection return light detected when the light spot crosses the concave groove 100a indicated by the amplitude of the distance detection signal. The
[0070]
The
[0071]
The
[0072]
Thus, the laser light output from the
[0073]
The
[0074]
In the
[0075]
Therefore, the
[0076]
For example, when acquiring distance information indicating that the
[0077]
For example, when acquiring distance information indicating that the
[0078]
Furthermore, since the
[0079]
Further, since the
[0080]
In addition, distance information can also be obtained based on one groove 100a formed in the distance detection region. However, the distance information is obtained with high reliability by obtaining the distance information with reference to the light amount of the distance detection return light obtained when the light spot is scanned on the plurality of concave grooves 100a. Further, the distance detection signal obtained when the light spot is scanned over the distance detection region where the plurality of concave groove portions 100a are formed at a predetermined pitch has a frequency corresponding to the pitch and linear velocity of the concave groove portions 100a. Therefore, the
[0081]
Further, the groove portion 100a is formed in the distance detection area of the
[0082]
For example, the
[0083]
Furthermore, distance information can be obtained from the first and second distance detection signals also based on the following principle.
[0084]
As described above, the
[0085]
On the other hand, the spot diameter of the light spot focused on the
[0086]
By changing the distance between the
[0087]
6A shows the first distance detection signal, and in FIG. 6B, the groove 100a is formed with a second pitch that is longer than the first pitch. A second distance detection signal obtained by scanning a light spot on the distance detection region is shown. 6A and 6B, distance detection signals obtained at respective pitches when the distance L between the
[0088]
The first distance detection signal shown in (A) of FIG. 6 indicates the distance between the
[0089]
This is because the width of the groove 100a formed by the second pitch is sufficiently larger than the spot diameter of the light spot, while the width of the groove 100a formed by the first pitch is the width of the light spot. This is because it approximates the spot diameter. That is, when a light spot is irradiated on the concave groove portion 100a formed with the first pitch, when the
[0090]
In this way, even if the amount of change in the distance between the
[0091]
Therefore, in the state in which each distance detection region where the concave groove portion 100a is formed with the first and second pitches such that the distance detection signal as shown in FIG. 6 is obtained is in optical contact. The distance information can be obtained from the amplitudes of the first and second distance detection signals obtained by scanning the light spot. For example, the amplitude of the first distance detection signal and the amplitude of the second distance detection signal can be compared, and distance information can be obtained from the difference.
[0092]
Specifically, when the difference between the amplitude of the first distance detection signal and the amplitude of the second distance detection signal is large, the
[0093]
In this case, the distance detection signal obtained by scanning the light spot on the distance detection region where the concave groove portion 100a is formed by each pitch is determined by the frequency corresponding to the first and second pitches. Do.
[0094]
The
[0095]
Further, for example, the difference between the distance between the
[0096]
Further, in the above-described embodiment, the light intensity changing means is configured as the light
[0097]
As shown in FIG. 7, the
[0098]
The
[0099]
The acousto-optic converter 21 is an optical member that changes the amount of transmitted light. Specifically, the acousto-optic converter 21 changes the amount of transmitted light by converting optical energy into acoustic energy. The acousto-optic converter 21 is on the optical path of the laser light emitted from the
[0100]
The
[0101]
As a result, the amount of transmitted laser light emitted from the
[0102]
Therefore, since the laser light applied to the
[0103]
As a result, the
[0104]
For example, when acquiring distance information indicating that the
[0105]
Further, in the above-described embodiment, the distance detection means is performed based on the light amount of the distance detection return light when the light spot is scanned on the concave groove portion 100a formed on the
[0106]
As shown in FIG. 8, the
[0107]
The
[0108]
The charging
[0109]
The distance detecting means configured as described above forms the control of the light intensity of the laser light irradiated on the
[0110]
The charging
The optical disk
[0111]
As described above, the
[0112]
The
[0113]
Specifically, the
[0114]
The capacitance value (C) is defined as S being the surface area of the charging
[0115]
C = ε 0 ・ Ε r ・ S / h (1)
Where ε 0 Is the vacuum dielectric constant (8.854 × 10 -2 (F / m)), ε r Is the relative dielectric constant (approximately 1 in air).
