(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号記録媒体上にレーザ光を集光させて、当該信号記録媒体に対する情報信号の記録及び／又は再生を行う記録及び／又は再生装置において、
上記レーザ光を出射する光源と、
上記レーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を上記信号記録媒体に出射する出射面が上記信号記録媒体に光学的に接触される光学レンズと、
上記レーザ光の光強度を変化させる光強度変化手段と、
上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を検出して距離情報を出力する距離検出手段と、
上記距離情報に基づいて上記光強度変化手段を制御して、上記出射面から出射されて上記信号記録媒体上に照射される上記レーザ光の光強度を所定の光強度にする光強度制御手段とを備え、
上記距離検出手段は、上記信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離制御用パターン上を上記出射面から出射された上記レーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量を検出する戻り光検出部と、上記戻り光検出部により検出された上記距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて上記距離情報を取得する距離情報取得部とを備えた記録及び／又は再生装置。
【請求項２】
上記光源は、供給される駆動用電流に応じたレーザパワーのレーザ光を出射し、
上記光強度変化手段は、上記光源に上記駆動用電流を供給する光源駆動手段であり、
上記光強度制御手段は、上記光源駆動手段を制御して、上記駆動用電流の供給量を変化させ、上記信号記録媒体上に照射される上記レーザ光の光強度を所定の光強度にする請求項１記載の記録及び／又は再生装置。
【請求項３】
上記光強度変化手段は、上記レーザ光の光路上に配設され、透過光の光量を変化させる光学部材であり、
上記光強度制御手段は、上記光学部材を制御して、上記透過光の光量を変化させ、上記信号記録媒体上に照射される上記レーザ光の光強度を所定の光強度にする請求項１記載の記録及び／又は再生装置。
【請求項４】
上記距離情報取得部は、上記距離検出用戻り光の光量の変化を示す上記距離検出信号の振幅から上記距離情報を取得する請求項１記載の記録及び／又は再生装置。
【請求項５】
上記信号記録媒体として、上記距離検出用領域内に、所定のピッチとされて複数の上記凹溝部が配列されているものを用いる請求項１記載の記録及び／又は再生装置。
【請求項６】
上記信号記録媒体として、第１のピッチにより上記凹溝部が配列されている第１の距離検出用領域と、上記第１のピッチと異なるピッチである第２のピッチにより上記凹溝部が配列されている第２の距離検出用領域とにより上記距離検出用領域が形成されているものを用い、
上記距離情報取得部は、上記第１の距離検出用領域を上記光スポットにより走査して得られる第１の距離検出用戻り光の光量の変化を示す第１の距離検出信号の振幅と、上記第２の距離検出用領域を上記光スポットにより走査して得られる第２の距離検出用戻り光の光量の変化を示す第２の距離検出信号の振幅との比較結果から上記距離情報を取得する請求項１記載の記録及び／又は再生装置。
【請求項７】
上記距離検出手段は、導電性材料により上記出射面に形成され、上記信号記録媒体に形成されている導電性部とにより静電容量を形成する帯電部と、上記静電容量を検出する静電容量検出部と、上記静電容量検出部が検出した上記静電容量から上記距離情報を取得する距離情報取得部とを備えた請求項１記載の記録及び／又は再生装置。
【請求項８】
上記光学レンズは、上記レーザ光の入射側に凸とされた略半球形状に形成され、球面部が上記レーザ光の上記入射面とされ、平面部が上記信号記録媒体に対向される上記出射面とされている請求項１記載の記録及び／又は再生装置。
【請求項９】
上記光学レンズの開口数が１以上とされている請求項１記載の記録及び／又は再生装置。
【請求項１０】
信号記録媒体上にレーザ光を集光させて、当該信号記録媒体に対する情報信号の記録及び／又は再生を行う記録及び／又は再生方法において、
光源から出射されるレーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を上記信号記録媒体に出射する出射面が形成された光学レンズを、上記信号記録媒体に光学的に接触させ、上記光源のレーザ光の出力を一定にして、上記信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離制御用パターン上を上記出射面から出射された上記レーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量に応じた距離検出信号に基づいて上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を検出し、この検出結果に基づいて上記出射面から出射される上記レーザ光の光強度を制御し、上記信号記録媒体上に照射される上記レーザ光の光強度を所定の光強度にする記録及び／又は再生方法。
【請求項１１】
供給される駆動用電流に応じたレーザパワーとされて、上記レーザ光を出射する上記光源への上記駆動用電流の供給量を制御して、上記信号記録媒体
上に照射される上記レーザ光の光強度を所定の光強度にする請求項１０記載の記録及び／又は再生方法。
【請求項１２】
上記レーザ光の光路上に配設され、透過光の光量を変化させる光学部材を制御して、上記透過光の光量を変化させ、上記信号記録媒体上に照射される上記レーザ光の光強度を所定の光強度にする請求項１０記載の記録及び／又は再生方法。
【請求項１３】
上記距離検出用戻り光の光量の変化量を示す上記距離検出信号の振幅から上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を検出する請求項１０記載の記録及び／又は再生方法。
【請求項１４】
上記信号記録媒体として、上記距離検出用領域内に所定のピッチとされて複数の上記凹溝部が配列されているものを用いる請求項１０記載の記録及び／又は再生方法。
【請求項１５】
上記信号記録媒体として、第１のピッチにより上記凹溝部が配列されている第１の距離検出用領域と、上記第１のピッチと異なるピッチである第２のピッチにより上記凹溝部が配列されている第２の距離検出用領域とにより上記距離検出用領域が形成されているものを用い、
上記第１の距離検出用領域を上記光スポットにより走査して得られる第１の距離検出用戻り光の光量の変化を示す第１の距離検出信号の振幅と、上記第２の距離検出用領域を上記光スポットにより走査して得られる第２の距離検出用戻り光の光量の変化を示す第２の距離検出信号の振幅との比較結果に基づいて上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を検出する請求項１０記載の記録及び／又は再生方法。
【請求項１６】
上記出射面に導電性材料により帯電部を形成し、
上記帯電部と、上記信号記録媒体に形成されている導電性部とから形成される静電容量から上記光学レンズと上記信号記録媒体との間の距離を検出する請求項１０記載の記録及び／又は再生方法。
【請求項１７】
上記光学レンズとして、上記レーザ光の入射側に凸とされた略半球形状に形成され、球面部が上記レーザ光の上記入射面とされ、平面部が上記信号記録媒体に対向される上記出射面とされているものを用いる請求項１０記載の記録及び／又は再生方法。
【請求項１８】
上記光学レンズとして、上記光学レンズの開口数が１以上とされているものを用いる請求項１０記載の記録及び／又は再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を集光させて信号記録媒体に対する情報信号の記録及び／又は再生を行う記録及び／又は再生装置、及び記録及び／又は再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、動画や静止画などのビデオデータをデジタル的に信号記録媒体に記録する技術の発達に伴い、大容量のデータが信号記録媒体への記録対象となってきている。また、一般的に使用されてきたフロッピーディスクなどの磁気ディスクに代わって、記録密度が高く、光学的に情報信号の記録がなされる光磁気ディスクや相変化光ディスク等の光ディスクが普及しつつある。
【０００３】
信号記録媒体に対して光学的に情報信号の記録や再生をする光記録再生技術においては、光学記録媒体とされる光ディスク上に所定のレーザパワーとした再生用レーザ光を集光し、その反射光をモニターすることにより光ディスクに記録されていた情報信号を読み出している。
【０００４】
また、光ディスクに情報信号を記録する場合や光ディスクに記録されている情報信号を消去する場合には、所定の記録用のレーザパワーや消去用のレーザパワーとした記録用レーザ光や消去用レーザ光を光ディスクの所望位置に集光させる。この記録用レーザ光や消去用レーザ光の照射により、光ディスクにおいて記録や消去の対象とされている領域の温度が上昇され、情報信号の記録が可能になり、また情報信号が消去される。
【０００５】
この光記録再生技術においては、光ディスクに記録されるデータの密度は、集光されるレーザ光のスポット径に依存することになる。すなわち、レーザ光の光スポット径が小さいほど高密度にデータの記録や再生をすることができる。
【０００６】
また、対物レンズにより集光されたレーザ光の最小スポット径は、レーザ光の波長（λ）に比例し、レンズの開口数（ＮＡ）に反比例する特性を有している。このようなことから、記録密度の高密度化のために、光源の短波長化及び対物レンズの高ＮＡ化が行われている。
【０００７】
対物レンズの開口数（ＮＡ）は、集光される光の入射角度（θ）と、光が集光される媒質の屈折率（ｎ）とを用いて次式のように表すことができる。
【０００８】
ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθ
この式により、屈折率（ｎ）が１である空気中に集束経路を設けた場合において、開口数（ＮＡ）を１よりも高くすることは実質的に不可能であることが示される。
