JP2001023211A - Optical pickup device - Google Patents

Optical pickup device

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JP2001023211A
JP2001023211A JP11196529A JP19652999A JP2001023211A JP 2001023211 A JP2001023211 A JP 2001023211A JP 11196529 A JP11196529 A JP 11196529A JP 19652999 A JP19652999 A JP 19652999A JP 2001023211 A JP2001023211 A JP 2001023211A
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JP
Japan
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optical
solid immersion
pickup device
immersion lens
frequency
Prior art date
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Withdrawn
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JP11196529A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Ichimura
功 市村
Koichiro Kijima
公一朗 木島
Yuji Kuroda
裕児 黒田
Kenji Yamamoto
健二 山本
Kiyoshi Osato
潔 大里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical means for converging a laser beam used to irradiate an optical recording medium, to set a numerical aperture larger by a solid immersion lens, and to highly accurately control the inclination of the solid immersion lens with respect to the an optical axis. SOLUTION: Plural conductive films 6a, 6b, 6c and 6d are formed opposite to an optical disk in the bottom surface part of a solid immersion lens 3, static electricity between these conductive films 6a, 6b, 6c and 6d and an optical disk is detected, the inclination of the solid immersion lens 3 is detected and, based on the result of this detection, the inclination of the solid immersion lens 3 is controlled.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学記録媒体を用
いて情報の記録や再生を行なう技術分野に属しており、
特に、レーザビームを収束させる対物レンズの開口数の
増大により高密度記録を図るために用いて好適な光学ピ
ックアップ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of recording and reproducing information using an optical recording medium,
In particular, the present invention relates to an optical pickup device suitable for use in achieving high-density recording by increasing the numerical aperture of an objective lens for converging a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えば相変形の光ディスクや光磁
気ディスクのような書換型の光ディスクには、ディスク
径を大きくすることなく動画像データのような大量のデ
ータを記録することを可能にするために、記録密度を増
大させることが求められている。この記録密度の増大
は、光ディスクの信号記録面に照射されるレーザビーム
のスポットサイズを小さくすることにより実現される。
2. Description of the Related Art In recent years, a large amount of data such as moving image data can be recorded on a rewritable optical disk such as a phase-change optical disk or a magneto-optical disk without increasing the disk diameter. Therefore, it is required to increase the recording density. This increase in recording density is realized by reducing the spot size of the laser beam applied to the signal recording surface of the optical disc.

【0003】このスポットサイズdは、レーザビームの
波長λに近いオーダーでは、フーリエ結像論に基づき、
この波長λとレーザビームを収束させる対物レンズの開
口数(NA)とから次式(1)により求められることが
知られている。
[0003] In the order close to the wavelength λ of the laser beam, the spot size d is based on Fourier imaging theory,
It is known that the wavelength λ and the numerical aperture (NA) of the objective lens for converging the laser beam can be obtained by the following equation (1).

【0004】d=1.22・λ/NA …(1) したがって、レーザビームの波長が短く対物レンズの開
口数が大きいほど、このスポットサイズが小さくなるの
で、記録密度を増大させることができる。
D = 1.22 · λ / NA (1) Accordingly, as the wavelength of the laser beam is shorter and the numerical aperture of the objective lens is larger, the spot size is smaller, so that the recording density can be increased.

【0005】このうち、開口数を大きくした光学ピック
アップ装置として、ソリッドイマージョンレンズ(Soli
d Immersion Lens:SIL)を用いて構成された光学ピ
ックアップ装置が提案されている。この光学ピックアッ
プ装置の構成は、原理的には、図13中のAに示すよう
に、対物レンズ61と光ディスク62との間に、対物レ
ンズ61,光ディスク62に対向する面がそれぞれが球
面63a,平面63bであるソリッドイマージョンレン
ズ63を介在させることにより、対物レンズ61を経た
レーザビームLを、ソリッドイマージョンレンズ63の
球面63aに対して垂直に入射させて、その平面63b
の中央部に収束させるというものである。ソリッドイマ
ージョンレンズ63の屈折率をnとすると、対物レンズ
61及びソリッドイマージョンレンズ63から成るレン
ズ群の開口数(実効的な開口数)は、対物レンズ61自
体の開口数よりもn倍大きくなる。
[0005] Among them, a solid immersion lens (Soli
An optical pickup device configured using d Immersion Lens (SIL) has been proposed. In principle, the configuration of this optical pickup device is such that a surface facing the objective lens 61 and the optical disk 62 has a spherical surface 63a between the objective lens 61 and the optical disk 62, as shown at A in FIG. By interposing the solid immersion lens 63 which is the plane 63b, the laser beam L having passed through the objective lens 61 is made to be perpendicularly incident on the spherical surface 63a of the solid immersion lens 63, and the plane 63b
Is converged to the central part of. Assuming that the refractive index of the solid immersion lens 63 is n, the numerical aperture (effective numerical aperture) of the lens group including the objective lens 61 and the solid immersion lens 63 is n times larger than the numerical aperture of the objective lens 61 itself.

【0006】ただし、実際には、後述するスティグマチ
ックフォーカシング(Stigmatic focusing)の条件を満
たして実効的な開口数がn2 倍大きくなるようにするた
めに、図13中のBに示すように、対物レンズ61を経
たレーザビームLを、ソリッドイマージョンレンズ63
の球面63aに対して垂直とは異なる角度で入射させる
ことにより、球面63aで若干屈折させるようにする。
However, actually, in order to satisfy the condition of stigmatic focusing (to be described later) and to increase the effective numerical aperture by n 2 times, as shown in FIG. The laser beam L passing through the objective lens 61 is converted into a solid immersion lens 63
By being incident on the spherical surface 63a at an angle different from the perpendicular, the light is slightly refracted by the spherical surface 63a.

【0007】例えば、1993年発刊の『Optics
Letter』第18号の305頁乃至307頁に掲
載のS.M.Mansfield氏等の論文「High
−numerical−aperture lens
system for optical storag
e」(以下「参考文献1」と呼ぶ)や、1996年発刊
の『Applied Physics Letter』
第68号の141頁乃至143頁に掲載のH.J.Ma
min氏等の論文「Near−field optic
al data storage」(以下「参考文献
2」と呼ぶ)では、このソリッドイマージョンレンズを
用いることにより、1を超える開口数が実現されること
が報告されている。
[0007] For example, "Optics" published in 1993.
Letter, No. 18, pages 305 to 307. M. Mansfield et al.'S paper "High
-Numerical-aperture lens
system for optical storage
e "(hereinafter referred to as" Reference Document 1 ") and" Applied Physics Letter "published in 1996.
No. 68, pp. 141-143. J. Ma
Min's paper "Near-field optics"
al data storage ”(hereinafter referred to as“ Reference Document 2 ”) reports that a numerical aperture exceeding 1 is realized by using this solid immersion lens.

【0008】ところで、このように開口数が1を超える
と、レーザビームの光軸方向上での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、すなわち、動作距
離(エアギャップ)が大きくなるにつれて、レーザービ
ームのうち開口数が1を超える成分のソリッドイマージ
ョンレンズの平面部での反射率が大きくなることによ
り、ソリッドイマージョンレンズを透過して光ディスク
に照射されるレーザビームの強度が急激に低下してい
く。そして、この動作距離が近接場(ニアフィールド)
の範囲以上になったときには、ソリッドイマージョンレ
ンズの平面でこの開口数が1を超える成分のほとんどが
反射されるようになるので、光ディスクに照射されるレ
ーザビームの強度が著しく低くなってしまう。
When the numerical aperture exceeds 1, the distance between the solid immersion lens and the optical disk in the direction of the optical axis of the laser beam, that is, as the operating distance (air gap) increases, the laser beam becomes larger. The intensity of the laser beam that passes through the solid immersion lens and irradiates the optical disk rapidly decreases due to the increase in the reflectance of the solid immersion lens of the component having a numerical aperture exceeding 1 in the plane portion of the beam. . And this movement distance is near field (near field)
When the value exceeds the range, most of the components having a numerical aperture exceeding 1 are reflected on the plane of the solid immersion lens, so that the intensity of the laser beam applied to the optical disk is significantly reduced.

【0009】図14は、そのことを具体的に表すため
に、動作距離が0nm,50nm,100nm,200
nm,500nmの各場合について、横軸に光ディスク
の信号記録面上でのレーザビームのスポット中心からの
距離をとり、縦軸にこの信号記録面に照射されるレーザ
ビームの強度(動作距離が0nmのときのスポット中心
での強度に対する比)をとって、開口数NA=1.5,
波長λ=640nmのときのこの信号記録面上でのレー
ザビームの強度分布(Strehl intensit
y)の計算値を示したものである。
FIG. 14 shows the operation distances of 0 nm, 50 nm, 100 nm, and 200 nm in order to specifically show the above.
For each of the cases of nm and 500 nm, the horizontal axis represents the distance from the spot center of the laser beam on the signal recording surface of the optical disk, and the vertical axis represents the intensity of the laser beam applied to the signal recording surface (the operating distance is 0 nm). Ratio to the intensity at the center of the spot), the numerical aperture NA = 1.5,
When the wavelength λ is 640 nm, the intensity distribution of the laser beam on this signal recording surface (Strehl intensity)
7 shows a calculated value of y).

【0010】図14には、スポット中心でのレーザビー
ムの強度は、動作距離が50nmのときには動作距離が
0nmのときの85%程度であるが、動作距離が100
nmになると動作距離が0nmのときの60%程度にな
り、動作距離が200nmに達すると動作距離が0nm
のときの35%程度にまで低下してしまうことが表れて
いる。
FIG. 14 shows that the intensity of the laser beam at the center of the spot is about 85% when the operating distance is 50 nm and that when the operating distance is 0 nm.
When the operating distance reaches 200 nm, the operating distance becomes about 60% of that when the operating distance is 0 nm, and when the operating distance reaches 200 nm, the operating distance becomes 0 nm.
It can be seen that it is reduced to about 35% of the case of.

【0011】そのため、開口数が1を超える場合には、
この動作距離を十分小さくするような(図14の例の場
合には、最大でも100nm以内、望ましくは50nm
程度にするような)制御を行なわないと、光ディスクの
信号記録面に照射されるレーザビームの強度の低下によ
り、記録精度や再生精度の悪化を招いてしまう。
Therefore, when the numerical aperture exceeds 1,
The operating distance is set to be sufficiently small (in the case of the example in FIG. 14, the maximum is within 100 nm, preferably 50 nm).
Unless such control is performed, the intensity of the laser beam applied to the signal recording surface of the optical disc is reduced, thereby deteriorating the recording accuracy and the reproduction accuracy.

