(57)【要約】【課題】光ディスクのカバー層や中間層等の厚みむらによらず正確に記録層にフォーカスを合わせることができ、情報の記録又は再生を正確に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による近接場効果を利用する装置において、ギャップエラー信号に基づくギャップサーボの他に、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスサーボを行う。その際、ギャップサーボを行った後、フォーカスサーボを行い、その後、情報の記録又は再生を行うようにシーケンスを制御する。このようにシーケンスを制御すると、ギャップサーボの際のフォーカスのずれをフォーカスサーボで正確に合わせることが可能となる。【選択図】図１
2007250065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源からの光束を集光する対物レンズと、前記対物レンズと光記録媒体との間に配置されたＳＩＬとを有し、前記レーザ光源からの光束を前記対物レンズと前記ＳＩＬにより近接場効果による微小光スポットとして前記光記録媒体の記録層に集光することにより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、
ギャップエラー信号を検出する手段と、前記ギャップエラー信号に基づいてギャップサーボを行う手段と、フォーカスエラー信号を検出する手段と、前記フォーカスエラー信号に基づいて前記光記録媒体の記録層に前記微小光スポットが合焦するようにフォーカスサーボを行う手段と、前記ギャップサーボを行った後、前記フォーカスサーボを行い、その後、前記光記録媒体の記録層に情報の記録又は再生を行うようにシーケンスを制御する手段とを備えたことを特徴とする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、光ディスク装置等の光情報記録再生装置、特に、Ｓｏｌｉｄ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｅｎｓ（以下ＳＩＬと省略する）を用いて光記録媒体の記録層に情報を記録又は再生を行う光情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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ている。
【０００３】
その１つの手法として、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を構成することで、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。
【０００４】
それらの技術は、例えば、Ｊａｐａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  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”に詳しい（非特許文献１）。また、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”に詳しい（非特許文献２）。
【０００５】
次に、図３から図７を用いて上記従来技術について説明する。まず、図３を用いて非特許文献１（Ｊａｐａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  誌  ４４巻（２００５）  Ｐ.３５６４−３５６７））の近接場記録用の光ピックアップの構成について説明する。
【０００６】
図３において、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。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。
【０００７】
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、後述する対物レンズや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枚のレンズ間隔を制御可能なように構成されている。エキスパンダレンズ９からの光束は対物レンズ（後玉レンズ）１０に入射する。
【０００８】
対物レンズは後玉レンズ１０とＳＩＬ（先玉レンズ）１１からなるが、本願明細書では、便宜上、対物レンズの後玉レンズを対物レンズ１０という。対物レンズ１０とＳＩＬ１１は、後述するようにレンズホルダに保持され、そのレンズホルダはフォーカス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。ＳＩＬ１１には、図４及び図５に示す２つのタイプがある。
【０００９】
図４は対物レンズ（後玉レンズ）１０１により絞り込まれた光束を半球レンズのＳＩＬ１０２−ａの底面に集光するものである。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。
【００１０】
即ち、半球レンズの屈折率をＮ、対物レンズ１０１の開口数をＮＡとすると、光ディスク１０３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１０１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１０２−ａの厚み誤差は、１０μｍ程度許容できるので量産が容易である。
