JP4779952B2 - 光記録再生方法、光記録再生装置、及び光ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、近接場光を用いて光記録媒体に信号を記録する光記録再生方法、光記録再生装置、及び光ヘッドに関する。

近年、例えば光ディスクにおいて、レーザ光の記録密度を向上させるために、光の波長よりもはるかに小さな領域に局在させた近接場光（ニアフィールド光）を用いて信号を記録及び／又は再生する光ディスク装置が開発されている。

近接場光を用いる光ディスク装置では、光ディスクと対物レンズ部等のヘッドに設置されるＳＩＬ（Solid Immersion Lens）の端面との間のギャップを近接場光が生じる距離（ニアフィールド）に制御する必要がある。一般に、このニアフィールドは、入力レーザ光の波長の１／２であり、例えば、４００ｎｍの青紫色レーザを用いた場合、ニアフィールドは２００ｎｍ程度となる。このような僅かなギャップを一定に保つために、ディスク側から反射されたレーザ光の戻り光量に基づいてギャップを制御するギャップサーボ方法がある。

例えば、特許文献１には、ディスクに対向して配置され、光源から出射された光をディスクとの距離が所定の距離となる位置で近接場光として光ディスクに集光させることが可能なＳＩＬをディスクに接触させ、このＳＩＬがディスクに接触した状態でチルトを補正し、その後、最終的なギャップ長に制御する制御方法が記載されている。

特開２００５−２５９３２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているようにＳＩＬを光ディスクに接触させた状態でチルト補正を行う場合、光ディスクが静止していることが前提条件となる。また、ＳＩＬが光ディスクに接触されているとディスク面に付着しているダストによってＳＩＬ端面が汚染されてしまう虞がある。

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、近接場光（ニアフィールド光）を用いて信号を記録及び／又は再生するために、ＳＩＬと光ディスクとのギャップの制御を安定的に行う光記録再生方法、光記録再生装置、及び光ヘッドを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明は、近接場光照射部から光記録媒体に近接場光を照射してデータの記録及び／又は再生を行う光記録再生方法であって、光記録媒体と近接場光照射部とのギャップが近接場内の第１のギャップ長になるように、近接場光照射部からの全反射戻り光量を第１のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第１の目標値と一致させるようにギャップサーボを行う第１のギャップ制御工程と、第１のギャップサーボ工程にて第１のギャップ長に制御されたギャップを維持した状態で光記録媒体に対する近接場光照射部のチルトを補正するチルト制御工程と、光記録媒体と近接場光照射部とのギャップが近接場光によるデータ検出を行うための第２のギャップ長になるように、全反射戻り光量を第１の目標値から第２のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第２の目標値と一致させるようにギャップサーボを行う第２のギャップ制御工程とを有し、第１の目標値は、第２の目標値よりも大きいことを特徴とする。

また、上述した目的を達成するために、本発明は、光記録媒体に近接場光を照射してデータの記録及び／又は再生を行う光記録再生装置であって、光を出射する光源と、光源から出射された光を光記録媒体に近接場光として照射する近接場光照射部と、光記録媒体に対してデータの記録及び／又は再生を行う記録再生手段と、光源から出射された光の全反射戻り光を受光する受光手段と、光記録媒体と近接場光照射部とのギャップを制御するギャップ制御手段と、光記録媒体に対する近接場光照射部のチルトを制御するチルト制御手段とを備え、ギャップ制御手段は、光記録媒体と近接場光照射部とのギャップが近接場内の第１のギャップ長になるように、近接場光照射部からの全反射戻り光量を第１のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第１の目標値と一致させるようにギャップサーボを行い、チルト制御手段は、ギャップ制御手段によって第１のギャップ長に制御されたギャップを維持した状態で光記録媒体に対する近接場光照射部のチルトを補正し、ギャップ制御手段は、チルト制御手段によってチルトが補正された後、光記録媒体と近接場光照射部とのギャップが近接場光によるデータ検出を行うための第２のギャップ長になるように、全反射戻り光量を第１の目標値から第２のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第２の目標値と一致させるようにギャップサーボを行い、第１の目標値は、第２の目標値よりも大きいことを特徴とする。

