(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的情報記録媒体から情報を再生する光学的情報再生装置であって、
近接場光を生成する集光部と、
前記集光部により生成される近接場光を用いて、前記光学的情報記録媒体の再生信号品質を測定する測定部と、
前記測定部における再生信号品質の測定結果に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を設定値として決定するギャップ長決定部と、
前記ギャップ長決定部において決定した設定値に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面とのギャップを制御するギャップ制御部とを備えることを特徴とする光学的情報再生装置。
【請求項２】
前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を光学的に検出して検出信号を出力する検出部をさらに備え、
前記ギャップ制御部は、前記検出信号を用いて前記ギャップを制御することを特徴とする請求項１に記載の光学的情報再生装置。
【請求項３】
前記測定部は、少なくとも２種類の異なるギャップ長で前記再生信号品質を測定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学的情報再生装置。
【請求項４】
前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を所定の長さまで短くしても、前記測定部により測定された前記再生信号品質の測定値が所定の品質条件を満たさない場合、前記光学的情報記録媒体の再生を停止する再生停止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再生装置。
【請求項５】
前記ギャップ長決定部は、前記ギャップ長と前記再生信号品質の測定値との関係が所定の関係になるギャップ長を前記設定値として決定す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再生装置。
【請求項６】
前記ギャップ長決定部は、前記再生信号品質の測定値が所定値となる最大のギャップ長を前記設定値として決定することを特徴とする請求項５に記載の光学的情報再生装置。
【請求項７】
前記ギャップ長決定部は、前記ギャップ長と前記再生信号品質の測定値との関係を示す特性曲線の接線の傾きが所定値となるギャップ長を前記設定値として決定することを特徴とする請求項５に記載の光学的情報再生装置。
【請求項８】
前記光学的情報記録媒体は、情報の追記又は書換が可能な媒体であり、
予め定められた記録パワー及び記録ストラテジでテスト信号を前記光学的情報記録媒体に記録するテスト記録部をさらに備え、
前記測定部は、前記光学的情報記録媒体から前記テスト信号を再生して前記再生信号品質を測定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再生装置。
【請求項９】
前記ギャップ制御部が前記ギャップを制御した後に、前記記録パワーを目標値に設定する記録パワー設定部をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の光学的情報再生装置。
【請求項１０】
前記ギャップ制御部が前記ギャップを制御した後に、前記記録ストラテジを目標値に設定する記録ストラテジ設定部をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の光学的情報再生装置。
【請求項１１】
光学的情報記録媒体から情報を再生する光学的情報再生方法であって、
集光部により生成される近接場光を用いて、前記光学的情報記録媒体の再生信号品質を測定するテスト再生工程と、
前記テスト再生工程における再生信号品質の測定結果に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を設定値として決定するギャップ長決定工程と、
前記ギャップ長決定工程において決定した設定値に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面とのギャップを制御するギャップ制御工程とを含むことを特徴とする光学的情報再生方法。
【請求項１２】
近接場光を生成する集光部を備え、光学的情報記録媒体から情報を再生する光学的情報再生装置に用いられる集積回路であって、
前記集光部により生成される近接場光を用いて、前記光学的情報記録媒体の再生信号品質を測定する測定回路と、
前記測定回路における再生信号品質の測定結果に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を設定値として決定するギャップ長決定回路と、
前記ギャップ長決定回路において決定した設定値に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面とのギャップを制御するギャップ制御回路とを備えることを特徴とする集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的情報記録媒体から光学的に情報を再生する光学的情報再生装置及び光学的情報再生方法、並びに該装置に用いられる集積回路に関するものであり、特に、近接場光を用いる光学的情報再生装置の制御に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学的情報記録媒体である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。
【０００３】
近接場光を発生させるための集光手段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（以下ではＳＩＬと呼ぶ）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。
【０００４】