【００１１】
一方、図５は対物レンズ１０１により絞り込まれた光束を超半球レンズのＳＩＬ１０２−ｂの底面に集光するものである。底面は超半球１０２−ｂの中心からＲ／Ｎだけ隔たった面である。底面における光軸と光束のなす角をθｔとすると、ＳＩＬ１０２−ｂに入射する光線が光軸となす角度θｉとの間には、（１）式の関係が成り立つ。
【００１２】
ｓｉｎθｔ＝Ｎ×ｓｉｎθｉ  …（１）式
ｓｉｎθｉは対物レンズ１０１のＮＡに他ならないから、屈折率ＮのＳＩＬ中に集光されることを勘案すると、光ディスク１０３の記録面上ではＮ2×ＮＡ相当の光スポットが得られる。ＳＩＬ１０２−ｂに光束が入射可能な条件から、対物レンズ１０１のＮＡは、（１）式より1／Ｎ以下に制限される。ＳＩＬ１０２−ｂにＮ＝２の硝材を用いれば、対物レンズ１０１に比較的低いＮＡ、例えば、ＮＡ＝０.５の対物レンズを用いても、ＮＡeff＝２.０相当の光スポットを得ることが可能である。但し、超半球レンズ１０２−ｂの厚み誤差は、１μｍ程度しか許容できないのが難点である。
【００１３】
いずれのＳＩＬにおいても、ＳＩＬ底面と光ディスクの距離が、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。また、光ディスク１２は記録層を２層有する２層ディスクであり、これについては、図６及び図７を用いて後述する。
【００１４】
図３に戻って復路の光学系について説明する。光ディスク１２で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。更に、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た光束は、偏光ビームスプリッタＰＢＳ７で反射され、１／２波長板（ＨＷＰ）１３に入射する。
【００１５】
１／２波長板（ＨＷＰ）１３で偏光面を４５°回転された光束のうちＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ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ＲＦ出力１７から光ディスク１２上の情報が再生される。
【００１６】
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１４を透過し、非偏光ビームスプリッタ１８で反射され、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の出力からトラッキングエラー２１が得られる。
【００１７】
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。
【００１８】
ｔａｎ（δ／２）＝ｃｏｓθi×√（N2×ｓｉｎ2θｉ-１）／（Ｎ×ｓｉｎ2θｉ）  …（２）式
従って、１／４波長板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２５を経由して光検出器（ＰＤ３）２６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２７として用いることができる。
【００１９】
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、前述のＪａｐａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  誌  ４４巻（２００５）  Ｐ.３５６４−３５６７の論文に詳しい。また、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。
【００２０】
前述したように、半球ＳＩＬはＮＡを簡単に高めることができる利点があり、安価に使用できる対物レンズのＮＡから考えて、ＮＡｅｆｆ＝１.５程度が限界となる。この場合、直径１２０ｍｍのディスクに８４ＧＢの記録が可能である。しかし、記録層を保護する保護層の屈折率は１.６程度を選ぶことができるので、安価な有機材料保護層を用いることが可能である。
【００２１】
同様に、半球ＳＩＬを用いた場合は、中間層を有機材料として、複数の記録層を積層する多層化も可能となる。例えば、２層ディスクとすれば、記録容量は１６８ＧＢとなる。更に、半球ＳＩＬの製造誤差も比較的緩く、量産が可能なレベルにある。これに関しては、前述のＯｐｔｉｃａｌ  Ｄａｔａ  Ｓｔｏｒａｇｅ  ２００４，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  ５３８０巻（２００４）の論文に詳しい。
【００２２】
次に、２層ディスク１２の詳細と半球ＳＩＬについて図６及び図７を用いて説明する。２層ディスク１２には、ポリカーボネート基板１２−１の上に情報トラックやピットが形成されたトラックを有するＬ０記録層１２−２が設けられている。Ｌ０記録層の上には、例えば、２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）からなる３μｍの一定厚みの中間層１２−３を介して情報トラックやピットが形成されたトラックを有するＬ１記録層１２−４が設けられている。更に、Ｌ１記録層の上には、例えば、２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）からなる３μｍの一定厚みのカバー層１２−５が設けられている。