また、上述した目的を達成するために、本発明は、光記録媒体に近接場光を照射してデータの記録及び／又は再生を行う光ヘッドであって、光を出射する光源と、光源から出射された光を光記録媒体に近接場光として照射する近接場光照射部と、光記録媒体に対してデータの記録及び／又は再生を行う記録再生手段と、光源から出射された光の全反射戻り光を受光する受光手段と、光記録媒体と近接場光照射部とのギャップを制御する制御手段と、光記録媒体に対する近接場光照射部のチルトを制御するチルト制御手段とを備え、ギャップ制御手段は、光記録媒体と近接場光照射部とのギャップが近接場内の第１のギャップ長になるように、近接場光照射部からの全反射戻り光量を第１のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第１の目標値と一致させるようにギャップサーボを行い、チルト制御手段は、第１のギャップ制御手段によって第１のギャップ長に制御されたギャップを維持した状態で光記録媒体に対する近接場光照射部のチルトを補正し、ギャップ制御手段は、チルト制御手段によってチルトが補正された後、光記録媒体と近接場光照射部とのギャップが近接場光によるデータ検出を行うための第２のギャップ長になるように、全反射戻り光量を第１の目標値から第２のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第２の目標値と一致させるようにギャップサーボを行い、第１の目標値は、第２の目標値よりも大きいことを特徴とする。

本発明よれば、光記録媒体と近接場光照射部とのギャップが近接場内の第１のギャップ長になるようにギャップサーボを行い、第１のギャップ長に制御されたギャップを維持した状態で光記録媒体に対する近接場光照射部のチルトを補正し、光記録媒体と近接場光照射部とのギャップが近接場光によるデータ検出を行うための第２のギャップ長になるようにギャップサーボを行うことにより、引き込み時に近接場光照射部が光記録媒体に衝突することなく最終的なギャップ位置に制御できることが可能となり、安定したギャップサーボを実現できるため、安定的な近接場光光記録媒体によるデータの記録再生が可能となる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した一実施の形態における光ディスク装置の構成を示す図である。光ディスク装置１は、近接場光（ニアフィールド光）を用いて信号を記録及び／又は再生するために、ＳＩＬ６１と光ディスク５０とのギャップの制御（以下、ギャップサーボという。）を行う。

光ヘッド１０は、光源であるレーザダイオード１１と、コリメータレンズ１２，１３と、レーザ光を整形するためのアナモフィックプリズム１４と、偏光ビームスプリッタ１５と、１／４波長板１６と、色収差補正レンズ１７と、レーザビームの拡張用レンズ１８と、ビームスプリッタ１９と、集光素子２２とをレーザダイオード１１から出射される光の光軸上に備える。また、光ヘッド１０は、偏光ビームスプリッタ１５によって反射される光の光軸上に第１の受光部であるフォトディテクタ２３を備えるとともに、ビームスプリッタ１９によって反射される光の光軸上に第２の受光部であるフォトディテクタ２４を備える。また、光ヘッド１０は、集光レンズ２１と、オートパワーコントローラ２５と、レーザダイオードドライバ２６と、フォトディテクタ２８とを備える。

フォトディテクタ２４は、受光領域２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを有する４分割フォトディテクタである。

光ディスク装置１では、第１の受光部であるフォトディテクタ２３及び第２の受光部であるフォトディテクタ２４で受光された戻り光量に基づいてフォーカシングサーボ、トラッキングサーボサーボ、スピンドルサーボ等を行うようにしてもよい。また、制御部２７は、光ヘッド１０を粗移動させるスレッドサーボモジュールを備えるようにしてもよい。

トラッキングサーボは、トラッキングエラー信号に基づいて集光素子２２をトラッキング制御する。このトラッキングサーボは、例えば位相差法、３ビーム法、プッシュプル法等の手法を用いることが可能である。スピンドルサーボは、スピンドルモータ４０の回転を制御する。

オートパワーコントローラ２５は、フォトディテクタ２８から出力された信号に基づいてレーザダイオード１１より出力されるレーザのパワーが一定になるようにレーザダイオードドライバ２６に所定の信号を出力する。

図２は、光ヘッド１０における集光素子２２と光ディスク５０とを側面から示す図である。集光素子２２は、ＳＩＬ６１と、非球面レンズ６２とが２軸アクチュエータ６３（アクチュエータ６３ａ及び６３ｂ）に設置されることにより構成される。

