(57)【要約】【課題】ギャップサーボ引き込み時に外部振動や姿勢差等により発生するＳＩＬと光ディスクとの衝突の危険性を回避し、安定してギャップサーボの引き込みを行うことが可能な光情報記録再生装置を提供する。【解決手段】対物レンズ１０とＳＩＬ１１からなる集光光学系５０、集光光学系を光ディスク表面に対して垂直方向及びトラッキング方向に駆動するアクチュエータ、集光光学系のトラッキング方向の変位信号を検出する変位検出回路１０５、ギャップエラー信号を検出するギャップエラー検出回路１０３、ギャップエラー信号に基づいてギャップサーボを行うギャップサーボ回路１１０、ギャップサーボの引き込み時にアクチュエータをトラッキング方向にサーボ制御する位置サーボ回路１１２を具備する。【選択図】図１
2008234691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を光ディスク上に集光し、情報の記録又は再生を行う光情報記録再生装置において、
前記光源からの光束を集光する、対物レンズと前記対物レンズと前記光ディスクの間に配設されるSolid Immersion Lens（ＳＩＬ）とからなる集光光学系と、
前記集光光学系を前記光ディスク表面に対して垂直方向及びトラッキング方向に駆動するアクチュエータと、
前記集光光学系の前記トラッキング方向における変位を示す変位信号を検出する変位検出回路と、
前記ＳＩＬと前記光ディスクとの間隔量を示すギャップエラー信号を検出するギャップエラー検出回路と、
前記検出されたギャップエラー信号に基づいて前記アクチュエータを前記垂直方向にサーボ制御することにより前記集光光学系と光ディスクとの間隔を制御するギャップサーボ回路と、
前記ギャップサーボの引き込み時に、前記変位信号に基づいて前記アクチュエータを前記トラッキング方向にサーボ制御する位置サーボ回路とを備えたことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項２】
前記変位検出回路は、前記ＳＩＬの前記光ディスクに対向する端面から反射された戻り光を検出する光検出器の検出信号に基づいて前記変位信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置。
【請求項３】
前記変位検出回路は、前記集光光学系のトラッキング方向の相対位置を検出するセンサ出力に基づいて前記変位信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置。
【請求項４】
前記ギャップサーボの引き込み時に前記集光光学系と光ディスクとの間隔が予め設定された値以下であることを検出した場合には、前記位置サーボ回路によるサーボ制御を停止した後、前記ギャップサーボを開始すると共に、トラッキングエラー検出回路により前記光ディスクの反射光束から検出されたトラッキングエラー信号に基づいて前記集光光学系のトラッキングサーボを開始することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Solid Immersion Lens（以下ＳＩＬと省略する）を用いて光ディスクに情報の記録又は再生を行う光情報記録再生装置、特に、ギャップサーボ引き込み時の安定化技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの記録密度を向上させるためには、記録再生に用いる光の波長を短くし、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくして、光ディスク記録面上の光スポット径を小さくすることが求められる。従来より対物レンズの先玉を記録面上に記録波長の数分の１（例えば、１／２）以下に近接させて、いわゆるＳＩＬを構成し、ＮＡを空気中においても１以上とする試みがなされて来た。それらは、例えば、非特許文献１や非特許文献２等に詳しく記載されている。
【０００３】
図１１から図１４を用いて従来技術を説明する。図１１を用いて非特許文献１の近接場記録用光ピックアップの構成について説明する。波長４０５ｎｍの半導体レーザ１から出射した光束は、コリメータレンズ２で平行光束とされ、ビーム整形プリズム３に入射して等方的な光量分布とされる。