【００２３】
仮想的な半球ＳＩＬ１１の球の中心（点線で示す円の中心）は、ほぼＬ０記録層１２−２とＬ１記録層１２−４の中間にある。Ｌ０記録層にフォーカスを合わせる場合は、図６に示すように対物レンズ１０とＳＩＬ１１の間隔はボイスコイルモータ２０１によってｄ１に調整される。エキスパンダレンズ９で平行とされた光束は、対物レンズ１０とＳＩＬ１１を経て前述の球の仮想的な中心よりも僅かだけＳＩＬから遠い位置であるＬ０記録層に合焦する。
【００２４】
また、Ｌ１記録層にフォーカスを合わせる場合は、図７に示すように対物レンズ１０とＳＩＬ１１の間隔はボイスコイルモータ２０１によってｄ２（ｄ２＞ｄ１）に調整される。エキスパンダレンズ９で平行とされた光束は、対物レンズ１０とＳＩＬ１１を経て前述の球の仮想的な中心よりも僅かだけＳＩＬから近い位置であるＬ１記録層に合焦する。
【００２５】
光ディスク１２のＬ０記録層とＬ１記録層間の層間ジャンプは、ボイスコイルモータ２０１によって対物レンズ１０を制御し、対物レンズ１０とＳＩＬ１１の間隔を調整することで行う。これに関しては、前述のＯｐｔｉｃａｌ  Ｄａｔａ  Ｓｔｏｒａｇｅ  ２００４，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  ５３８０巻（２００４）の論文に詳しい。
【００２６】
対物レンズ１０とＳＩＬ１１の両レンズの間隔を調整するボイスコイルモータ２０１はレンズホルダ２０２上に実装されている。レンズホルダ２０２は不図示の２軸アクチュエータによりギャップエラー信号２７を用いてＳＩＬと光ディスク間の距離が所定の値を保つように制御される。また、レンズホルダはその２軸アクチュエータによりトラッキングエラー信号２１を用いて半導体レーザからの微小光スポットが目的のトラックに追従するように制御される。
【非特許文献１】Ｊａｐａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  誌  ４４巻（２００５）  Ｐ.３５６４−３５６７  “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”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
従来の技術では、ギャップエラー信号を用いてＳＩＬと光ディスク間の距離を所定の値に保つだけなので、記録層に正確にフォーカスを合わせるためには、トラッキングエラー信号やＲＦ信号の振幅、変調度等を常に監視する必要があった。何故なら、フォーカスエラー信号を用いてフォーカス合わせは行っていないからである。
【００２８】
従って、光ディスクのカバー層や中間層に僅かな厚みむらが生じても、それに迅速に追従することが出来ず、正確な情報の記録や再生が困難となっていた。また、温度変化等により半導体レーザの波長が変化しても、それに迅速に追従することが出来ず、正確な情報の記録や再生が困難となっていた。更に、層間ジャンプを行う際にも、迅速なジャンプが困難であったり、ジャンプに失敗することが多々あった。
【００２９】
本発明の目的は、光記録媒体のカバー層や中間層等の厚みむらによらず正確に記録層にフォーカスを合わせることができ、情報の記録又は再生を正確に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】
【００３０】
本発明は、対物レンズとＳＩＬによる近接場効果を利用して微小光スポットを光記録媒体に集光する光情報記録再生装置において、ギャップエラー信号に基づくギャップサーボの他に、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスサーボを行う。その際、ギャップサーボを行った後、フォーカスサーボを行い、その後、情報の記録又は再生を行う。このようにシーケンスを制御することで、ギャップサーボの際のフォーカスずれをフォーカスサーボで補い、光記録媒体の記録層に正確にフォーカスを合わせる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、ギャップサーボを行った後、フォーカス合わせを行い、その後、情報の記録又は再生を行うことにより、ギャップサーボの際に正確に記録層にフォーカスが合っていなくても、フォーカスサーボにより正確に記録層にフォーカスを合わせることができる。そのため、光記録媒体のカバー層や中間層に僅かな厚みむらが生じても、それに迅速に追従することができ、正確な情報の記録又は再生が可能となる。
【００３２】
また、温度変化等によりレーザ光源の波長が変化しても、それに迅速に追従することが出来、正確な情報の記録又は再生が可能となる。更に、層間ジャンプを行う際にも、フォーカスエラー信号を参照して層間ジャンプを行うことにより、迅速な層間ジャンプが出来、ジャンプに失敗することがない等の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
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。図１は本発明に係る光情報記録再生装置の光ピックアップを示す構成図である。なお、図１では図３の従来装置と同一部分には同一符号を付している。
【００３４】