【０００９】
近年、開口数（ＮＡ）を高めるものとして、対物レンズと光ディスクとの間に光学レンズであるソリッドイマージョンレンズ（Solid Immersion Lens，ＳＩＬ）を介在させて、このソリッドイマージョンレンズを介してレーザ光を光ディスク上に照射する技術が提案されている。例えば、Terris et al., Appl. Phys. Lett. 65 (4),p388-p390,25 July , 1994,やTerris et al.,Appl.Phys.Lett , 68(2),p141-p143,8 January,1996にその技術が開示されている。
【００１０】
この技術では、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の距離を短くし、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間に介在される空気層の厚さを極力薄くしている。具体的には、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の距離を、レーザ光の使用波長以下にしている。これにより、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間は光学的には空気層がない状態とされ、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとが光学的に接触された状態になり、開口数（ＮＡ）を１以上にすることが可能とされている。例えば、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の距離として、最大でも１００ｎｍ以下、望ましくは５０ｎｍ程度とすることが提案されている。
【００１１】
そして、ソリッドイマージョンレンズは、例えば、スライダーに搭載されて、光ディスクとの間に上述したような距離が保たれ、光ディスク上に浮上されて支持されている。スライダーは、光ディスクとの間に当該光ディスクの回転により空気層を形成し、搭載されているソリッドイマージョンレンズを、そのように回転される光ディスク上に浮上させ支持している。例えば、スライダーには光ディスクに対向される面に溝が形成されており、これにより、光ディスクに対するソリッドイマージョンレンズの浮上量は所定量とされている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、開口数が１を超える場合においては、空気層の厚さを十分薄くするような制御を行わないと、光ディスクの信号記録面に集光されるレーザ光の強度の低下により、記録精度や再生信号は劣化する。すなわち、例えば、上述したように、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の間隔を１００ｎｍ以下、望ましくは５０ｎｍ程度としないと、記録精度や再生精度は劣化する。
【００１３】
また、光ディスクが回転数一定の状態において駆動されている場合、光ディスクの径方向への移動に従って、線速度は変化する。よって、ソリッドイマージョンレンズを上述したようにスライダーに搭載させて、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の距離を光学的な接触状態にされるように保持している場合には、光ディスクの径方向において、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間に形成される空気層の厚さは一定とならず、たとえスライダーの光ディスクに対向される面に溝を設けるなどして形状を最適化しても、光ディスクの径方向に移動させた場合において浮上量を均一に保つことはできない。
【００１４】
例えばソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の距離が所定値よりも小さくなっている場合に、通常の記録用のレーザパワー或いは消去用のレーザパワーを与えてしまうと、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の結合効率が高くなっていることから、光ディスクには必要以上の光エネルギが伝達されてしまう。必要以上の光エネルギが伝達されてしまうと、情報信号の記録や消去を行おうとしている領域をはみ出して加熱領域が広がってしまい、結果的に隣の記録トラックの情報信号は消去されてしまう。
【００１５】
また逆にソリッドイマージョンレンズと光ディスクとが所定の間隔より離間されている場合に、通常の記録用のレーザパワー或いは消去用のレーザパワーを与えても、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の結合効率が低くなっていることから、光ディスクには十分に光エネルギが伝達されない。これでは、情報信号の記録や消去をしようとする領域が十分に加熱されず、情報信号の記録や消去はできない。
【００１６】
また、上述したようなソリッドイマージョンレンズと光ディスクとが所定の間隔より近接していることにより、情報信号の記録時や消去時だけでなく、再生パワーマージンが狭められ、また、再生時においてもＳ/Ｎ比が低下するといった問題をまねくことになる。
【００１７】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、光ディスクと当該光ディスク上にレーザ光を集光する光学レンズとの間の距離が所定値からずれているような場合であっても、情報信号の記録、再生、又は消去を確実にすることができる記録及び／又は再生装置、及び記録及び／又は再生方法を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る記録及び／又は再生装置は、上述した課題を解決するために、レーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面が信号記録媒体に光学的に接触される光学レンズと、レーザ光の光強度を変化させる光強度変手段と、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を検出して距離情報を出力する距離検出手段と、距離情報に基づいて光強度変化手段を制御して、出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にする光強度制御手段とを備え、距離検出手段は、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離制御用パターン上を出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量を検出する戻り光検出部と、戻り光検出部により検出された距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて上記距離情報を取得する距離情報取得部とを備える。
【００１９】
このような構成を有する記録及び／又は再生装置は、レーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面が信号記録媒体に光学的に接触される光学レンズと当該信号記録媒体との間の距離を示す距離情報を、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離制御用パターン上を出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量に応じて得られる距離検出信号に基づいて距離検出手段により取得し、光強度制御手段により、この距離情報に基づいてレーザ光の光強度を変化させる光強度変化手段を制御して、出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にする。
【００２０】
これにより、光学レンズと信号記録媒体との間の距離が所定の距離からずれているような場合であっても、信号記録媒体上には常に所定の光強度とされたレーザ光が照射される。
【００２１】
また、本発明に係る記録及び／又は再生方法は、上述した課題を解決するために、光源から出射されるレーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面が形成された光学レンズを、信号記録媒体に光学的に接触させ、光学レンズと信号記録媒体との間の距離の検出結果に基づいて出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にする。本発明に係る記録及び／又は再生方法は、この光学レンズと信号記録媒体との間の距離を、光源のレーザ光の出力を一定にして、信号記録媒体に設けられている距離検出用領域内に記録トラックに垂直な方向にのびた凹溝部として形成されている距離制御用パターン上を出射面から出射されたレーザ光により形成される光スポットにより走査して得られる距離検出用戻り光の光量に応じた距離検出信号基づいて検出する。
【００２２】
これにより、光学レンズと信号記録媒体との間の距離が所定の距離からずれているような場合であっても、信号記録媒体上には常に所定の光強度とされたレーザ光が照射される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。なお、実施の形態は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付与されているが、本発明の範囲は、特に限定する旨の記載がない限り、実施の形態で示される態様に限定されるものではない。
【００２４】
この実施の形態は、本発明に係る記録及び／又は再生装置を、光学ピックアップによりレーザ光を集光させて信号記録媒体に対する情報信号の記録や再生を行う光ディスク装置として適用したものである。
【００２５】
図１に示すように、光ディスク装置の有する光学ピックアップ１０は、光源１１、ビームスプリッタ１２、対物レンズ１３、ソリッドイマージョンレンズ（Solid Immersion Lens，ＳＩＬ）１４、光検出手段１５、及び処理回路１６を備えている。そして、光学ピックアップ１０は、ソリッドイマージョンレンズ１４の保持手段としてスライダー１７及びアーム１８を備えている。