[0116]
From this equation (1), it can be seen that a change in the distance between the
[0117]
A voltage signal indicating the capacitance value C is supplied to a VOC (voltage controlled oscillator) (not shown). Here, the VOC constitutes a part of the
[0118]
f = 1 / 2π (LC) 1/2 ... (2)
Therefore, the oscillation frequency f can be obtained by the equation (2) from the inductance L inside the VOC and the capacitance value C obtained by the equation (1).
[0119]
The VOC output signal is supplied to a PLL (Phase Locked Loop) as a frequency phase comparator (not shown) together with a reference frequency signal output from a VCXO (voltage controlled oscillator) (not shown). Here, the VCXO and the PLL also constitute a part of the
[0120]
The PLL compares the frequency and phase of the output signal of the VCO with the frequency and phase of the output signal of the VCXO, and outputs a signal corresponding to the error in both frequency and phase. The PLL output signal is phase compensated by a phase compensation circuit, amplified by an amplifier (not shown), and output to the
[0121]
Specifically, the
[0122]
Thus, the distance information acquired in the
[0123]
Therefore, the
[0124]
Further, the
[0125]
In the above-described embodiment, the operation of the
[0126]
As shown in FIG. 9, the
[0127]
Further, as shown in FIG. 10, the
[0128]
First, the
[0129]
The
[0130]
The holding
[0131]
The
[0132]
In the
[0133]
In the
[0134]
The
[0135]
Further, in the
[0136]
Note that the shape of the charging
[0137]
As described above, in the
[0138]
The
[0139]
As a result, the
[0140]
In the case of the
[0141]
The
[0142]
Accordingly, the
[0143]
Further, the
[0144]
That is, since the focus servo can be said to be control for making the laser light on the
[0145]
Further, the
[0146]
Next, a specific configuration of the optical disc apparatus including the
[0147]
The optical disk apparatus is configured to magnetically record information signals on the magneto-optical disk. Specifically, as shown in FIG. 11, the
[0148]
The spindle motor 41 is a drive unit that rotates the
[0149]
The
[0150]
The drive of the
[0151]
The
[0152]
During reproduction, the
[0153]
On the other hand, the
[0154]
The interface 46 transmits / receives data to / from an externally connected electronic device. The externally connected electronic device is, for example, an external computer.
[0155]
For example, when a reproducing operation is performed in the optical disc apparatus, a reproduced signal subjected to signal processing in a signal demodulator, an error correction circuit, or the like of the
[0156]
The
[0157]
The
[0158]
Further, the
[0159]
The
[0160]
In the optical disk apparatus configured as described above, with respect to the operation of reproducing the information signal from the
[0161]
As for the operation of recording the information signal on the
[0162]
Since the optical disc apparatus can set the laser power of the
[0163]
Therefore, the optical disk apparatus can obtain the same effect as that obtained by the
[0164]
In the above-described embodiment, the optical pickup and the optical disk apparatus that record and / or reproduce information signals with respect to the magneto-optical disk have been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other optical recording media. For example, the present invention can also be applied to an optical pickup and an optical disc apparatus that perform recording and / or reproduction of an information signal with respect to another optical disc employing the near-field optical recording technology, for example, a phase change optical disc.
[0165]
In the above-described embodiment, the groove depth of the recessed groove portion 100a is set to about 1/8 of the wavelength λ of the laser light emitted from the
[0166]
【The invention's effect】
The recording and / or reproducing apparatus according to the present invention includes an optical lens in which a laser beam is incident from an incident surface and an emission surface for emitting the laser beam to a signal recording medium is optically contacted with the signal recording medium, and the laser beam Light intensity changing means for changing the light intensity, distance detecting means for detecting the distance between the optical lens and the signal recording medium and outputting distance information, and controlling the light intensity changing means based on the distance information. And a light intensity control means for setting the light intensity of the laser light emitted from the emission surface and irradiated onto the signal recording medium to a predetermined light intensity, so that the laser light is incident from the incident surface, and the laser light is Distance information indicating the distance between the optical recording lens whose exit surface is optically contacted with the signal recording medium and the signal recording medium is acquired by the distance detection means, and the light intensity control means Distance It may control the light intensity changing means for changing the light intensity of the laser light to a predetermined light intensity the light intensity of the laser beam irradiated on the emitted signal recording medium from the exit surface on the basis of.
