JP4513744B2 - 情報記録又は再生装置並びに記録又は再生制御方法 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、エバネセント光を利用して情報の記録又は再生を行う情報記録装置及び情報記録制御方法に関し、更に、情報再生装置及び情報再生制御方法に関する。
【０００２】
本出願は、日本国において２００３年１月１７日に出願された日本特許出願番号２００３−１０３１３を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照することにより、本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
従来、記録媒体のうち、記録及び／又は再生装置に着脱自在とされた光ディスクは、記録及び／又は再生装置に装着されたとき、ディスクの中心部をディスク回転駆動機構を構成するターンテーブルにクランプされることでターンテーブルと一体に回転可能となる。
【０００４】
このように、中心部をターンテーブルにクランプされて回転する光ディスクは、回転駆動されるとき、クランプされた中心部を支点にして上下に揺れながら回転するいわゆる面ぶれを生じやすい。
【０００５】
記録及び／又は再生装置に装着され、ディスク回転駆動機構によって回転駆動される光ディスクに面ぶれが生じると、情報の記録又は再生時に、主にフォーカスエラーを生じやすくなる。
【０００６】
したがって、記録及び／又は再生装置に着脱自在とされた光ディスクは、ターンテーブルにクランプされるとき、傾きを生じさせることなくターンテーブルに水平に載置することが望ましいが、正確にターンテーブルに対し水平に装着してクランプすることが困難である。
【０００７】
このような実情から、着脱自在とされた光ディスクを記録媒体に用いる記録及び／又は再生装置では、ディスク回転駆動機構に装着して回転駆動されるときにある程度の面ぶれが発生することを想定し、光ディスクの回転駆動時に発生する面ぶれに対して記録及び／又は再生装置側のフォーカスサーボ機構によって対処するようにしている。例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などでは、回転平面に対し上下に±３００μｍの面ぶれが発生しても、記録及び／又は再生装置側のフォーカスサーボ機構によりフォーカスエラーを生じないように対策が施されている。
【０００８】
最近、光ディスクのような光記録媒体に、光ビームを照射することで所定の情報を記録又は再生する装置において、エバネセント光を利用することで、光の回折限界を超えて高密度な記録再生を可能とする技術が提案されている。
【０００９】
エバネセント光を利用して光記録媒体に情報の記録を行い、光記録媒体に記録された情報の再生を行うる技術として、エバネセント光発生用レンズにＳＩＬ（Solid Immersion Lens）を用いたものがある。
【００１０】
エバネセント光を用いて光記録媒体に情報の記録又は再生を行うには、光記録媒体に照射される光ビームを集光する光学系として、ＳＩＬと非球面レンズとを組み合わせた２群レンズとして開口数ＮＡを１以上としたものを用い、光学系の光出射面と光記録媒体の情報記録面との間隔を、ＳＩＬに入射する光ビームの波長の半分以下にする必要がある。例えば、上記間隔は、光ビームの波長λが４００ｎｍであったならば、２００ｎｍ以下とされる。
【００１１】
良好な記録又は再生を行うためには、集光光学系の光出射面と光記録媒体の情報記録面との間隔を一定に保つ必要がある。そこで、ＳＩＬを搭載した光ヘッドにおいては、光記録媒体からの戻り光量の違いをエラー信号として利用し、このエラー信号に応じて光ヘッドのアクチュエータを駆動制御することにより、集光光学系の光記録媒体に対する位置を制御するようにした技術が特許文献１において提案されている。
【００１２】
上述したように、エバネセント光を利用して良好な記録再生を実現するには、ナノオーダの非常に短い間隔で集光光学系の光出射面と光記録媒体の情報記録面との位置を制御しながら光ヘッドを記録媒体の情報記録面に追従させる必要がある。
【００１３】
ディスク記録及び／又は再生装置に着脱自在とされた光記録媒体にあっては、装置側のディスク回転駆動機構に高精度に水平に装着して回転駆動することが困難であり、回転駆動時の面ぶれの発生を抑えることが困難である。特に、面ぶれの範囲を回転平面に対し上下に±３００μｍ以下に抑えるようなことは極めて困難である。そのため、光記録媒体に対する情報の記録又は再生時に、集光光学系の光出射面と光記録媒体の情報記録面との間隔を２００ｎｍ以下とすることが要求される波長を４００ｎｍとするエバネセント光を利用した記録及び／又は再生装置に適用することが極めて困難である。
【００１４】
例えば、波長を４００ｎｍとするエバネセント光を利用した記録及び／又は再生装置において、集光光学系の光出射面と光記録媒体の情報記録面との間隔（ギャップ）を１００ｎｍであるとし、許容ギャップエラーを±１％とすると、±１ｎｍ以下にギャップエラーを制御する必要がある。このような装置で、ＤＶＤなどで許容範囲となっている± ３００μｍ程度の面ぶれが生じた場合には、フォーカスサーボに必要となるＤＣゲインが１００ｄＢ以上になってしまう。１００ｄＢ以上のＤＣゲインを確保しつつ安定した制御系を設計することは、非常に困難である。
【００１５】
これに対処すべく、回転駆動時の光記録媒体の面ぶれ量を予め、例えば±１０μｍ以下に抑えようとすると、光記録媒体が回転駆動装置に着脱自在とされた装置において実現することは極めて困難である。
【００１６】
また、許容ギャップエラーの条件を緩めることも考えられるが、再生ＲＦ信号の劣化を引き起こしてしまうなど、良好な情報の記録又は再生を実現することができなくなってしまう。
【００１７】
また、上述したようなエバネセント光を用いて、光記録媒体への記録及び／又は再生を行う装置では、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）といった、現在まで広く利用され、情報資源としても膨大な量の記録メディアを利用することができなくなってしまうという問題がある。
【００１８】
エバネセント光を利用して情報の記録又は再生を行う記録及び／又は再生装置と、ＣＤやＤＶＤなどのようにレーザ光源からのレーザ光を集光し、ディスクの情報記録面に照射して記録又は再生する記録及び／又は再生装置とでは、装置を構成する光学系や、光ヘッドの構成などが全く異なっている。したがって、エバネセント光を利用して記録及び／又は再生を行う光記録媒体とＣＤやＤＶＤとを互換性をもって利用可能とする装置を構成するには、各記録媒体に応じて用いる光学系を切り替える必要がある。各光記録媒体に応じて用いる光学系を切り替えるときに発生する光学系のズレをどのように対処するかといった問題や、装置の大型化、装置の大型化に伴うコスト増といった種々の問題がある。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００１−７６３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の目的は、上述したような従来の技術が有する問題点を解決することができる新規な情報記録又は再生装置、さらには記録又は再生制御方法を提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、着脱自在となされた記録媒体を用いながら、回転駆動時に発生する記録媒体の面ぶれの発生を考慮して、良好な特性をもって情報の記録又は再生を行うことができる情報記録又は再生装置、さらには記録又は再生制御方法を提供することにある。
【００２２】
本発明のさらに他の目的は、ニアフィールドでの情報の記録又は再生、ファーフィールドの情報の記録又は再生を簡便な機構で実現する情報記録又は再生装置、さらには記録又は再生制御方法を提供することにある。
【００２３】
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、情報記録装置であって、着脱自在なディスク状光記録媒体を装着する装着手段と、上記装着手段に装着したディスク状光記録媒体を所定の回転数で回転させる回転駆動手段と、上記回転駆動手段によって上記ディスク状光記録媒体が一回転する間に所定の周期でＮ（Ｎは自然数）個のパルス信号を生成するパルス信号生成手段と、上記パルス信号生成手段で生成されるＮ 個のパルス信号をカウントするカウント手段と、上記パルス信号生成手段でパルス信号が生成されるタイミングで検出される上記ディスク状記録媒体の所定の半径位置での面ぶれ量を上記カウント手段でのカウント値と対応づけて記憶する記憶手段と、上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に記録する記録情報によって変調された所定の波長の光ビームを出射する光源と、上記光源から出射された光ビームを集光し、上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された場合に上記集光した光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する近接場光出射手段と、上記近接場光出射手段が上記光ビームを照射している上記ディスク状光記録媒体の情報記録面の半径位置を示す半径位置情報を検出する半径位置情報検出手段と、上記半径位置情報検出手段によって検出される半径位置情報に対応した所定のゲインを生成するゲイン生成手段と、上記カウント手段によってカウントされたパルス信号のカウント値に応じて、上記記憶手段に記憶されている面ぶれ量を読み出す面ぶれ量読み出し手段と、上記面ぶれ量読み出し手段によって読み出された面ぶれ量に、上記ゲイン生成手段で生成される上記所定のゲインを乗算することで制御信号を生成し、上記近接場光出射手段を上記面ぶれ量に追従させるように制御する第１の制御手段と、上記情報記録面に出射された近接場光の戻り光量を検出する戻り光量検出手段と、上記戻り光量検出手段によって検出された近接場光の戻り光量の線形特性に基づいて、上記近接場光出射手段を上記情報記録面に対する上記近接場内において所定の距離を保つように制御する第２の制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、情報記録制御方法であって、着脱自在なディスク状光記録媒体を装着する装着工程と、上記装着したディスク状光記録媒体を所定の回転数で回転させる回転駆動工程と、上記回転駆動工程によって上記ディスク状光記録媒体が一回転する間に所定の周期でＮ（Ｎは自然数）個のパルス信号を生成するパルス信号生成工程と、上記パルス信号生成工程で生成されるＮ個のパルス信号をカウントするカウント工程と、上記パルス信号生成工程でパルス信号が生成されるタイミングで検出される上記ディスク状記録媒体の所定の半径位置での面ぶれ量を、上記カウント工程でのカウント値と対応づけて記憶手段に記憶する記憶工程と、上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に記録する記録情報によって変調されて光源から出射される所定の波長の光ビームを集光し、上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された近接場光出射手段が、上記集光した光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する近接場光出射工程と、上記近接場光出射手段が上記光ビームを照射している上記ディスク状光記録媒体の情報記録面の半径位置を示す半径位置情報を検出する半径位置情報検出工程と、上記半径位置情報検出工程によって検出される半径位置情報に対応した所定のゲインを生成するゲイン生成工程と、上記カウント工程によってカウントされたパルス信号のカウント値に応じて、上記記憶工程に記憶されている面ぶれ量を読み出す面ぶれ量読み出し工程と、上記面ぶれ量読み出し工程によって読み出された面ぶれ量に、上記ゲイン生成工程で生成される上記所定のゲインを乗算することで制御信号を生成し、上記近接場光出射手段を上記面ぶれ量に追従させるように制御する第１の制御工程と、上記情報記録面に出射された近接場光の戻り光量を検出する戻り光量検出工程と、上記戻り光量検出工程によって検出された近接場光の戻り光量の線形特性に基づいて、上記近接場光出射手段と、上記情報記録面とが上記近接場内において所定の距離を保つように制御する第２の制御工程とを備えることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明は、情報再生装置であって、着脱自在なディスク状光記録媒体を装着する装着手段と、上記装着手段に装着したディスク状光記録媒体を所定の回転数で回転させる回転駆動手段と、上記回転駆動手段によって上記ディスク状光記録媒体が一回転する間に所定の周期でＮ（Ｎは自然数）個のパルス信号を生成するパルス信号生成手段と、上記パルス信号生成手段で生成されるＮ 個のパルス信号をカウントするカウント手段と、上記パルス信号生成手段でパルス信号が生成されるタイミングで検出される上記ディスク状記録媒体の所定の半径位置での面ぶれ量を、上記カウント手段でのカウント値と対応づけて記憶する記憶手段と、上記ディスク状光記録媒体に記録された所定の情報を再生する所定の波長の光ビームを出射する光源と、上記光源から出射された光ビームを集光し、上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された場合に上記集光した光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する近接場光出射手段と、上記近接場光出射手段が上記光ビームを照射している上記ディスク状光記録媒体の情報記録面の半径位置を示す半径位置情報を検出する半径位置情報検出手段と、上記半径位置情報検出手段によって検出される半径位置情報に対応した所定のゲインを生成するゲイン生成手段と、上記カウント手段によってカウントされたパルス信号のカウント値に応じて、上記記憶手段に記憶されている面ぶれ量を読み出す面ぶれ量読み出し手段と、上記面ぶれ量読み出し手段によって読み出された面ぶれ量に、上記ゲイン生成手段で生成される上記所定のゲインを乗算することで制御信号を生成し、上記近接場光出射手段を上記面ぶれ量に追従させるように制御する第１の制御手段と、上記情報記録面に出射された近接場光の戻り光量を検出する戻り光量検出手段と、上記戻り光量検出手段によって検出された近接場光の戻り光量の線形特性に基づいて、上記近接場光出射手段を、上記情報記録面に対する上記近接場内において所定の距離を保つように制御する第２の制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明は、情報再生制御方法であって、着脱自在なディスク状光記録媒体を装着する装着工程と、上記装着したディスク状光記録媒体を所定の回転数で回転させる回転駆動工程と、上記回転駆動工程によって上記ディスク状光記録媒体が一回転する間に所定の周期でＮ（Ｎは自然数）個のパルス信号を生成するパルス信号生成工程と、上記パルス信号生成工程で生成されるＮ 個のパルス信号をカウントするカウント工程と、上記パルス信号生成工程でパルス信号が生成されるタイミングで検出される上記ディスク状記録媒体の所定の半径位置での面ぶれ量を、上記カウント工程でのカウント値と対応づけて記憶手段に記憶する記憶工程と、上記ディスク状光記録媒体に記録された所定の情報を再生する光源から出射される所定の波長の光ビームを集光し、上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された近接場光出射手段が、上記集光した光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する近接場光出射工程と、上記近接場光出射手段が上記光ビームを照射している上記ディスク状光記録媒体の情報記録面の半径位置を示す半径位置情報を検出する半径位置情報検出工程と、上記半径位置情報検出工程によって検出される半径位置情報に対応した所定のゲインを生成するゲイン生成工程と、上記カウント工程によってカウントされたパルス信号のカウント値に応じて、上記記憶手段に記憶されている面ぶれ量を読み出す面ぶれ量読み出し工程と、上記面ぶれ量読み出し工程によって読み出された面ぶれ量に、上記ゲイン生成工程で生成される上記所定のゲインを乗算することで制御信号を生成し、上記近接場光出射工程を上記面ぶれ量に追従させるように制御する第１ の制御工程と、上記情報記録面に出射された近接場光の戻り光量を検出する戻り光量検出工程と、上記戻り光量検出工程によって検出された近接場光の戻り光量の線形特性に基づいて、上記近接場光出射手段を、上記情報記録面に対する近接場内において所定の距離を保つように制御する第２の制御工程とを備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る情報記録装置及び情報記録制御方法、情報再生装置及び情報再生制御方を図面を参照して説明する。
【００２９】
まず、本発明に係る第１の実施の形態の情報記録装置５０を図１を参照して説明する。
図１に示す情報記録装置５０は、着脱自在とされたディスク状光記録媒体５１を図示しない装着部に装着し、装着したディスク状光記録媒体５１に、ニアフィールド（近接場）において検出されるエバネセント光を照射して情報を記録する。
【００３０】
情報記録装置５０は、ディスク状光記録媒体５１に記録する情報を供給する情報源１と、ＡＰＣ（Auto Power Controller）２ と、レーザダイオード（ＬＤ）３と、コリメータレンズ４と、ビームスプリッタ（ＢＳ）５と、ミラー６と、光ヘッド７と、集光レンズ５２と、フォトディテクタ（ＰＤ）１２と、スピンドルモータ１６と、送り台１７と、送りモータ１８と、ポテンションメータ１９と、制御システム２０とを備えている。
【００３１】
ＡＰＣ２は、記録時において、情報源１から供給される情報に応じて後段に備えられたレーザダイオード３から出射されるレーザ光を変調させるように制御する。
【００３２】
レーザダイオード３は、ＡＰＣ２からの制御に応じて、所定の波長のレーザ光を出射する。例えば、レーザダイオード３は、赤色半導体レーザ、青紫色半導体レーザなどである。