【０００４】
更に、非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）４を経て偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７を透過した光束は、１／４波長板（ＱＷＰ）８を通過し、直線偏光から円偏光に変換される。なお、非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）４で反射された光束をレンズ５を介して受光し、半導体レーザ１の出射パワーを制御するための光検出器（ＬＰＣ−ＰＤ）６が設けられている。
【０００５】
１／４波長板（ＱＷＰ）８を透過した光束はエキスパンダレンズ９に入射する。エキスパンダレンズ９は対物レンズやＳＩＬで発生する球面収差を補正するためのレンズで、球面収差に応じて２枚のレンズ間隔が制御可能に構成されている。
【０００６】
エキスパンダレンズ９からの光束は対物レンズの後玉レンズ１０に入射する。対物レンズは後玉レンズ１０とＳＩＬ（先玉レンズ）１１からなり、それらはフォーカス方向とトラッキング方向に２つのレンズを一体に駆動する２軸アクチュエータ（図示せず）上に実装されている。なお、本願明細書では後玉レンズを対物レンズ１０、先玉レンズをＳＩＬ１１という。
【０００７】
図１２は対物レンズ１０により絞り込まれた光束を半球レンズのＳＩＬ１１の底面に集光する様子を示すものである。光束は半球レンズの球面に垂直に入射し、半球がない場合と同じ光路を経て底面に集光されるので、半球レンズの屈折率分だけ波長が短くなるのと等価となり、光スポット径を縮小する効果がある。
【０００８】
即ち、半球レンズの屈折率をＮ、対物レンズ１０の開口数をＮＡとすると、光ディスク１２の記録面上ではＮ×ＮＡ相当の光スポットが得られる。例えば、ＮＡ＝０.７の対物レンズ１０にＮ＝２の半球レンズのＳＩＬを組み合わせれば、実効ＮＡをＮＡｅｆｆとして、ＮＡｅｆｆ＝1.４に達する。半球レンズ１１の厚み誤差は１０μｍ程度許容できるので量産が容易である。
【０００９】
ＳＩＬ底面と光ディスク１２の距離が、光源の波長４０５ｎｍの数分の１以下、例えば、１００ｎｍ以下の近距離にある場合のみＳＩＬ底面からエバネッセント光として記録面に作用し、ＮＡｅｆｆの光スポット径による記録や再生が可能である。この距離を保つために後述するギャップサーボが用いられる。
【００１０】
図１１に戻って復路の光学系について説明する。光ディスク１２から反射された光束は逆回りの円偏光となり、ＳＩＬ１１及び対物レンズ１０に入射して平行光束に再び変換される。この平行光束は、エキスパンダレンズ９、１／４波長板（ＱＷＰ）８を通過し、往路とは直交する方向の直線偏光とされる。この光束は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７で反射される。
【００１１】
この反射光束は１／２波長板（ＨＷＰ）１３で偏光面を４５°回転され、その光束のうちＳ偏光成分は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４で反射され、レンズ１５を経由して光検出器（ＰＤ１）１６上に集光される。光検出器（ＰＤ１）１６の受光信号から光ディスク１２上の情報であるＲＦ出力１７が得られる。
【００１２】
また、１／２波長板（ＨＷＰ）１３で偏光面を４５°回転された光束のうちＰ偏光成分は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４を透過し、非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）１８で反射される。更に、レンズ１９を経由して２分割光検出器（ＰＤ２）２０上に集光される。２分割光検出器（ＰＤ２）２０の受光信号から公知の検出方式でトラッキングエラー信号２１が得られる。
【００１３】
一方、ＳＩＬ１１の底面で反射された光束のうち全反射をしないＮＡｅｆｆ＜１の光束については光ディスク１２からの反射光と同様に入射と逆回りの円偏光として反射される。全反射を起こすＮＡｅｆｆ≧１の光束についてはＰ偏光成分とＳ偏光成分の間に次式で示す位相差δを生じ、円偏光からずれて楕円偏光となる。
【００１４】
