(57)【要約】  距離制御回路２３は、近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、集光部材１１と光ディスク１の表面との距離を一定に保ち、その状態で、フォーカス制御回路２７は、情報層からの反射光を用いて、近接場光のフォーカス位置を情報層の位置に保つようにフォーカス制御する。これにより、光ディスク１の表面に局所的な凸凹変動があったり、保護層３に厚みムラが存在したりする場合でも、情報層２に記録された情報の誤消去や破壊を起こすことなく、近接場光で安定に情報を記録及び再生することができる。
2008047741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置であって、
前記近接場光を生成するための集光部材と、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出部と、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御部と、
前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材と、
前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出部と、
前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御部とを備え、
前記距離制御部は、前記距離検出部の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出部は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御部は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項２】
前記集光部材は、ソリッドイマージョンレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項３】
前記集光部材の等価的なＮＡは、１より大きいことを特徴とする請求項２に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項４】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御する前に、前記近接場光が発生しない位置から前記集光部材を前記光学的情報記録媒体に接近させる位置調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項５】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始するまでは、前記近接場光が前記情報層にフォーカスしないように前記フォーカス位置変更部材の位置を調整するフォーカス位置調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項６】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始した時点では、前記光学的情報記録媒体の線速度が前記情報を記録するときの線速度よりも低くなるように前記光学的情報記録媒体を駆動する駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項７】
前記距離制御部が前記集光手段と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始した時点では、前記光学的情報記録媒体を停止する駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項８】
前記光学的情報記録媒体は、複数の情報層を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項９】
前記近接場光のフォーカス位置を特定の一方向に変化させるように前記フォーカス位置変更部材を制御するフォーカス位置調整部と、
前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記情報層へのフォーカス状態を示す信号を計数する情報層計数部とをさらに備え、
前記フォーカス制御部は、前記情報層計数部の計数結果に基づき、前記近接場光が前記複数の情報層のうち一の情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御することを特徴とする請求項８に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１０】
前記光学的情報記録媒体の各情報層は、同一のヘッダ情報を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１１】
集光部材により生成された近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生方法であって、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出するステップと、
前記距離の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御するステップと、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更し、前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出し、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光を前記情報層にフォーカスするステップとを含むことを特徴とする光学的情報記録再生方法。
【請求項１２】
近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置に用いられる制御回路であって、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記近接場光を生成するための集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出回路と、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御回路と、
前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出回路と、
前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材を制御して、前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御回路とを備え、
前記距離制御回路は、前記距離検出回路の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出回路は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御回路は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御することを特徴とする制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録媒体の記録再生装置及び記録再生方法等に関するもので、特に、近接場光を用いる記録再生装置のフォーカス制御に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに対して、より高密度にデータを記録及び再生できる方式として、近接場光を用いる技術が提案されている。近接場光を発生させるための集光部材として近年注目されているのは、集光レンズとソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）とを組み合わせた光学系である。この組み合わせにより、集光レンズのＮＡ（開口数）よりも高い開口数を実現できる。光学系の開口数を高めればスポットのサイズを小さくすることができるので、より高密度の記録ができることになる。【０００３】
ＳＩＬを用いた光学系では、ＳＩＬの出射面からしみ出した光を光ディスク表面に入射させる必要があるため、ＳＩＬと光ディスク表面との距離を極めて接近させることが要求される。ＤＶＤなどの光学系では、対物レンズと光ディスク表面との距離は約１ｍｍであるが、ＳＩＬの場合は、ＳＩＬと光ディスク表面との距離をおよそ１００ｎｍ以下にする必要がある。また、ＳＩＬと光ディスク表面との距離が変動すると、近接場光が得られなくなったり、ＳＩＬが光ディスクに衝突したりするおそれがある。したがって、ＳＩＬと光ディスク表面との距離を一定に保つ制御も必要になる。【０００４】
このような制御を実現するために、エアースライダを用いる方法が提案されている。この方法では、ＳＩＬをスライダに載せた構成を用いている。すなわち、光ディスクが回転することによって、光ディスク表面とスライダとの間に空気流が発生し、その空気流によってスライダを浮上させることで、ＳＩＬと光ディスク表面との距離を一定に保つものである。【０００５】
また、別の制御の方法として、ギャップサーボと呼ばれる方法が提案されている。この方法は例えば特許文献１に開示されている。この方法では、近接場光に基づく光ディスクからの反射光量を検出し、その光量が一定値になるように集光レンズ及びＳＩＬの光軸方向の位置を調整することで、ＳＩＬと光ディスク表面との距離（すなわちギャップ）を制御するものである。【０００６】
しかしながら、上記のエアースライダを用いる従来方法では、以下のような課題が存在した。【０００７】
エアースライダの制御の基になっているのは、空気流による浮上というあくまで受動的なものであり、ＳＩＬの位置を能動的に制御するものではない。そのため、例えば光ディスクの表面に局所的な凹凸変動が存在する場合、その変動にＳＩＬの位置が追従できず、ＳＩＬが光ディスク表面に衝突するおそれがあった。一方、光ディスク表面の局所的な凸凹変動をなくそうとすると、光ディスク作製後に表面を鏡面処理しなければならず、製造コストが上昇する要因となっていた。【０００８】
上記のような凸凹変動が存在しても、可能な限りスライダが追従できるように空気流を制御しようとすると、スライダ形状の設計が複雑になるおそれがあった。また、表面の凸凹変動だけでなく、光ディスクそのものが有する反り（チルトとも呼ばれる）も、ＳＩＬの追従性を低下させる要因となっていた。さらに、光ディスクの回転数を変化させた場合、空気流が変化するため、ギャップが所望の距離からずれてしまう課題も存在した。【０００９】
また、上記のエアースライダを用いる従来方法であっても、上記のギャップサーボを用いる従来方法であっても、以下のような課題が存在した。【００１０】
第１の課題は、光ディスク表面と実際に情報が記録される情報層との距離が一定でない場合には、情報層に対してデフォーカス状態が発生することである。情報層を保護する目的で、情報層と光ディスク表面との間に保護層を介在させた場合、製造工程で発生する保護層の厚みムラに起因して、光ディスク表面と情報層との距離が変動することはあり得ることである。このような場合、ギャップを一定に保つことができても、情報層へのフォーカス状態が変動することは避けられない。【００１１】
第２の課題は、光軸方向に複数の情報層を設けた、いわゆる多層ディスクへの記録及び再生に問題が生じることである。すなわち、多層ディスクでは、各情報層のディスク表面からの距離はそれぞれ異なるものになるが、従来の方法では、ギャップサーボを動作させた状態でレーザ光がディスク表面からどれだけの距離でフォーカスしているかが不定である。このため、ギャップサーボを動作させたときに偶然に情報層のいずれかの層にフォーカスしていた場合、情報層に記録されていた情報を誤って消去したり破壊したりするおそれがあり、情報層の数が増えるほど、その確率が高くなる。
【特許文献１】特開２００１−７６３５８号公報
【発明の開示】
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされるものであり、光学的情報記録媒体の表面に局所的な凸凹があったり、光学的情報記録媒体の表面と情報層との距離が変動したりしても、情報層に対して適切にフォーカスを保つことができる光学的情報記録再生装置を提供することを目的とする。また、多層ディスクのいずれの情報層も誤消去や破壊を起こすことなく適切に選択でき、かつその情報層に適切にフォーカスを保つことができる光学的情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明の一局面に従う光学的情報記録再生装置は、近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置であって、前記近接場光を生成するための集光部材と、前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出部と、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御部と、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材と、前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出部と、前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御部とを備え、前記距離制御部は、前記距離検出部の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出部は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御部は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御する。
【００１４】
この光学的情報記録再生装置においては、光学的情報記録媒体の表面に局所的な凸凹があったり、光学的情報記録媒体の表面と情報層との距離が変動したりしても、情報層に対して適切にフォーカスを保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光学的情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施の形態１に係る光学的情報記録再生装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図１に示す実施の形態１において、情報層にフォーカスさせる動作を示す信号波形図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る光学的情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示す実施の形態２に係る光学的情報記録再生装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】図４に示す実施の形態２において、多層ディスクの情報層にフォーカスさせる動作を示す信号波形図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。【００１７】