【0012】動作距離を小さくするような制御が行なえ
る構成としては、ソリッドイマージョンレンズを搭載し
たレンズホルダを、ハードディスク装置における磁気ヘ
ッドと同様に、光ディスクの回転に伴う空気流により光
ディスクに対して浮上させる構成が考えられる。
As a configuration capable of performing control to reduce the operating distance, a lens holder on which a solid immersion lens is mounted floats on the optical disk by airflow accompanying rotation of the optical disk, like a magnetic head in a hard disk drive. It is possible to adopt a configuration in which the control is performed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
に、レンズホルダを空気流により浮上させる構成では、
空気流の強さが光ディスクの線速度に依存する。そのた
め、例えばCAV(角速度一定記録)方式の場合には、
ディスク半径方向上でのレーザビームの照射位置が変化
するにつれて(すなわちアクセスするトラックが変化す
るにつれて)浮上量が変化してしまうし、また、CLV
(線速度一定記録)方式の場合でも線速度が異なる光デ
ィスク装置同士では、浮上量も異なってしまう。その結
果、この構成においては動作距離を高精度に制御するこ
とは困難である。
However, as described above, in the configuration in which the lens holder is levitated by an air flow,
The strength of the air flow depends on the linear velocity of the optical disk. Therefore, for example, in the case of the CAV (constant angular velocity recording) method,
As the irradiation position of the laser beam in the radial direction of the disk changes (that is, as the track to be accessed changes), the flying height changes.
Even in the case of the (constant linear velocity recording) method, the flying height differs between optical disk apparatuses having different linear velocities. As a result, in this configuration, it is difficult to control the operating distance with high accuracy.

【0014】また、上述の光学ピックアップ装置におい
ては、ソリッドイマージョンレンズの光軸に対する傾き
も高精度に調整する必要がある。ソリッドイマージョン
レンズが光軸に対して傾いてしまうと、光学的特性が劣
化するばかりでなく、ソリッドイマージョンレンズの光
ディスクに対する接触、衝突が生ずる虞れがある。
In the above-described optical pickup device, it is necessary to adjust the inclination of the solid immersion lens with respect to the optical axis with high accuracy. When the solid immersion lens is tilted with respect to the optical axis, not only the optical characteristics are deteriorated, but also the contact and collision of the solid immersion lens with the optical disk may occur.

【0015】そこで、本発明は、ソリッドイマージョン
レンズを用いることにより開口数を大きくすることがで
き、かつ、ソリッドイマージョンレンズの傾きを高精度
に制御することができる光学ピックアップ装置を提供し
ようとするものである。
Therefore, the present invention is to provide an optical pickup device which can increase the numerical aperture by using a solid immersion lens and can control the inclination of the solid immersion lens with high accuracy. It is.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る光学ピックアップ装置は、光源と、ソ
リッドイマージョンレンズを備えて構成され光源から発
せられた光束を光学記録媒体に収束させて照射する光学
手段と、ソリッドイマージョンレンズの光学記録媒体に
対向する対向面上に設けられた複数の導電性部と、これ
ら複数の導電性部と記録媒体が有する導電性部との間の
各静電容量を検出する静電容量検出手段と、この静電容
量検出手段による検出結果に基づいて光学手段の光軸に
対する傾きを検出する傾き検出手段とを備えていること
を特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an optical pickup device according to the present invention is provided with a light source and a solid immersion lens, and converges a light beam emitted from the light source onto an optical recording medium. Optical means for irradiating the optical recording medium, a plurality of conductive portions provided on the opposing surface of the solid immersion lens facing the optical recording medium, and each of the plurality of conductive portions and the conductive portion of the recording medium It is characterized by comprising electrostatic capacitance detecting means for detecting the capacitance, and inclination detecting means for detecting the inclination of the optical means with respect to the optical axis based on the detection result by the capacitance detecting means.

【0017】そして、複数の導電性部は、ソリッドイマ
ージョンレンズの光学記録媒体に対向する対向面上に導
電性の素材から成る複数の領域に分割された膜として設
けることができる。これら複数の導電性部と光学記録媒
体の導電性部との間には、複数の静電容量が形成され
る。
The plurality of conductive portions can be provided as a film divided into a plurality of regions made of a conductive material on a surface of the solid immersion lens facing the optical recording medium. A plurality of capacitances are formed between the plurality of conductive portions and the conductive portion of the optical recording medium.

【0018】したがって、これら静電容量に基づいて、
ソリッドイマージョンレンズの傾き及びソリッドイマー
ジョンレンズと光学記録媒体との間の距離(動作距離)
を制御する制御信号を生成し、この制御信号に基づいて
ソリッドイマージョンレンズの位置及び傾きを制御すれ
ば、いわゆるフォーカスサーボ及びスキューサーボが実
現される。
Therefore, based on these capacitances,
The tilt of the solid immersion lens and the distance between the solid immersion lens and the optical recording medium (operating distance)
Is generated, and the position and the inclination of the solid immersion lens are controlled based on the control signal, so-called focus servo and skew servo are realized.

【0019】このように、この光学ピックアップ装置に
おいては、ソリッドイマージョンレンズを備えることに
より、開口数を、例えば1を超えて大きくすることがで
き、かつ、動作距離を、例えば100nm以下というよ
うに充分に小さくし、また、ソリッドイマージョンレン
ズの傾きを防止する制御を各静電容量に基づいて高精度
に行なうことができる。
As described above, in this optical pickup device, by providing the solid immersion lens, the numerical aperture can be increased to, for example, more than 1, and the operating distance can be sufficiently reduced to, for example, 100 nm or less. The control for preventing the inclination of the solid immersion lens can be performed with high accuracy based on each capacitance.

【0020】なお、ソリッドイマージョンレンズの光学
記録媒体への対向面を、中央部に突起を有する形状とす
るとともに、その周辺部を平面とし、この周辺部に導電
性の素材から成る膜である導電性部を形成することによ
り、ソリッドイマージョンレンズ自体と光学記録媒体と
の間に静電容量を形成するようにする構成が好適であ
る。この場合には、導電性部と光学記録媒体との間の距
離が短いので、静電容量値が大きく、静電容量に基づく
制御信号の生成を一層高精度に行なうことができる。
The surface of the solid immersion lens facing the optical recording medium has a shape having a projection at the center, the periphery thereof is flat, and the periphery is a conductive film which is made of a conductive material. It is preferable to form the electrostatic portion so as to form a capacitance between the solid immersion lens itself and the optical recording medium. In this case, since the distance between the conductive portion and the optical recording medium is short, the capacitance value is large, and the control signal based on the capacitance can be generated with higher accuracy.

【0021】また、図13にも示したように、レーザビ
ームは、ソリッドイマージョンレンズのうち光学記録媒
体への対向面の中央部を通るので、この対向面の周辺部
に形成した膜が光学記録媒体へのレーザビームの照射に
とって妨げとなることはない。
As shown in FIG. 13, the laser beam passes through the center of the surface of the solid immersion lens facing the optical recording medium. It does not hinder the irradiation of the medium with the laser beam.

【0022】また、この対向面の中央部が突起している
分だけ、光学ピックアップ装置のその他の部分が光学記
録媒体に対して後退するので、仮に光学ピックアップ装
置全体が光学記録媒体に対して傾いたような場合にも、
光学ピックアップ装置が光学記録媒体に接触するおそれ
が少なくなる。
Further, the other portion of the optical pickup device retreats with respect to the optical recording medium by an amount corresponding to the projection of the central portion of the facing surface, so that the entire optical pickup device is inclined with respect to the optical recording medium. In case
The possibility that the optical pickup device contacts the optical recording medium is reduced.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】この実施の形態は、本発明に係る光学ピッ
クアップ装置を、光学記録媒体として相変化形の光ディ
スクを用いる記録再生装置において使用される光学ピッ
クアップ装置として構成したものである。
In this embodiment, the optical pickup device according to the present invention is configured as an optical pickup device used in a recording / reproducing device using a phase-change optical disk as an optical recording medium.

【0025】この光学ピックアップ装置1は、図1に示
すように、記録再生装置に装着された相変化形の光ディ
スク51に照射すべきレーザビームLを収束させる対物
レンズ2及び光ディスク51と該対物レンズ2との間に
介在されるソリッドイマージョンレンズ(Solid Immers
ion Lens(SIL))3からなる光学手段と、これら対
物レンズ2及びソリッドイマージョンレンズ3からなる
光学手段を一体的に保持した保持部材となるレンズホル
ダ4と、このレンズホルダ4を移動させる電磁アクチュ
エータ5(レーザビームLの光軸方向に移動させるフォ
ーカスアクチュエータ5aと、光ディスク51のディス
ク面方向に移動させるトラッキングアクチュエータ5
b)とを備えている。また、電磁アクチュエータ5は、
レンズホルダ4の光軸に対する傾きも制御することがで
きる。
As shown in FIG. 1, the optical pickup device 1 comprises an objective lens 2 and an optical disk 51 for converging a laser beam L to be irradiated on a phase-change optical disk 51 mounted on a recording / reproducing apparatus. Solid immersion lens (Solid Immers)
ion lens (SIL)) 3, a lens holder 4 as a holding member integrally holding the objective lens 2 and the optical means including the solid immersion lens 3, and an electromagnetic actuator for moving the lens holder 4 5 (a focus actuator 5a that moves in the optical axis direction of the laser beam L, and a tracking actuator 5 that moves in the disk surface direction of the optical disk 51)
b). In addition, the electromagnetic actuator 5
The inclination of the lens holder 4 with respect to the optical axis can also be controlled.

【0026】このように、対物レンズ2とソリッドイマ
ージョンレンズ3とが1つのレンズホルダ4に一体に保
持されており、レンズホルダ4が1つの電磁アクチュエ
ータにより光軸方向への移動や傾きの制御をなされるの
で、対物レンズ2とソリッドイマージョンレンズ3と
が、互いの距離を一定にしたまま移動操作されるように
なっている。
As described above, the objective lens 2 and the solid immersion lens 3 are integrally held in one lens holder 4, and the lens holder 4 controls movement and tilt in the optical axis direction by one electromagnetic actuator. Therefore, the objective lens 2 and the solid immersion lens 3 are moved while the distance between them is kept constant.

【0027】ソリッドイマージョンレンズ3は、球形レ
ンズの一部を切りとった形状をしたもの(一般に「Su
per Sphere SIL」または「Hyper
Sphere SIL」と呼ばれているもの)であり、
球面を対物レンズ2に対向させ、球面とは反対側の面
(以下「底面」と呼ぶ)を光ディスク51に対向させて
レンズホルダ4に保持されている。
The solid immersion lens 3 has a shape obtained by cutting a part of a spherical lens (generally, “Su”).
per Sphere SIL "or" Hyper
Sphere SIL))
The spherical surface faces the objective lens 2, and the surface opposite to the spherical surface (hereinafter referred to as “bottom surface”) faces the optical disk 51 and is held by the lens holder 4.

【0028】このソリッドイマージョンレンズ3は、レ
ーザビームLを無収差に収束する(スティグマチックフ
ォーカシング(Stigmatic focusing)の条件を満たす)
ように設計されており、球面の曲率半径をr、屈折率を
nとすると、レーザビームLの光軸方向上でのソリッド
イマージョンレンズ3の厚さtは、次式(2)のように
決定されている。
The solid immersion lens 3 converges the laser beam L without aberration (satisfies the condition of stigmatic focusing).
Assuming that the radius of curvature of the spherical surface is r and the refractive index is n, the thickness t of the solid immersion lens 3 in the optical axis direction of the laser beam L is determined as in the following equation (2). Have been.

【0029】t=r・(1+1/n) …(2) 前述の参考文献2では、この対物レンズ2及びソリッド
イマージョンレンズ3から成るレンズ群の開口数(実効
的な開口数)NAeffは、対物レンズ2の開口数NAobj
と屈折率nとから、次式(3)により求められることが
報告されている。
T = r · (1 + 1 / n) (2) In Reference 2, the numerical aperture (effective numerical aperture) NAeff of the lens group including the objective lens 2 and the solid immersion lens 3 is expressed by Numerical aperture NAobj of lens 2
And the refractive index n, it is reported that the refractive index can be obtained by the following equation (3).