ｔａｎ（δ／２）
＝ｃｏｓθi×√（Ｎ２×ｓｉｎ2θｉ-１）／（Ｎ×ｓｉｎ2θｉ）  …（１）式
従って、１／４波長板（ＱＷＰ）８を通過すると往路と同じ方向の偏光成分を含むことになる。この偏光成分は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７を透過して非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）４で反射され、レンズ２６を経由して光検出器（ＰＤ３）２７上に集光される。この光束の光量は近接場領域においてＳＩＬ底面と光ディスクの距離が近づくに従い単調減少するので、ギャップエラー信号２８として用いることができる。
【００１５】
予め目標の閾値を決めておけば、ギャップサーボを行うことにより、ＳＩＬ底面と光ディスクの距離を１００ｎｍ以下の所望の距離に保つことができる。ギャップサーボに関しては、上述の非特許文献１の論文に詳しい。この光束は光ディスク１２上の記録情報による変調を受けていないので、記録情報の有無に拘わらず安定したギャップエラー信号を得ることができる。
【００１６】
このギャップサーボ引き込み時のオーバーシュートは前述の１００ｎｍ以下である必要がある。オーバーシュートが１００ｎｍを越えるとＳＩＬと光ディスクが衝突し、ＳＩＬや光ディスクの損傷を招くことになる。
【００１７】
ギャップサーボの引き込みに関しては、例えば、特開２００５−２０９２４６号公報に開示されている（特許文献１）。図１３は同公報の装置構成を示す。図１４はギャップサーボ引き込み時のタイミングチャートを示す。ギャップサーボを引き込む場合には、接近速度生成回路２０８は図１１や図１２に示す様な光学系を含むピックアップ２０２内にある対物レンズ及びＳＩＬを光ディスク２０１に近づける為の駆動信号をアクチュエータドライバ回路２０６に出力する。
【００１８】
光ディスク２０１とＳＩＬが近接していく過程において、ギャップエラー生成回路２０４により生成されたにギャップエラー信号はコンパレータ２０７に入力される。コンパレータ２０７は図１４に示すように入力されたギャップエラー信号の大きさが所定値Ｖｔｈ以上ならばＬｏｗレベル、所定値Ｖｔｈ以下ならばＨｉｇｈレベルをスイッチ２０９へ出力する。
【００１９】
コンパレータ２０７の出力がＨｉｇｈレベル、即ち、ギャップエラー信号が所定値Ｖｔｈ以下になり、光ディスクとＳＩＬの距離が小さくなり、ニアフィールド状態になったと検出したらスイッチ２０９はＯＮとなり、ギャップサーボを開始する。また、ファーフィールド状態からニアフィールド状態に遷移するまでの接近速度生成回路２０８の出力は図１４に示す波形となっている。
【００２０】
ギャップエラーが所定値Ｖｔｈ以下になる時間ｔ１において接近速度生成回路２０８の出力が一定電圧になる様に予め設定されている。この様にギャップサーボ引き込み開始時にアクチュエータの接近電圧が一定電圧となるように設定しておけば、サーボ開始時のＳＩＬの初速度がほぼゼロとなり、安定にギャップサーボを引き込める。
【非特許文献１】Ｊａｐａｎ  Ｊｏｕｒ  ＮＡ１  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  誌  ４４巻（２００５）  Ｐ.３５６４−３５６７  に記載の“Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｏｎ  Ｆｉｒｓｔ−Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｗｒｉｔｅ−Ｏｎｃｅ  Ｍｅｄｉａ  ｗｉｔｈ  ａ  ＮＡ＝１.９  Ｓｏｌｉｄ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｅｎｓ”
【非特許文献２】Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄａｔａ  Ｓｔｏｒａｇｅ  ２００４，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  ５３８０巻（２００４）“Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  ｒｅａｄ−ｏｕｔ  ｏｆ  ｆｉｒｓｔ−ｓｕｒｆａｃｅ  ｄｉｓｋ  ｗｉｔｈ  NA＝１.９  ａｎｄ  ａ  ｐｒｏｐｏｓａｌ  ｆｏｒ  ａ  ｃｏｖｅｒ−ｌａｙｅｒ  ｉｎｃｉｄｅｎｔ，  ｄｕａｌ−ｌａｙｅｒ  ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ  ｓｙｓｔｅｍ”
