(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、
レーザ光を出射する光源と、
近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光部と、
前記光学的情報記録媒体を回転させる回転部と、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御部と、
前記ギャップ制御部により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出部と、
前記チルト算出部によって算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成部と、
前記チルトエラー信号生成部によって生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御部とを備え、
前記光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を検出するために、前記戻り光の一部の光量を検出する偏心検出用光量検出部を含み、
前記偏心検出用光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がある場合に、前記変動に応じて、検出される前記戻り光の一部の光量が変化する位置に配置され、かつ前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がない場合に、前記戻り光の一部が検出されない位置に配置されており、
前記チルトエラー信号生成部は、前記傾き量と、前記偏心検出用光量検出部にて検出された前記戻り光の一部の光量とに基づいて、前記チルトエラー信号を生成する光学的情報再生装置。
【請求項２】
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、
レーザ光を出射する光源と、
近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光部と、
前記光学的情報記録媒体を回転させる回転部と、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御部と、
前記ギャップ制御部により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出部と、
前記チルト算出部によって算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成部と、
前記チルトエラー信号生成部によって生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御部とを備え、
前記光量検出部は、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するために、前記戻り光の光量を検出する傾き量検出用光量検出部と、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を検出するために、前記戻り光の一部の光量を検出する偏心検出用光量検出部とを含み、
前記傾き量検出用光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動によって前記戻り光のスポットが移動する方向に互いに隣接して配置される第１の検出領域と第２の検出領域とを含み、
前記偏心検出用光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動によって前記戻り光のスポットが移動する方向に前記第１の検出領域に隣接して配置される第３の検出領域と、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動によって前記戻り光のスポットが移動する方向に前記第２の検出領域に隣接して配置される第４の検出領域とを含む光学的情報再生装置。
【請求項３】
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、
レーザ光を出射する光源と、
近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光部と、
前記光学的情報記録媒体を回転させる回転部と、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御部と、
前記ギャップ制御部により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出部と、
前記チルト算出部によって算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成部と、
前記チルトエラー信号生成部によって生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御部とを備え、
前記チルトエラー信号生成部は、前記チルト算出部によって算出された前記傾き量の変化を平均化することにより、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した前記チルトエラー信号を生成する平均化部を含む光学的情報再生装置。
【請求項４】
前記光量検出部は、前記戻り光のスポットを受光する光量検出領域を含み、
前記光量検出領域は、第１の検出領域と第２の検出領域とに分割されており、
前記第１の検出領域及び前記第２の検出領域は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がなく前記スポットが移動していない場合には、前記第１の検出領域が受光するスポットの面積と、前記第２の検出領域が受光するスポットの面積とが同じであり、かつ、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動があり前記スポットが移動した場合には、前記第１の検出領域が受光するスポットの面積と、前記第２の検出領域が受光するスポットの面積とが前記変動に応じて変化する位置に、配置されており、
前記光量検出部は、前記第１の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第１の信号を出力し、かつ、前記第２の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第２の信号を出力し、
前記チルト算出部は、前記第１の信号と前記第２の信号との差分を表す差分信号を前記傾き量として出力し、
前記平均化部は、前記差分信号を平均化することにより、前記チルトエラー信号を生成する請求項３に記載の光学的情報再生装置。
【請求項５】
前記光量検出領域は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がない場合における前記戻り光のスポットの中心点を通り、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動によって前記戻り光のスポットが移動する方向に垂直な直線に沿って、前記第１の検出領域と前記第２の検出領域とに分割されている請求項４に記載の光学的情報再生装置。
【請求項６】
前記平均化部は、前記光学的情報記録媒体が１回転する時間の整数倍で平均化時間を区切る請求項３〜５のいずれかに記載の光学的情報再生装置。
【請求項７】
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、
レーザ光を出射する光源と、
近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光部と、
前記光学的情報記録媒体を回転させる回転部と、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御部と、
前記ギャップ制御部により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出部と、
前記チルト算出部によって算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成部と、
前記チルトエラー信号生成部によって生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御部と、
前記集光部を前記光学的情報記録媒体の半径方向に移動させるための駆動電流を出力するトラッキング制御部と、
前記駆動電流に応じて前記集光部の位置を調整するアクチュエータと、
前記トラッキング制御部によって出力される前記駆動電流を検出する駆動電流検出部とを備え、
前記トラッキング制御部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動に応じて、前記駆動電流を変化させ、
前記チルトエラー信号生成部は、前記チルト算出部によって算出された前記傾き量と、前記駆動電流検出部による前記駆動電流の検出結果とに基づいて、前記チルトエラー信号を生成する光学的情報再生装置。
【請求項８】
前記光量検出部は、前記戻り光のスポットを受光する光量検出領域を含み、
前記光量検出領域は、第１の検出領域と第２の検出領域とに分割されており、
前記第１の検出領域及び前記第２の検出領域は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がなく前記スポットが移動していない場合には、前記第１の検出領域が受光するスポットの面積と、前記第２の検出領域が受光するスポットの面積とが同じであり、かつ、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動があり前記スポットが移動した場合には、前記第１の検出領域が受光するスポットの面積と、前記第２の検出領域が受光するスポットの面積とが、前記変動に応じて変化する位置に、配置されており、
前記光量検出部は、前記第１の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第１の信号を出力し、かつ、前記第２の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第２の信号を出力し、
前記チルト算出部は、前記第１の信号と前記第２の信号との差分を表す差分信号を前記傾き量として出力し、
前記チルトエラー信号生成部は、前記駆動電流検出部による前記駆動電流の検出結果と前記差分信号とに基づいて、前記チルトエラー信号を生成する請求項７に記載の光学的情報再生装置。
【請求項９】
前記光量検出領域は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がない場合における前記戻り光のスポットの中心点を通り、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動によって前記戻り光のスポットが移動する方向に垂直な直線に沿って、前記第１の検出領域と前記第２の検出領域とに分割されている請求項８に記載の光学的情報再生装置。
【請求項１０】
前記集光部は、前記光学的情報記録媒体の表面に対向する出射面を有するソリッドイマージョンレンズを含み、
前記近接場光が生成される領域は、前記ソリッドイマージョンレンズの前記出射面近傍である請求項１〜９のいずれか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に情報を記録する光学的情報記録装置であって、
レーザ光を出射する光源と、
近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光部と、
前記光学的情報記録媒体を回転させる回転部と、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御部と、
前記ギャップ制御部により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出部と、
前記チルト算出部によって算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成部と、
前記チルトエラー信号生成部によって生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御部とを備え、
前記光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を検出するために、前記戻り光の一部の光量を検出する偏心検出用光量検出部を含み、
前記偏心検出用光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がある場合に、前記変動に応じて、検出される前記戻り光の一部の光量が変化する位置に配置され、かつ前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がない場合に、前記戻り光の一部が検出されない位置に配置されており、
前記チルトエラー信号生成部は、前記傾き量と、前記偏心検出用光量検出部にて検出された前記戻り光の一部の光量とに基づいて、前記チルトエラー信号を生成する光学的情報記録装置。
【請求項１２】
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、
レーザ光を出射する出射工程と、
集光部によって、近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光工程と、
前記光学的情報記録媒体を回転させる回転工程と、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を光量検出部により検出する光量検出工程と、
前記光量検出工程において検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御工程と、
前記ギャップ制御工程により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出工程において検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出工程と、
前記チルト算出工程において算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成工程と、
前記チルトエラー信号生成工程において生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御工程とを含み、
前記光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を検出するために、前記戻り光の一部の光量を検出する偏心検出用光量検出部を含み、
前記偏心検出用光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がある場合に、前記変動に応じて、検出される前記戻り光の一部の光量が変化する位置に配置され、かつ前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がない場合に、前記戻り光の一部が検出されない位置に配置されており、
前記チルトエラー信号生成工程は、前記傾き量と、前記偏心検出用光量検出部にて検出された前記戻り光の一部の光量とに基づいて、前記チルトエラー信号を生成する光学的情報再生方法。
【請求項１３】
光学的情報記録媒体に情報を記録する光学的情報記録方法であって、
レーザ光を出射する出射工程と、
集光部によって、近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光工程と、