【0030】NAeff=n2・NAobj …(3) ここでは、一例として、対物レンズ2として開口数NA
obj=0.45のものを用い、ソリッドイマージョンレ
ンズ3として屈折率n=1.83のものを用いる。した
がって、式(3)によりNAeffは約1.5になるの
で、レーザビームLの波長が例えば640nmである場
合には、図14を用いて説明したような理由から、レー
ザビームLの光軸方向上でのソリッドイマージョンレン
ズ3と光ディスク51との距離(動作距離)を、最大で
も100nm以内、望ましくは50nm程度に制御する
ことが必要となる。
NAeff = n 2 · NAobj (3) Here, as an example, the numerical aperture NA is set as the objective lens 2.
obj = 0.45, and a solid immersion lens 3 having a refractive index n = 1.83. Therefore, NAeff is about 1.5 according to the equation (3). Therefore, when the wavelength of the laser beam L is, for example, 640 nm, for the reason described with reference to FIG. It is necessary to control the distance (operating distance) between the solid immersion lens 3 and the optical disk 51 above to at most 100 nm, preferably about 50 nm.

【0031】このソリッドイマージョンレンズ3は、図
2に示すように、底面の直径Dが1.5mmであり、こ
の底面の中央部3aが段差状に突起していると共に、そ
の周辺部3bが平面になっている。中央部3aの突起の
径φ及び高さは、それぞれ約40μm、2μmである。
As shown in FIG. 2, the solid immersion lens 3 has a bottom surface having a diameter D of 1.5 mm, a central portion 3a of the bottom surface projecting in a step shape, and a peripheral portion 3b having a flat surface. It has become. The diameter φ and the height of the projection of the central portion 3a are about 40 μm and 2 μm, respectively.

【0032】周辺部3bには、図3に示すように、4つ
の領域6a,6b,6c,6dに放射状に等分割された
導電性の素材(例えば、アルミニウム)から成る膜6
が、複数の導電性部として、中央部3aの突起の高さよ
りも薄く形成されている。これにより、この膜6と光デ
ィスク51のアルミニウム製の反射面とがそれぞれ導電
性部となり、これら膜6及び反射面間に複数の静電容量
が形成される。
As shown in FIG. 3, a film 6 made of a conductive material (for example, aluminum) radially divided equally into four regions 6a, 6b, 6c and 6d is formed on the peripheral portion 3b.
However, as the plurality of conductive portions, the conductive portions are formed thinner than the height of the projections of the central portion 3a. As a result, the film 6 and the aluminum reflecting surface of the optical disk 51 become conductive portions, and a plurality of capacitances are formed between the film 6 and the reflecting surface.

【0033】これら静電容量の値C1,C2,C3,C
4は、膜6の分割された各領域6a,6b,6c,6d
と光ディスク51との対向面積をS1,S2,S3,S4
該各領域6a,6b,6c,6dと光ディスク51との
間の距離をh1,h2,h3,h4とすると、次式(4)乃
至(7)により求められる。
These capacitance values C 1 , C 2 , C 3 , C
4 is a divided region 6a, 6b, 6c, 6d of the film 6
The opposing areas of the optical disk 51 and S 1 , S 2 , S 3 , S 4 ,
Respective regions 6a, 6b, 6c, and the distance between the 6d and the optical disk 51 and h 1, h 2, h 3 , h 4, is obtained by the following expression (4) to (7).

【0034】 C1=ε0・εr・S1/h1 …(4) C2=ε0・εr・S2/h2 …(5) C3=ε0・εr・S3/h3 …(6) C4=ε0・εr・S4/h4 …(7) ただし、ε0は真空誘電率(8.854×10-12 (F
/m))、εrは比誘電率(空気中ではほぼ1)であ
る。
C 1 = ε 0 · ε r · S 1 / h 1 (4) C 2 = ε 0 · ε r · S 2 / h 2 (5) C 3 = ε 0 · ε r · S 3 / H 3 (6) C 4 = ε 0 · ε r · S 4 / h 4 (7) where ε 0 is the vacuum dielectric constant (8.854 × 10 −12 (F
/ M)), and ε r is the relative dielectric constant (almost 1 in air).

【0035】これら面積S1,S2,S3,S4は、前述の
ようにソリッドイマージョンレンズ3の底面の直径Dが
1.5mmであることから、それぞれ約4.42×10
-52 となる。また、距離hは、中央部3aが光ディス
ク51に接触するとき(動作距離が0のとき)最小値の
2μmとなり、動作距離が50nm、100nm、20
0nmとなったとき、それぞれ2.05μm,2.1μ
m,2.2μmとなる。
These areas S 1 , S 2 , S 3 , S 4 are about 4.42 × 10, respectively, because the diameter D of the bottom surface of the solid immersion lens 3 is 1.5 mm as described above.
-5 m 2 . The distance h is a minimum value of 2 μm when the central portion 3a contacts the optical disk 51 (when the operating distance is 0), and the operating distance is 50 nm, 100 nm, and 20 nm.
0 nm, 2.05 μm and 2.1 μm, respectively.
m, 2.2 μm.

【0036】したがって、動作距離が0nm、50n
m、100nm、200nmのときの静電容量値Cは、
(4)乃至(7)式から、それぞれ1.96pF、1.
91pF、1.86pF、1.78pFとなる。
Therefore, the operating distance is 0 nm, 50 n
The capacitance value C at m, 100 nm, and 200 nm is
From equations (4) to (7), 1.96 pF, 1.
It becomes 91 pF, 1.86 pF, and 1.78 pF.

【0037】なお、この膜6の各領域6a,6b,6
c,6dは、図1に示すように、はんだ7によりレンズ
ホルダ4上の所定の端子部に対応して接合させることが
できる。これにより、静電容量値Cを示す電圧信号をレ
ンズホルダ4から取り出す(すなわち、静電容量値
1,C2,C3,C4をレンズホルダ4上の端子部を介し
て検出する)ことができるようになる。
The respective regions 6a, 6b, 6
As shown in FIG. 1, c and 6 d can be joined to the predetermined terminal portions on the lens holder 4 by the solder 7. As a result, a voltage signal indicating the capacitance value C is extracted from the lens holder 4 (that is, the capacitance values C 1 , C 2 , C 3 , and C 4 are detected via the terminals on the lens holder 4). Will be able to do it.

【0038】次に、図4及び図6は、図1に示した光学
ピックアップ装置1を光学ピックアップに取り付けた記
録再生装置のフォーカスサーボ、スキューサーボ及びト
ラッキングサーボ用の信号処理系の構成例を示す。
FIGS. 4 and 6 show examples of signal processing systems for focus servo, skew servo and tracking servo of a recording / reproducing apparatus in which the optical pickup device 1 shown in FIG. 1 is mounted on an optical pickup. .

【0039】記録再生装置に装着された光ディスク51
は、図4に示すように、スピンドルモータ11によりC
AV(角速度一定記録)方式で回転駆動される。この光
ディスク51に対して、光学ピックアップ装置1によ
り、波長640nmのレーザビームが照射されることに
より、情報の記録及び再生が行なわれる。
Optical disc 51 mounted on recording / reproducing apparatus
As shown in FIG. 4, C
It is rotationally driven by an AV (constant angular velocity recording) method. The optical disc 51 is irradiated with a laser beam having a wavelength of 640 nm by the optical pickup device 1 to record and reproduce information.

【0040】フォーカスサーボ用の信号処理系は、図4
に示すように構成されている。光学ピックアップ装置1
から取り出された、各静電容量値C1,C2,C3,C4
示す電圧信号は、合計された静電容量値Cとして、第1
の電圧制御発振器(VCO1)13に供給される(C=
1+C2+C3+C4)。
The signal processing system for the focus servo is shown in FIG.
It is configured as shown in FIG. Optical pickup device 1
The voltage signals indicating the respective capacitance values C 1 , C 2 , C 3 , and C 4 extracted from the first and second capacitance values are represented by the first capacitance value C as
Is supplied to the voltage-controlled oscillator (VCO1) 13 (C =
C 1 + C 2 + C 3 + C 4).

【0041】第1の電圧制御発振器13は、LC発振器
から成っており、この電圧信号の示す静電容量値Cと第
1の電圧制御発振器13の内部の一定値のインダクタン
スLとに基づき、次式(8)に示すような発振周波数f
の信号を出力する。
The first voltage controlled oscillator 13 is composed of an LC oscillator. Based on the capacitance value C indicated by this voltage signal and the constant value of the inductance L inside the first voltage controlled oscillator 13, The oscillation frequency f as shown in equation (8)
The signal of is output.

【0042】f=1/2π√(LC) …(8) ここでは、一例として、第1の電圧制御発振器13の内
部のインダクタンスLを100μHとする。
F = 1 / 2π√ (LC) (8) Here, as an example, the inductance L inside the first voltage controlled oscillator 13 is set to 100 μH.

【0043】したがって、動作距離が0nm、50n
m、100nm、200nmのとき、前出の(4)乃至
(7)式から、静電容量値Cがそれぞれ7.82pF、
7.63pF、7.45pF、7.11pFとなるの
で、この(8)式から、第1の電圧制御発振器13の発
振周波数fは、それぞれ、5.69MHz、5.76M
Hz、5.83MHz、5.97MHzとなる。
Therefore, the operating distance is 0 nm, 50 n
When m, 100 nm, and 200 nm, the capacitance value C is 7.82 pF, respectively, from the above equations (4) to (7).
Since the values are 7.63 pF, 7.45 pF, and 7.11 pF, the oscillation frequency f of the first voltage controlled oscillator 13 is 5.69 MHz and 5.76 M, respectively, from the equation (8).
Hz, 5.83 MHz and 5.97 MHz.

【0044】この第1の電圧制御発振器13の出力信号
は、基準電圧制御発振器(VCXO)14から出力され
る基準周波数5.76MHz(すなわち動作距離が50
nmのときの第1の電圧制御発振器13の発振周波数f
に等しい周波数)の信号と共に、第1の周波数位相比較
器(フェーズロックドループ:PLL)15に供給され
る。この第1の周波数位相比較器15は、信号処理回路
(CPU)22に制御されて動作する。
The output signal of the first voltage controlled oscillator 13 has a reference frequency of 5.76 MHz (that is, an operating distance of 50) output from a reference voltage controlled oscillator (VCXO) 14.
The oscillation frequency f of the first voltage controlled oscillator 13 at nm
Along with a signal having a frequency equal to?) Is supplied to a first frequency phase comparator (phase locked loop: PLL) 15. The first frequency phase comparator 15 operates under the control of the signal processing circuit (CPU) 22.

【0045】第1の周波数位相比較器15は、第1の電
圧制御発振器13の出力信号の周波数及び位相と基準電
圧制御発振器14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。
The first frequency / phase comparator 15 compares the frequency and phase of the output signal of the first voltage controlled oscillator 13 with the frequency and phase of the output signal of the reference voltage controlled oscillator 14, And outputs a signal corresponding to the error.

