(57)【要約】  光ディスク装置は、光ディスク（５）からの反射光及びソリッドイマージョンレンズ（４）の光源（１）側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力するディテクタ（１１）と、ディテクタ（１１）の出力信号を所定の規則に従って演算した結果をチルト検出信号として出力する減算器（１５）と、チルト検出信号を用いて光ディスク（５）に対するソリッドイマージョンレンズ（４）の傾きを制御するチルト制御を行う、ＣＰＵ（２１）、増幅器／位相補償回路（１６）、スイッチ（１７）及びアクチュエータ（１３）と、ソリッドイマージョンレンズ（４）と光ディスク（５）とのギャップを変えるギャップ調整を行う、ＣＰＵ（２１）、ナット（２４）、送りネジ（２５）、減速器（２６）及びステッピングモータ（２７）とを備え、ＣＰＵ（２１）は、ソリッドイマージョンレンズ（４）と光ディスク（５）とのギャップの調整過程において、チルト検出信号に応じてスイッチ（１７）を閉じることにより、チルト制御を有効にする。
2010004709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、ソリッドイマージョンレンズを含む集光系とを有する光ヘッドと、
光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する複数の光電変換部と、
前記複数の光電変換部の各々の出力信号を所定の規則に従って演算した結果をチルト検出信号として出力するチルト検出部と、
前記チルト検出部からのチルト検出信号を用いて、前記光ディスクに対する前記ソリッドイマージョンレンズの傾きを制御するチルト制御を行うチルト制御部と、
前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップを変えるギャップ調整を行うギャップ調整部とを備え、
前記チルト制御部は、前記ギャップ調整部による、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップの調整過程において、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記複数の光電変換部は、前記光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する二つの光電変換部を含み、
前記チルト検出部は、前記二つの光電変換部の一方の出力信号から他方の出力信号を減算した結果を前記チルト検出信号として出力し、
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに順次接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号の絶対値が所定回数連続して所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記複数の光電変換部は、前記光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する第１乃至第４光電変換部を含み、
前記チルト検出部は、前記第１光電変換部の出力信号と前記第２光電変換部の出力信号との加算値から前記第３光電変換部の出力信号と前記第４光電変換部の出力信号との加算値を減算した結果をラジアル方向チルト検出信号として出力するとともに、前記第１光電変換部の出力信号と前記第４光電変換部の出力信号との加算値から前記第２光電変換部の出力信号と前記第３光電変換部の出力信号との加算値を減算した結果をタンジェンシャル方向チルト検出信号として出力し、
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに順次接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定回数連続して所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置。
【請求項８】
光源と、ソリッドイマージョンレンズを含む集光系とを有する光ヘッドと、光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する複数の光電変換部とを備える光ディスク装置のチルト補正方法であって、
前記光ディスクに対する前記ソリッドイマージョンレンズの傾きを制御するチルト制御を無効とする第一の工程と、
前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップを所定の間隔で縮小させるギャップ調整を行う第二の工程と、
前記複数の光電変換部の各々の出力信号を所定の規則に従って演算したチルト検出信号のレベルを測定する第三の工程と、
前記第三の工程による測定結果の良否判定を行う第四の工程と、
前記第四の工程の良否判定が良の場合に、前記チルト制御を有効とする第五の工程とを含むことを特徴とする光ディスク装置のチルト補正方法。
【請求項９】
前記第五の工程は、前記第四の工程の良否判定結果が所定の回数だけ連続して良となった場合にのみ、前記チルト制御を有効とすることを特徴とする請求項８記載の光ディスク装置のチルト補正方法。
【請求項１０】
前記第四の工程は、前記チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたときに、前記第三の工程による測定結果を良と判定することを特徴とする請求項８又は９記載の光ディスク装置のチルト補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体である光ディスクに信号を記録及び／又は光記録媒体である光ディスクから信号を再生する光ディスク装置と、この光ディスク装置のチルト補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの高密度化へのアプローチとして、対物レンズとソリッドイマージョンレンズ（以下ＳＩＬと記す）とを組合せて高い開口数を得る集光系が構成された光ヘッドを用いる光ディスク装置が提案されている。【０００３】
この方式（以下ＳＩＬ方式と記す）では、ＳＩＬ及び光ディスクの保護層に高屈折率（１．８から２．０程度）の材料を用い、ギャップ制御を行ってＳＩＬと光ディスクの保護層とのギャップを２５ｎｍ程度の微小な値に近接させることによって得られるＳＩＬからの出射光を用いて情報の記録及び再生が行われる。【０００４】
図１５は、ＳＩＬを用いて光ディスクに情報の記録及び再生を行うための光学系の基本的な構成を示す図である。【０００５】
図１５において、１０１は光源を示し、１０３は対物レンズを示し、１０４はその端面１０８の形状が円形であるＳＩＬを示し、光源１から射出された光ビーム１０２は、対物レンズ１０３及びＳＩＬ１０４で構成される集光系により光ディスク１０５の記録再生面１０６で適切なスポットサイズが得られるように集光される。【０００６】
このとき、光ディスク１０５の表面１０７とＳＩＬ１０４の端面１０８とのギャップ１０９は、前述したギャップ制御により２５ｎｍ程度の微小な値に保持される必要がある。【０００７】
このギャップ制御のためのギャップ検出は、ＳＩＬ１０４の端面１０８に入射する光ビーム１０２の、ＳＩＬ１０４の端面１０８での反射光量と、光ディスク１０５の記録再生面１０６での反射光量との和を、ディテクタ１１１を用いてギャップ検出信号１１２に変換することによりなされる。【０００８】
なお、ビームスプリッタ１１０は、ＳＩＬ１０４の端面１０８に入射する光ビーム１０２の、ＳＩＬ１０４の端面１０８での反射光と、光ディスク１０５の記録再生面１０６での反射光をディテクタ１１１に入射させるためのものである。【０００９】
ここで、ギャップ検出信号１１２とギャップ１０９との関係は、図１６に示すようになり、これは、ギャップ長（ギャップ１０９の長さ）に対するディテクタ１１１に入射する入射光量（正規化されたギャップ検出信号１１２のレベル）の特性を示している。【００１０】
図１６において、横軸は、ギャップ長（単位ｎｍ）を示し、縦軸は、ディテクタ１１１により検出されるギャップ検出信号１１２のレベルを、ギャップ１０９が充分大きいときのギャップ検出信号１１２のレベルで正規化した値を示している。【００１１】
従って、ギャップ検出信号１１２を適当な基準レベルと比較し、両者の差を増幅する等の処理を、ギャップ検出信号１１２に適宜施すことにより、この処理結果を用いてアクチュエータ１１３を駆動すれば、ギャップ制御が成立し、ギャップ１０９は所望の値に保持されることになる。【００１２】
例えば、前述したようにギャップ１０９の目標値を２５ｎｍとすれば、そのときの正規化されたギャップ検出信号１１２のレベルは、図１６によると、０．４５となるので、ギャップ制御の基準レベルを０．４５に相当するように設定すればよい。【００１３】
なお、上記の説明では、アクチュエータ１１３をギャップ制御用にのみ用いる例に限定したが、目的に応じ、トラッキング制御用及び／又はチルト制御用にも用いることができる。特許文献１は、このようなギャップ制御の一例を開示している。【００１４】
しかしながら、前述したギャップ１０９は、２５ｎｍ程度の極めて小さい値であるため、光ディスク１０５とＳＩＬ１０４との衝突には、充分な配慮が必要であり、特に、光ディスク１０５がＳＩＬ１０４に対して相対的に傾いたときには、両者の衝突の可能性が一層高まることが予測される。【００１５】
図１７は、図１５に示した対物レンズ１０３とＳＩＬ１０４とで構成された集光系に対して光ディスク１０５が相対的に傾き、ＳＩＬ１０４の端面１０８の一部が光ディスク１０５の表面１０７に接触したときの状況を示した図である。【００１６】
図１７によると、ＳＩＬ１０４の端面１０８の中心と、光ディスク１０５の表面１０７との距離をギャップ１０９とし、その値を２５ｎｍとし、現状において得られるＳＩＬ１０４の端面１０８の直径１３１を４０μｍとすると、図１７に示した状況下におけるＳＩＬ１０４の端面１０８と光ディスク１０５の表面１０７とのなす角、即ちＳＩＬ１０４の端面１０８と光ディスク１０５の記録再生面１０６とのなす角であるチルト１３０は、０．０７°となる。従って、ＳＩＬ１０４と光ディスク１０５とが衝突しないための両者の相対傾き、即ちチルト１３０が０．０７°未満であることが、常に要求されることになる。【００１７】
以上の事実は、前述したギャップ制御の成立以前にチルト１３０が０．０７°未満となるようなチルト制御を成立させることの必要性を示している。【００１８】
そこで、特許文献２では、上述した課題を回避するためのチルト制御方法についての一例が開示されており、その方法は、ＳＩＬを予め光ディスクに接触させる工程を含むものである。【００１９】
光ディスク装置におけるＳＩＬと光ディスクとの接触は、互いに物理的なダメージを与える可能性が大きいことから避けることが好ましく、よって、特許文献２によるチルト制御方法は、ＳＩＬと光ディスクとが互いにダメージを与える可能性があるといえる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００２−３１９１６０号公報
【特許文献２】特開２００５−２５９３２９号公報
【発明の概要】
【００２１】
本発明の目的は、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップに要求される値が極めて微小であっても、ソリッドイマージョンレンズが光ディスクに衝突することなく、ソリッドイマージョンレンズのチルト補正を確実に行うことができる光ディスク装置を提供することである。
【００２２】
本発明の一局面に従う光ディスク装置は、光源と、ソリッドイマージョンレンズを含む集光系とを有する光ヘッドと、光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部の各々の出力信号を所定の規則に従って演算した結果をチルト検出信号として出力するチルト検出部と、前記チルト検出部からのチルト検出信号を用いて、前記光ディスクに対する前記ソリッドイマージョンレンズの傾きを制御するチルト制御を行うチルト制御部と、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップを変えるギャップ調整を行うギャップ調整部とを備え、前記チルト制御部は、前記ギャップ調整部による、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップの調整過程において、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にする。
【００２３】
上記の構成により、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップに要求される値が極めて微小であっても、ソリッドイマージョンレンズが光ディスクに衝突することなく、ソリッドイマージョンレンズのチルト補正を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態における光ディスク装置の構成を示す概略図である。
【図２】ＳＩＬが光ディスクに対して傾いたときの光学系の説明図である。
【図３】図１に示すディテクタ上の入射光量分布の一例を示す模式図である。
【図４】図１に示すディテクタ上の入射光量分布の他の一例を示す模式図である。
【図５】図１に示すディテクタ上の入射光量分布の他の一例を示す模式図である。
【図６】図３に示す場合の実際の入射光量分布をグラフ化して示した図である。
【図７】図４に示す場合の実際の入射光量分布をグラフ化して示した図である。
【図８】図５に示す場合の実際の入射光量分布をグラフ化して示した図である。
【図９】ギャップ長と光電変換信号レベルとの関係を示す図である。
【図１０】ギャップ、光電変換信号レベル、チルト及びチルト検出信号レベルの関係を示す図である。
【図１１】チルトとチルト検出信号レベルとの関係を示す図である。
【図１２】図１に示す光ディスク装置におけるチルトの補正方法を示すフローチャートである。
【図１３】図１に示す光ディスク装置における他のチルトの補正方法を示すフローチャートである。
【図１４】４分割ディテクタの構成を示す模式図である。
【図１５】ＳＩＬを用いた光学系の基本的な構成図である。
【図１６】ギャップ長とギャップ検出信号レベルとの関係を示す図である。
【図１７】ＳＩＬと対物レンズとから構成された集光系に対して傾いた光ディスクの状況を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態における光ディスク装置の構成を示す概略図である。
【００２７】
図１において、光ディスク装置は、光ヘッド１４、減算器１５、増幅器／位相補償回路１６、スイッチ１７、ＡＤコンバータ１９、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１、ナット２４、送りネジ２５、減速器２６、及びステッピングモータ２７を備える。光ヘッド１４は、光源１、対物レンズ３、ＳＩＬ４、ビームスプリッタ１０、ディテクタ１１、及びアクチュエータ１３を備える。
【００２８】
ＳＩＬ４は、その端面８の形状が円形であるソリッドイマージョンレンズであり、光源１から射出された光ビーム２は、対物レンズ３及びＳＩＬ４で構成される集光系により光ディスク５の記録再生面（情報記録再生面）６で適切なスポットサイズが得られるように集光される。
【００２９】
