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JP2008234691A - Optical information recording and reproducing device - Google Patents

Optical information recording and reproducing device Download PDF

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JP2008234691A
JP2008234691A JP2007068373A JP2007068373A JP2008234691A JP 2008234691 A JP2008234691 A JP 2008234691A JP 2007068373 A JP2007068373 A JP 2007068373A JP 2007068373 A JP2007068373 A JP 2007068373A JP 2008234691 A JP2008234691 A JP 2008234691A
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JP
Japan
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servo
gap
optical system
sil
signal
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Application number
JP2007068373A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsushi Katayama
達嗣 片山
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical information recording and reproducing device in which a gap servo can be pulled in stably by evading a risk of collision of SIL and an optical disk caused by external vibration, attitude difference, or the like during pull-in of the gap servo. <P>SOLUTION: The device is provided with a converging optical system 50 composed of an objective lens 10 and SIL 11, an actuator driving the converging optical system in the vertical direction and in the tracking direction for an optical disk surface, a displacement detecting circuit 105 detecting a displacement signal in the tracking direction of the converging optical system, a gap error detecting circuit 103 detecting a gap error signal, a gap servo circuit 110 performing gap servo based on the gap error signal, and a position servo circuit 112 servo-controlling the actuator in the tracking direction during pull-in of the gap servo. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to an optical information recording / reproducing apparatus that records or reproduces information on an optical disk using a solid immersion lens (hereinafter abbreviated as SIL), and more particularly to a stabilization technique at the time of pulling in a gap servo.

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。   In order to improve the recording density of the optical disc, it is required to shorten the wavelength of light used for recording and reproduction, increase the numerical aperture (NA) of the objective lens, and reduce the light spot diameter on the optical disc recording surface. . Conventionally, there has been an attempt to construct a so-called SIL by bringing the front lens of the objective lens close to a fraction of the recording wavelength (for example, ½) or less on the recording surface, and to set NA to 1 or more even in the air. It has been made. They are described in detail in, for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2.

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。   The prior art will be described with reference to FIGS. The configuration of the near-field recording optical pickup of Non-Patent Document 1 will be described with reference to FIG. A light beam emitted from the semiconductor laser 1 having a wavelength of 405 nm is converted into a parallel light beam by the collimator lens 2 and is incident on the beam shaping prism 3 to form an isotropic light amount distribution.

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。   Further, the light beam that has passed through the non-polarizing beam splitter (NBS) 4 and transmitted through the polarizing beam splitter (PBS) 7 passes through the quarter-wave plate (QWP) 8 and is converted from linearly polarized light to circularly polarized light. A light detector (LPC-PD) 6 for receiving the light beam reflected by the non-polarizing beam splitter (NBS) 4 through the lens 5 and controlling the emission power of the semiconductor laser 1 is provided.

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。   The light beam that has passed through the quarter-wave plate (QWP) 8 enters the expander lens 9. The expander lens 9 is a lens for correcting spherical aberration generated in the objective lens or SIL, and is configured such that the distance between the two lenses can be controlled in accordance with the spherical aberration.

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。   The light beam from the expander lens 9 enters the rear lens 10 of the objective lens. The objective lens is composed of a rear lens 10 and a SIL (front lens) 11, which are mounted on a biaxial actuator (not shown) that integrally drives the two lenses in the focus direction and the tracking direction. In the present specification, the rear lens is called the objective lens 10 and the front lens is called SIL11.

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。   FIG. 12 shows how the light beam focused by the objective lens 10 is condensed on the bottom surface of the SIL 11 of the hemispherical lens. The light beam is incident on the spherical surface of the hemispherical lens perpendicularly, and is condensed on the bottom surface through the same optical path as when there is no hemispherical lens. There is an effect to.

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。   That is, assuming that the refractive index of the hemispherical lens is N and the numerical aperture of the objective lens 10 is NA, a light spot equivalent to N × NA is obtained on the recording surface of the optical disk 12. For example, if the SIL of the hemispherical lens of N = 2 is combined with the objective lens 10 of NA = 0.7, NAeff = 1.4 is reached with the effective NA as NAeff. Since the thickness error of the hemispherical lens 11 can be allowed to be about 10 μm, mass production is easy.