【0046】この第1の周波数位相比較器15の出力信
号は、位相補償回路16により位相補償され、増幅器1
7で増幅された後、光学ピックアップ装置1の電磁アク
チュエータ5のうちのフォーカスアクチュエータ5a
に、動作距離を制御する制御信号として供給される。
The output signal of the first frequency-phase comparator 15 is phase-compensated by a phase compensation circuit 16 and
7, the focus actuator 5a of the electromagnetic actuator 5 of the optical pickup device 1.
Is supplied as a control signal for controlling the operating distance.

【0047】フォーカスアクチュエータ5aが、この制
御信号に従ってレンズホルダ4を光軸方向に移動させる
ことにより、動作距離が50nmに調整されると同時
に、対物レンズ3と光ディスク51との間の距離も一定
に調整されるので、フォーカスサーボが実現される。
The focus actuator 5a moves the lens holder 4 in the direction of the optical axis in accordance with the control signal, so that the operating distance is adjusted to 50 nm and the distance between the objective lens 3 and the optical disk 51 is kept constant. Since the adjustment is performed, a focus servo is realized.

【0048】なお、信号処理回路22は、光学ピックア
ップ12におけるレーザビームの出射パワーを制御する
オートパワーコントロール(APC)回路23を制御し
ている。
The signal processing circuit 22 controls an automatic power control (APC) circuit 23 for controlling the emission power of the laser beam from the optical pickup 12.

【0049】ところで、相変化光ディスクのトラック部
は、図5に示すように、突条部(ランド部)71及び溝
部(グルーブ部)72が並列的に配列されることにより
形成されている。これら突条部71及び溝部72の段
差、すなわち、溝深さ73は、約20nmとなってい
る。
By the way, as shown in FIG. 5, the track portion of the phase-change optical disc is formed by arranging ridges (lands) 71 and grooves (grooves) 72 in parallel. The step between the ridge 71 and the groove 72, that is, the groove depth 73 is about 20 nm.

【0050】また、この実施の形態において、相変化記
録膜は、基板側から、Al、ZnS−SiO2、GeS
bTe、ZnS−SiO2によって構成されている。図
2乃至図4を用いて示した静電容量検出型の焦点制御サ
ーボにおいては、静電容量検出面積がφ=1.5mmと
なっており、一方、ディスク基板上に形成された突条部
71及び溝部72の幅は、それぞれ約0.3μm程度
と、前記検出面積に比べてはるかに小さいため、この実
施の形態においては、突条部71及び溝部72を平均し
た動作距離が一定となるように制御されることとなる。
In this embodiment, the phase change recording film is formed of Al, ZnS—SiO 2 , GeS
BTE, is constituted by ZnS-SiO 2. In the capacitance detection type focus control servo shown in FIGS. 2 to 4, the capacitance detection area is φ = 1.5 mm, while the ridge portion formed on the disk substrate is used. Since the width of each of the groove 71 and the groove 72 is about 0.3 μm, which is much smaller than the detection area, in this embodiment, the average operating distance of the ridge 71 and the groove 72 is constant. Will be controlled as follows.

【0051】したがって、突条部71において動作距離
が50nmとなるように制御を行うためには、(4)乃
至(7)式におけるh1,h2,h3,h4が約60nmと
なるように、一方、溝部72においては、その値が約4
0nmとなるよう、前記信号処理回路22の指示によ
り、切り換え制御をおこなえば良いこととなる。このよ
うな切換え制御が行われることにより、突条部71及び
溝部72のそれぞれについて、ソリッドイマージョンレ
ンズ3と光ディスク51との間の距離が最適となるよう
に、フォーカスアクチュエータ5aが制御される。
[0051] Therefore, in order to control so that the operating distance in the protruding portion 71 is 50nm is, h 1, h 2, h 3, h 4 is about 60nm in (4) to (7) On the other hand, in the groove 72, the value is about 4
Switching control may be performed in accordance with an instruction from the signal processing circuit 22 so as to be 0 nm. By performing such switching control, the focus actuator 5a is controlled such that the distance between the solid immersion lens 3 and the optical disk 51 is optimized for each of the ridge 71 and the groove 72.

【0052】そして、スキューサーボ用の信号処理系
は、図6に示すように構成されている。光学ピックアッ
プ装置1から取り出された、各静電容量値C1,C2,C
3,C4を示す電圧信号は、セレクタ80を介して、第2
の電圧制御発振器(VCO1)81及び第3の電圧制御
発振器(VCO2)82に供給される。第2の電圧制御
発振器81には、各静電容量値のうちの隣接する2つの
領域についての静電容量値C1,C2が合計された静電容
量値Caが供給される(Ca=C1+C2)。また、第3
の電圧制御発振器82には、各静電容量値のうちの隣接
する他の2つの領域についての静電容量値C3,C4が合
計された静電容量値Cbが供給される(Cb=C3
4)。
The signal processing system for the skew servo is configured as shown in FIG. Each capacitance value C 1 , C 2 , C taken out of the optical pickup device 1
3 and C 4 are supplied to the second
Are supplied to the voltage controlled oscillator (VCO1) 81 and the third voltage controlled oscillator (VCO2). The second voltage-controlled oscillator 81 is supplied with a capacitance value Ca that is the sum of the capacitance values C 1 and C 2 of two adjacent regions among the respective capacitance values (Ca = C 1 + C 2). Also, the third
Is supplied with the capacitance value Cb obtained by summing the capacitance values C 3 and C 4 of the other two adjacent regions among the capacitance values (Cb = C 3 +
C 4).

【0053】第2及び第3の電圧制御発振器81,82
は、それぞれLC発振器から成っており、この電圧信号
の示す静電容量値Ca,Cbと第2及び第3の電圧制御
発振器81,82の内部の一定値のインダクタンスLと
に基づき、次式(9)及び(10)に示すような発振周
波数fa,fbの信号を出力する。
Second and third voltage controlled oscillators 81 and 82
Are composed of LC oscillators, respectively, and based on the capacitance values Ca and Cb indicated by the voltage signals and the constant inductance L inside the second and third voltage controlled oscillators 81 and 82, the following equation ( Signals of oscillation frequencies fa and fb as shown in 9) and (10) are output.

【0054】 fa=1/2π√(LCa) …(9) fb=1/2π√(LCb) …(10) ソリッドイマージョンレンズの光軸に対する傾きがない
場合には、第2及び第3の電圧制御発振器81,82の
出力信号の周波数fa,fbは互いに等しい周波数とな
る。したがって、これら周波数fa,fbが互いに等し
くなるようにソリッドイマージョンレンズの傾きを制御
すれば、該ソリッドイマージョンレンズの光軸に対する
傾きを防止することができる。また、第2及び第3の電
圧制御発振器に供給される静電容量値C1,C2,C3
4をセレクタ80において選択することにより、検出
される傾きの方向を選択することができる。すなわち、
静電容量値C1,C2,C3,C4が光軸回りに順次周方向
に配列された領域に対応している場合において、「Ca
=C1+C2、Cb=C3+C4」とする場合と、「Ca=
1+C4、Cb=C2+C3」とする場合とでは、検出さ
れる傾きの方向は互いに直交したもの、例えば、光ディ
スクの半径方向及び記録トラック方向となる。また、
「Ca=C1、Cb=C3」とする場合及び「Ca=
2、Cb=C4」は、上述の場合に対して45°方向の
傾きが検出されることとなる。
Fa = 1 / 2π√ (LCa) (9) fb = 1 / ππ (LCb) (10) When there is no inclination with respect to the optical axis of the solid immersion lens, the second and third voltages are set. The frequencies fa and fb of the output signals of the control oscillators 81 and 82 are equal to each other. Therefore, if the inclination of the solid immersion lens is controlled so that the frequencies fa and fb become equal to each other, the inclination of the solid immersion lens with respect to the optical axis can be prevented. Further, the capacitance values C 1 , C 2 , C 3 , supplied to the second and third voltage controlled oscillators,
The C 4 by selecting the selector 80 can select the direction of the tilt to be detected. That is,
When the capacitance values C 1 , C 2 , C 3 , and C 4 correspond to regions sequentially arranged in the circumferential direction around the optical axis, “Ca
= C 1 + C 2 , Cb = C 3 + C 4 ”and“ Ca =
In the case of “C 1 + C 4 , Cb = C 2 + C 3 ”, the detected inclination directions are orthogonal to each other, for example, the radial direction of the optical disk and the recording track direction. Also,
When “Ca = C 1 , Cb = C 3 ” and “Ca =
In the case of “C 2 , Cb = C 4 ”, the inclination in the 45 ° direction is detected with respect to the case described above.

【0055】すなわち、第2の電圧制御発振器81の出
力信号は、基準電圧制御発振器(VCXO)89から出
力される基準周波数(すなわち動作距離が50nmのと
きの第2の電圧制御発振器81の発振周波数faに等し
い周波数)の信号と共に、第2の周波数位相比較器(P
LL1)83に供給される。
That is, the output signal of the second voltage controlled oscillator 81 is the reference frequency output from the reference voltage controlled oscillator (VCXO) 89 (that is, the oscillation frequency of the second voltage controlled oscillator 81 when the operating distance is 50 nm). with a second frequency phase comparator (P
LL1) 83.

【0056】第2の周波数位相比較器83は、第2の電
圧制御発振器81の出力信号の周波数及び位相と基準電
圧制御発振器89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。この第2の周波数位相比較器83の出力信号は、第
1の傾き補正回路85に送られる。
The second frequency / phase comparator 83 compares the frequency and phase of the output signal of the second voltage controlled oscillator 81 with the frequency and phase of the output signal of the reference voltage controlled oscillator 89, And outputs a signal corresponding to the error. The output signal of the second frequency / phase comparator 83 is sent to the first inclination correction circuit 85.

【0057】第3の電圧制御発振器82の出力信号は、
基準電圧制御発振器(VCXO)89から出力される基
準周波数(すなわち動作距離が50nmのときの第3の
電圧制御発振器82の発振周波数fbに等しい周波数)
の信号と共に、第3の周波数位相比較器(PLL2)8
4に供給される。
The output signal of the third voltage controlled oscillator 82 is
The reference frequency output from the reference voltage controlled oscillator (VCXO) 89 (that is, the frequency equal to the oscillation frequency fb of the third voltage controlled oscillator 82 when the operating distance is 50 nm)
And a third frequency phase comparator (PLL2) 8
4 is supplied.

【0058】第3の周波数位相比較器84は、第3の電
圧制御発振器82の出力信号の周波数及び位相と基準電
圧制御発振器89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。この第3の周波数位相比較器84の出力信号は、第
2の傾き補正回路86に送られる。
The third frequency / phase comparator 84 compares the frequency and phase of the output signal of the third voltage controlled oscillator 82 with the frequency and phase of the output signal of the reference voltage controlled oscillator 89, and compares the frequency and phase of both. And outputs a signal corresponding to the error. The output signal of the third frequency / phase comparator 84 is sent to the second inclination correction circuit 86.

【0059】第1及び第2の傾き補正回路85,86の
出力信号は、それぞれ増幅器87,88で増幅された
後、光学ピックアップ装置1の電磁アクチュエータ5に
傾きを制御する制御信号として供給される。電磁アクチ
ュエータ5が、この制御信号に従ってレンズホルダ4の
光軸に対する傾きを制御することにより、スキューサー
ボが実現される。
The output signals of the first and second tilt correction circuits 85 and 86 are amplified by amplifiers 87 and 88, respectively, and then supplied to the electromagnetic actuator 5 of the optical pickup device 1 as control signals for controlling the tilt. . The skew servo is realized by the electromagnetic actuator 5 controlling the inclination of the lens holder 4 with respect to the optical axis according to the control signal.