（実施の形態１の構成）
まず、本発明の実施の形態１における光学的情報記録再生装置において、フォーカス制御をするための動作を図１、図２及び図３を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１の記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。【００１８】
最初に、レーザから光ディスクに至る光路中に存在する往路光学系、及び光ディスクの構成について説明する。図１において、１は、データ（情報）が記録及び／又は再生される光ディスクを示し、光ディスク１は、実際に情報が記録される情報層２と、情報層２を保護する保護層３とを含む。４は、記録及び／又は再生の光源となるレーザを示し、５は、レーザ４から出射されたレーザ光を平行光にするコリメータレンズを示す。【００１９】
６及び７はいずれも、光ディスク１からの反射光を分離するためのビームスプリッタを示しているが、ビームスプリッタ６は、反射特性が偏光方向に対して依存しないタイプ（すなわち無偏光ビームスプリッタ）であり、ビームスプリッタ７は、反射特性が偏光方向に対して依存するタイプ（すなわち偏光ビームスプリッタ）である。無偏光ビームスプリッタ６は、近接場光が生成される領域からの戻り光を分離し、偏光ビームスプリッタ７は、情報層２からの（すなわちファーフィールド光の）反射光を分離する役割がある。８は、直線偏光を円偏光に変換することで、偏光ビームスプリッタ７でファーフィールド光の反射光を分離できるようにする４分の１波長板を示す。【００２０】
９は、レーザ光のビーム径を拡大するためのビームエキスパンダを示す。ビームエキスパンダ９を構成する２枚のレンズのうち少なくとも１枚にアクチュエータ１０が取り付けられており、２枚のレンズ間の距離を調整することができる。これにより、光ディスク１内における近接場光のフォーカス位置を変更して所望の位置に調整することができる。なお、本発明に適用可能なフォーカス位置変更部材は、ビームエキスパンダ９だけに限定されるものではなく、ビームエキスパンダとは独立にフォーカス位置調整用のレンズ又は光学素子を光路中に設けるものであっても良い。また、アクチュエータ１０としては、種々のアクチュエータを用いることができ、例えば、ムービングコイル方式のアクチュエータを用いてもよい。【００２１】
１１は、近接場光を発生させるための集光部材を示し、集光部材１１は、集光レンズ１２とＳＩＬ（ソリッドイマージョンレンズ）１３との２枚のレンズから構成されている。ＳＩＬ１３としては、例えば半球形状のレンズが用いられ、その平面側が光ディスク１の表面に正対される。【００２２】
このように、ＳＩＬ１３を用いることにより、集光部材１１のＮＡを等価的に１より大きく高めることができる。ここで、通常の光学系では、光軸に対して９０度以上の角度で光ディスクにレーザ光が入射することはあり得ないので、ＮＡの論理的限界値は１となり、レーザ光の波長をλとすると、集束光のスポットサイズはλ／ＮＡに比例する。しかしながら、ＳＩＬの媒質の屈折率をｎとすると、ＳＩＬの媒質中の波長がλ／ｎとなるので、ＳＩＬからしみ出す光のスポットサイズは、λ／（ｎ・ＮＡ）に比例する。したがって、集光部材１１にＳＩＬを用いることにより、集光部材１１の等価的なＮＡを１よりも大きくすることが可能となり、スポットサイズの縮小に効果がある。【００２３】
集光レンズ１２とＳＩＬ１３とは、レンズホルダ１４により一体に固定され、アクチュエータ１５に取り付けられている。このアクチュエータ１５により、光ディスク１の表面とＳＩＬ１３との距離を調整することができる。なお、アクチュエータ１５としては、種々のアクチュエータを用いることができ、例えば、ムービングコイル方式のアクチュエータを用いてもよい。【００２４】
スピンドルモータ３０の回転軸にはターンテーブルが固定され、ターンテーブルに光ディスク１が装着され、スピンドルモータ３０は、光ディスク１を回転させる。なお、本発明が適用可能な光学的情報記録媒体は、光ディスクに特に限定されず、光カード等の他の形態の記録媒体を用いてもよい。【００２５】
次に、光ディスク１からディテクタに至る復路光学系について説明する。無偏光ビームスプリッタ６で反射された復路光は、第１の検出レンズ１６で集光されて第１のディテクタ１７に入射する。この第１のディテクタ１７に入射する光の光量は、近接場が生成される領域からの戻り光の光量に対応している。この光量は、ＳＩＬ１３の表面（光ディスク１側の表面）と光ディスク１の表面との距離に依存して変化する。ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面とが完全に接している場合は、ＳＩＬ１３に入射した往路光の光ディスク１の表面への透過は最大となるので、戻り光の光量は最小となる。一方、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面とが十分に離れると、近接場光は発生しないため、ＳＩＬ１３に入射した光の輪帯部分の光は全反射されて、戻り光の光量は最大となる。上記２つの場合の中間では、ＳＩＬ１３と光ディスク１との距離にほぼ比例して戻り光の光量が変化する。したがって、ＳＩＬ１３により近接場光が生成されている状態であれば、第１のディテクタ１７に入射する光の光量を検出することで、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を検出することができる。【００２６】
また、偏光ビームスプリッタ７で反射された復路光は、第２の検出レンズ１８で集光されて第２のディテクタ１９に入射する。この第２のディテクタ１９に入射する光は、光ディスク１の情報層２から反射された光に対応している。ここで重要なことは、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を制御して近接場光が生成される状態にして初めて、レーザ光がＳＩＬ１３と光ディスク１との間を透過し、情報層２からの反射光が得られることである。【００２７】
第２の検出レンズ１８は、第２のディテクタ１９に復路光を集光するためだけでなく、フォーカス状態を検出する目的も含むものである。例えば、第２の検出レンズ１８の形態は、非点収差法でフォーカス状態を検出するための組み合わせレンズであっても良い。第２のディテクタ１９は、フォーカス状態及びトラッキング状態を検出するためのものである。そのためには、第２のディテクタ１９の形態は、受光素子が複数に分割されたものであることがより好ましい。【００２８】
以下では、電気系及び制御系について説明する。なお、図１において、トラッキング制御回路等の図示を省略しているが、トラッキング制御回路等としては、種々のトラッキング制御回路等を用いることができ、例えば、従来のＤＶＤ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）等に使用されるトラッキング制御回路等を用いてもよい。【００２９】
システム制御回路２０は、本実施の形態におけるフォーカス制御等の記録再生装置全体をコントロールする回路である。スピンドルモータ駆動回路２９は、スピンドルモータ３０の回転数すなわち光ディスク１の線速度を制御する回路である。【００３０】
距離検出回路２１は、第１のディテクタ１７で受光した光量を電気信号（電圧値）に変換する回路である。位置調整回路２２は、集光部材１１の光軸方向の位置を調整するために、距離検出回路２１からの電気信号を基に、アクチュエータ１５に駆動電流を流す回路である。なお、位置調整回路２２は、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を計測可能な他の位置センサの検出信号を用いたり、単にアクチュエータ１５の駆動電流を制御することによりフィードフォワード的にアクチュエータ１５を制御しても良い。【００３１】
距離制御回路２３は、距離検出回路２１からの電気信号が一定値になるように、アクチュエータ１５の駆動電流を変化させて、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を一定値に保つようにアクチュエータ１５を制御する回路である。切り換え回路２４は、位置調整回路２２又は距離制御回路２３のいずれにより集光部材１１の位置を制御するかを切り替える回路である。【００３２】
ここで、本実施の形態において、位置調整回路２２が集光部材１１すなわちＳＩＬ１３を光ディスク１に対して移動させる粗い制御を位置調整といい、距離制御回路２３がＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を高精度に一定値に保持する精緻な制御を距離制御というものとする。【００３３】
フォーカス検出回路２５は、第２のディテクタ１９で受光した光を基にしてフォーカス状態を検出する回路である。このフォーカス検出回路２５から出力される電気信号は、情報層にフォーカスされた状態をゼロとして、入射側から見て手前側にフォーカスした場合には正の電圧、奥側にフォーカスした場合には負の電圧となるような、フォーカスエラー信号（すなわち、Ｓ字カーブ信号）として生成することが、後述するフォーカス制御が容易である点から好ましい。なお、フォーカス位置と電圧の極性との関係は上述の逆であってもかまわない。【００３４】
フォーカス位置調整回路２６は、光ディスク１内におけるレーザ光（近接場光）のフォーカス位置を調整するために、フォーカス検出回路２５からの電気信号を基に、アクチュエータ１０に駆動電流を流す回路である。なお、フォーカス位置調整回路２６は、光ディスク１内におけるレーザ光のフォーカス位置を計測可能な他の位置センサの検出信号を用いたり、単にアクチュエータ１０の駆動電流を制御することによりフィードフォワード的にアクチュエータ１０を制御しても良い。【００３５】
フォーカス制御回路２７は、フォーカス検出回路２５からの電気信号（電圧値）がゼロ又は一定値になるように、アクチュエータ１０の駆動電流を変化させて、レーザ光のフォーカス位置を情報層２の位置に保つようにアクチュエータ１０を制御する回路である。切り換え回路２８は、フォーカス位置調整回路２６又はフォーカス制御回路２７のいずれによりフォーカス位置を調整するかを切り替える回路である。【００３６】
ここで、本実施の形態において、フォーカス（合焦）位置とは、レーザ光が光軸方向（フォーカス方向）において最も絞られ、スポットサイズが最小になる位置を意味し、フォーカス位置調整回路２６がフォーカス位置をフォーカス方向に移動させる粗い制御をフォーカス位置調整といい、フォーカス制御回路２７が情報層にフォーカス位置を高精度に一致させる精緻な制御をフォーカス制御というものとする。【００３７】
（実施の形態１の動作）
次に、図１のブロック図、図２のフローチャート及び図３の信号図を用いて、本実施の形態の光学的情報記録再生装置の動作について説明する。【００３８】
図３は、本実施の形態において、情報層にフォーカス制御を行う動作を説明する信号図である。図３（ａ）はアクチュエータ１０の駆動電流、図３（ｂ）はフォーカス検出回路２５から出力されるフォーカスエラー信号、図３（ｃ）は、システム制御回路２０から出力されるフォーカス制御切り換え信号である。【００３９】
一般的には、記録再生装置において実際に情報を記録又は再生するまでの動作には、光ディスク１を回転させる工程、レーザ光を照射する工程、フォーカス制御動作を行う工程及びトラッキング制御動作を行う工程が含まれるが、ここでは、フォーカス制御動作を行う一連の工程について説明する。なお、光ディスク１を回転させるのは、フォーカス制御動作を行う工程の後でもかまわない。【００４０】
光ディスク１への再生又は記録時には、まず、集光部材接近工程ステップ２０１（以下、ステップ２０１をＳ２０１のように略記する）において、システム制御回路２０は、切り換え回路２４を位置調整回路２２側に切り換え、位置調整回路２２は、距離検出回路２１からの電気信号をモニタしながら、アクチュエータ１５を駆動して集光部材１１を光ディスク１から十分離れた（例えば数μｍ〜１ｍｍ）初期位置から、近接場検出が可能な位置（すなわち、近接場光が生成できる位置）まで接近させる。例えば、レーザ光の波長が４００ｎｍの場合、ＳＩＬ１３と光ディスク１表面との距離がおよそ１００ｎｍとなる位置まで接近させれば良い。【００４１】
なお、この工程Ｓ２０１では、集光部材１１の初期位置を最初から近接場検出が可能な位置に配置しておく方法も考えられるが、光ディスク１の面ぶれや記録再生装置からの外乱振動などによってＳＩＬ１３が光ディスク１に衝突する可能性がある。したがって、本実施の形態のように、初期位置は光ディスク１から十分離れた位置から接近させることがより好ましい。この場合、近接場検出が可能な位置であるかどうかを検出する方法として、距離検出回路２１からの電気信号を用いれば良い。【００４２】
集光部材移動工程Ｓ２０２において、位置調整回路２２は、距離検出回路２１からの電気信号をモニタしながら、アクチュエータ１５を駆動して集光部材１１を光ディスク１にさらに接近させる。【００４３】
距離判定工程Ｓ２０３において、システム制御回路２０は、距離検出回路２１からの電気信号の電圧値が所望の距離（例えば、２０ｎｍ）に対応する電圧かどうかを判定する。所望の距離に対応する電圧でなければ、集光部材移動工程Ｓ２０２が繰り返され、システム制御回路２０は、位置調整回路２２により集光部材１１をさらに接近させる。【００４４】
所望の距離に対応する電圧に達した場合、距離制御工程Ｓ２０４において、システム制御回路２０は、切り換え回路２４を距離制御回路２３側に切り換える。距離制御回路２３は、距離検出回路２１からの電気信号を用いて、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を上述の所望の距離に保てるようにアクチュエータ１５を制御する。【００４５】
なお、距離を一定に制御する動作に切り換えた瞬間にＳＩＬ１３の動きに少しでもオーバーシュートやアンダーシュートがあると、ＳＩＬ１３が光ディスク１の表面に衝突するおそれがある。したがって、ギャップ（ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離）を制御する動作に入る瞬間には、できるだけ外乱要因を除去しておくことが望ましい。【００４６】