【特許文献１】特開２００５−２０９２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上述のようにギャップサーボ引き込み時にギャップエラーが所定値Ｖｔｈ以下になるギャップ長は１００ｎｍ程度と非常に小さい。よって、ギャップサーボ引き込みの際にトラッキング方向の制御がなされていないと振動により動作が不安定になる。また、装置の姿勢によってはＳＩＬの自重により光ディスク面に対してＳＩＬの端面がチルトした状態となり、衝突することがある。
【００２２】
更に、アクチュエータの構造によっては外部振動の発生や姿勢差等によりＳＩＬがトラッキング方向に移動し、トラッキング方向の可動範囲の端に位置するような状況ではＳＩＬが傾斜してチルトが発生することがある。このような状態のままギャップサーボの引き込み動作を行うと、ＳＩＬが光ディスクに衝突し、状況によっては記録データを破損してしまう。
【００２３】
本発明の目的は、ギャップサーボ引き込み時に外部振動や姿勢差等により発生するＳＩＬと光ディスクとの衝突の危険性を回避し、安定してギャップサーボの引き込みを行うことが可能な光情報記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、光源からの光束を集光する、対物レンズとその対物レンズと光ディスクの間に配設されるＳＩＬとからなる集光光学系と、集光光学系を光ディスク表面に対して垂直方向及びトラッキング方向に駆動するアクチュエータと、集光光学系のトラッキング方向における変位を示す変位信号を検出する変位検出回路と、ＳＩＬと光ディスクとの間隔量を示すギャップエラー信号を検出するギャップエラー検出回路と、検出されたギャップエラー信号に基づいてアクチュエータを前記垂直方向にサーボ制御することにより集光光学系と光ディスクとの間隔を制御するギャップサーボ回路と、ギャップサーボの引き込み時に、変位信号に基づいてアクチュエータをトラッキング方向にサーボ制御する位置サーボ回路とを具備する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ギャップサーボを引き込む際にトラッキング方向の位置制御を行うことにより、外部振動等が生じてもＳＩＬと光ディスクとの衝突を回避でき、安定した引き込みを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係る光情報記録再生装置の第１の実施形態を示すブロック図である。本発明に係る光情報記録再生装置は光源（半導体レーザ）からの光束を光ディスク上に集光し、情報の記録又は再生を行う。なお、図１では光ディスクに情報を記録するのに必要な回路、記録情報を再生するのに必要な回路、フォーカスサーボを行う回路等、或いはその他の回路や機構については省略している。
【００２８】
図中１００は図２に示す光学系を含む光ピックアップ、１０１は光ディスク１０２を回転駆動するスピンドルモータである。光ピックアップ１００内には、光源（半導体レーザ）からの光束を集光する、対物レンズ１０とその対物レンズ１０と光ディスク１０２の間に配設されるSolid Immersion Lens（ＳＩＬ）１１とからなる集光光学系を備えている。図１では集光光学系をヘッド５０として示す。
【００２９】
また、ＳＩＬと光ディスク１０２との間隔量を示すギャップエラー信号を検出するギャップエラー検出回路１０３を備えている。ギャップエラー検出回路１０３は図２の光ピックアップ内の光検出器（ＰＤ３）２７で受光するＳＩＬ端面からの反射光に基づいてギャップエラー信号を検出する。
【００３０】
１１０は検出したギャップエラー信号に基づいて集光光学系（ヘッド）５０と光ディスクとの間隔を制御するギャップサーボ行うギャップサーボ信号処理部である。１０６は集光光学系を光ディスク面に対して垂直方向に駆動するヘッド駆動アクチュエータ５２を駆動するためのヘッド駆動アクチュエータドライバ回路である。