ＳＩＬ６１及び非球面レンズ６２は、この２軸アクチュエータ６３により可動する。２軸アクチュエータ６３は、ＳＩＬ６１と非球面レンズ６２との距離が例えば３０ｎｍのニアフィールドになるように駆動される。

本実施の形態におけるギャップサーボには、入射レーザ光の内、全反射を起こす角度でＳＩＬ６１に入射された光の戻り光（全反射戻り光）が用いられる。

このような構成を備える光ディスク装置１の全体的な動作について説明する。

光ディスク５０が光ディスク装置１にセットされると、制御部２７によって各サーボ制御が行われる。また、レーザダイオード１１より出射されたレーザ光は、コリメータレンズ１２により平行光とされ、アナモフィックプリズム１４により整形される。ビームスプリッタ１９に入射したレーザ光は、そのままビームスプリッタ１５を透過して１／４波長板１６に入射するレーザ光と、集光レンズ２１へ入射するレーザ光とに分割される。集光レンズ２１に入射したレーザ光は、フォトディテクタ２８にて受光された後、オートパワーコントローラ２５によってレーザダイオード１１より出射されるレーザ光のパワーが一定になるように制御される。１／４波長板１６に入射した光は、この１／４波長板１６により直線偏光が円偏光とされ、色収差補正レンズ１７によって色収差が補正され、拡張用レンズ１８及びコリメータレンズ１３を介して集光素子２２に入射する。

集光素子２２に入射したレーザ光は、光ディスク５０に近接場光として集光されて光ディスク５０に信号が記録される。

光ディスク５０にて反射された全反射戻り光は、ＳＩＬ６１、非球面レンズ６４、コリメータレンズ１３、拡張用レンズ１８、色収差補正レンズ１７、及び１／４波長板１６を介して偏光ビームスプリッタ１５に入射される。ここで、光ディスク５０からの全反射戻り光は、１／４波長板１６を往路及び復路において通過することにより位相を波長の２分の１進められているため、偏光ビームスプリッタ１５によって反射されて第１の受光部であるフォトディテクタ２３に受光される。

一方、ＳＩＬ６１によって反射された全反射戻り光は、ＳＩＬ６１の端面において反射される際に偏光方向が僅かながら回転するため、偏光ビームスプリッタ１５を透過してビームスプリッタ１９により反射されて第２の受光光部であるフォトディテクタ２４に受光される。

すなわち、光ディスク装置１は、偏光ビームスプリッタ１５及びビームスプリッタ１９によって光分離部８０を構成し、光ディスク５０及びＳＩＬ６１からの全反射戻り光を分離し、光ディスク５０からの全反射戻り光を偏光ビームスプリッタ１５により分離して第１の受光部であるフォトディテクタ２３に受光させるとともに、ＳＩＬ６１からの全反射戻り光をビームスプリッタ１９にて反射して第２の受光部であるフォトディテクタ２４に受光させるような構成を備えるものである。

第１の受光部であるフォトディテクタ２３は、光ディスク５０の記録面に記録された情報を検出する。一方、第２の受光部であるフォトディテクタ２４は、ＳＩＬ６１と光ディスク５０との距離によって変化する全反射戻り光を検出する。

したがって、光ディスク装置１では、第２の受光部であるフォトディテクタ２４によって検出された全反射戻り光量によって光ディスク５０の表面とＳＩＬ６１の端面との距離であるギャップを検出することが可能となる。

ここで、近接場光を用いて記録及び／又は再生を行う光ディスク５０に対向する位置に配置されるＳＩＬ６１と光ディスク５０とのギャップの検出の原理について図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照しながら説明する。図３（Ａ）は、光ディスク５０とＳＩＬ６１の光ディスク５０側の端面とのギャップ（ここでは、ギャップｇとする。）を示す図であり、図３（Ｂ）は、ギャップｇに対する全反射戻り光量の変化を示す図である。

図３（Ｂ）に示すように、ギャップｇが入射光波長λの略１／４以下となって近接場光が生じる距離以上であるファーフィールド領域では、ＳＩＬ６１の端面で全反射する角度で入射した光は、この端面で全反射されることにより全反射戻り光量は常に一定となる。

また、ギャップｇが入射光波長λの略１／４以下となって近接場光が生じる距離以下であるニアフィールド領域では、ＳＩＬ６１の端面で全反射する角度で入射した光の一部が浸み出すため、全反射戻り光量は減少する。