例えば、光ディスク１の回転は外乱要因となるので、距離を一定に制御する動作に入る瞬間すなわち距離制御回路２３がＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を一定にする制御を開始した時点には、システム制御回路２０がスピンドルモータ駆動回路２９を制御し、スピンドルモータ駆動回路２９は、スピンドルモータ３０の回転数すなわち光ディスク１の線速度を通常の情報を記録するときの線速度よりも低くする（例えば、２分の１以下、３分の１以下、又は４分の１以下）ことが好ましく、光ディスク１の回転を停止させておくことがさらに好ましい。【００４７】
なお、上記の線速度の低下及び回転停止は、距離制御回路２３がＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を一定にする制御を開始する以前の所定のタイミング、例えば、電源オン時、記録又は再生動作の開始時から距離を一定にする制御を開始した時点までの期間において行うようにしても良い。また、上記の線速度の低下又は回転停止後に、光ディスク１の線速度を通常の情報を記録するときの線速度に戻すタイミングは、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離が一定に制御された後、又は、情報層２の位置にフォーカス位置が保持された後等の所定のタイミングを採用することができる。【００４８】
ただし、光ディスク１の線速度を通常の情報を記録するときの線速度よりも低くした状態で、距離を一定に制御する動作に切り換えた瞬間にレーザ光が情報層２にフォーカスしていると、情報層２が加熱され、すでに記録された情報を誤って消去したり破壊したりするおそれがある。特に、ＳＩＬ１３を用いた場合には等価的なＮＡが１より大きくなり、フォーカス位置におけるレーザ光のスポットサイズが小さくなるので、微弱なレーザーパワーでも、情報層２を加熱してしまうおそれがある。【００４９】
そのため、距離を一定に制御する動作に切り換えるまですなわち距離制御回路２３がＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を一定にする制御を開始するまでは、フォーカス位置調整回路２６は、情報層２にフォーカスさせないようにフォーカス位置を調整することが好ましい。例えば、光ディスク１の情報層２より十分手前や十分奥になるような位置にフォーカス位置の初期値を設定しておけばよい。【００５０】
ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離が一定に制御された状態で、フォーカス位置移動工程Ｓ２０５において、システム制御回路２０は、切り換え回路２８をフォーカス位置調整回路２６側に切り換え、フォーカス位置調整回路２６は、フォーカス検出回路２５からのフォーカスエラー信号をモニタしながら、アクチュエータ１０を駆動して光ディスク１内におけるレーザ光のフォーカス位置を移動させる。【００５１】
図３（ａ）はフォーカス位置の調整を開始した後のアクチュエータ１０の駆動電流の変化を示す。これにより、フォーカス位置は情報層２を横切るように手前から奥の方向へ、又は奥から手前の方向へ移動する。【００５２】
図３（ｂ）に示すように、フォーカス位置が情報層２に近づくと、フォーカス検出回路２５から、フォーカスエラー信号としてＳ字カーブ信号の一部が出力される。この信号波形を基に、システム制御回路２０は、情報層２の位置とフォーカス位置とが一致したかどうかを判断する。すなわち、フォーカス判定工程Ｓ２０６において、システム制御回路２０は、フォーカスエラー信号がＳ字カーブ中の電圧値が所望の値（ゼロ又は一定値）であるかどうかを判定する。所望の電圧値でなければ、フォーカス位置移動工程Ｓ２０５が繰り返され、システム制御回路２０は、フォーカス位置調整回路２６によりレーザ光のフォーカス位置をさらに移動させる。【００５３】
所望の電圧値に達した場合、フォーカス制御工程Ｓ２０７において、システム制御回路２０は、図３（ｃ）に示すようなフォーカス制御切り換え信号を切り換え回路２８に出力して、切り換え回路２８をフォーカス制御回路２７側に切り換える。フォーカス制御回路２７は、フォーカス検出回路２５からのフォーカスエラー信号を用いて、情報層２の位置にフォーカス位置が保てるようにアクチュエータ１０を制御する。【００５４】
以上の工程により、ＳＩＬ１３は、光ディスク１の表面と一定の距離を維持して、近接場光を発生させることができるとともに、例え保護層３の厚さにムラがあったとしても、情報層２にフォーカスした状態を維持することができる。その結果、安定した情報の記録及び再生が可能となる。【００５５】
以上のように、本実施の形態の構成上のポイントは、近接場光が生成される領域からの戻り光成分と、情報層２からの（すなわちファーフィールド光の）反射光成分とを、一つの復路光から分離して、それぞれを異なる制御のために用いることである。この制御は光学的な手段のみでなされるものであるため、従来の一形態で用いていたスライダは不要となり、より簡易な構成で所望の制御が実現できる。【００５６】
また、本実施の形態の動作上のポイントは、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を一定に保って近接場光を発生させた状態にした後に、近接場光を情報層２にフォーカスした状態が保てるようにフォーカス位置変更部材であるビームエキスパンダ８を制御することである。【００５７】
その結果、本実施の形態によれば、光ディスク１の表面に局所的な凸凹変動があったり、保護層３に厚みムラが存在したりする場合でも、情報層２に対するデフォーカス状態の発生を抑制し、また、情報層２に記録された情報の誤消去や破壊を起こすことがないという特別の効果を奏する。したがって、近接場光を用いて、情報層２に対し安定かつ高密度に情報が記録及び再生できることになる。【００５８】
なお、本実施の形態では、光ディスク１の情報層は１層としたが、２層以上の情報層を有する多層ディスクであってもかまわない。この場合、フォーカス位置を変えることで、ＳＩＬ１３との距離が異なる、いずれの情報層に対しても、適切にフォーカス制御することができるので、より大容量の光ディスクに対して近接場光で記録することが可能となる。【００５９】
（実施の形態２）
次に、図４の構成図、図５のフローチャート及び図６の信号図により、本発明の実施の形態２の構成と動作について説明する。【００６０】
図４は、本実施の形態の構成を説明する図である。本実施の形態と実施の形態１とで異なる点は、光ディスク４０１が複数の情報層（本実施形態では、例えば、４層）４０２を有すること、フォーカス検出回路２５からのフォーカスエラー信号波形を基に情報層４０２へのフォーカスに対して計数信号を出力する情報層計数回路４０４を有すること、情報層計数回路４０４の計数結果に基づきフォーカス制御動作を行う機能がシステム制御回路４０３に付加されたことである。その他の点は、図１に示す光学的情報記録再生装置と同様であるので、詳細な説明を省略する。【００６１】
図５は、本実施の形態の動作を説明するフローチャートである。集光部材接近工程Ｓ５０１から距離制御工程Ｓ５０４までの工程は、図２に示す実施の形態１におけるＳ２０１からＳ２０４までの工程と同様である。【００６２】
なお、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、距離を一定に制御する動作に入る瞬間には光ディスク４０１の線速度を通常の情報を記録するときの線速度よりも低くすることがより好ましい。また、距離を一定に制御する動作に入る瞬間には、いずれの情報層にもフォーカスさせないようにフォーカス位置を調整することがより好ましい。例えば、光ディスク４０１の各情報層４０２より十分手前や十分奥になるような位置にフォーカス位置の初期値を設定しておけばよい。【００６３】
図６は、本実施の形態において、レーザ入射側から最も奥の情報層４０２（すなわち４層目）にフォーカス制御を行う動作を説明する信号図である。図６（ａ）はアクチュエータ１０の駆動電流、図６（ｂ）はフォーカス検出回路２５から出力されるフォーカスエラー信号、図６（ｃ）は情報層計数回路４０４から出力される計数信号、図６（ｄ）は、システム制御回路４０３から出力されるフォーカス制御切り換え信号である。【００６４】
以下、本実施の形態の一連の工程について説明する。上述のように、集光部材接近工程Ｓ５０１から距離制御工程Ｓ５０４までの動作は実施の形態１と同様であるので、フォーカス位置移動工程Ｓ５０５からの動作を説明する。【００６５】
ＳＩＬ１３の表面と光ディスク４０１の表面との距離を所望の距離に保てるようにＳＩＬ１３の位置が制御された状態で、フォーカス位置移動工程Ｓ５０５において、システム制御回路４０３は、切り換え回路２８をフォーカス位置調整回路２６側に切り換え、フォーカス位置調整回路２６は、フォーカス検出回路２５からのフォーカスエラー信号をモニタしながら、アクチュエータ１０を駆動して光ディスク１内におけるレーザ光のフォーカス位置を移動させる。【００６６】
図６（ａ）はフォーカス位置の調整を開始した後のアクチュエータ１０の駆動電流の変化を示す。これにより、フォーカス位置は情報層４０２の最も手前の情報層の手前から、奥の方向へ一方向に移動する。フォーカス位置の移動方向は逆（すなわち、奥から手前）でもかまわない。しかしながら、少なくともフォーカス位置がすべての情報層４０２を通り過ぎるまでは、フォーカス位置の移動方向を変えないことが望ましい。その理由は、システム制御回路４０３が情報層４０２の数を正しくカウントし、最終的にどの情報層にフォーカスさせるかを正しく判断する必要があるためである。【００６７】
図６（ｂ）に示すように、フォーカス位置が情報層４０２のいずれかの層に近づくと、フォーカス検出回路２５から、フォーカスエラー信号としてＳ字カーブ信号が出力される。このＳ字カーブ信号を基に、情報層計数回路４０４は、情報層４０２のいずれかの位置とフォーカス位置とが一致したかどうかを判断する（Ｓ５０６）。【００６８】
図６（ｃ）に示すように、情報層計数回路４０４は、情報層４０２のいずれかの位置とフォーカス位置とが一致したタイミングで計数信号を出力する。システム制御回路４０３はこの計数信号を基に情報層４０２の数をカウントする（Ｓ５０７）。なお、情報層４０２のカウント方法は、上記の例に特に限定されず、情報層計数回路４０４が情報層４０２の数をカウントし、カウント数すなわちレーザ光がフォーカスした情報層の層番号を通知する信号をシステム制御回路４０３へ出力するようにしても良い。【００６９】
本実施の形態では、レーザ入射側から最も奥の情報層４０２（すなわち４層目）にフォーカス制御を行うので、システム制御回路４０３は、４個目の計数信号を受け取るまでは、フォーカス位置調整回路２６にフォーカス位置を移動させ続ける（Ｓ５０８のＮＯ）。４個目の計数信号を受け取った段階で、システム制御回路４０３は、４層目の情報層４０２に達したと判断し（Ｓ５０８のＹＥＳ）、図６（ｄ）に示すようなフォーカス制御切り換え信号を切り換え回路２８に出力する。なお、図６（ｄ）では、図６（ｃ）の計数信号の立下りタイミングでフォーカス制御切り換え信号をローからハイに切り替えているが、計数信号の立上りタイミングでフォーカス制御切り換え信号をローからハイに切り替えても良い。【００７０】
フォーカス制御切り換え信号に基づいて、切り換え回路２８はフォーカス制御回路２７側に切り換えられる。フォーカス制御回路２７は、フォーカス検出回路２５からのフォーカスエラー信号を用いて、情報層４０２の４層目の位置にフォーカス位置が保てるようにアクチュエータ１０を制御する（Ｓ５０９）。【００７１】
以上の工程により、ＳＩＬ１３は、光ディスク４０１の表面と一定の距離を維持して、近接場光を発生させることができるとともに、光ディスク４０１が情報層４０２を複数有する多層ディスクの場合であっても、複数の情報層４０２のうちどの情報層にフォーカスさせるかを誤りなく判別することができ、かつその情報層に適切にフォーカスした状態を保つことができる。【００７２】
以上述べたように、本実施の形態のポイントは、近接場光が生成される領域からの戻り光を用いてＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を一定に保ち近接場光を発生させた状態で、レーザ光のフォーカス位置を移動させ、情報層４０２からの反射光により、情報層４０２の各層へのフォーカス状態をカウントし、そのカウント結果を基にして所望の情報層を選択し、選択した情報層に近接場光をフォーカスした状態が保てるようにフォーカス位置変更部材であるビームエキスパンダ８を制御することである。【００７３】
その結果、容量を一層高めた多層ディスクに対しても、適切に情報層を選択でき、光ディスク４０１の表面に局所的な凸凹変動があったり、保護層３に厚みムラが存在したりする場合でも、いずれの情報層に記録された情報の誤消去や破壊も起こすことがなく、近接場光を用いて情報層４０２の各層に安定して情報を記録及び再生できるという、特別の効果を奏する。【００７４】
また、本実施の形態によれば、情報層４０２の各層が同一のヘッダ情報（又はコントロールデータ情報）を、ピット形状又は溝ウォブル形状として持っている光ディスクであっても、フォーカス状態のカウントによって適切に情報層を選択できるという効果も奏する。このような光ディスクは、製造工程にて情報層ごとに異なるピットや異なる溝ウォブルを形成し直す必要がないため、製造が容易になるというメリットがある。【００７５】
また、上記の各実施の形態において、距離制御工程Ｓ２０４（又はＳ５０４）の後に、ＳＩＬの傾きを光ディスクの反りに合わせて制御するチルト制御工程を付加しても良い。この場合、ＳＩＬと光ディスクが衝突する可能性をさらに低くできる利点がある。【００７６】
なお、上記の光ディスクは、スポットを情報層にフォーカスさせ、近接場光により情報を記録及び再生する媒体であれば、再生専用型、追記型、書き換え型等のいずれの媒体であっても、上記の方法を適用することができる。また、多層ディスクの情報層の数を４層としたが、何層であってもかまわない。さらに、本発明の光学的情報記録装置を用いたパーソナルコンピュータ、サーバー、レコーダー、プレーヤー等でも、上述と同様の効果を得ることができる。【００７７】
以上に述べたように、本発明の光学的情報記録装置によれば、近接場光が生成される領域からの戻り光を用いてＳＩＬと光ディスク表面との距離を一定に保ち近接場光を発生させた状態で、情報層からの反射光によりレーザ光のフォーカス位置を調整して、情報層へのフォーカス状態が保てるように制御する。その結果、光ディスク表面に局所的な凸凹変動があったり、保護層に厚みムラが存在したりする場合でも、近接場光を用いて安定かつ高密度に情報が記録及び再生でき、また、情報層に記録された情報の誤消去や破壊を起こすことがないという特別の効果を奏する。【００７８】
