JPWO2004066290A1 - 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

情報記録又は再生装置並びに記録又は再生制御方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、着脱自在なディスク状光記録媒体(51)を記録媒体に用いる情報記録及び/又は再生装置であり、回転駆動されるディスク状記録媒体の所定の半径位置での面ぶれ量を記憶する記憶部(31)と、光源(3)から出射された光ビームを集光し、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集光した光ビームを近接場光として出射する近接場光出射部(7)と、記憶部から読み出された面ぶれ量に、所定のゲインを乗算することで制御信号を生成し、近接場光出射部をディスク状記録媒体の面ぶれ量に追従させるように制御する第1の制御部(30)と、近接場光の戻り光量の線形特性に基づいて、近接場光出射部を、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の制御部(40)とを備える。

Description

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。
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。
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。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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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開2001−76358号公報において提案されている。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
本発明に係る情報記録装置は、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、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、回転駆動手段によって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、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、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ディスク状記録媒体の所定の半径位置での面ぶれ量を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、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、光源から出射された光ビームを集光し、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集光した光ビームを近接場光として情報記録面に出射する近接場光出射手段と、近接場光出射手段が光ビームを照射している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、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、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、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、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、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、近接場光出射手段を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、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、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、近接場光出射手段を、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の制御手段とを備える。
本発明に係る他の情報記録装置は、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、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、回転駆動手段によって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、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面ぶれ量を、カウント手段でのカウント値と半径位置情報とに対応づけて記憶する記憶手段と、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、光源から出射された光ビームを集光し、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集光した光ビームを近接場光として情報記録面に出射する近接場光出射手段と、記近接場光出射手段が光ビームを照射している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、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及び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応じて、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、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基づいて、近接場光出射手段を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、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、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、近接場光出射手段を、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の制御手段とを備える。
本発明に係るさらに他の情報記録装置は、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、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、光源から出射される光ビームを集光し、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、光学手段によって出射された光ビームの戻り光から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、光源から出射された光ビームを集光し、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集光した光ビームを近接場光として情報記録面に出射する近接場光出射手段と、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、面ぶれ量検出手段によって検出された面ぶれ量が第1の閾値以上である場合、面ぶれ量に基づいて近接場光出射手段を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、面ぶれ量検出手段によって検出された面ぶれ量が第1の閾値より小さい場合、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、近接場光出射手段を、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の制御手段とを備える。
本発明に係る情報再生装置は、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、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、回転駆動手段によって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、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、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面ぶれ量を、カウント手段でのカウント値と、半径位置情報とに対応づけて記憶する記憶手段と、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、光源から出射された光ビームを集光し、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集光した光ビームを近接場光として情報記録面に出射する近接場光出射手段と、近接場光出射手段が光ビームを照射している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、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及び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応じて、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、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基づいて、近接場光出射手段を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、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、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、近接場光出射手段を、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。