ＳＩＬを用いた光学系では、ＳＩＬと光ディスクの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の表面との距離は約１ｍｍであるが、ＳＩＬの場合では、ＳＩＬの出射面と光ディスクの表面との距離をおよそ１００ｎｍ以下にする必要がある。ＳＩＬの出射面と光ディスクの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する（すなわちクラッシュする）おそれがある。したがって、ＳＩＬの出射面と光ディスクの表面との距離を一定に保つ制御が必要になる。
【０００５】
このような制御を実現するために、ギャップサーボと呼ばれる方法が提案された。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のうち、特定の偏光成分の光量を検出し、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アクチュエータにより能動的に調整する。これにより、ＳＩＬの出射面と光ディスクの表面との距離（すなわちギャップ）を制御するものである（以下ではこの開示を従来例と呼ぶ）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第０３／０２１５８３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例に開示されている技術では、以下のことが考慮されていないことによる課題を有していた。
【０００８】
第１に、光ディスクの再生特性の良否及びクラッシュの確率が、ギャップの長さ（以下ではギャップ長と呼ぶ）に対して敏感に依存することである。ギャップ長を短く設定すると、ＳＩＬから出射する光のうち光ディスクに入射する光の比率（すなわち結合効率）が高くなる。その結果、光ディスクからの再生信号のＳ／Ｎ（信号対雑音比）が高くなって、再生信号品質が向上する。
【０００９】
一方、ギャップ長が短くなると、光ディスクの表面形状に変動がある場合や、光ディスクの回転時に面ぶれが発生した場合に、ＳＩＬが光ディスクに衝突する確率が高くなる。そのため、従来例では、クラッシュの確率を低くしながら、再生信号品質を高くすることができないという課題を有していた。
【００１０】
第２に、光ディスクの表面形状や記録ピット（又は記録マーク）の光学特性には、個体差が存在することである。そのため、すべての光ディスクに対してギャップ長を等しく設定すると、光ディスクによっては、クラッシュする確率が高くなったり、再生信号品質が不足したりするという課題を有していた。
【００１１】
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形状や光学特性に個体差がある場合でも、クラッシュの確率を低くしながら、再生信号品質を高くすることができる光学的情報再生装置、光学的情報再生方法及び集積回路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】
【００１２】
本発明の一局面に従う光学的情報再生装置は、光学的情報記録媒体から情報を再生する光学的情報再生装置であって、近接場光を生成する集光部と、前記集光部により生成される近接場光を用いて、前記光学的情報記録媒体の再生信号品質を測定する測定部と、前記測定部における再生信号品質の測定結果に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を設定値として決定するギャップ長決定部と、前記ギャップ長決定部において決定した設定値に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面とのギャップを制御するギャップ制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
上記の光学的情報再生装置によれば、光学的情報記録媒体の表面形状や光学特性に個体差がある場合でも、クラッシュの確率を低くしながら、再生信号品質を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る光学的情報再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】前記実施形態に係る光学的情報再生装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】前記実施形態において、ギャップ長とジッタとの関係及びギャップ長を求める方法を説明する図である。
【図４】前記実施形態において、ギャップ長とジッタとの関係及びギャップ長を求める別の方法を説明する図である。
【図５】前記実施形態において、ギャップ長とジッタとの関係及びギャップ長を求める別の方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施例に係るギャップ長とジッタとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【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再生装置の構成を、図１を用いて説明する。以下では、光学的情報記録媒体が追記型又は書換型の媒体であり、光学的情報再生装置が光学的に情報を記録及び再生する場合を例に挙げて説明している。なお、本発明が適用される光学的情報再生装置は、この例に特に限定されず、光学的に情報を再生するのみの光学的情報再生装置であってもよい。
【００１７】
図１に示す光学的情報再生装置は、光ヘッド２、システム制御回路１７、スピンドルモーター１８、回転制御回路１９、レーザ駆動回路２０、再生信号処理回路２１、信号品質測定回路２２、ギャップ長検出回路２３、及びギャップ制御回路２４を備える。光ヘッド２は、レーザ３、コリメータレンズ４、偏光ビームスプリッタ５、ビームスプリッタ６、４分の１波長板７、集光部８、検出レンズ１３、１５及びディテクタ１４、１６を備える。
【００１８】
図１において、１は光学的情報記録媒体である光ディスクを示し、光ヘッド２には以下の部材から構成される往路光学系が含まれる。レーザ３は、レーザ光の光源となる。コリメータレンズ４は、出射されたレーザ光を平行光に変換する。偏光ビームスプリッタ５は、コリメータレンズ４からのレーザ光を透過し、光ディスク１からの反射光を分離する。ビームスプリッタ６は、偏光ビームスプリッタ５からのレーザ光を透過し、近接場光が生成される領域からの戻り光を分離する。４分の１波長板７は、直線偏光を円偏光に変換する。