前記光学的情報記録媒体を回転させる回転工程と、
前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を光量検出部により検出する光量検出工程と、
前記光量検出工程において検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御工程と、
前記ギャップ制御工程により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出工程において検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出工程と、
前記チルト算出工程において算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成工程と、
前記チルトエラー信号生成工程において生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御工程とを含み、
前記光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を検出するために、前記戻り光の一部の光量を検出する偏心検出用光量検出部を含み、
前記偏心検出用光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がある場合に、前記変動に応じて、検出される前記戻り光の一部の光量が変化する位置に配置され、かつ前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がない場合に、前記戻り光の一部が検出されない位置に配置されており、
前記チルトエラー信号生成工程は、前記傾き量と、前記偏心検出用光量検出部にて検出された前記戻り光の一部の光量とに基づいて、前記チルトエラー信号を生成する光学的情報記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的に情報を再生する光学的情報再生装置、光学的に情報を記録する光学的情報記録装置、光学的に情報を再生するための光学的情報再生方法、及び光学的に情報を記録するための光学的情報記録方法に関するもので、特に、近接場光を用いる光学的情報再生装置、光学的情報記録装置、光学的情報再生方法及び光学的情報記録方法に関するものである。
【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又は再生できる技術として、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、集光レンズとソリッドイマージョンレンズ（以下ではＳＩＬとも呼ぶ）とを組み合わせた光学系が近年注目されている。集光レンズとＳＩＬとの組み合わせにより、集光手段は集光レンズの開口数よりも高い開口数が実現できる。集光手段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可能となる。【０００４】
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などから情報を再生する際に用いられる光学系では、対物レンズと光ディスク表面との距離は約１ｍｍである。これに対し、ＳＩＬを用いた光学系では、ＳＩＬの出射面と光ディスク表面との距離（以下ではギャップとも呼ぶ）を数十ｎｍ以下に制御する必要がある。このような制御を実現するために、ギャップサーボ（又はギャップ制御）と呼ばれる方法が提案されている。このギャップサーボは、例えば特許文献１に開示されている。【０００５】
また、ＳＩＬを用いた光学系では、上述のようにＳＩＬの出射面と光ディスク表面との距離が近接している。そのため、ＳＩＬの出射面と光ディスク表面とに相対的な傾きがあると、ＳＩＬが光ディスクに衝突するおそれがある。この傾きの許容量はＤＶＤなどの場合よりもはるかに小さい。傾き（以下ではチルトとも呼ぶ）は、光ディスクの製造時に生じる反りや、光学系の組み立て時の誤差により生じる可能性がある。したがって、ＳＩＬを用いて情報を再生するにはギャップサーボに加えて、ＳＩＬの出射面と光ディスクの表面とを平行にする制御（これをチルトサーボ又はチルト制御と呼ぶ）も必要である。【０００６】
近接場光を用いてチルトサーボを動作させる方法は、例えば特許文献２に開示されている。特許文献２の方法では、ＳＩＬの出射面と光ディスクの表面とが平行でない場合、ＳＩＬの出射面内で出射面とディスク表面との距離が一定でなくなり、ＳＩＬの出射面で反射された戻り光のスポットの光量分布が不均一になることを利用している。戻り光のスポットを分割したディテクタで検出し、ＳＩＬの出射面と光ディスクの表面との傾きを示す信号を得て、この信号に基づいて集光手段の傾きを制御していた。【０００７】
特許文献２の方法では、光ディスクの偏心により集光手段が半径方向にシフトした場合に、戻り光のスポットの位置がディテクタ上で移動してしまい、得られる信号に誤差が発生する。これを回避するための方法が、例えば特許文献３に開示されている。特許文献３の方法では、戻り光のスポットの輪帯部の強度が強い状態で、スポットが半径方向にシフトしても傾き検出用のディテクタに入射する光量が変化しないように、ディテクタの形状を分割するものである。【０００８】
しかしながら、上記従来の方法では以下のような課題が存在した。【０００９】
ＳＩＬを用いた光学系において、情報を高品質に再生するためにはギャップを可能な限り小さくして、ＳＩＬと光ディスクとの光学的な伝達効率を高める必要がある。戻り光のスポットの輪帯部の強度は、ｎ・ｓｉｎβ＞１（ｎはレンズ媒質の屈折率、βは光線の入射角）を満たす光線がＳＩＬの表面で反射する強度に依存する。ギャップを小さくすればするほど、ｎ・ｓｉｎβ＞１を満たす光線の成分も光ディスクへ伝達されるので、輪帯部の強度は弱くなって、輪帯部と輪帯部の内側との強度の差が小さくなる。その結果、特許文献３に示される方法でディテクタを分割しても、ギャップを小さくしてギャップサーボを動作させた状態でスポットが半径方向にシフトすると、傾き検出用のディテクタに入射する光量が変化するという課題を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００３／０２１５８３号
【特許文献２】特開２００６−３４４３５１号公報
【特許文献３】特開２００８−２４３２８２号公報
【発明の概要】
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、ギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができる光学的情報再生装置、光学的情報記録装置、光学的情報再生方法及び光学的情報記録方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
本発明の一局面に係る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、レーザ光を出射する光源と、近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光部と、前記光学的情報記録媒体を回転させる回転部と、前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出部と、前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御部と、前記ギャップ制御部により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出部と、前記チルト算出部によって算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成部と、前記チルトエラー信号生成部によって生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御部とを備える。
【００１３】
この構成によれば、光源は、レーザ光を出射し、集光部は、近接場光を生成させるとともに、レーザ光を光学的情報記録媒体に集光させる。回転部は、光学的情報記録媒体を回転させる。光量検出部は、近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する。ギャップ制御部は、光量検出部によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを制御する。チルト算出部は、ギャップ制御部によりギャップを制御している状態で、光量検出部によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量を算出する。チルトエラー信号生成部は、チルト算出部によって算出された傾き量から、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成する。チルト制御部は、チルトエラー信号生成部によって生成されたチルトエラー信号に基づき、集光部と光学的情報記録媒体との傾きを制御する。
【００１４】
本発明によれば、ギャップを制御している状態で、戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量が算出され、算出された傾き量から、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号が生成されるので、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができ、光学的情報記録媒体に高密度に記録された情報を高品質かつ安定に再生することができる。
【００１５】
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における光学的情報再生装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における光学的情報再生装置の全体構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における第１のディテクタ及びチルト算出回路の構成を示す図である。
【図４】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態において、所定のトラックが最も外周側に位置する状態を示す図であり、（Ｂ）は、集光部が外周側にずれて、入射光の光軸中心が内周側にずれ、戻り光の光軸中心は外周側にずれている状態を示す図であり、（Ｃ）は、集光部が外周側にずれて、戻り光スポットが図中の左側にずれた状態を示す図である。
【図５】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態において、所定のトラックが最も内周側に位置する状態を示す図であり、（Ｂ）は、集光部が内周側にずれて、入射光の光軸中心が外周側にずれ、戻り光の光軸中心が内周側にずれている状態を示す図であり、（Ｃ）は、集光部が内周側にずれて、戻り光スポットが図中の右側にずれた状態を示す図である。
【図６】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態において、所定のトラックが図４（Ａ）及び図５（Ａ）の中間に位置する状態を示す図であり、（Ｂ）は、入射光及び戻り光の光軸中心と、集光部の中心とが一致している状態を示す図であり、（Ｃ）は、戻り光スポットの中心が第１のフォトダイオードの中心と一致している状態を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例における第１のディテクタの構成を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例における第１のディテクタの構成を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の第３の変形例における第１のディテクタの構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における第１のディテクタ及びチルト算出回路の構成を示す図である。
【図１１】（Ａ）は、差分信号の振幅の変化を説明するための図であり、（Ｂ）は、平均化回路からの出力信号の振幅の変化を説明するための図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における光学的情報再生装置の全体構成を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態における第１のディテクタ及びチルト算出回路の構成を示す図である。
【図１４】（Ａ）は、差分信号の振幅の変化を説明するための図であり、（Ｂ）は、駆動電流検出回路からの駆動信号の振幅の変化を説明するための図であり、（Ｃ）は、第３の減算回路からの出力信号の振幅の変化を説明するための図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態の実施例における測定系の構成を示す図である。
【図１６】スポットのシフト量と差分信号との関係、及びスポットのシフト量とチルトエラー信号との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における光学的情報再生装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００１９】
光学的情報再生装置１００は、光源１０１と、集光部１０２と、回転部１０３と、光量検出部１０４と、ギャップ制御部１０５と、チルト算出部１０６と、チルトエラー信号生成部１０７と、チルト制御部１０８とを備える。
【００２０】
光学的情報再生装置１００は、光学的情報記録媒体である光ディスク１に、情報を記録及び／又は再生する装置である。
【００２１】
光源１０１は、レーザ光を出射する。集光部１０２は、近接場光を生成させるとともに、レーザ光を光ディスク１に集光させる。回転部１０３は、光ディスク１を回転させる。光量検出部１０４は、近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する。
【００２２】
ギャップ制御部１０５は、光量検出部１０４によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部１０２と光ディスク１とのギャップを制御する。チルト算出部１０６は、ギャップ制御部１０５によりギャップを制御している状態で、光量検出部１０４によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部１０２と光ディスク１との傾き量を算出する。
【００２３】
チルトエラー信号生成部１０７は、チルト算出部１０６によって算出された傾き量から、光ディスク１の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成する。チルト制御部１０８は、チルトエラー信号生成部１０７によって生成されたチルトエラー信号に基づき、集光部１０２と光ディスク１との傾きを制御する。
【００２４】
次に、第１の実施の形態における光学的情報再生装置の全体構成について図２を用いて説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態における光学的情報再生装置の全体構成を示す図である。
【００２５】