本発明に係る他の情報再生装置は、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、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、回転駆動手段によって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、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、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ディスク状記録媒体の所定の半径位置での面ぶれ量を、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、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、光源から出射された光ビームを集光し、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集光した光ビームを近接場光として情報記録面に出射する近接場光出射手段と、近接場光出射手段が光ビームを照射している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、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、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、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、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、近接場光出射手段を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、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、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、近接場光出射手段を、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の制御手段とを備える。
本発明に係るさらに他の情報再生装置は、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、ディスク状光記録媒体の情報記録面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、光源から出射される光ビームを集光し、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、光学手段によって出射された光ビームの戻り光から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、光源から出射された光ビームを集光し、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集光した光ビームを近接場光として情報記録面に出射する近接場光出射手段と、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、面ぶれ量検出手段によって検出された面ぶれ量が第1の閾値以上である場合、面ぶれ量に基づいて駆動手段を制御する第1の制御手段と、面ぶれ量検出手段によって検出された面ぶれ量が第1の閾値より小さい場合、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、近接場光出射手段を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の制御手段とを備える。
本発明に係るさらに他の情報記録装置は、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、装着手段に装着したディスク状光記録媒体を回転させる回転駆動手段と、回転駆動手段によって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たパルス信号の周波数を電圧値に変換する電圧値変換手段と、電圧値変換手段で変換された電圧値と、所定の基準電圧値とを比較する電圧値比較手段と、電圧値比較手段による比較結果に基づいて、回転駆動手段の回転数を制御する第1の回転数制御手段と、パルス信号生成手段で生成されたパルス信号の位相と、所定の基準信号の位相とを比較する位相比較手段と、位相比較手段による比較結果に基づいて、回転駆動手段の回転数を制御する第2の回転数制御手段と、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、光源から出射された光ビームを集光し、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、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、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、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、近接場光出射手段を、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1のギャップ制御手段と、ディスク状光記録媒体が所定の回転数で回転するように回転駆動手段を第1の回転数制御手段によって制御させ、所定の回転数となったことに応じて、第2の回転数制御手段による制御を開始させ、位相比較手段による位相比較結果が所定の閾値以下となったことに応じて第1のギャップ制御手段による制御を開始させる制御手段とを備える。
本発明に係るさらに他の情報再生装置は、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、装着手段に装着したディスク状光記録媒体を回転させる回転駆動手段と、回転駆動手段によって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、パルス信号生成手段で生成されたパルス信号の周波数を電圧値に変換する電圧値変換手段と、電圧値変換手段で変換された電圧値と、所定の基準電圧値とを比較する電圧値比較手段と、電圧値比較手段による比較結果に基づいて、回転駆動手段の回転数を制御する第1の回転数制御手段と、パルス信号生成手段で生成されたパルス信号の位相と、所定の基準信号の位相とを比較する位相比較手段と、位相比較手段による比較結果に基づいて、回転駆動手段の回転数を制御する第2の回転数制御手段と、ディスク状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、光源から出射された光ビームを集光し、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、集光した光ビームを近接場光として情報記録面に出射する近接場光出射手段と、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、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、近接場光出射手段を、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1のギャップ制御手段と、ディスク状光記録媒体が所定の回転数で回転するように回転駆動手段を第1の回転数制御手段によって制御させ、所定の回転数となったことに応じて、第2の回転数制御手段による制御を開始させ、位相比較手段による位相比較結果が所定の閾値以下となったことに応じて第1のギャップ制御手段による制御を開始させる制御手段とを備える。
本発明に係るさらに他の情報記録装置は、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第1の波長の光ビームを出射する第1の光源と、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第2の波長の光ビームを出射する第2の光源と、第1の光源から出射された第1の波長の光ビームを集光し、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集光した第1の波長の光ビームを近接場光として情報記録面に出射し、第2の光源から出射された第2の波長の光ビームを情報記録面に集光させるように出射する出射手段と、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、情報記録面に集光された第2の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出手段と、近接場光による記録時において、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、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1の制御手段と、第2の波長の光ビームによる記録時において、反射光量検出手段によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて出射手段を情報記録面に対する近接場以上の距離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。