【００１９】
また、集光部８は、近接場光を発生させるための部材であり、集光レンズ９とＳＩＬ１０との２枚のレンズから構成されている。ＳＩＬ１０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の表面に正対する。集光レンズ９とＳＩＬ１０とは、レンズホルダー１１により一体に固定され、レンズホルダー１１にアクチュエータ１２が取り付けられている。このアクチュエータ１２が集光レンズ９及びＳＩＬ１０を光軸方向に動かすことにより、光ディスク１の表面とＳＩＬ１０の出射面とのギャップを調整することができる。
【００２０】
次に、光ディスク１からディテクタ１４、１６に至る復路光学系について説明する。
【００２１】
ビームスプリッタ６で反射された復路光は、検出レンズ１３で集光されてディテクタ１４に入射する。このディテクタ１４に入射する光の光量は、近接場光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、ＳＩＬ１０とディスク１の表面とのギャップ長に依存して変化する。
【００２２】
具体的には、ＳＩＬ１０と光ディスク１の表面とが完全に接している場合は、ＳＩＬ１０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、ＳＩＬ１０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、ＳＩＬ１０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。
【００２３】
上記２つの場合の中間では、ＳＩＬ１０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、ＳＩＬ１０により近接場光が生成されている状態であれば、ディテクタ１４に入射する光の光量を検出することで、ＳＩＬ１０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。
【００２４】
また、偏光ビームスプリッタ５で反射された復路光は、検出レンズ１５で集光されてディテクタ１６に入射する。このディテクタ１６に入射する光の光量は、光ディスク１からの反射光の光量に対応している。
【００２５】
次に、図１に示す光学的情報再生装置の電気系及び制御系について説明する。
【００２６】
システム制御回路１７は、本実施の形態における記録再生装置の全体をコントロールする回路である。システム制御回路１７は、ギャップ長決定回路１７ａ、記録パワー設定回路１７ｂ、記録ストラテジ設定回路１７ｃ、再生停止回路１７ｄ及びその他の制御回路（図示省略）を備える。
【００２７】
スピンドルモーター１８は、光ディスク１を回転させるモーターであり、システム制御回路１７の制御の下、回転制御回路１９により回転／停止や回転数が制御される。
【００２８】
レーザ駆動回路２０は、レーザ３からのレーザ照射／消灯及び照射時のパワーを制御する。また、光ディスク１が、情報の追記又は書換が可能な光学的情報記録媒体である場合、レーザ駆動回路２０は、システム制御回路１７により制御され、予め定められた記録パワー及び記録ストラテジでテスト信号を光ディスク１に記録する。
【００２９】
記録パワー設定回路１７ｂは、ギャップ制御回路２４がギャップを制御した後に、レーザ駆動回路２０の記録パワーを目標値である最適値に設定する。記録ストラテジ設定回路１７ｃは、ギャップ制御回路２４がギャップを制御した後に、レーザ駆動回路２０の記録ストラテジを目標値である最適値に設定する。なお、記録パワー設定回路１７ｂ、記録ストラテジ設定回路１７ｃ、及び再生停止回路１７ｄは、必要に応じて、省略しても良い。
【００３０】
再生信号処理回路２１は、ディテクタ１６で受光した光量を電気信号（電圧値）に変換し、光ディスク１に記録されている情報を復号できるようにイコライズ（波形等化）や２値化処理を行い、再生信号を生成する回路である。信号品質測定回路２２は、再生信号の品質（例えば、ジッタ、エラーレート）の良否を測定する回路である。
【００３１】
ギャップ長決定回路１７ａは、信号品質測定回路２２における再生信号品質の測定結果に基づいて、集光部８と光ディスク１の表面との間のギャップ長を設定値として決定する。
【００３２】
ギャップ長検出回路２３は、ディテクタ１４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。ギャップ制御回路２４は、システム制御回路１７により制御され、ギャップ長検出回路２３からの電気信号が一定値になるようにアクチュエータ１２の駆動電流を変化させて、ＳＩＬ１０と光ディスク１の表面とのギャップ長を一定値に保つようサーボ制御する回路である。
【００３３】
再生停止回路１７ｄは、集光部８と光ディスク１の表面との間のギャップ長を所定の長さまで短くしても、信号品質測定回路２２による再生信号品質の測定値が所定の品質条件を満たさない場合、光ディスク１の再生を停止する。
【００３４】
なお、図１は本実施の形態における動作を説明するために必要な構成のみを図示したものであり、トラッキングサーボを制御する回路や記録パルスの波形を生成する回路等は、図示していない。実際の再生装置では、これらの回路が必要に応じて追加される。
【００３５】
また、上記の信号品質測定回路２２、ギャップ長決定回路１７ａ及びギャップ制御回路２４は、半導体集積回路から構成することができ、必要に応じて、記録パワー設定回路１７ｂ、記録ストラテジ設定回路１７ｃ、再生停止回路１７ｄ等の他の回路も併せて集積回路として構成するようにしてもよい。また、システム制御回路１７は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）で所定のプログラムを実行することにより、ギャップ長決定回路１７ａ、記録パワー設定回路１７ｂ、記録ストラテジ設定回路１７ｃ、再生停止回路１７ｄ等の機能を実行するようにしてもよい。