上記の各実施の形態から、本発明を要約すると、本発明に係る光学的情報記録再生装置は、近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置であって、前記近接場光を生成するための集光部材と、前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出部と、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御部と、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材と、前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出部と、前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御部とを備え、前記距離制御部は、前記距離検出部の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出部は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御部は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御する。【００７９】
この光学的情報記録再生装置においては、まず、近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、集光部材と光学的情報記録媒体との距離が検出され、この距離の検出結果に基づいて集光部材と光学的情報記録媒体との距離が一定に制御される。次に、集光部材と光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された後に、光学的情報記録媒体中における近接場光のフォーカス位置が変更され、情報層からの反射光を用いて情報層へのフォーカス状態が検出され、このフォーカス状態の検出結果に基づいて近接場光が情報層にフォーカスされるので、光ディスク表面と情報層との距離が変動しても、適切にフォーカスを保つことができるので、近接場光により安定した情報の記録及び再生が可能になる。【００８０】
前記集光部材は、ソリッドイマージョンレンズを含むことが好ましい。この場合、集光部材のＮＡを高めて微小スポットを得ることができるので、高密度に情報を記録及び再生することができる。【００８１】
前記集光部材の等価的なＮＡは、１より大きいことが好ましい。この場合、通常の光学系のＮＡの論理的限界値を超えて近接場光を絞ることができるので、集束光のスポットサイズを飛躍的に小さくすることができ、より高密度に情報を記録及び再生することができる。【００８２】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御する前に、前記近接場光が発生しない位置から前記集光部材を前記光学的情報記録媒体に接近させる位置調整部をさらに備えることが好ましい。この場合、集光部材と光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態となる前に、近接場より遠い距離から集光部材を接近させているので、光的情報記録媒体の表面から一定距離に集光部材の位置を制御する前の段階で、集光部材を光ディスクの表面から十分離れた場所から表面に衝突させることなく安全に集光部材を移動することができる。【００８３】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始するまでは、前記近接場光が前記情報層にフォーカスしないように前記フォーカス位置変更部材の位置を調整するフォーカス位置調整部をさらに備えることが好ましい。この場合、集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御が開始されるまで、すなわち集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御に切り替えられるまで、近接場光が情報層にフォーカスすることがないので、すでに記録された情報を誤って消去したり破壊したりすることを防止することができる。したがって、光学的情報記録媒体の情報層に対して誤消去や破壊を起こすことがなく、かつその情報層に適切にフォーカスを保つことができる。【００８４】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始した時点では、前記光学的情報記録媒体の線速度が前記情報を記録するときの線速度よりも低くなるように前記光学的情報記録媒体を駆動する駆動部をさらに備えることが好ましい。この場合、集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御が開始された時点、すなわち集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御に切り替えられた瞬間においては、光学的情報記録媒体の線速度が情報を記録するときの線速度よりも低く設定されているので、光学的情報記録媒体の駆動による外乱を小さくすることができ、集光部材が光学的情報記録媒体の表面に衝突することを防止することができる。【００８５】
前記距離制御部が前記集光手段と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始した時点では、前記光学的情報記録媒体を停止する駆動部をさらに備えることが好ましい。この場合、集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御が開始された時点、すなわち集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御に切り替えられた瞬間においては、光学的情報記録媒体が停止されているので、光学的情報記録媒体の駆動による外乱が発生せず、集光部材が光学的情報記録媒体の表面に衝突することを確実に防止することができる。【００８６】
前記光学的情報記録媒体は、複数の情報層を有することが好ましい。この場合、いずれの情報層も選択でき、かつその情報層に適切にフォーカスを保つことができるので、光学的情報記録媒体の記録容量を一層高めることができる。【００８７】
前記近接場光のフォーカス位置を特定の一方向に変化させるように前記フォーカス位置変更部材を制御するフォーカス位置調整部と、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記情報層へのフォーカス状態を示す信号を計数する情報層計数部とをさらに備え、前記フォーカス制御部は、前記情報層計数部の計数結果に基づき、前記近接場光が前記複数の情報層のうち一の情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御することが好ましい。この場合、フォーカス位置が特定の一方向に移動される間に、近接場光が情報層にフォーカスされた回数が計数され、この計数結果に基づいて近接場光が複数の情報層のうち一の情報層にフォーカスされるので、複数の情報層のうちどの情報層にフォーカスさせるかを誤りなく判別することができる。【００８８】
前記光学的情報記録媒体の各情報層は、同一のヘッダ情報を有することが好ましい。この場合、光学的情報記録媒体の各情報層が同一のヘッダ情報を有しているので、光学的情報記録媒体を容易に製造することができる。【００８９】
本発明に係る光学的情報記録再生方法は、集光部材により生成された近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生方法であって、前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出するステップと、前記距離の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御するステップと、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更し、前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出し、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光を前記情報層にフォーカスするステップとを含む。【００９０】
この方法によれば、光ディスク表面と情報層との距離が変動しても適切にフォーカスを保つことができるので、近接場光により安定した情報の記録及び再生が可能になる。【００９１】
本発明に係る制御回路は、近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置に用いられる制御回路であって、前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記近接場光を生成するための集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出回路と、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御回路と、前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出回路と、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材を制御して、前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御回路とを備え、前記距離制御回路は、前記距離検出回路の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出回路は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御回路は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御する。【００９２】
この制御回路によれば、光ディスク表面に局所的な凸凹があったり、光ディスク表面と情報層との距離が変動したりしても、情報層に対して適切にフォーカスを保つ光学的情報記録再生装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明に係る光学的情報記録再生装置及び光学的情報記録再生方法は、光ディスク表面に局所的な凸凹があったり、光ディスク表面と情報層との距離が変動したりしても、情報層に対して適切にフォーカスした状態を保つことができ、特に、近接場光を用いる光学的情報記録再生装置のフォーカス制御に関連するものとして有用である。
【図１】
2008047741.tif 000003
【図２】
2008047741.tif 000004
【図３】
2008047741.tif 000005
【図４】
2008047741.tif 000006
【図５】
2008047741.tif 000007
【図６】
2008047741.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月11日(2008.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置であって、
前記近接場光を生成するための集光部材と、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出部と、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御部と、
前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材と、
前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出部と、
前記フォーカス位置変更部材の位置を調整するフォーカス位置調整部と、
前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御部とを備え、
前記フォーカス位置調整部は、前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始するまでは、前記近接場光が前記情報層にフォーカスしないように前記フォーカス位置変更部材の位置を調整し、
前記距離制御部は、前記距離検出部の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出部は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御部は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項２】
前記フォーカス位置調整部は、前記近接場光を前記情報層よりも光入射側から見て手前にフォーカスする位置を初期値とすることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項３】
前記フォーカス位置調整部は、前記近接場光を前記情報層よりも光入射側から見て奥にフォーカスする位置を初期値とすることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項４】
前記集光部材は、ソリッドイマージョンレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項５】
前記集光部材の等価的なＮＡは、１より大きいことを特徴とする請求項４に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項６】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御する前に、前記近接場光が発生しない位置から前記集光部材を前記光学的情報記録媒体に接近させる位置調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項７】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始した時点では、前記光学的情報記録媒体の線速度が前記情報を記録するときの線速度よりも低くなるように前記光学的情報記録媒体を駆動する駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項８】
前記距離制御部が前記集光手段と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始した時点では、前記光学的情報記録媒体を停止する駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項９】
前記光学的情報記録媒体は、複数の情報層を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１０】
前記フォーカス位置調整部は、前記近接場光のフォーカス位置を特定の一方向に変化させるように前記フォーカス位置変更部材を制御し、
前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記情報層へのフォーカス状態を示す信号を計数する情報層計数部をさらに備え、