さらに、ＳＩＬ６１と光ディスク５０とが接触する位置、すなわちギャップがゼロとなる位置では、光ディスク５０に入射光の全てが透過されるので全反射戻り光量はゼロになる。

このように、近接場光を生じるギャップ領域における全反射戻り光量の変化は、ニアフィールド領域で生じ、ギャップｇがλ／４の位置から光ディスク５０に近づくにつれて緩やかに減少し始め、中間部分では略線形に減少し、さらに光ディスク５０の表面に近づいた領域では、再び緩やかに漸減する曲線が得られる。

そこで、この全反射戻り光量がギャップｇに対して一定範囲で略線形に変化することを利用し、ＳＩＬ６１と光ディスク５０との間のギャップｇを戻り光量から検出することができる。

光ディスク装置１では、第２の受光部であるフォトディテクタ２４を構成する４つの受光領域（受光領域２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ）において全反射戻り光を検出する。

ここで、受光領域２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにてそれぞれ検出された信号の信号量をＧＥＳ１１，ＧＥＳ１２，ＧＥＳ１３，ＧＥＳ１４とすると、数式（１）に示すように、ＧＥＳ１１，ＧＥＳ１２，ＧＥＳ１３，ＧＥＳ１４を加算してギャップエラー信号量ＧＥＳを得る。
ＧＥＳ＝ＧＥＳ１１＋ＧＥＳ１２＋ＧＥＳ１３＋ＧＥＳ１４ （１）

図４は、ギャップに対するギャップエラー信号量ＧＥＳの変化を示すグラフである。一般的に、ギャップ制御は、所定のギャップ制御基準値ｓを設定し、ギャップエラー信号量ＧＥＳとの差分に基づくギャップ制御量を算出する。この際、光ディスク装置１では、制御部２７がギャップ制御量を算出し、このギャップ制御量であるギャップ制御信号を２軸アクチュエータ６３ａ，６３ｂに出力して２軸アクチュエータを駆動する。

図５は、制御部２７の内部構成を示すブロック図である。制御部２７は、２軸アクチュエータ６３を駆動することによってＳＩＬ６１からの全反射戻り光量を制御する。フォトディテクタ２４は、この全反射戻り光量を検出する。検出された全反射戻り光量は、規格化ゲイン７１にて、例えば１Ｖに規格化される。この規格化された全反射戻り光量は、ＡＤ（analog to digital）変換器７２にてアナログの信号からデジタルの信号に変換される。デジタル化された全反射戻り光量は、データ処理部７３に入力される。データ処理部７３は、全反射戻り光量が入力されると、所定の閾値とこの全反射戻り光量との差に基づいて生成されたギャップエラー信号をドライバ７４に出力する。ドライバ７４は、ギャップエラー信号の信号量がゼロになるように２軸アクチュエータ６３ａ，６３ｂを駆動する。

図６は、ギャップ長と全反射戻り光量との関係を説明するための図である。この図６において、縦軸は光量（単位は任意）であり、横軸はギャップ（ｎｍ）である。

ここでは、入射光として波長１４０ｎｍのレーザを用いた場合について述べる。ニアフィールド状態になるのは、一般的に波長の１／２以下であるため、ギャップ長が７０ｎｍ以上の距離であるファーフィールド状態では、全反射を起こす角度でＳＩＬ６１の端面に入射された光は、全てＳＩＬ６１の端面に反射され、全反射戻り光量は一定となる。

ところが、ギャップ長が７０ｎｍ以下の距離であるニアフィールド状態になると、全反射を起こす角度でＳＩＬ端面に入射された光の一部がＳＩＬ６１の端面を透過するため、全反射戻り光量は減少する。さらに、ギャップ長がゼロ、すなわちＳＩＬ６１と光ディスク５０とが接触すると、全反射を起こす角度でＳＩＬ６１の端面に入射された光は全てＳＩＬ６１の端面を透過し、全反射戻り光量はゼロとなる。

この図６において、ニアフィールド状態になり、ギャップ長と全反射戻り光量が線形状態となる線形領域１００では、ギャップ長と線形関係にある全反射戻り光量が得られる。光ディスク装置１では、この線形領域１００において全反射戻り光量をサーボエラー信号としてとして検出し、フィードバックによるギャップサーボを行う。