本発明に係るさらに他の情報再生装置は、光記録媒体の情報記録面に記録された所定の情報を再生する第1の波長の光ビームを出射する第1の光源と、光記録媒体の情報記録面に記録された所定の情報を再生する第2の波長の光ビームを出射する第2の光源と、第1の光源から出射された第1の波長の光ビームを集光し、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集光した第1の波長の光ビームを近接場光として情報記録面に出射し、第2の光源から出射された第2の波長の光ビームを情報記録面に集光させるように出射する出射手段と、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、情報記録面に集光された第2の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出手段と、近接場光による再生時において、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、出射手段を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1の制御手段と、第2の波長の光ビームによる再生時において、反射光量検出手段によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて出射手段を情報記録面に対する近接場以上の距離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。
本発明に係るさらに他の情報記録装置は、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、光源から出射された所定の波長の光ビームを集光し、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集光した所定の波長の光ビームを近接場光として情報記録面に出射し、光源から出射された所定の波長の光ビームを情報記録面に集光させるように出射する出射手段と、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、情報記録面に集光された所定の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出手段と、近接場光による記録時において、戻り光量検出手段によって検出された戻り光量の線形特性に基づいて、出射手段を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1の制御手段と、所定の波長の光ビームによる記録時において、反射光量検出手段によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて出射手段を情報記録面に対する近接場以上の距離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。
本発明に係るさらに他の情報再生装置は、光記録媒体の情報記録面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、光源から出射された所定の波長の光ビームを集光し、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集光した所定の波長の光ビームを近接場光として情報記録面に出射し、光源から出射された所定の波長の光ビームを情報記録面に集光させるように出射する出射手段と、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、情報記録面に集光された所定の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出手段と、近接場光による記録時において、戻り光量検出手段によって検出された戻り光量の線形特性に基づいて、出射手段を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1の制御手段と、所定の波長の光ビームによる記録時において、反射光量検出手段によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて出射手段を情報記録面に対する近接場以上の距離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。
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であろう。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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での制御処理の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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
γ=β×(Rn/Rm) ・・・(1)
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。
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。
Vf=Vfg×γ=Vfg×{β×(Rn/Rm)} ・・・(2)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
V=Vf+Vh
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。
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。
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。
V=Vf+(Vg+Vh’)
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。
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。
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。
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。
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をから所定のギャップdが一定となるように制御することができる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
V=Vi+Vh
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。
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。
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。
V=Vi+(Vg+Vh’)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
まず、ニアフィールド記録系について説明をする。
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 Controller)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
次に、ファーフィールド記録系について説明をする。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
V=Vf+Vh ・・・(3)
V=Vf+Vg ・・・(4)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
V=Vg+Vh’
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
エキスパンダ250は、凹レンズ2251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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、DC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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

Claims (42)

  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の範囲第1項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の範囲第1項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の範囲第1項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の範囲第1項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の範囲第1項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面ぶれ量を、上記カウント手段でのカウント値と、半径位置情報とに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、及び、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基づいて、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。