前記フォーカス制御部は、前記情報層計数部の計数結果に基づき、前記近接場光が前記複数の情報層のうち一の情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御することを特徴とする請求項９に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１１】
前記光学的情報記録媒体の各情報層は、同一のヘッダ情報を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１２】
集光部材により生成された近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生方法であって、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出するステップと、
前記距離の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御するステップと、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更し、前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出し、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光を前記情報層にフォーカスするステップとを含み、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始するまでは、前記近接場光が前記情報層にフォーカスしないように、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材の位置を調整することを特徴とする光学的情報記録再生方法。
【請求項１３】
近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置に用いられる制御回路であって、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記近接場光を生成するための集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出回路と、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御回路と、
前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出回路と、
前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材を制御して、前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御回路と、
前記フォーカス位置変更部材の位置を調整するフォーカス位置調整回路とを備え、
前記フォーカス位置調整回路は、前記距離制御回路が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始するまでは、前記近接場光が前記情報層にフォーカスしないように前記フォーカス位置変更部材の位置を調整し、
前記距離制御回路は、前記距離検出回路の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出回路は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御回路は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御することを特徴とする制御回路。
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置であって、
前記近接場光を生成するための集光部材と、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出部と、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御部と、
前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材と、
前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出部と、
前記フォーカス位置変更部材の位置を調整するフォーカス位置調整部と、
前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御部とを備え、
前記フォーカス位置調整部は、前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始するまでは、前記近接場光が前記情報層にフォーカスしないように前記フォーカス位置変更部材の位置を調整し、
前記距離制御部は、前記距離検出部の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出部は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御部は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項２】
前記フォーカス位置調整部は、前記近接場光を前記情報層よりも光入射側から見て手前にフォーカスする位置を初期値とすることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項３】
前記フォーカス位置調整部は、前記近接場光を前記情報層よりも光入射側から見て奥にフォーカスする位置を初期値とすることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項４】
前記集光部材は、ソリッドイマージョンレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項５】
前記集光部材の等価的なＮＡは、１より大きいことを特徴とする請求項４に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項６】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御する前に、前記近接場光が発生しない位置から前記集光部材を前記光学的情報記録媒体に接近させる位置調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項７】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始した時点では、前記光学的情報記録媒体の線速度が前記情報を記録するときの線速度よりも低くなるように前記光学的情報記録媒体を駆動する駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項８】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始した時点では、前記光学的情報記録媒体を停止する駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項９】
前記光学的情報記録媒体は、複数の情報層を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１０】
前記フォーカス位置調整部は、前記近接場光のフォーカス位置を特定の一方向に変化させるように前記フォーカス位置変更部材を制御し、
前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記情報層へのフォーカス状態を示す信号を計数する情報層計数部をさらに備え、
前記フォーカス制御部は、前記情報層計数部の計数結果に基づき、前記近接場光が前記複数の情報層のうち一の情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御することを特徴とする請求項９に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１１】
前記光学的情報記録媒体の各情報層は、同一のヘッダ情報を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１２】
集光部材により生成された近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生方法であって、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出するステップと、
前記距離の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御するステップと、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更し、前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出し、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光を前記情報層にフォーカスするステップとを含み、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始するまでは、前記近接場光が前記情報層にフォーカスしないように、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材の位置を調整することを特徴とする光学的情報記録再生方法。
【請求項１３】
近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置に用いられる制御回路であって、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記近接場光を生成するための集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出回路と、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御回路と、
前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出回路と、
前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材を制御して、前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御回路と、
前記フォーカス位置変更部材の位置を調整するフォーカス位置調整回路とを備え、
前記フォーカス位置調整回路は、前記距離制御回路が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始するまでは、前記近接場光が前記情報層にフォーカスしないように前記フォーカス位置変更部材の位置を調整し、
前記距離制御回路は、前記距離検出回路の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、
前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出回路は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御回路は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御することを特徴とする制御回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録媒体の記録再生装置及び記録再生方法等に関するもので、特に、近接場光を用いる記録再生装置のフォーカス制御に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに対して、より高密度にデータを記録及び再生できる方式として、近接場光を用いる技術が提案されている。近接場光を発生させるための集光部材として近年注目されているのは、集光レンズとソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）とを組み合わせた光学系である。この組み合わせにより、集光レンズのＮＡ（開口数）よりも高い開口数を実現できる。光学系の開口数を高めればスポットのサイズを小さくすることができるので、より高密度の記録ができることになる。
【０００３】
ＳＩＬを用いた光学系では、ＳＩＬの出射面からしみ出した光を光ディスク表面に入射させる必要があるため、ＳＩＬと光ディスク表面との距離を極めて接近させることが要求される。ＤＶＤなどの光学系では、対物レンズと光ディスク表面との距離は約１ｍｍであるが、ＳＩＬの場合は、ＳＩＬと光ディスク表面との距離をおよそ１００ｎｍ以下にする必要がある。また、ＳＩＬと光ディスク表面との距離が変動すると、近接場光が得られなくなったり、ＳＩＬが光ディスクに衝突したりするおそれがある。したがって、ＳＩＬと光ディスク表面との距離を一定に保つ制御も必要になる。
【０００４】
このような制御を実現するために、エアースライダを用いる方法が提案されている。この方法では、ＳＩＬをスライダに載せた構成を用いている。すなわち、光ディスクが回転することによって、光ディスク表面とスライダとの間に空気流が発生し、その空気流によってスライダを浮上させることで、ＳＩＬと光ディスク表面との距離を一定に保つものである。
【０００５】
また、別の制御の方法として、ギャップサーボと呼ばれる方法が提案されている。この方法は例えば特許文献１に開示されている。この方法では、近接場光に基づく光ディスクからの反射光量を検出し、その光量が一定値になるように集光レンズ及びＳＩＬの光軸方向の位置を調整することで、ＳＩＬと光ディスク表面との距離（すなわちギャップ）を制御するものである。
【特許文献１】特開２００１−７６３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のエアースライダを用いる従来方法では、以下のような課題が存在した。
【０００７】
エアースライダの制御の基になっているのは、空気流による浮上というあくまで受動的なものであり、ＳＩＬの位置を能動的に制御するものではない。そのため、例えば光ディスクの表面に局所的な凹凸変動が存在する場合、その変動にＳＩＬの位置が追従できず、ＳＩＬが光ディスク表面に衝突するおそれがあった。一方、光ディスク表面の局所的な凸凹変動をなくそうとすると、光ディスク作製後に表面を鏡面処理しなければならず、製造コストが上昇する要因となっていた。
【０００８】
上記のような凸凹変動が存在しても、可能な限りスライダが追従できるように空気流を制御しようとすると、スライダ形状の設計が複雑になるおそれがあった。また、表面の凸凹変動だけでなく、光ディスクそのものが有する反り（チルトとも呼ばれる）も、ＳＩＬの追従性を低下させる要因となっていた。さらに、光ディスクの回転数を変化させた場合、空気流が変化するため、ギャップが所望の距離からずれてしまう課題も存在した。