【００３３】
コリメータレンズ４は、レーザダイオード３から出射されたレーザ光を光軸に平行な光ビームとして出射する。
【００３４】
ビームスプリッタ５は、コリメータレンズ４から出射された光ビームを透過してミラー６に出射する。また、ビームスプリッタ５は、ミラー６で反射された光ヘッド７からの戻り光を反射して集光レンズ５２に出射する。
【００３５】
ミラー６は、ビームスプリッタ５から出射された光ビームを反射して、光ヘッド７へ出射する。また、ミラー６は、光ヘッド７からの戻り光を反射してビームスプリッタ５に出射する。
【００３６】
光ヘッド７は、ミラー６から出射された光ビームを集束させ、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面に照射する。光ヘッド７が情報記録面に照射する光は、レンズの回折限界以上のスポットサイズで、情報の記録又は再生が可能なエバネセント光である。
【００３７】
図２に示すように、光ヘッド７は、対物レンズ８と、ＳＩＬ（Solid Immersion Lens）９と、レンズフォルダ１０と、アクチュエータ１１とを備えている。
【００３８】
対物レンズ８は、レーザダイオード３から出射され、コリメータレンズ４、ビームスプリッタ５、ミラー６を介して入射された光ビームを集束してＳＩＬ９に供給する。
【００３９】
ＳＩＬ９は、球形レンズの一部を平面にして切り取った形状をした高屈折率のレンズである。ＳＩＬ９は、対物レンズ８を透過して集光された光ビームを、球面側から入射し、球面と反対側の面（端面）の中央部に集光させる。
【００４０】
また、ＳＩＬ９に代えて、反射ミラーが形成され、ＳＩＬ９と同等の機能を有するＳＩＭ（Solid Immersion Mirror）を用いてもよい。
【００４１】
レンズフォルダ１０は、対物レンズ８とＳＩＬ９とを所定の位置関係で一体に保持している。ＳＩＬ９は、レンズフォルダ１０によって、球面側が対物レンズ８と対向するように、また、球面と反対側の面（端面）がディスク状光記録媒体５１の情報記録面と対向するように保持される。
【００４２】
このように、レンズフォルダ１０を用いて、対物レンズ８とディスク状光記録媒体５１の情報記録面との間に高屈折率のＳＩＬ９を配置することで、対物レンズ８のみの開口数よりも大きな開口数を得ることができる。一般に、レンズから照射される光ビームのスポットサイズは、レンズの開口数に反比例することから、対物レンズ８、ＳＩＬ９によって、より一層、微小なスポットサイズの光ビームとすることができる。
【００４３】
アクチュエータ１１は、制御システム２０から制御信号として出力される制御電流に応じてフォーカス方向及び／又はトラッキング方向にレンズフォルダ１０を駆動変位する。
【００４４】
光ヘッド７において、エバネセント光は、ＳＩＬ９の端面に臨界角以上の角度で入射され全反射した光ビームの反射境界面から滲み出した光である。ＳＩＬ９の端面が、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面から、後述するニアフィールド（近接場）内にある場合に、ＳＩＬ９の端面より滲み出したエバネセント光は、情報記録面に照射されることになる。
【００４５】
続いて、ニアフィールドについて説明をする。一般に、ニアフィールドは、レンズに入射される光の波長をλとすると、上記レンズの光ビーム出射面からの距離ｄが、ｄ≦λ／２までの領域である。
【００４６】
図２に示す、光ヘッド７と、ディスク状光記録媒体５１とで考えると、光ヘッド７が備えるＳＩＬ９の端面から、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面までの距離（ギャップ）ｄが、ＳＩＬ９に入射された光ビームの波長λによってｄ≦λ／２と定義される領域がニアフィールドである。ディスク状光記録媒体５１の情報記録面と、ＳＩＬ９の端面との距離で定義されるギャップｄが、ｄ≦λ／２を満たし、ＳＩＬ９の端面からエバネセント光がディスク状光記録媒体５１の情報記録面に滲み出す状態をニアフィールド状態といい、ギャップｄが、ｄ＞λ／２を満たし、上記情報記録面にエバネセント光が滲み出さない状態をファーフィールド状態という。
【００４７】
ところで、ファーフィールド状態である場合、ＳＩＬ９の端面に臨界角以上の角度で入射された光ビームは、全て、全反射されて戻り光となる。したがって、図３に示すようにファーフィールド状態での全反射戻り光量は、一定値となっている。
【００４８】
一方、ニアフィールド状態である場合、ＳＩＬ９の端面に臨界角以上の角度で入射された光ビームの一部は、上述したように、ＳＩＬ９の端面つまり反射境界面において、エバネセント光としてディスク状光記録媒体５１の情報記録面に滲み出す。したがって、図３に示すように全反射された光ビームの全反射戻り光量は、ファーフィールド状態のときより減少することになる。図３に示すように、ニアフィールド状態における全反射戻り光量は、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面に近づく程、指数関数的に減少していることが分かる。
【００４９】
したがって、ＳＩＬ９の端面の位置がニアフィールド状態にあるときは、全反射戻り光量がギャップ長に応じて変化するリニアな部分をギャップエラー信号としてフィードバックサーボを行えば、ＳＩＬ９の端面と、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面とのギャップを一定に制御することが可能となる。例えば、図３に示すように全反射戻り光量が制御目標値Ｐになるように制御を行えば、ギャップはｄの距離に一定に保持されることになる。
【００５０】
再び、図１に示す情報記録装置５０の構成について説明をする。
【００５１】
集光レンズ５２は、光ヘッド７が備えるＳＩＬ９の端面で全反射され、ミラー６で反射され、ビームスプリッタ５で反射された戻り光をフォトディテクタ１２に集光する。
【００５２】
フォトディテクタ１２は、集光レンズ５２によって集光された戻り光の光量を電流値として検出する。なお、フォトディテクタ１２で検出された電流値は、既にＤＣ化されており、全反射戻り光量電圧値として制御システム２０に供給される。
【００５３】
スピンドルモータ１６には、当該スピンドルモータ１６が一回転する間に一定数のＦＧ信号と呼ばれるパルス信号を発生する図示しないエンコーダが備えられている。この図示しないエンコーダから発生されるＦＧ信号をカウントすることで、光ヘッド７からディスク状光記録媒体５１に照射されている光ビームが、現在、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面の円周方向のどの位置を照射しているかが分かる。
【００５４】
このスピンドルモータ１６に備えられた、図示しないエンコーダから出力されるＦＧ信号を、光ヘッド７がディスク状光記録媒体５１の円周方向のどの位置にあるかを示す情報とする。図示しない上記エンコーダから出力されるＦＧ信号は、制御システム２０に供給される。
【００５５】
送り台１７は、回転駆動系であるスピンドルモータ１６を搭載し、図示しない装着部に装着されたディスク状光記録媒体５１を半径方向に移動させる台である。送り台１７は、送りモータ１８によってディスク状光記録媒体５１の半径方向へ移動する。送りモータ１８によって、送り台を動作させることで、ディスク状光記録媒体５１のトラック間移動を行うことができる。
【００５６】
ポテンションメータ１９は、上記送りモータ１８に取り付けられており、送りモータ１８の回転角度を検出することで、上記送り台１７がどれだけ移動したかが分かる。送り台１７の移動量は、相対的に、光ヘッド７のディスク状光記録媒体５１の半径方向に対する移動量と同じである。したがって、ポテンションメータ１９による検出値から、光ヘッド７がディスク状光記録媒体５１の半径方向のどの位置にあるかが分かる。
【００５７】
このポテンションメータ１９から取得される検出値を光ヘッド７がディスク状光記録媒体５１の半径方向のどの位置にあるかを示す半径位置情報とする。ポテンションメータ１９から出力される半径位置情報は、制御システム２０に供給される。
【００５８】
続いて、図４を用いて制御システム２０について説明をする。図４に示すように制御システム２０は、ＦＧ信号、半径位置情報に基づいてディスク状光記録媒体５１の情報記録面と、光ヘッド７が備えるＳＩＬ９との距離であるギャップを制御するフィードフォワード制御部３０と、全反射戻り光量に基づいてギャップを制御するフィードバック制御部４０とを備えている。
【００５９】
本発明に係る情報記録装置５０において用いるディスク状光記録媒体５１は、当該情報記録装置５０に着脱自在な記録媒体である。したがって、装置内のディスク回転駆動機構に予め固定された記録媒体などに比較し、ディスク回転駆動機構に対する装着精度を高精度に維持できない。そのため、ディスク回転駆動機構に装着して回転駆動したとき、面ぶれの発生を抑えることが困難である。
【００６０】
そこで、制御システム２０のフィードフォワード制御部３０は、主に、この外乱によって生ずる面ぶれに追従するために設けられた制御部である。フィードフォワード制御部３０では、ディスク状光記録媒体５１をディスク回転駆動機構にクランプした後の、所定の箇所における面ぶれ量を取得して記憶しておき、再生又は記録処理動作時に読み出して追従させるといった制御を実行する。
【００６１】
フィードフォワード制御部３０は、メモリ３１と、ゲイン部３２とを備えている。
【００６２】
メモリ３１は、ディスク状光記録媒体５１を情報記録装置５０にクランプした後に生ずる面ぶれエラー量を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）である。
【００６３】
図５を用いて、メモリ３１に記憶する面ぶれエラー量を取得する機構について説明をする。面ぶれエラー量とは、光ヘッド７をディスク状光記録媒体５１の情報記録面に生じた面ぶれに追従させるために、当該フィードフォワード制御部３０での制御処理において使用する制御電圧値である。光ヘッド７のアクチュエータ１１に面ぶれエラー信号が印加されると、光ヘッド７は、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面に生じた面ぶれに追従するように動作する。
【００６４】
図５に示すように、情報記録装置５０は、メモリ３１に格納するディスク状光記録媒体５１の面ぶれエラー量を取得するために、ＡＰＣ２、レーザダイオード３、コリメータレンズ４の後段に、絞り６１と、ミラー６２と、対物レンズ６３と、位置検出ダイオード（ＰＳＤ）６４と、制御信号変換部６５とを備えている。絞り６１は、コリメータレンズ４から入射された光ビームの光量を絞る。
【００６５】
ミラー６２は、ピンホール６１を通過した光ビームを反射して対物レンズ６３に出射する。
【００６６】
対物レンズ６３は、ミラー６２から出射された光ビームを集光してディスク状光記録媒体５１の情報記録面にスポット状の光ビームを照射する。
【００６７】
位置検出ダイオード６４は、スポット状の光の位置を電流値として検出できる光センサである。位置検出ダイオードに６４には、対物レンズ６３によってディスク状光記録媒体５１の情報記録面に照射された光ビームの戻り光が照射され、照射された光ビームの位置を電流値として検出する。
【００６８】
図５に示した情報記録装置５０における面ぶれエラー量を取得する機構は、図１に示したＡＰＣ２、レーザダイオード３、コリメータレンズ４が機械的に可動するなどして自動的に切り替えられたり、光学的な手法によってレーザダイオード３から出射される光ビームがピンホール６１を通過するようにして実現される。
【００６９】
図５に示す面ぶれ量を取得する機構では、一般に離軸法と呼ばれる手法が用いられる。図６、図７を用いて離軸法について説明をする。
【００７０】
図６に示すように、例えば、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面が位置Ａにあった場合、位置Ａにある情報記録面に対物レンズ６３を介して光ビームを照射すると、位置検出ダイオード６４では位置Ａ’に戻り光が照射され、照射された戻り光のスポット位置が電流値として検出される。
【００７１】
また、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面が位置Ｂであった場合、位置Ｂにある情報記録面に対物レンズ６３を介して光ビームを照射すると、位置検出ダイオード６４には位置Ｂ’に戻り光が照射され、照射された戻り光のスポット位置が電流値として検出される。
【００７２】
このように、位置検出ダイオード６４には、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面のフォーカス方向の位置の違いに応じて、ディスク状光記録媒体５１に照射した光ビームの戻り光が、位置検出ダイオード６４の異なる位置に照射される。したがって、位置検出ダイオード６４に照射された戻り光の位置を検出することで、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面がフォーカス方向にどれだけ変動しているかを取得することができる。位置検出ダイオード６４で電流値として検出されたフォーカス方向の変動量は、制御信号変換部６５によって所定の演算を施され電圧値に変換され、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面の面ぶれを電圧値で示した面ぶれエラー信号を取得することができる。
【００７３】
図７に、位置検出ダイオード６４において戻り光のスポットが照射される位置（ポジション）と、面ぶれエラー信号との関係を示す。
【００７４】
図７によると、図６で示した位置Ａにディスク状光記録媒体５１の情報記録面があり、位置検出ダイオード６４の位置Ａ’で戻り光のスポットが検出された場合、面ぶれエラー信号が“０”を示しており、位置Ｂ’で戻り光のスポットが検出された場合、所定量の面ぶれエラー信号となっている。つまり、位置検出ダイオード６４の位置Ａ’に戻り光のスポットが照射されるような情報記録面の位置Ａが、フィードフォワード制御部３０での制御目標となる位置であり、この位置より変動があった場合、光ヘッド７のアクチュエータ１１に印加する制御電圧である面ぶれエラー信号が所定の値となって取得される。
【００７５】
面ぶれエラー量を取得する手法としては、上述した離軸法の他に、一般的に知られているマイケルソン干渉計による手法、三角測量法などを用いることも可能である。
【００７６】
このように、位置検出ダイオード６４によって検出され、制御信号変換部６５における処理によって取得される面ぶれエラー信号は、フィードフォワード制御部３０のメモリ３１に記憶される。
【００７７】
メモリ３１には、ディスク状光記録媒体５１の所定の半径位置、１周分の面ぶれエラー信号が記憶される。情報記録装置５０に、その中心部がクランプされて装着されるリムーバルなディスク状光記録媒体５１の所定の半径、１周分の面ぶれエラー信号は、図８に示すように、ディスクの中心部から外周部に向かってほぼ比例して大きくなっている。
【００７８】
したがって、ディスク状光記録媒体５１のある半径位置において、１周分の面ぶれエラー信号を取得してメモリ３１に記憶しておけば、後は、変化率が分かれば、記憶した面ぶれエラー信号と、変化率とを掛け合わせることで、任意の半径位置での面ぶれエラー信号を求めることができる。
【００７９】
次に、図９に示すフローチャートを用いて、面ぶれエラー信号を記憶させる際の手順について説明をする。
【００８０】
メモリ３１には、上述したようにディスク状光記録媒体５１の所定の半径位置での円周方向の面ぶれエラー信号が記憶される。また、メモリ３１に記憶される円周方向の面ぶれエラー信号は、スピンドルモータ１６に接続された図示しないエンコーダによってＦＧ信号が出力されたときに、光ヘッド７に照射され、位置検出ダイオード６４で検出され、制御信号変換部６５から取得される面ぶれエラー信号である。したがって、図示しないエンコーダは、スピンドルモータ１６が一回転する毎にパルス信号であるＦＧ信号を所定の回数だけ出力するので、メモリ３１には、ディスク状光記録媒体５１の所定の半径位置において、ＦＧ信号に対応した面ぶれエラー信号が記憶されることになる。
【００８１】
まず、ステップＳＴ１において、スピンドルモータ１６に取り付けられた図示しないエンコーダからＦＧ信号が出力され、図示しないＦＧカウンタによってカウントアップされる。
【００８２】
このとき、面ぶれエラー信号は、位置検出ダイオード６４及び制御信号変換部６５から常に取得され続けている。
【００８３】
ステップＳＴ２において、図示しないＦＧカウンタによってＦＧ信号がカウントアップされたことに応じて、当該図示しないＦＧカウンタによってカウントされたＦＧ信号のカウント値は、メモリ３１に記憶させる面ぶれエラー信号のアドレス値としてメモリ３１に記憶される。
【００８４】
さらに、メモリ３１に記憶されたアドレス値に対応させて、制御信号変換部６５から取得される面ぶれエラー信号がメモリ３１に記憶される。
【００８５】
ステップＳＴ３において、図示しないＦＧカウンタが、ディスク状光記録媒体５１の１周分のＦＧ信号をカウントしたかどうかが判定される。１周分のＦＧ信号がカウントされていない場合は、工程をステップＳＴ１へと戻し、１周分のＦＧ信号がカウントされた場合は工程を終了する。
【００８６】
このようにして、メモリ３１には、ＦＧ信号のカウント値をアドレス値とし、上記アドレス値と、ＦＧ信号が発生される位置における面ぶれエラー信号とが１対１で対応づけられて記憶されることになる。
【００８７】
メモリ３１に記憶された面ぶれエラー信号は、情報記録装置５０での記録動作時において、スピンドルモータ１６に取り付けられた図示しないエンコーダより出力されるＦＧ信号の値に応じて読み出され、後段のゲイン部３２に供給される。
【００８８】
続いて、フィードフォワード制御部３０のゲイン部３２について説明をする。ゲイン部３２は、ＦＧ信号毎に、メモリ３１に記憶させたディスク状光記録媒体５１の所定の半径位置における１周分の面ぶれエラー信号から、図８で示した面ぶれエラー信号の比例関係を利用することで決まるゲインを乗算することで、任意の半径位置での面ぶれエラー信号を算出する。