[0167]
Thus, the recording and / or reproducing apparatus always has a predetermined light intensity on the signal recording medium even when the distance between the optical lens and the signal recording medium is deviated from the predetermined distance. The laser beam thus collected can be collected.
[0168]
The recording and / or reproducing method according to the present invention also includes an optical lens having an emission surface on which laser light emitted from a light source is incident from an incident surface and emits the laser light to a signal recording medium. The optical intensity of the laser light that is optically brought into contact with the medium and is emitted from the emission surface and irradiated onto the signal recording medium based on the detection result of the distance between the optical lens and the signal recording medium is set to a predetermined light intensity. As a result, even when the distance between the optical lens and the signal recording medium is deviated from the predetermined distance, the laser light having a predetermined light intensity is always focused on the signal recording medium. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical pickup provided in an optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an optical disc in which a data area and a servo area are formed.
FIG. 3 is a diagram showing a distance detection area which is a partial area of the servo area described above and has a predetermined pitch and a groove.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance between the solid immersion lens and the optical disc and the amount of return light for distance detection.
FIG. 5 is a front view showing a positional relationship between a solid immersion lens and a concave groove formed in a distance detection region provided on an optical disc.
FIG. 6 shows first and second distance detection signals obtained by scanning a light spot on a distance detection region in which concave grooves are formed at the first and second pitches; FIG. 10 is a characteristic diagram showing changes in a reproduction signal when the distance between the immersion lens and the optical disc is 50 nm and 200 nm.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an optical pickup including an acousto-optic converter as light intensity changing means.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an optical pickup that obtains distance information based on a capacitance detected from a charging unit on a surface of a solid immersion lens and a slider that faces an optical disk and an optical disk side charging unit of the optical disk. is there.
9 is a block diagram showing a configuration of an optical pickup which is a modification of the optical pickup shown in FIG. 1 and includes an actuator as an operation means of a solid immersion lens.
10 is a block diagram showing a configuration of an optical pickup which is a modification of the optical pickup shown in FIG. 8 and includes an actuator as an operation means of a solid immersion lens.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (18)
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、
上記レーザ光の光強度を変化させる光強度変化手段と、
上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を検出して距離情報を出力する距離検出手段と、
上記距離情報に基づいて上記光強度変化手段を制御して、上記出射面から出射されて上記信号記録媒体上に照射される上記レーザ光の光強度を所定の光強度にする光強度制御手段とを備え、
上記距離検出手段は、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制御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部と、上記戻り光検出部により検出され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距離情報を取得する距離情報取得部とを備えた記録及び/又は再生装置。In a recording and / or reproducing apparatus for condensing a laser beam on a signal recording medium and recording and / or reproducing an information signal with respect to the signal recording medium,
A light source that emits the laser light;
An optical lens in which the laser beam is incident from an incident surface, and an emission surface for emitting the laser beam to the signal recording medium is in optical contact with the signal recording medium;
A light intensity changing means for changing the light intensity of the laser beam;
Distance detecting means for detecting a distance between the optical lens and the signal recording medium and outputting distance information;
Light intensity control means for controlling the light intensity changing means based on the distance information so that the light intensity of the laser light emitted from the emission surface and irradiated on the signal recording medium is set to a predetermined light intensity; With
The distance detection means is a distance control pattern formed as a concave groove extending in a direction perpendicular to a recording track in a distance detection area provided in the signal recording medium, and the distance detection means is emitted from the emission surface. a return light detecting unit for detecting the amount of the resulting distance detecting return light is scanned by a light spot formed by the laser beam, in accordance with the amount of the return light detection unit the distance detecting return light detected by A recording and / or reproducing apparatus comprising: a distance information acquisition unit that acquires the distance information based on a distance detection signal obtained .
上記光強度変化手段は、上記光源に上記駆動用電流を供給する光源駆動手段であり、
上記光強度制御手段は、上記光源駆動手段を制御して、上記駆動用電流の供給量を変化させ、上記信号記録媒体上に照射される上記レーザ光の光強度を所定の光強度にする請求項1記載の記録及び/又は再生装置。The light source emits a laser beam having a laser power corresponding to the supplied driving current,
The light intensity changing means is a light source driving means for supplying the driving current to the light source,
The light intensity control means controls the light source driving means to change the supply amount of the driving current so that the light intensity of the laser light irradiated onto the signal recording medium is set to a predetermined light intensity. Item 4. The recording and / or reproducing apparatus according to Item 1.