【0060】そして、トラッキングサーボ用の信号処理
系は、次のようにして構成されている。
The signal processing system for tracking servo is configured as follows.

【0061】図7は、光学ピックアップ1の全体の構成
を示しており、半導体レーザ31から出射された波長6
40nmの直線偏光のレーザビームLが、コリメータレ
ンズ32で平行光とされ、回折格子33でメインビーム
(0次光)とサイドビーム(±1次光)とに分離され、
1/2波長板34で偏光面を回転された後、偏光ビーム
スプリッタ35に入射する。
FIG. 7 shows the entire configuration of the optical pickup 1, and shows the wavelength 6 emitted from the semiconductor laser 31.
A 40 nm linearly polarized laser beam L is converted into parallel light by a collimator lens 32 and separated into a main beam (0th-order light) and side beams (± 1st-order light) by a diffraction grating 33.
After the polarization plane is rotated by the half-wave plate 34, the light enters the polarization beam splitter 35.

【0062】この入射ビームは、大部分が偏光ビームス
プリッタ35を通過し、1/4波長板36で円偏光とさ
れて、光学ピックアップ装置1の対物レンズ2及びソリ
ッドイマージョンレンズ3により収束されて光ディスク
51の信号記録面に照射される。
Most of this incident beam passes through a polarizing beam splitter 35, is converted into circularly polarized light by a quarter-wave plate 36, is converged by an objective lens 2 and a solid immersion lens 3 of an optical pickup device 1, and is converged on an optical disk. The signal is irradiated on the signal recording surface 51.

【0063】なお、この入射ビームの一部は、ビームス
プリッタ35で反射され、集光レンズ39を経て、レー
ザビームの強度のモニター用の光検出器40に入射す
る。
A part of the incident beam is reflected by the beam splitter 35, passes through the condenser lens 39, and is incident on the photodetector 40 for monitoring the intensity of the laser beam.

【0064】光ディスク51の信号記録面で反射された
レーザビームは、光学ピックアップ装置1を経て、1/
4波長板36で光ディスク51への入射時に対して直交
する方向の直線偏光とされ、ビームスプリッタ35で反
射され、集光レンズ37を経て、トラッキングエラー信
号及びRF信号検出用の光検出器38に入射する。
The laser beam reflected on the signal recording surface of the optical disk 51 passes through the optical pickup device 1 and
The light is converted into linearly polarized light in the direction orthogonal to the time when the light enters the optical disk 51 by the four-wavelength plate 36, reflected by the beam splitter 35, passes through the condenser lens 37, and is transmitted to a tracking error signal and an optical detector 38 for detecting an RF signal Incident.

【0065】光検出器38は、図8に示すように、中央
部にメインビーム受光用の4分割の受光素子(フォトダ
イオード)38A,38B,38C,38Dが配置さ
れ、その両側にサイドビーム受光用の2分割の受光素子
38E,38F、38G,38Hが配置された8分割の
光検出器である。
As shown in FIG. 8, the photodetector 38 has four divided light receiving elements (photodiodes) 38A, 38B, 38C and 38D for receiving the main beam at the center, and side beam receiving elements on both sides thereof. Divided photodetector on which two divided light receiving elements 38E, 38F, 38G, 38H are arranged.

【0066】光検出器38の各受光素子38A乃至38
Hの出力信号A乃至Hは、図4に示すように、ヘッドア
ンプ18で増幅された後、トラッキングマトリクス回路
19に供給される。
Each light receiving element 38A to 38 of the photodetector 38
The H output signals A to H are supplied to a tracking matrix circuit 19 after being amplified by a head amplifier 18 as shown in FIG.

【0067】トラッキングマトリクス回路19は、出力
信号A〜Hに基づいて次式(11)の計算を行なうこと
により、トラッキングエラー信号TEを生成する。
The tracking matrix circuit 19 generates the tracking error signal TE by calculating the following equation (11) based on the output signals A to H.

【0068】 TE=(A+D)−(B+C)+k・{(E−F)+(G−H)}…(11) ただし、kは定数である。TE = (A + D) − (B + C) + k · {(EF) + (GH)} (11) where k is a constant.

【0069】なお、光検出器38の各受光素子38A乃
至38Dの出力信号A乃至Dは、ヘッドアンプ18で増
幅された後この記録再生装置の図示しない再生信号処理
系にも送られ、その再生信号処理系で次式(12)の計
算を行なうことにより、再生RF信号RFが生成され
る。
The output signals A to D of the light receiving elements 38A to 38D of the photodetector 38 are amplified by the head amplifier 18 and then sent to a reproduction signal processing system (not shown) of the recording / reproducing apparatus. The reproduction RF signal RF is generated by calculating the following equation (12) in the signal processing system.

【0070】RF=A+B+C+D …(12) トラッキングエラー信号TEは、信号処理回路22に制
御される位相補償回路20により位相補償され、増幅器
21で増幅された後、光学ピックアップ装置1の電磁ア
クチュエータ5のトラッキングアクチュエータ5bに供
給される。
RF = A + B + C + D (12) The tracking error signal TE is phase-compensated by the phase compensation circuit 20 controlled by the signal processing circuit 22 and amplified by the amplifier 21. It is supplied to the tracking actuator 5b.

【0071】トラッキングアクチュエータ5bが、この
トラッキングエラー信号TEに従ってレンズホルダ4を
光ディスク51のディスク面方向に移動させることによ
り、トラッキングサーボが実現される。
The tracking servo is realized by the tracking actuator 5b moving the lens holder 4 in the direction of the disk surface of the optical disk 51 in accordance with the tracking error signal TE.

【0072】これらのフォーカスサーボ及びトラッキン
グサーボは、信号処理回路22の制御のもとで行なわれ
る。
The focus servo and tracking servo are performed under the control of the signal processing circuit 22.

【0073】また、図7に示すモニター用の光検出器4
0の出力信号が、図4に示すように、オートパワーコン
トロール回路23に供給されており、信号処理回路22
の制御のもとで、このオートパワーコントロール回路2
3により、光検出器40の出力信号の値が所定の基準値
(記録モードでの基準値と再生モードでの基準値とのい
ずれか)と一致するように、半導体レーザ31の出力レ
ベルが調整される。
The monitor photodetector 4 shown in FIG.
4 is supplied to the auto power control circuit 23 as shown in FIG.
Under the control of this auto power control circuit 2
3, the output level of the semiconductor laser 31 is adjusted so that the value of the output signal of the photodetector 40 matches a predetermined reference value (either the reference value in the recording mode or the reference value in the reproduction mode). Is done.

【0074】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、図9に示すように、ソリッドイマージョンレンズ
に形成される膜6は、3つの領域6a,6b,6cに放
射状に等分割して形成することとしてもよい。この場合
には、膜6は、3つの導電性部として、光ディスクとの
間に3つの静電容量を形成する。
In this optical pickup device, as shown in FIG. 9, the film 6 formed on the solid immersion lens may be equally divided radially into three regions 6a, 6b, 6c. Good. In this case, the film 6 forms three capacitances with the optical disc as three conductive portions.

【0075】これら静電容量の値C1,C2,C3は、膜
6の分割された各領域6a,6b,6cと光ディスク5
1との対向面積をS1,S2,S3、該各領域6a,6
b,6cと光ディスク51との間の距離をh1,h2,h
3とすると、次式(13)乃至(15)により求められ
る。
The capacitance values C 1 , C 2 , and C 3 are determined by dividing the respective areas 6 a, 6 b, and 6 c of the film 6 and the optical disk 5.
The areas facing S1 and S1 are S 1 , S 2 and S 3 , and the respective areas 6 a and 6
The distances between the optical disks 51 and b, 6c and h 1 , h 2 , h
If it is set to 3 , it is obtained by the following equations (13) to (15).

【0076】 C1=ε0・εr・S1/h1 …(13) C2=ε0・εr・S2/h2 …(14) C3=ε0・εr・S3/h3 …(15) ただし、ε0は真空誘電率(8.854×10-12 (F
/m))、εrは比誘電率(空気中ではほぼ1)であ
る。
C 1 = ε 0 · ε r · S 1 / h 1 (13) C 2 = ε 0 · ε r · S 2 / h 2 (14) C 3 = ε 0 · ε r · S 3 / H 3 (15) where ε 0 is the vacuum dielectric constant (8.854 × 10 −12 (F
/ M)), and ε r is the relative dielectric constant (almost 1 in air).

【0077】そして、この場合におけるスキューサーボ
用の信号処理系は、図10に示すように構成されてい
る。光学ピックアップ装置1から取り出された、各静電
容量値C1,C2,C3を示す電圧信号は、第4、第5及
び第6の電圧制御発振器(VCO1)91,(VCO
2)92,(VCO3)93に供給される。
The signal processing system for the skew servo in this case is configured as shown in FIG. The voltage signals indicating the capacitance values C 1 , C 2 , and C 3 extracted from the optical pickup device 1 are output from the fourth, fifth, and sixth voltage-controlled oscillators (VCO1) 91, (VCO1).
2) It is supplied to 92 and (VCO3) 93.

【0078】第4乃至第6の電圧制御発振器91,9
2,93は、それぞれLC発振器から成っており、この
電圧信号の示す静電容量値C1,C2,C3と第4乃至第
6の電圧制御発振器91,92,93の内部の一定値の
インダクタンスLとに基づき、次式(16)乃至(1
8)に示すような発振周波数f1,f2,f3の信号を出
力する。
Fourth to sixth voltage controlled oscillators 91 and 9
Numerals 2 and 93 are respectively composed of LC oscillators, and the capacitance values C 1 , C 2 and C 3 indicated by the voltage signals and the constant values inside the fourth to sixth voltage controlled oscillators 91, 92 and 93. (16) to (1) based on the inductance L of
Signals of oscillation frequencies f 1 , f 2 and f 3 as shown in 8) are output.

【0079】 f1=1/2π√(LC1) …(16) f2=1/2π√(LC2) …(17) f3=1/2π√(LC3) …(18) ソリッドイマージョンレンズの光軸に対する傾きがない
場合には、第4乃至第6の電圧制御発振器91,92,
93の出力信号の周波数f1,f2,f3は互いに等しい
周波数となる。したがって、これら周波数f1,f2,f
3が互いに等しくなるようにソリッドイマージョンレン
ズの傾きを制御すれば、該ソリッドイマージョンレンズ
の光軸に対する傾きを防止することができる。
F 1 = 1 / π√ (LC 1 ) (16) f 2 = 1 / π√ (LC 2 ) (17) f 3 = 1 / π√ (LC 3 ) (18) Solid immersion When there is no tilt with respect to the optical axis of the lens, the fourth to sixth voltage controlled oscillators 91, 92,
The frequencies f 1 , f 2 , f 3 of the output signal 93 are equal to each other. Therefore, these frequencies f 1 , f 2 , f
If the inclination of the solid immersion lens is controlled so that 3 becomes equal to each other, the inclination of the solid immersion lens with respect to the optical axis can be prevented.