  9. 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面ぶれ量を、上記カウント工程でのカウント値と、半径位置情報とに対応づけて記憶手段に記憶させる記憶工程と、
    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た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、及び、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基づいて、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の制御工程と
    を備えることを特徴とする情報記録制御方法。
  10. 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、
    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、
    上記面ぶれ量検出手段によって検出された面ぶれ量が第1の閾値以上である場合、上記面ぶれ量に基づいて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、
    上記面ぶれ量検出手段によって検出された面ぶれ量が上記第1の閾値より小さい場合、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。
  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工程と、
    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、
    上記面ぶれ量検出工程によって検出された面ぶれ量が第1の閾値以上である場合、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、
    上記面ぶれ量検出工程によって検出された面ぶれ量が上記第1の閾値より小さい場合、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。
  12. 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。
  13. 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の範囲第12項記載の情報再生装置。
  14. 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の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の範囲第12項記載の情報再生装置。
  15. 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。
  16. 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面ぶれ量を、上記カウント手段でのカウント値と、半径位置情報とに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、及び、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基づいて、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。
  17. 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面ぶれ量を、上記カウント工程でのカウント値と、半径位置情報とに対応づけて記憶手段に記憶させる記憶工程と、
    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、
    上記近接場光出射工程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及び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基づいて、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、上記近接場光出射工程を、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の制御工程と
    を備えることを特徴とする情報再生制御方法。
  18. 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、
    上記ディスク状光記録媒体の情報記録面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、
    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、
    上記面ぶれ量検出手段によって検出された面ぶれ量が第1の閾値以上である場合、上記面ぶれ量に基づいて上記駆動手段を制御する第1の制御手段と、
    上記面ぶれ量検出手段によって検出された面ぶれ量が上記第1の閾値より小さい場合、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。
  19. 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、
    上記ディスク状光記録媒体の情報記録面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工程と、
    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、
    上記面ぶれ量検出工程によって検出された面ぶれ量が第1の閾値以上である場合に、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、
    上記面ぶれ量検出工程によって検出された面ぶれ量が上記第1の閾値より小さい場合に、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再生制御方法。
  20. 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たパルス信号の周波数を電圧値に変換する電圧値変換手段と、
    上記電圧値変換手段で変換された電圧値と、所定の基準電圧値とを比較する電圧値比較手段と、
    上記電圧値比較手段による比較結果に基づいて、上記回転駆動手段の回転数を制御する第1の回転数制御手段と、
    上記パルス信号生成手段で生成されたパルス信号の位相と、所定の基準信号の位相とを比較する位相比較手段と、
    上記位相比較手段による比較結果に基づいて、上記回転駆動手段の回転数を制御する第2の回転数制御手段と、
    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(ギャップ)を保つように制御する第1のギャップ制御手段と、
    上記ディスク状光記録媒体が所定の回転数で回転するように上記回転駆動手段を上記第1の回転数制御手段によって制御し、上記所定の回転数となったことに応じて、上記第2の回転数制御手段による制御を開始させ、上記位相比較手段による位相比較結果が所定の閾値以下となったことに応じて上記第1のギャップ制御手段による制御を開始させる制御手段と
    を備えることを特徴とする情報記録装置。
  21. 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回転駆動手段によって回転させる回転駆動工程と、
    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工程と、
    上記パルス信号生成工程で生成されたパルス信号の周波数を電圧値に変換する電圧値変換工程と、
    上記電圧値変換工程で変換された電圧値と、所定の基準電圧値とを比較する電圧値比較工程と、
    上記電圧値比較工程による比較結果に基づいて、上記回転駆動手段の回転数を制御する第1の回転数制御工程と、
    上記パルス信号生成工程で生成されたパルス信号の位相と、所定の基準信号の位相とを比較する位相比較工程と、
    上記位相比較工程による比較結果に基づいて、上記回転駆動手段の回転数を制御する第2の回転数制御工程と、
    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上記近接場内において所定の距離(ギャップ)を保つように制御する第1のギャップ制御工程と、
    上記ディスク状光記録媒体が所定の回転数で回転するように上記回転駆動手段を上記第1の回転数制御工程によって制御し、上記所定の回転数となったことに応じて、上記第2の回転数制御工程による制御を開始させ、上記位相比較工程による位相比較結果が所定の閾値以下となったことに応じて上記第1のギャップ制御工程による制御を開始させる制御工程と
    を備えることを特徴とする情報記録制御方法。
  22. 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たパルス信号の周波数を電圧値に変換する電圧値変換手段と、