この図６のような全反射戻り光量特性を得るためには、図７に示すように、ギャップがゼロである際に、光ディスク５０とＳＩＬ６１とが完全に平行、すなわち光ディスク５０とＳＩＬ６１との間のチルトがゼロになるように制御しなければならない。

しかしながら、図８に示すように、初期状態でチルトが存在する状態で光ディスク５０とＳＩＬ６１の端面とが接触すると、図９に示すように、ギャップ長がゼロになっても全反射戻り光量はゼロにならならず、ギャップ長と全反射戻り光量とは非線形関係になってしまう。このため、正確にギャップを調整することが不可能となる。

ただし、初期状態でチルトが存在する場合であっても、図１０に示すように、ギャップ長と全反射戻り光量とが線形関係となる領域１０１においては、線形特性に基づくギャップサーボが可能である。

光ディスク装置１では、目的のギャップ長にするギャップ制御を行う際に、ギャップ長を一旦、例えば５０ｎｍとした所定の値になるようにギャップ制御を行い、このギャップ長においてＳＩＬ６１のチルトを調節する。このギャップ長においてＳＩＬ６１のチルトを調節した後、例えば３０ｎｍとした最終的なギャップ長になるようにギャップ制御を行う。

この場合、予め、全反射戻り光量において、ニアフィールド状態を判定してギャップサーボを開始するためのギャップサーボ開始閾値と、チルト補正を行うためのチルト補正用ギャップサーボ目標値と、最終的なギャップ長となる際の最終ギャップサーボ目標値とが設定される。光ディスク装置１では、ＳＩＬ６１を光ディスク５０に接近させ、全反射戻り光量がギャップサーボ開始閾値を下回った瞬間にギャップサーボを開始し、チルト補正用ギャップサーボ目標値に全反射戻り光量が一致するようにＳＩＬ６１を維持する制御を行う。そして、このチルト補正用ギャップサーボ目標値においてＳＩＬ６１のチルトを補正し、その後、全反射戻り光量が最終ギャップサーボ目標値になるように制御する。なお、チルト補正用ギャップサーボ目標値は、ギャップサーボ開始閾値とが同じ値としてもよいが、最終ギャップサーボ目標値よりも大きい値になるようにする。

光ディスク装置１では、このようなギャップサーボを行う場合、データ処理部７３に全反射戻り光量及びギャップサーボスイッチが入力される。このギャップサーボスイッチは、例えば光ディスク装置１に光ディスクが装填されたことに基づいてデータ処理部７３に入力される信号であるが、このときに限られるものではない。

データ処理部７３は、ギャップサーボ開始閾値を設定し、入力された全反射戻り光量とギャップサーボ閾値とを比較する。なお、ギャップサーボ開始閾値は、ニアフィールド領域内で、且つ、最終ギャップサーボ目標値より大きい値に設定される。データ処理部７３は、例えばコンパレータが上記全反射戻り光量とギャップサーボ閾値との比較を行い、全反射戻り光量がギャップサーボ開始閾値よりも大きい場合、すなわちＳＩＬ６１がファーフィールド距離にある場合にはＬｏｗを、また、全反射戻り光量がギャップサーボ開始閾値よりも小さい場合、すなわちＳＩＬ６１がニアフィールド距離にある場合にはＨｉｇｈを出力するようにし、コンパレータの出力がＨｉｇｈとなった時点でスイッチをＯＮとしてギャップサーボを開始するようにしてもよい。

また、データ処理部７３は、チルト補正用ギャップサーボ目標値を設定する。データ処理部７３は、ギャップサーボを開始すると、チルト補正用ギャップサーボ目標値をギャップサーボ開始時の全反射戻り光量の電圧（接近電圧）に加算し、ギャップが例えば５０ｎｍといったチルト補正用の目標値になるようにサーボ電圧を出力する。データ処理部７３は、例えばローパスフィルタを備え、ギャップサーボスイッチがこのローパスフィルタによってローパスされることにより接近電圧を生成し、この接近電圧に基づいて集光素子２２を光ディスク５０に滑らかに接近させるようにドライバ７４を制御する。なお、このギャップサーボは、接近電圧が最終電圧値になった時点で開始される。