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。   Only when the distance between the bottom surface of the SIL and the optical disk 12 is a short distance of a fraction of the wavelength of the light source 405 nm, for example, 100 nm or less, the recording surface acts as evanescent light from the bottom surface of the SIL, and recording with the NAeff light spot diameter And playback is possible. In order to maintain this distance, a gap servo described later is used.

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。   Returning to FIG. 11, the return optical system will be described. The light beam reflected from the optical disk 12 becomes reverse circularly polarized light, enters the SIL 11 and the objective lens 10 and is converted again into a parallel light beam. This parallel light beam passes through the expander lens 9 and the quarter wave plate (QWP) 8 and is linearly polarized in a direction orthogonal to the forward path. This light beam is reflected by a polarization beam splitter (PBS) 7.

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。   This reflected light beam is rotated by 45 ° on the plane of polarization by a half-wave plate (HWP) 13, and the S-polarized component of the light beam is reflected by a polarizing beam splitter (PBS) 14 and passes through a lens 15 to be a photodetector. The light is condensed on (PD1) 16. An RF output 17 that is information on the optical disk 12 is obtained from the light reception signal of the photodetector (PD1) 16.

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。   In addition, the P-polarized component of the light beam whose polarization plane is rotated by 45 ° by the half-wave plate (HWP) 13 passes through the polarization beam splitter (PBS) 14 and is reflected by the non-polarization beam splitter (NBS) 18. . Further, the light is condensed on the two-divided photodetector (PD 2) 20 via the lens 19. A tracking error signal 21 is obtained from the light reception signal of the two-part photodetector (PD2) 20 by a known detection method.

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。   On the other hand, among the light beams reflected by the bottom surface of the SIL 11, a light beam of NAeff <1 that does not totally reflect is reflected as circularly polarized light that is reverse to the incident, similarly to the light reflected from the optical disk 12. For a beam of NAeff ≧ 1 that causes total reflection, a phase difference δ expressed by the following equation is generated between the P-polarized component and the S-polarized component, and becomes elliptically polarized light that deviates from circularly polarized light.

tan(δ/2)
=cosθi×√(N×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。
tan (δ / 2)
= Cos θi × √ (N 2 × sin 2 θi−1) / (N × sin 2 θi) (1) Therefore, when passing through the quarter wave plate (QWP) 8, the polarization component in the same direction as the forward path is included. It will be. This polarization component passes through the polarization beam splitter (PBS) 7, is reflected by the non-polarization beam splitter (NBS) 4, and is condensed on the photodetector (PD 3) 27 via the lens 26. Since the amount of the light beam monotonously decreases as the distance between the bottom surface of the SIL and the optical disk approaches in the near-field region, it can be used as the gap error signal 28.

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。   If the target threshold value is determined in advance, the distance between the bottom surface of the SIL and the optical disk can be kept at a desired distance of 100 nm or less by performing gap servo. The gap servo is detailed in the paper of Non-Patent Document 1 described above. Since this light beam is not modulated by the recording information on the optical disk 12, a stable gap error signal can be obtained regardless of the presence or absence of the recording information.

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。   The overshoot at the time of pulling in the gap servo needs to be 100 nm or less. If the overshoot exceeds 100 nm, the SIL and the optical disk collide, and the SIL and the optical disk are damaged.

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。   The pull-in of the gap servo is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-209246 (Patent Document 1). FIG. 13 shows the apparatus configuration of the publication. FIG. 14 shows a timing chart at the time of gap servo pull-in. When pulling in the gap servo, the approach speed generation circuit 208 outputs a drive signal for bringing the objective lens and SIL in the pickup 202 including the optical system as shown in FIGS. Output to.

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。   The gap error signal generated by the gap error generation circuit 204 is input to the comparator 207 in the process in which the optical disc 201 and the SIL approach each other. As shown in FIG. 14, the comparator 207 outputs a low level to the switch 209 if the magnitude of the input gap error signal is greater than or equal to a predetermined value Vth, and if it is less than or equal to the predetermined value Vth.