図２に示す光学的情報再生装置は、レーザ光源４、コリメータレンズ５、無偏光ビームスプリッタ６、偏光ビームスプリッタ７、４分の１波長板８、ビームエキスパンダ９、アクチュエータ１０、集光部１１、レンズホルダ１４、アクチュエータ１５、第１の検出レンズ１６、第１のディテクタ１７、第２の検出レンズ１８、第２のディテクタ１９、システム制御回路２０、ギャップ制御回路２１、チルト算出回路２２、チルト制御回路２４、フォーカス制御回路２５、トラッキング制御回路２６及び情報再生回路２７を備える。
【００２６】
最初に、レーザ光源４から光ディスク１に至る光路中に存在する往路光学系、及び光ディスク１の構成について説明する。
【００２７】
光ディスク１は、データを記録又は再生するための光ディスクである。光ディスク１は、実際に情報が記録されている情報層２と、情報層を保護するカバー層３とを含む。レーザ光を光ディスク１の表面に集光させる場合には、カバー層３はなくても良い。レーザ光源４は、レーザ光を出射する。なお、レーザ光源４が光源１０１に相当する。コリメータレンズ５は、レーザ光源４から出射されたレーザ光を平行光に変換する。
【００２８】
無偏光ビームスプリッタ６及び偏光ビームスプリッタ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である。無偏光ビームスプリッタ６は、反射特性が偏光方向に対して依存しないタイプのビームスプリッタであり、偏光ビームスプリッタ７は、反射特性が偏光方向に対して依存するタイプの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（第１の実施の形態では、ＳＩＬ１３の出射面近傍）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。４分の１波長板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。
【００２９】
ビームエキスパンダ９は、レーザ光のビーム径を拡大又は縮小する。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枚には、アクチュエータ１０が取り付けられている。アクチュエータ１０は、２枚のレンズ間の距離を調整する。これにより、光ディスク１におけるレーザ光の光軸方向の集束位置を調整することができる。なお、集束位置を調整する調整手段は、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９とは独立に集束位置調整用のレンズ又は光学素子を光路中に設けても良い。また、光軸方向の集光位置を集光部１１のみで調整する場合にはビームエキスパンダ９は必ずしも必要ない。
【００３０】
集光部１１は、近接場光を発生させるとともに、レーザ光を光ディスク１に集光する。なお、集光部１１は集光部１０２に相当する。集光部１１は、集光レンズ１２とＳＩＬ１３との２枚のレンズから構成されている。集光レンズ１２は、レーザ光をＳＩＬ１３に集束させる。ＳＩＬ１３は、近接場光を発生させる。ＳＩＬ１３には、例えば半球形状であり、半球の平面側をテーパー状に切削したレンズが用いられる。ＳＩＬ１３は、ＳＩＬ１３の平面側が光ディスク１の表面に正対するように配置される。
【００３１】
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、レンズホルダ１４にはアクチュエータ１５が取り付けられている。アクチュエータ１５が駆動されることにより、光ディスク１の表面とＳＩＬ１３との距離、集光部１１の半径方向の位置、及びＳＩＬ１３を含む集光部１１の傾きが調整される。光ディスク１に偏心があると、光ディスク１を回転させてギャップ制御、フォーカス制御及びトラッキング制御を動作させたときに、光軸の中心と集光部１１の中心とがずれて、戻り光のスポットの位置がシフトする。
【００３２】
次に、光ディスク１から第１のディテクタ１７及び第２のディテクタ１９に至る復路光学系について以下に説明する。
【００３３】
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。第１のディテクタ１７に入射する光の光量は、近接場光が生成される領域（本実施の形態では、ＳＩＬ１３の出射面近傍）からの戻り光の光量に対応している。戻り光の光量は、ＳＩＬ１３と光ディスク１の表面との距離に依存して変化する。ＳＩＬ１３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と光ディスク１の表面とが十分に離れると、ＳＩＬ１３に入射した光の輪帯部分の光は、ＳＩＬ１３の出射面において全反射されて、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、第１のディテクタ１７に入射する光の全光量を検出することで、ＳＩＬ１３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。第１の実施の形態における第１のディテクタ１７は光量検出部１０４に相当する。第１のディテクタ１７の詳細な構成は後述する。
【００３４】
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。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。近接場光が生成される状態になると、ＳＩＬ１３と光ディスク１との間の光学的な伝達効率が高くなるので、情報層２からの反射光が得られるようになる。
【００３５】
第２の検出レンズ１８は、第２のディテクタ１９に集光するためだけでなく、フォーカス状態を検出するためにも用いられる。例えば、第２の検出レンズ１８は、非点収差法でフォーカス状態を検出するための組みあわせレンズであっても良い。また、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に用いられる。そのため、第２のディテクタ１９は、受光素子が複数に分割された形態であることがより好ましい。
【００３６】
以下では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。
【００３７】
システム制御回路２０は、光学的情報再生装置の電気系及び制御系をコントロールする。
【００３８】
第１のディテクタ１７で受光した光の光量は電気信号に変換される。この電気信号は、例えば光量に比例した電流値、光量に比例した電圧値、又は光量に比例した値をディジタル変換した情報である。全光量に比例する電気信号は、第１のディテクタ１７からギャップ制御回路２１に送られる。なお、第１のディテクタ１７からチルト算出回路２２に送られる電気信号については後述する。
【００３９】
ギャップ制御回路２１は、集光部１１の光軸方向の位置を調整するために、アクチュエータ１５に駆動電流を出力する。ギャップ制御回路２１は、第１のディテクタ１７で受光した全光量に比例した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と光ディスク１表面とのギャップを一定値に保つようサーボ制御する。なお、ギャップ制御回路２１は、ＳＩＬ１３と光ディスク１表面とのギャップを、近接場結合が生じる距離、例えば、レーザ光の波長の１／４以下にするよう制御することが好ましい。ギャップ制御回路２１は、ギャップ制御部１０５に相当する。
【００４０】
チルト算出回路２２は、ＳＩＬ１３の出射面と光ディスク１の表面との傾き量を算出する。また、チルト算出回路２２は、算出した傾き量から、光ディスク１の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号２３を生成する。チルト算出回路２２は、チルト算出部１０６及びチルトエラー信号生成部１０７に相当する。チルト算出回路２２の詳細な構成は後述する。
【００４１】
チルト算出回路２２は、チルトエラー信号２３を出力する。チルトエラー信号２３は、例えば傾きの値に比例した電圧値などの電気信号、又は傾きの値をディジタル化した情報である。チルトエラー信号２３は、一般的にはＳＩＬ１３の出射面と光ディスク１の表面とが平行な場合にはゼロであり、傾きの角度に比例した大きさを有し、傾きの方向に応じて正負の符号を有している。傾きの向きは、光ディスク１の半径方向（ラジアル方向とも言う）であっても良いし、トラック方向（タンジェンシャル方向とも言う）であっても良い。また、チルト算出回路２２は、半径方向の傾きとトラック方向の両方の傾きとを独立に算出しても良く、チルト制御回路２４は、半径方向の傾きとトラック方向の両方の傾きとを独立に制御しても良い。
【００４２】
チルトエラー信号２３はチルト制御回路２４に送られる。チルト制御回路２４はチルト制御部１０８に相当する。チルト制御回路２４は、チルトエラー信号２３が有する傾きの値がゼロになるように、アクチュエータ１５の駆動電流を変化させる。例えば、図２の集光部１１の左側にあるアクチュエータ１５の駆動電流と、右側にあるアクチュエータ１５の駆動電流とをそれぞれ独立に設定すれば、光ディスク１の表面とＳＩＬ１３の出射面との半径方向の傾きを制御することができる。
【００４３】
フォーカス制御回路２５及びトラッキング制御回路２６は、それぞれ、第２のディテクタ１９で受光した光に基づいてフォーカス状態及びトラッキング状態を制御する。フォーカス制御回路２５は、第２のディテクタ１９からの電気信号（フォーカスエラー信号）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、ビームエキスパンダ９の位置を光軸方向にサーボ制御する。また、トラッキング制御回路２６は、第２のディテクタ１９からの電気信号（トラッキングエラー信号）がゼロ又は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、レーザ光のスポットが情報層２に形成されたガイド溝（図示せず）をトレースするように、集光部１１の位置を半径方向に制御する。
【００４４】
情報再生回路２７は、情報層２からの反射光量に比例した電気信号を用いて、情報層２にピット又はマークとして記録された情報を再生する。情報再生回路２７は、再生信号処理回路及び復調回路を含む。
【００４５】
スピンドルモーター２８は、光ディスク１を回転させる。スピンドルモーター２８は、図１の回転部１０３に相当する。
【００４６】
次に、第１のディテクタ１７（光量検出部１０４）及びチルト算出回路２２（チルト算出部１０６及びチルトエラー信号生成部１０７）の構成について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態における第１のディテクタ及びチルト算出回路の構成を示す図である。
【００４７】
第１のディテクタ１７は４個のフォトダイオードに分割されている。戻り光スポット３０５の位置がシフトしていないとき、戻り光スポット３０５は第１のフォトダイオード３０１に照射される。第１のフォトダイオード３０１は戻り光スポット３０５の中心に対して少なくとも２個に分割される。第１のフォトダイオード３０１は、集光部１１と光ディスク１との傾き量を算出するために、戻り光の光量を検出する。なお、第１のフォトダイオード３０１が、傾き量検出用光量検出部に相当する。第１の実施の形態において、第１のフォトダイオード３０１は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に互いに隣接して配置される第１の検出領域３０１ａと第２の検出領域３０２ｂとを含む。スポットの中心を分割している部分と一致させるように、戻り光の光軸は調整される。
【００４８】
第１のフォトダイオード３０１は戻り光の光量の分布を検出する。ＳＩＬ１３の出射面と光ディスク１の表面とに傾きが生じると、出射面と光ディスク１の表面との距離は出射面内の位置によって変化する。したがって、傾きがある場合には、戻り光スポット３０５の強度分布は、スポット中心に対して一様ではなくなり、分割された２個のフォトダイオード（第１の検出領域３０１ａ及び第２の検出領域３０２ｂ）の光量に差が生じる。それぞれのフォトダイオード（第１の検出領域３０１ａ及び第２の検出領域３０２ｂ）で検出された信号（すなわち、光量に比例する電気信号）は、第１の減算回路３０３に出力される。第１の減算回路３０３は、第１の検出領域３０１ａで検出された信号から、第２の検出領域３０１ｂで検出された信号を減算することにより、傾きに応じた差分信号３０４を得る。ここまでは、従来の光学的情報再生装置と同様である。従来はこの差分信号３０４をチルトエラー信号としていた。
【００４９】
従来の光学的情報再生装置と異なるのは、以下の部分である。第１のディテクタ１７は、偏心検出用光量検出部に相当する第２のフォトダイオード３０２をさらに含む。第２のフォトダイオード３０２は、光ディスク１の偏心による変動成分を検出するために、戻り光の一部の光量を検出する。第２のフォトダイオード３０２は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に第１の検出領域３０１ａに隣接して配置される第３の検出領域３０２ａと、光ディスク１の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に第２の検出領域３０１ｂに隣接して配置される第４の検出領域３０２ｂとを含む。第２のフォトダイオード３０２は、戻り光スポット３０５がシフトしたときに、戻り光スポット３０５の一部が入射するように配置される。第２のフォトダイオードをこのような配置とする理由について、図４（Ａ）〜図６（Ｃ）を用いて説明する。
【００５０】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、偏心を有する光ディスク１を回転させた場合の、集光部１１及び戻り光スポット３０５の状態を示す図である。偏心を有する光ディスク１を回転させると、光ディスク１上のあるトラックの半径方向の位置は光ディスク１の回転角度によって変化する。図４（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態において、所定のトラックが最も外周側に位置する状態を示す図である。図５（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態において、所定のトラックが最も内周側に位置する状態を示す図である。図６（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態において、所定のトラックが図４（Ａ）及び図５（Ａ）の中間に位置する状態を示す図である。
【００５１】
トラッキング制御を動作させた状態では、集光部１１はトラックの半径方向の位置の変化に追従しようとするので、同じトラックを再生していても集光部１１は半径方向に移動する。
【００５２】
したがって、集光部１１の中心と集光部１１への入射光の光軸の中心とがずれ、戻り光の光軸の中心は入射光の光軸の中心とは反対側にずれる現象が生じる。すなわち、図４（Ｂ）では、集光部１１が外周側にずれて、入射光の光軸中心が内周側にずれ、戻り光の光軸中心は外周側にずれている状態を示している。逆に、図５（Ｂ）では、集光部１１が内周側にずれて、入射光の光軸中心が外周側にずれ、戻り光の光軸中心が内周側にずれている状態を示している。また、図６（Ｂ）では、偏心がない場合に想定される位置から集光部１１がずれていないので、入射光及び戻り光の光軸中心と、集光部１１の中心とが一致している状態を示している。
【００５３】
その結果、集光部１１のずれに比例して、第１のフォトダイオード３０１上で戻り光スポット３０５の位置もずれる。すなわち、図４（Ｃ）では、集光部１１が外周側にずれて、戻り光スポット３０５が図中の左側にずれた状態を示している。図５（Ｃ）は、集光部１１が内周側にずれて、戻り光スポット３０５が図中の右側にずれた状態を示している。図６（Ｃ）では、偏心がない場合に想定される位置から集光部１１がずれていないので、戻り光スポット３０５の中心が第１のフォトダイオード３０１の中心と一致している状態を示している。