光ディスク１では、ギャップサーボが開始されるときのＳＩＬ６１の位置で集光素子２２の速度がほぼゼロとなるように、ＳＩＬ６１の初期位置が設定されている。すなわち、ギャップサーボが開始されるときのＳＩＬ６１の位置で当該ＳＩＬ６１の速度がほぼゼロとなるように、光ディスク５０とＳＩＬ６１の端面との距離が予め設定され、且つ、最終電圧値が設定されている。このような設定がされたのは、ギャップサーボ開始時に初速がある場合に、ＳＩＬ６１がディスク５０へ衝突するのを避けるためである。この初期位置は、光ディスク５０からファーフィールドにある。このように、光ディスク５０とＳＩＬ６１との初期位置を予め設定しておくことにより、ＳＩＬ６１の接近動作の制御と、ギャップサーボの制御とを独立して行うことが可能であり、比較的簡単な構成でギャップサーボを行うことが可能となる。

なお、ギャップサーボは、例えば「T．Ishimoto et al．，“Gap Servo System for a Biaxial Device Using an Optical Gap Signal in a Near Field Readout System”，Japanese Journal Applied Physics，Vol．42，pp 2719−2724（2003）」に記載されているように、２軸アクチュエータを利用してファーフィールドからニアフィールドへのギャップサーボを階層的に行う方法等、種々の方法を利用することが可能である。

データ処理部７３は、ギャップサーボを開始し、接近電圧がチルト補正用ギャップサーボ目標値になった時点で、光ディスク５０に対するＳＩＬ６１のチルトを補正するチルト制御を行う。ここで、本実施の形態におけるチルト制御方法について詳細に説明する。

図１において、第２の受光部であるフォトディテクタ２４に対して矢印ｒをラジアル方向（半径方向）、矢印ｒと直交する矢印ｔをタンジェンシャル方向（記録トラックの接線方向）とすると、ラジアル方向のチルトエラー信号は、数式（２）によって算出される。
ＧＥＳ（ｒ）＝ＧＥＳ１１＋ＧＥＳ１２−（ＧＥＳ２１＋ＧＥＳ２２） （２）

また、タンジェンシャル方向のチルトエラー信号は、数式（３）によって算出される。
ＧＥＳ（ｒ）＝ＧＥＳ１１＋ＧＥＳ２２−（ＧＥＳ１２＋ＧＥＳ２１） （３）

データ処理部７３は、この数式（２）及び数式（３）の結果に基づいてチルトエラー信号を生成し、ラジアル方向の傾き制御信号Ｓｒｓ及びタンジェンシャル方向の傾き制御信号Ｓｔｓを、ドライバ７４を介して２軸アクチュエータ６３に出力する。これにより、光ディスク装置１では、光ディスク５０に対するＳＩＬ６１のチルトを補正する。

なお、光ディスク５０に対するＳＩＬ６１のチルト制御方法は、本実施の形態のようにギャップエラー信号を４分割のフォトディテクタで受光してラジアル方向、タンジェンシャル方向のプッシュプル信号を検出し、それらの傾き制御信号からラジアルチルト、タンジェンシャルチルトを補正する方法以外にも、例えばマルチビームによりチルトを補正する方法等、種々の方法を適用することが可能である。

光ディスク５０に対するＳＩＬ６１のチルトが補正された後は、図１１に示すように、ギャップ長と全反射戻り光量とは線形関係になる。このため、データ処理部７３は、ギャップサーボにおける目標値をチルト補正用ギャップサーボ目標値から最終ギャップサーボ目標値への切り替えを行い、例えば５０ｎｍである現在のギャップ長から例えば３０ｎｍである最終的な目標値にギャップを制御する。なお、この切り替え処理は、例えばステップ状に切り替えるようにしてもよいし、非線形状に切り替えるようにしてもよい。

このように、本実施の形態における光ディスク装置１では、チルト補正用ギャップサーボ目標値に全反射戻り光量がなるようにギャップを制御し、その下で光ディスク５０に対するＳＩＬ６１のチルトを補正する制御を行い、その後、最終的なギャップ長に制御するようにする。

図１２は、ギャップの最終目標値を３０ｎｍとし、ＳＩＬ６１の先端径を４０μｍとしてＧＥＳを実測した結果を示す図である。この場合、図１３に示すように、ギャップｇ及びＳＩＬ６１の先端径Ｄを用いて±２×ｇ／Ｄで算出されるチルトマージンは、±０．０７５ｒａｄ＝±１．３ｍｒａｄとなる。