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。   When it is detected that the output of the comparator 207 is at a high level, that is, the gap error signal is equal to or smaller than the predetermined value Vth, the distance between the optical disk and the SIL is reduced, and the near field state is entered, the switch 209 is turned on and the gap servo is started. Further, the output of the approach speed generation circuit 208 until the transition from the far field state to the near field state has a waveform shown in FIG.

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。
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” 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” 特開2005−209246号公報
It is set in advance so that the output of the approach speed generation circuit 208 becomes a constant voltage at the time t1 when the gap error is equal to or less than the predetermined value Vth. In this way, if the approach voltage of the actuator is set to be a constant voltage at the start of the gap servo pull-in, the initial speed of the SIL at the servo start becomes almost zero, and the gap servo can be pulled in stably.
Japan Journal NA1 Applied Physics Vol. 44 (2005) P. 3564-3567, “Near Field Recording on First-Surface Write-Once Media with Iol. Optical Data Storage 2004, Proceedings of SPIE 5380 (2004) "Near Field read-out of first-surface disk with NA-1.9 and a proposal for a co- er for the coer JP 2005-209246 A

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。   As described above, the gap length at which the gap error is less than or equal to the predetermined value Vth when the gap servo is pulled in is as small as about 100 nm. Therefore, if the tracking direction is not controlled during gap servo pull-in, the operation becomes unstable due to vibration. Further, depending on the posture of the apparatus, the end surface of the SIL may be tilted with respect to the optical disk surface due to the weight of the SIL, and may collide.

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。   Furthermore, depending on the structure of the actuator, the SIL may move in the tracking direction due to the occurrence of external vibration or a posture difference, and the SIL may tilt and tilt may occur in a situation where it is positioned at the end of the movable range in the tracking direction. . When the gap servo pull-in operation is performed in such a state, the SIL collides with the optical disk, and the recorded data may be damaged depending on the situation.

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。   An object of the present invention is to avoid the risk of collision between an SIL and an optical disk, which is generated due to external vibration or a posture difference at the time of gap servo pull-in, and is capable of stably pulling in the gap servo. Is to provide.

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。   The present invention relates to a condensing optical system that condenses a light beam from a light source and includes an objective lens and a SIL disposed between the objective lens and the optical disc, and the condensing optical system in a direction perpendicular to the optical disc surface. And an actuator that drives in the tracking direction, a displacement detection circuit that detects a displacement signal that indicates the displacement in the tracking direction of the condensing optical system, and a gap error detection circuit that detects a gap error signal that indicates the amount of space between the SIL and the optical disk A gap servo circuit that controls the distance between the condensing optical system and the optical disk by servo-controlling the actuator in the vertical direction based on the detected gap error signal, and an actuator based on the displacement signal when the gap servo is pulled in And a position servo circuit for servo-controlling in the tracking direction.

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。   According to the present invention, by performing position control in the tracking direction when pulling in the gap servo, collision between the SIL and the optical disk can be avoided even if external vibration or the like occurs, and stable pull-in can be realized.

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。   Next, the best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.

(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。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention. An optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention condenses a light beam from a light source (semiconductor laser) on an optical disk to record or reproduce information. In FIG. 1, a circuit necessary for recording information on the optical disc, a circuit necessary for reproducing recorded information, a circuit for performing focus servo, and other circuits and mechanisms are omitted.

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。   In the figure, 100 is an optical pickup including the optical system shown in FIG. 2, and 101 is a spindle motor that rotationally drives the optical disk 102. In the optical pickup 100, a light collecting unit including a objective lens 10 and a solid immersion lens (SIL) 11 disposed between the objective lens 10 and the optical disk 102, which collects a light beam from a light source (semiconductor laser). It has an optical system. In FIG. 1, the condensing optical system is shown as a head 50.

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。   In addition, a gap error detection circuit 103 that detects a gap error signal indicating an interval amount between the SIL and the optical disc 102 is provided. The gap error detection circuit 103 detects a gap error signal based on the reflected light from the SIL end face received by the photodetector (PD3) 27 in the optical pickup of FIG.

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。   Reference numeral 110 denotes a gap servo signal processing unit that performs gap servo to control the distance between the condensing optical system (head) 50 and the optical disk based on the detected gap error signal. Reference numeral 106 denotes a head drive actuator driver circuit for driving a head drive actuator 52 that drives the condensing optical system in a direction perpendicular to the optical disk surface.