【００２６】
また、図１中に示すように、処理回路１６の出力信号が入力されるサーボ制御部１９及び光源駆動部２０は、光学ピックアップ１０を備える光ディスク装置の構成部分である。
【００２７】
ここで、光源駆動部２０は、光源１１から出射されるレーザ光の光強度を変化させる光強度変化手段として機能し、また、処理回路１６は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を検出して距離情報を出力する距離検出手段として機能し、また、サーボ制御部１９は、距離情報に基づいて光源駆動部２０を制御して、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａから出射されて光ディスク１００上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にする光強度制御手段として機能する。
【００２８】
光学ピックアップ１０は、光ディスク装置に備えられ、信号記録媒体である光ディスク１００に対する情報信号の記録や再生を行う。そして、光学ピックアップ１０は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との距離を検出して、その距離に応じて光源１１のレーザパワーを制御して、光ディスク１００上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にしている。
【００２９】
ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離は、後述する光ディスク１００に形成されている凹溝部からなる距離検出用パターンにより検出している。
【００３０】
光ディスク１００は、例えば、光磁気的に情報信号の記録がなされる光磁気ディスクである。光ディスク１００は、例えば射出成形により容易に形成されるものであるが、これに限定されるものではなく、例えばガラス基板やアルミニウム基板を基板として形成されているものであってもよい。
【００３１】
また、光ディスク１００には、図２に示すように、データが記録されるデータ領域ＤAと、データ領域ＤAのヘッダ部分に、光ディスク装置がトラッキングサーボ等を行うためのサーボ情報が記録されているサーボ領域ＤSとが形成されている。このデータ領域ＤAとサーボ領域ＳAにおける１本の記録トラックはセクタを構成する。なお、図２中では、光ディスク１００の一部分にデータ領域ＤA及びサーボ領域ＳAが形成された態様を示しているが、実際には光ディスク１００の全体にデータ領域ＤA及びサーボ領域ＳAは形成されている。
【００３２】
サーボ領域ＳAには、トラッキングサーボに使用されるトラッキング情報やデータのアドレス情報等が記録されている。そして、サーボ領域ＳAには距離検出用パターンを構成する凹溝部が形成されている。以下、凹溝部が形成されているサーボ領域ＳA内における領域を距離検出用領域という。
【００３３】
図３には、図２中にＡ部詳細として示されるサーボ領域ＳAの距離検出用領域を示している。距離検出用領域には、図３中（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光ディスク１００の記録トラックに対して垂直な方向にのびた凹形状の溝部（凹溝部）１００ａが複数本形成されて距離検出用パターンが形成されている。凹溝部１００ａの溝深さは、所定の深さとされている。例えば、凹溝部１００ａの溝深さは、光源１１の出射するレーザ光の波長λの約８分の１程度に選定されている。また、各凹溝部１００ａは、距離検出用領域内において、光ディスク１００の回転方向に所定のピッチ（空間周波数）とされて配列されている。
【００３４】
光学ピックアップ１０は、凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査した際に得た距離検出用戻り光の光量の変化に応じて、光源１１のレーザパワーを制御している。凹溝部１００ａの検出に基づいて行うソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の検出については後述する。
【００３５】
光源１１は、光源駆動部２０に制御されて、所定のレーザパワーとされて、再生用レーザ光又は記録用レーザ光を出射する。また、光源１１のレーザパワーは、光スポットにより距離検出用領域上を走査する際には、所定のパワーとされる。
【００３６】
この光源１１から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１２を透過して、対物レンズ１３に入射される。対物レンズ１３によりレーザは、ソリッドイマージョンレンズ１４に向けて収束されて出射される。
【００３７】
ソリッドイマージョンレンズ１４は、レーザ光Ｌの入射側に凸とされた略半球形状に形成されている。ソリッドイマージョンレンズ１４は、球面部がレーザ光Ｌが入射される入射面１４ｂとされ、平面部が入射面１４ｂから入射されたレーザ光Ｌを光ディスク１００に向けて出射する面であって当該光ディスク１００に対向される出射面１４ａとされている。
【００３８】
また、ソリッドイマージョンレンズ１４は、出射面１４ａと光ディスク１００との間の距離が２００ｎｍ以下とされて配置されている。これにより、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間は光学的には空気層がない状態とされ、ソリッドイマージョンレンズと光ディスク１００とは光学的に接触された状態になされる。そして、このソリッドイマージョンレンズ１４の開口数は１以上とされている。
【００３９】
このソリッドイマージョンレンズ１４と上述した対物レンズ１３とは、光源１１から出射されたレーザ光を光ディスク１００上に集光させる２群レンズを構成する。
【００４０】
さらに、ソリッドイマージョンレンズ１４は、スライダー１７に搭載されている。スライダー１７は、回転される光ディスク１００上に空気層を介してソリッドイマージョンレンズ１４を浮上させる。すなわち、スライダー１７の光ディスク１００に対向される空気層形成面１７ａと当該光ディスク１００との間に、光ディスク１００の回転により空気層が形成され、ソリッドイマージョンレンズ１４は、このようなスライダー１７と一体とされていることにより、回転される光ディスク１００上に浮上されて支持される。
【００４１】
ソリッドイマージョンレンズ１４は、このように光ディスク１００上に浮上された状態において、上述したように、光ディスク１００との間の距離、すなわち浮上量が２００ｎｍ以下とされ、光ディスク１００に対して光学的に接触された状態にされる。
【００４２】
また、スライダー１７は、アーム１８により支持されている。スライダー１７は、アーム１８を介して空気層形成面１７ａに与えられる荷重や空気層の剛性等によりその浮上量が決定されている。
【００４３】
ここで、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、当該ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａから出射されるレーザ光との関係について説明する。
【００４４】
対物レンズ１３とソリッドイマージョンレンズ１４とで１よりも大きい開口数が実現されるのは、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とが光学的接触状態とされている場合に限られる。
【００４５】
例えば、光学的接触状態とされる範囲において、ソリッドイマージョンレンズ１４が、光ディスク１００から離れていくと、出射面１４ａから出射されずに当該出射面１４ａにおいて反射されるレーザ光の割合が急激に増加する。そして、さらにそのように光学的接触がなされている範囲を超えてソリッドイマージョンレンズ１４が光ディスク１００から離れると、レーザ光は出射面１４ａにおいてほぼ１００％反射（全反射）されるようになる。
【００４６】
すなわち、図４に示すように、光学的に接触された状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離（δ）を増加させていくと、出射面１４ａにおいて反射された戻り光である距離検出用戻り光の光量は増加する。この図４に示すように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離（δ）と、距離検出用戻り光の光量との間には、横軸に距離（δ）をとり、縦軸に距離検出用戻り光の光量をとった場合、上に凸な関数としての関係が存在する。そして、さらに光ディスク１００からソリッドイマージョンレンズ１４を遠ざけていくと、距離検出用戻り光の光量は増加しなくなり、略一定のまま推移する。
【００４７】
一方、図４に示すように、光ディスク１００上におけるレーザ光のパワー（盤面パワー）は、距離検出用戻り光の光量との関係において反対の傾向を示す。よって、光学的接触がなされている状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離（δ）を増加させていくと、盤面パワーは減少する。
【００４８】
ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、当該ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａから出射されるレーザ光との間には以上のような関係がある。
【００４９】
よって、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離が変動してしまうと、盤面パワーが変動してしまい、光ディスク１００に対する情報信号の記録や再生を行えない場合がある。ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の変動は、スライダーを用いている場合には、例えば、光ディスク１００の径方向において線速度が一定とされていないときに生じる。
【００５０】