図１２（Ａ）に示すように、初期状態では、１．５６ｍｒａｄのチルトが生じている。ギャップエラーが非線形を示しており、このまま、最終的なギャップ３０ｎｍに制御しようとすると、１．５６ｍｒａｄ＞１．３ｍｒａｄのため、ＳＩＬ６１は、光ディスク５０に衝突してしまう。

そこで、上述したように、図１２（Ｂ）に示すように先ず５０ｎｍにギャップを制御し（ステップＳ１）、そのもとでチルトを０にする制御を行い（ステップＳ２）、最後に、最終的なギャップを３０ｎｍにする制御を行う（ステップＳ３）。

このように、本実施の形態における光ディスク装置１では、チルト補正用ギャップサーボ目標値に全反射戻り光量がなるようにギャップを制御し、その下で光ディスク５０に対するＳＩＬ６１のチルトを補正する制御を行い、その後、最終的なギャップ長に制御するようにすることにより、引き込み時にＳＩＬ６１が光ディスク５０に衝突することなく最終的なギャップ位置に制御できることが可能となり、安定したギャップサーボを実現できる。これにより、安定的な近接場光光ディスクによるデータの記録再生が可能となる。

なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明を適用した一実施の形態における光ディスク装置の構成を示す図である。 光ヘッドにおける集光素子と光ディスクとを側面から示す図である。 （Ａ）は、光ディスクとＳＩＬの光ディスク側の端面とのギャップを示す図であり、（Ｂ）は、ギャップに対する全反射戻り光量の変化を示す図である。 ギャップに対するギャップエラー信号量の変化を示すグラフである。 制御部の内部構成を示すブロック図である。 ギャップ長と全反射戻り光量との関係を説明するための図である。 光ヘッドにおける集光素子と光ディスクとを側面から示す図である。 光ヘッドにおける集光素子と光ディスクとを側面から示す図である。 ギャップ長と全反射戻り光量との関係を説明するための図である。 ギャップ長と全反射戻り光量との関係を説明するための図である。 ギャップ長と全反射戻り光量との関係を説明するための図である。 ギャップの最終目標値を３０ｎｍとし、ＳＩＬの先端径を４０μｍとしてＧＥＳを実測した結果を示す図である。 チルトマージンを算出するための図である。

符号の説明

１ 光ディスク装置、１０ 光ヘッド、１１ レーザダイオード、１２，１３ コリメータレンズ、１４ アナモフィックプリズム、１５ 偏光ビームスプリッタ、１６ １／４波長板、１７ 色収差補正レンズ、１８ 拡張用レンズ、１９ ビームスプリッタ、２１ 集光レンズ、２２ 集光素子、２３，２４，２８ フォトディテクタ、２５ オートパワーコントローラ、２６ レーザダイオードドライバ、２７ 制御部

Claims (6)