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。   Thus, the present invention includes a gap servo circuit that controls the distance between the condensing optical system and the optical disk by servo-controlling the actuator 52 in the direction perpendicular to the optical disk surface based on the detected gap error signal. .

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。   A tracking error detection circuit 104 detects a tracking error signal from the signal of the photodetector (PD2) 20 in FIG. Reference numeral 111 denotes a tracking servo signal processing unit for performing tracking servo.

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。   A lens position signal detection circuit 105 generates a lens position signal from the output of the photodetector (PD3) 27 in FIG. Reference numeral 112 denotes a signal processing unit that performs lens position servo based on the detected lens position signal.

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。   Here, the lens position signal is a signal indicating the displacement in the tracking direction of the condensing optical system. The lens position signal is obtained by adjusting the attitude of the tracking actuator 51 and the position of the photodetector 27 so that the optical axis of the condensing optical system (head) 50 coincides with the optical axis of the parallel light beam incident thereon. Is set to zero when

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。   As described above, the present invention includes the displacement detection circuit (lens position signal detection circuit 105) that detects the displacement signal indicating the displacement in the tracking direction of the condensing optical system. Further, a position servo circuit (lens position signal processing unit or the like) that servo-controls the tracking actuator 51 in the tracking direction based on a displacement signal (lens position signal) when the gap servo is pulled in is provided.

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。   Reference numeral 107 denotes a switch SW (switch). Reference numeral 108 denotes a head drive actuator driver circuit for driving the tracking actuator 51 that drives the condensing optical system (head) 50 in the tracking direction.

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。   The displacement detection circuit (lens position signal detection circuit 105) is a displacement signal (lens position signal) based on the detection signal of the photodetector (PD3) 27 that detects the return light reflected from the end surface facing the SIL optical disk. ) Is detected.

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。   FIG. 2 shows the configuration of the optical system of this embodiment. In the figure, the same parts as those in FIG. The feature of this embodiment is that the tracking actuator 51 is servo-controlled in the tracking direction based on the lens position signal (displacement signal) during the gap servo pull-in.

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。   That is, the tracking actuator 51 is driven based on the lens position signal obtained from the output of the photodetector (PD3) 27, which is a gap sensor, when the gap servo is pulled. Specifically, the position of the condensing optical system (head) 50 is held at a position where the lens position signal becomes a predetermined value (preferably zero).

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。   The lens position servo processing unit 112 in FIG. 1 is a position servo circuit that performs servo control of the head drive actuator 52 in the tracking direction based on a displacement signal (lens position signal) when the gap servo is drawn.

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。   Here, FIG. 2 shows the tracking actuator 51 and the head drive actuator 52 as described above in addition to the optical system such as the semiconductor laser, each lens, each polarization beam splitter, or each photodetector. These components constitute the optical pickup 100 of FIG.

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。   In FIG. 2, the condensing optical system composed of the objective lens 10 and the SIL 11 is shown as the head 50 as described above. The head driving actuator 52 drives the condensing optical system (head) 50 in the direction perpendicular to the optical disk surface, and the tracking actuator 51 drives the condensing optical system (head) 50 in the tracking direction.

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。   That is, the present invention includes an actuator that drives the condensing optical system in a direction perpendicular to the surface of the optical disc and in a tracking direction. As described in the prior art, the condensing optical system may be mounted on a biaxial actuator that integrally drives two lenses in the focus direction and the tracking direction.

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。   The detection signal of the photodetector (PD3) 27 will be described with reference to FIG. FIG. 3A schematically shows a light amount distribution in the pupil, and FIG. 3B schematically shows a relationship between the optical disk-SIL distance and the gap error signal. In FIG. 3A, the reflected light beam from the optical disk is NA = 1.4 (NA> 1) at the periphery of the pupil diameter.

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。   The ring portion with NA> 1 contains a lot of reflected light from the bottom surface of the SIL, and as shown in FIG. 3B, the amount of reflected light is large when the distance between the optical disk and the SIL is wide. Further, when the SIL is brought closer to the optical disc, the near-field region starts from around 100 nm, and the reflected light from the bottom surface of the SIL decreases monotonously as the optical disc approaches.