【００８９】
ゲイン部３２で乗算するゲインについて説明をする。例えば、メモリ３１には、ディスク状光記録媒体５１の半径Ｒｍにおける１周分の面ぶれエラー信号が記憶されているとする。このメモリ３１に記憶させた面ぶれエラー信号のうち最大の面ぶれエラー信号が取得されるディスク状光記録媒体５１の箇所における振幅の最大値を面ぶれピーク振幅値βとする。また、ディスク状光記録媒体５１の任意の半径Ｒｎにおける面ぶれの最大振幅値である面ぶれピーク値をγとすると、ディスク状光記録媒体５１の半径と、面ぶれピーク振幅値の関係は図１０に示すような比例関係となっている。ディスク状光記録媒体５１の中心は、クランプされているので原理的に面ぶれが生じず、面ぶれピーク振幅値は“０”となっている。
【００９０】
これにより、任意の半径Ｒｎにおける面ぶれピーク振幅値γは、式１によって示される。
【００９１】
γ＝β×（Ｒｎ／Ｒｍ） ・・・（１）
【００９２】
式１は、任意の半径Ｒｎをパラメータとして指定することで、当該半径での面ぶれピーク振幅値γが求まること示している。
【００９３】
また、メモリ３１に記憶された面ぶれエラー信号をＶｆｇとすると、任意の半径Ｒｎでの面ぶれエラー信号Ｖｆを（２）式から推定することができる。
【００９４】
Ｖｆ＝Ｖｆｇ×γ＝Ｖｆｇ×｛β×（Ｒｎ／Ｒｍ）｝ ・・・（２）
【００９５】
式２では、任意の半径Ｒｎにおける面ぶれピーク振幅値γをゲインとして、メモリ３１に記憶されている面ぶれエラー信号Ｖｆｇに乗算している。面ぶれピーク振幅値をゲインとすることで、任意の半径Ｒｎの値に比例し、且つ、面ぶれ振幅の最大変位を考慮した制御信号である、面ぶれエラー信号Ｖｆを生成することができる。
【００９６】
ゲイン部３２は、当該情報記録装置５０での記録動作時において、式２を用いて、メモリ３１から供給される半径Ｒｍにおける面ぶれエラー信号Ｖｆｇに、送りモータ１８に取り付けられたポテンションメータ１９より出力される半径位置情報から得られるゲインを乗算することで面ぶれエラー信号Ｖｆを生成し、制御電圧としてシステム制御器４６に供給する。
【００９７】
再び図４に戻り、制御システム２０が備えるフィードバック制御部４０について説明をする。フィードバック制御部４０は、加算器４１と、コンパレータ４２と、主制御部４３と、副制御部４４と、制御信号切替回路４５と、システム制御器４６とを備える。
【００９８】
上述したフォトディテクタ１２から出力された全反射戻り光量電圧値は、加算器４１及びコンパレータ４２に供給される。
【００９９】
加算器４１は、ギャップを制御目標値Ｐとするための制御目標電圧値と、フォトディテクタ１２から出力された全反射戻り光量電圧値とを比較して偏差をとる。制御目標電圧値は、あらかじめ設定された定電圧などである。
【０１００】
コンパレータ４２は、フォトディテクタ１２から出力された全反射戻り光量電圧値と、所定の電圧値である閾値Ｔ１とを比較する。閾値Ｔ１は、制御目標値Ｐと、Ｔ１＞Ｐの関係を満たすよう選択された値であり、全反射戻り光量電圧値が、閾値Ｔ１より大きいと、光ヘッド７のＳＩＬ９がファーフィールド状態にあることを示しており、逆に全反射戻り光量電圧値が閾値Ｔ１より小さいとＳＩＬ９がニアフィールド状態にあることを示している。
【０１０１】
したがって、コンパレータ４２は、電圧値の比較結果よりファーフィールド状態となっている場合には、副制御部４４で生成される制御電圧値が選択されるように制御信号切替回路４５に、例えば、切替信号“０”を出力し、ニアフィールド状態となっている場合には、主制御部４３で生成される制御電圧値が選択されるように制御信号切替回路４５に、例えば、切替信号“１”を出力する。
【０１０２】
主制御部４３は、ＳＩＬ９がニアフィールド状態にあるときにギャップｄ を制御目標値Ｐに近づけるための制御電圧である制御信号Ｖｇを生成する。主制御部４３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などを備えており、加算器４１で算出された偏差から制御電圧である制御信号Ｖｇを生成する。
【０１０３】
副制御部４４は、光ヘッド７ のＳＩＬ９ をニアフィールド状態となる距離までディスク状光記録媒体５１の情報記録面に近づけるような制御信号Ｖｈを生成する。
【０１０４】
制御信号切替回路４５は、コンパレータ４２から出力される切替信号に応じて、副制御部４４で生成された制御信号Ｖｈを出力したり、主制御部４３で生成された制御信号Ｖｇを出力したりする。
【０１０５】
システム制御器４６は、当該制御システム２０を統括的に制御する制御部であり、フィードフォワード制御部３０、フィードバック制御部４０を動作させて制御信号を生成させ、各制御部で生成された制御信号を光ヘッド７のアクチュエータ１１に適切に供給する。
【０１０６】
次に、図１１及び図１２を用いて本発明に係る情報再生装置５０Ａについて説明をする。
【０１０７】
情報再生装置５０Ａは、ディスク状光記録媒体５１に記録された所定の情報を再生する。情報再生装置５０Ａは、再生時において、レーザダイオード３がＡＰＣ２によって一定のパワーのレーザ光が出射されるように制御されること、ディスク状光記録媒体５１に照射した光ビームの戻り光から再生信号を取得すること以外、制御システム２０による制御など情報記録装置５０と全く同じであるため、各機能部には同一の符号を付し説明を省略する。また、図５などを用いて説明した、情報記録装置５０のメモリ３１に記憶する面ぶれエラー量を取得する機構についても、情報再生装置５０Ａでも全く同様の構成となる。
【０１０８】
戻り光から再生信号を取得する方法は、図１１に示す再生信号と、ギャップエラー信号との周波数帯域の違いを利用する手法と、図１２に示す偏光面の違いを利用する手法とがある。
【０１０９】
周波数帯域の違いによって再生信号を取得する手法では、図１１に示すようにフォトディテクタ１２の後段に帯域分離フィルタ１３が設けられている。帯域分離フィルタ１３は、フォトディテクタ１２で検出された戻り光の検出値から再生すべき情報である再生信号と、ギャップ制御に用いるギャップエラー信号とを分離して抽出する。ギャップエラー信号は、情報記録装置５０の場合と同様に、制御システム２０に供給される。
【０１１０】
また、偏光面の違いにより再生信号を取得する手法では、図１２に示すように集光レンズ５２と、フォトディテクタ１２との間に偏光ビームスプリッタ１４が設けられている。
集光レンズ５２で集光された戻り光は、偏光ビームスプリッタ１４で偏光面の違いによって透過、及び反射される。偏光ビームスプリッタ１４で透過された戻り光は、情報記録装置５０と同様にフォトディテクタ１２で検出され、ギャップエラー信号として制御システム２０に供給される。また、偏光ビームスプリッタ１４で反射された戻り光は、集光レンズ５３を介して、フォトディテクタ１５によって検出され、再生信号となる。
【０１１１】
続いて、図１３に示すフローチャートを用いて、制御システム２０による光ヘッド７の制御動作について説明をする。
【０１１２】
ステップＳＴ１１において、制御システム２０のフィードフォワード制御部３０に、ＦＧ信号と、半径位置情報が供給される。
【０１１３】
ステップＳＴ１２において、制御システム２０は、フィードフォワード制御部３０を動作させ、フィードバック制御部４０の動作を停止させる。これにより、フィードフォワード制御部３０によるフィードフォワード制御が実行される。
【０１１４】
ステップＳＴ１３において、フィードフォワード制御部３０のゲイン部３２は、ＦＧ信号に対応する面ぶれエラー信号をメモリ３１から読み出す。
【０１１５】
ステップＳＴ１４において、ゲイン部３２は、メモリ３１から読み出した面ぶれエラー信号と、供給された半径位置情報に基づいて、上述した（２）式に基づいて所定のゲインを乗算し、制御信号Ｖｆを生成する。生成された制御信号Ｖｆは、システム制御器４６に供給される。
【０１１６】
ステップＳＴ１５において、システム制御器４６は、フィードフォワード制御部３０で生成された制御信号Ｖｆを、光ヘッド７のアクチュエータ１１に印加し、フィードフォワード制御を行う。
【０１１７】
ステップＳＴ１６において、制御システム２０は、アクチュエータ１１に印加されている制御信号Ｖｆをホールドして、印加し続けるよう制御するとともに、フィードフォワード制御部３０の動作を停止させる。制御システム２０は、フィードフォワード制御部３０の動作を停止させると、続いてフィードバック制御部４０を動作させる。
【０１１８】
ステップＳＴ１７において、フィードバック制御部４０は、コンパレータ４２によって、フォトディテクタ１２で検出された全反射戻り光量電圧値と、閾値Ｔ１とを比較する。コンパレータ４２は、全反射戻り光量電圧値の方が大きいと判断した場合、副制御部４４で生成される制御信号Ｖｈがシステム制御器４６に出力されるような切替信号を制御信号切替回路４５に出力して、工程をステップＳＴ１８へと進める。
【０１１９】
また、コンパレータ４２は、閾値Ｔ１の方が大きいと判断した場合、主制御部４３で生成される制御信号Ｖｇが、システム制御器４６に出力されるような切替信号を制御信号切替回路４５に出力して、工程をステップＳＴ１９へと進める。
【０１２０】
上述したように、全反射戻り光量電圧値が閾値Ｔ１より大きい場合は、ＳＩＬ９がファーフィールド状態にあることを示しており、全反射戻り光量電圧値が閾値Ｔ１より小さい場合は、ＳＩＬ９がニアフィールド状態にあることを示している。
【０１２１】
ステップＳＴ１８において、フィードバック制御部４０は、副制御部４４によって生成された制御信号Ｖｈを制御信号切替回路４５を介してシステム制御器４６に出力する。
【０１２２】
また、システム制御器４６は、フィードフォワード制御部３０で生成され、光ヘッド７のアクチュエータ１１にホールドされて印加されている制御信号Ｖｆに加えて、副制御部４４で生成された制御信号Ｖｈを印加させる。つまり、光ヘッド７のアクチュエータ１１に供給される制御信号Ｖは、以下に示すような値となる。
【０１２３】
Ｖ＝Ｖｆ＋Ｖｈ
【０１２４】
このステップＳＴ１８の工程は、フォトディテクタ１２で検出された全反射戻り光量が、ステップＳＴ１７の判断工程において閾値Ｔ１より小さくなるまで繰り返し実行される。
【０１２５】
ステップＳＴ１９において、全反射戻り光量電圧値が閾値Ｔ１より小さくなったことに応じて、その時点の副制御部４４の制御信号Ｖｈ’をホールドするとともに、制御信号切替回路４５により主制御部４３からの制御信号Ｖｇが出力されるように切り替える。制御信号Ｖｇは、制御信号切替回路４５を通過してシステム制御器４６に供給される。
【０１２６】
システム制御器４６は、フィードフォワード制御部３０で生成され、光ヘッド７のアクチュエータ１１にホールドされて印加されている制御信号Ｖｆに加えて、副制御部４４のホールドされた制御信号Ｖｈ’と、主制御部４３で生成された制御信号Ｖｇを印加させる。つまり、光ヘッド７のアクチュエータ１１に供給される制御信号Ｖは、以下に示すような値となる。
【０１２７】
Ｖ＝Ｖｆ＋（Ｖｇ＋Ｖｈ’）
【０１２８】
なお、副制御部４４のホールド電圧Ｖｈ’は、制御中ホールドしたままでもいいし、又は、主制御部４３への切替時に、上記主制御部４３へ副制御部４４のホールド電圧をコピーして、副制御部４４のホールド電圧を開放し、主制御部４３のみで制御してもよい。
【０１２９】
このように、制御システム２０が備えるフィードフォワード制御部３０、及びフィードバック制御部４０の２つの制御部による２段階の制御によって、フォトディテクタ１２で検出された全反射戻り光量を制御目標値Ｐに引き込み、光ヘッド７のＳＩＬ９の端面と、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面との距離であるギャップｄが一定となるように制御することができる。
【０１３０】
また、ディスク状光記録媒体５１を情報記録装置５０又は情報再生装置５０Ａに装着する際、ディスク状光記録媒体５１の中心部をクランプする構造をとらずに、外周部もクランプしたり、ディスク全面をクランプしたりする場合は、図８、図１０に示したようにディスク状光記録媒体５１の半径位置と、半径位置での面ぶれピーク振幅値とは比例関係にならない。このような場合は、情報記録装置５０、情報再生装置５０Ａの制御システム２０を図１４に示すようなフィードフォワード制御部３０Ａを備える制御システム２０Ａのように変更し、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面全面に対して面ぶれエラー信号を予め取得して、半径位置情報と、ＦＧ信号とをアドレスとしてメモリ３１に記憶させておくことで対処することができる。
【０１３１】
フィードフォワード制御部３０Ａでは、半径位置情報と、ＦＧ信号に基づいてメモリ３１から面ぶれエラー信号を読み出して、フィードフォワード制御を実行する。フィードフォワード制御部３０での制御などは、上述した図４に示す制御システム２０での制御手法と全く同様である。
【０１３２】
したがって、制御システム２０に替えて制御システム２０’を備えた情報記録装置５０、情報再生装置５０Ａにおいても、同様に光ヘッド７のＳＩＬ９の端面と、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面との距離であるギャップｄが一定となるように制御することができる。
【０１３３】
なお、本発明に係る情報記録装置５０及び情報再生装置５０Ａでは、送り台１７を送りモータ１８によって、装着されたディスク状光記録媒体５１の半径方向に移動させることでトラック間移動を実行しており、送りモータ１８の回転角を検出するポテンションメータ１９によって半径位置情報を取得していた。
【０１３４】
情報記録装置５０、情報再生装置５０Ａでは、レーザダイオード３、コリメータレンズ４、ビームスプリッタ５、ミラー６、光ヘッド７、集光レンズ５２、フォトディテクタ１２によって光ピックアップを構成し、ディスク状光記録媒体５１のトラック間移動を当該光ピックアップによって行うようにしてもよい。このような場合は、光ピックアップをトラック間移動させるリニアモータなどにポテンションメータを設置することで、半径位置情報を取得するようにしてもよい。
【０１３５】
また、本発明は、図１５に第３の実施の形態として示す情報記録装置６０に適用される。情報記録装置６０は、情報記録装置５０と同様にリムーバルなディスク状光記録媒体５１を装着し、装着したディスク状光記録媒体５１に、ニアフィールドにおいて検出されるエバネセント光を照射して情報を記録する。
【０１３６】
情報記録装置６０は、図１で示した情報記録装置５０のミラー６に替えて、偏光ビームスプリッタ７０を設置し、図５に示したディスク状光記録媒体５１の面ぶれエラー信号を検出する機構を備え、さらに制御システム２０に替えて制御システム８０を備えた構成となっている。
【０１３７】
光ヘッド７の対物レンズ８と、ＳＩＬ９との相対位置は固定されており、また、対物レンズ６３と、光ヘッド７の対物レンズ８及びＳＩＬ９の相対位置も固定されている。このため、対物レンズ６３にて検出された面ぶれエラー信号にてサーボ制御を行うことで、対物レンズ６３のみならず、対物レンズ８、ＳＩＬ９をディスク状光記録媒体５１の情報記録面に追従させることができる。
【０１３８】
情報記録装置６０では、偏光ビームスプリッタ７０、制御システム８０以外の各機能部については、図１及び図５を用いて説明した情報記録装置５０において同一符号を付して説明したものと全く同じであるため、該当する箇所について詳細な説明を省略する。
【０１３９】
レーザダイオード３から出射され、コリメータレンズ４を介してビームスプリッタ５を透過した光ビームは、偏光ビームスプリッタ７０に出射される。
【０１４０】
偏光ビームスプリッタ７０は、ビームスプリッタ５から出射される光ビームを偏光成分の違いによって反射及び透過させる。例えば、偏光ビームスプリッタ７０は、光ビームのＰ偏光成分を反射し、Ｓ偏光成分を透過させる。具体的には、偏光ビームスプリッタ７０は、ビームスプリッタ５から出射される光ビームを反射して光ヘッド７に供給し、ビームスプリッタ５から出射される光ビームを透過してピンホール６１、ミラー６２を介して対物レンズ６３に供給する。
【０１４１】
光ヘッド７に供給されディスク状光記録媒体５１の情報記録面に照射された光ビームの戻り光は、偏光ビームスプリッタ７０で反射され、ビームスプリッタ５でも反射され、集光レンズ５２を介して、フォトディテクタ１２で検出されギャップエラー信号として制御システム８０に供給される。
【０１４２】
また、対物レンズ６３に供給されディスク状光記録媒体５１の情報記録面に照射された光ビームの戻り光は、位置検出ダイオード６４で検出され、制御信号変換部６５で面ぶれエラー信号に変換され制御システム８０に供給される。
【０１４３】
制御システム８０は、図１６に示すように面ぶれエラー信号、又は全反射戻り光量に基づいて、光ヘッド７を動作させることで、ＳＩＬ９とディスク状光記録媒体５１の情報記録面とのギャップを制御する面ぶれサーボ制御部９０と、ギャップサーボ制御部４０Ａとを備えている。
【０１４４】
面ぶれサーボ制御部９０は、加算器９１と、制御器９２とを備えている。
【０１４５】
加算器９１は、位置検出ダイオード６４で検出され、制御信号変換部６５で制御電圧値に変換された面ぶれエラー信号電圧値と、制御目標値Ｑとなるような面ぶれエラー信号の基準電圧値との偏差をとり、制御器９２に供給する。
【０１４６】
制御器９２は、加算器９１から供給された面ぶれエラー信号に基づいて、制御信号Ｖｉを生成し、システム制御器４６Ａに供給する。また、制御器９２は、加算器９１から供給された面ぶれエラー信号の絶対値と、閾値ＴＨ２とを比較し、比較結果をシステム制御器４６Ａに通知する。閾値ＴＨ２は、ＳＩＬ９の端面がファーフィールド状態と、ニアフィールド状態の境界にあるときに検出される面ぶれエラー信号である。図１７に、閾値ＴＨ２を示す。
【０１４７】
加算器９２から供給された面ぶれエラー信号が、閾値ＴＨ２より大きい場合は、面ぶれエラー信号による制御が補償されており、加算器９２から供給された面ぶれエラー信号が閾値ＴＨ２より小さい場合は、全反射戻り光量を用いたギャップサーボ制御部４０Ａでの制御ができるようになる。
【０１４８】