このようなことから、光学ピックアップ１０は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に応じて光源１１のレーザパワーが制御され、光ディスク１００に照射されるレーザ光の光強度を所定の強度にしている。
【００５１】
ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の検出については、処理回路１６により検出された距離検出用領域上を光スポットを走査した際に得られる距離検出用戻り光から取得しており、詳細については後述する。
【００５２】
対物レンズ１３により収束されたレーザ光は、スライダー１７により光ディスク１００上に一定量とされ浮上されているソリッドイマージョンレンズ１４を介して、当該光ディスク１００上に集光される。
【００５３】
ソリッドイマージョンレンズ１４により集光されて光ディスク１００上に照射されたレーザ光は、光ディスク１００上において反射された戻り光として、ソリッドイマージョンレンズ１４及び対物レンズ１３を介して、ビームスプリッタ１２に入射される。再生時においては、光ディスク１００上において反射された戻り光（以下、データ変調戻り光という。）は、光ディスク１００に記録されている情報信号により変調される。
【００５４】
ビームスプリッタ１２には反射面が形成されており、距離検出用戻り光及びデータ変調戻り光は、この反射面により、光検出手段１５に向けて反射される。
【００５５】
光検出手段１５は、戻り光に応じた光検出信号を出力する。光検出手段１５では、光スポットにより距離検出用領域が走査されている場合には、距離検出用戻り光の光量が検出される。この場合、光検出手段１５において検出される距離検出用戻り光の光量は、ソリッドイマージョンレンズ１４が凹溝部１００ａ上を横切ったことに対応して変化する。光検出手段１５は、光検出信号を処理回路１６に出力する。
【００５６】
処理回路１６は、入力された光検出信号に対して各種信号処理を行う。また、処理回路１６は、距離検出用領域上を光スポットにより走査した際の距離検出用戻り光に対応される距離検出信号を検出して、この距離検出信号から距離情報を得る。
【００５７】
処理回路１６は、距離検出信号から、次のように、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を示す距離情報を得ている。
【００５８】
凹溝部１００ａは、上述したように、光ディスク１００の回転方向に所定のピッチとされて形成されている。凹溝部１００ａをソリッドイマージョンレンズ１４が横切ることにより、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａにおいてレーザ光が実際に出射される出射部と光ディスク１００との間の距離は一定の周期で変化する。出射部は、ソリッドイマージョンレンズ１４においては、通常、その出射面１４ａのほぼ中心部分に位置される。
【００５９】
例えば、図５に示すように、レーザ光の出射部１４ａ1と光ディスク１００との間の距離は、凹溝部１００ａの底面１００ａ1に対する距離δA又は凹溝部１００ａの底面１００ａ1に対して凸とされる面、すなわち凹溝部１００ａに隣設される面１００ｂに対する距離δBとされて変化する。
【００６０】
よって、このソリッドイマージョンレンズ１４により集光される光スポットが距離検出用領域を横切ることにより得られる距離検出用戻り光の光量は、そのような距離の変化に応じて変化し、一定の振幅を有する距離検出信号として検出される。すなわち、距離検出用戻り光の光量は、ソリッドイマージョンレンズ１４の屈折率、開口数（ＮＡ）、光ディスク１００の構成及び屈折率、光源１１から出射されるレーザ光の波長、及びソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離等により決定されるものであり、このように距離検出用戻り光の光量を決定する要因の一つであるソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1と光ディスク１００との間の距離が、凹溝部１００ａが横切ることにより変化するために、距離検出用戻り光の光量はそれに応じて変化し、一定の振幅を有する距離検出信号として検出される。
【００６１】
また、このようにして得られる距離検出信号の周波数は、距離検出用領域内において凹溝部１００ａが所定のピッチにより形成されていることからそのピッチ及び線速度に対応したものとなる。
【００６２】
処理回路１６は、光ディスク１００上をソリッドイマージョンレンズ１４を走査して得られる信号内の凹溝部１００ａのピッチに対応される所定の周波数からなる距離検出信号を取得して、その距離検出信号の振幅から距離情報を取得している。処理回路１６は、距離検出信号の振幅に基づいて以下に説明するような原理により、距離情報を得ている。
【００６３】
ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とが光学的に接触された状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、距離検出用戻り光の光量との間には、図４に示したように、ある一定の関係がある。このことから、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1と光ディスク１００における当該出射部１４ａ1に対向される部分との距離δが、第１の距離δXとされた場合、距離検出用戻り光の光量は通常、第１の光量ＲXを示し、また、前述の第１の距離δXとは異なる第２の距離δYとされた場合、距離検出用戻り光の光量は通常、第２の光量ＲYを示すものとなる。例えば、光源１１におけるレーザパワーが変化してしまうようなことがある場合には、このように一義的には求められず、このような場合については後述する。
【００６４】
ここで、凹溝部１００ａ上を光スポットが横切った際について考えると、その際の距離検出用戻り光の光量は、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1が凹溝部１００ａを横切ることによりある振幅をもって変化される。この距離検出用戻り光の光量の変化は、図５に示したように、出射部１４ａ1に対向される光ディスク１００における面が凹溝部１００ａの底面１００ａ1と当該凹溝部１００ａに隣設される面１００ｂとが交代するために発生する。よって、この距離検出用戻り光の光量の変化の振幅は、出射部１４ａ1に凹溝部１００ａの底面１００ａ1が対向された際の距離検出用戻り光の光量と、出射部１４ａ1に凹溝部１００ａに隣設される面１００ｂが対向された際の距離検出用戻り光の光量との差分を示すものとなる。
【００６５】
一方、光学的に接触された状態において、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、距離検出用戻り光の光量との間に存在する関係は、横軸に距離（δ）をとり、縦軸に距離検出用戻り光の光量をとった場合、上に凸な関数として示される関係となっている。そして、凹溝部１００ａの溝深さは、一定であり、既知とされている。
【００６６】
以上のようなことから、ある距離検出用戻り光の光量の差分に対して、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射部１４ａ1と光ディスク１００との距離が一義的に決定される。すなわち、図４中において、距離検出用戻り光の第１の光量ＲXが、出射部１４ａ1が凹溝部１００ａの底面１００ａ1に対向されたときのものであり、さらに、第２の光量ＲYが、出射部１４ａ1が凹溝部１００ａの底面１００ａ1に隣設される面１００ｂに対向されたときのものであると仮定した場合、凹溝部１００ａの溝深さは一定であるので、第１の距離δX及び第２の距離δYが特定され、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離が特定される。なお、凹溝部１００ａに隣設されている面１００ｂと光ディスク１００の表面とが同一面内の高さにあるとすれば、第２の距離δYは、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００の表面との間の距離とされる。
【００６７】
また、例えば、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、距離検出用戻り光の光量の振幅との関係をテーブル等の情報として保持しておくことや関係式により、検出された距離検出用戻り光の光量の差分に基づいて、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を直接的に得ることはできる。
【００６８】
また、距離検出用領域を再生する場合には、レーザ光のレーザパワーは所定の値とされている。一方、光源１１のレーザパワーが変化してしまうような場合もあり、この場合、距離検出用戻り光の光量の絶対値はそれに応じて変化してしまう。しかし、このような場合でも、距離検出用戻り光の光量の差分自体はほとんど変化しないので、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離は特定できる。
【００６９】
以上のような原理により、距離検出信号の振幅により示される凹溝部１００ａを光スポットが横切った際に検出される距離検出用戻り光の光量の差分により、距離情報が算出される。処理回路１６は、この距離情報をサーボ制御部１９に出力する。
【００７０】
サーボ制御部１９は、距離情報に対応された制御信号を光源駆動部２０に出力して、当該光源駆動部２０を制御し、光源１１に供給される駆動用電流の供給量を制御する。
【００７１】
光源１１は、光源駆動部２０から供給される駆動用電流の供給量に応じたレーザパワーとしてレーザ光を出射する。具体的には、光源１１は、駆動用電流の供給量に応じて、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とが所定の距離より離間されている場合には、それに応じてレーザパワーが増加されて、また、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とが所定の距離より近接されている場合には、それに応じてレーザパワーが減少される。