【００５４】
ゆえに、第１のフォトダイオード３０１の外側に第２のフォトダイオード３０２を配置する構成とすることにより、光ディスク１の偏心量に応じて戻り光スポット３０５の一部が第２のフォトダイオード３０２に入射する。そのため、偏心量に相当する値を第２のフォトダイオード３０２を用いて検出することが可能となる。
【００５５】
さらに、第１の実施の形態では、図３に示すように、第２の減算回路３０６、増幅回路３０７及び第３の減算回路３０８を用いて、戻り光スポット３０５がシフトしたときにチルトエラー信号に加わる誤差（すなわち変動成分）を除く構成とする。第２の減算回路３０６が必要な理由は、戻り光スポット３０５のシフトによる誤差成分の極性が、戻り光スポット３０５がシフトする方向によって変化するからである。
【００５６】
第１の検出領域３０１ａ及び第２の検出領域３０２ｂで検出された信号（すなわち、光量に比例する電気信号）は、それぞれ第２の減算回路３０６に出力される。第２の減算回路３０６は、第３の検出領域３０２ａで検出された信号から、第４の検出領域３０２ｂで検出された信号を減算する。増幅回路３０７は、第１の減算回路３０３の差分信号からシフトによる誤差成分を適切に除ける大きさに、第２の減算回路３０６の差分信号の大きさを変える。増幅回路３０７のゲインは１より小さい場合もあり得る。
【００５７】
第３の減算回路３０８は、差分信号３０４から誤差成分の信号を減算する。第３の減算回路３０８は、差分信号３０４から誤差成分の信号を減算した信号を、チルトエラー信号２３として出力する。このチルトエラー信号２３を用いれば、光ディスク１に偏心がある場合でも、チルト制御したときの光ディスク１の表面とＳＩＬ１３の出射面との平行度をより向上させることができる。
【００５８】
以上述べたように、第１の実施の形態では、戻り光スポットの一部を検出し、その検出結果に基づいてチルトエラー信号に生ずる変動成分を除く構成とする。これにより、光ディスク１とＳＩＬ１３とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができるという、特別の効果を奏する。第１の実施の形態の実施例については後で詳述する。
【００５９】
なお、第１の実施の形態では、戻り光スポットのシフトを動的に検出するので、光ディスク１が１回転する間にチルトが変動する場合でも、チルトの変動に追従して誤差成分を除くことができるという利点を有する。
【００６０】
また、第１の実施の形態では、第２のフォトダイオード３０２を第１のフォトダイオード３０１の外側に配置しているが、光ディスク１の偏心による戻り光スポット３０５のシフトを検出できるのであれば、別の場所に配置しても良い。図７は、本発明の第１の実施の形態の第１の変形例における第１のディテクタの構成を示す図であり、図８は、本発明の第１の実施の形態の第２の変形例における第１のディテクタの構成を示す図であり、図９は、本発明の第１の実施の形態の第３の変形例における第１のディテクタの構成を示す図である。
【００６１】
例えば、図７に示すように、第１のディテクタ１７の手前に回折光学素子５０１を設けて、第２のフォトダイオード３０２を第１のフォトダイオード３０１から離れた位置に配置しても良い。回折光学素子５０１は、戻り光を回折する。回折光学素子５０１を透過した戻り光は、第１のフォトダイオード３０１と第２のフォトダイオード３０２とに入射する。
【００６２】
また、図８に示すように、第１のディテクタ１７の手前にハーフミラー５０２を設けて光路を分離し、ハーフミラー５０２によって分離された光をミラー５０３で反射させ、第２のフォトダイオード３０２を独立に配置しても良い。
【００６３】
また、第２のフォトダイオード３０２は必ずしも２個である必要はない。図９に示すように、戻り光スポット３０５の片側のシフトのみを検出するものであってもかまわない。すなわち、第２のフォトダイオード３０２は、第３の検出領域３０２ａ及び第４の検出領域３０２ｂのいずれか一方を備えても良い。光ディスク１の偏心による戻り光スポット３０５のシフトは半回転ごとに対称に発生する。そのため、第２のフォトダイオード３０２は、半回転分のシフト量を検出し、検出したシフト量をシステム制御回路２０に記憶する。そして、システム制御回路２０は、記憶したシフト量を逆極性にし、逆極性にしたシフト量を残りの半回転分のシフト量として第３の減算回路３０８に与えればよい。
【００６４】
なお、第２のフォトダイオード３０２の配置位置は、上記の構成のみに限定されるのもではない。第２のフォトダイオード３０２は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がある場合には、光ディスク１の偏心に応じて、第２のフォトダイオード３０２によって検出される光量が変化する位置に、配置されていればよい。
【００６５】
以上のように、第１の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置は、レーザ光を出射する光源１０１と、近接場光を生成させるとともに、レーザ光を光ディスク１に集光させる集光部１０２と、光ディスク１を回転させる回転部１０３と、近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出部１０４と、光量検出部１０４によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部１０２と光ディスク１とのギャップを制御するギャップ制御部１０５と、ギャップ制御部１０５によりギャップを制御している状態で、光量検出部１０４によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部１０２と光ディスク１との傾き量を算出するチルト算出部１０６と、チルト算出部１０６によって算出された傾き量から、光ディスク１の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成部１０７と、チルトエラー信号生成部１０７によって生成されたチルトエラー信号に基づき、集光部１０２と光ディスク１との傾きを制御するチルト制御部１０８とを備える。
【００６６】
また、第１の実施の形態の光学的情報再生方法又は光学的情報記録方法は、レーザ光を出射する出射工程と、集光部１０２によって、近接場光を生成させるとともに、レーザ光を光ディスク１に集光させる集光工程と、光ディスク１を回転させる回転工程と、近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出工程と、光量検出工程において検出される戻り光の光量に基づいて、集光部１０２と光ディスク１とのギャップを制御するギャップ制御工程と、ギャップ制御工程によりギャップを制御している状態で、光量検出工程において検出される戻り光の光量に基づいて、集光部１０２と光ディスク１との傾き量を算出するチルト算出工程と、チルト算出工程において算出された傾き量から、光ディスク１の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成工程と、チルトエラー信号生成工程において生成されたチルトエラー信号に基づき、集光部１０２と光ディスク１との傾きを制御するチルト制御工程とを含む。
【００６７】
上記の第１の実施の形態の装置又は方法によれば、戻り光のスポットの輪帯部の強度に関係なく、光ディスク１の偏心によるディテクタ上でのスポットの移動分をキャンセルすることができる。すなわち、集光部１０２と光ディスク１とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることが可能となる。これにより、光ディスク１に高密度に記録された情報を高品質かつ安定に再生することが可能となる。また、光ディスク１に情報を高品質かつ安定かつ高密度に記録することが可能となる。
【００６８】
また、第１の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置において、集光部１０２は、光ディスク１の表面に対向する出射面を有するＳＩＬ１３を含んでも良い。このとき、近接場光が生成される領域は、例えば、ＳＩＬ１３の出射面近傍である。
【００６９】
また、第１の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置において、光量検出部１０４は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動成分を検出するために、戻り光の一部の光量を検出する偏心検出用光量検出部（例えば、第２のフォトダイオード３０２）をさらに含んでも良い。第２のフォトダイオード３０２は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がある場合に、変動に応じて、検出される戻り光の一部の光量が変化する位置に配置されている。このとき、チルトエラー信号生成部１０７は、傾き量と、第２のフォトダイオード３０２にて検出された戻り光の一部の光量とに基づいて、チルトエラー信号を生成する。
【００７０】
以上の構成によれば、戻り光の一部の光量が検出され、検出結果に基づいてチルトエラー信号に生ずる変動成分が除去される。これにより、集光部１０２と光ディスク１とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができる。
【００７１】
また、第１の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置においては、偏心検出用光量検出部（例えば、第２のフォトダイオード３０２）は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がない場合に、戻り光の一部が検出されない位置に配置されていても良い。
【００７２】
以上の構成によれば、第２のフォトダイオード３０２により検出された光量は、すべて、光ディスク１の偏心による戻り光の変動によって生じたものであると判断できる。したがって、より精度良く、光ディスク１の偏心による戻り光の変動に応じた光量を検出することができる。
【００７３】
また、第１の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置においては、光量検出部１０４は、集光部１０２と光ディスク１との傾き量を算出するために、戻り光の光量を検出する第１のフォトダイオード３０１（傾き量検出用光量検出部）と、光ディスク１の偏心による戻り光の変動成分を検出するために、戻り光の一部の光量を検出する第２のフォトダイオード３０２（偏心検出用光量検出部）とを含む。第１のフォトダイオード３０１は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に互いに隣接して配置される第１の検出領域３０１ａと第２の検出領域３０１ｂとを含む。第２のフォトダイオード３０２は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に第１の検出領域３０１ａに隣接して配置される第３の検出領域３０２ａと、光ディスク１の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に第２の検出領域３０１ｂに隣接して配置される第４の検出領域３０２ｂとを含む。
【００７４】
なお、第１の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置においては、第２のフォトダイオード３０２は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がない場合であっても、戻り光の一部が検出される位置に配置されていても良い。上述したように、第２のフォトダイオード３０２は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がある場合には、戻り光の変動に応じて、検出される光量が変化する位置に配置されていればよい。
【００７５】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態における光学的情報再生装置の構成について図１０を用いて説明する。
【００７６】
図１０は、本発明の第２の実施の形態における第１のディテクタ及びチルト算出回路の構成を示す図である。なお、第２の実施の形態において、第１のディテクタ１７及びチルト算出回路２２以外の構成は、第１の実施の形態の光学的情報再生装置と同じであるので説明を省略する。第１の実施の形態と異なるのは、第１のディテクタ１７が第２のフォトダイオード３０２（すなわち、偏心検出用光量検出部）を備えないこと、チルト算出回路２２が、第２の減算回路３０６、増幅回路３０７及び第３の減算回路３０８の代わりに平均化回路６０１（すなわち、平均化部）を備えること、第１のフォトダイオード３０１を戻り光スポットがシフトしてもスポット全体が十分入射する大きさとすることである。なお、第２の実施の形態では、第１の減算回路３０３と平均化回路６０１とを合わせてチルト算出回路２２（すなわち、チルト算出部１０６）とする。
【００７７】
平均化回路６０１は、第１の減算回路３０３（チルト算出部１０６）によって算出された傾き量の変化を平均化することにより、光ディスク１の偏心による戻り光の変動成分を除去したチルトエラー信号を生成する。
【００７８】
第１のディテクタ１７は、第１の検出領域３０１ａと第２の検出領域３０１ｂとに分割されている。第１の検出領域３０１ａ及び第２の検出領域３０１ｂは、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がなくスポットが移動していない場合には、第１の検出領域３０１ａが受光するスポットの面積と、第２の検出領域３０１ｂが受光するスポットの面積とが同じであり、かつ、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がありスポットが移動した場合には、第１の検出領域３０１ａが受光するスポットの面積と、第２の検出領域３０１ｂが受光するスポットの面積とが変動に応じて変化する位置に、配置されている。
【００７９】
また、第１のディテクタ１７は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がない場合における戻り光のスポットの中心点を通り、光ディスク１の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に垂直な直線に沿って、第１の検出領域３０１ａと第２の検出領域３０１ｂとに分割されている。
【００８０】
第１のディテクタ１７は、第１の検出領域３０１ａが受光したスポットの光量に応じて第１の信号を出力し、かつ、第２の検出領域３０１ｂが受光したスポットの光量に応じて第２の信号を出力する。第１の減算回路３０３（チルト算出部１０６）は、第１の信号と第２の信号との差分信号３０４を傾き量として出力する。
【００８１】
平均化回路６０１は、差分信号３０４を平均化することにより、チルトエラー信号２３を生成する。また、平均化回路６０１は、光ディスク１が１回転する時間の整数倍で平均化時間を区切る。
【００８２】
第２の実施の形態の光学的情報再生装置の動作は以下の通りである。第１のフォトダイオード３０１で各フォトダイオード（第１の検出領域３０１ａ及び第２の検出領域３０１ｂ）に入射した戻り光の光量が検出され、検出した光量に対応する電気信号が第１の減算回路３０３に入力されて、差分信号３０４が得られることは、従来の光学的情報再生装置と同様である。