【0080】すなわち、第4の電圧制御発振器91の出
力信号は、基準電圧制御発振器(VCXO)101から
出力される基準周波数(すなわち動作距離が50nmの
ときの第4の電圧制御発振器91の発振周波数f1に等
しい周波数)の信号と共に、第4の周波数位相比較器
(PLL1)94に供給される。
That is, the output signal of the fourth voltage controlled oscillator 91 is the reference frequency output from the reference voltage controlled oscillator (VCXO) 101 (that is, the oscillation frequency of the fourth voltage controlled oscillator 91 when the operating distance is 50 nm). signals with equal frequency) to f 1, is supplied to the fourth frequency phase comparator (PLL1) 94.

【0081】第4の周波数位相比較器94は、第4の電
圧制御発振器91の出力信号の周波数及び位相と基準電
圧制御発振器101の出力信号の周波数及び位相とを比
較して、両者の周波数及び位相の誤差に応じた信号を出
力する。この第4の周波数位相比較器94の出力信号
は、第3及び第4の傾き補正回路97,98に送られ
る。
The fourth frequency / phase comparator 94 compares the frequency and phase of the output signal of the fourth voltage controlled oscillator 91 with the frequency and phase of the output signal of the reference voltage controlled oscillator 101, A signal corresponding to the phase error is output. The output signal of the fourth frequency / phase comparator 94 is sent to third and fourth inclination correction circuits 97 and 98.

【0082】また、第5の電圧制御発振器92の出力信
号は、基準電圧制御発振器(VCXO)101から出力
される基準周波数(すなわち動作距離が50nmのとき
の第5の電圧制御発振器92の発振周波数f2に等しい
周波数)の信号と共に第5の周波数位相比較器(PLL
2)95に供給される。
The output signal of the fifth voltage controlled oscillator 92 is the reference frequency output from the reference voltage controlled oscillator (VCXO) 101 (that is, the oscillation frequency of the fifth voltage controlled oscillator 92 when the operating distance is 50 nm). fifth frequency phase comparator with a signal equal frequency) to f 2 (PLL
2) Supplied to 95.

【0083】第5の周波数位相比較器95は、第5の電
圧制御発振器92の出力信号の周波数及び位相と基準電
圧制御発振器101の出力信号の周波数及び位相とを比
較して、両者の周波数及び位相の誤差に応じた信号を出
力する。この第5の周波数位相比較器95の出力信号
は、第3及び第4の傾き補正回路97,98に送られ
る。
The fifth frequency / phase comparator 95 compares the frequency and phase of the output signal of the fifth voltage controlled oscillator 92 with the frequency and phase of the output signal of the reference voltage controlled oscillator 101, A signal corresponding to the phase error is output. The output signal of the fifth frequency / phase comparator 95 is sent to third and fourth inclination correction circuits 97 and 98.

【0084】そして、第6の電圧制御発振器93の出力
信号は、基準電圧制御発振器(VCXO)101から出
力される基準周波数(すなわち動作距離が50nmのと
きの第6の電圧制御発振器93の発振周波数f3に等し
い周波数)の信号と共に、第6の周波数位相比較器(P
LL3)96に供給される。
The output signal of the sixth voltage controlled oscillator 93 is the reference frequency output from the reference voltage controlled oscillator (VCXO) 101 (that is, the oscillation frequency of the sixth voltage controlled oscillator 93 when the operating distance is 50 nm). together with the signal of frequency equal) to f 3, sixth frequency phase comparator (P
LL3) 96.

【0085】第6の周波数位相比較器96は、第6の電
圧制御発振器93の出力信号の周波数及び位相と基準電
圧制御発振器101の出力信号の周波数及び位相とを比
較して、両者の周波数及び位相の誤差に応じた信号を出
力する。この第6の周波数位相比較器96の出力信号
は、第3及び第4の傾き補正回路97,98に送られ
る。
The sixth frequency / phase comparator 96 compares the frequency and phase of the output signal of the sixth voltage controlled oscillator 93 with the frequency and phase of the output signal of the reference voltage controlled oscillator 101, A signal corresponding to the phase error is output. The output signal of the sixth frequency / phase comparator 96 is sent to third and fourth inclination correction circuits 97 and 98.

【0086】第3及び第4の傾き補正回路97,98の
出力信号は、それぞれ増幅器99,100で増幅された
後、光学ピックアップ装置1の電磁アクチュエータ5に
傾きを制御する制御信号として供給される。電磁アクチ
ュエータ5が、この制御信号に従ってレンズホルダ4の
光軸に対する傾きを制御することにより、スキューサー
ボが実現される。
The output signals of the third and fourth tilt correction circuits 97 and 98 are amplified by amplifiers 99 and 100, respectively, and then supplied to the electromagnetic actuator 5 of the optical pickup device 1 as control signals for controlling the tilt. . The skew servo is realized by the electromagnetic actuator 5 controlling the inclination of the lens holder 4 with respect to the optical axis according to the control signal.

【0087】また、この光学ピックアップ装置において
は、導電性の素材から成る膜は、図11に示すように、
等分割ではなく、全体の1/4の面積を有する2つの領
域6a,6bと、全体の1/2の面積を有する1つの領
域6cとに放射状に3分割されたものとしてもよい。こ
の場合における各領域6a,6b,6cと光ディスクと
の間の静電容量の値をC1,C2,C3とすると、面積が
他の領域の6a,6bの2倍である領域6cについての
静電容量C3は、他の領域についての静電容量C1,C2
の2倍となる。
In this optical pickup device, the film made of a conductive material is formed as shown in FIG.
Instead of being equally divided, it may be radially divided into three regions, i.e., two regions 6a and 6b having an area of 1/4 of the whole and one region 6c having an area of 1/2 of the whole. Each region 6a in this case, 6b, when the value of the capacitance between the 6c and the optical disc and C 1, C 2, C 3 , area of the other regions 6a, the region 6c is twice as 6b the capacitance of C 3 is the capacitance of the other areas C 1, C 2
Is twice as large as

【0088】そして、この場合におけるスキューサーボ
用の信号処理系は、図10に示すように構成される。光
学ピックアップ装置1から取り出された、各静電容量値
1,C2,C3を示す電圧信号は、第4、第5及び第6
の電圧制御発振器(VCO1)91,(VCO2)9
2,(VCO3)93に供給される。
The signal processing system for the skew servo in this case is configured as shown in FIG. The voltage signals indicating the capacitance values C 1 , C 2 , and C 3 extracted from the optical pickup device 1 are the fourth, fifth, and sixth voltage signals.
Voltage-controlled oscillators (VCO1) 91, (VCO2) 9
2, (VCO3) 93.

【0089】第4乃至第6の電圧制御発振器91,9
2,93は、それぞれLC発振器から成っており、この
電圧信号の示す静電容量値C1,C2,C3と第4乃至第
6の電圧制御発振器91,92,93の内部の一定値の
インダクタンスLとに基づき、次式(16)乃至(1
8)に示すような発振周波数f1,f2,f3の信号を出
力する。
Fourth to sixth voltage controlled oscillators 91 and 9
Numerals 2 and 93 are respectively composed of LC oscillators, and the capacitance values C 1 , C 2 and C 3 indicated by the voltage signals and the constant values inside the fourth to sixth voltage controlled oscillators 91, 92 and 93. (16) to (1) based on the inductance L of
Signals of oscillation frequencies f 1 , f 2 and f 3 as shown in 8) are output.

【0090】 f1=1/2π√(LC1) …(19) f2=1/2π√(LC2) …(20) f3=1/2π√(LC3) …(21) なお、ここでは、f3は、f1及びf2の(1/√2)と
なる。ソリッドイマージョンレンズの光軸に対する傾き
がない場合には、第4乃至第6の電圧制御発振器91,
92,93の出力信号の周波数f1,f2,f3について
次式(22)が成立する。
F 1 = 1 / π√ (LC 1 ) (19) f 2 = 1 / π√ (LC 2 ) (20) f 3 = 1 / π√ (LC 3 ) (21) Here, f 3 is (1 / √2) of f 1 and f 2 . When there is no inclination of the solid immersion lens with respect to the optical axis, the fourth to sixth voltage controlled oscillators 91,
The following equation (22) holds for the frequencies f 1 , f 2 , and f 3 of the output signals 92 and 93.

【0091】f1=f2=√2・f3 …(22) したがって、この式(22)が成立するようにソリッド
イマージョンレンズの傾きを制御すれば、該ソリッドイ
マージョンレンズの光軸に対する傾きを防止することが
できる。
F 1 = f 2 = √2 · f 3 (22) Therefore, if the inclination of the solid immersion lens is controlled so as to satisfy the equation (22), the inclination of the solid immersion lens with respect to the optical axis is obtained. Can be prevented.

【0092】また、この場合においては、静電容量C1
とC2について比較、すなわち、発振周波数f1とf2
の比較により、例えば、記録トラック方向の傾きの検出
ができ、静電容量(C1+C2)とC3について比較、す
なわち、発振周波数(f1+f2)・(1/2√2)とf
3との比較により、記録トラック方向に直交する光ディ
スクの半径方向の傾きの検出を行うことができる。
In this case, the capacitance C 1
And C 2 , that is, by comparing the oscillation frequencies f 1 and f 2 , for example, the inclination in the recording track direction can be detected, and the capacitance (C 1 + C 2 ) and C 3 are compared, ie, oscillation Frequency (f 1 + f 2 ) · (1 / 2√2) and f
By comparison with 3 , it is possible to detect the inclination of the optical disk in the radial direction orthogonal to the recording track direction.

【0093】スキューサーボ用の信号処理系において
は、第4の電圧制御発振器91の出力信号は、基準電圧
制御発振器(VCXO)101から出力される基準周波
数(すなわち動作距離が50nmのときの第4の電圧制
御発振器91の発振周波数f1に等しい周波数)の信号
と共に、第4の周波数位相比較器(PLL1)94に供
給される。
In the signal processing system for skew servo, the output signal of the fourth voltage controlled oscillator 91 is the reference frequency output from the reference voltage controlled oscillator (VCXO) 101 (that is, the fourth signal when the operating distance is 50 nm). with signals of equal frequency) to the oscillation frequency f 1 of the voltage controlled oscillator 91, it is supplied to the fourth frequency phase comparator (PLL1) 94.

【0094】第4の周波数位相比較器94は、第4の電
圧制御発振器91の出力信号の周波数及び位相と基準電
圧制御発振器101の出力信号の周波数及び位相とを比
較して、両者の周波数及び位相の誤差に応じた信号を出
力する。この第4の周波数位相比較器94の出力信号
は、第3及び第4の傾き補正回路97,98に送られ
る。
The fourth frequency / phase comparator 94 compares the frequency and phase of the output signal of the fourth voltage controlled oscillator 91 with the frequency and phase of the output signal of the reference voltage controlled oscillator 101, A signal corresponding to the phase error is output. The output signal of the fourth frequency / phase comparator 94 is sent to third and fourth inclination correction circuits 97 and 98.

【0095】また、第5の電圧制御発振器92の出力信
号は、基準電圧制御発振器(VCXO)101から出力
される基準周波数(すなわち動作距離が50nmのとき
の第5の電圧制御発振器92の発振周波数f2に等しい
周波数)の信号と共に第5の周波数位相比較器(PLL
2)95に供給される。
The output signal of the fifth voltage controlled oscillator 92 is the reference frequency output from the reference voltage controlled oscillator (VCXO) 101 (that is, the oscillation frequency of the fifth voltage controlled oscillator 92 when the operating distance is 50 nm). fifth frequency phase comparator with a signal equal frequency) to f 2 (PLL
2) Supplied to 95.