また、図１では光ディスクに情報を記録或いは再生するために必要な記録回路や再生回路、サーボ制御回路、光ピックアップのシーク制御を行う回路や機構等は省略している。更に、光ディスクを駆動するモータ、装置全体を制御するコントローラ等、その他の回路や機構については周知であるので省略している。
【００３５】
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。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。
【００３６】
なお、非偏光ビームスプリッタ（ＮＢＳ）４で反射された光束を受光し、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。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枚のレンズ間隔を制御可能なように構成されている。
【００３７】
エキスパンダレンズ９からの光束は対物レンズ（後玉レンズ）１０に入射する。対物レンズ１０とＳＩＬ（先玉レンズ）１１は、上述のようにレンズホルダ２０２に保持され、レンズホルダ２０２はフォーカス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。ギャップサーボとトラッキングサーボは２軸アクチュエータによりレンズホルダ２０２を制御することで行う。
【００３８】
また、図６、図７で説明したようにレンズホルダ２０２にボイスコイルモータ２０１が保持されており、ボイスコイルモータ２０１の駆動により対物レンズ１０がフォーカス方向に移動するように構成されている。
【００３９】
ＳＩＬ１１には、図４の半球タイプを用いている。本実施形態では、ＮＡ＝０.７の対物レンズ１０にN＝２の半球レンズのＳＩＬ１１を組み合わせて、ＮＡeff＝1.４とする。
【００４０】
そのため、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又は再生が可能である。この距離を保つために前述のギャップサーボが用いられている。また、光ディスク１２は図６及び図７に示すように記録層を２層有する２層ディスクである。
【００４１】
光ディスク１２で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。更に、エキスパンダレンズ９、１／４波長板８を通過し、往路とは直交する方向の直線偏光とされた光束は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７で反射され、１／２波長板（ＨＷＰ）１３に入射する。
【００４２】
１／２波長板（ＨＷＰ）１３で偏光面を４５°回転された光束のうちＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ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ＲＦ出力１７から光ディスク１２上の情報が再生される。
【００４３】
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１４を透過し、非偏光ビームスプリッタ１８で反射され、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の出力信号からトラッキングエラー２１が得られる。図示しないトラッキングサーボ回路はトラッキングエラー信号２１に基づいて上述の２軸アクチュエータを制御することにより、半導体レーザ１からの微小光スポットが目的の情報トラックに追従するようにトラッキングサーボを行う。
【００４４】
非偏光ビームスプリッタ１８を透過した光束は、センサレンズ２２を経由して光検出器（ＰＤ４）２３上に集光され、その光検出器（ＰＤ４）２３の出力信号からフォーカスエラー２４が得られる。その際、センサレンズ２２は、例えば、トーリックレンズであり、４分割の光検出器２３の出力から公知の非点収差法によりフォーカスサーボを行う。
【００４５】
次に、ギャップサーボについて説明する。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（２）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り、１／４波長板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。
【００４６】
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２５を経由して光検出器（ＰＤ３）２６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２７として用いることができる。
【００４７】
予め目標の閾値を決めておけば、上述の２軸アクチュエータを駆動して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。また、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の出力を用いて、ギャップエラー信号２７を正規化することができる。
【００４８】
図２は本実施形態の動作シーケンスを示す。この動作シーケンスは図示しないコントローラにより制御するものである。
【００４９】