【００３６】
（実施の形態１の動作）
次に、図１のブロック図及び図２のフローチャートを用いて、本実施の形態の光学的情報再生装置の動作について説明する。
【００３７】
図２のフローチャートにおける「スタート」の状態は、例えば、光学的情報再生装置が起動した直後の状態、光学的情報再生装置がスタンバイ（待機）状態から復帰した直後の状態、光ディスク１が光学的情報再生装置に挿入（すなわち、ロード）された直後の状態、情報の記録再生に先立って光学的情報再生装置が光ディスク１の表面に付着した異物を除去した直後の状態、などがある。
【００３８】
スタート後、ヘッド移動工程ステップ２０１（以下、Ｓ２０１のように略記する）において、システム制御回路１７は、所定のフィードモーター及び所定のアクチュエータ（図示省略）を用いて、光ヘッド２を光ディスク１のテスト領域がある半径位置に移動させる。
【００３９】
ここで、テスト領域としては、光ディスク１上の種々の領域を用いることができ、例えば、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）と同様に、光ディスク１が書換型ディスクの場合、その内周及び／又は外周の管理領域に隣接する領域をテスト領域として用いたり、光ディスク１が再生専用型ディスクの場合、データ領域をテスト領域として用いたりしてもよい。また、より高精度に再生信号品質を測定するためには、光ディスク１の最内周トラックに近い内周側、例えば、最内周トラック位置又はその近傍領域にテスト領域を設けることが好ましい。その理由は、一般的に光ディスクは外周の方が面ぶれなどの擾乱要因を持ちやすいからである。
【００４０】
次に、照射工程Ｓ２０２において、システム制御回路１７は、レーザ駆動回路２０に対して、再生時のレーザパワーの値（これを再生パワーと呼ぶ）で、レーザ３の発光を開始するように設定する信号を送る。この信号に従って、レーザ駆動回路２０は、レーザ３を再生パワーで発光させる。
【００４１】
次に、ギャップ長仮制御工程Ｓ２０３において、システム制御回路１７のギャップ長決定回路１７ａは、ギャップ制御回路２４に対して、近接場光による記録及び／又は再生が可能な所定の距離に、集光部８（すなわちＳＩＬ１０）と光ディスク１の表面とのギャップを制御するよう設定する。もしＳＩＬ１０と光ディスク１の表面とのギャップが十分離れている場合には、ギャップ制御回路２４は、集光部８を光ディスク１の表面に接近させ、所定の距離に達した時点で、その距離を一定に保つように制御する。逆に、ＳＩＬ１０と光ディスク１の表面とのギャップが所定の距離より短い（又はＳＩＬ１０と光ディスク１の表面とが接触している）場合には、ギャップ制御回路２４は、集光部８を光ディスク１の表面に対し離間させて、所定の距離に達した時点でそのギャップ長を一定に保つように制御する。
【００４２】
前述のように、ディテクタ１４に入射する光の光量を検出することで、ＳＩＬ１０と光ディスク１の表面との距離を検出することが可能である。ギャップ長検出回路２３は、ディテクタ１４に入射した光の光量を電気信号に変換する。ギャップ制御回路２４は、このギャップ長検出回路２３からの電気信号をもとにギャップを制御する。言い換えれば、ギャップは、ディテクタ１４に入射した光（すなわち戻り光）の光量という光学的手段に基づく、検出信号を用いて制御することになる。
【００４３】
例えば、ギャップ制御回路２４は、ギャップ長決定回路１７ａの指示に従い、ＳＩＬ１０と光ディスク１の表面とが十分離間している状態からＳＩＬ１０を光ディスク１に順次接近させ、戻り光の光量が低下し始める点を上記の所定の距離として設定し、その距離を一定に保つようにアクチュエータ１２を制御することが好ましい。
【００４４】
次に、回転工程Ｓ２０４において、システム制御回路１７が回転制御回路１９に対しスピンドルモーター１８の回転数を設定する信号を送る。この信号に従って、回転制御回路１９は、光ディスク１を所定の回転数で回転させる。
【００４５】
次に、テスト信号記録工程Ｓ２０５において、システム制御回路１７の記録パワー設定回路１７ｂ及び／又は記録ストラテジ設定回路１７ｃは、レーザ駆動回路２０に対して、予め定められた記録パワー及び／又は記録ストラテジでレーザ３を駆動するように設定する信号を送る。この信号に従って、レーザ駆動回路２０は、レーザ３の発光光量を変調させる。これにより、テスト信号の記録が実施される。テスト信号の記録が終了した後、システム制御回路１７は、レーザ３を再生パワーで発光させ、光ヘッド２をテスト記録したトラックに戻す。ここで、記録パワー設定回路１７ｂ及び／又は記録ストラテジ設定回路１７ｃ並びにレーザ駆動回路２０がテスト記録部の一例に相当する。
【００４６】
次に、テスト再生工程Ｓ２０６において、ディテクタ１６は、テスト記録したトラックからの反射光量を検出して電気信号に変換し、再生信号処理回路２１は、イコライズ・２値化等の信号処理を施し、再生信号を生成する。信号品質測定回路２２は、再生信号の品質の良否を測定する。この品質を表す値には、例えば、ジッタ、ビットエラーレート、シンボルエラーレート、振幅、変調度、分解能、ＣＮ比の値や、これらの値と相関のある指標値などがある。
【００４７】
次に、終了判定工程Ｓ２０７において、システム制御回路１７のギャップ長決定回路１７ａは、ギャップ長の設定値を決定するに足るテスト再生を終了したかどうかを判定する。終了していない場合には、ギャップ長変化工程Ｓ２０８において、ギャップ長決定回路１７ａは、先にテスト記録／再生を行ったときのギャップ長とは異なるギャップ長に設定して、再度Ｓ２０５及びＳ２０６を実施する。
【００４８】
Ｓ２０５〜Ｓ２０８のループにより、テスト記録／再生は少なくとも２回実施することが望ましい。言い換えれば、テスト記録／再生は、少なくとも２種類の異なるギャップ長で実施することが望ましい。この理由は、ギャップ長と再生信号品質との関係を特性曲線（又は直線）としてプロットすることができるので、ギャップ長の設定値を決定することが容易になるからである。
【００４９】