ギャップサーボ制御部４０Ａは、フィードバック制御部４０が備えるシステム制御器４６に替えて、面ぶれサーボ制御部９０の制御器９２から供給される制御信号Ｖｉが供給されるシステム制御器４６Ａを備えている以外、フィードバック制御部４０と全く同じ構成である。
【０１４９】
フォトディテクタ１２で検出された全反射戻り光量、つまり全反射戻り光量電圧値は、加算器４１及びコンパレータ４２に供給される。
【０１５０】
コンパレータ４２による、ＳＩＬ９の端面がファーフィールドに位置しているのか、ニアフィールドに位置しているのかを判定する閾値ＴＨ１と、全反射戻り光量電圧との比較結果に応じて、主制御部４３又は副制御部４４が選択され、選択された制御部で生成された制御電圧がシステム制御器４６Ａに供給される。
【０１５１】
主制御部４３が選択された場合は、全反射戻り光量電圧値を用いたニアフィールドにおけるフィードバック制御が実行され、副制御部４４が選択された場合は、ＳＩＬ９がファーフィールドにあることを示しており、光ヘッド７をニアフィールド状態付近までゆっくり接近させる制御が実行される。
【０１５２】
システム制御器４６Ａは、当該制御システム８０を統括的に制御する制御部であり、面ぶれサーボ制御部９０、ギャップサーボ制御部４０Ａを動作させて制御信号を生成させ、各制御部で生成された制御信号を光ヘッド７のアクチュエータ１１に適切に供給する。システム制御器４６Ａは、制御器９２から、出力される面ぶれエラー信号と、閾値ＴＨ２との比較結果に応じて、面ぶれサーボ制御部９０でのサーボ制御を停止又は動作させたり、ギャップサーボ制御部４０Ａのサーボ制御を停止又は動作させたりする。
【０１５３】
加算器９１から供給される面ぶれエラー信号が閾値ＴＨ２より大きい場合は、ギャップサーボ制御部４０Ａを停止させ、面ぶれサーボ制御部９０を動作させ、面ぶれエラー信号が閾値ＴＨ２より小さくなる場合は、ギャップサーボ制御部４０Ａを動作させ、面ぶれサーボ制御部９０を停止させる。
【０１５４】
次に、図１８、図１９を用いて本発明の第４ の実施の形態として示す情報再生装置６０Ａについて説明をする。
【０１５５】
情報再生装置６０Ａは、ディスク状光記録媒体５１に記録された所定の情報を再生する。情報再生装置６０Ａは、再生時において、レーザダイオード３がＡＰＣ２によって一定のパワーのレーザ光が出射されるように制御されること、ディスク状光記録媒体５１に照射した光ビームの戻り光から再生信号を取得すること以外、制御システム８０による制御など情報記録装置６０と全く同じであるため、各機能部には同一の符号を付し説明を省略する。
【０１５６】
戻り光から再生信号を取得する方法は、図１８に示す再生信号と、ギャップエラー信号との周波数帯域の違いを利用する手法と、図１９に示す偏光面の違いを利用する手法とがある。
【０１５７】
周波数帯域の違いによって再生信号を取得する手法では、図１８に示すようにフォトディテクタ１２の後段に帯域分離フィルタ１３が設けられている。帯域分離フィルタ１３は、フォトディテクタ１２で検出された戻り光の検出値から再生すべき情報である再生信号と、ギャップ制御に用いるギャップエラー信号とを分離して抽出する。ギャップエラー信号は、情報記録装置６０の場合と同様に、制御システム８０に供給される。
【０１５８】
また、偏光面の違いにより再生信号を取得する手法では、図１９に示すように集光レンズ５２と、フォトディテクタ１２との間に偏光ビームスプリッタ１４が設けられている。集光レンズ５２で集光された戻り光は、偏光ビームスプリッタ１４で透過、及び反射される。偏光ビームスプリッタ１４で透過された戻り光は、情報記録装置５０と同様にフォトディテクタ１２で検出され、ギャップエラー信号として制御システム８０に供給される。また、偏光ビームスプリッタ１４で反射された戻り光は、フォトディテクタ１５によって検出され、再生信号となる。
【０１５９】
続いて、図２０に示すフローチャートを用いて、制御システム８０による光ヘッド７の制御動作について説明をする。
【０１６０】
ステップＳＴ３１において、レーザダイオード３から出射された光ビームをディスク状光記録媒体５１の情報記録面に照射して反射された戻り光を位置検出ダイオード６４で検出して、上述した離軸法などにより制御信号変換部６５で電圧値に変換された面ぶれエラー信号が制御システム８０の面ぶれサーボ制御部９０に供給される。
【０１６１】
ステップＳＴ３２において、制御システム８０は、面ぶれサーボ制御部９０を動作させ、ギャップサーボ制御部４０Ａの動作を停止させる。これにより、面ぶれサーボ制御部９０によるサーボ制御が開始される。
【０１６２】
ステップＳＴ３３において、制御器９２は、加算器９１で算出される面ぶれエラー信号と、制御目標電圧値との偏差をなくすような制御電圧Ｖｉを生成し、システム制御器４６Ａに供給する。
【０１６３】
ステップＳＴ３４において、システム制御器４６Ａは、面ぶれサーボ制御器９０で生成された制御信号Ｖｉを、光ヘッド７のアクチュエータ１１に印加し、面ぶれサーボ制御を行う。
【０１６４】
ステップＳＴ３５において、制御システム８０は、面ぶれエラー信号の絶対値が閾値ＴＨ２より小さくなったかどうかを判断する。面ぶれエラー信号が閾値ＴＨ２より小さくなった場合は工程をステップＳＴ３６へと進め、閾値ＴＨ２の方が面ぶれエラー信号より大きい場合は工程をステップＳＴ３１へと戻す。
【０１６５】
ステップＳＴ３６において、制御システム８０は、アクチュエータ１１に印加されている制御信号Ｖｉをホールドして、印加し続けるよう制御するとともに、面ぶれサーボ制御部９０の動作を停止させる。制御システム２０は、面ぶれサーボ制御部９０の動作を停止させると、続いてギャップサーボ制御部４０Ａを動作させる。
【０１６６】
ステップＳＴ３７において、ギャップサーボ制御部４０Ａは、コンパレータ４２によって、フォトディテクタ１２で検出された全反射戻り光量電圧値と、閾値Ｔ１とを比較する。コンパレータ４２は、全反射戻り光量電圧値の方が大きいと判断した場合、副制御部４４で生成される制御信号Ｖｈがシステム制御器４６Ａに出力されるような切替信号を制御信号切替回路４５に出力して、工程をステップＳＴ３８へと進める。
【０１６７】
また、コンパレータ４２は、閾値Ｔ１の方が大きいと判断した場合、主制御部４３で生成される制御信号Ｖｇが、システム制御器４６Ａに出力されるような切替信号を制御信号切替回路４５に出力して、工程をステップＳＴ３９へと進める。
【０１６８】
上述したように、全反射戻り光量電圧値が閾値Ｔ１より大きい場合は、ＳＩＬ９がファーフィールド状態にあることを示しており、全反射戻り光量電圧値が閾値Ｔ１より小さい場合は、ＳＩＬ９がニアフィールド状態にあることを示している。
【０１６９】
ステップＳＴ３８において、ギャップサーボ制御部４０Ａは、副制御部４４によって生成された制御信号Ｖｈを制御信号切替回路４５を介してシステム制御器４６Ａに出力する。
【０１７０】
また、システム制御器４６Ａは、面ぶれサーボ制御部９０で生成され、光ヘッド７のアクチュエータ１１にホールドされて印加されている制御信号Ｖｉに加えて、副制御部４４で生成された制御信号Ｖｈを印加させる。つまり、光ヘッド７のアクチュエータ１１に供給される制御信号Ｖは、以下に示すような値となる。
【０１７１】
Ｖ＝Ｖｉ＋Ｖｈ
【０１７２】
この、ステップＳＴ３８の工程は、フォトディテクタ１２で検出された全反射戻り光量が、ステップＳＴ３７の判断工程において閾値Ｔ１より小さくなるまで繰り返し実行される。
【０１７３】
ステップＳＴ３９において、全反射戻り光量電圧値が閾値Ｔ１より小さくなったことに応じて、その時点の副制御部４４の制御信号Ｖｈ’をホールドするとともに、制御信号切替回路４５により主制御部４３からの制御信号Ｖｇが出力されるように切り替える。制御信号Ｖｇは、制御信号切替回路４５を通過してシステム制御器４６Ａに供給される。
【０１７４】
システム制御器４６Ａは、面ぶれサーボ制御部９０で生成され、光ヘッド７のアクチュエータ１１にホールドされて印加されている制御信号Ｖｉに加えて、副制御部４４のホールドされた制御信号Ｖｈ’と、主制御部４３で生成された制御信号Ｖｇを印加させる。つまり、光ヘッド７のアクチュエータ１１に供給される制御信号Ｖは、以下に示すような値となる。
【０１７５】
Ｖ＝Ｖｉ＋（Ｖｇ＋Ｖｈ’）
【０１７６】
なお、副制御部４４のホールド電圧Ｖｈ’は、制御中ホールドしたままでもいいし、又は、主制御部４３への切替時に、上記主制御部４３へ副制御部４４のホールド電圧をコピーして、副制御部４４のホールド電圧を解法し、主制御部４３のみで制御してもよい。
【０１７７】
このように、制御システム８０が備える面ぶれサーボ制御部９０、及びギャップサーボ制御部４０Ａの２つの制御部による２段階の制御によって、フォトディテクタ１２で検出された全反射戻り光量を制御目標値Ｐに引き込み、光ヘッド７のＳＩＬ９の端面と、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面との距離であるギャップｄが一定となるように制御することができる。
【０１７８】
続いて、本発明の第１の実施の形態として示した情報記録装置５０、第２の実施の形態として示した情報再生装置５０Ａ、第３の実施の形態として示した情報記録装置６０、第４の実施の形態として示した情報再生装置６０Ａが備えるスピンドルモータ１６の動作を制御する回転制御システムついて説明をする。
【０１７９】
この回転制御システムは、情報記録装置５０、情報再生装置５０Ａ、情報記録装置６０、情報再生装置６０Ａのいずれに適用されても全く同じ構成となるため、図２１に示すように第１の実施の形態として示した情報記録装置５０を用いて説明をする。
【０１８０】
図２２に示すように、回転制御システム１００は、周波数ループ制御部１１０と、ＰＬＬ制御部１２０と、周波数ループ制御部１１０及びＰＬＬ制御部１２０を統括的に制御するシステム制御器１０１と、周波数ループ制御部１１０及びＰＬＬ制御部１２０で生成された制御信号を加算する加算器１０２とを備えている。回転制御システム１００は、周波数ループ制御部１１０及びＰＬＬ制御部１２０によって、スピンドルモータ１６の回転を安定化させる。
【０１８１】
周波数ループ制御部１１０は、Ｆ−Ｖ変換器１１１と、加算器１１２と、制御器１１３とを備えている。周波数ループ制御部１１０は、ＰＬＬ制御部１２０での位相比較による制御を実行する前段で動作され、スピンドルモータ１６の回転周波数をロックする。
【０１８２】
Ｆ−Ｖ変換器１１１は、エンコーダ１３０から供給されるＦＧ信号を電圧Ｖｆｖに変換し、加算器１１２に出力する。
【０１８３】
加算器１１２は、参照電圧Ｖｒｅｆと、Ｆ−Ｖ変換器１１１から出力される電圧Ｖｆｖに負の符号を付した値とを加算して、周波数ループエラー信号Ｅｆを算出する。
【０１８４】
制御器１１３は、加算器１１２より算出された周波数ループエラー信号Ｅｆが０となるような周波数ループ制御電圧Ｖｒを生成し、システム制御器１０１、加算器１０２を介してスピンドルモータ１６に供給する。
【０１８５】
ＰＬＬ制御部１２０は、位相比較器１２１と、制御器１２２とを備えている。ＰＬＬ制御部１２０は、周波数ループ制御部１１０によって、スピンドルモータ１６の回転数がロックされた後に動作され、位相比較によってスピンドルモータ１６の位相をロックする。
【０１８６】
位相比較期１２１は、エンコーダ１３０から供給されるＦＧ信号の位相と、ＦＧ信号と同一の周波数を持つ信号である参照クロックの位相とを比較し、位相差（位相エラー信号Ｐｅ）を求める。
【０１８７】
制御器１２２は、位相比較器１２１によって求められた位相エラー信号Ｐｅがゼロとなるようにスピンドルモータ１６を回転させる制御電圧Ｖｐを生成し、システム制御器１０１、加算器１０２を介してスピンドルモータ１６に供給する。
【０１８８】
周波数ループ制御部１１０によって生成された周波数制御電圧Ｖｒは、ＰＬＬ制御部１２０へ制御動作が移ると、ホールドされてスピンドルモータ１６に印加され続ける。したがって、ＰＬＬ制御部１２０で制御電圧Ｖｐが生成されることによって、最終的にスピンドルモータ１６に印加されるスピンドルモータ制御電圧Ｖｓは、Ｖｓ＝Ｖｒ＋Ｖｐとなる。
【０１８９】
上述した周波数ループ制御部１１０ によって、所定の回転数となるように周波数ループ制御をすると、周波数制御電圧Ｖｒは、時間経過とともに図２３に示すような特性を示す。
【０１９０】
周波数ループ制御が開始された直後、スピンドルモータ１６は、停止した状態を継続しようとする慣性により、定常状態で必要となる電圧よりも高い電圧値を要求することになる。したがって、スピンドルモータ１６が、回転を開始すると、回転状態を継続しようとする慣性により上述した電圧値は、過大な電圧となり図２３に示すようにオーバシュートを持つようになる。
【０１９１】
このディスク状光記録媒体５１の初動回転時に供給される過大な周波数制御電圧Ｖｒによって、当該ディスク状光記録媒体５１は急加速されることになる。これにより、ディスク状光記録媒体５１の回転軸にぶれが生じ、ディスクが揺れ、結果として情報記録面の面ぶれとなる。
【０１９２】
また、上述したＰＬＬ制御部１２０によってＰＬＬ制御を実行すると、位相差である位相エラーＰｅは、時間変化ともに図２４のような特性を示す。スピンドルモータ１６には、位相エラーＰｅに応じた制御電圧が印加される。したがって、図２４に示すように、位相エラーＰｅが定常状態となるまでの間に大きく変動すると、スピンドルモータ１６の回転速度は、急加速、急減速されることになり、周波数ループ制御と同様にディスク状光記録媒体５１の回転軸にぶれが生じ、ディスクが揺れ、結果として情報記録面の面ぶれとなる。
【０１９３】
これは、情報記録装置５０、情報再生装置５０Ａ、情報記録装置６０、情報再生装置６０Ａのように、ニアフィールド状態でのエバネセント光を利用した記録、再生を行う装置では、ＳＩＬ９と、ディスク状光記録媒体５１の情報記録面とギャップが数１０ナノメートル程度であるため、回転制御システム１００による制御によって生ずる面ぶれは、大きな外乱として作用してしまうことになる。
【０１９４】
したがって、情報記録装置５０、情報再生装置５０Ａが備える制御システム２０での制御動作、情報記録装置６０、情報再生装置６０Ａが備える制御システム８０の制御動作は、回転制御システム１００のスピンドルモータ１６の回転制御によって生ずる面ぶれがギャップサーボ制御に影響を与えない程度となった時点で開始される必要がある。
【０１９５】
そこで、図２４に示すように位相エラーＰｅに対して、回転制御システム１００によって生じた面ぶれがニアフィールド状態でのギャップサーボ制御に影響を与えることのない程度の位相エラーＰｅを示す閾値ＴＨ３を設定する。
【０１９６】
これにより、ＰＬＬ制御部１２０によるＰＬＬ制御において、位相エラーＰｅが閾値ＴＨ３となったことに応じて、情報記録装置５０、情報再生装置５０Ａであれば制御システム２０、情報記録装置６０、情報再生装置６０Ａであれば制御システム８０の動作が開始されるようにすることで、回転制御システム１００によって生じる面ぶれを回避することができる。
【０１９７】
図２５に示すフローチャートを用いて、回転制御システム１００と、制御システム２０又は制御システム８０とによる制御が実行されるタイミングについて説明をする。
【０１９８】
まず、回転制御システム１００によるスピンドルモータ１６の回転制御が実行される。システム制御器１０１は、周波数ループ制御部１１０を制御してスピンドルモータ１６が所定の回転数となるまで周波数ループ制御を実行させ（ステップＳＴ４１）、所定の回転数となったかどうか判断する（ステップＳＴ４２）。
【０１９９】
スピンドルモータ１６が所定の回転数となった場合は、周波数ループ制御電圧Ｖｒをホールドして、ＰＬＬ制御部１２０を動作させる（ステップＳＴ４２）。スピンドルモータ１６が所定の回転数となっていない場合は、ステップＳＴ４１からの工程を繰り返す。
【０２００】
次に、システム制御器１０１は、位相エラーＰｅが、あらかじめ設定した閾値ＴＨ３より小さくなるまでＰＬＬ制御部１２０によるＰＬＬ制御を実行させ（ステップＳＴ４３）、位相エラーＰｅが閾値ＴＨ３より小さくなったことに応じて（ステップＳＴ４４）、上述した制御システム２０での制御を開始させる（ステップＳＴ４５）。
【０２０１】
このように、第１の実施の形態として示した情報記録装置５０、第２の実施の形態として示した情報再生装置５０Ａ、第３の実施の形態として示した情報記録装置６０、第４の実施の形態として示した情報再生装置６０Ａのように、ニアフィールドで検出されるエバネセント光を利用した記録、又は、再生を行う装置では、回転制御システム１００で生ずる面ぶれがギャップサーボ制御に影響を与えることがなくなってから制御システム２０又は制御システム８０による制御を実行させる。
【０２０２】
なお、上述した第１及び第３の実施の形態として示した情報記録装置、第２及び第４の実施の形態として示した情報再生装置のそれぞれにおいて、ビームスプリッタ、コリメータレンズ等の配置は適宜変更されうる。
【０２０３】
次に、本発明に係る情報記録装置２６０の第４の実施の形態を図２６を参照して説明する。
【０２０４】
この情報記録装置２６０は、着脱自在とされたディスク状光記録媒体２００を記録媒体に用いるものであって、装着されたディスク状光記録媒体２００の情報記録面にニアフィールド（近接場）において検出されるエバネセント光を照射して情報を記録するニアフィールド記録系と、光源から出射される光ビームを照射して情報を記録するファーフィールド記録系と備えている。
【０２０５】
まず、ニアフィールド記録系について説明をする。
【０２０６】
情報記録装置２６０は、ニアフィールド記録系として、ディスク状光記録媒体２００に記録する情報を供給する情報源１と、ＡＰＣ（Auto Power Controler）２と、レーザダイオード（ＬＤ）２０３と、コリメータレンズ２０４と、ビームスプリッタ（ＢＳ）２０５と、ダイクロイックミラー２０６と、ミラー２０７と、集光レンズ２０８と、フォトディテクタ（ＰＤ）９と、光ヘッド２１と、制御システム２３０とを備えている。
【０２０７】
なお、ダイクロイックミラー２０６、ミラー２０７、光ヘッド２２１、制御システム２３０は、後で詳細に説明をするファーフィールド記録系と共通で使用される機能部である。
【０２０８】
ＡＰＣ２０２は、情報源２０１から供給される情報に応じて後段に備えられたレーザダイオード２０３から出射されるレーザ光を変調させるように制御する。