【００７２】
このように、光源１１から出力されたレーザ光は、距離情報に基づいて、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に応じたレーザパワーに制御されている。
【００７３】
以上のような構成を有する光学ピックアップ１０は、再生時又は記録時に、所定のレーザパワーとされた再生用レーザ光又は記録用レーザ光を、対物レンズ１３及びソリッドイマージョンレンズ１４により、光ディスク１００上に集光して、当該光ディスク１００に対する情報信号の書き込み又は読み出しを行う。
【００７４】
そして、光学ピックアップ１０は、距離情報に基づいて光源１１のレーザパワーがソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に対応されたレーザパワーに制御されている。これにより、光ディスク１００上に照射されるレーザ光の光強度は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に拘わらず、所定の光強度とされる。
【００７５】
よって、光学ピックアップ１０は、光ディスク１００の半径方向において線速度が一定とされていない場合であっても、光ディスク１００上に最適な光強度のレーザ光を集光することができ、これにより、劣化することなく光ディスク１００に対する情報信号の記録、再生、又は消去をすることができる。
【００７６】
例えば、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とが所定の距離よりも近接されているといった距離情報を取得した場合には、サーボ制御部１９は、光源駆動部２０から光源１１への駆動用電流の供給量を制御して、光源１１のレーザパワーを小さくする。これにより、光ディスク１００に照射されたレーザ光は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に応じて光強度が弱められたものとなる。これにより、光学ピックアップ１０は、例えばソリッドイマージョンレンズと光ディスクとが所定の間隔よりも近接されていても、通常の記録用のレーザパワー或いは消去用のレーザパワーを与えてしまうといったことを防止し、隣の記録トラックの情報信号が消去されてしまうといったことを防止することができる。
【００７７】
例えば、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とが所定の距離よりも離間されているといった距離情報を取得した場合には、サーボ制御部１９は、光源駆動部２０から光源１１への駆動用電流の供給量を制御して、光源１１のレーザパワーを大きくする。これにより、光ディスク１００に照射されたレーザ光は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に応じて光強度が強められたものとなる。これにより、光学ピックアップ１０は、例えばソリッドイマージョンレンズと光ディスクとが所定の間隔よりも離間されていても、光ディスク１００上に照射されてレーザ光の光強度が弱いために記録や消去をしようとする領域が十分に加熱されずに、情報信号の記録や消去ができなくなるといったことを防止することができる。
【００７８】
さらに、光学ピックアップ１０は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に対応して光ディスク１００上に照射されたレーザ光を最適な光強度とすることができるので、レーザ光のパワーマージンを広げることもできる。
【００７９】
また、光学ピックアップ１０は、セクタにおいてヘッダーをなすサーボ領域内に凹溝部１００ａが形成されている距離検出領域毎にソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を検出しているので、セクタ毎にレーザパワーを管理し、容易にその管理をすることができる。
【００８０】
なお、距離検出用領域内に形成される１つの凹溝部１００ａに基づいて、距離情報を得ることもできる。しかし、複数の凹溝部１００ａ上を光スポットを走査した際に得た距離検出用戻り光の光量を参照して距離情報を得ることにより、距離情報は信頼性の高いものとして得られる。また、所定のピッチにより複数の凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査した際に得られる距離検出信号は凹溝部１００ａのピッチ及び線速度に対応された周波数からなるものであるので、処理回路１６において、特定の周波数帯を取得することにより、距離制御用に使用する距離検出信号を取得することができるようになる。
【００８１】
また、光ディスク１００の距離検出用領域に、第１のピッチ及びこの第１のピッチと異なるピッチとされた第２のピッチにより凹溝部１００ａを形成し、このような第１及び第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域を光スポットを走査した際に得られる各距離検出信号から距離情報を得ることもできる。
【００８２】
例えば、光学ピックアップ１０は、第１のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られた距離検出信号（以下、第１の距離検出信号という。）から距離情報を得ることができない場合、第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られた距離検出信号（以下、第２の距離検出信号という。）から距離情報を得ることができる。
【００８３】
さらに、次のような原理に基づいても、第１及び第２の距離検出信号から距離情報を得ることができる。
【００８４】
光学ピックアップ１０は、上述したように、あるピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して距離検出信号を得ているが、光ディスク１００上に形成される光スポットと凹溝部１００ａのピッチとの間には、光スポットのスポット径に比べて凹溝部１００ａの幅が狭い、すなわちピッチが短いとき、距離検出用戻り光の光量変化の振幅は減少するといった関係が成立する。
【００８５】
一方、ソリッドイマージョンレンズ１４により集光されて光ディスク１００上に形成される光スポットのスポット径は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離との関係において、距離が短いほど小さくなる。
【００８６】
このような関係からソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を変えて第１及び第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査することにより、例えば図６に示すような距離検出信号を得ることができる。
【００８７】
図６中（Ａ）には、第１の距離検出信号を示し、図６中（Ｂ）には、第１のピッチより長いピッチとされる第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる第２の距離検出信号を示している。そして、図６中（Ａ）及び（Ｂ）には、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離Ｌを５０ｎｍ（細線）及び２００ｎｍ（太線）とした場合の各ピッチにおいて得られる距離検出信号を示している。
【００８８】
図６中（Ａ）に示す第１の距離検出信号は、図６中（Ｂ）に示す第２の距離検出信号の結果と比較した場合、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の変化量に対して振幅の変化量が大きくなるといった結果となっている。
【００８９】
これは、第２のピッチにより形成されている凹溝部１００ａの幅は、光スポットのスポット径に比べて十分大きく、一方、第１のピッチにより形成されている凹溝部１００ａの幅は光スポットのスポット径に近似しているためである。すなわち、第１のピッチにより形成されている凹溝部１００ａ上に光スポットが照射されている場合において、光ディスク１００に対してソリッドイマージョンレンズ１４を接離させたとき、凹溝部１００ａの幅に近い長さ内で光スポットのスポット径が変化するためである。
【００９０】
このようにソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の変化量が同じであっても、第１の距離検出信号の振幅の変化量は大きくなり、第２の距離検出信号の振幅の変化量は小さくなる。
【００９１】
よって、図６に示したような距離検出信号が得られるような第１及び第２のピッチにより凹溝部１００ａが形成されている各距離検出用領域上を、光学的に接触されている状態において、光スポットを走査して得られる第１及び第２の距離検出信号の振幅から距離情報を得ることができる。例えば、第１の距離検出信号の振幅と、第２の距離検出信号の振幅とを比較して、その差分から距離情報を得ることができる。
【００９２】
具体的には、第１の距離検出信号の振幅と第２の距離検出信号の振幅との差分が大きい場合には、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とは光学的接触がなされた状態において、より離間された状態となっていることがわかり、第１の距離検出信号の振幅と第２の距離検出信号の振幅との差分が小さい場合には、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とは光学的接触がなされた状態において、より近接された状態となっていることがわかるので、このような関係からソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を具体的に導く。
【００９３】
なお、この場合、各ピッチにより凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる距離検出信号の判別は、第１及び第２のピッチに対応される周波数により行う。
【００９４】