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。   FIG. 4 is a circuit diagram showing a gap error detection circuit 103 and a lens position signal detection circuit 105 that generate a gap error signal and a lens position signal from the output signal of the photodetector (PD3) 27 in FIG. The photodetector (PD3) 27 is a two-divided photodetector that is divided into two in the tracking direction.

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。   Here, as shown in FIG. 4, the divided regions of the photodetector (PD3) 27, which is a gap sensor, are A and B. As a gap error signal supplied to the gap servo that controls the distance between the optical disk and the SIL, a sum signal obtained by adding the signals of the areas A and B by the addition 41 as shown in FIG. 4 is used.

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。
Gap error signal = A + B
Further, the lens position signal supplied to the lens position servo for controlling the condensing optical system (head) 50 in FIG. 2 to a predetermined position in the movable range in the tracking direction includes signals of the areas A and B as shown in FIG. The difference signal obtained by subtracting the signal by the subtractor 42 is used.

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。
Lens position signal = BA
Here, when the optical axis of the condensing optical system (head) 50 is shifted as shown in FIG. 7B from the state where the optical axis of the condensing optical system (head) 50 coincides with the optical axis of the incident incident light as shown in FIG. The light distribution shifts left and right with respect to the sensor center. Therefore, the lens position can be detected by using the difference between the region A and the region B.

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。   5 (a) and 5 (b) schematically show the relationship between the lens position and the lens position error signal. The relationship between the lens position and the lens position error signal is proportional. By detecting the value of the lens position signal, the amount by which the condensing optical system is shifted to the left and right with respect to the optical axis of the incident parallel light beam is calculated. Can do.

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。   Note that the distribution of reflected light indicated by a broken line on the gap sensor (PD3) 27 in FIG. 5A indicates a state in which the luminous flux coincides with the center of the sensor. The distribution of the reflected light indicated by the solid line on the gap sensor (PD3) 27 in FIG. 5B shows a state in which the luminous flux is shifted with respect to the sensor center.

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。   Next, a gap servo pull-in method according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 and the timing chart of FIG. In step 1 of FIG. 6, the gap servo pull-in operation is started. In this state, as shown in FIG. 8, the gap between the optical disk and the SIL is not less than a predetermined amount, so that the level of the gap error signal is substantially constant. The SW 107 in FIG. 1 is connected to the lens position servo signal processing unit 112.

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。   Next, in step 2, lens position servo is started. That is, as shown in FIG. 8, lens position servo is started in (1). In the lens position servo, the lens position signal is detected by the lens position signal detection circuit 105 of FIG. 1, and the tracking actuator 51 is driven and controlled by the lens position servo signal processing unit 112 so that the lens position signal becomes a predetermined value (preferably zero). To do. At this time (when the lens position signal is zero), the optical axis of the condensing optical system (head) 50 and the optical axis of the parallel light beam incident thereon are kept in agreement during the gap servo pull-in operation.

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。   Next, in step 3, the condensing optical system (head) 50 is brought close to the optical disk. That is, as shown in (2) of FIG. 8, the head drive actuator 52 is driven in a direction in which the condensing optical system (head) 50 approaches the optical disc from a predetermined position. During the approach, the gap servo signal processor 110 monitors the gap error signal.

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))。   If it is detected in step 4 that the gap error signal is equal to or smaller than the predetermined value Th1 ((3) in FIG. 8), the lens position servo is stopped in step 5 ((4) in FIG. 8).

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。   Next, as shown in FIG. 8, when the gap error signal reaches a predetermined value Th2, a gap servo is started in step 6 to keep the distance between the optical disk and SIL constant within a predetermined range ((6 in FIG. 8). )). When the distance between the optical disk and the SIL is maintained within a predetermined range of the near-field region, the tracking error signal can be detected from the output of the photodetector (PD2) 20 in FIG.

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))。   The photodetector (PD2) 20 is divided into two in the tracking direction, and a tracking error signal is generated by detecting a difference signal of each region by the tracking error detection circuit 104. SW 107 in FIG. 1 is connected to the tracking servo signal processing unit 111 side at the same timing as when tracking servo is started. Thereafter, the tracking actuator 51 is controlled based on the tracking error signal from the tracking error detection circuit 104 to perform tracking servo of the condensing optical system ((6) in FIG. 8).