【０２０９】
レーザダイオード２０３は、ＡＰＣ２０２からの制御に応じて、所定の波長のレーザ光を出射する。例えば、レーザダイオード２０３は、赤色半導体レーザ、青紫色半導体レーザなどである。レーザダイオード２０３は、後述するファーフィールド記録系のレーザダイオードとは異なる波長のレーザ光が選択される。
【０２１０】
コリメータレンズ２０４は、レーザダイオード２０３から出射されたレーザ光を光軸に平行な光ビームとして出射する。
【０２１１】
ビームスプリッタ２０５は、コリメータレンズ２０４から出射された光ビームを透過してダイクロイックミラー２０６に出射する。また、ビームスプリッタ２０５は、ダイクロイックミラー２０６で透過された光ヘッド２１からの戻り光を反射して集光レンズ２０８に出射する。
【０２１２】
ダイクロイックミラー２０６は、入射される光ビームを、波長の違いに応じて反射させたり透過させたりする。ダイクロイックミラー２０６は、ビームスプリッタ２０５から出射された光ビームを透過してミラー２０７に出射する。
【０２１３】
ミラー２０７は、ダイクロイックミラー２０６から出射された光ビームを反射して、光ヘッド２２１へ出射する。また、ミラー２０７は、光ヘッド２２１から戻り光を反射してダイクロイックミラー２０６に出射する。
【０２１４】
光ヘッド２２１は、ミラー２０７から出射された光ビームを集束させ、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面に照射する。ニアフィールド記録系として光ヘッド２２１を使用する場合、当該光ヘッド２２１が上記情報記録面に照射する光は、レンズの回折限界以上のスポットサイズで、情報の記録、再生が可能なエバネセント光である。
【０２１５】
図２７に示すように、光ヘッド２２１は、対物レンズ２２２と、ＳＩＬ（Ｓｏｌｉｄ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｌｅｎｓ）２２３と、レンズフォルダ２２４と、アクチュエータ２２５とを備えている。
【０２１６】
対物レンズ２２２には非球面レンズが用いられ、レーザダイオード２０３から出射され、コリメータレンズ２０４、ビームスプリッタ２０５、ダイクロイックミラー２０６、ミラー２０７を介して入射された光ビームを集束してＳＩＬ２２３に供給する。
【０２１７】
ＳＩＬ２２３は、球形レンズの一部を平面にして切り取った形状をした高屈折率のレンズである。ＳＩＬ２２３は、対物レンズ２２によって供給された光ビームを、球面側から入射し、球面と反対側の面（端面）の中央部に集束させる。
【０２１８】
また、ＳＩＬ２２３に替えて、反射ミラーが形成され、ＳＩＬ２２３と同等の機能を有するＳＩＭ（Solid Immersion Mirror）を用いてもよい。
【０２１９】
レンズフォルダ２２４は、対物レンズ２２２と、ＳＩＬ２２３とを所定の位置関係で一体に保持している。ＳＩＬ２２３は、レンズフォルダ２２４によって、球面側が対物レンズ２２２と対向するように、また、球面と反対側の面（端面）がディスク状光記録媒体２００の情報記録面と対向するように保持される。
【０２２０】
このように、レンズフォルダ２２４によって対物レンズ２２２と、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面との間に高屈折率のＳＩＬ２２３を配置することで、対物レンズ２２２のみの開口数よりも大きな開口数を得ることができる。一般に、レンズから照射される光ビームのスポットサイズは、レンズの開口数に反比例することから、対物レンズ２２２、ＳＩＬ２２３によって、より一層、微小なスポットサイズの光ビームとすることができる。
【０２２１】
アクチュエータ２２５は、制御システム２３０から制御信号として出力される制御電圧に応じてフォーカス方向、トラッキング方向に、レンズフォルダ２２４を動作させる。
【０２２２】
光ヘッド２２１において、エバネセント光は、ＳＩＬ２２３の端面に臨界角以上の角度で入射され全反射した光ビームの反射境界面から滲み出した光である。ＳＩＬ２２３の端面が、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面から、後述するニアフィールド（近接場）内にある場合に、ＳＩＬ２２３の端面より滲み出したエバネセント光は、情報記録面に照射されることになる。
【０２２３】
続いて、ニアフィールドについて説明をする。一般に、ニアフィールドは、レンズに入射される光の波長をλとすると、上記レンズの光ビーム出射面からの距離ｄが、ｄ≦λ／２までの領域である。
【０２２４】
図２７に示す、光ヘッド２２１と、ディスク状光記録媒体２００とで考えると、光ヘッド２２１が備えるＳＩＬ２２３の端面から、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面までの距離（ギャップ）ｄが、ＳＩＬ２２３に入射された光ビームの波長λによってｄ≦λ／２と定義される領域がニアフィールドである。ディスク状光記録媒体２００の情報記録面と、ＳＩＬ２２３の端面との距離で定義されるギャップｄが、ｄ≦λ／２を満たし、ＳＩＬ２２３の端面からエバネセント光がディスク状光記録媒体２００の情報記録面に滲み出す状態をニアフィールド状態といい、ギャップｄが、ｄ＞λ／２を満たし、上記情報記録面にエバネセント光が滲み出さない状態をファーフィールド状態という。
【０２２５】
ところで、ファーフィールド状態である場合、ＳＩＬ２２３の端面に臨界角以上の角度で入射された光ビームは、全て、全反射されて戻り光となる。したがって、図２８に示すようにファーフィールド状態での全反射戻り光量は、一定値となっている。
【０２２６】
一方、ニアフィールド状態である場合、ＳＩＬ２２３の端面に臨界角以上の角度で入射された光ビームの一部は、上述したように、ＳＩＬ２２３の端面つまり反射境界面において、エバネセント光としてディスク状光記録媒体２００の情報記録面に滲み出す。したがって、図２８に示すように全反射された光ビームの全反射戻り光量は、ファーフィールド状態のときより減少することになる。図２８に示すように、ニアフィールド状態における全反射戻り光量は、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面に近づく程、指数関数的に減少していることが分かる。
【０２２７】
したがって、ＳＩＬ２２３の端面の位置がニアフィールド状態にあるときは、全反射戻り光量がギャップ長に応じて変化するリニアな部分をギャップエラー信号としてフィードバックサーボを行えば、ＳＩＬ２２３の端面と、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面とのギャップを一定に制御することが可能となる。例えば、図２８に示すように全反射戻り光量が制御目標値Ｐになるように制御を行えば、ギャップはｄの距離に一定に保持されることになる。
【０２２８】
再び、図２６に示す情報記録装置２６０のニアフィールド記録系の構成について説明をする。
【０２２９】
集光レンズ２０８は、光ヘッド２２１が備えるＳＩＬ２２３の端面で全反射され、ミラー２０７で反射され、ダイクロイックミラー２０６で透過し、ビームスプリッタ２０５で反射された戻り光をフォトディスク２０９に集光する。
【０２３０】
フォトディスク２０９は、集光レンズ２０８によって集光された戻り光の光量を電流値として検出する。なお、フォトディスク２０９で検出された電流値は、既にＤＣ化されており、全反射戻り光量電圧値として制御システム２３０に出力される。
【０２３１】
次に、ファーフィールド記録系について説明をする。
【０２３２】
情報記録装置２６０は、ファーフィールド記録系として、ディスク状光記録媒体２００に記録する情報を供給する情報源２１１と、ＡＰＣ２１２と、レーザダイオード２１３と、ミラー２１４と、コリメータレンズ２１５と、凹レンズ２１６と、ビームスプリッタ（ＢＳ）２１７と、ダイクロイックミラー２０６と、ミラー２０７と、光ヘッド２２１と、ミラー２１８と、集光レンズ２１０と、シリンドリカルレンズ２１９と、フォトディテクタ２２０とを備えている。
【０２３３】
上述したように、ダイクロイックミラー２０６、ミラー２０７、光ヘッド２２１、制御システム２３０は、ニアフィールド記録系と共通で使用される機能部である。
【０２３４】
ＡＰＣ２１２は、情報源２１１から供給される情報に応じて後段に備えられたレーザダイオード２１３から出射されるレーザ光を変調させるように制御する。
【０２３５】
レーザダイオード２１３は、ＡＰＣ２１２からの制御に応じて、所定の波長のレーザ光を出射する。例えば、レーザダイオード２１３は、赤色半導体レーザ、青紫色半導体レーザなどである。レーザダイオード２１３は、上述したニアフィールド記録系のレーザダイオード２０３とは異なる波長のレーザ光が選択される。
【０２３６】
コリメータレンズ２１５は、レーザダイオード２１３から出射されたレーザ光を光軸に平行な光ビームとして出射する。
【０２３７】
凹レンズ２１６は、コリメータレンズ２１５から出射された光ビームをやや発散傾向でビームスプリッタ２１７に出射する。
【０２３８】
ビームスプリッタ２１７は、凹レンズ２１６からやや発散傾向で出射された光ビームを透過してダイクロイックミラー２０６に出射する。また、ビームスプリッタ２１７は、ダイクロイックミラー２０６で反射された光ヘッド２２１からの戻り光を反射してミラー２１８に出射する。
【０２３９】
ダイクロイックミラー２０６は、入射される光ビームを、波長の違いに応じて反射させたり透過させたりする。ダイクロイックミラー２０６は、ビームスプリッタ２１７から出射された光ビームを反射してミラー２０７に出射する。
【０２４０】
ミラー２０７は、ダイクロイックミラー２０６から出射された光ビームを反射して、光ヘッド２２１へ出射する。また、ミラー２０７は、光ヘッド２２１からの戻り光を反射してダイクロイックミラー２０６に出射する。
【０２４１】
光ヘッド２２１は、ミラー２０７から出射された光ビームを、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面に照射する。ファーフィールド記録系として光ヘッド２２１を使用する場合、当該光ヘッド２２１は、光ビームをディスク状光記録媒体２００の情報記録面に集光させる。
【０２４２】
上述したように、光ヘッド２２１をニアフィールド記録系として使用する場合は、エバネセント光を利用して記録するため、図２９Ａに示すようにＳＩＬ２２３の端面、中央部で光ビームが集束される。
【０２４３】
一方、光ヘッド２２１をファーフィールド記録系として使用する場合は、図２９Ｂに示すようにＳＩＬ２２３から出射した光ビームを、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面に集光させて情報を記録させることになる。
【０２４４】
これは、ファーフィールド記録系のコリメータレンズ２１５と、ビームスプリッタ２１７との間に挿入された凹レンズ２１６が、やや発散傾向で対物レンズ２２２に光ビームを入射させるため、対物レンズ２２２、ＳＩＬ２２３からなる２群レンズを備える光ヘッド２２１を使用した場合でも、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面に光ビームを集光させることができる。
【０２４５】
光ヘッド２２１からディスク状光記録媒体２００の情報記録面に集光され反射された反射光は、再び光ヘッド２２１を介してミラー２０７に出射される。この反射光は、ミラー２０７で反射され、ダイクロイックミラー２０６で反射され、ビームスプリッタ２１７でも反射され、ミラー２１８に出射される。
【０２４６】
ミラー２１８は、ビームスプリッタ２１７から出射された反射光を集光レンズ２１０に出射する。
【０２４７】
集光レンズ２１０は、ミラー２１８から出射された反射光をシリンドリカルレンズ２１９に集光する。シリンドリカルレンズ２１９は、一方の面が円柱の形をしたレンズであり、入射された光ビームに非点収差を生じさせるレンズである。シリンドリカルレンズ２１９によって非点収差を生じた光ビームは、フォトディテクタ２２０に出射される。
【０２４８】
フォトディテクタ２２０は、シリンドリカルレンズ２１９から出射された光ビーム、つまり、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面で反射された反射光の光量を検出し、フォーカスエラー信号として制御システム２３０に出力する。
【０２４９】
このようにファーフィールド記録系では、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面で反射された反射光から、ＣＤや、ＤＶＤのフォーカスサーボにおいて一般的に適用されている非点収差法を用いてフォーカスエラー信号を取得するようにしている。
【０２５０】
続いて、図３０を用いて制御システム２３０について説明をする。
【０２５１】
制御システム２３０は、ファーフィールド記録系の制御部として機能し、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面と、光ヘッド２２１が備えるＳＩＬ２２３との距離を制御するフォーカスサーボ制御部２３１と、ニアフィールド記録系の制御部として機能し、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面と、光ヘッド２２１が備えるＳＩＬ２２３とのギャップを制御するギャップサーボ制御部２４１とを備えている。
【０２５２】
まず、フォーカスサーボ制御部２３１について説明をする。フォーカスサーボ制御部２３１は、加算機２３２と、制御器２３３を備えており、上述したフォトディテクタ２２０から出力されるフォーカスエラー信号を用いて、フォーカスサーボ制御を実行する。
【０２５３】
図３１に、サーボループに適切に引き込まれた際に、フォトディテクタ２２０で検出されるプルイン信号と、フォーカスエラー信号の様子を示す。図３１で示したプルイン信号が観測される際に、フォーカスエラー信号のリニアな部分を用いることでフォーカスサーボ制御が実行される。
【０２５４】
加算機２３２は、目標値α（＝０）と、フォトディテクタ２２０から出力されたフォーカスエラー信号に負の符号を付した値を加算して制御器２３３に出力する。
【０２５５】
制御器２３３は、加算機２３２で加算された値が０となるように、光ヘッド２２１を制御する制御電圧値Ｖｆを生成してシステム制御器２４７に出力する。
【０２５６】
続いて、ギャップサーボ制御部２４１について説明をする。ギャップサーボ制御部２４１は、加算器２４２と、コンパレータ２４３と、主制御部２４４と、副制御部２４５と、制御信号切替回路２４６と、システム制御器２４７とを備えている。
【０２５７】
フォトディスク２０９から出力された全反射戻り光量電圧値は、加算器２４２及びコンパレータ２４３に供給される。
【０２５８】
加算器２４２は、ギャップを制御目標値Ｐとするための制御目標電圧値と、フォトディスク２０９から出力された全反射戻り光量電圧値を比較して偏差をとる。制御目標電圧値は、あらかじめ設定された定電圧などである。
【０２５９】
コンパレータ２４３は、フォトディスク２０９から出力された全反射戻り光量電圧値と、所定の電圧値である閾値Ｔ１とを比較する。閾値Ｔ１は、制御目標値Ｐと、Ｔ１＞Ｐの関係を満たすよう選択された値であり、全反射戻り光量電圧値が、閾値Ｔ１より大きいと、光ヘッド２２１のＳＩＬ２２３がファーフィールド状態にあることを示しており、逆に全反射戻り光量電圧値が閾値Ｔ１より以下だとＳＩＬ２２３がニアフィールド状態にあることを示している。
【０２６０】
したがって、コンパレータ２４３は、電圧値の比較結果よりファーフィールド状態となっている場合には、副制御部２４５で生成される制御電圧値が選択されるように制御信号切替回路２４６に、例えば、切替信号“０”を出力し、ニアフィールド状態となっている場合には、主制御部２４４で生成される制御電圧値が選択されるように制御信号切替回路２４６に、例えば、切替信号“１”を出力する。
【０２６１】
主制御部２４４は、ＳＩＬ２２３がニアフィールド状態にあるときにギャップｄを制御目標値Ｐに近づけるための制御電圧である制御信号Ｖｇを生成する。主制御部２４４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などを備えており、加算器２４２で算出された偏差から制御電圧である制御信号Ｖｇを生成する。
【０２６２】
副制御部２４５は、光ヘッド２２１のＳＩＬ２２３ をニアフィールド状態となる距離までディスク状光記録媒体２００の情報記録面に近づけるような制御信号Ｖｈを生成する。
【０２６３】
制御信号切替回路２４６は、コンパレータ４３から出力される切替信号に応じて、副制御部２４５で生成された制御信号Ｖｈを出力したり、主制御部２４４で生成された制御信号Ｖｇを出力したりする。
【０２６４】
システム制御器２４７は、当該制御システム２３０を統括的に制御する制御部であり、フォーカスサーボ制御部２３１、ギャップサーボ制御部２４１を動作させて制御信号を生成させ、各制御部で生成された制御信号を光ヘッド２２１のアクチュエータ２２５に適切に供給する。
【０２６５】
システム制御器２４７から光ヘッド２２１のアクチュエータ２２５に供給される制御電圧をＶとすると、フォーカスサーボ制御部２３１の制御器２３３から出力される制御電圧Ｖｆ、ギャップサーボ制御部２４１の制御信号切替回路２４６から出力される制御信号Ｖｈ、又はＶｇを用いて制御電圧Ｖを、式３又は式４に示すようにすることができる。
【０２６６】
Ｖ＝Ｖｆ＋Ｖｈ ・・・（３）
【０２６７】
Ｖ＝Ｖｆ＋Ｖｇ ・・・（４）
【０２６８】
システム制御器２４７は、当該情報記録装置２６０をファーフィールド記録系として使用する場合、Ｖｈ＝０又はＶｇ＝０として、制御器２３３から出力される制御電圧Ｖｆのみが出力されるように制御する。
【０２６９】
また、システム制御器２４７は、当該情報記録装置２６０をニアフィールド記録系として使用する場合、Ｖｆ＝０として、制御信号切替回路２４６から出力される制御電圧Ｖｈ又はＶｇのみが出力されるように制御する。
【０２７０】
続いて、図３２に示すフローチャートを用いて制御システム２３０の動作について説明をする。
【０２７１】