光学ピックアップ１０は、このようにピッチの異なる凹溝部１００ａにより形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得た第１及び第２の距離検出信号の振幅から距離情報を取得することとすることにより、距離検出用領域を走査している際において、光源１１のレーザパワーが変動するような場合であっても、そのような変動量をキャンセルして、レーザパワーの変動に影響されることなくソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離を正確に把握することができる。
【００９５】
さらに、例えば、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離と、第１及び第２の距離検出信号の振幅（又は第１及び第２の距離検出用戻り光の光量の振幅）の差分との関係をテーブル等の情報として保持しておくことや関係式を求めておくことにより、検出された第１及び第２の距離検出用信号の振幅の差分又は第１及び第２の距離検出用戻り光の光量変化の差分から直接的に距離情報を得ることができる。
【００９６】
また、上述の実施の形態において、光強度変化手段は、光源駆動部２０として構成されているがこれに限定されることはない。図７には、他の構成からなる光強度変化手段を備えている光学ピックアップ１０を示している。
【００９７】
図７に示すように、光学ピックアップ１０は、光強度検出手段として、光源１１から出射されるレーザ光の光路上に音響光学変換器（ＡＯモジュレータ）２１を配置している。
【００９８】
この図７に示す光学ピックアップ１０は、図１に示した光学ピックアップ１０と略同様に構成されているが、光源駆動部２０に代えて音響光学変換器２１を備えている点において異なっている。図１に示した光学ピックアップ１０と同一の構成部分については、図７中において同一の番号を付して、説明は省略する。
【００９９】
音響光学変換器２１は、透過光の光量を変化させる光学部材である。具体的には、音響光学変換器２１は、光学エネルギを音響エネルギに変換することにより、透過光の光量を変化させる。この音響光学変換器２１は、光源１１から出射されるレーザ光の光路上であって、例えば、当該光源１１とビームスプリッタ１２との間の配置されている。
【０１００】
この音響光学変換器２１を制御するサーボ制御部１９は、距離情報に応じた制御信号を音響光学変換器２１に出力して、当該音響光学変換器２１における透過光の光量を変化させる。
【０１０１】
これにより、光源１１から出射されたレーザ光は、処理回路１６で検出される距離情報に応じて制御される音響光学変換器２１において、透過される光量が変化され、ビームスプリッタ１２、対物レンズ１３、及びソリッドイマージョンレンズ１４を介して、光ディスク１００上に集光される。
【０１０２】
よって、光ディスク１００に照射されたレーザ光は、音響光学変換器２１において距離情報に基づいて制御されたものであるので、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に対応され、最適な光強度とされる。
【０１０３】
これにより、光学ピックアップ１０は、光ディスク１００の半径方向において線速度が一定とされていない場合であっても、光ディスク１００上に所定の光強度としてレーザ光を集光することができ、劣化することなく光ディスク１００に対する情報信号の記録、再生、又は消去をすることができる。
【０１０４】
例えば、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００とが所定の間隔よりも近接されているといった距離情報を取得した場合には、サーボ制御部１９は、当該音響光学変換器２１における透過光の光量を減少させるように、音響光学変換器２１を制御する。これにより、光ディスク１００に照射されたレーザ光は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に応じて光強度が弱くされたものとなる。
【０１０５】
また、上述の実施の形態において、距離検出手段は、光ディスク１００に形成されている凹溝部１００ａ上を光スポットを走査した際に距離検出用戻り光の光量に基づいて行っている。しかし、距離検出手段は、これに限定されることはない。図８には、他の構成からなる距離検出手段を備えている光学ピックアップ１０を示している。
【０１０６】
図８に示すように、光学ピックアップ１０は、距離検出手段として、帯電部２２及び距離検出部２３を備えている。
【０１０７】
この図８に示す光学ピックアップ１０は、図１に示した光学ピックアップ１０と略同様に構成されているが、処理回路１６において検出される距離検出信号から距離情報を取得することに代えて帯電部２２及び距離検出部２３により距離情報を取得する点において異なっている。図１に示した光学ピックアップ１０と同一の構成部分については、図８中において同一の番号を付して、説明は省略する。
【０１０８】
帯電部２２は、導電性材料によりソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａに形成され、光ディスク１００に形成されている導電性材料とから静電容量を形成する部分であり、距離検出部２３は、静電容量を検出する静電容量検出機能、及び静電容量検出機能により検出した静電容量から距離情報を取得する距離情報取得機能を有する。
【０１０９】
このように構成された距離検出手段は、光ディスク１００に照射されるレーザ光の光強度の制御を、帯電部２２及び光ディスク１００の導電性材料による形成部分（以下、光ディスク側帯電部）１０１に形成された静電容量に基づいて得た距離情報により行っている。
【０１１０】
帯電部２２は、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａ上からスライダー１７の空気層形成面１７ａ上に亘り、一体として薄膜とされて形成されている。この帯電部２２は、例えば、アルミニウムにより形成されている。また、
光ディスク１００における光ディスク側帯電部１０１は、例えば、光ディスク１００において記録膜や反射膜として形成されている部分である。記録膜は、光ディスク１００において例えばTbFeCoにより形成されている。また、反射膜は、光ディスク１００において例えばアルミニウムにより形成されている。
【０１１１】
距離検出部２３は、上述したように、静電容量を検出する静電容量検出機能と、静電容量検出機能により検出した静電容量から距離情報を取得する距離情報取得機能とを有している。なお、この距離検出部２３は、本例のように、光学ピックアップ１０の一部として構成されてもよく、また、光学ピックアップ１０を備える光ディスク装置の一部として構成されてもよい。
【０１１２】
距離検出部２３は、帯電部２２と光ディスク側帯電部１０１とから形成された静電容量を検出して、その静電容量の値から距離情報を得ることができる。そして、距離検出部２３は、静電容量の値から得た距離情報をサーボ制御部１９に出力する。
【０１１３】
具体的には、距離検出部２３は、静電容量の値に基づいて、以下のようにして、距離情報を取得する。
【０１１４】
静電容量の値（Ｃ）は、その帯電部２２と光ディスク側帯電部１０１における対向される面の面積をＳとし、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離、より具体的には帯電部２２と光ディスク側帯電部１０１との間の距離をｈとしたとき、（１）式により示される。
【０１１５】
Ｃ＝ε0・εr・Ｓ／ｈ                                      ・・・（１）
ただし、ε0は真空誘電率（8.854×10-2（Ｆ／ｍ））、εrは比誘電率（空気中ではほぼ１）である。
【０１１６】
この（１）式により、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離の変化が、静電容量の値Ｃに変化を与えるのがわかる。
【０１１７】
静電容量値Ｃを示す電圧信号が、図示しないＶＯＣ（電圧制御発振器）に供給される。ここで、ＶＯＣは、距離検出部２３の一部を構成するものである。ＶＯＣは、例えばＬＣ発振器からなっており、この電圧信号の示す静電容量値ＣとＶＯＣ内部の一定値のインダクタンスＬとに基づいて、（２）式に示す発振周波数ｆの信号を出力する。
【０１１８】
ｆ＝１／２π（ＬＣ）1/2                                   ・・・（２）
よって、ＶＯＣ内部のインダクタンスＬと、（１）式により得られる静電容量値Ｃとから、（２）式により、発振周波数ｆを得ることができる。
【０１１９】
ＶＯＣの出力信号は、図示しないＶＣＸＯ（電圧制御発振器）から出力された基準周波数の信号と共に、図示しない周波数位相比較器としてのＰＬＬ（Phase Locked Loop）に供給される。ここで、ＶＣＸＯ及びＰＬＬも距離検出部２３の一部を構成している。
【０１２０】
ＰＬＬは、ＶＣＯの出力信号の周波数及び位相とＶＣＸＯの出力信号の周波数及び位相とを比較し、両者の周波数及び位相の誤差に応じた信号を出力する。このＰＬＬの出力信号は、位相補償回路により位相補償され、図示しない増幅器により増幅されて、距離情報としてサーボ制御部１９に出力される。ここで、位相補償回路及び増幅器も距離検出部２３の一部を構成している。
【０１２１】
距離検出部２３は、具体的には以上のような構成により、静電容量の値に基づいて、距離情報を取得している。
【０１２２】
このように距離検出部２３において取得された距離情報がサーボ制御部１９に出力され、サーボ制御部１９は、図１に示した光学ピックアップ１０の場合と同様に、距離情報に応じた制御信号を光源駆動部２０に出力して、光源１１のレーザパワーを制御する。
【０１２３】
よって、光学ピックアップ１０は、距離検出部２３により静電容量の値から距離情報を検出して、この距離情報に基づいて光源１１のレーザパワーを制御することができる。これにより、光ディスク１００上に照射されるレーザ光の光強度は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に拘わらず、所定の光強度とされる。
【０１２４】