ここで、ギャップ９は、光ディスク５の表面７とＳＩＬ４の端面８とのギャップであり、正常な記録再生を光ディスク５に対して行うためには、ギャップ制御により２５ｎｍ程度の微小な値に保持させておかなければならない。
【００３０】
また、ディテクタ１１は、２分割ディテクタであり、第１ディテクタ１１ａ及び第２ディテクタ１１ｂから構成されている。ディテクタ１１には、ＳＩＬ４の端面８に入射する光ビーム２の、ＳＩＬ４の端面８での反射光と、光ディスク５の記録再生面６での反射光との和が入射されており、第１ディテクタ１１ａ及び第２ディテクタ１１ｂは、入射された光を光電変換信号１２ａ、１２ｂへ変換し、光電変換信号１２ａ、１２ｂがそれぞれ出力される。
【００３１】
なお、ビームスプリッタ１０は、ＳＩＬ４の端面８に入射する光ビーム２の、ＳＩＬ４の端面８での反射光と、光ディスク５の記録再生面６での反射光とを第１ディテクタ１１ａ及び第２ディテクタ１１ｂに入射させるためのものである。
【００３２】
さらに、光電変換信号１２ａ、１２ｂは、減算器１５のプラス入力、マイナス入力にそれぞれ入力され、減算器１５は、光電変換信号１２ａから光電変換信号１２ｂを減算した結果をチルト検出信号１８として増幅器／位相補償回路１６及びＡＤコンバータ１９へ出力する。減算器１５の出力信号は、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きの検出信号、即ちチルト検出信号１８となる。
【００３３】
従って、２分割ディテクタ１１すなわち第１ディテクタ１１ａ及び第２ディテクタ１１ｂは、複数の光電変換部の一例を構成し、減算器１５は、チルト検出部の一例を構成していることになる。なお、減算器１５の出力信号がチルト検出信号１８となる理由については後述する。
【００３４】
また、光源１、対物レンズ３、ＳＩＬ４、ビームスプリッタ１０、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂは、本実施の形態における光ヘッドの構成要素であり、図１では、当該光ヘッドを１４として示した。
【００３５】
さて、チルト検出信号１８は、増幅器／位相補償回路１６により適宜処理され、増幅器／位相補償回路１６は、スイッチ１７を介してアクチュエータ１３を駆動する。従って、スイッチ１７が閉じていれば、チルト制御が成立し、すなわち、チルト制御が有効となり、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾き、即ちチルト補正がなされることとなる。
【００３６】
また、チルト検出信号１８は、ＡＤコンバータ１９に入力され、ＡＤコンバータ１９によってデジタル化チルト検出信号２０（即ち、チルト検出信号１８と同等の、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きを表すデジタルデータ）に変換され、ＣＰＵ２１に入力される。ＣＰＵ２１は、デジタル化チルト検出信号２０の状態を監視し、その状態が一定の条件を満たせば、前述したスイッチ１７の開閉指令２２を「閉」の状態を示す指令に切り替え、その状態を継続するように予めプログラムされている。
【００３７】
なお、前述したＣＰＵ２１がスイッチ１７の開閉指令２２を「閉」の状態とするためのチルト検出信号１８すなわちデジタル化チルト検出信号２０に対する条件については後述する。
【００３８】
従って、ＣＰＵ２１と、増幅器／位相補償回路１６と、スイッチ１７と、アクチュエータ１３とは、チルト制御部の一例を構成していることとなる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、アクチュエータ１３をチルト制御用に限定して説明しているため、ギャップを一定に制御するギャップ制御用及び／又は所望のトラックに光ビームを追従させるトラッキング制御用のアクチュエータ等が別途必要になるが、これらについては公知の技術を用いることができ、また、本発明とは直接関係がないので、その説明を省略した。また、アクチュエータ１３が、チルト制御用だけでなく、ギャップ制御用及び／又はトラッキング制御用に兼用できる場合は、アクチュエータ１３を兼用するようにしてもよい。
【００４０】
さて、ナット２４は、先に説明した光ヘッド１４と一体に構成され、送りネジ２５と噛合う構成となっている。また、本実施の形態で採用した送りネジ２５のピッチは、０．１ｍｍであり、従って、ナット２４のピッチも０．１ｍｍである。
【００４１】
従って、送りネジ２５が一回転すると、光ヘッド１４は、送りネジ２５の回転方向により、光ディスク５に近づくか、遠ざかるか、即ち、ギャップ９が減少するか、増加するかのいずれかである。
【００４２】
さらに、送りネジ２５は、減速比１／２００００を有する減速器２６に連結されており、減速器２６は、ステッピングモータ２７により駆動される。従って、ステッピングモータ２７が一回転することによるギャップ９の増減は、５ｎｍとなる。なお、ステッピングモータ２７の回転指令パルス２３は、ＣＰＵ２１から発せられる。
【００４３】
従って、ＣＰＵ２１、ナット２４、送りネジ２５、減速器２６及びステッピングモータ２７は、ギャップ９の長さを調整するためのギャップ調整部の一例を構成する。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、ギャップ調整部がギャップ９を減少または増加させる際の１ステップ毎の略一定量は、１０ｎｍとしており、それはステッピングモータ２７の二回転分である。
【００４５】
以上のように構成された本実施の形態について、その動作を当該光ディスク装置のチルト補正方法を含めて説明する。
【００４６】
まず、図２に示すように、光ディスク５がＳＩＬ４に対して傾いているとする。そうすると、図２に示すように、光ディスク５の表面７とＳＩＬ４とのギャップが、ギャップ９ａ、９ｂのように、ＳＩＬ４の紙面の左右で異なったもの（ギャップ９ａ＞ギャップ９ｂ）となり、背景技術の欄で説明したように、ギャップ長がディテクタ１１への入射光量に依存するという事実から、ディテクタ１１への入射光量の分布が現れることになる。
【００４７】
従って、ディテクタ１１として２分割構成のディテクタを採用し、ＳＩＬ４と光ディスク５との相対傾きの関係が、図２に示すような状況であれば、ディテクタ１１のそれぞれの部分を第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂとすると、第１ディテクタ１１ａの受光部に入射する光量は、図２に示すギャップ９ａの部分に依存した光量となり、第２ディテクタ１１ｂの受光部に入射する光量は、ギャップ９ｂの部分に依存した光量となって、第１ディテクタ１１ａへの入射光量の方が、第２ディテクタ１１ｂへの入射光量より大きくなる。
【００４８】
図３〜図５は、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂ上の入射光量分布の違いを模式的に示した図であり、図６〜図８は、図３〜図５に示す場合の実際の入射光量分布をグラフ化して示した図である。図６〜図８の縦軸は、図３〜図５のＸ方向と同様のスケール（Ｘ方向位置）を表し、図６〜図８の横軸は、入射光量を表している。
【００４９】
まず、図３において、第１ディテクタ１１ａ上に濃い陰影を施した部分が、図２に示したギャップ９ａに依存している入射光量を示し、第２ディテクタ１１ｂ上に薄い陰影を施した部分がギャップ９ｂに依存している入射光量を示している。
【００５０】
この状態における実際の入射光量分布を図６にグラフ化して示した。従って、図６の横軸を境界とした上部は、第１ディテクタ１１ａへの入射光量分布を表し、下部は、第２ディテクタ１１ｂへの入射光量分布を表していることになり、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂの出力信号である光電変換信号１２ａ、１２ｂの大小関係は、（光電変換信号１２ａの信号レベル）＞（光電変換信号１２ｂの信号レベル）となって、（ギャップ９ａ）＞（ギャップ９ｂ）なる大小関係に対応する関係が得られる。
【００５１】
もちろん、（光電変換信号１２ａの信号レベル）＞＞（光電変換信号１２ｂの信号レベル）ならば、（ギャップ９ａ）＞＞（ギャップ９ｂ）なる大小関係となることはいうまでもない。
【００５２】
なお、光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きがないとき（即ち、（ギャップ９ａ）＝（ギャップ９ｂ））の第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂへの入射光量分布の違いを模式的に示せば、図４の如くとなって、強度を表す陰影の度合いは同様であり、そのときの入射光量分布は、図７にグラフ化して示したように、横軸を境界とした上部の第１ディテクタ１１ａへの入射光量分布と下部の第２ディテクタ１１ｂへの入射光量分布とは等しい。
【００５３】
従って、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂの出力信号である光電変換信号１２ａ、１２ｂの大小関係は、（光電変換信号１２ａの信号レベル）＝（光電変換信号１２ｂの信号レベル）となる。
【００５４】
さらに、光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きの状況が図２と反対のとき、即ち（ギャップ９ａ）＜（ギャップ９ｂ）のとき、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂへの入射光量分布の違いを模式的に示せば、図５の如くとなって、第１ディテクタ１１ａ上に薄い陰影を施した部分が、ギャップ９ａに依存している入射光量を示し、第２ディテクタ１１ｂ上に濃い陰影を施した部分が、ギャップ９ｂに依存している入射光量を示していることになる。
【００５５】
従って、そのときの入射光量分布は、図８にグラフ化して示したように、横軸を境界とした第１ディテクタ１１ａへの入射光量分布と第２ディテクタ１１ｂへの入射光量分布との関係が、図６に示したものと反対となっている。
【００５６】
以上により、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾き（ＳＩＬ４の端面８と光ディスク５の表面７とのなす角）、即ち、ＳＩＬ４の端面８と光ディスク５の記録再生面６とのなす角であるチルトθは、第１及び第２ディテクタ１１ａ、ディテクタ１１ｂの光電変換信号１２ａ、１２ｂのレベル差で検出が可能であり、従って、図１における減算器１５の出力信号がチルト検出信号１８となる。
【００５７】
なお、第１及び第２ディテクタ１１ａ、ディテクタ１１ｂの光電変換信号１２ａ、１２ｂの和をとることにより、それはギャップ検出信号となる。
【００５８】
従って、ギャップ制御を成立させるためには、光電変換信号１２ａ、１２ｂの和信号をギャップ検出信号とすればよい。
【００５９】
ここで、ＣＰＵ２１がスイッチ１７の開閉指令２２を「閉」の状態とするためのチルト検出信号１８に対する条件について説明する。
【００６０】
図９は、先に背景技術の説明に用いた図１６と同等のものであり、その縦軸はギャップ９ａ及びギャップ９ｂが充分大きいときの光電変換信号１２ａ若しくは光電変換信号１２ｂのレベルの値で、第１ディテクタ１１ａにより検出される光電変換信号１２ａのレベルの値若しくは第２ディテクタ１１ｂにより検出される光電変換信号１２ｂのレベルの値を正規化した値である。
【００６１】
図９に示すように、ギャップ９ａ及びギャップ９ｂとも、３５０ｎｍを越える程度の大きなギャップ長の領域では、ギャップ９ａとギャップ９ｂとの差が５０ｎｍ程度の大きな値、即ち光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾き（チルト）が大きいにも拘らず、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂの光電変換信号１２ａ、１２ｂのレベル（ギャップ９ａとギャップ９ｂとが充分大きいときの値で検出値を正規化した値）の差は、略零であることが明らかであり、光電変換信号１２ａ、１２ｂの差信号であるチルト検出信号１８のレベルも略零となって、チルト検出がなされないという矛盾を生じることになる。
【００６２】
そこで、本実施の形態では、チルト検出信号１８がＡＤコンバータ１９により変換されたデジタル化チルト検出信号２０を、ＣＰＵ２１に入力することにより、チルト検出信号１８のレベルを監視し、その絶対値が一定レベルを超えたとき、図１に示すスイッチ１７の開閉指令２２を「閉」の状態に保持、即ちチルト制御を有効とするようなプログラムがＣＰＵ２１に予め記憶され、ＣＰＵ２１は、このプログラムに従って動作するように構成されている。
【００６３】
即ち、チルト検出信号１８のレベルの絶対値が所定のレベルを超えることは、チルトの検出が確実になされたことを意味し、従って、本実施の形態によれば、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾き（チルト）を確実に検出した状態で、ＣＰＵ２１は、チルト制御を有効とするので、チルト補正が正確になされることとなる。
【００６４】
ここで、本件発明者らが検討したところによると、図１に示すスイッチ１７の開閉指令２２を「閉」の状態に保持、即ちチルト制御を有効とするようなチルト検出信号１８の絶対値のレベルは、０．０５〜０．１であることが望ましいことがわかった。
【００６５】
なお、上記のチルト検出信号１８の絶対値のレベルは、ギャップ９ａとギャップ９ｂとが充分大きいときの光電変換信号１２ａ若しくは光電変換信号１２ｂのレベルの値で、検出値を正規化した値であって、このチルト検出信号１８の絶対値のレベルは、予めギャップ９ａとギャップ９ｂとが充分大きいときの光電変換信号１２ａ若しくは光電変換信号１２ｂのレベルを測定し、測定した値を正規化用基準値としてＣＰＵ２１に記憶させておき、ＡＤコンバータ１９により変換されたデジタル化チルト検出信号２０との除算処理と、除算結果の絶対値を求める符号処理とを適宜行うことにより、見出すことができる。
【００６６】
ここで、チルト検出感度、即ちチルトθとチルト検出信号１８のレベルとの関係についての一例を説明する。例えば、図２におけるギャップ９ａ及びギャップ９ｂの平均値を１００ｎｍとし、ＳＩＬ４の直径Φを４０μｍとしたとき、その平均値（１００ｎｍ）を中心として、光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きを変化させたときのギャップ９ａ及びギャップ９ｂの大きさ（ｎｍ）と、図９の特性から読取られる光電変換信号１２ａ、１２ｂのレベルと、ａｒｃｔａｎ（（（ギャップ９ａ）−（ギャップ９ｂ））／Φ）で決まるチルトθ（°）と、減算器１５の出力信号であるチルト検出信号１８のレベルとを表にして表すと、図１０のようになる。さらに、図１０を基に、チルトθとチルト検出信号１８のレベルとの関係をグラフ化すると、図１１に示すようになる。
【００６７】
図１１によると、チルトθに対するチルト検出信号１８のレベルは、略線形に変化しており、この事実は、チルト検出信号１８を増幅器／位相補償回路１６に入力して適宜処理してチルト制御信号を生成し、このチルト制御信号を用いて、スイッチ１７を介してアクチュエータ１３を駆動すれば、チルト制御が成立することを示している。
【００６８】
次に、本実施の形態における光ディスク装置のチルト補正方法を説明する。図１２は、本実施の形態における光ディスク装置のチルト補正方法をフローチャート形式にて説明する図である。
【００６９】