【０００９】
また、上記のエアースライダを用いる従来方法であっても、上記のギャップサーボを用いる従来方法であっても、以下のような課題が存在した。
【００１０】
第１の課題は、光ディスク表面と実際に情報が記録される情報層との距離が一定でない場合には、情報層に対してデフォーカス状態が発生することである。情報層を保護する目的で、情報層と光ディスク表面との間に保護層を介在させた場合、製造工程で発生する保護層の厚みムラに起因して、光ディスク表面と情報層との距離が変動することはあり得ることである。このような場合、ギャップを一定に保つことができても、情報層へのフォーカス状態が変動することは避けられない。
【００１１】
第２の課題は、光軸方向に複数の情報層を設けた、いわゆる多層ディスクへの記録及び再生に問題が生じることである。すなわち、多層ディスクでは、各情報層のディスク表面からの距離はそれぞれ異なるものになるが、従来の方法では、ギャップサーボを動作させた状態でレーザ光がディスク表面からどれだけの距離でフォーカスしているかが不定である。このため、ギャップサーボを動作させたときに偶然に情報層のいずれかの層にフォーカスしていた場合、情報層に記録されていた情報を誤って消去したり破壊したりするおそれがあり、情報層の数が増えるほど、その確率が高くなる。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされるものであり、光学的情報記録媒体の表面に局所的な凸凹があったり、光学的情報記録媒体の表面と情報層との距離が変動したりしても、情報層に対して適切にフォーカスを保つことができる光学的情報記録再生装置を提供することを目的とする。また、多層ディスクのいずれの情報層も誤消去や破壊を起こすことなく適切に選択でき、かつその情報層に適切にフォーカスを保つことができる光学的情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一局面に従う光学的情報記録再生装置は、近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置であって、前記近接場光を生成するための集光部材と、前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出部と、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御部と、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材と、前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出部と、前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御部とを備え、前記距離制御部は、前記距離検出部の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出部は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御部は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御する。
【発明の効果】
【００１４】
この光学的情報記録再生装置においては、光学的情報記録媒体の表面に局所的な凸凹があったり、光学的情報記録媒体の表面と情報層との距離が変動したりしても、情報層に対して適切にフォーカスを保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００１６】
（実施の形態１の構成）
まず、本発明の実施の形態１における光学的情報記録再生装置において、フォーカス制御をするための動作を図１、図２及び図３を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１の記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
最初に、レーザから光ディスクに至る光路中に存在する往路光学系、及び光ディスクの構成について説明する。図１において、１は、データ（情報）が記録及び／又は再生される光ディスクを示し、光ディスク１は、実際に情報が記録される情報層２と、情報層２を保護する保護層３とを含む。４は、記録及び／又は再生の光源となるレーザを示し、５は、レーザ４から出射されたレーザ光を平行光にするコリメータレンズを示す。
【００１８】
６及び７はいずれも、光ディスク１からの反射光を分離するためのビームスプリッタを示しているが、ビームスプリッタ６は、反射特性が偏光方向に対して依存しないタイプ（すなわち無偏光ビームスプリッタ）であり、ビームスプリッタ７は、反射特性が偏光方向に対して依存するタイプ（すなわち偏光ビームスプリッタ）である。無偏光ビームスプリッタ６は、近接場光が生成される領域からの戻り光を分離し、偏光ビームスプリッタ７は、情報層２からの（すなわちファーフィールド光の）反射光を分離する役割がある。８は、直線偏光を円偏光に変換することで、偏光ビームスプリッタ７でファーフィールド光の反射光を分離できるようにする４分の１波長板を示す。
【００１９】
９は、レーザ光のビーム径を拡大するためのビームエキスパンダを示す。ビームエキスパンダ９を構成する２枚のレンズのうち少なくとも１枚にアクチュエータ１０が取り付けられており、２枚のレンズ間の距離を調整することができる。これにより、光ディスク１内における近接場光のフォーカス位置を変更して所望の位置に調整することができる。なお、本発明に適用可能なフォーカス位置変更部材は、ビームエキスパンダ９だけに限定されるものではなく、ビームエキスパンダとは独立にフォーカス位置調整用のレンズ又は光学素子を光路中に設けるものであっても良い。また、アクチュエータ１０としては、種々のアクチュエータを用いることができ、例えば、ムービングコイル方式のアクチュエータを用いてもよい。
【００２０】
１１は、近接場光を発生させるための集光部材を示し、集光部材１１は、集光レンズ１２とＳＩＬ（ソリッドイマージョンレンズ）１３との２枚のレンズから構成されている。ＳＩＬ１３としては、例えば半球形状のレンズが用いられ、その平面側が光ディスク１の表面に正対される。
【００２１】
このように、ＳＩＬ１３を用いることにより、集光部材１１のＮＡを等価的に１より大きく高めることができる。ここで、通常の光学系では、光軸に対して９０度以上の角度で光ディスクにレーザ光が入射することはあり得ないので、ＮＡの論理的限界値は１となり、レーザ光の波長をλとすると、集束光のスポットサイズはλ／ＮＡに比例する。しかしながら、ＳＩＬの媒質の屈折率をｎとすると、ＳＩＬの媒質中の波長がλ／ｎとなるので、ＳＩＬからしみ出す光のスポットサイズは、λ／（ｎ・ＮＡ）に比例する。したがって、集光部材１１にＳＩＬを用いることにより、集光部材１１の等価的なＮＡを１よりも大きくすることが可能となり、スポットサイズの縮小に効果がある。
【００２２】
集光レンズ１２とＳＩＬ１３とは、レンズホルダ１４により一体に固定され、アクチュエータ１５に取り付けられている。このアクチュエータ１５により、光ディスク１の表面とＳＩＬ１３との距離を調整することができる。なお、アクチュエータ１５としては、種々のアクチュエータを用いることができ、例えば、ムービングコイル方式のアクチュエータを用いてもよい。
【００２３】
スピンドルモータ３０の回転軸にはターンテーブルが固定され、ターンテーブルに光ディスク１が装着され、スピンドルモータ３０は、光ディスク１を回転させる。なお、本発明が適用可能な光学的情報記録媒体は、光ディスクに特に限定されず、光カード等の他の形態の記録媒体を用いてもよい。
【００２４】
次に、光ディスク１からディテクタに至る復路光学系について説明する。無偏光ビームスプリッタ６で反射された復路光は、第１の検出レンズ１６で集光されて第１のディテクタ１７に入射する。この第１のディテクタ１７に入射する光の光量は、近接場が生成される領域からの戻り光の光量に対応している。この光量は、ＳＩＬ１３の表面（光ディスク１側の表面）と光ディスク１の表面との距離に依存して変化する。ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面とが完全に接している場合は、ＳＩＬ１３に入射した往路光の光ディスク１の表面への透過は最大となるので、戻り光の光量は最小となる。一方、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面とが十分に離れると、近接場光は発生しないため、ＳＩＬ１３に入射した光の輪帯部分の光は全反射されて、戻り光の光量は最大となる。上記２つの場合の中間では、ＳＩＬ１３と光ディスク１との距離にほぼ比例して戻り光の光量が変化する。したがって、ＳＩＬ１３により近接場光が生成されている状態であれば、第１のディテクタ１７に入射する光の光量を検出することで、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を検出することができる。
【００２５】
また、偏光ビームスプリッタ７で反射された復路光は、第２の検出レンズ１８で集光されて第２のディテクタ１９に入射する。この第２のディテクタ１９に入射する光は、光ディスク１の情報層２から反射された光に対応している。ここで重要なことは、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を制御して近接場光が生成される状態にして初めて、レーザ光がＳＩＬ１３と光ディスク１との間を透過し、情報層２からの反射光が得られることである。
【００２６】
第２の検出レンズ１８は、第２のディテクタ１９に復路光を集光するためだけでなく、フォーカス状態を検出する目的も含むものである。例えば、第２の検出レンズ１８の形態は、非点収差法でフォーカス状態を検出するための組み合わせレンズであっても良い。第２のディテクタ１９は、フォーカス状態及びトラッキング状態を検出するためのものである。そのためには、第２のディテクタ１９の形態は、受光素子が複数に分割されたものであることがより好ましい。
【００２７】
以下では、電気系及び制御系について説明する。なお、図１において、トラッキング制御回路等の図示を省略しているが、トラッキング制御回路等としては、種々のトラッキング制御回路等を用いることができ、例えば、従来のＤＶＤ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）等に使用されるトラッキング制御回路等を用いてもよい。
【００２８】
システム制御回路２０は、本実施の形態におけるフォーカス制御等の記録再生装置全体をコントロールする回路である。スピンドルモータ駆動回路２９は、スピンドルモータ３０の回転数すなわち光ディスク１の線速度を制御する回路である。
【００２９】
距離検出回路２１は、第１のディテクタ１７で受光した光量を電気信号（電圧値）に変換する回路である。位置調整回路２２は、集光部材１１の光軸方向の位置を調整するために、距離検出回路２１からの電気信号を基に、アクチュエータ１５に駆動電流を流す回路である。なお、位置調整回路２２は、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を計測可能な他の位置センサの検出信号を用いたり、単にアクチュエータ１５の駆動電流を制御することによりフィードフォワード的にアクチュエータ１５を制御しても良い。
【００３０】
距離制御回路２３は、距離検出回路２１からの電気信号が一定値になるように、アクチュエータ１５の駆動電流を変化させて、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を一定値に保つようにアクチュエータ１５を制御する回路である。切り換え回路２４は、位置調整回路２２又は距離制御回路２３のいずれにより集光部材１１の位置を制御するかを切り替える回路である。
【００３１】
ここで、本実施の形態において、位置調整回路２２が集光部材１１すなわちＳＩＬ１３を光ディスク１に対して移動させる粗い制御を位置調整といい、距離制御回路２３がＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を高精度に一定値に保持する精緻な制御を距離制御というものとする。
【００３２】
フォーカス検出回路２５は、第２のディテクタ１９で受光した光を基にしてフォーカス状態を検出する回路である。このフォーカス検出回路２５から出力される電気信号は、情報層にフォーカスされた状態をゼロとして、入射側から見て手前側にフォーカスした場合には正の電圧、奥側にフォーカスした場合には負の電圧となるような、フォーカスエラー信号（すなわち、Ｓ字カーブ信号）として生成することが、後述するフォーカス制御が容易である点から好ましい。なお、フォーカス位置と電圧の極性との関係は上述の逆であってもかまわない。
【００３３】
フォーカス位置調整回路２６は、光ディスク１内におけるレーザ光（近接場光）のフォーカス位置を調整するために、フォーカス検出回路２５からの電気信号を基に、アクチュエータ１０に駆動電流を流す回路である。なお、フォーカス位置調整回路２６は、光ディスク１内におけるレーザ光のフォーカス位置を計測可能な他の位置センサの検出信号を用いたり、単にアクチュエータ１０の駆動電流を制御することによりフィードフォワード的にアクチュエータ１０を制御しても良い。
【００３４】
フォーカス制御回路２７は、フォーカス検出回路２５からの電気信号（電圧値）がゼロ又は一定値になるように、アクチュエータ１０の駆動電流を変化させて、レーザ光のフォーカス位置を情報層２の位置に保つようにアクチュエータ１０を制御する回路である。切り換え回路２８は、フォーカス位置調整回路２６又はフォーカス制御回路２７のいずれによりフォーカス位置を調整するかを切り替える回路である。
【００３５】
ここで、本実施の形態において、フォーカス（合焦）位置とは、レーザ光が光軸方向（フォーカス方向）において最も絞られ、スポットサイズが最小になる位置を意味し、フォーカス位置調整回路２６がフォーカス位置をフォーカス方向に移動させる粗い制御をフォーカス位置調整といい、フォーカス制御回路２７が情報層にフォーカス位置を高精度に一致させる精緻な制御をフォーカス制御というものとする。
【００３６】
（実施の形態１の動作）
次に、図１のブロック図、図２のフローチャート及び図３の信号図を用いて、本実施の形態の光学的情報記録再生装置の動作について説明する。
【００３７】
図３は、本実施の形態において、情報層にフォーカス制御を行う動作を説明する信号図である。図３（ａ）はアクチュエータ１０の駆動電流、図３（ｂ）はフォーカス検出回路２５から出力されるフォーカスエラー信号、図３（ｃ）は、システム制御回路２０から出力されるフォーカス制御切り換え信号である。
【００３８】