また、この光学ピックアップ１０は、上述したように光ディスク１００に形成されている凹溝部１００ａ上を光スポットを走査して距離情報を得るというように、所定領域において距離情報を得ることに限定されるものではないので、すなわち、光ディスク１００の全周において距離情報を得ることができるので、より最適な光強度の選択を可能にする。
【０１２５】
なお、上述の実施の形態において、ソリッドイマージョンレンズ１４の操作は、スライダー１７により光ディスク１００上に浮上させて行っているが、ソリッドイマージョンレンズ１４を操作する操作手段はこのように構成されることに限定されることはない。図９及び図１０には、他の構成からなるソリッドイマージョンレンズ１４の操作手段として、アクチュエータ３０を備えた光学ピックアップ１０を示している。
【０１２６】
光学ピックアップ１０は、図９に示すように、図１に示した凹溝部１００ａ上を光スポットを操作して、その際に得られる距離検出用戻り光の光量に基づいて距離情報を取得するような構成に、ソリッドイマージョンレンズ１４の操作手段としてスライダーに代えてアクチュエータ３０が備えられた構成となっている。図９に示す光学ピックアップ１０は、図１に示した光学ピックアップ１０と略同様に構成されており、図１に示した光学ピックアップ１０と同一の構成部分については、図９中において同一の番号を付して、説明は省略する。
【０１２７】
また、光学ピックアップ１０は、図１０に示すように、図８に示したソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａに帯電部を形成して、静電容量の値に基づいて距離情報を取得するような構成に、ソリッドイマージョンレンズ１４の操作手段として、スライダーに代えてアクチュエータ３０が備えられた構成となっている。図１０に示す光学ピックアップ１０は、図８に示した光学ピックアップ１０と略同様に構成されており、図８に示した光学ピックアップ１０と同一の構成部分については、図１０中において同一の番号を付して、説明は省略する。
【０１２８】
先ず、図９及び図１０に示す光学ピックアップ１０において共通する構成部分となるアクチュエータ３０について説明する。
【０１２９】
アクチュエータ３０は、ソリッドイマージョンレンズ１４が搭載され、駆動用電流が供給されてソリッドイマージョンレンズ１４を光ディスク１００に対して接離する方向に移動させる。このアクチュエータ３０は、ソリッドイマージョンレンズ１４の保持部３１及びコイル巻装部３２を備えている。
【０１３０】
保持部３１は、略平板形状に形成されており、中心付近に形成されたレンズ取付け開口部にソリッドイマージョンレンズ１４の対向面側の外周部がはめ込まれている。
【０１３１】
コイル巻装部３２は、略筒形状に形成されており、保持部３１が内側に形成されている。コイル巻装部３２には、ソリッドイマージョンレンズ１４の光軸のまわりに位置されるようにコイルが巻装されている。アクチュエータ３０は、このコイル巻装部３２の外周に磁石を配置している。
【０１３２】
このように構成されるアクチュエータ３０は、図示しないアクチュエータドライバによりコイルに駆動用電流が供給されて、ソリッドイマージョンレンズ１４を、光ディスク１００に対して接離する方向に変位させる。このアクチュエータ３０によるソリッドイマージョンレンズ１４の変位により、フォーカスサーボが可能になる。
【０１３３】
なお、図１０に示す光学ピックアップ１０においては、帯電部２２は、次に説明するように、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａに形成されている。
【０１３４】
ソリッドイマージョンレンズ１４は、出射面１４ａの中央部分に、当該出射面１４ａに対して凸形状とされている突起部１４ｃが形成されている。この突起部１４ｃは、ソリッドイマージョンレンズ１４に入射されたレーザ光が出射される部分であって、光ディスク１００上に所望の光スポットが形成されるように、最適形状とされ設計されている。
【０１３５】
そして、このような形状からなるソリッドイマージョンレンズ１４において、この突起部１４ｃの外周に位置して、出射面１４ａ上に導電性材料からなる帯電部２２が形成されている。すなわち、帯電部２２は、略円環形状とされて、突起部１４ｃの外周に位置して、出射面１４ａ上に形成されている。
【０１３６】
なお、帯電部２２の形状は、上述したように、略円環形状に形成されることに限定されるものではない。例えば、帯電部２２に光学的に透明な材料を使用することにより、帯電部２２は、突起部１４ｃにおける光ディスク１００に対向される面にも形成されるような形状とすることもできる。
【０１３７】
以上のように、図９及び図１０に示す光学ピックアップ１０は、ソリッドイマージョンレンズ１４をアクチュエータ３０により光ディスク１００に対して接離可能とされて保持している。
【０１３８】
図９に示す光学ピックアップ１０は、アクチュエータ３０により保持されているソリッドイマージョンレンズ１４によりレーザ光を集光し、光ディスク１００の凹溝部１００ａが形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる距離検出用戻り光の光量を光検出手段１５により受光する。そして、光学ピックアップ１０は、処理回路１６において、距離検出用戻り光の光量変化に応じて得られる距離検出信号の振幅から距離情報を取得して、この距離情報に基づいて、図１を用いて説明した場合と同様に、光源１１のレーザパワーを制御する。
【０１３９】
これにより、図９に示す光学ピックアップ１０は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に応じて、レーザ光の光強度を最適なものとして光ディスク１００上に集光させることができる。
【０１４０】
また、図１０に示す光学ピックアップ１０の場合、ソリッドイマージョンレンズ１４の出射面１４ａに形成されている帯電部２２及び光ディスク１００に形成されている光ディスク側帯電部１０１により形成される静電容量値が距離検出部２３により検出される。距離検出部２３は、この静電容量値に基づいて距離情報を取得する。
【０１４１】
光学ピックアップ１０は、距離情報に基づいて、図８を用いて説明した場合と同様に、光源１１のレーザパワーを制御する。
【０１４２】
これにより、図１０に示す光学ピックアップ１０は、ソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に応じて、レーザ光の光強度を最適なものとして光ディスク１００上に集光させることができる。
【０１４３】
また、図９及び図１０に示す光学ピックアップ１０は、アクチュエータ３０によりソリッドイマージョンレンズ１４をフォーカス方向に移動自在として、当該ソリッドイマージョンレンズ１４によるフォーカスサーボを可能とする。そして、光学ピックアップ１０は、光ディスク１００に照射される光強度の制御を光源１１のレーザパワーを変化させることにより行っているので、アクチュエータ３０によるフォーカスの取り残しをなくして、精度よくフォーカスサーボを行うことができる。
【０１４４】
すなわち、フォーカスサーボが光ディスク１００上におけるレーザ光を所定の光強度にするための制御といえるので、光学ピックアップ１０は、アクチュエータ３０の動作によってもフォーカシングできないような周波数の高い帯域について、光源１１のレーザパワーの制御により光強度を制御し、これにより高精度にフォーカスサーボを行うことができる。
【０１４５】
また、図９及び図１０に示す光学ピックアップ１０は、光源１１のレーザパワーを制御して、光ディスク１００上に照射されるレーザ光の光強度が所定の光強度になるように構成されているが、このように構成されることに限定されることはない。図９及び図１０に示す光学ピックアップ１０は、光源変化手段として、光源１１のレーザパワーを制御する光源駆動部２０に代えて、図７を用いて説明した音響光学変換器２１を備えることもできる。光学ピックアップ１０は、このような構成とした場合でも、上述した効果と同様な効果を得ることができる。
【０１４６】
次に、光学ピックアップ１０を備える光ディスク装置の具体的な構成について説明する。
【０１４７】
光ディスク装置は、光磁気ディスクに対して磁気的に情報信号を記録するように構成されており、具体的には、図１１に示すように、光学ピックアップ１０、スピンドルモータ４１、磁気ヘッド４２、ヘッド駆動部４３、ＲＡＭ（Random Access Memory）４４、信号処理部４５、インターフェース４６、サーボ制御部１９、光源駆動部２０、距離検出部２３、送りモータ４７、及びシステムコントローラ４８を備えている。この光ディスク装置は、図８及び図１０に示した光学ピックアップ１０を適用して構成された例であって、ソリッドイマージョンレンズ１４に形成されている帯電部２２及び光ディスク１００の光ディスク側帯電部１０１により形成される静電容量値から距離検出部２３により距離情報を検出するように構成されている。しかし、光ディスク装置は、このように、距離検出部２３により静電容量の値から距離情報を検出するように構成されることに限定されるものではなく、例えば、図１及び図９に示した光学ピックアップ１０を備え、距離情報を光ディスク１００に形成されている凹溝部１００ａから得るように構成することもできる。
【０１４８】
スピンドルモータ４１は、光ディスク１００を回転操作する駆動手段である。このスピンドルモータ４１は、システムコントローラ４８及びサーボ制御部１９により駆動制御され、所定の回転数で回転される。このスピンドルモータ４１により回転操作される光ディスク１００に対して光学ピックアップ１０からレーザ光が照射される。
【０１４９】
光学ピックアップ１０は、スピンドルモータ４１により回転される光ディスク１００に対して、レーザ光を照射して、その戻り光（データ変調戻り光）に基づいて当該光ディスク１００から情報信号の読み出しを行う。また、光学ピックアップ１０は、光ディスク１００の記録トラックに対して垂直方向に移動可能に支持され、送りモータ４７により駆動されている。
【０１５０】