まず、ギャップエラー信号２７は上述のように光検出器（ＰＤ３）の出力信号をもとに検出され、図示しないギャップサーボ回路はギャップエラー信号２７を取得し（ステップ１）、ギュップサーボを行う（ステップ２）。ギャップサーボはギャップエラー信号２７に基づいて対物レンズ１０とＳＩＬ１１を保持するレンズホルダ２０２を２軸アクチュエータで光軸方向に駆動することで、光ディスク１２とＳＩＬ１１の間隔が所定の距離となるように制御する。
【００５０】
ギャップ合わせが終了すると、フォーカスエラー信号２４を取得し（ステップ３）、それに基づいて図示しないフォーカスサーボ回路はフォーカスサーボを行う（ステップ４）。フォーカスサーボは従来の１層ディスク或いは２層ディスク等の場合と同様に行う。
【００５１】
フォーカスエラー信号２４は、上述のように光検出器（ＰＤ４）の出力から非点収差法により得られる。フォーカスエラー信号２４はフォーカスサーボ回路に供給され、そのフォーカスサーボ回路により図６、図７に示すボイスコイルモータ２０１を制御する。
【００５２】
即ち、フォーカスサーボ回路によりフォーカスエラー信号２４が０となるように対物レンズ１０をフォーカス方向に制御することにより、光ディスク１２のＬ０記録層又はＬ１記録層に半導体レーザ１からの微小光スポットが合焦するようにフォーカスサーボを行う。
【００５３】
なお、どちらの場合も、記録層からの反射光束は、対物レンズ１０とＳＩＬ１１を経て、エキスパンダレンズ９で平行とされ、その時のフォーカスエラー信号が０となるようにセンサレンズ２２の位置が予め調整されている。
【００５４】
フォーカス合わせが終了すると、光ディスク１２のＬ０記録層又はＬ１記録層に情報の記録或いは記録情報の再生を行う（ステップ５）。情報の記録を行う場合には、図示しない記録回路（変調回路等）で記録データの変調を行い、その記録信号に応じて図示しないレーザ駆動回路により半導体レーザ１を駆動することで情報の記録を行う。
【００５５】
また、記録情報を再生する場合には、再生用光スポットを目的の情報トラックに走査し、図示しない再生回路によりその時の光検出器（ＰＤ１）１６の出力を用いて復調等の信号処理を行うことで再生を行う。記録や再生方法は周知であるので詳細な説明は省略する。
【００５６】
光ディスク１２の層間ジャンプを行う場合には、対物レンズ１０をフォーカス方向に移動させ、その時のフォーカスエラー信号２４を参照して層間ジャンプを行う。フォーカスエラー信号を参照すると、光ディスクの記録層に応じてフォーカスエラー信号が変化し、各記録層の合焦位置（フォーカスエラー＝０）が分かるので、フォーカスエラー信号を監視して記録層の合焦位置間で層間ジャンプを行うことで、迅速且つ正確な層間ジャンプが可能となる。
【００５７】
本実施形態では、ギャップサーボを行った後、フォーカス合わせを行い、その後、情報の記録又は再生を行うことにより、ギャップサーボの際に正確に記録層にフォーカスが合っていなくても、フォーカスサーボにより正確に記録層にフォーカスを合わせることができる。
【００５８】
そのため、光ディスクのカバー層や中間層に僅かな厚みむらが生じても、それに迅速に追従することが出来、正確な情報の記録や再生が可能となる。また、温度変化等により半導体レーザの波長が変化しても、それに迅速に追従することが出来、正確な情報の記録や再生が可能となる。更に、層間ジャンプを行う際にも、フォーカスエラー信号を参照するため、迅速な層間ジャンプが出来、ジャンプに失敗することがない。
【００５９】
なお、以上の実施形態では、２層の記録層を有する光記録媒体を用いた場合の例を説明したが、本発明は、これに限ることなく、１層の記録層を有する光記録媒体、或いは２層以上の記録層を有する光記録媒体にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る光情報記録再生装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】図１の動作シーケンスを示すフローチャートである。
【図３】従来例の近接場記録用光情報記録再生装置を示す図である。
【図４】半球ＳＩＬの従来例を説明する図である。
【図５】超半球ＳＩＬの従来例を説明する図である。
【図６】２層ディスクのＬ０記録層にフォーカスを合わせた場合の様子を示す図である。
【図７】２層ディスクのＬ１記録層にフォーカスを合わせた場合の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
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）
５，１５，１９，２２，２５  レンズ
６  ＬＰＣ−ＰＤ
７，１４  偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
８  １／４波長板（ＱＷＰ）
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  ２層ディスク（記録媒体）
１３  １／２波長板（ＨＷＰ）
１６  光検出器（ＰＤ１）
２０  ２分割光検出器（ＰＤ２）
２３  光検出器（ＰＤ４）
２６  光検出器（ＰＤ３）
１７  ＲＦ出力
２１  トラッキングエラー
２４  フォーカスエラー
２７  ギャップエラー
２０１  ボイスコイルモータ
２０２  レンズホルダ
【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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