【0096】第5の周波数位相比較器95は、第5の電
圧制御発振器92の出力信号の周波数及び位相と基準電
圧制御発振器101の出力信号の周波数及び位相とを比
較して、両者の周波数及び位相の誤差に応じた信号を出
力する。この第5の周波数位相比較器95の出力信号
は、第3及び第4の傾き補正回路97,98に送られ
る。
The fifth frequency / phase comparator 95 compares the frequency and phase of the output signal of the fifth voltage controlled oscillator 92 with the frequency and phase of the output signal of the reference voltage controlled oscillator 101, A signal corresponding to the phase error is output. The output signal of the fifth frequency / phase comparator 95 is sent to third and fourth inclination correction circuits 97 and 98.

【0097】そして、第6の電圧制御発振器93の出力
信号は、基準電圧制御発振器(VCXO)101から出
力される基準周波数(すなわち動作距離が50nmのと
きの第6の電圧制御発振器93の発振周波数f3に等し
い周波数)の信号と共に、第6の周波数位相比較器(P
LL3)96に供給される。
The output signal of the sixth voltage controlled oscillator 93 is the reference frequency output from the reference voltage controlled oscillator (VCXO) 101 (that is, the oscillation frequency of the sixth voltage controlled oscillator 93 when the operating distance is 50 nm). together with the signal of frequency equal) to f 3, sixth frequency phase comparator (P
LL3) 96.

【0098】第6の周波数位相比較器96は、第6の電
圧制御発振器93の出力信号の周波数及び位相と基準電
圧制御発振器101の出力信号の周波数及び位相とを比
較して、両者の周波数及び位相の誤差に応じた信号を出
力する。この第6の周波数位相比較器96の出力信号
は、第3及び第4の傾き補正回路97,98に送られ
る。
The sixth frequency / phase comparator 96 compares the frequency and phase of the output signal of the sixth voltage controlled oscillator 93 with the frequency and phase of the output signal of the reference voltage controlled oscillator 101, A signal corresponding to the phase error is output. The output signal of the sixth frequency / phase comparator 96 is sent to third and fourth inclination correction circuits 97 and 98.

【0099】第3及び第4の傾き補正回路97,98の
出力信号は、それぞれ増幅器99,100で増幅された
後、光学ピックアップ装置1の電磁アクチュエータ5に
傾きを制御する制御信号として供給される。電磁アクチ
ュエータ5が、この制御信号に従ってレンズホルダ4の
光軸に対する傾きを制御することにより、スキューサー
ボが実現される。
Output signals from the third and fourth tilt correction circuits 97 and 98 are amplified by amplifiers 99 and 100, respectively, and then supplied to the electromagnetic actuator 5 of the optical pickup device 1 as control signals for controlling tilt. . The skew servo is realized by the electromagnetic actuator 5 controlling the inclination of the lens holder 4 with respect to the optical axis according to the control signal.

【0100】さらに、この光学ピックアップ装置におい
ては、導電性の素材から成る膜は、図12に示すよう
に、2つの領域6a,6bに放射状に2分割されたもの
としてもよい。ただし、この場合には、記録トラック方
向、または、光ディスクの半径方向など、一の方向の傾
きしか検出することはできない。
Further, in this optical pickup device, the film made of a conductive material may be radially divided into two regions 6a and 6b as shown in FIG. However, in this case, it is possible to detect only a tilt in one direction such as the recording track direction or the radial direction of the optical disk.

【0101】この場合におけるスキューサーボ用の信号
処理系は、図6に示すように構成される。光学ピックア
ップ装置1から取り出された、各静電容量値C1,C2
示す電圧信号は、セレクタ80を介して、第2の電圧制
御発振器(VCO1)81及び第3の電圧制御発振器
(VCO2)82に供給される。第2の電圧制御発振器
81には、静電容量値C1が供給される。また、第3の
電圧制御発振器82には、静電容量値C2が供給され
る。
The signal processing system for the skew servo in this case is configured as shown in FIG. The voltage signals indicating the capacitance values C 1 and C 2 extracted from the optical pickup device 1 are passed through a selector 80 to a second voltage controlled oscillator (VCO 1) 81 and a third voltage controlled oscillator (VCO 2). ) 82. The capacitance value C 1 is supplied to the second voltage controlled oscillator 81. Further, the capacitance value C 2 is supplied to the third voltage controlled oscillator 82.

【0102】第2及び第3の電圧制御発振器81,82
は、それぞれLC発振器から成っており、この電圧信号
の示す静電容量値C1,C2と第2及び第3の電圧制御発
振器81,82の内部の一定値のインダクタンスLとに
基づき、次式(23)及び(24)に示すような発振周
波数f1,f2の信号を出力する。
Second and third voltage controlled oscillators 81 and 82
Are respectively composed of LC oscillators, and based on the capacitance values C 1 and C 2 indicated by the voltage signals and the constant value inductance L inside the second and third voltage controlled oscillators 81 and 82, Signals of oscillation frequencies f 1 and f 2 as shown in equations (23) and (24) are output.

【0103】 f1=1/2π√(LC1) …(23) f2=1/2π√(LC2) …(24) ソリッドイマージョンレンズの光軸に対する傾きがない
場合には、第2及び第3の電圧制御発振器81,82の
出力信号の周波数f1,f2は互いに等しい周波数とな
る。したがって、これら周波数f1,f2が互いに等しく
なるようにソリッドイマージョンレンズの傾きを制御す
れば、該ソリッドイマージョンレンズの光軸に対する一
定方向の傾きを防止することができる。
F 1 = 1 / π√ (LC 1 ) (23) f 2 = 1 / π√ (LC 2 ) (24) If there is no inclination with respect to the optical axis of the solid immersion lens, The frequencies f 1 and f 2 of the output signals of the third voltage controlled oscillators 81 and 82 are equal to each other. Therefore, if the inclination of the solid immersion lens is controlled so that the frequencies f 1 and f 2 become equal to each other, it is possible to prevent the solid immersion lens from being inclined with respect to the optical axis in a certain direction.

【0104】第2の電圧制御発振器81の出力信号は、
基準電圧制御発振器(VCXO)89から出力される基
準周波数(すなわち動作距離が50nmのときの第2の
電圧制御発振器81の発振周波数f1に等しい周波数)
の信号と共に、第2の周波数位相比較器(PLL1)8
3に供給される。
The output signal of the second voltage controlled oscillator 81 is
A reference frequency output from a reference voltage controlled oscillator (VCXO) 89 (that is, a frequency equal to the oscillation frequency f 1 of the second voltage controlled oscillator 81 when the operating distance is 50 nm)
And the second frequency phase comparator (PLL1) 8
3 is supplied.

【0105】第2の周波数位相比較器83は、第2の電
圧制御発振器81の出力信号の周波数及び位相と基準電
圧制御発振器89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。この第2の周波数位相比較器83の出力信号は、第
1の傾き補正回路85に送られる。
The second frequency / phase comparator 83 compares the frequency and phase of the output signal of the second voltage controlled oscillator 81 with the frequency and phase of the output signal of the reference voltage controlled oscillator 89, and compares the frequency and phase of both. And outputs a signal corresponding to the error. The output signal of the second frequency / phase comparator 83 is sent to the first inclination correction circuit 85.

【0106】第3の電圧制御発振器82の出力信号は、
基準電圧制御発振器(VCXO)89から出力される基
準周波数(すなわち動作距離が50nmのときの第3の
電圧制御発振器82の発振周波数f2に等しい周波数)
の信号と共に、第3の周波数位相比較器(PLL2)8
4に供給される。
The output signal of the third voltage controlled oscillator 82 is
Reference frequency output from reference voltage controlled oscillator (VCXO) 89 (that is, frequency equal to oscillation frequency f 2 of third voltage controlled oscillator 82 when operating distance is 50 nm)
And a third frequency phase comparator (PLL2) 8
4 is supplied.

【0107】第3の周波数位相比較器84は、第3の電
圧制御発振器82の出力信号の周波数及び位相と基準電
圧制御発振器89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。この第3の周波数位相比較器84の出力信号は、第
2の傾き補正回路86に送られる。
The third frequency / phase comparator 84 compares the frequency and phase of the output signal of the third voltage controlled oscillator 82 with the frequency and phase of the output signal of the reference voltage controlled oscillator 89, and compares the frequency and phase of both. And outputs a signal corresponding to the error. The output signal of the third frequency / phase comparator 84 is sent to the second inclination correction circuit 86.

【0108】第1及び第2の傾き補正回路85,86の
出力信号は、それぞれ増幅器87,88で増幅された
後、光学ピックアップ装置1の電磁アクチュエータ5に
傾きを制御する制御信号として供給される。電磁アクチ
ュエータ5が、この制御信号に従ってレンズホルダ4の
光軸に対する傾きを制御することにより、スキューサー
ボが実現される。
The output signals of the first and second tilt correction circuits 85 and 86 are amplified by amplifiers 87 and 88, respectively, and then supplied to the electromagnetic actuator 5 of the optical pickup device 1 as control signals for controlling the tilt. . The skew servo is realized by the electromagnetic actuator 5 controlling the inclination of the lens holder 4 with respect to the optical axis according to the control signal.

【0109】なお、以上の実施の形態では、光ディスク
にレーザ光束を照射させる対物レンズの機能を持つ光学
素子と、この対物レンズと光ディスクとの間に介在され
るソリッドイマージョンレンズの機能を持つ光学素子と
して、対物レンズ及びソリッドイマージョンレンズとい
う2つのレンズを設けている。しかし、本発明に係る光
学ピックアップ装置は、このような構成に限られず、こ
れら対物レンズの機能及びソリッドイマージョンレンズ
の機能を併せ持つ単一の光学素子を有して構成されるも
のとしてもよい。
In the above embodiment, the optical element having the function of an objective lens for irradiating the optical disk with a laser beam and the optical element having the function of a solid immersion lens interposed between the objective lens and the optical disk are described. , Two lenses, an objective lens and a solid immersion lens, are provided. However, the optical pickup device according to the present invention is not limited to such a configuration, and may be configured to include a single optical element having both the function of the objective lens and the function of the solid immersion lens.

【0110】このような単一の光学素子としては、例え
ば、1998年にSPIEから発刊された『Diges
t of Optical Data Storag
e』Aspenの137〜139頁に掲載のChul
Woo Lee氏等の論文「Feasibility
study on near field optic
al memory using a catadio
ptric optical system」に記載さ
れている反射型集光素子を挙げることができる。
As such a single optical element, for example, “Diges” published by SPIE in 1998
t of Optical Data Storage
e] Chul on pages 137-139 of Aspen.
Woo Lee et al.'S paper "Feasibility"
study on near field optic
al memory using a catadio
and a reflective light-collecting element described in “Ptric optical system”.

【0111】あるいは、対物レンズの機能を持つ光学素
子とソリッドイマージョンレンズの機能を持つ光学素子
として、3つ以上の光学素子から構成されるものとして
もよく、また、ホログラム素子からなるものとしてもよ
い。
Alternatively, the optical element having the function of the objective lens and the optical element having the function of the solid immersion lens may be composed of three or more optical elements, or may be composed of the hologram element. .