一般的には、記録再生装置において実際に情報を記録又は再生するまでの動作には、光ディスク１を回転させる工程、レーザ光を照射する工程、フォーカス制御動作を行う工程及びトラッキング制御動作を行う工程が含まれるが、ここでは、フォーカス制御動作を行う一連の工程について説明する。なお、光ディスク１を回転させるのは、フォーカス制御動作を行う工程の後でもかまわない。
【００３９】
光ディスク１への再生又は記録時には、まず、集光部材接近工程ステップ２０１（以下、ステップ２０１をＳ２０１のように略記する）において、システム制御回路２０は、切り換え回路２４を位置調整回路２２側に切り換え、位置調整回路２２は、距離検出回路２１からの電気信号をモニタしながら、アクチュエータ１５を駆動して集光部材１１を光ディスク１から十分離れた（例えば数μｍ〜１ｍｍ）初期位置から、近接場検出が可能な位置（すなわち、近接場光が生成できる位置）まで接近させる。例えば、レーザ光の波長が４００ｎｍの場合、ＳＩＬ１３と光ディスク１表面との距離がおよそ１００ｎｍとなる位置まで接近させれば良い。
【００４０】
なお、この工程Ｓ２０１では、集光部材１１の初期位置を最初から近接場検出が可能な位置に配置しておく方法も考えられるが、光ディスク１の面ぶれや記録再生装置からの外乱振動などによってＳＩＬ１３が光ディスク１に衝突する可能性がある。したがって、本実施の形態のように、初期位置は光ディスク１から十分離れた位置から接近させることがより好ましい。この場合、近接場検出が可能な位置であるかどうかを検出する方法として、距離検出回路２１からの電気信号を用いれば良い。
【００４１】
集光部材移動工程Ｓ２０２において、位置調整回路２２は、距離検出回路２１からの電気信号をモニタしながら、アクチュエータ１５を駆動して集光部材１１を光ディスク１にさらに接近させる。
【００４２】
距離判定工程Ｓ２０３において、システム制御回路２０は、距離検出回路２１からの電気信号の電圧値が所望の距離（例えば、２０ｎｍ）に対応する電圧かどうかを判定する。所望の距離に対応する電圧でなければ、集光部材移動工程Ｓ２０２が繰り返され、システム制御回路２０は、位置調整回路２２により集光部材１１をさらに接近させる。
【００４３】
所望の距離に対応する電圧に達した場合、距離制御工程Ｓ２０４において、システム制御回路２０は、切り換え回路２４を距離制御回路２３側に切り換える。距離制御回路２３は、距離検出回路２１からの電気信号を用いて、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を上述の所望の距離に保てるようにアクチュエータ１５を制御する。
【００４４】
なお、距離を一定に制御する動作に切り換えた瞬間にＳＩＬ１３の動きに少しでもオーバーシュートやアンダーシュートがあると、ＳＩＬ１３が光ディスク１の表面に衝突するおそれがある。したがって、ギャップ（ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離）を制御する動作に入る瞬間には、できるだけ外乱要因を除去しておくことが望ましい。
【００４５】
例えば、光ディスク１の回転は外乱要因となるので、距離を一定に制御する動作に入る瞬間すなわち距離制御回路２３がＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を一定にする制御を開始した時点には、システム制御回路２０がスピンドルモータ駆動回路２９を制御し、スピンドルモータ駆動回路２９は、スピンドルモータ３０の回転数すなわち光ディスク１の線速度を通常の情報を記録するときの線速度よりも低くする（例えば、２分の１以下、３分の１以下、又は４分の１以下）ことが好ましく、光ディスク１の回転を停止させておくことがさらに好ましい。
【００４６】
なお、上記の線速度の低下及び回転停止は、距離制御回路２３がＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を一定にする制御を開始する以前の所定のタイミング、例えば、電源オン時、記録又は再生動作の開始時から距離を一定にする制御を開始した時点までの期間において行うようにしても良い。また、上記の線速度の低下又は回転停止後に、光ディスク１の線速度を通常の情報を記録するときの線速度に戻すタイミングは、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離が一定に制御された後、又は、情報層２の位置にフォーカス位置が保持された後等の所定のタイミングを採用することができる。
【００４７】
ただし、光ディスク１の線速度を通常の情報を記録するときの線速度よりも低くした状態で、距離を一定に制御する動作に切り換えた瞬間にレーザ光が情報層２にフォーカスしていると、情報層２が加熱され、すでに記録された情報を誤って消去したり破壊したりするおそれがある。特に、ＳＩＬ１３を用いた場合には等価的なＮＡが１より大きくなり、フォーカス位置におけるレーザ光のスポットサイズが小さくなるので、微弱なレーザーパワーでも、情報層２を加熱してしまうおそれがある。
【００４８】
そのため、距離を一定に制御する動作に切り換えるまですなわち距離制御回路２３がＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を一定にする制御を開始するまでは、フォーカス位置調整回路２６は、情報層２にフォーカスさせないようにフォーカス位置を調整することが好ましい。例えば、光ディスク１の情報層２より十分手前や十分奥になるような位置にフォーカス位置の初期値を設定しておけばよい。
【００４９】
ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離が一定に制御された状態で、フォーカス位置移動工程Ｓ２０５において、システム制御回路２０は、切り換え回路２８をフォーカス位置調整回路２６側に切り換え、フォーカス位置調整回路２６は、フォーカス検出回路２５からのフォーカスエラー信号をモニタしながら、アクチュエータ１０を駆動して光ディスク１内におけるレーザ光のフォーカス位置を移動させる。
【００５０】
図３（ａ）はフォーカス位置の調整を開始した後のアクチュエータ１０の駆動電流の変化を示す。これにより、フォーカス位置は情報層２を横切るように手前から奥の方向へ、又は奥から手前の方向へ移動する。
【００５１】
図３（ｂ）に示すように、フォーカス位置が情報層２に近づくと、フォーカス検出回路２５から、フォーカスエラー信号としてＳ字カーブ信号の一部が出力される。この信号波形を基に、システム制御回路２０は、情報層２の位置とフォーカス位置とが一致したかどうかを判断する。すなわち、フォーカス判定工程Ｓ２０６において、システム制御回路２０は、フォーカスエラー信号がＳ字カーブ中の電圧値が所望の値（ゼロ又は一定値）であるかどうかを判定する。所望の電圧値でなければ、フォーカス位置移動工程Ｓ２０５が繰り返され、システム制御回路２０は、フォーカス位置調整回路２６によりレーザ光のフォーカス位置をさらに移動させる。
【００５２】
所望の電圧値に達した場合、フォーカス制御工程Ｓ２０７において、システム制御回路２０は、図３（ｃ）に示すようなフォーカス制御切り換え信号を切り換え回路２８に出力して、切り換え回路２８をフォーカス制御回路２７側に切り換える。フォーカス制御回路２７は、フォーカス検出回路２５からのフォーカスエラー信号を用いて、情報層２の位置にフォーカス位置が保てるようにアクチュエータ１０を制御する。
【００５３】
以上の工程により、ＳＩＬ１３は、光ディスク１の表面と一定の距離を維持して、近接場光を発生させることができるとともに、例え保護層３の厚さにムラがあったとしても、情報層２にフォーカスした状態を維持することができる。その結果、安定した情報の記録及び再生が可能となる。
【００５４】
以上のように、本実施の形態の構成上のポイントは、近接場光が生成される領域からの戻り光成分と、情報層２からの（すなわちファーフィールド光の）反射光成分とを、一つの復路光から分離して、それぞれを異なる制御のために用いることである。この制御は光学的な手段のみでなされるものであるため、従来の一形態で用いていたスライダは不要となり、より簡易な構成で所望の制御が実現できる。
【００５５】
また、本実施の形態の動作上のポイントは、ＳＩＬ１３の表面と光ディスク１の表面との距離を一定に保って近接場光を発生させた状態にした後に、近接場光を情報層２にフォーカスした状態が保てるようにフォーカス位置変更部材であるビームエキスパンダ９を制御することである。
【００５６】
その結果、本実施の形態によれば、光ディスク１の表面に局所的な凸凹変動があったり、保護層３に厚みムラが存在したりする場合でも、情報層２に対するデフォーカス状態の発生を抑制し、また、情報層２に記録された情報の誤消去や破壊を起こすことがないという特別の効果を奏する。したがって、近接場光を用いて、情報層２に対し安定かつ高密度に情報が記録及び再生できることになる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、光ディスク１の情報層は１層としたが、２層以上の情報層を有する多層ディスクであってもかまわない。この場合、フォーカス位置を変えることで、ＳＩＬ１３との距離が異なる、いずれの情報層に対しても、適切にフォーカス制御することができるので、より大容量の光ディスクに対して近接場光で記録することが可能となる。
【００５８】
（実施の形態２）
次に、図４の構成図、図５のフローチャート及び図６の信号図により、本発明の実施の形態２の構成と動作について説明する。
【００５９】
図４は、本実施の形態の構成を説明する図である。本実施の形態と実施の形態１とで異なる点は、光ディスク４０１が複数の情報層（本実施形態では、例えば、４層）４０２を有すること、フォーカス検出回路２５からのフォーカスエラー信号波形を基に情報層４０２へのフォーカスに対して計数信号を出力する情報層計数回路４０４を有すること、情報層計数回路４０４の計数結果に基づきフォーカス制御動作を行う機能がシステム制御回路４０３に付加されたことである。その他の点は、図１に示す光学的情報記録再生装置と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００６０】
図５は、本実施の形態の動作を説明するフローチャートである。集光部材接近工程Ｓ５０１から距離制御工程Ｓ５０４までの工程は、図２に示す実施の形態１におけるＳ２０１からＳ２０４までの工程と同様である。
【００６１】
なお、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、距離を一定に制御する動作に入る瞬間には光ディスク４０１の線速度を通常の情報を記録するときの線速度よりも低くすることがより好ましい。また、距離を一定に制御する動作に入る瞬間には、いずれの情報層にもフォーカスさせないようにフォーカス位置を調整することがより好ましい。例えば、光ディスク４０１の各情報層４０２より十分手前や十分奥になるような位置にフォーカス位置の初期値を設定しておけばよい。
【００６２】
図６は、本実施の形態において、レーザ入射側から最も奥の情報層４０２（すなわち４層目）にフォーカス制御を行う動作を説明する信号図である。図６（ａ）はアクチュエータ１０の駆動電流、図６（ｂ）はフォーカス検出回路２５から出力されるフォーカスエラー信号、図６（ｃ）は情報層計数回路４０４から出力される計数信号、図６（ｄ）は、システム制御回路４０３から出力されるフォーカス制御切り換え信号である。
【００６３】
以下、本実施の形態の一連の工程について説明する。上述のように、集光部材接近工程Ｓ５０１から距離制御工程Ｓ５０４までの動作は実施の形態１と同様であるので、フォーカス位置移動工程Ｓ５０５からの動作を説明する。
【００６４】
ＳＩＬ１３の表面と光ディスク４０１の表面との距離を所望の距離に保てるようにＳＩＬ１３の位置が制御された状態で、フォーカス位置移動工程Ｓ５０５において、システム制御回路４０３は、切り換え回路２８をフォーカス位置調整回路２６側に切り換え、フォーカス位置調整回路２６は、フォーカス検出回路２５からのフォーカスエラー信号をモニタしながら、アクチュエータ１０を駆動して光ディスク４０１内におけるレーザ光のフォーカス位置を移動させる。
【００６５】
図６（ａ）はフォーカス位置の調整を開始した後のアクチュエータ１０の駆動電流の変化を示す。これにより、フォーカス位置は情報層４０２の最も手前の情報層の手前から、奥の方向へ一方向に移動する。フォーカス位置の移動方向は逆（すなわち、奥から手前）でもかまわない。しかしながら、少なくともフォーカス位置がすべての情報層４０２を通り過ぎるまでは、フォーカス位置の移動方向を変えないことが望ましい。その理由は、システム制御回路４０３が情報層４０２の数を正しくカウントし、最終的にどの情報層にフォーカスさせるかを正しく判断する必要があるためである。
【００６６】
図６（ｂ）に示すように、フォーカス位置が情報層４０２のいずれかの層に近づくと、フォーカス検出回路２５から、フォーカスエラー信号としてＳ字カーブ信号が出力される。このＳ字カーブ信号を基に、情報層計数回路４０４は、情報層４０２のいずれかの位置とフォーカス位置とが一致したかどうかを判断する（Ｓ５０６）。
【００６７】
図６（ｃ）に示すように、情報層計数回路４０４は、情報層４０２のいずれかの位置とフォーカス位置とが一致したタイミングで計数信号を出力する。システム制御回路４０３はこの計数信号を基に情報層４０２の数をカウントする（Ｓ５０７）。なお、情報層４０２のカウント方法は、上記の例に特に限定されず、情報層計数回路４０４が情報層４０２の数をカウントし、カウント数すなわちレーザ光がフォーカスした情報層の層番号を通知する信号をシステム制御回路４０３へ出力するようにしても良い。
【００６８】
本実施の形態では、レーザ入射側から最も奥の情報層４０２（すなわち４層目）にフォーカス制御を行うので、システム制御回路４０３は、４個目の計数信号を受け取るまでは、フォーカス位置調整回路２６にフォーカス位置を移動させ続ける（Ｓ５０８のＮＯ）。４個目の計数信号を受け取った段階で、システム制御回路４０３は、４層目の情報層４０２に達したと判断し（Ｓ５０８のＹＥＳ）、図６（ｄ）に示すようなフォーカス制御切り換え信号を切り換え回路２８に出力する。なお、図６（ｄ）では、図６（ｃ）の計数信号の立下りタイミングでフォーカス制御切り換え信号をローからハイに切り替えているが、計数信号の立上りタイミングでフォーカス制御切り換え信号をローからハイに切り替えても良い。
【００６９】
フォーカス制御切り換え信号に基づいて、切り換え回路２８はフォーカス制御回路２７側に切り換えられる。フォーカス制御回路２７は、フォーカス検出回路２５からのフォーカスエラー信号を用いて、情報層４０２の４層目の位置にフォーカス位置が保てるようにアクチュエータ１０を制御する（Ｓ５０９）。
【００７０】
以上の工程により、ＳＩＬ１３は、光ディスク４０１の表面と一定の距離を維持して、近接場光を発生させることができるとともに、光ディスク４０１が情報層４０２を複数有する多層ディスクの場合であっても、複数の情報層４０２のうちどの情報層にフォーカスさせるかを誤りなく判別することができ、かつその情報層に適切にフォーカスした状態を保つことができる。