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。   Although the lens position servo is stopped when the gap error signal becomes equal to or smaller than the predetermined value, the lens position servo can be stopped simultaneously with the gap servo start or after the gap servo start.

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。   In the present embodiment, when it is detected that the distance between the condensing optical system and the optical disk is equal to or smaller than a preset value when the gap servo is pulled in, the servo control by the position servo circuit is stopped. Then, the gap servo is started, and the tracking servo of the condensing optical system is started based on the tracking error signal detected from the reflected light beam of the optical disk by the tracking error detection circuit 104.

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。   As described above, in this embodiment, by performing lens position servo at the time of gap servo pull-in, the gap servo can be pulled in with the lens position held at a predetermined position. For this reason, even if vibration, a posture difference, or the like occurs as described above, it is possible to prevent the SIL and the optical disc from colliding with each other, and it is possible to perform stable gap servo pull-in.

(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。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a photodetector (PD3) 27 that is a gap sensor is divided into six regions as shown in FIG. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. The generation method of the gap error signal is the same as that of the first embodiment, but the lens position signal is generated by the following method.

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。   That is, the lens position signal detection circuit 105 adds the signals of the regions A and C of the gap sensor PD3 by the adder 43 and adds the signals of the regions D and F by the adder 44 as shown in FIG. Further, the lens position signal is detected by taking the difference between the addition signals by the subtractor 42. The lens position signal is obtained by the following equation.

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)。
Lens position signal = (A + C) − (D + F)
Here, as shown in FIG. 9, when the condensing optical system (head) 50 shifts in the tracking direction, the reflected light moves to the left and right according to the shift amount (the reflected light indicated by the solid line from the reflected light indicated by the broken line of PD3). ).

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。   In this case, among the divided areas of the photodetector (PD3) 27, which is a gap sensor, the sensor outputs of the areas B and E do not change before and after the movement, whereas the areas A, C, and D In addition, the sensor output in the region F varies greatly. Therefore, to detect the tracking direction shift amount of the condensing optical system (head) 50, it is effective to use only the upper and lower four regions (A, C, D, F) of the gap sensor PD3. The gap error signal is obtained by taking a difference between the signals of the regions B and E of the gap sensor PD3 by the subtractor 41. Except for the lens position signal detection method, the second embodiment is the same as the first embodiment.

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。   As described above, in this embodiment, when lens position servo is performed, a lens position signal is generated using only a region having a high sensitivity to the tracking direction shift in the sensor divided region. Therefore, it is possible to perform control with higher accuracy, and it is possible to perform more stable pull-in of the gap servo.

(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。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a sensor for detecting the shift amount in the tracking direction of the condensing optical system (head) 50 is mounted separately from the gap sensor PD3. The rest is the same as in the first embodiment. FIG. 10 shows the configuration.

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。   In FIG. 10, a light emitting element 60 is mounted on a condensing optical system (head) 62 including an SIL and an objective lens. A two-divided sensor 61 is attached to the pickup chassis 63. When the condensing optical system (head) 62 moves in the tracking direction, the light irradiated on the two-divided sensor 61 also moves.

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。   FIG. 10A shows a state in which light from the light emitting element 60 is irradiated to the center of the two-divided sensor 61 (the centers of the regions A and B). FIG. 10B shows a state in which light from the light emitting element 60 is shifted to the region B side on the two-divided sensor 61.

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。   Therefore, a lens position signal can be obtained from the difference signal between the outputs of the area A and area B of the two-divided sensor 61. In this embodiment, since the lens position signal is detected by another sensor, the lens position can always be stably detected without depending on the fluctuation of the gap sensor output due to the gap servo pull-in.

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。   Thus, in this embodiment, the displacement detection circuit (lens position signal detection circuit 105) detects the displacement signal (lens position signal) based on the sensor output that detects the relative position of the condensing optical system in the tracking direction.