【００３１】
このように本発明は検出されたギャップエラー信号に基づいてアクチュエータ５２を光ディスク面に対して垂直方向にサーボ制御することにより集光光学系と光ディスクとの間隔を制御するギャップサーボ回路を備えている。
【００３２】
１０４はトラッキングエラー検出回路であり、図２の光検出器（ＰＤ２）２０の信号からトラッキングエラー信号を検出する。１１１はトラッキングサーボを行うためのトラッキングサーボ信号処理部である。
【００３３】
１０５はレンズ位置信号検出回路であり、図２の光検出器（ＰＤ３）２７の出力からレンズ位置信号を生成する。１１２は検出したレンズ位置信号を基にレンズ位置サーボを行う信号処理部である。
【００３４】
ここで、レンズ位置信号は集光光学系のトラッキング方向の変位を示す信号である。なお、レンズ位置信号は、トラッキングアクチュエータ５１の姿勢及び光検出器２７の位置を調整することにより、集光光学系（ヘッド）５０の光軸とそれに入射する平行光束の光軸とが一致している状態でゼロとなるように設定されている。
【００３５】
このように本発明は、集光光学系のトラッキング方向における変位を示す変位信号を検出する変位検出回路（レンズ位置信号検出回路１０５）を備えている。また、ギャップサーボの引き込み時に、変位信号（レンズ位置信号）に基づいてトラッキングアクチュエータ５１をトラッキング方向にサーボ制御する位置サーボ回路（レンズ位置信号処理部等）を備えている。
【００３６】
１０７は切り替えＳＷ（スイッチ）である。１０８はトラッキング方向に集光光学系（ヘッド）５０を駆動するトラッキングアクチュエータ５１を駆動するためのヘッド駆動アクチュエータドライバ回路である。
【００３７】
なお、変位検出回路（レンズ位置信号検出回路１０５）は、ＳＩＬの光ディスクに対向する端面から反射された戻り光を検出する光検出器（ＰＤ３）２７の検出信号に基づいて変位信号（レンズ位置信号）を検出する。
【００３８】
図２は本実施形態の光学系の構成を示す。図中、従来技術の図１１と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。本実施形態の特徴は、ギャップサーボの引き込み中にレンズ位置信号（変位信号）に基づいてトラッキングアクチュエータ５１をトラッキング方向にサーボ制御することである。
【００３９】
即ち、ギャップサーボの引き込み時にギャップセンサである光検出器（ＰＤ３）２７の出力から得られるレンズ位置信号に基づいてトラッキングアクチュエータ５１を駆動する。具体的には、集光光学系（ヘッド）５０の位置をレンズ位置信号が所定値（好ましくはゼロ）となる位置に保持する。
【００４０】
図１のレンズ位置サーボ処理部１１２等はギャップサーボの引き込み時に、変位信号（レンズ位置信号）に基づいてヘッド駆動アクチュエータ５２をトラッキング方向にサーボ制御を行う位置サーボ回路である。
【００４１】
ここで、図２には、半導体レーザ、各レンズ、各偏光ビームスプリッタ或いは各光検出器等の光学系の他に、上述のようなトラッキングアクチュエータ５１やヘッド駆動アクチュエータ５２を示す。これらの構成要素によって図１の光ピックアップ１００が構成されている。
【００４２】
また、図２では上述のように対物レンズ１０とＳＩＬ１１からなる集光光学系をヘッド５０として示す。ヘッド駆動アクチュエータ５２は集光光学系（ヘッド）５０を光ディスク面に対して垂直方向に駆動し、トラッキングアクチュエータ５１は集光光学系（ヘッド）５０をトラッキング方向に駆動する。
【００４３】
即ち、本発明は集光光学系を光ディスク表面に対して垂直方向とトラッキング方向に駆動するアクチュエータを備えている。なお、従来技術で説明したようにフォーカス方向とトラッキング方向に２つのレンズを一体に駆動する２軸アクチュエータ上に集光光学系を実装しても良い。
【００４４】
図３を用いて光検出器（ＰＤ３）２７の検出信号について説明する。図３（ａ）は瞳内の光量分布、図３（ｂ）は光ディスク−ＳＩＬ間距離とギャップエラー信号の関係を模式的に示す。図３（ａ）において光ディスクからの反射光束は瞳径周縁部ではＮＡ＝１．４（ＮＡ＞１）となる。
【００４５】