    上記電圧値変換手段で変換された電圧値と、所定の基準電圧値とを比較する電圧値比較手段と、
    上記電圧値比較手段による比較結果に基づいて、上記回転駆動手段の回転数を制御する第1の回転数制御手段と、
    上記パルス信号生成手段で生成されたパルス信号の位相と、所定の基準信号の位相とを比較する位相比較手段と、
    上記位相比較手段による比較結果に基づいて、上記回転駆動手段の回転数を制御する第2の回転数制御手段と、
    上記ディスク状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(ギャップ)を保つように制御する第1のギャップ制御手段と、
    上記ディスク状光記録媒体が所定の回転数で回転するように上記回転駆動手段を上記第1の回転数制御手段によって制御させ、上記所定の回転数となったことに応じて、上記第2の回転数制御手段による制御を開始し、上記位相比較手段による位相比較結果が所定の閾値以下となったことに応じて上記第1のギャップ制御手段による制御を開始させる制御手段と
    を備えることを特徴とする情報再生装置。
  23. 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、
    上記装着したリムーバルなディスク状光記録媒体を回転駆動手段によって回転させる回転駆動工程と、
    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工程と、
    上記パルス信号生成工程で生成されたパルス信号の周波数を電圧値に変換する電圧値変換工程と、
    上記電圧値変換工程で変換された電圧値と、所定の基準電圧値とを比較する電圧値比較工程と、
    上記電圧値比較工程による比較結果に基づいて、上記回転駆動手段の回転数を制御する第1の回転数制御工程と、
    上記パルス信号生成工程で生成されたパルス信号の位相と、所定の基準信号の位相とを比較する位相比較工程と、
    上記位相比較工程による比較結果に基づいて、上記回転駆動手段の回転数を制御する第2の回転数制御工程と、
    上記ディスク状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上記近接場内において所定の距離(ギャップ)を保つように制御する第1のギャップ制御工程と、
    上記ディスク状光記録媒体が所定の回転数で回転するように上記回転駆動手段を上記第1の回転数制御工程によって制御し、上記所定の回転数となったことに応じて、上記第2の回転数制御工程による制御を開始し、上記位相比較工程による位相比較結果が所定の閾値以下となったことに応じて上記第1のギャップ制御工程による制御を開始させる制御工程と
    を備えることを特徴とする情報再生制御方法。
  24. 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第1の波長の光ビームを出射する第1の光源と、
    上記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第2の波長の光ビームを出射する第2の光源と、
    上記第1の光源から出射された上記第1の波長の光ビームを集光し、上記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第1の波長の光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射し、上記第2の光源から出射された第2の波長の光ビームを上記情報記録面に集光させるように出射する出射手段と、
    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、
    上記情報記録面に集光された上記第2の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出手段と、
    上記近接場光による記録時において、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1の制御手段と、
    上記第2の波長の光ビームによる記録時において、上記反射光量検出手段によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて上記出射手段を上記情報記録面に対する上記近接場以上の距離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。
  25. 上記近接場光による記録時において、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、上記出射手段が上記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の範囲第24項記載の情報記録装置。
  26. 上記出射手段は、SIL(Solid Immersion Lens)を有することを特徴とする請求の範囲第24項記載の情報記録装置。
  27. 上記出射手段は、SIM(Solid Immersion Mirror)を有する
    ことを特徴とする請求の範囲第24項記載の情報記録装置。
  28. 第2の光源から出射された第2の波長の光ビームを発散傾向で上記出射手段に出射する凹レンズを備え、
    上記出射手段は、上記凹レンズによって発散傾向で出射された上記第2の波長の光ビームを上記情報記録面に集光させることを特徴とする請求の範囲第24項記載の情報記録装置。
  29. 上記第1の光源から出射された第1の波長の光ビーム、又は上記第2の光源から出射された第2の波長の光ビームを上記出射手段に出射する凹レンズと、コリメータレンズとからなる2群レンズと、
    上記2群レンズの上記凹レンズと、上記コリメータレンズとのレンズ間距離を制御するレンズ間距離制御手段とを備え、
    上記レンズ間距離制御手段は、上記近接場光による記録時において、上記出射手段から近接場光が出射されるよう上記レンズ間距離を制御し、上記第2の波長の光ビームによる記録時において、上記出射手段から出射した光ビームが上記情報記録面に集光されるよう上記レンズ間距離を制御することを特徴とする請求の範囲第24項記載の情報記録装置。
  30. 上記出射手段は、非球面レンズとSIL(Solid Immersion Lens)とからなる2群レンズからなり、上記2群レンズの上記非球面レンズと、上記SILとのレンズ間距離を制御するレンズ間距離制御手段を備え、
    上記レンズ間距離制御手段は、上記近接場光による記録時において、上記出射手段から近接場光が出射されるよう上記レンズ間距離を制御し、上記第2の波長の光ビームによる記録時において、上記出射手段から出射した光ビームが上記情報記録面に集光されるよう上記レンズ間距離を制御することを特徴とする請求の範囲第24項記載の情報記録装置。
  31. 上記出射手段の2群レンズは、非球面レンズとSIM(Solid Immersion Mirror)とからなることを特徴とする請求の範囲第30項記載の情報記録装置。
  32. 上記出射手段は、アクチュエータに所定の制御信号が印加されることで動作し、
    上記第1の制御手段は、上記情報記録面に対する上記近接場内において、上記出射手段を所定の距離に保つ際の目標制御値と、上記戻り光量検出手段によって検出された上記近接場光の戻り光量との偏差を算出する偏差算出部と、上記偏差算出部によって算出された上記偏差が0となるように上記出射手段を制御する制御信号を生成する制御信号生成部とを備えることを特徴とする請求の範囲第24項記載の情報記録装置。
  33. 上記制御信号生成部と並列に接続された上記偏差算出部によって算出され上記偏差から所定の周波数帯域の信号成分を除去するフィルタ部と、
    上記制御信号生成部で生成された制御信号と、上記フィルタ部で所定の周波数帯域の信号成分が除去された上記偏差とを加算する加算部とを備え、
    上記加算部で加算された信号を制御信号として上記アクチュエータに印加して上記出射手段を制御することを特徴とする請求の範囲第32項記載の情報記録装置。
  34. 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第1の光源から出射される第1の波長の光ビームを集光し、上記光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された出射手段が、上記集光した第1の波長の光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する第1の出射工程と、
    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、
    上記近接場光による記録時において、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1の制御工程と、
    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第2の光源から出射される第2の波長の光ビームを、上記出射手段が、上記情報記録面に集光させるように出射する第2の出射工程と、
    上記情報記録面に集光された上記第2の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出工程と、
    上記第2の波長の光ビームによる記録時において、上記反射光量検出工程によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて、上記出射手段と、上記情報記録面とが上記近接場以上の距離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。
  35. 光記録媒体の情報記録面に記録された所定の情報を再生する第1の波長の光ビームを出射する第1の光源と、
    上記光記録媒体の情報記録面に記録された所定の情報を再生する第2の波長の光ビームを出射する第2の光源と、