【００８３】
従来の光学的情報再生装置と異なるのは、以下の部分である。第１の減算回路３０３は、第１の検出領域３０１ａで検出された信号と、第２の検出領域３０１ｂで検出された信号との差分を表す差分信号３０４を平均化回路６０１へ出力する。差分信号３０４は、平均化回路６０１に入力される。平均化回路６０１は、光ディスク１が少なくとも１回転する時間で差分信号３０４を平均化する。平均化回路６０１は、ハイパスフィルタのような電気回路であっても良いし、ディジタル化された信号を数値的に平均化するプログラムであっても良いし、そのようなプログラムを組み込んだ半導体回路であっても良い。
【００８４】
次に、第２の実施の形態の光学的情報再生装置の動作について、図１０及び図１１を用いてさらに説明する。図１１（Ａ）は、差分信号の振幅の変化を説明するための図であり、図１１（Ｂ）は、平均化回路からの出力信号の振幅の変化を説明するための図である。
【００８５】
ＳＩＬ１３の出射面と光ディスク１の表面との傾きがゼロである状態を想定する。ギャップサーボを動作させた後に偏心を有する光ディスク１を回転させ、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボを動作させ、スチル状態とする。このとき、戻り光スポット３０５は第１のフォトダイオード３０１上でシフトする。光ディスク１の回転に応じて戻り光スポット３０５のシフト量は変化するが、光ディスク１が１周すると戻り光スポット３０５は同じ位置に戻り、シフト量も同じになる。これは、偏心がゼロの場合のトラックの半径位置と、偏心を有する場合の当該トラックの半径位置との差は、光ディスク１の回転角度に依存するからである。すなわち、シフト量は光ディスク１の１回転の周期と同期して変動する。したがって、図１１（Ａ）に示すように、差分信号３０４の振幅は、光ディスク１の１回転の周期と同期して変動することになる。なお、図１１（Ａ）では、差分信号３０４の振幅を１で規格化している。
【００８６】
平均化回路６０１は、差分信号３０４の振幅を平均化する。平均化は、光ディスク１が１回転する時間に比べて十分長い時間で行うのが好ましい。平均化する時間が長いほど、１回転に満たない端数分の時間は十分小さくて無視できるからである。この場合、平均化回路６０１は回転同期信号を用いる必要がなく、平均化回路６０１を簡略化できるという利点がある。
【００８７】
平均化回路６０１からの出力は図１１（Ｂ）に示す波形となる。図１１（Ｂ）に示すように、光ディスク１の回転回数が増える（すなわち時間が進む）にしたがって、平均化回路６０１からの出力は小さくなる。最終的に、ＳＩＬ１３の出射面と光ディスク１の表面との傾きがゼロの場合には、戻り光スポット３０５のシフトにかかわらず振幅はゼロに収束する。平均化回路６０１からの信号は、チルトエラー信号２３として用いられる。すなわち、チルトエラー信号２３から戻り光スポット３０５のシフトによる誤差成分をなくすことができる。
【００８８】
以上述べたように第２の実施の形態では、分割したフォトダイオードから得られる差分信号を平均化する。これにより、光ディスク１とＳＩＬ１３とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができるという、特別の効果を奏する。
【００８９】
なお、第２の実施の形態に特有の利点としては、シフト量を検出するためのディテクタを独立に設ける必要がないので、より簡易な光学系の構成でチルトサーボを正確に動作させることができる点である。
【００９０】
また、より短時間で平均化するには、光ディスク１が１回転する時間の整数倍で平均化時間を区切ることが、正確に平均化できる点で好ましい。光ディスク１の回転の検出はスピンドルモーター２８から出力される回転同期信号を用いれば良い。
【００９１】
以上のように、第２の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置は、レーザ光を出射する光源１０１と、近接場光を生成させるとともに、レーザ光を光ディスク１に集光させる集光部１０２と、光ディスク１を回転させる回転部１０３と、近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出部１０４と、光量検出部１０４によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部１０２と光ディスク１とのギャップを制御するギャップ制御部１０５と、ギャップ制御部１０５によりギャップを制御している状態で、光量検出部１０４によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部１０２と光ディスク１との傾き量を算出するチルト算出部１０６と、チルト算出部１０６によって算出された傾き量から、光ディスク１の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成部１０７と、チルトエラー信号生成部１０７によって生成されたチルトエラー信号に基づき、集光部１０２と光ディスク１との傾きを制御するチルト制御部１０８とを備える。
【００９２】
また、第２の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置において、集光部１０２は、光ディスク１の表面に対向する出射面を有するＳＩＬ１３を含んでも良い。このとき、近接場光が生成される領域は、例えば、ＳＩＬ１３の出射面近傍である。
【００９３】
また、第２の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置においては、チルトエラー信号生成部１０７は、チルト算出部１０６によって算出された傾き量の変化を平均化することにより、光ディスク１の偏心による戻り光の変動成分を除去したチルトエラー信号を生成する平均化回路６０１（平均化部）を含む。
【００９４】
このとき、光量検出部１０４は、戻り光のスポットを受光する第１のフォトダイオード３０１（光量検出領域）を含んでも良い。このとき、第１のフォトダイオード３０１は、第１の検出領域３０１ａ（例えば、第１のフォトダイオード３０１の一方の領域）と第２の検出領域３０１ｂ（例えば、第１のフォトダイオード３０１の他方の領域）とに分割されていても良い。
【００９５】
さらに、第１の検出領域３０１ａ及び第２の検出領域３０１ｂは、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がなくスポットが移動していない場合には、第１の検出領域３０１ａが受光するスポットの面積と、第２の検出領域３０１ｂが受光するスポットの面積とが同じである位置に配置されていても良い。このとき、第１の検出領域３０１ａ及び第２の検出領域３０１ｂは、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がありスポットが移動した場合には、第１の検出領域３０１ａが受光するスポットの面積と、第２の検出領域３０１ｂが受光するスポットの面積とが変動に応じて変化する位置に配置されていても良い。
【００９６】
さらに、光量検出部１０４は、第１の検出領域３０１ａが受光したスポットの光量に応じて第１の信号を出力し、かつ、第２の検出領域３０１ｂが受光したスポットの光量に応じて第２の信号を出力しても良い。さらに、チルト算出部１０６は、第１の信号と第２の信号との差分を表す差分信号を傾き量として出力しても良い。
【００９７】
このとき、平均化回路６０１は、差分信号を平均化することにより、チルトエラー信号を生成しても良い。
【００９８】
以上の構成によれば、分割したディテクタから得られる差分信号が平均化される。これにより、集光部１０２と光ディスク１とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができる。さらに、シフト量を検出するためのディテクタを独立に設ける必要がない。このため、より簡易な光学系の構成でチルトサーボを正確に動作させることができる。
【００９９】
また、第２の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置においては、平均化回路６０１は、光ディスク１が１回転する時間の整数倍で平均化時間を区切っても良い。
【０１００】
以上の構成によれば、より短時間で平均化する場合でも、正確に平均化を行うことができる。
【０１０１】
また、第２の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置においては、第１のフォトダイオード３０１（光量検出領域）は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がない場合における戻り光のスポットの中心点を通り、光ディスク１の偏心による戻り光の変動によってスポットが移動する方向と垂直な直線に沿って、第１の検出領域３０１ａと第２の検出領域３０１ｂとに分割されていても良い。
【０１０２】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態における光学的情報再生装置の構成を図１２及び図１３を用いて説明する。
【０１０３】
図１２は、本発明の第３の実施の形態における光学的情報再生装置の全体構成を示す図である。なお、第３の実施の形態において、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の光学的情報再生装置と同じ構成については同じ符号を付し説明を省略する。第３の実施の形態における光学的情報再生装置が第１の実施の形態における光学的情報再生装置と異なるのは、光学的情報再生装置が、アクチュエータ１５に出力される駆動電流を検出する駆動電流検出回路８０１（すなわち、駆動電流検出部１１１）を備え、チルト算出回路２２が、偏心による誤差成分を除く信号として、駆動電流の変化を表す駆動信号８０２を用いることである。
【０１０４】
駆動電流検出回路８０１は、トラッキング制御回路２６によって出力される駆動電流を検出する。トラッキング制御回路２６は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動に応じて、駆動電流を変化させる。チルト算出回路２２は、算出した傾き量と、駆動電流検出回路８０１による駆動電流の検出結果とに基づいて、チルトエラー信号を生成する。
【０１０５】
図１３は、本発明の第３の実施の形態における第１のディテクタ及びチルト算出回路の構成を示す図である。第１の実施の形態と異なるのは、第１のディテクタ１７が第２のフォトダイオード３０２（すなわち、偏心検出用光量検出部）を備えないこと、第２のフォトダイオード３０２からの出力信号の代わりに駆動信号８０２を用いること、第２の実施の形態と同様に、第１のフォトダイオード３０１を戻り光スポットがシフトしてもスポット全体が十分入射する大きさとすることである。
【０１０６】
次に、第３の実施の形態の光学的情報再生装置の動作について、図１３及び図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）を用いて説明する。図１４（Ａ）は、差分信号の振幅の変化を説明するための図であり、図１４（Ｂ）は、駆動電流検出回路からの駆動信号の振幅の変化を説明するための図であり、図１４（Ｃ）は、第３の減算回路からの出力信号の振幅の変化を説明するための図である。
【０１０７】
第２の実施の形態と同様に、ＳＩＬ１３の出射面と光ディスク１の表面との傾きがゼロである状態を想定する。偏心を有する光ディスク１を回転させ、第１の実施の形態の実施例と同様にトラッキングサーボを動作させ、スチル状態とする。このとき、差分信号３０４の振幅は、図１４（Ａ）に示すように光ディスク１の１回転の周期と同期して変動する。
【０１０８】
一方、トラッキング制御回路２６は光ディスク１の偏心に追従させるために、アクチュエータ１５に駆動電流を出力して集光部１１の位置を半径方向にシフトさせる。光ディスク１の回転に応じて集光部１１の半径方向へのシフト量は変化するが、光ディスク１が１周すると戻り光スポット３０５は同じ位置に戻り、シフト量は同じになる。この理由は、第２の実施の形態の場合と同様に、偏心がゼロの場合のトラックの半径位置と、偏心を有する場合の当該トラックの半径位置との差は、光ディスク１の回転角度に依存するからである。すなわち、シフト量は光ディスク１の１回転の周期と同期して変動する。
【０１０９】
駆動電流検出回路８０１は、駆動電流の変化を電圧値又はディジタル値に変換して、駆動信号８０２として出力する。したがって、図１４（Ｂ）に示すように、駆動信号８０２の振幅も光ディスク１の１回転の周期と同期して変動することになる。
【０１１０】
駆動電流検出回路８０１は、駆動信号８０２を増幅回路３０７へ出力する。駆動信号８０２は、増幅回路３０７に送られる。増幅回路３０７は、戻り光スポット３０５のシフトによる誤差成分を適切に除ける大きさに、駆動信号８０２の大きさを変える。例えば、差分信号３０４の振幅が１（任意単位）であり、駆動信号の振幅が０．５（任意単位）である場合、増幅回路３０７のゲインは２とする。なお、増幅回路３０７のゲインは１より小さい場合もあり得る。
【０１１１】
第３の減算回路３０８は、差分信号３０４から増幅回路３０７の出力信号を減算する。第３の減算回路３０８は、差分信号３０４から増幅回路３０７の出力信号を減算した信号を、チルトエラー信号２３として出力する。第３の減算回路からの出力（すなわちチルトエラー信号２３）は、図１４（Ｃ）に示すように偏心による誤差成分が除かれることになる。
【０１１２】
以上述べたように第３の実施の形態では、集光部１１を半径方向へ移動させるためのアクチュエータ１５への駆動電流が検出され、駆動電流の検出結果に基づいてチルトエラー信号に生じる変動成分が除去されることにより、光ディスク１とＳＩＬ１３とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができるという、特別の効果を奏する。
【０１１３】
なお、第３の実施の形態に特有の利点としては、シフト量を検出するためのディテクタを独立に設ける必要がないので、より簡易な光学系の構成でチルトサーボを正確に動作させることができる点である。また、光ディスク１が１回転する間に、光ディスク１とＳＩＬ１３との傾き量が変動する場合でも、当該傾き量の変動に追従して傾き量から誤差成分を除くことができる利点もある。
【０１１４】
以上のように、第３の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置は、レーザ光を出射する光源１０１と、近接場光を生成させるとともに、レーザ光を光ディスク１に集光させる集光部１０２と、光ディスク１を回転させる回転部１０３と、近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出部１０４と、光量検出部１０４によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部１０２と光ディスク１とのギャップを制御するギャップ制御部１０５と、ギャップ制御部１０５によりギャップを制御している状態で、光量検出部１０４によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部１０２と光ディスク１との傾き量を算出するチルト算出部１０６と、チルト算出部１０６によって算出された傾き量から、光ディスク１の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成部１０７と、チルトエラー信号生成部１０７によって生成されたチルトエラー信号に基づき、集光部１０２と光ディスク１との傾きを制御するチルト制御部１０８とを備える。