ＮＡ＞１の輪環部にはＳＩＬ底面からの反射光が多く含まれており、図３（ｂ）に示すように光ディスク−ＳＩＬ間距離が広いと反射光量も大きい値を示す。またＳＩＬを光ディスクに接近させていくと、１００ｎｍ近傍辺りから近接場領域となり、光ディスクに接近するに従いＳＩＬ底面からの反射光が単調減少する。
【００４６】
図４は図２の光検出器（ＰＤ３）２７の出力信号からギャップエラー信号やレンズ位置信号を生成するギャップエラー検出回路１０３とレンズ位置信号検出回路１０５を示す回路図である。光検出器（ＰＤ３）２７はトラッキング方向に２分割された２分割光検出器である。
【００４７】
ここで、図４に示すようにギャップセンサである光検出器（ＰＤ３）２７の分割領域をＡ及びＢとする。光ディスク−ＳＩＬ間距離を制御するギャップサーボに供給するギャップエラー信号には、図４に示すように領域Ａと領域Ｂの信号を加算４１で加算した和信号が用いられる。
【００４８】
ギャップエラー信号＝Ａ＋Ｂ
また、図２の集光光学系（ヘッド）５０をトラッキング方向の可動範囲の所定位置に制御するレンズ位置サーボに供給するレンズ位置信号には、図４に示すように領域Ａと領域Ｂの信号を減算器４２で減算した差信号が用いられる。
【００４９】
レンズ位置信号＝Ｂ−Ａ
ここで、図７（ａ）に示すように集光光学系（ヘッド）５０の光軸がそれに入射する平行光束の光軸に一致した状態から図７（ｂ）に示すようにシフトすると、反射光の分布はセンサ中心に対して左右にシフトする。そのため、領域Ａと領域Ｂの差分を用いることによりレンズ位置を検出することができる。
【００５０】
図５（ａ）、図５（ｂ）はレンズ位置とレンズ位置エラー信号の関係を模式的に示すものである。レンズ位置とレンズ位置エラー信号の関係は比例関係にあり、レンズ位置信号の値を検出することにより集光光学系が入射平行光束の光軸に対して左右にシフトしている量を算出することができる。
【００５１】
なお、図５（ａ）におけるギャップセンサ（ＰＤ３）２７上の破線で示す反射光の分布はその光束がセンサ中心に一致した状態を示す。図５（ｂ）におけるギャップセンサ（ＰＤ３）２７上の実線で示す反射光の分布はその光束がセンサ中心に対してシフトした状態を示す。
【００５２】
次に、本発明によるギャップサーボの引き込み方法を図６のフローチャート及び図８のタイミングチャートを用いて説明する。図６のステップ１でギャップサーボの引き込み動作を開始する。この状態では図８に示すように光ディスクとＳＩＬ間の間隔は所定量以上であるので、ギャップエラー信号のレベルはほぼ一定となっている。図１のＳＷ１０７はレンズ位置サーボ信号処理部１１２に接続されている。
【００５３】
次に、ステップ２でレンズ位置サーボを開始する。即ち、図８に示すように（１）でレンズ位置サーボを始める。レンズ位置サーボはレンズ位置信号を図１のレンズ位置信号検出回路１０５で検出し、レンズ位置サーボ信号処理部１１２でレンズ位置信号が所定値（好ましくはゼロ）になるようにトラッキングアクチュエータ５１を駆動制御する。この時（レンズ位置信号がゼロの時）、ギャップサーボ引き込み動作中に集光光学系（ヘッド）５０の光軸とそれに入射する平行光束の光軸とは一致した状態に保持される。
【００５４】
次に、ステップ３で集光光学系（ヘッド）５０を光ディスクに接近させる。即ち、図８の（２）で示すように所定位置から集光光学系（ヘッド）５０が光ディスクに接近する方向にヘッド駆動アクチュエータ５２を駆動する。接近中はギャップエラー信号をギャップサーボ信号処理部１１０において監視する。
【００５５】
ステップ４でギャップエラー信号が所定値Ｔｈ１以下であることを検出したら（図８の（３））、ステップ５でレンズ位置サーボを停止する（図８の（４））。
【００５６】
次に、図８に示すようにギャップエラー信号が所定値Ｔｈ２になると、ステップ６で光ディスクとＳＩＬとの間隔を所定範囲内で一定に保持するためのギャップサーボを開始する（図８の（６））。光ディスクとＳＩＬ間の距離が近接場領域の所定範囲内に保持された状態となると、トラッキングエラー信号を図２の光検出器（ＰＤ２）２０の出力から検出することができる。
【００５７】