図１２において、まず、図１に示すＣＰＵ２１によるスイッチ１７の開閉指令２２の状態を「開」の状態とするチルト制御ＯＦＦ処理Ｓ１００を実行する。具体的には、ステップＳ１００において、ＣＰＵ２１は、「開」の状態を指令する開閉指令２２をスイッチ１７へ出力し、スイッチ１７は、「開」の状態となり、チルト制御はオフされる。
【００７０】
なお、このとき、ＳＩＬ４と光ディスク５との相対傾きによるギャップ９ａ及びギャップ９ｂの値は、充分に大きく、その値が５００ｎｍ超と仮定する。
【００７１】
次に、先に説明した、ナット２４、送りネジ２５、減速器２６、ステッピングモータ２７、及びステッピングモータ２７で構成されるギャップ調整部を作用させ、ギャップ９ａ及びギャップ９ｂを小さくする方向にＳＩＬ４を移動させるギャップ調整処理Ｓ１０１を実行する。具体的には、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ２１は、一回のギャップ調整として、所定ステップだけステッピングモータ２７を回転させるための回転指令パルス２３をステッピングモータ２７へ出力し、ステッピングモータ２７は、所定ステップだけ回転し、減速器２６は、ステッピングモータ２７の回転角を減速比に応じた微小回転角に変換し、変換後の微小回転角だけ送りネジ２５が駆動されることにより、ナット２４が光ディスク５側へ移動する。この結果、ＳＩＬ４は、ギャップ９ａ及びギャップ９ｂを小さくする方向に移動される。
【００７２】
なお、本実施の形態では、一回のギャップ調整値を、１０ｎｍとした。従って、ＣＰＵ２１よりステッピングモータ２７に供給される回転指令パルス２３のパルス数は、上記１０ｎｍに相当する数である。この結果、ＳＩＬ４は、ギャップ９ａ及びギャップ９ｂが５００ｎｍを越える位置を初期位置として、一回のギャップ調整により、１０ｎｍずつ光ディスク５に近づくこととなる。
【００７３】
次に、図１に示すチルト検出信号１８の絶対値レベルを測定し、測定値をＶとしてＣＰＵ２１の内部メモリに格納する測定処理Ｓ１０２を実行する。具体的には、ステップＳ１０１による一回のギャップ調整処理が終了した後、ステップＳ１０２において、減算器１５は、光電変換信号１２ａから光電変換信号１２ｂを減算した結果をチルト検出信号１８としてＡＤコンバータ１９へ出力し、ＡＤコンバータ１９は、チルト検出信号１８をデジタル化チルト検出信号２０へ変換し、ＣＰＵ２１は、デジタル化チルト検出信号２０の絶対値を測定値Ｖとして内部メモリに格納する。
【００７４】
次に、上記測定値Ｖが所定のレベルより大きいか否かを評価する評価処理Ｓ１０３を行い、評価結果が否であれば、ギャップ調整処理Ｓ１０１に戻り、測定処理Ｓ１０２及び評価処理Ｓ１０３を繰り返す。具体的には、ステップＳ１０３において、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０２で記憶した測定値Ｖと、内部メモリに予め記憶している所定の基準レベルＶｒｅｆとを比較し、測定値Ｖが基準レベルＶｒｅｆより大きい場合、処理がステップＳ１０４へ移行され、一方、測定値Ｖが基準レベルＶｒｅｆより大きくない場合、処理がステップＳ１０１へ移行されて以降の処理が継続され、ＳＩＬ４が１０ｎｍずつ光ディスク５に近づけられる。
【００７５】
また、評価処理Ｓ１０３において、評価結果が良（測定値Ｖが所定のレベルより大きい）であれば、前述したように、それはチルトの検出が確実になされたことを意味するため、スイッチ１７の開閉指令２２の状態を「閉」の状態とするチルト制御ＯＮ処理Ｓ１０４を実行して、一連のチルト補正が完結することとなり、即ち光ディスク５に対するＳＩＬ４のチルトが補正される。具体的には、ステップＳ１０３において、測定値Ｖが基準レベルＶｒｅｆより大きいと判断された場合、ステップＳ１０４において、ＣＰＵ２１は、開閉指令２２を、「開」の状態を指示する指令から「閉」の状態を指示する指令へ切り替え、スイッチ１７は、「閉」の状態となり、チルト制御はオンされ、アクチュエータ１３は、光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きを補正する。
【００７６】
なお、本実施の形態では、上記所定のレベル（基準レベルＶｒｅｆ）とは、前述したように、例えば、０．０５以上０．１以下の範囲内の値であり、この値を測定値Ｖが超えた場合に、チルト制御はオンされる。なお、本実施の形態では、測定値Ｖが所定のレベルを超えた場合に、チルト制御をオンにしているが、測定値Ｖが所定のレベル以上となった場合に、チルト制御をオンにしてもよく、両者は実質的には同義である。
【００７７】
なお、上記の処理Ｓ１００〜Ｓ１０４は、すべてＣＰＵ２１に予めプログラムされたものであることはいうまでもない。また、上記の方法では、ＳＩＬ４を１回近づける毎にチルト検出信号１８の測定を１回行ったが、この例に特に限定されず、ＳＩＬ４を１回近づける毎に同一位置でチルト検出信号１８を複数回測定し、所定回数以上又は全ての測定値に対する評価結果が良となった場合に、チルト制御を有効にするようにしてもよい。
【００７８】
また、通常の条件では、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きが発生するため、上記の処理は、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きがあることを前提としたが、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きが発生していない又はほとんど発生していない場合も有り得る。このため、第１及び第２ディテクタ１１ａ、ディテクタ１１ｂの光電変換信号１２ａ、１２ｂを加算する加算器と、加算器から出力されるギャップ検出信号をデジタル化ギャップ検出信号へ変換するＡＤコンバータとを追加し、デジタル化ギャップ検出信号をＣＰＵ２１へ入力するようにしてもよい。
【００７９】
このとき、Ｓ１０３において、ＣＰＵ２１は、測定値Ｖが基準レベルＶｒｅｆより大きくないと判断した場合、さらに、デジタル化ギャップ検出信号が表すギャップが所定値より小さいか否かを判断し、デジタル化ギャップ検出信号が表すギャップが所定値以上である場合にのみ、処理をステップＳ１０１へ移行して以降の処理を継続し、一方、デジタル化ギャップ検出信号が表すギャップが所定値より小さい場合、ギャップを一定に保持するギャップ制御を行うようにしてもよい。また、このとき、必要に応じてチルト制御も行うようにしてもよい。
【００８０】
この場合、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きが発生していない又はほとんど発生していないときでも、光ディスク５とＳＩＬ４とが衝突することなく、確実にギャップ制御を行うことができるとともに、必要に応じてチルト制御を行うことができる。
【００８１】
また、チルト検出信号１８の絶対値レベルの測定値の評価処理を所定の回数だけ連続した測定値に対して行う方法も有効である。
【００８２】
即ち、図１３に示すように、まず、図１２に示す方法のステップＳ１００と同様に、図１に示すＣＰＵ２１によるスイッチ１７の開閉指令２２の状態を「開」の状態とするチルト制御ＯＦＦ処理Ｓ２００を実行する。
【００８３】
なお、このとき、ＳＩＬ４と光ディスク５との相対傾きによるギャップ９ａ及びギャップ９ｂの値は、充分に大きく、その値が５００ｎｍ超と仮定する。
【００８４】
次に、図１２に示す方法のステップＳ１０１と同様に、先に説明した、ナット２４、送りネジ２５、減速器２６、ステッピングモータ２７、及びステッピングモータ２７で構成されるギャップ調整部を作用させ、ギャップ９ａ、ギャップ９ｂを小さくする方向にギャップ調整処理Ｓ２０１を実行する。
【００８５】
なお、図１３に示す方法でも、図１２の方法と同様に、一回のギャップ調整値を、１０ｎｍとした。従って、ＣＰＵ２１よりステッピングモータ２７に供給される駆動パルスとなる回転指令パルス２３のパルス数は、上記１０ｎｍに相当する数である。
【００８６】
次に、図１に示すチルト検出信号１８の絶対値レベルを測定し、測定値をＶｎとして、１回の測定毎に番地を変えてＣＰＵ２１の内部メモリに格納する測定処理Ｓ２０２を実行する。具体的には、一回のギャップ調整処理が終了する毎に、ステップＳ２０２において、減算器１５は、光電変換信号１２ａから光電変換信号１２ｂを減算した結果をチルト検出信号１８としてＡＤコンバータ１９へ出力し、ＡＤコンバータ１９は、チルト検出信号１８をデジタル化チルト検出信号２０へ変換し、ＣＰＵ２１は、デジタル化チルト検出信号２０の絶対値を測定値Ｖｎとして内部メモリに順次格納する。
【００８７】
なお、添え字ｎは、例えば、初期値を１とし、測定毎にプラス１づつ更新される指標である。
【００８８】
次に、上記測定値Ｖｎの添え字ｎの連続した所定の個数に対応する測定値Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、・・・と、所定のレベルとの評価処理Ｓ２０３を実行する。
【００８９】
なお、本件発明者らが検討したところによると、添え字ｎの連続した所定の個数を５とすることにより、図１３に示す方法では、チルト検出の確実度が図１２に示した方法より高くなり、処理にかかる時間の増大も許容できることが明らかとなっている。また、図１２の場合と同様に、前記所定のレベルは０．０５から０．１とした。
【００９０】
従って、評価処理Ｓ２０３では、Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４の５個の測定値に対して所定のレベルとの評価が行われ、Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４＞所定のレベルの評価に対して、評価結果が否の場合は、ギャップ調整処理Ｓ２０１に戻り、測定処理Ｓ２０２及び評価処理Ｓ２０３を繰り返すことになる。一方、Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４＞所定のレベルの評価に対して、評価結果が良の場合はスイッチ１７の開閉指令２２の状態を「閉」の状態とするチルト制御ＯＮ処理Ｓ２０４を実行して、一連のチルト補正が完結することとなり、即ち光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きが補正される。
【００９１】
具体的には、ステップＳ２０３において、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０２で記憶した５個の測定値Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４の各々と、内部メモリに予め記憶している所定の基準レベルＶｒｅｆとを比較し、５個の測定値Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４がすべて基準レベルＶｒｅｆより大きい場合、処理がステップＳ２０４へ移行され、一方、５個の測定値Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４のうち少なくとも１個の測定値が基準レベルＶｒｅｆより大きくない場合、処理がステップＳ２０１へ移行されて以降の処理が継続され、ＳＩＬ４は、１０ｎｍずつ光ディスク５に近づけられる。
【００９２】
ステップＳ２０３において、５個の測定値Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４がすべて基準レベルＶｒｅｆより大きいと判断された場合、ステップＳ２０４において、ＣＰＵ２１は、開閉指令２２を、「開」の状態を指示する指令から「閉」の状態を指示する指令へ切り替え、スイッチ１７は、「閉」の状態となり、チルト制御はオンされ、アクチュエータ１３は、光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きを補正する。
【００９３】
なお、上記の処理Ｓ２００〜Ｓ２０４は、すべてＣＰＵ２１に予めプログラムされたものであることはいうまでもない。
【００９４】
上記のように、図１３による方法は、チルト検出信号レベルの絶対値が所定のレベルを超えるという条件が複数回の測定に対して連続して満たすことを要求するものであり、より確実なチルト検出が可能となる状態で、チルト制御を有効とするため、ＳＩＬ４と光ディスク５とのチルト補正をより安定になすことができる。
【００９５】
すなわち、１回の測定のみでチルト検出信号１８の絶対値レベルを判定する場合、ノイズ等の影響により、誤判定する可能性があり、また、同一位置での複数回の測定では、チルト検出信号１８の絶対値レベルが充分な大きさにない可能性があり、同様に誤判定する可能性があるが、上記のように、評価結果が良となった位置からさらにＳＩＬ４を順次近づけながら、複数回の測定を行うことにより、チルト検出信号１８の絶対値レベルが順次大きくなるので、チルト検出信号１８の絶対値レベルが充分な大きさとなる測定位置を容易に選択することができ、チルト制御を有効とすべき状態をより確実に判定することができる。
【００９６】
なお、上記の方法では、ＳＩＬ４を１回近づける毎に１回の測定を行ったが、この例に特に限定されず、ＳＩＬ４を１回近づける毎に同一位置で複数回測定し、所定回数以上又は全ての評価結果が良となり且つこのような評価結果が所定回数だけ連続して良となった場合に、チルト制御を有効にするようにしてもよい。
【００９７】
また、本実施の形態では、ディテクタ１１として２分割構成のものを用いたが、ディテクタの構成は、この例に特に限定されず、他の分割構成のディテクタを用いてもよい。例えば、チルト補正の補正軸方向を光ディスク５のトラック方向及び直角方向（ラジアル方向）とし、ディテクタ１１を４分割構成とした場合、ラジアル方向と直角なタンジェンシャル方向を補正軸とするチルト補正もあわせて可能となる。
【００９８】
その場合のディテクタ１１の４分割構成を図１４に示した。図１４に示すように、ディテクタ１１は、縦方向及び横方向に分割され、ディテクタ１１の分割されたそれぞれの部分を第１乃至第４ディテクタ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとし、それぞれの出力信号を光電変換信号１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとし、これらの光電変換信号のレベルを１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄで表すと、加算器及び減算器を用いて、（１２ａ＋１２ｂ）−（１２ｃ＋１２ｄ）なる演算を施した信号が、ディテクタ１１の２分割構成時におけるラジアル方向のチルト検出信号１８に相当し、（１２ａ＋１２ｄ）−（１２ｂ＋１２ｃ）なる演算を施した信号がタンジェンシャル方向のチルト検出信号となる。
【００９９】
従って、両者の補正軸に対応して独立した増幅器／位相補償回路、スイッチ、アクチュエータを設ける構成とすれば、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルト補正を実現する光ディスク装置を構成することができる。
【０１００】
また、ディテクタ１１が４分割構成時のチルト補正方法は、本実施の形態における図１２又は図１３に示した方法を拡張することにより容易に実現可能である。
【０１０１】