まず、ステップＳ２０１において、情報記録装置２６０をニアフィールド記録系として使用するのか、ファーフィールド記録系として使用するのかが選択される。ニアフィールド記録系として使用する場合は、制御システム２３０のギャップ制御部２４１が起動し、ステップＳ２０２へと工程を進め、ファーフィールド記録系として使用する場合は、フォーカスエラー制御部３１が起動し、ステップＳ２０６へと工程を進める。
【０２７２】
ステップＳ２０２〜ステップＳ２０５までは、ニアフィールド記録系における工程である。
【０２７３】
ステップＳ２０２において、レーザダイオード２０３から所定の光学系を介して光ヘッド２１へ出射された光ビームの全反射戻り光量を、フォトディスク２０９で検出する。検出された全反射戻り光量は、ギャップエラー信号として制御システム２３０に供給される。
【０２７４】
ステップＳ２０３において、ギャップサーボ制御部４１は、コンパレータ２４３によって、全反射戻り光量電圧値と、閾値Ｔ１とを比較する。コンパレータ２４３は、全反射戻り光量電圧値の方が大きいと判断した場合、副制御部２４５で生成される制御信号Ｖｈがシステム制御器２４７に出力されるような切替信号を制御信号切替回路２４６に出力して、工程をステップＳ２０４へと進める。
【０２７５】
また、コンパレータ２４３は、閾値Ｔ１の方が大きいと判断した場合、主制御部２４４で生成される制御信号Ｖｇが、システム制御器２４７に出力されるような切替信号を制御信号切替回路２４６に出力して、工程をステップＳ２０５へと進める。
【０２７６】
上述したように、全反射戻り光量電圧値が閾値Ｔ１より大きい場合は、ＳＩＬ２２３がファーフィールド状態にあることを示しており、全反射戻り光量電圧値が閾値Ｔ１より小さい場合は、ＳＩＬ２２３がニアフィールド状態にあることを示している。
【０２７７】
ステップＳ２０４において、ギャップサーボ制御部２４１は、副制御部２４５によって生成された制御信号Ｖｈを制御信号切替回路２４６を介してシステム制御器２４７に出力する。
【０２７８】
この、ステップＳ２０４の工程は、フォトディテクタ２２０で検出された全反射戻り光量が、ステップＳ２０３の判断工程において閾値Ｔ１より小さくなるまで繰り返し実行される。
【０２７９】
ステップＳ２０５において、全反射戻り光量電圧値が閾値Ｔ１より小さくなったことに応じて、その時点の副制御部２４５の制御信号Ｖｈをホールドする（以下、ホールド電圧をＶｈ’とする。）とともに、制御信号切替回路２４６により主制御部２４４からの制御信号Ｖｇが出力されるように切り替える。制御信号Ｖｇは、制御信号切替回路２４６を通過してシステム制御器２４７に供給される。
【０２８０】
システム制御器２４７は、副制御部２４５のホールドされた制御信号Ｖｈ’と、主制御部２４４で生成された制御信号Ｖｇを光ヘッド２２１のアクチュエータ２２５に印加する。つまり、光ヘッド２２１のアクチュエータ２２５に供給される制御信号Ｖは、以下に示すような値となる。
【０２８１】
Ｖ＝Ｖｇ＋Ｖｈ’
【０２８２】
なお、副制御部２４５のホールド電圧Ｖｈ’は、制御中ホールドしたままでもよいし、又は主制御部２４４への切替時に、主制御部２４４へ副制御部２４５のホールド電圧をコピーして、副制御部２４５のホールド電圧を開放し、主制御部２４４のみで制御してもよい。
【０２８３】
ステップＳ２０６〜ステップＳ２０７までは、ファーフィールド記録系における工程である。
【０２８４】
ステップＳ２０６において、レーザダイオード２１３から所定の光学系、光ヘッド２２１を介してディスク状光記録媒体２００の情報記録面に照射され、反射された反射光を、フォトディテクタ２２０で検出する。検出された反射光は、フォーカスエラー信号として制御システム２３０に供給される。
【０２８５】
ステップＳ２０７において、フォーカスサーボ制御部２３１は、供給されたフォーカスエラー信号と、目標値αとの偏差を解消するような制御電圧Ｖｆを制御器２３３で生成し、システム制御器２４７に供給する。システム制御器２４７は供給された制御電圧Ｖｆを制御電圧Ｖとして光ヘッド２２１のアクチュエータ２２５に印加する。
【０２８６】
このように、情報記録装置２６０をファーフィールド記録系として使用するのか、ニアフィールド記録系として使用するのかに応じて、使用される光学系及び、制御システム２３０でのフォーカスサーボ制御部２３１、ギャップサーボ制御部２４１での制御処理が適切に選択されることで、光ヘッド２２１のＳＩＬ２２３の端面と、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面との距離が、それぞれの記録方式に準じた所定の距離で一定となるように制御することができる。
【０２８７】
続いて、情報記録装置２６０のファーフィールド記録系において、光ヘッド２２１から出射される光ビームをディスク状光記録媒体２００の情報記録面に集光させる他の方法について説明をする。
【０２８８】
図２６に示した情報記録装置２６０では、凹レンズ２１６を用いて、コリメータレンズ２１５から出射された光ビームをやや発散傾向にして出射させることでディスク状光記録媒体２００の情報記録面に光ビームを集光させていた。
【０２８９】
図３３に示す情報記録装置２６１では、図２６に示す情報記録装置２６０から凹レンズ２１６を取り外し、ミラー２０７と、光ヘッド２２１との間にエキスパンダ２５０を挿入した構成となっている。
【０２９０】
エキスパンダ２５０は、凹レンズ２５１と、コリメータレンズ２５２による２群レンズを備えており、この２群レンズ間の距離がアクチュエータ２５３によって長くなったり、短くなったりする。
【０２９１】
アクチュエータ２５３は、レンズ間調整電圧印加部２５４から調整電圧が供給されることで動作する。また、レンズ間調整電圧印加部２５４は、当該情報記録装置２６１をニアフィールド記録系として使用するのか、ファーフィールド記録系として使用するのかを切り替える切替信号が入力されたことに応じてアクチュエータ２５３に調整電圧を印加する。
【０２９２】
情報記録装置２６１をファーフィールド記録系として使用する場合に、エキスパンダ２５０の２群レンズ間を適切に調整することで、図３４Ａ、図３４Ｂに示すように、光ヘッド２２１の対物レンズ２２２に入射される光ビーム（入射光）のビーム径が小さくなり、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面に光ビームを集光させることができる。
【０２９３】
また、図３５に示す情報記録装置２６２では、図３３に示す情報記録装置２６０から凹レンズ２１６を取り外し、光ヘッド２２１に対して、当該光ヘッド２２１が備える対物レンズ２２２と、ＳＩＬ２２３とによる２群レンズ間の距離を広げたり、狭めたりする機構を付加した構成となっている。
【０２９４】
例えば、アクチュエータ２５にレンズ間調整電圧印加部２５５から調整電圧が供給されることで、対物レンズ２２２がＳＩＬ２２３に対して相対的に移動することで２群レンズ間の距離が変化する。
【０２９５】
レンズ間調整電圧印加部２５５は、当該情報記録装置２６２をニアフィールド記録系として使用するのか、ファーフィールド記録系として使用するのかを切り替える切替信号が入力されたことに応じてアクチュエータ２２５に調整電圧を印加する。
【０２９６】
図３６Ａ、図３６Ｂに示すように、ニアフィールド記録系として光ヘッド２２１を使用した場合の対物レンズ２２２と、ＳＩＬ２２３の端面との距離をｈ０とすると、光ヘッド２２１をファーフィールド記録系として使用した場合には、対物レンズ２２２と、ＳＩＬ２２３との距離をｈ１（ｈ１＞ｈ０）となるようにアクチュエータ２２５に調整電圧をレンズ間調整電圧印加部２５５から印加することで、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面に光ビームを集光させることができる。
【０２９７】
次に、図３７、図３８を参照して本発明の第５ の実施の形態としての情報再生装置２７０を説明する。
【０２９８】
情報再生装置２７０は、ディスク状光記録媒体２００に記録された所定の情報を再生する。情報再生装置２７０は、リムーバルなディスク状光記録媒体２００を図示しない装着部に装着し、装着したディスク状光記録媒体２００にニアフィールド（近接場）において検出されるエバネセント光を照射して情報を再生するニアフィールド再生系と、光源から出射される光ビームを照射して情報を再生するファーフィールド再生系と備えている。
【０２９９】
情報再生装置２７０のニアフィールド再生系は、レーザダイオード２０３ がＡＰＣ２０２によって一定のパワーのレーザ光が出射されるように制御されること、ディスク状光記録媒体２００に照射した光ビームの戻り光からニアフィールド用再生信号を取得すること以外、制御システム２３０による制御など図２６に示した情報記録装置２６０のニアフィールド記録系と全く同じであるため、該当する機能部には同一の符号を付し説明を省略する。
【０３００】
また、情報再生装置２７０のファーフィールド再生系も同様に、レーザダイオード２１３がＡＰＣ２１２によって一定のパワーのレーザ光が出射されるように制御されること、ディスク状光記録媒体２００に集光した光ビームの反射光からフォトディテクタ２２０を介してファーフィールド用再生信号を取得すること以外、制御システム２３０による制御など図１に示した情報記録装置２６０のファーフィールド記録系と全く同じであるため、該当する機能部には同一の符号を付し説明を省略する。
【０３０１】
本発明の第６の実施の形態として示す情報再生装置２７０が備えるニアフィールド再生系において、戻り光から再生信号を取得する方法は、図３７に示す再生信号と、ギャップエラー信号との周波数帯域の違いを利用する手法と、図３８に示す偏光面の違いを利用する手法とがある。
【０３０２】
周波数帯域の違いによって再生信号を取得する手法では、図３７に示すようにフォトディスク２０９の後段に帯域分離フィルタ２５６が設けられている。帯域分離フィルタ２５６は、フォトディスク２０９で検出された戻り光の検出値から再生すべき情報であるニアフィールド用再生信号と、ギャップ制御に用いるギャップエラー信号とを分離して抽出する。ギャップエラー信号は、情報記録装置２６０の場合と同様に、制御システム２３０に供給される。
【０３０３】
また、偏光面の違いにより再生信号を取得する手法では、図３８に示すように集光レンズ２０８と、フォトディスク２０９との間に偏光ビームスプリッタ２５７が設けられている。集光レンズ２０８で集光された戻り光は、偏光ビームスプリッタ２５７で偏光面の違いによって透過及び反射される。偏光ビームスプリッタ２５７で透過された戻り光は、情報記録装置２６０と同様にフォトディスク２０９で検出され、ギャップエラー信号として制御システム２３０に供給される。また、偏光ビームスプリッタ２５７で反射された戻り光は、集光レンズ２５８を介して、フォトディテクタ２５９によって検出され、ニアフィールド用再生信号となる。
【０３０４】
続いて、図３９、図４０、図４１、図４２にファーフィールド再生系において、光ヘッド２２１から出射される光ビームをディスク状光記録媒体２００の情報記録面に集光させる別な手法について説明する。
【０３０５】
図３７、図３８に示した情報再生装置２７０では、図２６に示した情報記録装置２６０と同様な構成であるため、凹レンズ２１６を用いて、コリメータレンズ２１５から出射された光ビームをやや発散傾向にして出射させることでディスク状光記録媒体２００の情報記録面に光ビームを集光させている。
【０３０６】
図３９、図４０に示す情報再生装置２７１は、それぞれ図３７、図３８に示す情報再生装置２７０から凹レンズ２１６を取り外し、ミラー２０７と、光ヘッド２２１との間にエキスパンダ２５０を挿入した構成となっている。
【０３０７】
エキスパンダ２５０は、凹レンズ２５１と、コリメータレンズ２５２による２群レンズを備えており、この２群レンズ間の距離がアクチュエータ２５３によって広げられたり、狭められたりする。
【０３０８】
アクチュエータ２５３は、レンズ間調整電圧印加部２５４から調整電圧が供給されることで動作する。また、レンズ間調整電圧印加部２５４は、当該情報記録装置２６１をニアフィールド記録系として使用するのか、ファーフィールド記録系として使用するのかを切り替える切替信号が入力されたことに応じてアクチュエータ２５３に調整電圧を印加する。
【０３０９】
情報記録装置２６１をファーフィールド記録系として使用する場合に、エキスパンダ２５０の２群レンズ間を適切に調整することで、上述した図３６Ａ、図３６Ｂに示すように、光ヘッド２２１の対物レンズ２２２に入射される光ビーム（入射光）のビーム径が小さくなり、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面に光ビームを集光させることができる。
【０３１０】
また、図４１、図４２に示す情報記録装置２７２では、それぞれ図３７、図３８に示す情報再生装置２７０から凹レンズ２１６を取り外し、光ヘッド２２１に対して、当該光ヘッド２２１が備える対物レンズ２２２と、ＳＩＬ２２３とによる２群レンズ間の距離を長くしたり、短くしたりする機構を付加した構成となっている。
【０３１１】
例えば、アクチュエータ２２５ にレンズ間調整電圧印加部２５５から調整電圧が供給されることで、対物レンズ２２２がＳＩＬ２２３に対して相対的に移動することで、２群レンズ間の距離が変化する。
【０３１２】
レンズ間調整電圧印加部２５５は、当該情報記録装置２７２をニアフィールド記録系として使用するのか、ファーフィールド記録系として使用するのかを切り替える切替信号が入力されたことに応じてアクチュエータ２５に調整電圧を印加する。
【０３１３】
上述した図３６Ａ、図３６Ｂに示すように、ニアフィールド記録系として光ヘッド２２１を使用した場合の対物レンズ２２２と、ＳＩＬ２２３との距離をｈ０とすると、光ヘッド２２１をファーフィールド記録系として使用した場合には、対物レンズ２２２と、Ｓ ＩＬ２２３との距離をｈ１（ｈ１＞ｈ０）となるように調整電圧をアクチュエータ２２５にレンズ間調整電圧印加部２５５から印加することで、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面に光ビームを集光させることができる。
【０３１４】
続いて、図４３を用いて、本発明に係る第６の実施の形態としての情報記録装置２８０を説明する。
【０３１５】
情報記録装置２８０は、着脱可能なディスク状光記録媒体２００を図示しない装着部に装着し、装着したディスク状光記録媒体２００にニアフィールド（近接場）において検出されるエバネセント光を照射して情報を記録するニアフィールド記録系と、光源から出射される光ビームを照射して情報を記録するファーフィールド記録系と備えている。
【０３１６】
図２６で示した情報記録装置２６０では、ニアフィールド記録系の光源としてレーザダイオード２０３、ファーフィールド記録系の光源としてレーザダイオード２１３というように、２つの光源を備えた構成であった。
【０３１７】
本発明に係る図４３に示す情報記録装置２８０は、ニアフィールド記録系の光源と、ファーフィールド記録系の光源を共用とし１つだけ備えた構成となっている。
【０３１８】
情報記録装置２８０は、当該情報記録装置２８０をニアフィールド記録系として使用する場合にディスク状光記録媒体２００に記録する情報を供給する情報源３０１と、ＡＰＣ３０２と、ファーフィールド記録系として使用する場合にディスク状光記録媒体２００に記録する情報を供給する情報源３０３と、ＡＰＣ３０４と、信号切替器３０５と、レーザダイオード３０６と、コリメータレンズ３０７と、レンズブロック３０８と、ビームスプリッタ３１０と、ミラー２０７と、光ヘッド２２１と、ミラーブロック３１１、ミラー３１３と、集光レンズ２０８と、フォトディスク２０９と、集光レンズ２１０と、シリンドリカルレンズ２１９と、フォトディテクタ２２０と、制御システム２３０とを備えている。
【０３１９】
なお、図２６に示した情報記録装置２６０と同じ機能をする機能部については同一符号を付し、説明を省略する。
【０３２０】
ＡＰＣ３０２は、情報源３０１から供給される情報に応じて後段に備えられたレーザダイオード３０６から出射されるレーザ光を変調させるように制御する。
【０３２１】
ＡＰＣ３０４は、情報源３０３から供給される情報に応じて後段に備えられたレーザダイオード３０６から出射されるレーザ光を変調させるように制御する。
【０３２２】
信号切替器３０５は、当該情報記録装置２８０をニアフィールド記録系として使用するのか、ファーフィールド記録系として使用するのかを切り替える切替信号が供給されたことに応じて、ＡＰＣ３０２、又はＡＰＣ３０４のどちらの出力をレーザダイオード３０６に供給するのかを切り替える。例えば、当該情報記録装置２８０をニアフィールド記録系として使用する場合は、ＡＰＣ３０２からの信号が、レーザダイオード３０６に供給されるように切り替えられ、ファーフィールド記録系と使用する場合は、ＡＰＣ３０４からの信号が、レーザダイオード３０６に供給されるように切り替えられる。
【０３２３】
レーザダイオード３０６は、ＡＰＣ３０２又は３０４から供給される信号に応じて変調された、所定の波長のレーザ光を出射する。例えば、レーザダイオード３は、赤色半導体レーザ、青紫色半導体レーザなどである。レーザダイオード２０３は、ニアフィールド記録系、ファーフィールド記録系において共通である。
【０３２４】
コリメータレンズ３０７は、レーザダイオード３０６から出射されたレーザ光を光軸に平行な光ビームとして出射する。
【０３２５】
レンズブロック３０８は、凹レンズ３０９が組み込まれたブロックであり、ファーフィールド切替信号、又は、ニアフィールド切替信号が供給されることで、凹レンズ３０９をコリメータレンズ３０７から出射された光ビームの光軸上に配置させたり、光軸上から排除したりする。
【０３２６】
凹レンズ３０９は、ファーフィールド記録系にて使用するレンズであり、対物レンズ２２２に対して光ビームをやや発散傾向で入射させる。つまり、凹レンズ３０９は、図２６で示した情報記録装置２６０における凹レンズ２１６と同じ機能を備えている。
【０３２７】
レンズブロック３０８にファーフィールド切替信号が供給されると、凹レンズ３０９が光軸上に配置され、コリメータレンズ３０７から出射された光ビームは、凹レンズ３０９でやや発散傾向となってビームスプリッタ３１０に入射する。
【０３２８】