磁気ヘッド４２は、ヘッド駆動部４３により駆動が制御されて、光ディスク１００に対して磁界を印加する。光ディスク１００は、磁気ヘッド４２により磁界が印加されることにより、光学ピックアップ１０によるレーザ照射部分の信号記録層に情報信号が書き込まれる。ヘッド駆動部４３は、情報信号に応じてこの磁気ヘッド４２の磁界変調を制御する。
【０１５１】
信号処理部４５は、各種信号処理を行うように構成されている。信号処理部４５は、具体的には、情報信号の再生系として、信号復調器や誤り訂正回路を備え、また、情報信号の記録系として、信号変調器等を備えている。ＲＡＭ４４は、データが記憶される記憶手段であって、例えば、この信号処理部４５の作業用メモリとして使用される。
【０１５２】
信号処理部４５は、再生の際には、光学ピックアップ１０により光ディスク１００から読み出された信号に対して、信号復調器により信号の復調を行い、そして、訂正回路により誤り訂正を行う。
【０１５３】
一方、信号処理部４５は、記録の際には、信号変調器によりデータを変調してヘッド駆動部４３に出力する。ヘッド駆動部４３は、このようにデータが変調された変調信号に基づいて、上述したように磁気ヘッド４２の駆動を制御する。
【０１５４】
インターフェース４６は、外部接続の電子機器との間でデータの送受信を行う。外部接続の電子機器は、例えば、外部コンピュータである。
【０１５５】
例えば、光ディスク装置において再生動作がなされているときには、信号処理部４５の信号復調器及び誤り訂正回路等において信号処理された再生信号が、このインターフェース４６を介して外部コンピュータに送出される。
【０１５６】
サーボ制御部１９は、光学ピックアップ１０における２群レンズを保持する二軸アクチュエータ等のレンズ駆動手段をフォーカシング方向及びトラッキング方向についてサーボ制御する。ここで、２群レンズは、上述したように対物レンズ１３とソリッドイマージョンレンズ１４とから構成される。
【０１５７】
また、サーボ制御部１９は、光学ピックアップ１０を送り操作する送りモータ４７についてのサーボ制御を行う。さらに、サーボ制御部１９は、光ディスク１００を回転操作するスピンドルモータ４１についてのサーボ制御を行う。サーボ制御部１９は、上述した各部のサーボ制御を、システムコントローラ４８からの制御信号に基づいて行っている。
【０１５８】
さらに、サーボ制御部１９は、距離検出部２３において取得された光学ピックアップ１０から出力された静電容量値に基づく距離情報に応じて、光源駆動部２０を制御する。
【０１５９】
システムコントローラ４８は、光ディスク装置を構成する各部についての制御を行う。システムコントローラ４８は、一制御機能として、前述したように、サーボ制御部１９に制御信号を出力して、各駆動部の駆動を制御する機能を有している。
【０１６０】
以上のように構成された光ディスク装置は、光ディスク１００から情報信号を再生する動作については、スピンドルモータ４１により回転される光ディスク１００から光学ピックアップ１０により読み出した信号に対して、信号処理部４５の信号復調器により信号の復調を行い、訂正回路により誤り訂正を行う。そして、このような信号処理がなされた再生信号は、例えば、インターフェース４６を介して、外部接続される電子機器に送出される。
【０１６１】
また、光ディスク１００に対する情報信号の記録の動作については、光ディスク装置は、スピンドルモータ４１により回転される光ディスク１００に対して光学ピックアップ１０から所定の出力とされた記録用レーザ光を照射するとともに、信号処理部４５の信号変調器により情報信号が変調された変調信号に基づいてヘッド駆動部４３により磁気ヘッド４２を駆動させる。この磁気ヘッド４２の磁界変調により、光ディスク１００の記録層の磁化方向が変化され、情報信号が記録される。
【０１６２】
そして、光ディスク装置は、光学ピックアップ１０における光源１１のレーザパワーをソリッドイマージョンレンズ１４と光ディスク１００との間の距離に対応するレーザパワーにすることができるので、最適な光強度として、光ディスク１００上にレーザ光を集光させることができる。
【０１６３】
よって、光ディスク装置は、上述した光学ピックアップ１０により得られる効果と同様な効果を得ることができる。すなわち、例えば、光ディスク装置は、光ディスク１００の半径方向において線速度が一定とされていない場合であっても、光ディスク１００上に最適な光強度のレーザ光を集光することができ、これにより、劣化することなく光ディスク１００に対する情報信号の記録、再生、又は消去をすることができる。
【０１６４】
なお、上述の実施の形態では、光磁気ディスクに対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ及び光ディスク装置について説明した。しかし、これに限定されることはなく、他の光学記録媒体に適用することもできる。例えば、ニアフィールド光記録技術が採用される他の光ディスク、例えば、相変化型光ディスクに対する情報信号の記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ及び光ディスク装置に本発明を適用することもできる。
【０１６５】
なお、上述の実施の形態では、凹溝部１００ａの溝深さを、光源１１の出射するレーザ光の波長λの約８分の１程度としている。しかし、これに限定されることはなく、凹溝部１００ａの溝深さは、これ以外の深さであってもよい。
【０１６６】
【発明の効果】
本発明に係る記録及び／又は再生装置は、レーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面が信号記録媒体に光学的に接触される光学レンズと、レーザ光の光強度を変化させる光強度変化手段と、光学レンズと信号記録媒体との間の距離を検出して距離情報を出力する距離検出手段と、距離情報に基づいて光強度変化手段を制御して、出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にする光強度制御手段とを備えることにより、レーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面が信号記録媒体に光学的に接触される光学レンズと当該信号記録媒体との間の距離を示す距離情報を距離検出手段により取得し、光強度制御手段により、この距離情報に基づいてレーザ光の光強度を変化させる光強度変化手段を制御して、出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にすることができる。
【０１６７】
これにより、記録及び／又は再生装置は、光学レンズと信号記録媒体との間の距離が所定の距離からずれているような場合であっても、信号記録媒体上には常に所定の光強度とされたレーザ光が集光することができる。
【０１６８】
また、本発明に係る記録及び／又は再生方法は、光源から出射されるレーザ光が入射面より入射され、当該レーザ光を信号記録媒体に出射する出射面が形成された光学レンズを、信号記録媒体に光学的に接触させ、光学レンズと信号記録媒体との間の距離の検出結果に基づいて出射面から出射されて信号記録媒体上に照射されるレーザ光の光強度を所定の光強度にすることにより、光学レンズと信号記録媒体との間の距離が所定の距離からずれているような場合であっても、信号記録媒体上には常に所定の光強度とされたレーザ光を集光することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である光ディスク装置が備える光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図２】データ領域及びサーボ領域が形成されている光ディスクを示す平面図である。
【図３】上述したサーボ領域の一部の領域であって、所定のピッチとされて凹溝部が形成されている距離検出用領域を示す図である。
【図４】ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の距離と、距離検出用戻り光の光量との関係を示す特性図である。
【図５】ソリッドイマージョンレンズと、光ディスクに設けられている距離検出用領域に形成されている凹溝部との位置関係を示す正面図である。
【図６】第１及び第２のピッチにより凹溝部が形成されている距離検出用領域上を光スポットを走査して得られる第１及び第２の距離検出信号を示すものであって、ソリッドイマージョンレンズと光ディスクとの間の距離が５０ｎｍ及び２００ｎｍにおける再生信号の変化を示す特性図である。
【図７】光強度変化手段として音響光学変換器を備えている光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図８】ソリッドイマージョンレンズとスライダーにおける光ディスクに対向される面に帯電部と、光ディスクの光ディスク側帯電部とから検出した静電容量に基づいて距離情報を得る光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図９】図１に示した光学ピックアップの変形例であって、ソリッドイマージョンレンズの操作手段としてアクチュエータを備えている光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図１０】図８に示した光学ピックアップの変形例であって、ソリッドイマージョンレンズの操作手段としてアクチュエータを備えている光学ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態である光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１  光源、１４  ソリッドイマージョンレンズ、１６  処理回路、１９  サーボ制御部、２０  光源駆動部
【図１】
0004240661.tif 000002
【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】
0004240661.tif 000008
【図８】
0004240661.tif 000009
【図９】
0004240661.tif 000010
【図１０】
0004240661.tif 000011
【図１１】
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