即ち、測定処理Ｓ１０２（又はＳ２０２）と評価処理Ｓ１０３（又はＳ２０３）を、ラジアル方向とタンジェンシャル方向との補正軸についてそれぞれ独立に実行し、評価処理Ｓ１０３（又はＳ２０３）の実行結果が両方について良であるとき、チルト制御ＯＮ処理Ｓ１０４（又はＳ２０４）をそれぞれの補正軸について独立して実行すればよい。
【０１０２】
以上の説明により、補正軸の拡張には任意性があり、所望の数の補正軸を設けるためには、対応する分割数を有するディテクタ、ディテクタの出力信号に適合した加算器及び減算器、増幅器／位相補償回路、スイッチ、アクチュエータを独立して設ける構成とすればよく、その場合のチルト補正方法の拡張の仕方も、ディテクタが４分割構成時の場合に説明したものと同様である。
【０１０３】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、ＳＩＬ４と光ディスク５とのチルト補正を確実かつ安定に行うことが可能であり、しかも補正軸の拡張も容易になすことが可能である。
【０１０４】
上記の各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、光源と、ソリッドイマージョンレンズを含む集光系とを有する光ヘッドと、光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部の各々の出力信号を所定の規則に従って演算した結果をチルト検出信号として出力するチルト検出部と、前記チルト検出部からのチルト検出信号を用いて、前記光ディスクに対する前記ソリッドイマージョンレンズの傾きを制御するチルト制御を行うチルト制御部と、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップを変えるギャップ調整を行うギャップ調整部とを備え、前記チルト制御部は、前記ギャップ調整部による、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップの調整過程において、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にする。
【０１０５】
この光ディスク装置においては、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとのギャップの調整過程において、チルト検出部から出力されるチルト検出信号に応じて、チルト制御を有効にしているので、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップに要求される値が極めて微小であっても、ソリッドイマージョンレンズが光ディスクに衝突することなく、ソリッドイマージョンレンズのチルト補正を確実に行うことができる。
【０１０６】
前記複数の光電変換部は、前記光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する二つの光電変換部を含み、前記チルト検出部は、前記二つの光電変換部の一方の出力信号から他方の出力信号を減算した結果を前記チルト検出信号として出力し、前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１０７】
この場合、光ディスクに対してソリッドイマージョンレンズが傾いているとき、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップが大きくなっている部分の反射光を変換した光電変換部の出力信号は大きくなり、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップが小さくなっている部分の反射光を変換した光電変換部の出力信号は小さくなるので、二つの光電変換部の一方の出力信号から他方の出力信号を減算した結果であるチルト検出信号は、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きに比例する。また、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きが同じであっても、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させるほど、チルト検出信号は大きくなる。従って、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させながら、チルト検出信号に応じてチルト制御を有効にすることにより、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きを確実に検出した状態で、チルト制御を有効にすることができるので、チルト補正を正確に行うことができる。
【０１０８】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１０９】
この場合、チルト検出信号の絶対値は、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きに比例するとともに、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させるほど、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きが同じであっても、チルト検出信号の絶対値が大きくなるので、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させながら、チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたとき、チルト制御を有効にすることにより、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きをより確実に検出した状態で、チルト制御を有効にすることができ、チルト補正をより正確に行うことができる。
【０１１０】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに順次接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号の絶対値が所定回数連続して所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１１１】
この場合、チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えた位置からさらにソリッドイマージョンレンズを順次近づけながら、チルト検出信号の絶対値が所定回数連続して所定のレベルを超えたか否かを判定しているので、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きが同じであっても、判定する度にチルト検出信号の絶対値レベルが順次大きくなる。従って、チルト検出信号の絶対値レベルが充分な大きさとなる測定位置を容易に選択することができるので、チルト制御を有効とすべき状態をより確実に判定することができる。
【０１１２】
前記複数の光電変換部は、前記光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する第１乃至第４光電変換部を含み、前記チルト検出部は、前記第１光電変換部の出力信号と前記第２光電変換部の出力信号との加算値から前記第３光電変換部の出力信号と前記第４光電変換部の出力信号との加算値を減算した結果をラジアル方向チルト検出信号として出力するとともに、前記第１光電変換部の出力信号と前記第４光電変換部の出力信号との加算値から前記第２光電変換部の出力信号と前記第３光電変換部の出力信号との加算値を減算した結果をタンジェンシャル方向チルト検出信号として出力し、前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１１３】
この場合、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとのギャップの調整過程において、ラジアル方向チルト検出信号及びタンジェンシャル方向チルト検出信号に応じて、チルト制御を有効にしているので、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップに要求される値が極めて微小であっても、ソリッドイマージョンレンズが光ディスクに衝突することなく、ソリッドイマージョンレンズのラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルト補正を確実に行うことができる。
【０１１４】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１１５】
この場合、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値は、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きに比例するとともに、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させるほど、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きが同じであっても、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値が大きくなるので、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させながら、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定のレベルを超えたとき、チルト制御を有効にすることにより、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのラジアル方向及びタンジェンシャル方向の相対傾きをより確実に検出した状態で、チルト制御を有効にすることができ、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルト補正をより正確に行うことができる。
【０１１６】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに順次接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定回数連続して所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１１７】
この場合、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定のレベルを超えた位置からさらにソリッドイマージョンレンズを順次近づけながら、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定回数連続して所定のレベルを超えたか否かを判定しているので、判定する度にラジアル方向チルト検出信号の絶対値レベル及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値レベルが順次大きくなる。従って、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値レベル及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値レベルが充分な大きさとなる測定位置を容易に選択することができるので、チルト制御を有効とすべき状態をより確実に判定することができる。
【０１１８】
本発明に係る光ディスク装置のチルト補正方法は、光源と、ソリッドイマージョンレンズを含む集光系とを有する光ヘッドと、光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する複数の光電変換部とを備える光ディスク装置のチルト補正方法であって、前記光ディスクに対する前記ソリッドイマージョンレンズの傾きを制御するチルト制御を無効とする第一の工程と、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップを所定の間隔で縮小させるギャップ調整を行う第二の工程と、前記複数の光電変換部の各々の出力信号を所定の規則に従って演算したチルト検出信号のレベルを測定する第三の工程と、前記第三の工程による測定結果の良否判定を行う第四の工程と、前記第四の工程の良否判定が良の場合に、前記チルト制御を有効とする第五の工程とを含む。
【０１１９】
この光ディスク装置のチルト補正方法においては、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとのギャップを所定の間隔で縮小させるギャップ調整が行われ、このギャップ調整過程において、チルト検出信号のレベルが測定され、この測定結果が良と判定されたときに、チルト制御を有効にしているので、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップに要求される値が極めて微小であっても、ソリッドイマージョンレンズが光ディスクに衝突することなく、ソリッドイマージョンレンズのチルト補正を確実に行うことができる。
【０１２０】
前記第五の工程は、前記第四の工程の良否判定結果が所定の回数だけ連続して良となった場合にのみ、前記チルト制御を有効とすることが好ましい。
【０１２１】
この場合、良否判定結果が所定の回数だけ連続して良となったときにのみ、チルト制御を有効にしているので、チルト制御を有効とすべき状態をより確実に判定することができる。
【０１２２】
前記第四の工程は、前記チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたときに、前記第三の工程による測定結果を良と判定することが好ましい。
【０１２３】
この場合、チルト検出信号の絶対値は、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きに比例するとともに、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させるほど、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きが同じであっても、チルト検出信号の絶対値が大きくなるので、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させながら、チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたとき、チルト制御を有効にすることにより、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きをより確実に検出した状態で、チルト制御を有効にすることができ、チルト補正をより正確に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、ＳＩＬを集光系に用いた光ディスク装置において、そのチルト補正を的確に行うことが可能という点で有用であり、光ディスクのさらなる高密度化の促進に寄与するものである。
【図１】
2010004709.tif 000003
【図２】
2010004709.tif 000004
【図３】
2010004709.tif 000005
【図４】
2010004709.tif 000006
【図５】
2010004709.tif 000007
【図６】
2010004709.tif 000008
【図７】