次に、ギャップ長決定工程Ｓ２０９において、システム制御回路１７のギャップ長決定回路１７ａは、テスト再生の結果得られたギャップ長と再生信号品質との関係に基づいて、光ディスク１に対して最適な、ギャップ長の設定値を決定する。設定値を決定する方法には、例えば、所定の再生信号品質が得られる範囲内で最大のギャップ長を設定値とする手法がある。図３を用いてこの方法を説明する。
【００５０】
図３は、４種類の異なるギャップ長でテスト再生を実施し、再生信号品質の測定値としてジッタを用いた場合の、ギャップ長と再生信号品質との関係を示す図である。
【００５１】
所望の再生信号品質を示す値としてジッタのしきい値Ｊｔｈが予め規定されており、ギャップ長決定回路１７ａは、４種類の異なるギャップ長におけるジッタの測定が終了した後、ジッタがＪｔｈ以下となる範囲内で最大となるギャップ長Ｇｓｅｔを、ギャップ長の設定値とする。このようにすれば、ギャップ長をできるだけ大きくしながら（すなわち、クラッシュの確率をできるだけ低くしながら）所望の再生信号品質で情報を再生することができる。
【００５２】
ここで、ジッタのしきい値Ｊｔｈとしては、許容可能なジッタ値Ｊｒｅｆをそのまま用いたり、所定のマージンを考慮するため、許容可能なジッタ値Ｊｒｅｆに所定の係数（１以下の値、例えば、０．８）を乗算した値を用いたりしてもよい。また、ギャップ長の設定値として、ジッタがＪｔｈ以下となる範囲内で最大となるギャップ長に所定の係数（１以下の値、例えば、０．８）を乗算した値を用いたりしてもよい。
【００５３】
また、図３に示す例では、４種類の異なるギャップ長で再生信号品質を測定したが、この例に特に限定されず、３種類又は５種類以上の異なるギャップ長で再生信号品質を測定してもよい。
【００５４】
また、ギャップ長の間隔としては、均等間隔、順次広くなるような間隔、又は順次狭くなるような間隔等の種々の間隔を用いることができ、また、最初は粗い間隔で再生信号品質を測定した後、ジッタのしきい値Ｊｔｈ付近を細かい間隔で再生信号品質を測定し、この高精度な測定結果からジッタがＪｔｈ以下となる範囲内で最大となるギャップ長Ｇｓｅｔをギャップ長の設定値とする等の種々の変更が可能である。
【００５５】
また、異なるギャップ長で再生信号品質を順次測定し、ジッタがＪｔｈ以下となったときに、そのギャップ長を設定値とし、再生信号品質の測定を終了するようにしてもよい。この場合、再生信号品質の測定を短時間で完了することができる。
【００５６】
次に、ギャップ制御工程Ｓ２１０において、システム制御回路１７のギャップ長決定回路１７ａは、ギャップ制御回路２４に対して、集光部８（すなわちＳＩＬ１０）と光ディスク１の表面とのギャップを、設定値として決定したギャップ長に制御するよう設定する。ギャップ制御回路２４は、ギャップ長決定回路１７ａの指示に従い、設定値として決定されたギャップ長に保つようにアクチュエータ１２を制御する。
【００５７】
次に、シーク工程Ｓ２１１において、システム制御回路１７は、光ヘッド２の半径位置を、光ディスク１のデータ領域内の半径位置に移動させる。この工程は、光ディスク１に記録されたアドレス情報を再生しながら、所定のアドレスに移動するものであっても良い。
【００５８】
最後に、記録再生工程Ｓ２１２において、光学的情報再生装置は、光ディスク１に対して情報を記録／再生することになる。
【００５９】
以上の工程により、本実施の形態では、光ディスク１の個体に応じて最適なギャップ長を決定することができるので、ＳＩＬ１０がクラッシュして光ディスク１にダメージを与える可能性を低減できる。また、再生信号品質を向上させ、正確な情報の再生を可能とするという特別の効果を奏する。
【００６０】
なお、本実施の形態では、ギャップ長仮制御工程Ｓ２０３及び／又はギャップ制御工程Ｓ２１０は、光学的手段に基づく検出信号を用いてギャップを制御するものとしたが、空気流による浮上など、光学的手段によらない方法で制御するものであっても良い。ただし、光学的手段に基づく検出信号を用いる方が、検出信号を直接的にギャップの制御に用いることができるので、制御を容易に行うことができる点でより好ましい。
【００６１】
また、システム制御回路１７は、ギャップ長を所定の長さ（クラッシュする確率が極めて高くなる長さ）まで短くしても、再生信号品質の測定値が所定値を上回る場合に、光ディスク１の再生を停止する再生停止回路１７ｄを含むことが好ましい。例えば、テスト再生工程Ｓ２０６において、ギャップ長を所定の長さまで短くしても、再生信号品質の測定値が所定値を上回る場合に、再生停止回路１７ｄが光ディスク１の再生を停止することができるので、クラッシュにより光ディスク１にダメージを与えるのを防ぐことができるので、より好ましい。
【００６２】
また、本実施の形態では、ギャップ長決定工程Ｓ２０９により、所定の再生信号品質が得られる範囲内で最大のギャップ長を設定値とするものとしたが、ギャップ長と再生信号品質の測定値との関係を示す特性曲線の接線の傾きが所定値となるギャップ長を設定値とするものであっても、設定値を容易に決めることができる。図４を用いてこの方法を説明する。
【００６３】
図４は、図３と同様に、４種類の異なるギャップ長でテスト再生を実施し、再生信号品質の測定値としてジッタを用いた場合の、ギャップ長と再生信号品質との関係を示す図である。ギャップ長決定回路１７ａは、４種類の異なるギャップ長におけるジッタの測定が終了した後、４個の測定点の間を曲線で補間して、曲線の接線の傾き（ｄＪ／ｄＧ）を算出し、傾きが所定値ａ以下となる範囲内で最大となるギャップ長Ｇｓｅｔを、ギャップ長の設定値とする。ギャップ長が小さくなればなるほど、再生信号品質の向上量は小さくなって飽和値に近づくので、このようにすれば、ギャップ長をできるだけ大きくしながら、光ディスク１から可能な限り高い再生信号品質で情報を再生することができる。なお、ギャップ長の設定値としては、傾きが所定値ａ以下となる範囲内で最大となるギャップ長に所定の係数（１以下の値、例えば、０．８）を乗算した値を用いたりしてもよい。
【００６４】
ここで、図４に示す例でも、４種類の異なるギャップ長で再生信号品質を測定したが、この例に特に限定されず、３種類又は５種類以上の異なるギャップ長で再生信号品質を測定してもよい。
【００６５】