【0112】また、以上の実施の形態では、本発明に係
る光学ピックアップ装置を、記録媒体として相変化形の
光ディスクを用いる記録再生装置において使用されるも
のとして構成しているが、本発明に係る光学ピックアッ
プ装置は、光磁気ディスクを記録媒体として用いる記録
再生装置や、記録媒体からの情報信号の再生のみを行う
再生装置や、例えば光カードの如き光ディスク以外の光
学記録媒体を記録媒体として用いる記録再生装置におい
て使用されるものとして構成してもよい。
In the above embodiment, the optical pickup device according to the present invention is configured to be used in a recording / reproducing device using a phase-change optical disk as a recording medium. An optical pickup device is a recording / reproducing device that uses a magneto-optical disk as a recording medium, a reproducing device that only reproduces an information signal from the recording medium, or a recording device that uses an optical recording medium other than an optical disk such as an optical card as a recording medium. It may be configured to be used in a playback device.

【0113】[0113]

【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学ピック
アップ装置は、ソリッドイマージョンレンズを備えて構
成され光源から発せられた光束を光学記録媒体に収束さ
せて照射する光学手段と、ソリッドイマージョンレンズ
の光学記録媒体に対向する対向面上に設けられた複数の
導電性部と、これら複数の導電性部と記録媒体が有する
導電性部との間の各静電容量を検出する静電容量検出手
段と、この静電容量検出手段による検出結果に基づいて
光学手段の光軸に対する傾きを検出する傾き検出手段と
を備えている。
As described above, the optical pickup device according to the present invention is provided with the solid immersion lens, the optical means for converging and irradiating the light beam emitted from the light source to the optical recording medium, and the solid immersion lens. Capacitance detection for detecting a plurality of conductive portions provided on a facing surface facing an optical recording medium, and detecting respective capacitances between the plurality of conductive portions and a conductive portion of the recording medium Means, and inclination detecting means for detecting an inclination of the optical means with respect to the optical axis based on the detection result by the capacitance detecting means.

【0114】したがって、本発明は、ソリッドイマージ
ョンレンズを用いることにより光学手段の開口数を大き
くすることができ、かつ、ソリッドイマージョンレンズ
の傾きを高精度に制御することができる光学ピックアッ
プ装置を提供することができるものである。
Therefore, the present invention provides an optical pickup device which can increase the numerical aperture of the optical means by using a solid immersion lens and can control the inclination of the solid immersion lens with high precision. Is what you can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示
す縦断面側面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing a configuration of an optical pickup device according to the present invention.

【図2】上記光学ピックアップ装置の光学手段を構成す
るソリッドイマージョンレンズの構成を示す側面図であ
る。
FIG. 2 is a side view showing a configuration of a solid immersion lens constituting an optical unit of the optical pickup device.

【図3】上記ソリッドイマージョンレンズの底面部の構
成を示す底面図である。
FIG. 3 is a bottom view showing a configuration of a bottom portion of the solid immersion lens.

【図4】上記光学ピックアップ装置を用いた記録再生装
置のフォーカスサーボ信号及びトラッキングサーボ信号
処理系の構成例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a focus servo signal and tracking servo signal processing system of a recording / reproducing apparatus using the optical pickup device.

【図5】光ディスクにおけるランド部及びグループ部の
構成を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a land portion and a group portion on the optical disc.

【図6】上記光学ピックアップ装置を用いた記録再生装
置のスキューサーボ信号処理系の構成例を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a skew servo signal processing system of a recording / reproducing apparatus using the optical pickup device.

【図7】上記光学ピックアップ装置の全体の構成を示す
側面図である。
FIG. 7 is a side view showing the overall configuration of the optical pickup device.

【図8】上記光学ピックアップ装置の光検出器上の受光
素子の配置を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing an arrangement of light receiving elements on a photodetector of the optical pickup device.

【図9】上記ソリッドイマージョンレンズの底面部の構
成の他の形態(膜を3等分割したもの)を示す底面図で
ある。
FIG. 9 is a bottom view showing another embodiment (three divided films) of the configuration of the bottom part of the solid immersion lens.

【図10】上記ソリッドイマージョンレンズの底面部の
構成を図9に示すものとした場合のスキューサーボ信号
処理系の構成例を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a skew servo signal processing system when the configuration of the bottom portion of the solid immersion lens is as shown in FIG. 9;

【図11】上記ソリッドイマージョンレンズの底面部の
構成の他の形態(膜を3分割したもの)を示す底面図で
ある。
FIG. 11 is a bottom view showing another embodiment (three divided films) of the configuration of the bottom part of the solid immersion lens.

【図12】上記ソリッドイマージョンレンズの底面部の
構成の他の形態(膜を2等分割したもの)を示す底面図
である。
FIG. 12 is a bottom view showing another embodiment of the configuration of the bottom portion of the solid immersion lens (a film obtained by dividing the film into two equal parts).

【図13】ソリッドイマージョンレンズによる開口数の
増大の原理を示す側面図である。
FIG. 13 is a side view showing the principle of increasing the numerical aperture by a solid immersion lens.

【図14】開口数が1を超えるときの光ディスク上での
レーザビームの強度分布を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing the intensity distribution of a laser beam on an optical disk when the numerical aperture exceeds 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学ピックアップ装置、2 対物レンズ、3 ソリ
ッドイマージョンレンズ、3a (ソリッドイマージョ
ンレンズの底面の)中央部、3b (ソリッドイマージ
ョンレンズの底面の)周辺部、4 レンズホルダ、5
電磁アクチュエータ、5a フォーカスアクチュエー
タ、5b トラッキングアクチュエータ、6 アルミニ
ウム膜、11 スピンドルモータ、13 電圧制御発振
器(VCO)、14 電圧制御発振器(VCXO)、1
5 フェーズロックドループ(PLL)、16,20
位相補償回路、17,21 増幅器、18 ヘッドアン
プ、19 トラッキングマトリクス回路、22 信号処
理回路(CPU)、23 オートパワーコントロール
(APC)回路、31 半導体レーザ、32 コリメー
タレンズ、33 回折格子、34 1/2波長板、35
偏光ビームスプリッタ、36 1/4波長板、37,
39 集光レンズ、38,40 光検出器、38A〜3
8H 受光素子(フォトダイオード)、51 光ディス
Reference Signs List 1 optical pickup device, 2 objective lens, 3 solid immersion lens, 3a central part (on bottom surface of solid immersion lens), 3b peripheral part (on bottom surface of solid immersion lens), 4 lens holder, 5 lens holder
Electromagnetic actuator, 5a focus actuator, 5b tracking actuator, 6 aluminum film, 11 spindle motor, 13 voltage controlled oscillator (VCO), 14 voltage controlled oscillator (VCXO), 1
5 Phase locked loop (PLL), 16, 20
Phase compensation circuit, 17, 21 amplifier, 18 head amplifier, 19 tracking matrix circuit, 22 signal processing circuit (CPU), 23 auto power control (APC) circuit, 31 semiconductor laser, 32 collimator lens, 33 diffraction grating, 341 / 2 wavelength plate, 35
Polarizing beam splitter, 36 1/4 wavelength plate, 37,
39 condenser lens, 38, 40 photodetector, 38A-3
8H light receiving element (photodiode), 51 optical disk

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 裕児 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 山本 健二 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 大里 潔 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5D118 AA06 BA01 CD04 CD15 CF27 DC02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroji Kuroda 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Kenji Yamamoto 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Kiyoshi Osato 6-7-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation F-term (reference) 5D118 AA06 BA01 CD04 CD15 CF27 DC02

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、 ソリッドイマージョンレンズを備えて構成され、上記光
源から発せられた光束を光学記録媒体に収束させて照射
する光学手段と、 上記ソリッドイマージョンレンズの光学記録媒体に対向
する対向面上に設けられた複数の導電性部と、 上記複数の導電性部と上記記録媒体が有する導電性部と
の間の各静電容量を検出する静電容量検出手段と、 上記静電容量検出手段による検出結果に基づき、上記光
学手段の光軸に対する傾きを検出する傾き検出手段とを
備えたことを特徴とする光学ピックアップ装置。
1. An optical means comprising a light source and a solid immersion lens, for converging and irradiating a light beam emitted from the light source onto an optical recording medium, and opposing the solid immersion lens to the optical recording medium. A plurality of conductive portions provided on a surface; capacitance detection means for detecting each capacitance between the plurality of conductive portions and the conductive portion of the recording medium; An optical pickup device comprising: a tilt detection unit that detects a tilt of the optical unit with respect to the optical axis based on a detection result by the detection unit.
【請求項2】 静電容量検出手段による検出結果に基づ
き、光学手段の最も記録媒体側の面と該記録媒体の表面
との間の動作距離を検出する動作距離検出手段を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の光学ピックアップ装
置。
2. An operating distance detecting means for detecting an operating distance between a surface of the optical means closest to the recording medium and a surface of the recording medium based on a detection result by the capacitance detecting means. The optical pickup device according to claim 1, wherein
【請求項3】 傾き検出手段による検出結果に基づき、
光学手段の傾きを制御する傾き制御手段を備えているこ
とを特徴とする請求項1記載の光学ピックアップ装置。
3. Based on the detection result by the inclination detecting means,
2. The optical pickup device according to claim 1, further comprising a tilt control unit for controlling a tilt of the optical unit.
【請求項4】 静電容量検出手段による検出結果に基づ
き、光学手段の最も記録媒体側の面と該記録媒体の表面
との間の動作距離を検出する動作距離検出手段と、 上記動作距離検出手段による検出結果に基づき、動作距
離を制御する動作距離制御手段とを備えていることを特
徴とする請求項3記載の光学ピックアップ装置。
4. An operating distance detecting means for detecting an operating distance between a surface of the optical means closest to the recording medium and a surface of the recording medium, based on a detection result by the electrostatic capacity detecting means; 4. The optical pickup device according to claim 3, further comprising an operation distance control unit that controls an operation distance based on a detection result by the unit.
【請求項5】 ソリッドイマージョンレンズのうち光学
記録媒体に対向する面は、中央部が突起していると共に
その周辺部が平面であり、該周辺部に導電性の素材から
成る複数の領域に分割された膜である複数の導電性部が
形成されていることを特徴とする請求項1記載の光学ピ
ックアップ装置。
5. A surface of the solid immersion lens facing the optical recording medium has a central portion protruding and a peripheral portion flat, and the peripheral portion is divided into a plurality of regions made of a conductive material. 2. The optical pickup device according to claim 1, wherein a plurality of conductive portions, which are formed films, are formed.
【請求項6】 複数の導電性部は、導電性の素材から成
る3つの領域に分割された膜であることを特徴とする請
求項5記載の光学ピックアップ装置。
6. The optical pickup device according to claim 5, wherein the plurality of conductive portions are films divided into three regions made of a conductive material.
【請求項7】 複数の導電性部は、導電性の素材から成
る4つの領域に分割された膜であることを特徴とする請
求項5記載の光学ピックアップ装置。
7. The optical pickup device according to claim 5, wherein the plurality of conductive portions are films divided into four regions made of a conductive material.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004596A (en) * 2004-05-18 2006-01-05 Sony Corp Optical pickup device, optical recording/reproducing apparatus and gap detection method

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