【０１１５】
また、第３の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置において、集光部１１は、光ディスク１の表面に対向する出射面を有するＳＩＬ１３を含んでも良い。このとき、近接場光が生成される領域は、例えば、ＳＩＬ１３の出射面近傍である。
【０１１６】
また、第３の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置は、集光部１１を光ディスク１の半径方向に移動させるための駆動電流を出力するトラッキング制御回路２６（トラッキング制御部）と、駆動電流に応じて集光部１１の位置を調整するアクチュエータ１５と、トラッキング制御回路２６によって出力される駆動電流を検出する駆動電流検出回路８０１（駆動電流検出部）とを備えてもよい。トラッキング制御回路２６は、光ディスク１の偏心による変動に応じて、駆動電流を変化させる。このとき、チルトエラー信号生成部１０７は、チルト算出部１０６によって算出された傾き量と、駆動電流検出回路８０１による駆動電流の検出結果とに基づいて、チルトエラー信号を生成する。
【０１１７】
このとき、第１のディテクタ１７（光量検出部）は、戻り光のスポットを受光する第１のフォトダイオード３０１（光量検出領域）を含んでも良い。このとき、第１のフォトダイオード３０１は、第１の検出領域３０１ａ（例えば、第１のフォトダイオード３０１の一方の領域）と第２の検出領域３０１ｂ（例えば、第１のフォトダイオード３０１の他方の領域）とに分割されていても良い。
【０１１８】
さらに、第１の検出領域３０１ａ及び第２の検出領域３０１ｂは、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がなくスポットが移動していない場合には、第１の検出領域３０１ａが受光するスポットの面積と、第２の検出領域３０１ｂが受光するスポットの面積とが同じである位置に配置されていても良い。このとき、第１の検出領域３０１ａ及び第２の検出領域３０１ｂは、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がありスポットが移動した場合には、第１の検出領域３０１ａが受光するスポットの面積と、第２の検出領域３０１ｂが受光するスポットの面積とが、変動に応じて変化する位置に、配置されていても良い。
【０１１９】
さらに、第１のディテクタ１７は、第１の検出領域３０１ａが受光したスポットの光量に応じて第１の信号を出力し、かつ、第２の検出領域３０１ｂが受光したスポットの光量に応じて第２の信号を出力しても良い。さらに、チルト算出部１０６は、第１の信号と第２の信号との差分を表す差分信号を傾き量として出力しても良い。
【０１２０】
このとき、チルトエラー信号生成部１０７は、駆動電流検出回路８０１の駆動電流の検出結果と差分信号とに基づいて、チルトエラー信号を生成しても良い。
【０１２１】
以上の構成によれば、集光部１１を光ディスク１の半径方向に移動させるための駆動電流が検出され、駆動電流の検出結果に基づいてチルトエラー信号に生じる変動成分が除去される。これにより、集光部１０２と光ディスク１とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができる。さらに、シフト量を検出するためのディテクタを独立に設ける必要がない。このため、より簡易な光学系の構成でチルトサーボを正確に動作させることができる。また、光ディスク１が１回転する間に、光ディスク１と集光部１０２との傾き量が変動する場合でも、当該傾き量の変動に追従して傾き量から誤差成分を除くことができる。
【０１２２】
また、第３の実施の形態の光学的情報再生装置又は光学的情報記録装置においては、第１のフォトダイオード３０１は、光ディスク１の偏心による戻り光の変動がない場合における戻り光のスポットの中心点を通り、光ディスク１の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に垂直な直線に沿って、第１の検出領域３０１ａと第２の検出領域３０１ｂとに分割されていても良い。
【０１２３】
（実施例）
以下では、第１の実施の形態の実施例について、原理確認実験と計算とを組み合わせた結果をもとに具体的に説明する。
【０１２４】
原理確認実験は、図２及び図３に示す光学的情報再生装置に基づく構成で実施した。光ディスク１の基板としては、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート基板を用いた。情報層２としては、基板にスパイラル状のピット列をトラックとして形成し、Ａｇ合金からなる厚さ１００ｎｍの反射層を積層した。トラックピッチは２４０ｎｍであり、ピットの深さは２０ｎｍである。
【０１２５】
情報層２と光ディスク１の表面との間のカバー層は、反射層の積層後に中間層と同じ材料をスピンコート法により塗布し、そのまま紫外線硬化して完成させた。カバー層の厚さは３μｍとした。紫外線硬化性樹脂にはアクリル系樹脂にチタニア系のフィラーを添加した材料を用いた。硬化後の屈折率は、波長４０５ｎｍの光に対して１．８０であった。
【０１２６】
なお、光ディスク１のカバー層及び中間層の屈折率は、ＳＩＬ１３の等価的開口数以上とすれば、光ディスク１への結合効率をより大きくできるためより好ましい。
【０１２７】
レーザ光源４の発振波長は４０５ｎｍである。ＳＩＬ１３としては、半球形状で平面側をテーパー状に切削したレンズを用いた。ＳＩＬ１３の等価的開口数は１．８４とした。
【０１２８】
アクチュエータ１５、ビームエキスパンダ９、アクチュエータ１０、フォーカス制御回路２５、トラッキング制御回路２６、情報再生回路２７及びシステム制御回路２０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。ギャップ制御回路２１、チルト算出回路２２及びチルト制御回路２４については、上述の第１の実施の形態で述べた方法に基づき作製した。
【０１２９】
図１５は、本発明の第１の実施の形態の実施例における測定系の構成を示す図である。図３に示す戻り光スポット３０５のシフト量を測定するために、図２に示す無偏光ビームスプリッタ６と第１の検出レンズ１６との間に、図１５に示すような光学系及び検出系を設けた。この光学系及び検出系では、無偏光ビームスプリッタ６で反射された復路光の一部がハーフミラー２０１で分岐される。分岐された光は第３の検出レンズ２０２で集束され、集束された光はＣＣＤカメラ２０３で受光される。そして、ディスプレイ（図示せず）には、ＣＣＤカメラ２０３で受光した光のスポットが表示される。
【０１３０】
以上述べたような構成を用いて、光ディスク１の情報層２にレーザ光を集束させて情報を再生する実験を行った。
【０１３１】
まず、光ディスク１をスピンドルモーター２８のシャフトに取り付けた。手でディスクを回転させながら、光学顕微鏡で光ディスク１の縁を観察して、光ディスク１の縁の移動量から光ディスク１の偏心量を求めた。このとき、偏心量は５０μｍ（ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ）であった。
【０１３２】
光ディスク１は回転を停止した状態とし、再生パワーを０．８ｍＷに設定してレーザ光を光ディスク１に照射した。そして、ギャップ制御回路２１によりギャップサーボを動作させた。ＳＩＬ１３と光ディスク１の表面とのギャップを８０ｎｍから２０ｎｍまで近接させながら、ＣＣＤカメラ２０３で戻り光スポットの像を観察した。ギャップが８０ｎｍの場合には戻り光スポットの中心部より輪帯部（周縁部）の方が明るかったが、ギャップが縮まるにつれて輪帯部が暗くなり、ギャップが２０ｎｍになると、輪帯部の強度は中心部の強度と同程度となった。
【０１３３】
ギャップを２０ｎｍとした状態で、ビームエキスパンダ１０を情報層２にレーザ光を集束させる位置に制御した。光ディスク１の線速度が１．５ｍ／ｓになるように、スピンドルモーター２８を駆動して、光ディスク１を回転させてから、トラッキングサーボを動作させ、スチル状態とした。
【０１３４】
この状態で、戻り光スポットの像をディスプレイ上で観察したところ、光ディスク１の偏心のために、光ディスク１の回転に同期して戻り光スポットがシフトしていた。シフト量はスポットの直径の３０％（ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ）であった。
【０１３５】
以上の実験結果をもとにして、戻り光スポット３０５が第１のディテクタ１７上でシフトしたときの差分信号３０４及びチルトエラー信号２３の大きさを、計算により見積もった。
【０１３６】
ＳＩＬ１３の出射面と光ディスク１の表面との傾きがゼロになった状態を想定して、戻り光スポットの光量分布はスポットの中心に対して等方的とした。また、第１のフォトダイオード３０１のシフト方向（すなわち、図３の左右方向）の幅は、スポットの直径とほぼ同じとし、戻り光スポット３０５がシフトしたときに、第１のフォトダイオード３０１の外側にある第２のフォトダイオード３０２に戻り光が入射する構成とした。フォトダイオード同士の間隔は無視できるほど小さいとした。各分割フォトダイオード（第１、第２、第３及び第４の検出領域３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａ，３０２ｂ）の幅はすべて等しくした。
【０１３７】
戻り光スポットがシフトする方向をｘ方向とし、ｘ方向に直交する方向をｙ方向とする。戻り光スポットの半径を１に規格化し、スポットのシフト量（ｚｅｒｏ  ｔｏ  ｐｅａｋ）をｓとすると、第１のフォトダイオード３０１の一方の検出領域（図３では第１の検出領域３０１ａ）に入射する戻り光の光量Ｉ１は、フォトダイオード内でスポットが当たる面積に比例する。光量Ｉ１は以下の（１）式で表される。
【０１３８】
【数１】
0005624116.tif 000002
【０１３９】
同様に、第１のフォトダイオード３０１の他方の検出領域（図３では第２の検出領域３０１ｂ）に入射する戻り光の光量Ｉ２は以下の（２）式で表される。
【０１４０】
【数２】
0005624116.tif 000003
【０１４１】
同様に、第２のフォトダイオード３０２の一方の検出領域（図３では第３の検出領域３０２ａ）に入射する戻り光の光量Ｉ３は以下の（３）式で表される。
【０１４２】
【数３】
0005624116.tif 000004
【０１４３】
同様に、第２のフォトダイオード３０２のもう他方の検出領域（図３では第４の検出領域３０２ｂ）に入射する戻り光の光量Ｉ４は以下の（４）式で表される。
【０１４４】
【数４】
0005624116.tif 000005
【０１４５】
上記の（１）式及び（２）式から、差分信号（すなわち、従来のチルトエラー信号）Ｉｐは以下の（５）式で表される。
【０１４６】
Ｉｐ＝Ｉ１−Ｉ２・・・・（５）
【０１４７】
一方、上記の（３）式及び（４）式から、増幅回路３０７の出力信号Ｉｅは以下の（６）式で表される。
【０１４８】
Ｉｅ＝ｋ（Ｉ３−Ｉ４）・・・・（６）
【０１４９】
ここで、ｋは増幅回路３０７のゲインであり、差分信号Ｉｐに発生する誤差成分を適切に除ける値に設定する。
【０１５０】
したがって、本実施例におけるチルトエラー信号Ｉｎは以下の（７）式で表される。
【０１５１】
Ｉｎ＝Ｉ１−Ｉ２−ｋ（Ｉ３−Ｉ４）・・・・（７）
【０１５２】
ここで、ゲインｋを“５”に設定し、差分信号Ｉｐ（すなわち、従来のチルトエラー信号に相当する）及びチルトエラー信号Ｉｎをシフト量ｓに対してプロットしたグラフを図１６に示す。図１６は、スポットのシフト量ｓと差分信号Ｉｐとの関係、及びスポットのシフト量ｓとチルトエラー信号Ｉｎとの関係を示す図である。
【０１５３】
傾きがゼロであるにもかかわらず、従来のチルトエラー信号（差分信号Ｉｐ）の大きさは、戻り光スポットがシフトするにしたがって大きくなり、戻り光スポットが直径の１５％シフトするとその大きさは０．４９１（任意単位）に達する。これに対して、本実施例におけるチルトエラー信号Ｉｎの大きさは、直径の±１５％のシフト量の範囲内では最大０．０７５（任意単位）に抑制することができる。すなわち、戻り光スポットのシフトによる誤差成分を大幅に除くことができることがわかった。
【０１５４】
なお、本発明の第１から第３の実施の形態における構成図は、各実施の形態及び実施例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、実際の装置では必要に応じて手段及び回路がさらに追加される。例えば、情報を記録可能な装置（光学的情報記録装置）であれば、情報を変調する変調回路、記録パルスを生成する記録パルス生成回路、及びレーザ光の強度を変調するレーザ駆動回路等が追加される。
【０１５５】
また、本発明の第１から第３の実施の形態では、チルト制御に対する効果について説明しているが、戻り光を用いて分割ディテクタで検出する他のサーボ制御に対しても同様に適用可能である。
【０１５６】
また、本発明の第１から第３の実施の形態では、単層の光ディスクを用いて説明したが、２層以上の任意のｎ層の情報層を有する光ディスクにも同様に適用することができる。
【０１５７】
また、本発明の第１から第３の実施の形態では、第１のディテクタ１７からの出力をギャップ制御とチルト制御とで兼ねて用いているが、それぞれ別のディテクタからの出力を用いるものであってもかまわない。１つのディテクタが、ギャップ制御とチルト制御とを兼ねる構成の方が装置の構成を簡略できるので、装置の製造コストを下げることができる利点がある。
【０１５８】
また、上記の第１から第３の実施の形態で用いた光学系の条件、記録条件及び再生条件等は上述のものに限るわけではなく、装置又は光ディスクの特性に応じて適切な条件を設定することが可能である。
【０１５９】
また、上記の第１から第３の実施の形態では、追記型又は書換型の光ディスクの記録材料として相変化材料を用いているが、それに限るものではなく、色素材料又は光磁気材料等の近接場光を用いて記録マークを形成できる光ディスクであれば、いずれも適用することができる。
【０１６０】
また、上記の第１から第３の実施の形態では、一例として、ＳＩＬにより収束された光により、光学的情報記録媒体の情報層にピット又はマークを記録する構成を説明している。また、上記の実施の形態では、ＳＩＬにより収束された光の情報層からの反射光を用いて、情報層のピット又はマークとして記録された情報を再生する構成を説明している。しかしながら、本発明の構成は、これらに限られるものではない。例えば、光学的情報記録媒体に対する情報の記録又は再生は、プラズモン共鳴により発生したプラズモン光を用いて行っても良い。この場合でも、上記の第１から第３の実施の形態のようにＳＩＬを用いることで、ギャップ制御及びチルト制御を行うことができる。なお、この場合、プラズモン光を発生させるための光の光源に加えて、ＳＩＬに導かれる光の光源を備えていても良い。もしくは、プラズモン光を発生させるための光と、ＳＩＬに導かれる光とが、同一の光源から出射される構成であっても良い。
【０１６１】
また、上記の第１から第３の実施の形態では、近接場光を発生させる手段としてＳＩＬを用いているが、光導波路など他の手段で近接場光を発生させても良い。
【０１６２】
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、レコーダー及び半導体素子でも上述と同様の効果を得ることができる。
【０１６３】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【０１６４】