また、レンズブロック３０８にニアフィールド切替信号が供給されると凹レンズ３０９が光軸上から排除され、コリメータレンズ３０７から出射された光ビームは、ビームスプリッタ３１０に入射する。
【０３２９】
ビームスプリッタ３１０は、レンズブロック３０８から出射された光ビームを透過してミラー２０７に出射する。また、ビームスプリッタ３１０は、ミラー２０７から出射された光ヘッド２２１からの戻り光、又は、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面からの反射光を反射してミラーブロック３１１に出射する。
【０３３０】
ミラー２０７を介して、光ヘッド２２１の対物レンズ２２に出射された光ビームは、ニアフィールド記録系の場合は、光ヘッド２２１からの戻り光として、ファーフィールド記録系の場合は、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面での反射光として、再びミラー２０７で反射され、ビームスプリッタ３１０に出射される。
【０３３１】
ミラーブロック３１１は、ミラー３１２が組み込まれたブロックであり、ファーフィールド切替信号、又は、ニアフィールド切替信号が供給されることで、ミラー３１２をビームスプリッタ３１０から出射された光ビームの光軸上に配置させたり、光軸上から排除したりする。
【０３３２】
ミラー３１２は、ファーフィールド記録系にて使用するミラーであり、当該情報記録装置２８０がファーフィールド記録系として使用されるとき、ビームスプリッタ３１０から出射された情報記録面での反射光をファーフィールド記録系で用いるディテクタへと導く役割をしている。
【０３３３】
ミラーブロック３１１にファーフィールド切替信号が供給されると、ミラー３１２が光軸上に配置される。したがって、ビームスプリッタ３１０から出射された光ビーム、つまり、情報記録面での反射光は、当該ミラー３１２で反射され、ミラー３１３に出射される。
【０３３４】
また、レンズブロック３０８にニアフィールド切替信号が供給されるとミラー３１２が光軸上から排除され、ビームスプリッタ３１０から出射された光ヘッド２２１からの戻り光は、集光レンズ２０８に出射される。
【０３３５】
ミラー３１３は、ミラー３１２で反射された光ビーム、つまり情報記録面での反射光を反射して、集光レンズ２１０に出射する。
【０３３６】
集光レンズ２１０に出射された情報記録面での反射光は、上述したように当該集光レンズ２１０で集光され、シリンドリカルレンズ２１９を介してフォトディテクタ２２０で検出され、フォーカスエラー信号として制御システム２３０に供給される。
【０３３７】
集光レンズ２０８に出射された光ヘッド２２１からの戻り光は、上述したように当該集光レンズ２０８で集光され、フォトディスク２０９で検出され、ギャップエラー信号として制御システム２３０に供給される。
【０３３８】
制御システム２３０での、ギャップエラー信号による光ヘッド２２１の制御、フォーカスエラー信号による光ヘッド２２１の制御は、上述した情報記録装置２６０での制御と全く同様であるため説明を省略する。
【０３３９】
前述した図４３に示す情報記録装置２８０においても、ファーフィールド記録系において、光ヘッド２２１から出射される光ビームをディスク状光記録媒体２００の情報記録面に集光させる別の手法を適用することができる。
【０３４０】
図４４に示す情報記録装置２８１では、図４３に示す情報記録装置２８０から凹レンズ３０９を備えたレンズブロック３０８を取り外し、ミラー２０７と、光ヘッド２２１との間にエキスパンダ２５０を挿入した構成となっている。エキスパンダ２５０は、レンズ間調整電圧印加部２５４によって動作する。
【０３４１】
エキスパンダ２５０、レンズ間調整電圧印加部２５４を用いた、光ビームのディスク状光記録媒体２００の情報記録面へ集光させる手法は、図３３、図３４を用いて説明をした手法と全く同様であるため説明を省略する。
【０３４２】
また、図４５に示す情報記録装置２８２では、図４３に示す情報記録装置２８０から凹レンズ３０９を備えたレンズブロック３０８を取り外し、光ヘッド２２１に対して、当該光ヘッド２２１が備える対物レンズ２２と、ＳＩＬ２２３とによる２群レンズ間の距離を長くしたり、短くしたりする機構を付加した構成となっている。このような機構が付加された光ヘッド２２１の対物レンズ２２２と、ＳＩＬ２２３とのレンズ間距離は、レンズ間調整電圧印加部２５５による調整電圧の印加によって変化する。
【０３４３】
光ヘッド２２１、レンズ間調整電圧印加部２５５を用いた、光ビームのディスク状光記録媒体２００の情報記録面へ集光させる手法は、図３５、図３６を用いて説明した事項と全く同様であるため説明を省略する。
【０３４４】
続いて、図４６、図４７を用いて、本発明に係る第７の実施の形態としての情報再生装置２９０を説明する。
【０３４５】
情報再生装置２９０は、ディスク状光記録媒体２００に記録された所定の情報を再生する。情報再生装置２９０は、着脱可能とされたディスク状光記録媒体２００を図示しない装着部に装着し、装着したディスク状光記録媒体２００にニアフィールド（近接場）において検出されるエバネセント光を照射して情報を再生するニアフィールド再生系と、光源から出射される光ビームを照射して情報を再生するファーフィールド再生系と備えている。
【０３４６】
情報再生装置２９０は、レーザダイオード３０６がＡＰＣ３０２又はＡＰＣ３０４によって一定のパワーのレーザ光が出射されるように制御されること、ディスク状光記録媒体２００に照射した光ビームの戻り光からニアフィールド用再生信号を取得すること、又はディスク状光記録媒体２００に集光した光ビームの反射光からフォトディテクタ２２０を介してファーフィールド用再生信号を取得すること以外、制御システム２３０による制御など図４３に示した情報記録装置２８０と全く同じであるため、該当する機能部には同一の符号を付し説明を省略する。
【０３４７】
本発明に係る第７の実施の形態としての情報再生装置２９０が備えるニアフィールド再生系において、戻り光から再生信号を取得する方法は、図４６に示す再生信号と、ギャップエラー信号との周波数帯域の違いを利用する手法と、図４７に示す偏光面の違いを利用する手法とがある。
【０３４８】
周波数帯域の違いによって再生信号を取得する手法では、図４６に示すようにフォトディスク２０９の後段に帯域分離フィルタ２５６が設けられている。帯域分離フィルタ２５６は、フォトディスク２０９で検出された戻り光の検出値から再生すべき情報であるニアフィールド用再生信号と、ギャップ制御に用いるギャップエラー信号とを分離して抽出する。ギャップエラー信号は、情報記録装置２６０の場合と同様に、制御システム２３０ に供給される。
【０３４９】
また、偏光面の違いにより再生信号を取得する手法では、図４７に示すように集光レンズ２０８と、フォトディスク２０９との間に偏光ビームスプリッタ２５７が設けられている。集光レンズ２０８で集光された戻り光は、偏光ビームスプリッタ２５７で偏光面の違いによって透過、及び反射される。偏光ビームスプリッタ２５７で透過された戻り光は、情報記録装置２８０と同様にフォトディスク２０９で検出され、ギャップエラー信号として制御システム２３０に供給される。また、偏光ビームスプリッタ２５７で反射された戻り光は、集光レンズ２５８を介して、フォトディテクタ２５９によって検出され、ニアフィールド用再生信号となる。
【０３５０】
続いて、図４８、図４９、図５０、図５１にファーフィールド再生系において、光ヘッド２２１から出射される光ビームをディスク状光記録媒体２００の情報記録面に集光させる別な手法について説明する。
【０３５１】
図４６、図４７に示す情報再生装置２９０では、図４３に示した情報記録装置２８０と同様な構成であるため、凹レンズ２１６を用いて、コリメータレンズ２１５から出射された光ビームをやや発散傾向にして出射させることでディスク状光記録媒体２００の情報記録面に光ビームを集光させている。
【０３５２】
図４８、図４９に示す情報再生装置２９１は、それぞれ図４６、図４７に示す情報再生装置２９０が備えるレンズブロック３０８に代えて、ミラー２０７と光ヘッド２２１との間にエキスパンダ２５０を挿入した構成となっている。
【０３５３】
エキスパンダ２５０は、凹レンズ２５１と、コリメータレンズ２５２による２群レンズを備えており、この２群レンズ間の距離がアクチュエータ２５３によって長くなったり、短くなったりする。
【０３５４】
アクチュエータ２５３は、レンズ間調整電圧印加部２５４から調整電圧が供給されることで動作する。また、レンズ間調整電圧印加部２５４は、当該情報再生装置２９１をニアフィールド再生系として使用するのか、ファーフィールド再生系として使用するのかを切り替える切替信号が入力されたことに応じてアクチュエータ２５３に調整電圧を印加する。
【０３５５】
情報再生装置２９１をファーフィールド記録系として使用する場合に、エキスパンダ５０の２群レンズ間を適切に調整することで、上述した図３４Ａ、図３４Ｂに示すように、光ヘッド２２１の対物レンズ２２に入射される光ビーム（入射光）のビーム径が小さくなり、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面に光ビームを集光させることができる。
【０３５６】
また、図５０、図５１に示す情報再生装置２９２は、それぞれ図４６、図４７に示す情報再生装置２９０が備えるレンズブロック３０８に代えて、光ヘッド２２１に対して、当該光ヘッド２２１が備える対物レンズ２２と、ＳＩＬ２２３とによる２群レンズ間の距離を長くしたり、短くしたりする機構を付加した構成とを備えている。
【０３５７】
例えば、アクチュエータ２２５にレンズ間調整電圧印加部２５５から調整電圧が供給されることで、対物レンズ２２２がＳＩＬ２２３に対して相対的に移動することで、２群レンズ間の距離が変化する。
【０３５８】
レンズ間調整電圧印加部２５５は、当該情報再生装置２９２をニアフィールド再生系として使用するのか、ファーフィールド再生系として使用するのかを切り替える切替信号が入力されたことに応じてアクチュエータ２５に調整電圧を印加する。
【０３５９】
上述した図３６に示すように、ニアフィールド再生系として光ヘッド２２１を使用した場合の対物レンズ２２２と、ＳＩＬ２２３との距離をｈ０とすると、光ヘッド２２１をファーフィールド記録系として使用した場合には、対物レンズ２２２と、ＳＩＬ２２３との距離をｈ１（ｈ１＞ｈ０）となるように調整電圧をアクチュエータ２２５にレンズ間調整電圧印加部２５５から印加することで、ディスク状光記録媒体２００の情報記録面に光ビームを集光させることができる。
【０３６０】
ところで、制御システム２３０のギャップ制御部２４１において、光ヘッド２２１のような２軸デバイスをディスク状光記録媒体の情報記録面からの近接場内で一定の距離に制御しようとする場合、制御器、すなわち主制御部２４４には非常に大きなＤＣゲインが要求されることになる。
【０３６１】
例えば、光ヘッド２２１のアクチュエータ２５の一次共振周波数が、２００Ｈｚと高い場合など、積分フィルタなどを入れないと現実的にはＤＣゲインを２６０ｄＢくらいとするのが限界となっている。
【０３６２】
また、デジタル方式のサーボを用いる場合も、サンプリング周波数の関係でアナログによるサーボと比較して、位相回りが早く、十分なＤＣゲインを確保するのがさらに困難となる。
【０３６３】
ＤＣゲインを２６０ｄＢ以上とするために、２軸デバイスの特性を改良して一次共振周波数を下げ、ＤＣゲインを確保しやすくしたり、あるいは積分フィルタを入れることでＤＣゲインを確保したり、アナログサーボを用いてデジタル化による位相の回りを回避し、安定性を確保しながらゲインを上げやすくしたり、サンプリング周波数を上げて、位相の回りをできるだけ高域とするようなデジタルサーボ系を構築する手法などが考えられる。
【０３６４】
上述したような手法を実行した場合でも、２軸デバイスの特性を変えるには、設計から見直す必要があり、多大な労力及びコストを要してしまうといった問題、アナログサーボにした場合には、温度変化の影響を受けやすく、部品点数も増え、装置が大型化してしまうといった問題、デジタルサーボにおいて、積分フィルタを入れると、リセット・ワインドアップが生じて不安定になるおそれがある。あるいは、ＡＤ変換やＤＡ変換の処理時間の制約により、サンプリング周波数を上げるのにも限度がある。このような理由により、根本的な解決には至らない。
【０３６５】
そこで、制御システム２３０のギャップサーボ制御部２４１が備える主制御部２４４に対して図５２に示すように補助制御部３２０を並列に接続することで、ＤＣゲインを上げることができる。
【０３６６】
補助制御部３２０は、加算器２４２で算出される制御目標電圧値と、全反射戻り光量電圧値との偏差が入力される。補助制御部３２０は、上記偏差に所定の処理を実行して加算器３２１に出力する。
【０３６７】
補助制御部３２０は、例えば、図５３に示すような周波数特性を有するＬＰＦ（カットオフ周波数ｆｃ：１０Ｈｚ）である。補助制御部３２０は、加算器２４２から出力された偏差の高域成分を除去して加算器３２１に出力する。
【０３６８】
主制御部２４４のみが接続されたギャップサーボ制御部４１で生成される制御電圧の様子を図５４Ａに示し、補助制御部３２０を接続した場合にギャップサーボ制御部２４１で生成される制御電圧の様子を図５１Ｂに示す。
【０３６９】
図５４Ａに示すように主制御部２４４のみの場合は、制御電圧には残差エラーによる変動成分が多く含まれていることが分かる。また、図５４Ｂに示すように補助制御部３２０を接続することで、変動成分がなくなり、残差エラーによる影響が解消されているのが分かる。
【０３７０】
加算器３２１は、主制御部２４４から出力された制御電圧に、補助制御部３２０から出力された値を加算して新たな制御電圧を生成する。
【０３７１】
図５５にニアフィールド状態において、補助制御部３２０を主制御部２４４に並列に接続した際のギャップサーボ制御部２４１の周波数特性と、主制御部２４４だけが接続されたギャップサーボ制御部２４１の周波数特性を示す。
【０３７２】
図５５に示すように補助制御部３２０を接続させた場合（（１）として図示）は、Ｄ Ｃゲインが８０ｄＢとなっており、主制御部２４４のみが接続された場合（（２）として図示）のＤＣゲイン２６０ｄＢと比較して２０ｄＢブーストされていることが分かる。
【０３７３】
また、どちらの場合も、カットオフ周波数がおよそ１．７ｋＨｚとなり違いがないため、制御の応答も悪くなっておらず安定していることが分かる。
【０３７４】
補助制御部３２０を接続したギャップサーボ制御部２４１では、３５Ｈｚ付近から２５０Ｈｚ付近にかけて位相が１８０度、回っており、このときのＤＣゲインも０ｄＢ以上となっている。しかし、この周波数範囲は、およそ１．７ｋＨｚとされるカットオフ周波数よりも低いため条件付き不安定な範囲であり、閉ループ伝達関数としては安定していると考えられる。
【０３７５】
なお、上述した情報記録装置、情報再生装置のそれぞれにおいて、ビームスプリッタ、コリメータレンズ等の配置は適宜変更されうる。
【０３７６】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは当業者にとって明らかである。
【発明の効果】
【０３７７】
上述したように、本発明は、第１の制御手段によって光記録媒体の面ぶれを抑制してから、第２の制御手段によって光記録媒体の情報記録面と近接場光出射装置との距離を、近接場において一定に保持するようフィードバック制御を実行するので、それぞれの制御手段へのＤＣゲインを適切に確保することができるため、不十分なＤＣゲインによる再生品質の悪化や、近接場状態の破綻といった近接場光を利用した記録又は再生に致命的なエラーを防止することが可能となる。
【０３７８】
また、第１の制御手段で光記録媒体の面ぶれが抑制されることで、光記録媒体のリムーバル性を保持したまま、光記録媒体の良好な記録、再生を実行することが可能となる。
【０３７９】
さらに、本発明は、ディスク状光記録媒体の回転制御系の動作が定常状態となってからギャップサーボ制御を開始させるため、ギャップサーボ制御を確実に安定して実行することを可能とする。
【０３８０】
また、本発明は、近接場光による光記録媒体への情報の記録時において、第１の制御手段によって光記録媒体の情報記録面と、出射手段との距離を、近接場において一定に保持するように制御し、近接場光によらない光記録媒体への情報の記録時において、第２ の制御手段によって情報記録面と、出射手段との距離を、近接場以上の距離において一定に保持するように制御するようにしているので、出射手段を１ つとした簡易な装置構成であっても、近接場光を利用して記録させる系と、光ビームを情報記録面に集光させて記録する系とを適宜切り替えて、光記録媒体に所定の情報を良好に記録させることが可能となる。
【０３８１】
また、本発明は、近接場光による光記録媒体からの情報の再生時において、第１の制御手段によって光記録媒体の情報記録面と、出射手段との距離を、近接場において一定に保持するように制御し、近接場光によらない光記録媒体への情報の記録時において、第２の制御手段によって、情報記録面と出射手段との距離を近接場以上の距離において一定に保持するように制御しているので、出射手段を１つとした簡易な装置構成であっても、近接場光を利用して再生させる系と、光ビームを情報記録面に集光させて再生する系とを適宜切り替え、光記録媒体に記録された所定の情報を良好に再生させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０３８２】
【図１】 図１は、本発明に係る第１の実施の形態としての情報記録装置を示すブロック図である。
【図２】 図２は、情報記録装置が備える光ヘッドを示す側面図である。
【図３】 図３は、戻り光量とギャップ間距離との関係を示す図である。
【図４】 図４は、情報記録装置が備える制御システムを示すブロック図である。
【図５】 図５は、情報記録装置において、光記録媒体の面ぶれ量を取得する機構を示すブロック図である。
【図６】 図６は、情報記録装置において、離軸法を用いた面ぶれ量の検出について説明するための図である。
【図７】 図７は、情報記録装置において、面ぶれエラー信号と光記録媒体のポジションについて示した図である。