2010004709.tif 000009
【図８】
2010004709.tif 000010
【図９】
2010004709.tif 000011
【図１０】
2010004709.tif 000012
【図１１】
2010004709.tif 000013
【図１２】
2010004709.tif 000014
【図１３】
2010004709.tif 000015
【図１４】
2010004709.tif 000016
【図１５】
2010004709.tif 000017
【図１６】
2010004709.tif 000018
【図１７】
2010004709.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月22日(2010.2.22)
【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】
光源と、ソリッドイマージョンレンズを含む集光系とを有する光ヘッドと、
光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する複数の光電変換部と、
前記複数の光電変換部の各々の出力信号を所定の規則に従って演算した結果をチルト検出信号として出力するチルト検出部と、
前記チルト検出部からのチルト検出信号を用いて、前記光ディスクに対する前記ソリッドイマージョンレンズの傾きを制御するチルト制御を行うチルト制御部と、
前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップを変えるギャップ調整を行うギャップ調整部とを備え、
前記チルト制御部は、前記ギャップ調整部による、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップの調整過程において、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記複数の光電変換部は、前記光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する二つの光電変換部を含み、
前記チルト検出部は、前記二つの光電変換部の一方の出力信号から他方の出力信号を減算した結果を前記チルト検出信号として出力し、
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに順次接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号の絶対値が所定回数連続して所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記複数の光電変換部は、前記光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する第１乃至第４光電変換部を含み、
前記チルト検出部は、前記第１光電変換部の出力信号と前記第２光電変換部の出力信号との加算値から前記第３光電変換部の出力信号と前記第４光電変換部の出力信号との加算値を減算した結果をラジアル方向チルト検出信号として出力するとともに、前記第１光電変換部の出力信号と前記第４光電変換部の出力信号との加算値から前記第２光電変換部の出力信号と前記第３光電変換部の出力信号との加算値を減算した結果をタンジェンシャル方向チルト検出信号として出力し、
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに順次接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定回数連続して所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置。
【請求項８】
光源と、ソリッドイマージョンレンズを含む集光系とを有する光ヘッドと、光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する複数の光電変換部とを備える光ディスク装置のチルト補正方法であって、
前記光ディスクに対する前記ソリッドイマージョンレンズの傾きを制御するチルト制御を無効とする第一の工程と、
前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップを所定の間隔で縮小させるギャップ調整を行う第二の工程と、
前記複数の光電変換部の各々の出力信号を所定の規則に従って演算したチルト検出信号のレベルを測定する第三の工程と、
前記第三の工程による測定結果の良否判定を行う第四の工程と、
前記第四の工程の良否判定が良の場合に、前記チルト制御を有効とする第五の工程とを含むことを特徴とする光ディスク装置のチルト補正方法。
【請求項９】
前記第五の工程は、前記第四の工程の良否判定結果が所定の回数だけ連続して良となった場合にのみ、前記チルト制御を有効とすることを特徴とする請求項８記載の光ディスク装置のチルト補正方法。
【請求項１０】
前記第四の工程は、前記チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたときに、前記第三の工程による測定結果を良と判定することを特徴とする請求項８又は９記載の光ディスク装置のチルト補正方法。
【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、光記録媒体である光ディスクに信号を記録及び／又は光記録媒体である光ディスクから信号を再生する光ディスク装置と、この光ディスク装置のチルト補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの高密度化へのアプローチとして、対物レンズとソリッドイマージョンレンズ（以下ＳＩＬと記す）とを組合せて高い開口数を得る集光系が構成された光ヘッドを用いる光ディスク装置が提案されている。
【０００３】
この方式（以下ＳＩＬ方式と記す）では、ＳＩＬ及び光ディスクの保護層に高屈折率（１．８から２．０程度）の材料を用い、ギャップ制御を行ってＳＩＬと光ディスクの保護層とのギャップを２５ｎｍ程度の微小な値に近接させることによって得られるＳＩＬからの出射光を用いて情報の記録及び再生が行われる。
【０００４】
図１５は、ＳＩＬを用いて光ディスクに情報の記録及び再生を行うための光学系の基本的な構成を示す図である。
【０００５】
図１５において、１０１は光源を示し、１０３は対物レンズを示し、１０４はその端面１０８の形状が円形であるＳＩＬを示し、光源１０１から射出された光ビーム１０２は、対物レンズ１０３及びＳＩＬ１０４で構成される集光系により光ディスク１０５の記録再生面１０６で適切なスポットサイズが得られるように集光される。
【０００６】
このとき、光ディスク１０５の表面１０７とＳＩＬ１０４の端面１０８とのギャップ１０９は、前述したギャップ制御により２５ｎｍ程度の微小な値に保持される必要がある。
【０００７】
このギャップ制御のためのギャップ検出は、ＳＩＬ１０４の端面１０８に入射する光ビーム１０２の、ＳＩＬ１０４の端面１０８での反射光量と、光ディスク１０５の記録再生面１０６での反射光量との和を、ディテクタ１１１を用いてギャップ検出信号１１２に変換することによりなされる。
【０００８】
なお、ビームスプリッタ１１０は、ＳＩＬ１０４の端面１０８に入射する光ビーム１０２の、ＳＩＬ１０４の端面１０８での反射光と、光ディスク１０５の記録再生面１０６での反射光をディテクタ１１１に入射させるためのものである。
【０００９】
ここで、ギャップ検出信号１１２とギャップ１０９との関係は、図１６に示すようになり、これは、ギャップ長（ギャップ１０９の長さ）に対するディテクタ１１１に入射する入射光量（正規化されたギャップ検出信号１１２のレベル）の特性を示している。
【００１０】
図１６において、横軸は、ギャップ長（単位ｎｍ）を示し、縦軸は、ディテクタ１１１により検出されるギャップ検出信号１１２のレベルを、ギャップ１０９が充分大きいときのギャップ検出信号１１２のレベルで正規化した値を示している。
【００１１】
従って、ギャップ検出信号１１２を適当な基準レベルと比較し、両者の差を増幅する等の処理を、ギャップ検出信号１１２に適宜施すことにより、この処理結果を用いてアクチュエータ１１３を駆動すれば、ギャップ制御が成立し、ギャップ１０９は所望の値に保持されることになる。
【００１２】
例えば、前述したようにギャップ１０９の目標値を２５ｎｍとすれば、そのときの正規化されたギャップ検出信号１１２のレベルは、図１６によると、０．４５となるので、ギャップ制御の基準レベルを０．４５に相当するように設定すればよい。
【００１３】
なお、上記の説明では、アクチュエータ１１３をギャップ制御用にのみ用いる例に限定したが、目的に応じ、トラッキング制御用及び／又はチルト制御用にも用いることができる。特許文献１は、このようなギャップ制御の一例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−３１９１６０号公報
【特許文献２】特開２００５−２５９３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、前述したギャップ１０９は、２５ｎｍ程度の極めて小さい値であるため、光ディスク１０５とＳＩＬ１０４との衝突には、充分な配慮が必要であり、特に、光ディスク１０５がＳＩＬ１０４に対して相対的に傾いたときには、両者の衝突の可能性が一層高まることが予測される。
【００１６】
図１７は、図１５に示した対物レンズ１０３とＳＩＬ１０４とで構成された集光系に対して光ディスク１０５が相対的に傾き、ＳＩＬ１０４の端面１０８の一部が光ディスク１０５の表面１０７に接触したときの状況を示した図である。
【００１７】
図１７によると、ＳＩＬ１０４の端面１０８の中心と、光ディスク１０５の表面１０７との距離をギャップ１０９とし、その値を２５ｎｍとし、現状において得られるＳＩＬ１０４の端面１０８の直径１３１を４０μｍとすると、図１７に示した状況下におけるＳＩＬ１０４の端面１０８と光ディスク１０５の表面１０７とのなす角、即ちＳＩＬ１０４の端面１０８と光ディスク１０５の記録再生面１０６とのなす角であるチルト１３０は、０．０７°となる。従って、ＳＩＬ１０４と光ディスク１０５とが衝突しないための両者の相対傾き、即ちチルト１３０が０．０７°未満であることが、常に要求されることになる。
【００１８】
以上の事実は、前述したギャップ制御の成立以前にチルト１３０が０．０７°未満となるようなチルト制御を成立させることの必要性を示している。
【００１９】
そこで、特許文献２では、上述した課題を回避するためのチルト制御方法についての一例が開示されており、その方法は、ＳＩＬを予め光ディスクに接触させる工程を含むものである。
【００２０】
光ディスク装置におけるＳＩＬと光ディスクとの接触は、互いに物理的なダメージを与える可能性が大きいことから避けることが好ましく、よって、特許文献２によるチルト制御方法は、ＳＩＬと光ディスクとが互いにダメージを与える可能性があるといえる。
【００２１】
本発明の目的は、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップに要求される値が極めて微小であっても、ソリッドイマージョンレンズが光ディスクに衝突することなく、ソリッドイマージョンレンズのチルト補正を確実に行うことができる光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の一局面に従う光ディスク装置は、光源と、ソリッドイマージョンレンズを含む集光系とを有する光ヘッドと、光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部の各々の出力信号を所定の規則に従って演算した結果をチルト検出信号として出力するチルト検出部と、前記チルト検出部からのチルト検出信号を用いて、前記光ディスクに対する前記ソリッドイマージョンレンズの傾きを制御するチルト制御を行うチルト制御部と、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップを変えるギャップ調整を行うギャップ調整部とを備え、前記チルト制御部は、前記ギャップ調整部による、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップの調整過程において、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にする。
【発明の効果】
【００２３】
上記の構成により、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップに要求される値が極めて微小であっても、ソリッドイマージョンレンズが光ディスクに衝突することなく、ソリッドイマージョンレンズのチルト補正を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態における光ディスク装置の構成を示す概略図である。
【図２】ＳＩＬが光ディスクに対して傾いたときの光学系の説明図である。
【図３】図１に示すディテクタ上の入射光量分布の一例を示す模式図である。
【図４】図１に示すディテクタ上の入射光量分布の他の一例を示す模式図である。
【図５】図１に示すディテクタ上の入射光量分布の他の一例を示す模式図である。
【図６】図３に示す場合の実際の入射光量分布をグラフ化して示した図である。
【図７】図４に示す場合の実際の入射光量分布をグラフ化して示した図である。
【図８】図５に示す場合の実際の入射光量分布をグラフ化して示した図である。
【図９】ギャップ長と光電変換信号レベルとの関係を示す図である。
【図１０】ギャップ、光電変換信号レベル、チルト及びチルト検出信号レベルの関係を示す図である。
【図１１】チルトとチルト検出信号レベルとの関係を示す図である。
【図１２】図１に示す光ディスク装置におけるチルトの補正方法を示すフローチャートである。
【図１３】図１に示す光ディスク装置における他のチルトの補正方法を示すフローチャートである。
【図１４】４分割ディテクタの構成を示す模式図である。
【図１５】ＳＩＬを用いた光学系の基本的な構成図である。
【図１６】ギャップ長とギャップ検出信号レベルとの関係を示す図である。
【図１７】ＳＩＬと対物レンズとから構成された集光系に対して傾いた光ディスクの状況を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態における光ディスク装置の構成を示す概略図である。
【００２７】
図１において、光ディスク装置は、光ヘッド１４、減算器１５、増幅器／位相補償回路１６、スイッチ１７、ＡＤコンバータ１９、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１、ナット２４、送りネジ２５、減速器２６、及びステッピングモータ２７を備える。光ヘッド１４は、光源１、対物レンズ３、ＳＩＬ４、ビームスプリッタ１０、ディテクタ１１、及びアクチュエータ１３を備える。
【００２８】
ＳＩＬ４は、その端面８の形状が円形であるソリッドイマージョンレンズであり、光源１から射出された光ビーム２は、対物レンズ３及びＳＩＬ４で構成される集光系により光ディスク５の記録再生面（情報記録再生面）６で適切なスポットサイズが得られるように集光される。
【００２９】
ここで、ギャップ９は、光ディスク５の表面７とＳＩＬ４の端面８とのギャップであり、正常な記録再生を光ディスク５に対して行うためには、ギャップ制御により２５ｎｍ程度の微小な値に保持させておかなければならない。