本発明の一局面に係る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、レーザ光を出射する光源と、近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光部と、前記光学的情報記録媒体を回転させる回転部と、前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出部と、前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御部と、前記ギャップ制御部により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出部と、前記チルト算出部によって算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成部と、前記チルトエラー信号生成部によって生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御部とを備える。
【０１６５】
この構成によれば、光源は、レーザ光を出射し、集光部は、近接場光を生成させるとともに、レーザ光を光学的情報記録媒体に集光させる。回転部は、光学的情報記録媒体を回転させる。光量検出部は、近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する。ギャップ制御部は、光量検出部によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを制御する。チルト算出部は、ギャップ制御部によりギャップを制御している状態で、光量検出部によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量を算出する。チルトエラー信号生成部は、チルト算出部によって算出された傾き量から、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成する。チルト制御部は、チルトエラー信号生成部によって生成されたチルトエラー信号に基づき、集光部と光学的情報記録媒体との傾きを制御する。
【０１６６】
したがって、ギャップを制御している状態で、戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量が算出され、算出された傾き量から、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号が生成されるので、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができ、光学的情報記録媒体に高密度に記録された情報を高品質かつ安定に再生することができる。
【０１６７】
また、上記の光学的情報再生装置において、前記光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を検出するために、前記戻り光の一部の光量を検出する偏心検出用光量検出部を含み、前記偏心検出用光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がある場合に、前記変動に応じて、検出される前記戻り光の一部の光量が変化する位置に配置されており、前記チルトエラー信号生成部は、前記傾き量と、前記偏心検出用光量検出部にて検出された前記戻り光の一部の光量とに基づいて、前記チルトエラー信号を生成することが好ましい。
【０１６８】
この構成によれば、光量検出部は、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を検出するために、戻り光の一部の光量を検出する偏心検出用光量検出部を含む。そして、偏心検出用光量検出部は、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動がある場合に、変動に応じて、検出される戻り光の一部の光量が変化する位置に配置されている。チルトエラー信号生成部は、傾き量と、偏心検出用光量検出部にて検出された戻り光の一部の光量とに基づいて、チルトエラー信号を生成する。
【０１６９】
したがって、戻り光の一部の光量が検出され、検出結果に基づいてチルトエラー信号に生ずる変動成分が除去されるので、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができる。
【０１７０】
また、上記の光学的情報再生装置において、前記偏心検出用光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がない場合に、前記戻り光の一部が検出されない位置に配置されていることが好ましい。
【０１７１】
この構成によれば、偏心検出用光量検出部により検出された光量は、すべて、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動によって生じたものであると判断できるので、より精度良く、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動に応じた光量を検出することができる。
【０１７２】
また、上記の光学的情報再生装置において、前記光量検出部は、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するために、前記戻り光の光量を検出する傾き量検出用光量検出部と、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を検出するために、前記戻り光の一部の光量を検出する偏心検出用光量検出部とを含み、前記傾き量検出用光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動によって前記戻り光のスポットが移動する方向に互いに隣接して配置される第１の検出領域と第２の検出領域とを含み、前記偏心検出用光量検出部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動によって前記戻り光のスポットが移動する方向に前記第１の検出領域に隣接して配置される第３の検出領域と、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動によって前記戻り光のスポットが移動する方向に前記第２の検出領域に隣接して配置される第４の検出領域とを含むことが好ましい。
【０１７３】
この構成によれば、光量検出部は、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量を算出するために、戻り光の光量を検出する傾き量検出用光量検出部と、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を検出するために、戻り光の一部の光量を検出する偏心検出用光量検出部とを含む。そして、傾き量検出用光量検出部は、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に互いに隣接して配置される第１の検出領域と第２の検出領域とを含む。また、偏心検出用光量検出部は、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に第１の検出領域に隣接して配置される第３の検出領域と、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に第２の検出領域に隣接して配置される第４の検出領域とを含む。
【０１７４】
したがって、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量を表す第１の検出領域からの出力信号と第２の検出領域からの出力信号との差分信号から、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を表す第３の検出領域からの出力信号と第４の検出領域からの出力信号との差分信号を減算することにより、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去したチルトエラー信号を容易に生成することができる。
【０１７５】
また、上記の光学的情報再生装置において、前記チルトエラー信号生成部は、前記チルト算出部によって算出された前記傾き量の変化を平均化することにより、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した前記チルトエラー信号を生成する平均化部を含むことが好ましい。
【０１７６】
この構成によれば、傾き量の変化を平均化することにより、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去したチルトエラー信号が生成される。したがって、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を検出するための光量検出部を独立に設ける必要がないので、より簡易な光学系の構成でチルトサーボを正確に動作させることができる。
【０１７７】
また、上記の光学的情報再生装置において、前記光量検出部は、前記戻り光のスポットを受光する光量検出領域を含み、前記光量検出領域は、第１の検出領域と第２の検出領域とに分割されており、前記第１の検出領域及び前記第２の検出領域は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がなく前記スポットが移動していない場合には、前記第１の検出領域が受光するスポットの面積と、前記第２の検出領域が受光するスポットの面積とが同じであり、かつ、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動があり前記スポットが移動した場合には、前記第１の検出領域が受光するスポットの面積と、前記第２の検出領域が受光するスポットの面積とが前記変動に応じて変化する位置に、配置されており、前記光量検出部は、前記第１の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第１の信号を出力し、かつ、前記第２の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第２の信号を出力し、前記チルト算出部は、前記第１の信号と前記第２の信号との差分を表す差分信号を前記傾き量として出力し、前記平均化部は、前記差分信号を平均化することにより、前記チルトエラー信号を生成することが好ましい。
【０１７８】
この構成によれば、光量検出部は、戻り光のスポットを受光する光量検出領域を含み、光量検出領域は、第１の検出領域と第２の検出領域とに分割されている。第１の検出領域及び第２の検出領域は、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動がなくスポットが移動していない場合には、第１の検出領域が受光するスポットの面積と、第２の検出領域が受光するスポットの面積とが同じであり、かつ、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動がありスポットが移動した場合には、第１の検出領域が受光するスポットの面積と、第２の検出領域が受光するスポットの面積とが変動に応じて変化する位置に、配置されている。そして、光量検出部は、第１の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第１の信号を出力し、かつ、第２の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第２の信号を出力する。チルト算出部は、第１の信号と第２の信号との差分を表す差分信号を傾き量として出力し、平均化部は、差分信号を平均化することにより、チルトエラー信号を生成する。
【０１７９】
したがって、分割された第１の検出領域及び第２の検出領域から得られる差分信号が平均化されるので、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができる。また、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を検出するための光量検出部を独立に設ける必要がないので、より簡易な光学系の構成でチルトサーボを正確に動作させることができる。
【０１８０】
また、上記の光学的情報再生装置において、前記光量検出領域は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がない場合における前記戻り光のスポットの中心点を通り、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動によって前記戻り光のスポットが移動する方向に垂直な直線に沿って、前記第１の検出領域と前記第２の検出領域とに分割されていることが好ましい。
【０１８１】
この構成によれば、光量検出領域は、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動がない場合における戻り光のスポットの中心点を通り、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に垂直な直線に沿って、第１の検出領域と第２の検出領域とに分割されている。
【０１８２】
したがって、第１の検出領域からの第１の信号と、第２の検出領域からの第２の信号との差分を表す差分信号を平均化することにより、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去したチルトエラー信号を生成することができる。
【０１８３】
また、上記の光学的情報再生装置において、前記平均化部は、前記光学的情報記録媒体が１回転する時間の整数倍で平均化時間を区切ることが好ましい。
【０１８４】
この構成によれば、より短時間で平均化する場合でも、正確に平均化を行うことができる。
【０１８５】
また、上記の光学的情報再生装置において、前記集光部を前記光学的情報記録媒体の半径方向に移動させるための駆動電流を出力するトラッキング制御部と、前記駆動電流に応じて前記集光部の位置を調整するアクチュエータと、前記トラッキング制御部によって出力される前記駆動電流を検出する駆動電流検出部とをさらに備え、前記トラッキング制御部は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動に応じて、前記駆動電流を変化させ、前記チルトエラー信号生成部は、前記チルト算出部によって算出された前記傾き量と、前記駆動電流検出部による前記駆動電流の検出結果とに基づいて、前記チルトエラー信号を生成することが好ましい。
【０１８６】
この構成によれば、トラッキング制御部は、集光部を光学的情報記録媒体の半径方向に移動させるための駆動電流を出力する。アクチュエータは、駆動電流に応じて集光部の位置を調整する。駆動電流検出部は、トラッキング制御部によって出力される駆動電流を検出する。そして、トラッキング制御部は、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動に応じて、駆動電流を変化させる。チルトエラー信号生成部は、チルト算出部によって算出された傾き量と、駆動電流検出部による駆動電流の検出結果とに基づいて、チルトエラー信号を生成する。
【０１８７】
したがって、集光部を光学的情報記録媒体の半径方向に移動させるための駆動電流が検出され、駆動電流の検出結果に基づいてチルトエラー信号に生じる変動成分が除去される。したがって、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を検出するための光量検出部を独立に設ける必要がないので、より簡易な光学系の構成でチルトサーボを正確に動作させることができる。