【図８】 図８は、情報記録装置において、光記録媒体の半径と、面ぶれピーク振幅値の関係について示した第１の図である。
【図９】 図９は、情報記録装置において、面ぶれ信号をメモリに記憶する際の動作について説明するためのフローチャートである。
【図１０】 図１０は、情報記録装置において、光記録媒体の半径と、面ぶれピーク振幅値の関係について示した第２の図である。
【図１１】 図１１は、本発明に係る第２の実施の形態としての情報再生装置を示すブロック図である。
【図１２】 図１２は本発明に係る第２の実施の形態としての情報再生装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１３】 図１３は、本発明に係る情報記録装置及び情報再生装置が備える制御システムによる制御動作を示すフローチャートである。
【図１４】 図１４は、制御システムの他の構成を示すブロック図である。
【図１５】 図１５は、本発明に係る第３の実施の形態としての情報記録装置を示すブロック図である。
【図１６】 図１６は、情報記録装置の制御システムを示すブロック図である。
【図１７】 図１７は、情報記録装置の制御システムで設定する閾値について説明するための図である。
【図１８】 図１８は、本発明に係る第４の実施の形態としての情報再生装置を示すブロック図である。
【図１９】 図１９は、本発明に係る第４の実施の形態としての情報再生装置を示すブロック図である。
【図２０】 図２０は、本発明に係る情報記録装置及び情報再生装置が備える制御システムによる制御動作について説明するためのフローチャートである。
【図２１】 図２１は、本発明に係る情報記録装置に搭載する回転制御システムを示すブロック図である。
【図２２】 図２２は、回転制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２３】 図２３は、周波数ループ制御部で生成される周波数制御電圧の特性を示した図である。
【図２４】 図２４は、ＰＬＬ制御部における位相エラー信号の特性を示した図である。
【図２５】 図２５は、回転制御システムでの制御と制御システムとの動作タイミングを示すフローチャートである。
【図２６】 図２６は、本発明に係る第４の実施の形態としての情報記録装置を示すブロック図である。
【図２７】 図２７は、記情報記録装置が備える光ヘッドを示す側面図である。
【図２８】 図２８は、戻り光量とギャップ間距離との関係について説明するための図である。
【図２９】 図２９Ａは光ヘッドからエバネセント光が出射される様子を示す側面図であり、図２９Ｂは光ヘッドから出射された光ビームが情報記録面に集光される様子を示す側面図である。
【図３０】 図３０は、本発明に係る第４ の実施の形態としての情報記録装置が備える制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３１】 図３１は、プルイン信号と、フォーカスエラー信号を示す図である。
【図３２】 図３２は、本発明に係る情報記録装置が備える制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図３３】 図３３は、情報記録装置が備えるエキスパンダの構成を示すブロック図である。
【図３４】 図３４Ａは光ヘッドからエバネセント光が出射される様子を示す側面図であり、図３４Ｂは光ヘッドから出射された光ビームが情報記録面に集光される様子を示す側面図である。
【図３５】 図３５は、情報記録装置において、光ヘッドの２群レンズ間距離を調整する構成を示すブロック図である。
【図３６】 図３６Ａは光ヘッドからエバネセント光が出射される様子を示す側面図であり、図３６Ｂは光ヘッドから出射された光ビームが情報記録面に集光される様子を示す側面図である。
【図３７】 図３７は、本発明に係る第５の実施の形態としての情報再生装置のブロック図である。
【図３８】 図３８は、本発明に係る第６の実施の形態としての情報再生装置を示すブロック図である。
【図３９】 図３９は、情報再生装置が備えるエキスパンダの構成を示す第１のブロック図である。
【図４０】 図４０は、情報再生装置が備えるエキスパンダの構成を示す第２のブロック図である。
【図４１】 図４１は、情報再生装置において、光ヘッドの２群レンズ間距離を調整する構成を示す第１のブロック図である。
【図４２】 図４２は、情報再生装置において、光ヘッドの２群レンズ間距離を調整する構成を示す第２ のブロック図である。
【図４３】 図４３は、本発明に係る第６の実施の形態としての情報記録装置を示すブロック図である。
【図４４】 図４４は、情報記録装置が備えるエキスパンダの構成を示すブロック図である。
【図４５】 図４５は、情報記録装置において、光ヘッドの２群レンズ間距離を調整する構成を示すブロック図である。
【図４６】 図４６は、本発明に係る第７の実施の形態としての情報再生装置を示すブロック図である。
【図４７】 図４７は、本発明に係る第７の実施の形態として示す情報再生装置の他の構成を示すブロック図である。
【図４８】 図４８は、情報再生装置が備えるエキスパンダの構成を示すブロック図である。
【図４９】 図４９は、情報再生装置が備えるエキスパンダの他の構成を示すブロック図である。
【図５０】 図５０は、情報再生装置において、光ヘッドの２群レンズ間距離を調整する状態を示すブロック図である。
【図５１】 図５１は、情報再生装置において、光ヘッドの２群レンズ間距離を調整する他の状態を示すブロック図である。
【図５２】 図５２は、制御システムが備えるギャップサーボ制御部の他の構成を示すブロック図である。
【図５３】 図５３は、ギャップサーボ制御部の主制御部に並列に接続された補助制御部の周波数特性を示す図である。
【図５４】 図５４Ａは主制御部のみの場合の制御電圧の様子を示す図であり、図５４Ｂは補助制御部を並列に接続させた場合の制御電圧の様子を示す図である。
【図５５】 図５５は、主制御部に補助制御部を並列に接続させた場合の周波数特性を示した図である。

Claims (11)

1. 着脱自在なディスク状光記録媒体を装着する装着手段と、
   上記装着手段に装着したディスク状光記録媒体を所定の回転数で回転させる回転駆動手段と、
   上記回転駆動手段によって上記ディスク状光記録媒体が一回転する間に所定の周期でＮ（Ｎは自然数）個のパルス信号を生成するパルス信号生成手段と、
   上記パルス信号生成手段で生成されるＮ 個のパルス信号をカウントするカウント手段と、
   上記パルス信号生成手段でパルス信号が生成されるタイミングで検出される上記ディスク状記録媒体の所定の半径位置での面ぶれ量を上記カウント手段でのカウント値と対応づけて記憶する記憶手段と、
   上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に記録する記録情報によって変調された所定の波長の光ビームを出射する光源と、
   上記光源から出射された光ビームを集光し、上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された場合に上記集光した光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する近接場光出射手段と、
   上記近接場光出射手段が上記光ビームを照射している上記ディスク状光記録媒体の情報記録面の半径位置を示す半径位置情報を検出する半径位置情報検出手段と、
   上記半径位置情報検出手段によって検出される半径位置情報に対応した所定のゲインを生成するゲイン生成手段と、
   上記カウント手段によってカウントされたパルス信号のカウント値に応じて、上記記憶手段に記憶されている面ぶれ量を読み出す面ぶれ量読み出し手段と、
   上記面ぶれ量読み出し手段によって読み出された面ぶれ量に、上記ゲイン生成手段で生成される上記所定のゲインを乗算することで制御信号を生成し、上記近接場光出射手段を上記面ぶれ量に追従させるように制御する第１の制御手段と、
   上記情報記録面に出射された近接場光の戻り光量を検出する戻り光量検出手段と、
   上記戻り光量検出手段によって検出された近接場光の戻り光量の線形特性に基づいて、上記近接場光出射手段を上記情報記録面に対する上記近接場内において所定の距離を保つように制御する第２の制御手段と
   を備えることを特徴とする情報記録装置。
2. 上記戻り光量検出手段によって検出された戻り光量が、所定の閾値よりも大きい場合、上記近接場光出射手段が上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置されるよう制御する第３の制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
3. 上記光源から出射される光ビームを集光し、上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に出射する光学手段と、
   上記光学手段によって出射された光ビームの戻り光から上記ディスク状光記録媒体の面ぶれ量を検出する面ぶれ量検出手段とを備え、
   上記記憶手段は、上記パルス信号生成手段でパルス信号が生成されるタイミングで、上記面ぶれ量検出手段によって検出される上記ディスク状光記録媒体の所定の半径位置における面ぶれ量を上記カウント手段でのカウント値と対応づけて記憶することを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
4. 上記記憶手段は、上記ディスク状光記録媒体の半径Ｒｍにおける面ぶれ量を記憶し、
   上記ゲイン生成手段は、上記記憶手段に記憶されている半径Ｒｍの面ぶれ量で最も大きな面ぶれ量の振幅値βから、半径位置情報検出手段で検出された半径位置Ｒｎでのゲインを、
   β×（Ｒｎ／Ｒｍ）
   によって生成することを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
5. 上記近接場光出射手段は、ＳＩＬ（Solid Immersion Lens）を有することを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
6. 上記近接場光出射手段は、ＳＩＭ（Solid Immersion Mirror）を有することを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
7. 着脱自在なディスク状光記録媒体を装着する装着工程と、
   上記装着したディスク状光記録媒体を所定の回転数で回転させる回転駆動工程と、
   上記回転駆動工程によって上記ディスク状光記録媒体が一回転する間に所定の周期でＮ（Ｎは自然数）個のパルス信号を生成するパルス信号生成工程と、
   上記パルス信号生成工程で生成されるＮ個のパルス信号をカウントするカウント工程と、
   上記パルス信号生成工程でパルス信号が生成されるタイミングで検出される上記ディスク状記録媒体の所定の半径位置での面ぶれ量を、上記カウント工程でのカウント値と対応づけて記憶手段に記憶する記憶工程と、
   上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に記録する記録情報によって変調されて光源から出射される所定の波長の光ビームを集光し、上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された近接場光出射手段が、上記集光した光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する近接場光出射工程と、
   上記近接場光出射手段が上記光ビームを照射している上記ディスク状光記録媒体の情報記録面の半径位置を示す半径位置情報を検出する半径位置情報検出工程と、
   上記半径位置情報検出工程によって検出される半径位置情報に対応した所定のゲインを生成するゲイン生成工程と、
   上記カウント工程によってカウントされたパルス信号のカウント値に応じて、上記記憶工程に記憶されている面ぶれ量を読み出す面ぶれ量読み出し工程と、
   上記面ぶれ量読み出し工程によって読み出された面ぶれ量に、上記ゲイン生成工程で生成される上記所定のゲインを乗算することで制御信号を生成し、上記近接場光出射手段を上記面ぶれ量に追従させるように制御する第１の制御工程と、
   上記情報記録面に出射された近接場光の戻り光量を検出する戻り光量検出工程と、
   上記戻り光量検出工程によって検出された近接場光の戻り光量の線形特性に基づいて、上記近接場光出射手段と、上記情報記録面とが上記近接場内において所定の距離を保つように制御する第２の制御工程と
   を備えることを特徴とする情報記録制御方法。
8. 着脱自在なディスク状光記録媒体を装着する装着手段と、
   上記装着手段に装着したディスク状光記録媒体を所定の回転数で回転させる回転駆動手段と、
   上記回転駆動手段によって上記ディスク状光記録媒体が一回転する間に所定の周期でＮ（Ｎは自然数）個のパルス信号を生成するパルス信号生成手段と、
   上記パルス信号生成手段で生成されるＮ 個のパルス信号をカウントするカウント手段と、
   上記パルス信号生成手段でパルス信号が生成されるタイミングで検出される上記ディスク状記録媒体の所定の半径位置での面ぶれ量を、上記カウント手段でのカウント値と対応づけて記憶する記憶手段と、
   上記ディスク状光記録媒体に記録された所定の情報を再生する所定の波長の光ビームを出射する光源と、
   上記光源から出射された光ビームを集光し、上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された場合に上記集光した光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する近接場光出射手段と、
   上記近接場光出射手段が上記光ビームを照射している上記ディスク状光記録媒体の情報記録面の半径位置を示す半径位置情報を検出する半径位置情報検出手段と、
   上記半径位置情報検出手段によって検出される半径位置情報に対応した所定のゲインを生成するゲイン生成手段と、
   上記カウント手段によってカウントされたパルス信号のカウント値に応じて、上記記憶手段に記憶されている面ぶれ量を読み出す面ぶれ量読み出し手段と、
   上記面ぶれ量読み出し手段によって読み出された面ぶれ量に、上記ゲイン生成手段で生成される上記所定のゲインを乗算することで制御信号を生成し、上記近接場光出射手段を上記面ぶれ量に追従させるように制御する第１の制御手段と、
   上記情報記録面に出射された近接場光の戻り光量を検出する戻り光量検出手段と、
   上記戻り光量検出手段によって検出された近接場光の戻り光量の線形特性に基づいて、上記近接場光出射手段を、上記情報記録面に対する上記近接場内において所定の距離を保つように制御する第２の制御手段と
   を備えることを特徴とする情報再生装置。
9. 上記戻り光量検出手段によって検出された戻り光量を所定の周波数で分離することで、再生信号とギャップエラー信号とを抽出する信号抽出手段を備え、
   上記第２の制御手段は、上記信号抽出手段で抽出されたギャップエラー信号の線形特性に基づいて、上記近接場光出射手段を、上記情報記録面に対する上記近接場内において所定の距離を保つように制御することを特徴とする請求項８記載の情報再生装置。
10. 上記情報記録面に出射された近接場光の戻り光を偏光面の違いに応じて、第１の戻り光と第２の戻り光とに分離する偏光分離手段と、
    上記偏光分離手段で分離された第１ の戻り光を再生信号として検出する再生信号検出手段を備え、
    上記戻り光量検出手段は、上記偏光分離手段で分離された第２の戻り光の戻り光量を検出し、上記第２の制御手段は、上記戻り光量検出手段で検出された第２ 戻り光の戻り光量の線形特性に基づいて、上記近接場光出射手段を上記情報記録面に対する上記近接場内において所定の距離を保つように制御することを特徴とする請求項８記載の情報再生装置。
11. 着脱自在なディスク状光記録媒体を装着する装着工程と、
    上記装着したディスク状光記録媒体を所定の回転数で回転させる回転駆動工程と、
    上記回転駆動工程によって上記ディスク状光記録媒体が一回転する間に所定の周期でＮ（Ｎは自然数）個のパルス信号を生成するパルス信号生成工程と、
    上記パルス信号生成工程で生成されるＮ個のパルス信号をカウントするカウント工程と、
    上記パルス信号生成工程でパルス信号が生成されるタイミングで検出される上記ディスク状記録媒体の所定の半径位置での面ぶれ量を、上記カウント工程でのカウント値と対応づけて記憶手段に記憶する記憶工程と、
    上記ディスク状光記録媒体に記録された所定の情報を再生する光源から出射される所定の波長の光ビームを集光し、上記ディスク状光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された近接場光出射手段が、上記集光した光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する近接場光出射工程と、
    上記近接場光出射手段が上記光ビームを照射している上記ディスク状光記録媒体の情報記録面の半径位置を示す半径位置情報を検出する半径位置情報検出工程と、
    上記半径位置情報検出工程によって検出される半径位置情報に対応した所定のゲインを生成するゲイン生成工程と、
    上記カウント工程によってカウントされたパルス信号のカウント値に応じて、上記記憶手段に記憶されている面ぶれ量を読み出す面ぶれ量読み出し工程と、
    上記面ぶれ量読み出し工程によって読み出された面ぶれ量に、上記ゲイン生成工程で生成される上記所定のゲインを乗算することで制御信号を生成し、上記近接場光出射工程を上記面ぶれ量に追従させるように制御する第１の制御工程と、
    上記情報記録面に出射された近接場光の戻り光量を検出する戻り光量検出工程と、
    上記戻り光量検出工程によって検出された近接場光の戻り光量の線形特性に基づいて、上記近接場光出射手段を、上記情報記録面に対する近接場内において所定の距離を保つように制御する第２の制御工程とを備えることを特徴とする情報再生制御方法。

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