【００３０】
また、ディテクタ１１は、２分割ディテクタであり、第１ディテクタ１１ａ及び第２ディテクタ１１ｂから構成されている。ディテクタ１１には、ＳＩＬ４の端面８に入射する光ビーム２の、ＳＩＬ４の端面８での反射光と、光ディスク５の記録再生面６での反射光との和が入射されており、第１ディテクタ１１ａ及び第２ディテクタ１１ｂは、入射された光を光電変換信号１２ａ、１２ｂへ変換し、光電変換信号１２ａ、１２ｂがそれぞれ出力される。
【００３１】
なお、ビームスプリッタ１０は、ＳＩＬ４の端面８に入射する光ビーム２の、ＳＩＬ４の端面８での反射光と、光ディスク５の記録再生面６での反射光とを第１ディテクタ１１ａ及び第２ディテクタ１１ｂに入射させるためのものである。
【００３２】
さらに、光電変換信号１２ａ、１２ｂは、減算器１５のプラス入力、マイナス入力にそれぞれ入力され、減算器１５は、光電変換信号１２ａから光電変換信号１２ｂを減算した結果をチルト検出信号１８として増幅器／位相補償回路１６及びＡＤコンバータ１９へ出力する。減算器１５の出力信号は、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きの検出信号、即ちチルト検出信号１８となる。
【００３３】
従って、２分割ディテクタ１１すなわち第１ディテクタ１１ａ及び第２ディテクタ１１ｂは、複数の光電変換部の一例を構成し、減算器１５は、チルト検出部の一例を構成していることになる。なお、減算器１５の出力信号がチルト検出信号１８となる理由については後述する。
【００３４】
また、光源１、対物レンズ３、ＳＩＬ４、ビームスプリッタ１０、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂは、本実施の形態における光ヘッドの構成要素であり、図１では、当該光ヘッドを１４として示した。
【００３５】
さて、チルト検出信号１８は、増幅器／位相補償回路１６により適宜処理され、増幅器／位相補償回路１６は、スイッチ１７を介してアクチュエータ１３を駆動する。従って、スイッチ１７が閉じていれば、チルト制御が成立し、すなわち、チルト制御が有効となり、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾き、即ちチルト補正がなされることとなる。
【００３６】
また、チルト検出信号１８は、ＡＤコンバータ１９に入力され、ＡＤコンバータ１９によってデジタル化チルト検出信号２０（即ち、チルト検出信号１８と同等の、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きを表すデジタルデータ）に変換され、ＣＰＵ２１に入力される。ＣＰＵ２１は、デジタル化チルト検出信号２０の状態を監視し、その状態が一定の条件を満たせば、前述したスイッチ１７の開閉指令２２を「閉」の状態を示す指令に切り替え、その状態を継続するように予めプログラムされている。
【００３７】
なお、前述したＣＰＵ２１がスイッチ１７の開閉指令２２を「閉」の状態とするためのチルト検出信号１８すなわちデジタル化チルト検出信号２０に対する条件については後述する。
【００３８】
従って、ＣＰＵ２１と、増幅器／位相補償回路１６と、スイッチ１７と、アクチュエータ１３とは、チルト制御部の一例を構成していることとなる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、アクチュエータ１３をチルト制御用に限定して説明しているため、ギャップを一定に制御するギャップ制御用及び／又は所望のトラックに光ビームを追従させるトラッキング制御用のアクチュエータ等が別途必要になるが、これらについては公知の技術を用いることができ、また、本発明とは直接関係がないので、その説明を省略した。また、アクチュエータ１３が、チルト制御用だけでなく、ギャップ制御用及び／又はトラッキング制御用に兼用できる場合は、アクチュエータ１３を兼用するようにしてもよい。
【００４０】
さて、ナット２４は、先に説明した光ヘッド１４と一体に構成され、送りネジ２５と噛合う構成となっている。また、本実施の形態で採用した送りネジ２５のピッチは、０．１ｍｍであり、従って、ナット２４のピッチも０．１ｍｍである。
【００４１】
従って、送りネジ２５が一回転すると、光ヘッド１４は、送りネジ２５の回転方向により、光ディスク５に近づくか、遠ざかるか、即ち、ギャップ９が減少するか、増加するかのいずれかである。
【００４２】
さらに、送りネジ２５は、減速比１／２００００を有する減速器２６に連結されており、減速器２６は、ステッピングモータ２７により駆動される。従って、ステッピングモータ２７が一回転することによるギャップ９の増減は、５ｎｍとなる。なお、ステッピングモータ２７の回転指令パルス２３は、ＣＰＵ２１から発せられる。
【００４３】
従って、ＣＰＵ２１、ナット２４、送りネジ２５、減速器２６及びステッピングモータ２７は、ギャップ９の長さを調整するためのギャップ調整部の一例を構成する。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、ギャップ調整部がギャップ９を減少または増加させる際の１ステップ毎の略一定量は、１０ｎｍとしており、それはステッピングモータ２７の二回転分である。
【００４５】
以上のように構成された本実施の形態について、その動作を当該光ディスク装置のチルト補正方法を含めて説明する。
【００４６】
まず、図２に示すように、光ディスク５がＳＩＬ４に対して傾いているとする。そうすると、図２に示すように、光ディスク５の表面７とＳＩＬ４とのギャップが、ギャップ９ａ、９ｂのように、ＳＩＬ４の紙面の左右で異なったもの（ギャップ９ａ＞ギャップ９ｂ）となり、背景技術の欄で説明したように、ギャップ長がディテクタ１１への入射光量に依存するという事実から、ディテクタ１１への入射光量の分布が現れることになる。
【００４７】
従って、ディテクタ１１として２分割構成のディテクタを採用し、ＳＩＬ４と光ディスク５との相対傾きの関係が、図２に示すような状況であれば、ディテクタ１１のそれぞれの部分を第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂとすると、第１ディテクタ１１ａの受光部に入射する光量は、図２に示すギャップ９ａの部分に依存した光量となり、第２ディテクタ１１ｂの受光部に入射する光量は、ギャップ９ｂの部分に依存した光量となって、第１ディテクタ１１ａへの入射光量の方が、第２ディテクタ１１ｂへの入射光量より大きくなる。
【００４８】
図３〜図５は、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂ上の入射光量分布の違いを模式的に示した図であり、図６〜図８は、図３〜図５に示す場合の実際の入射光量分布をグラフ化して示した図である。図６〜図８の縦軸は、図３〜図５のＸ方向と同様のスケール（Ｘ方向位置）を表し、図６〜図８の横軸は、入射光量を表している。
【００４９】
まず、図３において、第１ディテクタ１１ａ上に濃い陰影を施した部分が、図２に示したギャップ９ａに依存している入射光量を示し、第２ディテクタ１１ｂ上に薄い陰影を施した部分がギャップ９ｂに依存している入射光量を示している。
【００５０】
この状態における実際の入射光量分布を図６にグラフ化して示した。従って、図６の横軸を境界とした上部は、第１ディテクタ１１ａへの入射光量分布を表し、下部は、第２ディテクタ１１ｂへの入射光量分布を表していることになり、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂの出力信号である光電変換信号１２ａ、１２ｂの大小関係は、（光電変換信号１２ａの信号レベル）＞（光電変換信号１２ｂの信号レベル）となって、（ギャップ９ａ）＞（ギャップ９ｂ）なる大小関係に対応する関係が得られる。
【００５１】
もちろん、（光電変換信号１２ａの信号レベル）＞＞（光電変換信号１２ｂの信号レベル）ならば、（ギャップ９ａ）＞＞（ギャップ９ｂ）なる大小関係となることはいうまでもない。
【００５２】
なお、光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きがないとき（即ち、（ギャップ９ａ）＝（ギャップ９ｂ））の第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂへの入射光量分布の違いを模式的に示せば、図４の如くとなって、強度を表す陰影の度合いは同様であり、そのときの入射光量分布は、図７にグラフ化して示したように、横軸を境界とした上部の第１ディテクタ１１ａへの入射光量分布と下部の第２ディテクタ１１ｂへの入射光量分布とは等しい。
【００５３】
従って、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂの出力信号である光電変換信号１２ａ、１２ｂの大小関係は、（光電変換信号１２ａの信号レベル）＝（光電変換信号１２ｂの信号レベル）となる。
【００５４】
さらに、光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きの状況が図２と反対のとき、即ち（ギャップ９ａ）＜（ギャップ９ｂ）のとき、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂへの入射光量分布の違いを模式的に示せば、図５の如くとなって、第１ディテクタ１１ａ上に薄い陰影を施した部分が、ギャップ９ａに依存している入射光量を示し、第２ディテクタ１１ｂ上に濃い陰影を施した部分が、ギャップ９ｂに依存している入射光量を示していることになる。
【００５５】
従って、そのときの入射光量分布は、図８にグラフ化して示したように、横軸を境界とした第１ディテクタ１１ａへの入射光量分布と第２ディテクタ１１ｂへの入射光量分布との関係が、図６に示したものと反対となっている。
【００５６】
以上により、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾き（ＳＩＬ４の端面８と光ディスク５の表面７とのなす角）、即ち、ＳＩＬ４の端面８と光ディスク５の記録再生面６とのなす角であるチルトθは、第１及び第２ディテクタ１１ａ、ディテクタ１１ｂの光電変換信号１２ａ、１２ｂのレベル差で検出が可能であり、従って、図１における減算器１５の出力信号がチルト検出信号１８となる。
【００５７】
なお、第１及び第２ディテクタ１１ａ、ディテクタ１１ｂの光電変換信号１２ａ、１２ｂの和をとることにより、それはギャップ検出信号となる。
【００５８】
従って、ギャップ制御を成立させるためには、光電変換信号１２ａ、１２ｂの和信号をギャップ検出信号とすればよい。
【００５９】
ここで、ＣＰＵ２１がスイッチ１７の開閉指令２２を「閉」の状態とするためのチルト検出信号１８に対する条件について説明する。
【００６０】
図９は、先に背景技術の説明に用いた図１６と同等のものであり、その縦軸はギャップ９ａ及びギャップ９ｂが充分大きいときの光電変換信号１２ａ若しくは光電変換信号１２ｂのレベルの値で、第１ディテクタ１１ａにより検出される光電変換信号１２ａのレベルの値若しくは第２ディテクタ１１ｂにより検出される光電変換信号１２ｂのレベルの値を正規化した値である。
【００６１】
図９に示すように、ギャップ９ａ及びギャップ９ｂとも、３５０ｎｍを越える程度の大きなギャップ長の領域では、ギャップ９ａとギャップ９ｂとの差が５０ｎｍ程度の大きな値、即ち光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾き（チルト）が大きいにも拘らず、第１及び第２ディテクタ１１ａ、１１ｂの光電変換信号１２ａ、１２ｂのレベル（ギャップ９ａとギャップ９ｂとが充分大きいときの値で検出値を正規化した値）の差は、略零であることが明らかであり、光電変換信号１２ａ、１２ｂの差信号であるチルト検出信号１８のレベルも略零となって、チルト検出がなされないという矛盾を生じることになる。
【００６２】
そこで、本実施の形態では、チルト検出信号１８がＡＤコンバータ１９により変換されたデジタル化チルト検出信号２０を、ＣＰＵ２１に入力することにより、チルト検出信号１８のレベルを監視し、その絶対値が一定レベルを超えたとき、図１に示すスイッチ１７の開閉指令２２を「閉」の状態に保持、即ちチルト制御を有効とするようなプログラムがＣＰＵ２１に予め記憶され、ＣＰＵ２１は、このプログラムに従って動作するように構成されている。
【００６３】
即ち、チルト検出信号１８のレベルの絶対値が所定のレベルを超えることは、チルトの検出が確実になされたことを意味し、従って、本実施の形態によれば、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾き（チルト）を確実に検出した状態で、ＣＰＵ２１は、チルト制御を有効とするので、チルト補正が正確になされることとなる。
【００６４】
ここで、本件発明者らが検討したところによると、図１に示すスイッチ１７の開閉指令２２を「閉」の状態に保持、即ちチルト制御を有効とするようなチルト検出信号１８の絶対値のレベルは、０．０５〜０．１であることが望ましいことがわかった。
【００６５】
なお、上記のチルト検出信号１８の絶対値のレベルは、ギャップ９ａとギャップ９ｂとが充分大きいときの光電変換信号１２ａ若しくは光電変換信号１２ｂのレベルの値で、検出値を正規化した値であって、このチルト検出信号１８の絶対値のレベルは、予めギャップ９ａとギャップ９ｂとが充分大きいときの光電変換信号１２ａ若しくは光電変換信号１２ｂのレベルを測定し、測定した値を正規化用基準値としてＣＰＵ２１に記憶させておき、ＡＤコンバータ１９により変換されたデジタル化チルト検出信号２０との除算処理と、除算結果の絶対値を求める符号処理とを適宜行うことにより、見出すことができる。
【００６６】
ここで、チルト検出感度、即ちチルトθとチルト検出信号１８のレベルとの関係についての一例を説明する。例えば、図２におけるギャップ９ａ及びギャップ９ｂの平均値を１００ｎｍとし、ＳＩＬ４の直径Φを４０μｍとしたとき、その平均値（１００ｎｍ）を中心として、光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きを変化させたときのギャップ９ａ及びギャップ９ｂの大きさ（ｎｍ）と、図９の特性から読取られる光電変換信号１２ａ、１２ｂのレベルと、ａｒｃｔａｎ（（（ギャップ９ａ）−（ギャップ９ｂ））／Φ）で決まるチルトθ（°）と、減算器１５の出力信号であるチルト検出信号１８のレベルとを表にして表すと、図１０のようになる。さらに、図１０を基に、チルトθとチルト検出信号１８のレベルとの関係をグラフ化すると、図１１に示すようになる。
【００６７】
図１１によると、チルトθに対するチルト検出信号１８のレベルは、略線形に変化しており、この事実は、チルト検出信号１８を増幅器／位相補償回路１６に入力して適宜処理してチルト制御信号を生成し、このチルト制御信号を用いて、スイッチ１７を介してアクチュエータ１３を駆動すれば、チルト制御が成立することを示している。
【００６８】
次に、本実施の形態における光ディスク装置のチルト補正方法を説明する。図１２は、本実施の形態における光ディスク装置のチルト補正方法をフローチャート形式にて説明する図である。
【００６９】
図１２において、まず、図１に示すＣＰＵ２１によるスイッチ１７の開閉指令２２の状態を「開」の状態とするチルト制御ＯＦＦ処理Ｓ１００を実行する。具体的には、ステップＳ１００において、ＣＰＵ２１は、「開」の状態を指令する開閉指令２２をスイッチ１７へ出力し、スイッチ１７は、「開」の状態となり、チルト制御はオフされる。