光検出器（ＰＤ２）２０はトラッキング方向に２分割されており、トラッキングエラー検出回路１０４により各領域の差信号を検出することでトラッキングエラー信号が生成される。トラッキングサーボを開始するのと同じタイミングで図１のＳＷ１０７をトラッキングサーボ信号処理部１１１側と接続する。以降、トラッキングエラー検出回路１０４からのトラッキングエラー信号に基づいてトラッキングアクチュエータ５１を制御し、集光光学系のトラッキングサーボを行う（図８の（６））。
【００５８】
尚、ギャップエラー信号が所定値以下となった時にレンズ位置サーボを停止しているが、ギャップサーボ開始と同時またはギャップサーボ開始後にレンズ位置サーボを停止することも可能である。
【００５９】
本実施形態では、このようにギャップサーボの引き込み時に集光光学系と光ディスクとの間隔が予め設定された値以下であることを検出した場合には、位置サーボ回路によるサーボ制御を停止する。そして、ギャップサーボを開始すると共に、トラッキングエラー検出回路１０４により光ディスクの反射光束から検出されたトラッキングエラー信号に基づいて集光光学系のトラッキングサーボを開始する。
【００６０】
以上のように本実施形態では、ギャップサーボ引き込みの際にレンズ位置サーボを行うことにより、レンズ位置を所定位置に保持した状態でギャップサーボの引き込みを行うことができる。そのため、上述のように振動や姿勢差等が生じてもＳＩＬと光ディスクが衝突することを防止でき、安定したギャップサーボの引き込みを行うことが可能となる。
【００６１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、ギャップセンサである光検出器（ＰＤ３）２７として図９に示すように６つの領域に分割したものを用いる。その他の構成や動作は第１の実施形態と同様である。ギャップエラー信号の生成方法は第１の実施形態と同様であるが、レンズ位置信号は以下の方法で生成する。
【００６２】
即ち、レンズ位置信号検出回路１０５は図９に示すようにギャップセンサＰＤ３の領域ＡとＣの信号を加算器４３で加算し、領域ＤとＦの信号を加算器４４で加算する。更に、その加算信号の差を減算器４２でとることでレンズ位置信号を検出する。レンズ位置信号は次式で得られる。
【００６３】
レンズ位置信号＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｄ＋Ｆ）
ここで、図９に示すように集光光学系（ヘッド）５０がトラッキング方向にシフトすると、反射光はシフト量に応じて左右に移動する（ＰＤ３の破線で示す反射光から実線で示す反射光）。
【００６４】
この場合、ギャップセンサである光検出器（ＰＤ３）２７の分割した各領域の中で、領域Ｂ及び領域Ｅのセンサ出力は移動前後で変化しないのに対して、領域Ａ、領域Ｃ、領域Ｄ及び領域Ｆのセンサ出力は大きく変動する。従って、集光光学系（ヘッド）５０のトラッキング方向シフト量を検出するには、ギャップセンサＰＤ３の上下の４つの領域（Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆ）のみを用いるのが有効である。ギャップエラー信号はギャップセンサＰＤ３の領域ＢとＥの信号を減算器４１で差をとることで得られる。レンズ位置信号検出方法以外は第１の実施形態と同様である。
【００６５】
以上のように本実施形態ではレンズ位置サーボを行う場合に、レンズ位置信号をセンサ分割領域のうちトラッキング方向シフトに対して感度が高い領域のみを用いて生成する。そのため、より精度の高い制御を行うことが可能となり、更に安定したギャップサーボの引き込みを行うことができる。
【００６６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、集光光学系（ヘッド）５０のトラッキング方向のシフト量を検出するセンサをギャップセンサＰＤ３とは別個に装着する。それ以外は第１の実施形態と同様である。図１０はその構成を示す。
【００６７】
図１０において、ＳＩＬと対物レンズを含む集光光学系（ヘッド）６２に発光素子６０を装着している。また、ピックアップシャーシ６３には２分割センサ６１が取り付けられており、集光光学系（ヘッド）６２がトラッキング方向に移動すると、２分割センサ６１上に照射される光も移動する。
【００６８】