上記光強度制御手段は、上記光学部材を制御して、上記透過光の光量を変化させ、上記信号記録媒体上に照射される上記レーザ光の光強度を所定の光強度にする請求項1記載の記録及び/又は再生装置。The light intensity changing means is an optical member that is disposed on the optical path of the laser light and changes the amount of transmitted light.
The light intensity control means controls the optical member to change the amount of the transmitted light so that the light intensity of the laser light irradiated onto the signal recording medium is a predetermined light intensity. Recording and / or playback device.
上記距離情報取得部は、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を示す第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を示す第2の距離検出信号の振幅との比較結果から上記距離情報を取得する請求項1記載の記録及び/又は再生装置。As the signal recording medium, a first distance detection region in which the concave groove portions are arranged at a first pitch, and a concave pitch portion is arranged at a second pitch that is different from the first pitch. Using the distance detection area formed by the second distance detection area,
The distance information acquisition unit includes an amplitude of a first distance detection signal indicating a change in a light amount of the first distance detection return light obtained by scanning the first distance detection region with the light spot, and The distance information is acquired from the comparison result with the amplitude of the second distance detection signal indicating the change in the amount of the second distance detection return light obtained by scanning the second distance detection region with the light spot. The recording and / or reproducing apparatus according to claim 1.
光源から出射される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、上記光源のレーザ光の出力を一定にして、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制御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に応じた距離検出信号に基づいて上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を検出し、この検出結果に基づいて上記出射面から出射される上記レーザ光の光強度を制御し、上記信号記録媒体上に照射される上記レーザ光の光強度を所定の光強度にする記録及び/又は再生方法。In a recording and / or reproducing method for condensing a laser beam on a signal recording medium and recording and / or reproducing an information signal on the signal recording medium,
A laser beam emitted from a light source is incident from an incident surface, and an optical lens on which an emission surface for emitting the laser beam to the signal recording medium is optically contacted with the signal recording medium, and the laser of the light source With the light output constant, the light is emitted from the emission surface on the distance control pattern formed as a concave groove extending in the direction perpendicular to the recording track in the distance detection area provided on the signal recording medium. Further, the distance between the optical lens and the signal recording medium is detected based on a distance detection signal corresponding to the amount of return light for distance detection obtained by scanning with a light spot formed by the laser beam, Based on the detection result, the light intensity of the laser light emitted from the emission surface is controlled, and the recording intensity and the light intensity of the laser light irradiated onto the signal recording medium are set to a predetermined light intensity. / Or reproduction method.
上に照射される上記レーザ光の光強度を所定の光強度にする請求項10記載の記録及び/又は再生方法。The laser power corresponding to the supplied drive current is controlled to control the supply amount of the drive current to the light source that emits the laser light, and the laser light irradiated onto the signal recording medium The recording and / or reproducing method according to claim 10, wherein the light intensity is set to a predetermined light intensity.
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を示す第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を示す第2の距離検出信号の振幅との比較結果に基づいて上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を検出する請求項10記載の記録及び/又は再生方法。As the signal recording medium, a first distance detection region in which the concave groove portions are arranged at a first pitch, and a concave pitch portion is arranged at a second pitch that is different from the first pitch. Using the distance detection area formed by the second distance detection area,
The amplitude of the first distance detection signal indicating the change in the amount of the first distance detection return light obtained by scanning the first distance detection area with the light spot, and the second distance detection area. Between the optical lens and the signal recording medium based on the comparison result with the amplitude of the second distance detection signal indicating the change in the amount of the second distance detection return light obtained by scanning the light spot with the light spot. The recording and / or reproducing method according to claim 10, wherein the distance is detected.
上記帯電部と、上記信号記録媒体に形成されている導電性部とから形成される静電容量から上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を検出する請求項10記載の記録及び/又は再生方法。A charged portion is formed of a conductive material on the emission surface,
11. The recording and / or recording according to claim 10, wherein a distance between the optical lens and the signal recording medium is detected from an electrostatic capacity formed by the charging unit and a conductive part formed on the signal recording medium. Or reproduction method.
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