【００７０】
なお、このとき、ＳＩＬ４と光ディスク５との相対傾きによるギャップ９ａ及びギャップ９ｂの値は、充分に大きく、その値が５００ｎｍ超と仮定する。
【００７１】
次に、先に説明した、ナット２４、送りネジ２５、減速器２６及びステッピングモータ２７で構成されるギャップ調整部を作用させ、ギャップ９ａ及びギャップ９ｂを小さくする方向にＳＩＬ４を移動させるギャップ調整処理Ｓ１０１を実行する。具体的には、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ２１は、一回のギャップ調整として、所定ステップだけステッピングモータ２７を回転させるための回転指令パルス２３をステッピングモータ２７へ出力し、ステッピングモータ２７は、所定ステップだけ回転し、減速器２６は、ステッピングモータ２７の回転角を減速比に応じた微小回転角に変換し、変換後の微小回転角だけ送りネジ２５が駆動されることにより、ナット２４が光ディスク５側へ移動する。この結果、ＳＩＬ４は、ギャップ９ａ及びギャップ９ｂを小さくする方向に移動される。
【００７２】
なお、本実施の形態では、一回のギャップ調整値を、１０ｎｍとした。従って、ＣＰＵ２１よりステッピングモータ２７に供給される回転指令パルス２３のパルス数は、上記１０ｎｍに相当する数である。この結果、ＳＩＬ４は、ギャップ９ａ及びギャップ９ｂが５００ｎｍを越える位置を初期位置として、一回のギャップ調整により、１０ｎｍずつ光ディスク５に近づくこととなる。
【００７３】
次に、図１に示すチルト検出信号１８の絶対値レベルを測定し、測定値をＶとしてＣＰＵ２１の内部メモリに格納する測定処理Ｓ１０２を実行する。具体的には、ステップＳ１０１による一回のギャップ調整処理が終了した後、ステップＳ１０２において、減算器１５は、光電変換信号１２ａから光電変換信号１２ｂを減算した結果をチルト検出信号１８としてＡＤコンバータ１９へ出力し、ＡＤコンバータ１９は、チルト検出信号１８をデジタル化チルト検出信号２０へ変換し、ＣＰＵ２１は、デジタル化チルト検出信号２０の絶対値を測定値Ｖとして内部メモリに格納する。
【００７４】
次に、上記測定値Ｖが所定のレベルより大きいか否かを評価する評価処理Ｓ１０３を行い、評価結果が否であれば、ギャップ調整処理Ｓ１０１に戻り、測定処理Ｓ１０２及び評価処理Ｓ１０３を繰り返す。具体的には、ステップＳ１０３において、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０２で記憶した測定値Ｖと、内部メモリに予め記憶している所定の基準レベルＶｒｅｆとを比較し、測定値Ｖが基準レベルＶｒｅｆより大きい場合、処理がステップＳ１０４へ移行され、一方、測定値Ｖが基準レベルＶｒｅｆより大きくない場合、処理がステップＳ１０１へ移行されて以降の処理が継続され、ＳＩＬ４が１０ｎｍずつ光ディスク５に近づけられる。
【００７５】
また、評価処理Ｓ１０３において、評価結果が良（測定値Ｖが所定のレベルより大きい）であれば、前述したように、それはチルトの検出が確実になされたことを意味するため、スイッチ１７の開閉指令２２の状態を「閉」の状態とするチルト制御ＯＮ処理Ｓ１０４を実行して、一連のチルト補正が完結することとなり、即ち光ディスク５に対するＳＩＬ４のチルトが補正される。具体的には、ステップＳ１０３において、測定値Ｖが基準レベルＶｒｅｆより大きいと判断された場合、ステップＳ１０４において、ＣＰＵ２１は、開閉指令２２を、「開」の状態を指示する指令から「閉」の状態を指示する指令へ切り替え、スイッチ１７は、「閉」の状態となり、チルト制御はオンされ、アクチュエータ１３は、光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きを補正する。
【００７６】
なお、本実施の形態では、上記所定のレベル（基準レベルＶｒｅｆ）とは、前述したように、例えば、０．０５以上０．１以下の範囲内の値であり、この値を測定値Ｖが超えた場合に、チルト制御はオンされる。なお、本実施の形態では、測定値Ｖが所定のレベルを超えた場合に、チルト制御をオンにしているが、測定値Ｖが所定のレベル以上となった場合に、チルト制御をオンにしてもよく、両者は実質的には同義である。
【００７７】
なお、上記の処理Ｓ１００〜Ｓ１０４は、すべてＣＰＵ２１に予めプログラムされたものであることはいうまでもない。また、上記の方法では、ＳＩＬ４を１回近づける毎にチルト検出信号１８の測定を１回行ったが、この例に特に限定されず、ＳＩＬ４を１回近づける毎に同一位置でチルト検出信号１８を複数回測定し、所定回数以上又は全ての測定値に対する評価結果が良となった場合に、チルト制御を有効にするようにしてもよい。
【００７８】
また、通常の条件では、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きが発生するため、上記の処理は、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きがあることを前提としたが、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きが発生していない又はほとんど発生していない場合も有り得る。このため、第１及び第２ディテクタ１１ａ、ディテクタ１１ｂの光電変換信号１２ａ、１２ｂを加算する加算器と、加算器から出力されるギャップ検出信号をデジタル化ギャップ検出信号へ変換するＡＤコンバータとを追加し、デジタル化ギャップ検出信号をＣＰＵ２１へ入力するようにしてもよい。
【００７９】
このとき、Ｓ１０３において、ＣＰＵ２１は、測定値Ｖが基準レベルＶｒｅｆより大きくないと判断した場合、さらに、デジタル化ギャップ検出信号が表すギャップが所定値より小さいか否かを判断し、デジタル化ギャップ検出信号が表すギャップが所定値以上である場合にのみ、処理をステップＳ１０１へ移行して以降の処理を継続し、一方、デジタル化ギャップ検出信号が表すギャップが所定値より小さい場合、ギャップを一定に保持するギャップ制御を行うようにしてもよい。また、このとき、必要に応じてチルト制御も行うようにしてもよい。
【００８０】
この場合、光ディスク５とＳＩＬ４との相対傾きが発生していない又はほとんど発生していないときでも、光ディスク５とＳＩＬ４とが衝突することなく、確実にギャップ制御を行うことができるとともに、必要に応じてチルト制御を行うことができる。
【００８１】
また、チルト検出信号１８の絶対値レベルの測定値の評価処理を所定の回数だけ連続した測定値に対して行う方法も有効である。
【００８２】
即ち、図１３に示すように、まず、図１２に示す方法のステップＳ１００と同様に、図１に示すＣＰＵ２１によるスイッチ１７の開閉指令２２の状態を「開」の状態とするチルト制御ＯＦＦ処理Ｓ２００を実行する。
【００８３】
なお、このとき、ＳＩＬ４と光ディスク５との相対傾きによるギャップ９ａ及びギャップ９ｂの値は、充分に大きく、その値が５００ｎｍ超と仮定する。
【００８４】
次に、図１２に示す方法のステップＳ１０１と同様に、先に説明した、ナット２４、送りネジ２５、減速器２６及びステッピングモータ２７で構成されるギャップ調整部を作用させ、ギャップ９ａ、ギャップ９ｂを小さくする方向にギャップ調整処理Ｓ２０１を実行する。
【００８５】
なお、図１３に示す方法でも、図１２の方法と同様に、一回のギャップ調整値を、１０ｎｍとした。従って、ＣＰＵ２１よりステッピングモータ２７に供給される駆動パルスとなる回転指令パルス２３のパルス数は、上記１０ｎｍに相当する数である。
【００８６】
次に、図１に示すチルト検出信号１８の絶対値レベルを測定し、測定値をＶｎとして、１回の測定毎に番地を変えてＣＰＵ２１の内部メモリに格納する測定処理Ｓ２０２を実行する。具体的には、一回のギャップ調整処理が終了する毎に、ステップＳ２０２において、減算器１５は、光電変換信号１２ａから光電変換信号１２ｂを減算した結果をチルト検出信号１８としてＡＤコンバータ１９へ出力し、ＡＤコンバータ１９は、チルト検出信号１８をデジタル化チルト検出信号２０へ変換し、ＣＰＵ２１は、デジタル化チルト検出信号２０の絶対値を測定値Ｖｎとして内部メモリに順次格納する。
【００８７】
なお、添え字ｎは、例えば、初期値を１とし、測定毎にプラス１づつ更新される指標である。
【００８８】
次に、上記測定値Ｖｎの添え字ｎの連続した所定の個数に対応する測定値Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、・・・と、所定のレベルとの評価処理Ｓ２０３を実行する。
【００８９】
なお、本件発明者らが検討したところによると、添え字ｎの連続した所定の個数を５とすることにより、図１３に示す方法では、チルト検出の確実度が図１２に示した方法より高くなり、処理にかかる時間の増大も許容できることが明らかとなっている。また、図１２の場合と同様に、前記所定のレベルは０．０５から０．１とした。
【００９０】
従って、評価処理Ｓ２０３では、Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４の５個の測定値に対して所定のレベルとの評価が行われ、Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４＞所定のレベルの評価に対して、評価結果が否の場合は、ギャップ調整処理Ｓ２０１に戻り、測定処理Ｓ２０２及び評価処理Ｓ２０３を繰り返すことになる。一方、Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４＞所定のレベルの評価に対して、評価結果が良の場合はスイッチ１７の開閉指令２２の状態を「閉」の状態とするチルト制御ＯＮ処理Ｓ２０４を実行して、一連のチルト補正が完結することとなり、即ち光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きが補正される。
【００９１】
具体的には、ステップＳ２０３において、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０２で記憶した５個の測定値Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４の各々と、内部メモリに予め記憶している所定の基準レベルＶｒｅｆとを比較し、５個の測定値Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４がすべて基準レベルＶｒｅｆより大きい場合、処理がステップＳ２０４へ移行され、一方、５個の測定値Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４のうち少なくとも１個の測定値が基準レベルＶｒｅｆより大きくない場合、処理がステップＳ２０１へ移行されて以降の処理が継続され、ＳＩＬ４は、１０ｎｍずつ光ディスク５に近づけられる。
【００９２】
ステップＳ２０３において、５個の測定値Ｖｋ、Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖｋ＋３、Ｖｋ＋４がすべて基準レベルＶｒｅｆより大きいと判断された場合、ステップＳ２０４において、ＣＰＵ２１は、開閉指令２２を、「開」の状態を指示する指令から「閉」の状態を指示する指令へ切り替え、スイッチ１７は、「閉」の状態となり、チルト制御はオンされ、アクチュエータ１３は、光ディスク５に対するＳＩＬ４の傾きを補正する。
【００９３】
なお、上記の処理Ｓ２００〜Ｓ２０４は、すべてＣＰＵ２１に予めプログラムされたものであることはいうまでもない。
【００９４】
上記のように、図１３による方法は、チルト検出信号レベルの絶対値が所定のレベルを超えるという条件が複数回の測定に対して連続して満たすことを要求するものであり、より確実なチルト検出が可能となる状態で、チルト制御を有効とするため、ＳＩＬ４と光ディスク５とのチルト補正をより安定になすことができる。
【００９５】
すなわち、１回の測定のみでチルト検出信号１８の絶対値レベルを判定する場合、ノイズ等の影響により、誤判定する可能性があり、また、同一位置での複数回の測定では、チルト検出信号１８の絶対値レベルが充分な大きさにない可能性があり、同様に誤判定する可能性があるが、上記のように、評価結果が良となった位置からさらにＳＩＬ４を順次近づけながら、複数回の測定を行うことにより、チルト検出信号１８の絶対値レベルが順次大きくなるので、チルト検出信号１８の絶対値レベルが充分な大きさとなる測定位置を容易に選択することができ、チルト制御を有効とすべき状態をより確実に判定することができる。
【００９６】
なお、上記の方法では、ＳＩＬ４を１回近づける毎に１回の測定を行ったが、この例に特に限定されず、ＳＩＬ４を１回近づける毎に同一位置で複数回測定し、所定回数以上又は全ての評価結果が良となり且つこのような評価結果が所定回数だけ連続して良となった場合に、チルト制御を有効にするようにしてもよい。
【００９７】
また、本実施の形態では、ディテクタ１１として２分割構成のものを用いたが、ディテクタの構成は、この例に特に限定されず、他の分割構成のディテクタを用いてもよい。例えば、チルト補正の補正軸方向を光ディスク５のトラック方向及び直角方向（ラジアル方向）とし、ディテクタ１１を４分割構成とした場合、ラジアル方向と直角なタンジェンシャル方向を補正軸とするチルト補正もあわせて可能となる。
【００９８】
その場合のディテクタ１１の４分割構成を図１４に示した。図１４に示すように、ディテクタ１１は、縦方向及び横方向に分割され、ディテクタ１１の分割されたそれぞれの部分を第１乃至第４ディテクタ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとし、それぞれの出力信号を光電変換信号１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとし、これらの光電変換信号のレベルを１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄで表すと、加算器及び減算器を用いて、（１２ａ＋１２ｂ）−（１２ｃ＋１２ｄ）なる演算を施した信号が、ディテクタ１１の２分割構成時におけるラジアル方向のチルト検出信号１８に相当し、（１２ａ＋１２ｄ）−（１２ｂ＋１２ｃ）なる演算を施した信号がタンジェンシャル方向のチルト検出信号となる。
【００９９】
従って、両者の補正軸に対応して独立した増幅器／位相補償回路、スイッチ、アクチュエータを設ける構成とすれば、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルト補正を実現する光ディスク装置を構成することができる。
【０１００】
また、ディテクタ１１が４分割構成時のチルト補正方法は、本実施の形態における図１２又は図１３に示した方法を拡張することにより容易に実現可能である。
【０１０１】
即ち、測定処理Ｓ１０２（又はＳ２０２）と評価処理Ｓ１０３（又はＳ２０３）を、ラジアル方向とタンジェンシャル方向との補正軸についてそれぞれ独立に実行し、評価処理Ｓ１０３（又はＳ２０３）の実行結果が両方について良であるとき、チルト制御ＯＮ処理Ｓ１０４（又はＳ２０４）をそれぞれの補正軸について独立して実行すればよい。
【０１０２】