図１０（ａ）は２分割センサ６１の中心（領域ＡとＢの中心）に発光素子６０からの光が照射された状態を示す。図１０（ｂ）は発光素子６０からの光が２分割センサ６１上の領域Ｂ側にずれた状態を示す。
【００６９】
よって、２分割センサ６１の領域Ａ及び領域Ｂの出力の差信号によりレンズ位置信号を得ることが出来る。本実施形態においては、別センサでレンズ位置信号を検出しているので、ギャップサーボ引き込みによるギャップセンサ出力の変動等に依存しないで常に安定したレンズ位置検出ができる。
【００７０】
このように本実施形態では、変位検出回路（レンズ位置信号検出回路１０５）は集光光学系のトラッキング方向の相対位置を検出するセンサ出力に基づいて変位信号（レンズ位置信号）を検出する。
【００７１】
尚、図１０では集光光学系（ヘッド）６２に発光素子６０を装着し、一体で移動する構成としているが、ヘッドに分割センサを装着し、発光素子６０をピックアップシャーシ６３に固定しても良い。また、発光素子とセンサからなる光学センサを用いているが、磁気センサ等の公知の位置検出手段を用いても良い。
【００７２】
以上のようにレンズ位置サーボを行う場合に、レンズ位置検出のための専用のセンサを用いることにより、レンズ位置検出を安定に行うことができ、更に安定したギャップサーボの引き込みを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る光情報記録再生装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の光ピックアップを示す構成図である。
【図３】第１の実施形態のギャップセンサＰＤ３の検出信号及び光ディスク−ＳＩＬ間距離とギヤップエラー信号との関係を説明する図である。
【図４】第１の実施形態のギャップエラー生成回路、レンズ位置信号の生成回路を示す回路図である。
【図５】第１の実施形態のレンズ位置とレンズ位置エラーの関係を説明する図である。
【図６】第１の実施形態のギャップサーボ引き込み動作を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態のレンズ位置信号の生成原理を説明する図である。
【図８】第１の実施形態のギャップサーボ引き込み動作を示すタイミングチャートである。
【図９】第２の実施形態のギャップエラー信号とレンズ位置信号の生成回路を示す回路図である。
【図１０】第３の実施形態のレンズ位置エラー生成方法を説明する図である。
【図１１】従来の近接場記録用光ピックアップを示す構成図である。
【図１２】半球ＳＩＬを説明する図である。
【図１３】ＳＩＬを用いた従来の光情報記録再生装置を示すブロック図である。
【図１４】従来のギャップサーボ引き込み動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１  半導体レーザ
２  コリメータレンズ
３  ビーム整形プリズム
４、１８  非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）
５、１５、１９、２３、２６  レンズ
６  ＬＰＣ−ＰＤ
７、１４  偏光ビームスプリッタ
８  １／４波長板
９  エキスパンダレンズ
１０  対物レンズ（後玉レンズ）
１１  ＳＩＬ（先玉レンズ）
１２、１０１  光ディスク（記録媒体）
１３  １／２波長板
１６、２０、２４、２７  光検出器
１７  ＲＦ出力
２１  トラッキングエラー
２８  ギャップエラー
３１  レンズ位置エラー
５０  集光光学系（ヘッド）
５１  トラッキングアクチュエータ
５２  ヘッド駆動アクチュエータ
１００  光ピックアップ
１０１  スピンドルモータ
１０３  ギャップエラー検出回路
１０４  トラッキングエラー検出回路
１０５  レンズ位置信号検出回路
１０６  ヘッド駆動アクチュエータドライバ回路
１０７  ＳＷ
１０８  トラッキングアクチュエータドライバ回路
１１０  ギャップサーボ信号処理部
１１１  トラッキングサーボ信号処理部
１１２  レンズ位置サーボ信号処理部
【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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