【００７１】
以上述べたように、本実施の形態のポイントは、近接場光が生成される領域からの戻り光を用いてＳＩＬ１３の表面と光ディスク４０１の表面との距離を一定に保ち近接場光を発生させた状態で、レーザ光のフォーカス位置を移動させ、情報層４０２からの反射光により、情報層４０２の各層へのフォーカス状態をカウントし、そのカウント結果を基にして所望の情報層を選択し、選択した情報層に近接場光をフォーカスした状態が保てるようにフォーカス位置変更部材であるビームエキスパンダ９を制御することである。
【００７２】
その結果、容量を一層高めた多層ディスクに対しても、適切に情報層を選択でき、光ディスク４０１の表面に局所的な凸凹変動があったり、保護層３に厚みムラが存在したりする場合でも、いずれの情報層に記録された情報の誤消去や破壊も起こすことがなく、近接場光を用いて情報層４０２の各層に安定して情報を記録及び再生できるという、特別の効果を奏する。
【００７３】
また、本実施の形態によれば、情報層４０２の各層が同一のヘッダ情報（又はコントロールデータ情報）を、ピット形状又は溝ウォブル形状として持っている光ディスクであっても、フォーカス状態のカウントによって適切に情報層を選択できるという効果も奏する。このような光ディスクは、製造工程にて情報層ごとに異なるピットや異なる溝ウォブルを形成し直す必要がないため、製造が容易になるというメリットがある。
【００７４】
また、上記の各実施の形態において、距離制御工程Ｓ２０４（又はＳ５０４）の後に、ＳＩＬの傾きを光ディスクの反りに合わせて制御するチルト制御工程を付加しても良い。この場合、ＳＩＬと光ディスクが衝突する可能性をさらに低くできる利点がある。
【００７５】
なお、上記の光ディスクは、スポットを情報層にフォーカスさせ、近接場光により情報を記録及び再生する媒体であれば、再生専用型、追記型、書き換え型等のいずれの媒体であっても、上記の方法を適用することができる。また、多層ディスクの情報層の数を４層としたが、何層であってもかまわない。さらに、本発明の光学的情報記録装置を用いたパーソナルコンピュータ、サーバー、レコーダー、プレーヤー等でも、上述と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
以上に述べたように、本発明の光学的情報記録装置によれば、近接場光が生成される領域からの戻り光を用いてＳＩＬと光ディスク表面との距離を一定に保ち近接場光を発生させた状態で、情報層からの反射光によりレーザ光のフォーカス位置を調整して、情報層へのフォーカス状態が保てるように制御する。その結果、光ディスク表面に局所的な凸凹変動があったり、保護層に厚みムラが存在したりする場合でも、近接場光を用いて安定かつ高密度に情報が記録及び再生でき、また、情報層に記録された情報の誤消去や破壊を起こすことがないという特別の効果を奏する。
【００７７】
上記の各実施の形態から、本発明を要約すると、本発明に係る光学的情報記録再生装置は、近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置であって、前記近接場光を生成するための集光部材と、前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出部と、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御部と、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材と、前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出部と、前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御部とを備え、前記距離制御部は、前記距離検出部の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出部は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御部は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御する。
【００７８】
この光学的情報記録再生装置においては、まず、近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、集光部材と光学的情報記録媒体との距離が検出され、この距離の検出結果に基づいて集光部材と光学的情報記録媒体との距離が一定に制御される。次に、集光部材と光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された後に、光学的情報記録媒体中における近接場光のフォーカス位置が変更され、情報層からの反射光を用いて情報層へのフォーカス状態が検出され、このフォーカス状態の検出結果に基づいて近接場光が情報層にフォーカスされるので、光ディスク表面と情報層との距離が変動しても、適切にフォーカスを保つことができるので、近接場光により安定した情報の記録及び再生が可能になる。
【００７９】
前記集光部材は、ソリッドイマージョンレンズを含むことが好ましい。この場合、集光部材のＮＡを高めて微小スポットを得ることができるので、高密度に情報を記録及び再生することができる。
【００８０】
前記集光部材の等価的なＮＡは、１より大きいことが好ましい。この場合、通常の光学系のＮＡの論理的限界値を超えて近接場光を絞ることができるので、集束光のスポットサイズを飛躍的に小さくすることができ、より高密度に情報を記録及び再生することができる。
【００８１】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御する前に、前記近接場光が発生しない位置から前記集光部材を前記光学的情報記録媒体に接近させる位置調整部をさらに備えることが好ましい。この場合、集光部材と光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態となる前に、近接場より遠い距離から集光部材を接近させているので、光学的情報記録媒体の表面から一定距離に集光部材の位置を制御する前の段階で、集光部材を光ディスクの表面から十分離れた場所から表面に衝突させることなく安全に集光部材を移動することができる。
【００８２】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始するまでは、前記近接場光が前記情報層にフォーカスしないように前記フォーカス位置変更部材の位置を調整するフォーカス位置調整部をさらに備えることが好ましい。この場合、集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御が開始されるまで、すなわち集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御に切り替えられるまで、近接場光が情報層にフォーカスすることがないので、すでに記録された情報を誤って消去したり破壊したりすることを防止することができる。したがって、光学的情報記録媒体の情報層に対して誤消去や破壊を起こすことがなく、かつその情報層に適切にフォーカスを保つことができる。
【００８３】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始した時点では、前記光学的情報記録媒体の線速度が前記情報を記録するときの線速度よりも低くなるように前記光学的情報記録媒体を駆動する駆動部をさらに備えることが好ましい。この場合、集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御が開始された時点、すなわち集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御に切り替えられた瞬間においては、光学的情報記録媒体の線速度が情報を記録するときの線速度よりも低く設定されているので、光学的情報記録媒体の駆動による外乱を小さくすることができ、集光部材が光学的情報記録媒体の表面に衝突することを防止することができる。
【００８４】
前記距離制御部が前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御を開始した時点では、前記光学的情報記録媒体を停止する駆動部をさらに備えることが好ましい。この場合、集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御が開始された時点、すなわち集光部材と光学的情報記録媒体との距離を一定にする制御に切り替えられた瞬間においては、光学的情報記録媒体が停止されているので、光学的情報記録媒体の駆動による外乱が発生せず、集光部材が光学的情報記録媒体の表面に衝突することを確実に防止することができる。
【００８５】
前記光学的情報記録媒体は、複数の情報層を有することが好ましい。この場合、いずれの情報層も選択でき、かつその情報層に適切にフォーカスを保つことができるので、光学的情報記録媒体の記録容量を一層高めることができる。
【００８６】
前記近接場光のフォーカス位置を特定の一方向に変化させるように前記フォーカス位置変更部材を制御するフォーカス位置調整部と、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記情報層へのフォーカス状態を示す信号を計数する情報層計数部とをさらに備え、前記フォーカス制御部は、前記情報層計数部の計数結果に基づき、前記近接場光が前記複数の情報層のうち一の情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御することが好ましい。この場合、フォーカス位置が特定の一方向に移動される間に、近接場光が情報層にフォーカスされた回数が計数され、この計数結果に基づいて近接場光が複数の情報層のうち一の情報層にフォーカスされるので、複数の情報層のうちどの情報層にフォーカスさせるかを誤りなく判別することができる。
【００８７】
前記光学的情報記録媒体の各情報層は、同一のヘッダ情報を有することが好ましい。この場合、光学的情報記録媒体の各情報層が同一のヘッダ情報を有しているので、光学的情報記録媒体を容易に製造することができる。
【００８８】
本発明に係る光学的情報記録再生方法は、集光部材により生成された近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生方法であって、前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出するステップと、前記距離の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御するステップと、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更し、前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出し、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光を前記情報層にフォーカスするステップとを含む。
【００８９】
この方法によれば、光ディスク表面と情報層との距離が変動しても適切にフォーカスを保つことができるので、近接場光により安定した情報の記録及び再生が可能になる。
【００９０】
本発明に係る制御回路は、近接場光を用いて、情報層を有する光学的情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録再生装置に用いられる制御回路であって、前記近接場光が生成される領域からの戻り光を用いて、前記近接場光を生成するための集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を検出する距離検出回路と、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を制御する距離制御回路と、前記情報層からの反射光を用いて、前記情報層へのフォーカス状態を検出するフォーカス検出回路と、前記光学的情報記録媒体中における前記近接場光のフォーカス位置を変更するフォーカス位置変更部材を制御して、前記情報層に前記近接場光をフォーカスさせるフォーカス制御回路とを備え、前記距離制御回路は、前記距離検出回路の検出結果に基づき、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離を一定に制御し、前記集光部材と前記光学的情報記録媒体との距離が一定に制御された状態で、前記フォーカス検出回路は、前記フォーカス状態を検出し、前記フォーカス制御回路は、前記フォーカス状態の検出結果に基づき、前記近接場光が前記情報層にフォーカスするように前記フォーカス位置変更部材を制御する。
【００９１】
この制御回路によれば、光ディスク表面に局所的な凸凹があったり、光ディスク表面と情報層との距離が変動したりしても、情報層に対して適切にフォーカスを保つ光学的情報記録再生装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明に係る光学的情報記録再生装置及び光学的情報記録再生方法は、光ディスク表面に局所的な凸凹があったり、光ディスク表面と情報層との距離が変動したりしても、情報層に対して適切にフォーカスした状態を保つことができ、特に、近接場光を用いる光学的情報記録再生装置のフォーカス制御に関連するものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光学的情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施の形態１に係る光学的情報記録再生装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図１に示す実施の形態１において、情報層にフォーカスさせる動作を示す信号波形図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る光学的情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示す実施の形態２に係る光学的情報記録再生装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】図４に示す実施の形態２において、多層ディスクの情報層にフォーカスさせる動作を示す信号波形図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2008047741.tif 000016
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