また、ギャップ長の間隔としては、均等間隔、順次広くなるような間隔、又は順次狭くなるような間隔等の種々の間隔を用いることができ、また、最初は粗い間隔で再生信号品質を測定して補間曲線を作成した後、傾きが所定値ａとなるギャップ長付近を細かい間隔で再生信号品質を測定して補間曲線を作成し、この高精度な補間曲線から傾きが所定値ａ以下となる範囲内で最大となるギャップ長Ｇｓｅｔをギャップ長の設定値とする等の種々の変更が可能である。
【００６６】
また、異なるギャップ長で再生信号品質を測定する毎に、測定点を補間する補間曲線を作成し、傾きが所定値ａ以下となったときに、そのギャップ長を設定値とし、再生信号品質の測定を終了するようにしてもよい。この場合、再生信号品質の測定を短時間で完了することができる。
【００６７】
なお、光ディスク１の表面状態が悪い場合や、面ぶれや偏心が大きい場合には、図５に示すように、ギャップ長とジッタとの関係が極小値（すなわち、（ｄＪ／ｄＧ）＝０）を持つことがあり得る。このような場合には、ジッタが極小値となるギャップ長Ｇｓｅｔを設定値としても良い。また、ギャップ長とジッタとの関係において複数の極小値が存在する場合、最も長いギャップ長を設定値としても良い。
【００６８】
また、システム制御回路１７は、ギャップ制御回路２４がギャップを制御した後に、レーザ駆動回路２０の記録パワーを目標値である最適値に設定する記録パワー設定回路１７ｂ、及び／又は、ギャップ制御回路２４がギャップを制御した後に、レーザ駆動回路２０の記録ストラテジを目標値である最適値に設定する記録ストラテジ設定回路１７ｃを含むことが好ましい。
【００６９】
例えば、ギャップ制御工程Ｓ２１０において、ギャップ制御回路２４がギャップを制御した後に、記録再生工程Ｓ２１２において、記録パワー設定回路１７ｂ及び／又は記録ストラテジ設定回路１７ｃが記録パワー及び／又は記録ストラテジを最適値に設定し、レーザ駆動回路２０は、最適な記録パワー及び／又は最適な記録ストラテジでレーザ３を駆動することができる。この場合、記録パワーや記録ストラテジをより正確に決定することができる。
【００７０】
また、上記の記録パワー及び／又は記録ストラテジを最適値に設定した後に、テスト信号記録工程Ｓ２０５〜ギャップ長決定工程Ｓ２０９を再度実行するようにしても良い。この場合、最適な記録パワー及び／又は記録ストラテジで記録されたテスト信号を再生して再生信号品質をより高精度に測定することができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、光学的情報記録媒体が追記型又は書換型の場合について説明したが、再生専用型であってもよい。この場合、テスト信号記録工程Ｓ２０５を省略して、予めテスト領域に記録されたテスト信号を再生することで、再生信号品質を測定することができる。又は、データ領域に予め記録された情報を再生することで、再生信号品質を測定するものであっても良く、この場合には、ヘッド移動工程Ｓ２０１を省略することができる。さらに、記録再生工程Ｓ２１２において、情報を記録する工程も不要である。
【００７２】
また、本実施の形態では、集光部８としてＳＩＬ１０を含むものを用いている。これは、ＮＡを高めることで微小スポットが得られ、高密度の記録及び／又は再生ができる利点があるためである。この集光部としては、集光部の表面を光ディスク１の表面に対して数ｎｍ〜数１００ｎｍに近接させ、近接場光により情報を記録及び／又は再生する他の手段（例えば、光ファイバープローブ）であってもかまわない。
【００７３】
（実施例）
以下では、本発明の実施の形態の効果について、より具体的な実験結果に基づいて説明する。
【００７４】
光ディスク１の基板として、スパイラル状のトラック（溝）を形成したポリカーボネート基板を用いた。溝の間隔は２５０ｎｍ、溝の深さは２０ｎｍである。この基板上に書換型の相変化記録層を含む薄膜層をスパッタリング法により形成した。この薄膜層は４層構造で、基板側からＡｇ合金層、ＺｎＳ−ＳｉＯ２誘電体層、ＧｅＳｂＴｅ相変化記録層、ＺｎＳ−ＳｉＯ２誘電体層の順で積層した。このような製造方法により、相変化記録層の膜厚を異ならせた、ディスクＡ及びディスクＢの２枚を準備した。各層の膜厚は表１に示すとおりである。
【００７５】
【表１】
0005394408.tif 000002
【００７６】
一方、レーザ３の発振波長は４０５ｎｍである。ＳＩＬ１０のレンズは半球状のものを用いた。集光レンズ９とＳＩＬ１０とによるＮＡは１．８４とした。
【００７７】
また、アクチュエータ１２、スピンドルモーター１８、回転制御回路１９、レーザ駆動回路２０、及び再生信号処理回路２１は、ファーフィールド光を用いる（すなわち近接場光を用いない）光ディスク評価機のものを流用した。ギャップ長検出回路２３とギャップ制御回路２４については、上の実施の形態１で述べた方法に基づき作製した。信号品質測定回路２２としては、測定器であるタイムインターバルアナライザを用いることで代用した。
【００７８】
なお、図１で図示していないが、本実施例では、トラッキングサーボを制御する光学系及び回路、情報を再生するための光学系及び回路、記録パルスの波形を生成する回路も用いている。これらについても、ファーフィールド光を用いる光ディスク評価機のものを流用した。
【００７９】
上記のようにして作成したディスクＡ及びディスクＢのそれぞれについて、ギャップ長を２０ｎｍ、３０ｎｍ、４０ｎｍ、５０ｎｍの４種類に設定してギャップサーボを動作させ、ランダム信号を記録再生して再生信号のジッタを測定した。ここで、記録再生時の線速度を２．５ｍ／ｓ、チャネルクロック周期Ｔｗを１５ｎｓとした。レーザ３の記録パワーは５．０ｍＷ、消去パワー（バイアスパワー）は２．０ｍＷ、再生パワーは０．２ｍＷとした。また、許容可能なジッタのしきい値Ｊｔｈは１０％とした。
【００８０】
ディスクＡ及びディスクＢそれぞれのギャップ長とジッタの関係を図６に示す。ディスクＢは、ディスクＡと比較して、同じギャップ長でも良好なジッタが得られた。ジッタのしきい値Ｊｔｈ１０％に対応するギャップ長は、ディスクＡで３２ｎｍ、ディスクＢで４０ｎｍとなる。
【００８１】