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。   In FIG. 10, the light emitting element 60 is mounted on the condensing optical system (head) 62 and moved integrally. However, even if the split sensor is mounted on the head and the light emitting element 60 is fixed to the pickup chassis 63. good. In addition, although an optical sensor including a light emitting element and a sensor is used, a known position detection unit such as a magnetic sensor may be used.

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。   When performing lens position servo as described above, by using a dedicated sensor for lens position detection, lens position detection can be performed stably, and more stable gap servo pull-in can be performed.

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。1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention. 第1の実施形態の光ピックアップを示す構成図である。It is a block diagram which shows the optical pick-up of 1st Embodiment. 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。It is a figure explaining the relationship between the detection signal of gap sensor PD3 of 1st Embodiment, the distance between optical disk-SIL, and a gap error signal. 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。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a gap error generation circuit and a lens position signal generation circuit according to the first embodiment. 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。It is a figure explaining the relationship between the lens position of 1st Embodiment, and a lens position error. 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。It is a flowchart which shows the gap servo pull-in operation | movement of 1st Embodiment. 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。It is a figure explaining the production | generation principle of the lens position signal of 1st Embodiment. 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。It is a timing chart which shows gap servo pull-in operation of a 1st embodiment. 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。It is a circuit diagram which shows the production | generation circuit of the gap error signal and lens position signal of 2nd Embodiment. 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。It is a figure explaining the lens position error generation method of 3rd Embodiment. 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。It is a block diagram which shows the conventional optical pickup for near field recording. 半球SILを説明する図である。It is a figure explaining hemisphere SIL. 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。It is a block diagram which shows the conventional optical information recording / reproducing apparatus using SIL. 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。It is a timing chart which shows the conventional gap servo pull-in operation.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser 2 Collimator lens 3 Beam shaping prism 4, 18 Non-polarization beam splitter (NBS)
5, 15, 19, 23, 26 Lens 6 LPC-PD
7, 14 Polarizing beam splitter 8 1/4 wavelength plate 9 Expander lens 10 Objective lens (rear lens)
11 SIL (tip lens)
12, 101 Optical disc (recording medium)
13 1/2 wavelength plate 16, 20, 24, 27 Photo detector 17 RF output 21 Tracking error 28 Gap error 31 Lens position error 50 Condensing optical system (head)
51 Tracking Actuator 52 Head Drive Actuator 100 Optical Pickup 101 Spindle Motor 103 Gap Error Detection Circuit 104 Tracking Error Detection Circuit 105 Lens Position Signal Detection Circuit 106 Head Drive Actuator Driver Circuit 107 SW
108 tracking actuator driver circuit 110 gap servo signal processing unit 111 tracking servo signal processing unit 112 lens position servo signal processing unit

Claims (4)

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。
In an optical information recording / reproducing apparatus for condensing a light beam from a light source on an optical disk and recording or reproducing information,
A condensing optical system that condenses the luminous flux from the light source and includes an objective lens and a solid immersion lens (SIL) disposed between the objective lens and the optical disc;
An actuator for driving the condensing optical system in a direction perpendicular to the surface of the optical disc and in a tracking direction;
A displacement detection circuit for detecting a displacement signal indicating displacement in the tracking direction of the condensing optical system;
A gap error detection circuit for detecting a gap error signal indicating an interval amount between the SIL and the optical disc;
A gap servo circuit that controls the distance between the condensing optical system and the optical disc by servo-controlling the actuator in the vertical direction based on the detected gap error signal;
An optical information recording / reproducing apparatus comprising: a position servo circuit that servo-controls the actuator in the tracking direction based on the displacement signal when the gap servo is retracted.
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。 The said displacement detection circuit detects the said displacement signal based on the detection signal of the photodetector which detects the return light reflected from the end surface facing the said optical disk of said SIL. Optical information recording / reproducing apparatus. 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。 The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the displacement detection circuit detects the displacement signal based on a sensor output that detects a relative position of the condensing optical system in a tracking direction. 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。 When it is detected that the gap between the condensing optical system and the optical disk is equal to or smaller than a preset value when the gap servo is pulled in, the gap servo is started after the servo control by the position servo circuit is stopped. The tracking servo of the condensing optical system is started based on a tracking error signal detected from a reflected light beam of the optical disk by a tracking error detection circuit. The optical information recording / reproducing apparatus described.
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