以上の説明により、補正軸の拡張には任意性があり、所望の数の補正軸を設けるためには、対応する分割数を有するディテクタ、ディテクタの出力信号に適合した加算器及び減算器、増幅器／位相補償回路、スイッチ、アクチュエータを独立して設ける構成とすればよく、その場合のチルト補正方法の拡張の仕方も、ディテクタが４分割構成時の場合に説明したものと同様である。
【０１０３】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、ＳＩＬ４と光ディスク５とのチルト補正を確実かつ安定に行うことが可能であり、しかも補正軸の拡張も容易になすことが可能である。
【０１０４】
上記の各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、光源と、ソリッドイマージョンレンズを含む集光系とを有する光ヘッドと、光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部の各々の出力信号を所定の規則に従って演算した結果をチルト検出信号として出力するチルト検出部と、前記チルト検出部からのチルト検出信号を用いて、前記光ディスクに対する前記ソリッドイマージョンレンズの傾きを制御するチルト制御を行うチルト制御部と、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップを変えるギャップ調整を行うギャップ調整部とを備え、前記チルト制御部は、前記ギャップ調整部による、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップの調整過程において、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にする。
【０１０５】
この光ディスク装置においては、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとのギャップの調整過程において、チルト検出部から出力されるチルト検出信号に応じて、チルト制御を有効にしているので、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップに要求される値が極めて微小であっても、ソリッドイマージョンレンズが光ディスクに衝突することなく、ソリッドイマージョンレンズのチルト補正を確実に行うことができる。
【０１０６】
前記複数の光電変換部は、前記光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する二つの光電変換部を含み、前記チルト検出部は、前記二つの光電変換部の一方の出力信号から他方の出力信号を減算した結果を前記チルト検出信号として出力し、前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１０７】
この場合、光ディスクに対してソリッドイマージョンレンズが傾いているとき、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップが大きくなっている部分の反射光を変換した光電変換部の出力信号は大きくなり、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップが小さくなっている部分の反射光を変換した光電変換部の出力信号は小さくなるので、二つの光電変換部の一方の出力信号から他方の出力信号を減算した結果であるチルト検出信号は、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きに比例する。また、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きが同じであっても、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させるほど、チルト検出信号は大きくなる。従って、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させながら、チルト検出信号に応じてチルト制御を有効にすることにより、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きを確実に検出した状態で、チルト制御を有効にすることができるので、チルト補正を正確に行うことができる。
【０１０８】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１０９】
この場合、チルト検出信号の絶対値は、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きに比例するとともに、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させるほど、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きが同じであっても、チルト検出信号の絶対値が大きくなるので、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させながら、チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたとき、チルト制御を有効にすることにより、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きをより確実に検出した状態で、チルト制御を有効にすることができ、チルト補正をより正確に行うことができる。
【０１１０】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに順次接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記チルト検出信号の絶対値が所定回数連続して所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１１１】
この場合、チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えた位置からさらにソリッドイマージョンレンズを順次近づけながら、チルト検出信号の絶対値が所定回数連続して所定のレベルを超えたか否かを判定しているので、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きが同じであっても、判定する度にチルト検出信号の絶対値レベルが順次大きくなる。従って、チルト検出信号の絶対値レベルが充分な大きさとなる測定位置を容易に選択することができるので、チルト制御を有効とすべき状態をより確実に判定することができる。
【０１１２】
前記複数の光電変換部は、前記光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する第１乃至第４光電変換部を含み、前記チルト検出部は、前記第１光電変換部の出力信号と前記第２光電変換部の出力信号との加算値から前記第３光電変換部の出力信号と前記第４光電変換部の出力信号との加算値を減算した結果をラジアル方向チルト検出信号として出力するとともに、前記第１光電変換部の出力信号と前記第４光電変換部の出力信号との加算値から前記第２光電変換部の出力信号と前記第３光電変換部の出力信号との加算値を減算した結果をタンジェンシャル方向チルト検出信号として出力し、前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号に応じて、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１１３】
この場合、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとのギャップの調整過程において、ラジアル方向チルト検出信号及びタンジェンシャル方向チルト検出信号に応じて、チルト制御を有効にしているので、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップに要求される値が極めて微小であっても、ソリッドイマージョンレンズが光ディスクに衝突することなく、ソリッドイマージョンレンズのラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルト補正を確実に行うことができる。
【０１１４】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１１５】
この場合、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値は、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きに比例するとともに、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させるほど、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きが同じであっても、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値が大きくなるので、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させながら、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定のレベルを超えたとき、チルト制御を有効にすることにより、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのラジアル方向及びタンジェンシャル方向の相対傾きをより確実に検出した状態で、チルト制御を有効にすることができ、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルト補正をより正確に行うことができる。
【０１１６】
前記ギャップ調整部は、前記ギャップの調整過程において、前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスクに順次接近させ、前記チルト制御部は、前記チルト検出部から出力される前記ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及び前記タンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定回数連続して所定のレベルを超えたとき、前記チルト制御を有効にすることが好ましい。
【０１１７】
この場合、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定のレベルを超えた位置からさらにソリッドイマージョンレンズを順次近づけながら、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値がともに所定回数連続して所定のレベルを超えたか否かを判定しているので、判定する度にラジアル方向チルト検出信号の絶対値レベル及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値レベルが順次大きくなる。従って、ラジアル方向チルト検出信号の絶対値レベル及びタンジェンシャル方向チルト検出信号の絶対値レベルが充分な大きさとなる測定位置を容易に選択することができるので、チルト制御を有効とすべき状態をより確実に判定することができる。
【０１１８】
本発明に係る光ディスク装置のチルト補正方法は、光源と、ソリッドイマージョンレンズを含む集光系とを有する光ヘッドと、光ディスクに設けられた情報記録再生面からの反射光及び前記ソリッドイマージョンレンズの前記光源側からの入射光に対する反射光を電気信号に変換して出力する複数の光電変換部とを備える光ディスク装置のチルト補正方法であって、前記光ディスクに対する前記ソリッドイマージョンレンズの傾きを制御するチルト制御を無効とする第一の工程と、前記ソリッドイマージョンレンズと前記光ディスクとのギャップを所定の間隔で縮小させるギャップ調整を行う第二の工程と、前記複数の光電変換部の各々の出力信号を所定の規則に従って演算したチルト検出信号のレベルを測定する第三の工程と、前記第三の工程による測定結果の良否判定を行う第四の工程と、前記第四の工程の良否判定が良の場合に、前記チルト制御を有効とする第五の工程とを含む。
【０１１９】
この光ディスク装置のチルト補正方法においては、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとのギャップを所定の間隔で縮小させるギャップ調整が行われ、このギャップ調整過程において、チルト検出信号のレベルが測定され、この測定結果が良と判定されたときに、チルト制御を有効にしているので、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとのギャップに要求される値が極めて微小であっても、ソリッドイマージョンレンズが光ディスクに衝突することなく、ソリッドイマージョンレンズのチルト補正を確実に行うことができる。
【０１２０】
前記第五の工程は、前記第四の工程の良否判定結果が所定の回数だけ連続して良となった場合にのみ、前記チルト制御を有効とすることが好ましい。
【０１２１】
この場合、良否判定結果が所定の回数だけ連続して良となったときにのみ、チルト制御を有効にしているので、チルト制御を有効とすべき状態をより確実に判定することができる。
【０１２２】
前記第四の工程は、前記チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたときに、前記第三の工程による測定結果を良と判定することが好ましい。
【０１２３】
この場合、チルト検出信号の絶対値は、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きに比例するとともに、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させるほど、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きが同じであっても、チルト検出信号の絶対値が大きくなるので、ソリッドイマージョンレンズを光ディスクに接近させながら、チルト検出信号の絶対値が所定のレベルを超えたとき、チルト制御を有効にすることにより、光ディスクとソリッドイマージョンレンズとの相対傾きをより確実に検出した状態で、チルト制御を有効にすることができ、チルト補正をより正確に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、ＳＩＬを集光系に用いた光ディスク装置において、そのチルト補正を的確に行うことが可能という点で有用であり、光ディスクのさらなる高密度化の促進に寄与するものである。
【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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【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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【図１７】
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【国際調査報告】
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