1. 近接場光照射部から光記録媒体に近接場光を照射してデータの記録及び／又は再生を行う光記録再生方法であって、
   上記光記録媒体と上記近接場光照射部とのギャップが近接場内の第１のギャップ長になるように、該近接場光照射部からの全反射戻り光量を該第１のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第１の目標値と一致させるようにギャップサーボを行う第１のギャップ制御工程と、
   上記第１のギャップサーボ工程にて上記第１のギャップ長に制御された上記ギャップを維持した状態で上記光記録媒体に対する上記近接場光照射部のチルトを補正するチルト制御工程と、
   上記光記録媒体と上記近接場光照射部とのギャップが上記近接場光によるデータ検出を行うための第２のギャップ長になるように、上記全反射戻り光量を上記第１の目標値から該第２のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第２の目標値と一致させるようにギャップサーボを行う第２のギャップ制御工程と
   を有し、
   上記第１の目標値は、上記第２の目標値よりも大きい光記録再生方法。
2. 上記近接場光照射部は、ソリッドイマージョンレンズである請求項１記載の光記録再生方法。
3. 光記録媒体に近接場光を照射してデータの記録及び／又は再生を行う光記録再生装置であって、
   光を出射する光源と、
   上記光源から出射された光を上記光記録媒体に近接場光として照射する近接場光照射部と、
   上記光記録媒体に対してデータの記録及び／又は再生を行う記録再生手段と、
   上記光源から出射された光の全反射戻り光を受光する受光手段と、
   上記光記録媒体と上記近接場光照射部とのギャップを制御するギャップ制御手段と、
   上記光記録媒体に対する上記近接場光照射部のチルトを制御するチルト制御手段とを備え、
   上記ギャップ制御手段は、上記光記録媒体と上記近接場光照射部とのギャップが近接場内の第１のギャップ長になるように、該近接場光照射部からの全反射戻り光量を該第１のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第１の目標値と一致させるようにギャップサーボを行い、
   上記チルト制御手段は、上記ギャップ制御手段によって上記第１のギャップ長に制御されたギャップを維持した状態で上記光記録媒体に対する上記近接場光照射部のチルトを補正し、
   上記ギャップ制御手段は、上記チルト制御手段によって上記チルトが補正された後、上記光記録媒体と上記近接場光照射部とのギャップが上記近接場光によるデータ検出を行うための第２のギャップ長になるように、上記全反射戻り光量を上記第１の目標値から該第２のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第２の目標値と一致させるようにギャップサーボを行い、
   上記第１の目標値は、上記第２の目標値よりも大きい光記録再生装置。
4. 上記受光手段は、上記光源から出射された光の上記光記録媒体からの全反射戻り光を受光する第１の受光部と、上記光源から出射された光の上記近接場光照射部からの全反射戻り光を受光する第２の受光部とを備え、
   上記記録再生手段は、上記第１の受光部で受光された全反射戻り光の光量に基づいて上記光記録媒体に対してデータの記録及び／又は再生を行い、
   上記チルト制御手段は、上記第２の受光部を複数に分割した受光領域にて検出された検出信号から生成した複数のギャップ検出信号により、上記光記録媒体と上記近接場光照射部との相対的な傾きを検出し、
   上記ギャップ制御手段は、上記第２の受光部で受光された全反射戻り光の光量に基づいて上記ギャップ制御を行う請求項３記載の光記録再生装置。
5. 光記録媒体に近接場光を照射してデータの記録及び／又は再生を行う光ヘッドであって、
   光を出射する光源と、
   上記光源から出射された光を上記光記録媒体に近接場光として照射する近接場光照射部と、
   上記光記録媒体に対してデータの記録及び／又は再生を行う記録再生手段と、
   上記光源から出射された光の全反射戻り光を受光する受光手段と、
   上記光記録媒体と上記近接場光照射部とのギャップを制御する制御手段と、
   上記光記録媒体に対する上記近接場光照射部のチルトを制御するチルト制御手段とを備え、
   上記ギャップ制御手段は、上記光記録媒体と上記近接場光照射部とのギャップが近接場内の第１のギャップ長になるように、上記近接場光照射部からの全反射戻り光量を該第１のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第１の目標値と一致させるようにギャップサーボを行い、
   上記チルト制御手段は、上記第１のギャップ制御手段によって上記第１のギャップ長に制御された上記ギャップを維持した状態で上記光記録媒体に対する上記近接場光照射部のチルトを補正し、
   上記ギャップ制御手段は、上記チルト制御手段によって上記チルトが補正された後、上記光記録媒体と上記近接場光照射部とのギャップが上記近接場光によるデータ検出を行うための第２のギャップ長になるように、上記全反射戻り光量を上記第１の目標値から該第２のギャップ長に対応する全反射戻り光量である第２の目標値と一致させるようにギャップサーボを行い、
   上記第１の目標値は、上記第２の目標値よりも大きい光ヘッド。
6. 上記受光手段は、上記光源から出射された光の上記光記録媒体からの全反射戻り光を受光する第１の受光部と、上記光源から出射された光の上記近接場光照射部からの全反射戻り光を受光する第２の受光部とを備え、
   上記記録再生手段は、上記第１の受光部で受光された全反射戻り光の光量に基づいて上記光記録媒体に対してデータの記録及び／又は再生を行い、
   上記チルト制御手段は、上記第２の受光部を複数に分割した受光領域にて検出された検出信号から生成した複数のギャップ検出信号により、上記光記録媒体と上記近接場光照射部との相対的な傾きを検出し、
   上記ギャップ制御手段は、上記第２の受光部で受光された全反射戻り光の光量に基づいて上記ギャップ制御を行う請求項５記載の光ヘッド。

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