次に、各ディスクでギャップ長を３２ｎｍ及び４０ｎｍに設定して、半径３０ｍｍから３５ｍｍまでのトラックを１００００回繰り返し再生し、クラッシュした回数を測定した。その測定結果を表２に示す。
【００８２】
【表２】
0005394408.tif 000003
【００８３】
表２の結果から、いずれのディスクでも、ギャップ長を小さく設定した方がクラッシュする確率が高いことがわかった。
【００８４】
これらのことから、ディスクＡではギャップ長を３２ｎｍに設定し、ディスクＢでは４０ｎｍと設定することで、ジッタが許容可能な値を満足する範囲内で、クラッシュする確率を最小にできる効果が得られることがわかった。
【００８５】
もし、従来のようにディスクの個体差を考慮せずに、ギャップ長を一定値に設定する方法であれば、このような効果を奏することはできない。その理由は、ギャップ長を３２ｎｍの一定値とした場合、ディスクＢでクラッシュする確率を最小にできず、４０ｎｍの一定値とした場合、ディスクＡはジッタの許容範囲を外れてしまうからである。
【００８６】
なお、上記の実施例では、基板上に薄膜層を積層した状態の光ディスク１を用いたが、薄膜層の上に保護層を設けたものであっても良い。
【００８７】
また、上記の記録条件、再生条件等は上述の実施例で示したものに限るわけではなく、装置や媒体の特性に応じて適切なものを設定することが可能である。
【００８８】
また、上記の実施例では、書換型の光学的情報記録媒体の記録材料として相変化材料を用いたが、それに限るものではなく、追記型の色素材料や光磁気材料等、記録マークを形成する媒体であれば、いずれも適用することができる。さらに再生専用型の場合、記録ピットを形成する媒体であれば、いずれも適用することができる。
【００８９】
さらに、上記の光学的情報再生方法及び光学的情報再生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、半導体素子でも、上述と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
上記の実施の形態から本発明について要約すると、以下のようになる。即ち、本発明に係る光ディスク装置は、光学的情報記録媒体から情報を再生する光学的情報再生装置であって、近接場光を生成する集光部と、前記集光部により生成される近接場光を用いて、前記光学的情報記録媒体の再生信号品質を測定する測定部と、前記測定部における再生信号品質の測定結果に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を設定値として決定するギャップ長決定部と、前記ギャップ長決定部において決定した設定値に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面とのギャップを制御するギャップ制御部とを備える。
【００９１】
この装置によれば、光学的情報記録媒体に応じて個別に最適なギャップ長を設定することができるので、クラッシュの確率を低くしながら再生信号品質を高くすることができる。すなわち、集光部がクラッシュして光学的情報記録媒体にダメージを与える可能性を低減できるとともに、再生信号品質を向上させ、正確な情報の再生が可能となる。
【００９２】
上記光学的情報再生装置は、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を光学的に検出して検出信号を出力する検出部をさらに備え、前記ギャップ制御部は、前記検出信号を用いて前記ギャップを制御することが好ましい。
【００９３】
この場合、ギャップ制御部が光学的手段に基づく検出信号を用いてギャップを制御しているので、ギャップ長の検出が容易となる。
【００９４】
前記測定部は、少なくとも２種類の異なるギャップ長で前記再生信号品質を測定することが好ましい。
【００９５】
この場合、テスト再生を行う測定部が少なくとも２種類の異なるギャップ長で再生信号品質を測定しているので、最適なギャップ長を容易に決定することができる。
【００９６】
上記光学的情報再生装置は、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を所定の長さまで短くしても、前記測定部により測定された前記再生信号品質の測定値が所定の品質条件を満たさない場合、前記光学的情報記録媒体の再生を停止する再生停止部をさらに備えることが好ましい。
【００９７】
この場合、ギャップ長を所定の長さまで短くしても、例えば、再生信号品質の測定値が所定値を上回る場合、光学的情報記録媒体の再生を停止しているので、クラッシュにより光学的情報記録媒体にダメージを与えることを防ぐことができる。
【００９８】
前記ギャップ長決定部は、前記ギャップ長と前記再生信号品質の測定値との関係が所定の関係になるギャップ長を前記設定値として決定することが好ましく、また、前記ギャップ長決定部は、前記再生信号品質の測定値が所定値となる最大のギャップ長を前記設定値として決定することがより好ましく、又は、前記ギャップ長決定部は、前記ギャップ長と前記再生信号品質の測定値との関係を示す特性曲線の接線の傾きが所定値となるギャップ長を前記設定値として決定することがより好ましい。いずれも、最適なギャップ長を容易に決定することができる。
【００９９】
前記光学的情報記録媒体は、情報の追記又は書換が可能な媒体であり、上記光学的情報再生装置は、予め定められた記録パワー及び記録ストラテジでテスト信号を前記光学的情報記録媒体に記録するテスト記録部をさらに備え、前記測定部は、前記光学的情報記録媒体から前記テスト信号を再生して前記再生信号品質を測定することが好ましい。
【０１００】
この場合、光学的情報記録媒体の記録特性に応じて個別に最適なギャップ長を設定することができる。
【０１０１】
上記光学的情報再生装置は、前記ギャップ制御部が前記ギャップを制御した後に、前記記録パワーを目標値に設定する記録パワー設定部をさらに備えることが好ましい。
【０１０２】
この場合、ギャップ制御部がギャップを制御した後に、記録パワーを目標値に設定しているので、記録パワーを正確に決定することができる。
【０１０３】
上記光学的情報再生装置は、前記ギャップ制御部が前記ギャップを制御した後に、前記記録ストラテジを目標値に設定する記録ストラテジ設定部をさらに備えることが好ましい。