    上記第1の光源から出射された上記第1の波長の光ビームを集光し、上記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第1の波長の光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射し、上記第2の光源から出射された第2の波長の光ビームを上記情報記録面に集光させるように出射する出射手段と、
    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、
    上記情報記録面に集光された上記第2の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出手段と、
    上記近接場光による再生時において、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1の制御手段と、
    上記第2の波長の光ビームによる再生時において、上記反射光量検出手段によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて上記出射手段を上記情報記録面に対する上記近接場以上の距離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。
  36. 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1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の範囲第35項記載の情報再生装置。
  37. 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1の制御手段は、上記戻り光量検出手段で検出された第2の戻り光の戻り光量の線形特性に基づいて、上記出射手段を、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の範囲第35項記載の情報再生装置。
  38. 光記録媒体の情報記録面に記録された所定の情報を再生する第1の光源から出射された第1の波長の光ビームを集光し、上記光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された出射手段が、上記集光した第1の波長の光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する第1の出射工程と、
    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、
    上記近接場光による再生時において、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1の制御工程と、
    光記録媒体の情報記録面に記録された所定の情報再生する第2の光源から出射された第2の波長の光ビームを、上記出射手段が、上記光記録媒体の情報記録面に集光させるように出射する第2の出射工程と、
    上記情報記録面に集光された上記第2の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出工程と、
    上記第2の波長の光ビームによる再生時において、上記反射光量検出工程によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて上記出射手段を上記情報記録面に対する上記近接場以上の距離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制御方法。
  39. 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上記所定の波長の光ビームを集光し、上記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所定の波長の光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射し、上記光源から出射された上記所定の波長の光ビームを上記情報記録面に集光させるように出射する出射手段と、
    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、
    上記情報記録面に集光された上記所定の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出手段と、
    上記近接場光による記録時において、上記戻り光量検出手段によって検出された戻り光量の線形特性に基づいて、上記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1の制御手段と、
    上記所定の波長の光ビームによる記録時において、上記反射光量検出手段によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて上記出射手段を上記情報記録面に対する上記近接場以上の距離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。
  40. 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、上記光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された出射手段が、上記集光した所定の波長の光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する第1の出射工程と、
    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、
    上記近接場光による記録時において、上記戻り光量検出工程によって検出された戻り光量の線形特性に基づいて、上記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1の制御工程と、
    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上記光源から出射される所定の波長の光ビームを、上記出射手段が上記情報記録面に集光して出射する第2の出射工程と、
    上記情報記録面に集光された上記所定の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出工程と、
    上記所定の波長の光ビームによる記録時において、上記反射光量検出工程によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて上記出射手段を上記情報記録面に対する上記近接場以上の距離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。
  41. 光記録媒体の情報記録面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上記所定の波長の光ビームを集光し、上記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所定の波長の光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射し、上記光源から出射された上記所定の波長の光ビームを上記情報記録面に集光させるように出射する出射手段と、
    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、
    上記情報記録面に集光された上記所定の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出手段と、
    上記近接場光による記録時において、上記戻り光量検出手段によって検出された戻り光量の線形特性に基づいて、上記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1の制御手段と、
    上記所定の波長の光ビームによる記録時において、上記反射光量検出手段によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて上記出射手段を上記情報記録面に対する上記近接場以上の距離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。
  42. 光記録媒体の情報記録面に記録された所定の情報を再生する光源から出射された所定の波長の光ビームを集光し、上記光記録媒体の情報記録面に対する近接場に配置された出射手段が、上記集光した所定の波長の光ビームを近接場光として上記情報記録面に出射する第1の出射工程と、
    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、
    上記近接場光による再生時において、上記戻り光量検出手段によって検出された戻り光量の線形特性に基づいて、上記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1の制御工程と、
    光記録媒体の情報記録面に記録された所定の情報を再生する光源から出射された所定の波長の光ビームを、上記出射手段が、上記光記録媒体の情報記録面に集光させるように出射する第2の出射工程と、
    上記情報記録面に集光された上記所定の波長の光ビームの反射光の反射光量を検出する反射光量検出工程と、
    上記所定の波長の光ビームによる再生時において、上記反射光量検出工程によって検出された反射光の反射光量の線形特性に基づいて上記出射手段を上記情報記録面に対する上記近接場以上の距離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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