【０１８８】
また、上記の光学的情報再生装置において、前記光量検出部は、前記戻り光のスポットを受光する光量検出領域を含み、前記光量検出領域は、第１の検出領域と第２の検出領域とに分割されており、前記第１の検出領域及び前記第２の検出領域は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がなく前記スポットが移動していない場合には、前記第１の検出領域が受光するスポットの面積と、前記第２の検出領域が受光するスポットの面積とが同じであり、かつ、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動があり前記スポットが移動した場合には、前記第１の検出領域が受光するスポットの面積と、前記第２の検出領域が受光するスポットの面積とが、前記変動に応じて変化する位置に、配置されており、前記光量検出部は、前記第１の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第１の信号を出力し、かつ、前記第２の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第２の信号を出力し、前記チルト算出部は、前記第１の信号と前記第２の信号との差分を表す差分信号を前記傾き量として出力し、前記チルトエラー信号生成部は、前記駆動電流検出部による前記駆動電流の検出結果と前記差分信号とに基づいて、前記チルトエラー信号を生成することが好ましい。
【０１８９】
この構成によれば、光量検出部は、戻り光のスポットを受光する光量検出領域を含み、光量検出領域は、第１の検出領域と第２の検出領域とに分割されている。第１の検出領域及び第２の検出領域は、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動がなくスポットが移動していない場合には、第１の検出領域が受光するスポットの面積と、第２の検出領域が受光するスポットの面積とが同じであり、かつ、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動がありスポットが移動した場合には、第１の検出領域が受光するスポットの面積と、第２の検出領域が受光するスポットの面積とが、変動に応じて変化する位置に、配置されている。そして、光量検出部は、第１の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第１の信号を出力し、かつ、第２の検出領域が受光したスポットの光量に応じて第２の信号を出力する。チルト算出部は、第１の信号と第２の信号との差分を表す差分信号を傾き量として出力する。チルトエラー信号生成部は、駆動電流検出部による駆動電流の検出結果と差分信号とに基づいて、チルトエラー信号を生成する。
【０１９０】
したがって、駆動電流の検出結果と、分割された第１の検出領域及び第２の検出領域から得られる差分信号とに基づいて、チルトエラー信号が生成されるので、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができる。また、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を検出するための光量検出部を独立に設ける必要がないので、より簡易な光学系の構成でチルトサーボを正確に動作させることができる。また、光学的情報記録媒体が１回転する間に、光学的情報記録媒体と集光部との傾き量が変動する場合でも、当該傾き量の変動に追従して傾き量から誤差成分を除くことができる。
【０１９１】
また、上記の光学的情報再生装置において、前記光量検出領域は、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動がない場合における前記戻り光のスポットの中心点を通り、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動によって前記戻り光のスポットが移動する方向に垂直な直線に沿って、前記第１の検出領域と前記第２の検出領域とに分割されていることが好ましい。
【０１９２】
この構成によれば、光量検出領域は、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動がない場合における戻り光のスポットの中心点を通り、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動によって戻り光のスポットが移動する方向に垂直な直線に沿って、第１の検出領域と第２の検出領域とに分割されている。
【０１９３】
したがって、第１の検出領域からの第１の信号と、第２の検出領域からの第２の信号との差分を表す差分信号から、駆動電流の検出結果を減算することにより、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去したチルトエラー信号を生成することができる。
【０１９４】
また、上記の光学的情報再生装置において、前記集光部は、前記光学的情報記録媒体の表面に対向する出射面を有するソリッドイマージョンレンズを含み、前記近接場光が生成される領域は、前記ソリッドイマージョンレンズの前記出射面近傍であることが好ましい。
【０１９５】
この構成によれば、ソリッドイマージョンレンズにより近接場光を生成し、ソリッドイマージョンレンズの出射面近傍からの戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを制御することができる。
【０１９６】
本発明の他の局面に係る光学的情報記録装置は、光学的情報記録媒体に情報を記録する光学的情報記録装置であって、レーザ光を出射する光源と、近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光部と、前記光学的情報記録媒体を回転させる回転部と、前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出部と、前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御部と、前記ギャップ制御部により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出部によって検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出部と、前記チルト算出部によって算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成部と、前記チルトエラー信号生成部によって生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御部とを備える。
【０１９７】
この構成によれば、光源は、レーザ光を出射し、集光部は、近接場光を生成させるとともに、レーザ光を光学的情報記録媒体に集光させる。回転部は、光学的情報記録媒体を回転させる。光量検出部は、近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する。ギャップ制御部は、光量検出部によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを制御する。チルト算出部は、ギャップ制御部によりギャップを制御している状態で、光量検出部によって検出される戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量を算出する。チルトエラー信号生成部は、チルト算出部によって算出された傾き量から、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成する。チルト制御部は、チルトエラー信号生成部によって生成されたチルトエラー信号に基づき、集光部と光学的情報記録媒体との傾きを制御する。
【０１９８】
したがって、ギャップを制御している状態で、戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量が算出され、算出された傾き量から、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号が生成されるので、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができ、光学的情報記録媒体に情報を高品質かつ安定かつ高密度に記録することができる。
【０１９９】
本発明の他の局面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、レーザ光を出射する出射工程と、集光部によって、近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光工程と、前記光学的情報記録媒体を回転させる回転工程と、前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出工程と、前記光量検出工程において検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御工程と、前記ギャップ制御工程により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出工程において検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出工程と、前記チルト算出工程において算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成工程と、前記チルトエラー信号生成工程において生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御工程とを含む。
【０２００】
この構成によれば、出射工程において、レーザ光が出射され、集光工程において、集光部によって、近接場光が生成されるとともに、レーザ光が光学的情報記録媒体に集光される。回転工程において、光学的情報記録媒体が回転される。光量検出工程において、近接場光が生成される領域からの戻り光の光量が検出される。ギャップ制御工程において、光量検出工程において検出される戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップが制御される。チルト算出工程において、ギャップ制御工程によりギャップが制御されている状態で、光量検出工程において検出される戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量が算出される。チルトエラー信号生成工程において、チルト算出工程において算出された傾き量から、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号が生成される。チルト制御工程において、チルトエラー信号生成工程において生成されたチルトエラー信号に基づき、集光部と光学的情報記録媒体との傾きが制御される。
【０２０１】
したがって、ギャップを制御している状態で、戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量が算出され、算出された傾き量から、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号が生成されるので、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができ、光学的情報記録媒体に高密度に記録された情報を高品質かつ安定に再生することができる。
【０２０２】
本発明の他の局面に係る光学的情報記録方法は、光学的情報記録媒体に情報を記録する光学的情報記録方法であって、レーザ光を出射する出射工程と、集光部によって、近接場光を生成させるとともに、前記レーザ光を前記光学的情報記録媒体に集光させる集光工程と、前記光学的情報記録媒体を回転させる回転工程と、前記近接場光が生成される領域からの戻り光の光量を検出する光量検出工程と、前記光量検出工程において検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体とのギャップを制御するギャップ制御工程と、前記ギャップ制御工程により前記ギャップを制御している状態で、前記光量検出工程において検出される前記戻り光の光量に基づいて、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾き量を算出するチルト算出工程と、前記チルト算出工程において算出された前記傾き量から、前記光学的情報記録媒体の偏心による前記戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号を生成するチルトエラー信号生成工程と、前記チルトエラー信号生成工程において生成された前記チルトエラー信号に基づき、前記集光部と前記光学的情報記録媒体との傾きを制御するチルト制御工程とを含む。
【０２０３】
この構成によれば、出射工程において、レーザ光が出射され、集光工程において、集光部によって、近接場光が生成されるとともに、レーザ光が光学的情報記録媒体に集光される。回転工程において、光学的情報記録媒体が回転される。光量検出工程において、近接場光が生成される領域からの戻り光の光量が検出される。ギャップ制御工程において、光量検出工程において検出される戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップが制御される。チルト算出工程において、ギャップ制御工程によりギャップが制御されている状態で、光量検出工程において検出される戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量が算出される。チルトエラー信号生成工程において、チルト算出工程において算出された傾き量から、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号が生成される。チルト制御工程において、チルトエラー信号生成工程において生成されたチルトエラー信号に基づき、集光部と光学的情報記録媒体との傾きが制御される。
【０２０４】
したがって、ギャップを制御している状態で、戻り光の光量に基づいて、集光部と光学的情報記録媒体との傾き量が算出され、算出された傾き量から、光学的情報記録媒体の偏心による戻り光の変動成分を除去した信号であるチルトエラー信号が生成されるので、集光部と光学的情報記録媒体とのギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができ、光学的情報記録媒体に情報を高品質かつ安定かつ高密度に記録することができる。
【０２０５】
なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０２０６】
本発明にかかる光学的情報再生装置、光学的情報記録装置、光学的情報再生方法及び光学的情報記録方法は、ギャップを小さくしてギャップサーボを動作させたときでも、正確にチルトサーボを動作させることができる。これは特に、近接場光を用いる記録再生装置、光学的情報記録装置、光学的情報再生方法及び光学的情報記録方法の制御に関連するものとして有用である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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