【０１０４】
この場合、ギャップ制御部がギャップを制御した後に、記録ストラテジを目標値に設定しているので、記録ストラテジを正確に決定することができる。
【０１０５】
本発明に係る光学的情報再生方法は、光学的情報記録媒体から情報を再生する光学的情報再生方法であって、集光部により生成される近接場光を用いて、前記光学的情報記録媒体の再生信号品質を測定するテスト再生工程と、前記テスト再生工程における再生信号品質の測定結果に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を設定値として決定するギャップ長決定工程と、前記ギャップ長決定工程において決定した設定値に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面とのギャップを制御するギャップ制御工程とを含む。
【０１０６】
この方法によれば、光学的情報記録媒体に応じて個別に最適なギャップ長を設定することができるので、クラッシュの確率を低くしながら、再生信号品質を高くすることができる。
【０１０７】
前記ギャップ制御工程は、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を光学的に検出した検出信号を用いて前記ギャップを制御することが好ましい。
【０１０８】
この場合、光学的手段に基づく検出信号を用いてギャップを制御しているので、ギャップ長の検出が容易となる。
【０１０９】
前記テスト再生工程は、少なくとも２種類の異なるギャップ長で前記再生信号品質を測定する工程を含むことが好ましい。
【０１１０】
この場合、テスト再生工程において少なくとも２種類の異なるギャップ長で再生信号品質を測定しているので、最適なギャップ長を容易に決定することができる。
【０１１１】
上記光学的情報再生方法は、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を所定の長さまで短くしても、前記テスト再生工程において測定された前記再生信号品質の測定値が所定の品質条件を満たさない場合、前記光学的情報記録媒体の再生を停止する再生停止工程をさらに含むことが好ましい。
【０１１２】
この場合、ギャップ長を所定の長さまで短くしても、例えば、再生信号品質の測定値が所定値を上回る場合、光学的情報記録媒体の再生を停止しているので、クラッシュにより光学的情報記録媒体にダメージを与えることを防ぐことができる。
【０１１３】
前記ギャップ長決定工程は、前記ギャップ長と前記再生信号品質の測定値との関係が所定の関係になるギャップ長を前記設定値として決定する工程を含むことが好ましく、また、前記ギャップ長決定工程は、前記再生信号品質の測定値が所定値となる最大のギャップ長を前記設定値として決定する工程を含むことがより好ましく、又は、前記ギャップ長決定工程は、前記ギャップ長と前記再生信号品質の測定値との関係を示す特性曲線の接線の傾きが所定値となるギャップ長を前記設定値として決定する工程を含むことがより好ましい。いずれも、最適なギャップ長を容易に決定することができる。
【０１１４】
前記光学的情報記録媒体は、情報の追記又は書換が可能な媒体であり、上記光学的情報再生方法は、予め定められた記録パワー及び記録ストラテジでテスト信号を前記光学的情報記録媒体に記録するテスト記録工程をさらに含み、前記テスト再生工程は、前記光学的情報記録媒体から前記テスト信号を再生して前記再生信号品質を測定する工程を含むことが好ましい。
【０１１５】
この場合、光学的情報記録媒体の記録特性に応じて個別に最適なギャップ長を設定することができる。
【０１１６】
上記光学的情報再生方法は、前記ギャップ制御工程において前記ギャップを制御した後に、前記記録パワーを目標値に設定する記録パワー決定工程をさらに含むことが好ましい。
【０１１７】
この場合、ギャップ制御工程においてギャップを制御した後に、記録パワーを目標値に設定しているので、記録パワーを正確に決定することができる。
【０１１８】
上記光学的情報再生方法は、前記ギャップ制御工程において前記ギャップを制御した後に、前記記録ストラテジを目標値に設定する記録ストラテジ決定工程をさらに含むことが好ましい。
【０１１９】
この場合、ギャップ制御工程においてギャップを制御した後に、記録ストラテジを目標値に設定しているので、記録ストラテジを正確に決定することができる。
【０１２０】
本発明に係る集積回路は、近接場光を生成する集光部を備え、光学的情報記録媒体から情報を再生する光学的情報再生装置に用いられる集積回路であって、前記集光部により生成される近接場光を用いて、前記光学的情報記録媒体の再生信号品質を測定する測定回路と、前記測定回路における再生信号品質の測定結果に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面との間のギャップ長を設定値として決定するギャップ長決定回路と、前記ギャップ長決定回路において決定した設定値に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体の表面とのギャップを制御するギャップ制御回路とを備える。
【０１２１】
この集積回路によれば、光学的情報記録媒体に応じて個別に最適なギャップ長を設定することができるので、クラッシュの確率を低くしながら、再生信号品質を高くすることができる光学的情報再生装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明にかかる光学的情報再生方法及び光学的情報再生装置は、集光部が光学的情報記録媒体の表面に衝突してダメージを与える可能性を低減でき、また、再生信号品質を向上させ、正確な情報の再生を可能とするものであるから、特に、近接場光を用いる再生装置の制御に関連するものとして有用である。
【図１】
0005394408.tif 000004
【図２】
0005394408.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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