JP2004171695A - Optical head system and optical information recording/reproducing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ヘッド装置、及び、光学的情報記録・再生装置に関し、更に詳しくは、記録密度が相互に異なる複数の光記録媒体の記録・再生(記録及び再生、記録又は再生)を行う光ヘッド装置、及び、光学的情報記録・再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年では、光記録媒体にレーザ光を照射して情報を記録・再生する光学的情報記録・再生装置が広く普及し、使用される光記録媒体の種類(規格)も増えてきている。図6は、一般的な光学的情報記録・再生装置で使用される光ヘッド装置の構成を示している。半導体レーザ9からの出射光は、コリメータレンズ10で平行光となって、P偏光を透過する偏光ビームスプリッタ11に入射する。偏光ビームスプリッタ11を透過した光束は、1/4波長板12に入射し、直線偏光から円偏光に変換される。円偏光となった半導体レーザ9からの光束は、対物レンズ3によって集光され、光記録媒体である光ディスク4上に光スポットを形成する。
【0003】
光ディスク4で反射した光束は、半導体レーザ9からの光束とは逆向きに対物レンズ3を透過し、1/4波長板12によって円偏光から直線偏光に変換される。この直線偏光の偏光方向は、半導体レーザ9からの光束の偏光方向と直交した向き(S偏光)となる。S偏光となった光ディスク4からの反射光束は、偏光ビームスプリッタ11で反射し、円筒レンズ13、及び、レンズ14を透過して光検出器15上に光スポットを形成する。光検出器15では、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、及び、RF信号(再生信号)が得られる。対物レンズ3は、図示しないアクチュエータによって駆動可能であり、光検出器15からの誤差信号に基づいて、光軸方向(フォーカス方向)及び光ディスク4の半径方向(ラジアル方向)に駆動される。
【0004】
図7(a)、(b)は、一般的な対物レンズの断面形状を示し、同図(a)は面間のディセンタが生じた対物レンズ3の様子を示し、同図(b)は面間のチルトが生じた対物レンズ3の様子を示している。また、同図(c)は、面間のディセンタ又はチルトの量と、それにより生じるコマ収差との関係をグラフとして示している。一般に、対物レンズ3は、同図(a)、(b)に示すように、光軸方向に対向する2つの面(第1面(16)、及び、第2面(17))を有し、対物レンズ3には、製造誤差等により、第1面(16)及び第2面(17)の中心が光軸と垂直な方向にずれるディセンタ(同図(a))や、第1面(16)及び第2面(17)の少なくとも一方の法線方向が光軸方向と異なる方向に傾くチルト(同図(b))が生じる。
【0005】
半導体レーザ9からの光束、又は、光ディスク4からの反射光束は、第1面(16)及び第2面(17)を光軸方向に通過する。このとき、図7(a)又は(b)に示すように、対物レンズ3の第1面(16)及び第2面(17)の間にディセンタやチルトが生じていると、対物レンズ3を透過する光束には、ディセンタやチルトが生じている方向にコマ収差が発生する。コマ収差の発生量は、同図(c)に示すように、第1面(16)及び第2面(17)の中心間の距離(面間ディセンタ量)や、光軸からの傾き角(面間チルト量)に比例して大きくなる。コマ収差が発生すると、光ディスク4上に形成される集光スポットの形状が乱れ、光ディスク4に対する記録・再生特性が悪化する。
【0006】
ここで、図8(a)は、対物レンズ203の光軸方向と、光ディスク204の記録面に垂直な方向との傾きを示し、同図(b)は、対物レンズ203の傾きの量とコマ収差との関係を示している。対物レンズ203に面間のディセンタやチルトが生じていなければ、対物レンズ203の光軸方向と、光ディスク204の記録面に垂直な方向との傾き(レンズチルト量)を「0」にするように対物レンズ203を配置した場合には、コマ収差は発生しない。対物レンズ203を、同図(a)に示すように光ディスク204の記録面に垂直な方向に対して傾けて配置すると、コマ収差が発生し、そのコマ収差は、同図(b)に示すように、レンズチルト量に比例して大きくなる。
【0007】
図9は、対物レンズ3の面間のディセンタ又はチルト量と、それに起因して発生するコマ収差を打ち消すためのレンズチルト量との関係を示している。対物レンズ3に、図7(a)、(b)に示すように、面間のディセンタやチルトが生じているときには、対物レンズ3全体をアクチュエータと一体に、面間のディセンタやチルトがある方向(コマ収差発生方向)へ所定角度だけ傾けて配置する。これにより、光学的情報記録・再生装置では、対物レンズ3の面間のディセンタやチルトにより発生するコマ収差が打ち消され、光ディスク4の良好な記録・再生が可能となる。図7(c)に示すように、面間のディセンタ又はチルト量に比例して、それに起因して発生するコマ収差が大きくなり、図8(b)に示すように、レンズチルト量に比例してコマ収差が大きくなる。このため、面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差を打ち消すためのレンズチルト量は、図9に示すように、面間のディセンタ又はチルト量に比例して大きくなる。
【0008】
図10(a)は、光ディスク204の記録面と、対物レンズ203の光軸に垂直な方向との傾きを示し、同図(b)は、光ディスク204の傾きの量とコマ収差との関係を示している。同図(a)に示すように、光ディスク204の記録面が、対物レンズ203の光軸に垂直な方向(基準面の方向)から傾くと、光ディスク204の傾き(ディスクチルト)に起因するコマ収差が発生する。ディスクチルトの量と、コマ収差との関係は、同図(b)に示すように比例関係となる。ディスクチルト量が大きいと、それにより発生するコマ収差が大きくなり、光ディスク204の記録や再生に支障が生じる。光学的情報記録・再生装置では、対物レンズ203のレンズアクチュエータを駆動し、対物レンズ203の傾きを変化させる構成を採用することで、ディスクチルトに起因するコマ収差を補正することができる。
【0009】
ところで、光学的情報記録・再生装置で記録・再生される光記録媒体としては、使用レーザ波長や記録容量が異なる複数種類の規格が提唱されている。一般に、光学的情報記録・再生装置における記録密度は、光ヘッド装置が光記録媒体上に形成する集光スポットの径の2乗に反比例する。言い換えれば、集光スポットの径が小さいほど記録密度は高くなる。集光スポットの径は光ヘッド装置における光源の波長に比例し、対物レンズの開口数に反比例する。つまり、光源の波長が短く対物レンズの開口数が高いほど集光スポットの径は小さくなり、密度の高い記録が可能となる。
【0010】
一方、光記録媒体の傾きにより発生するコマ収差は光源の波長に反比例し、対物レンズの開口数の3乗、及び、光記録媒体の保護層の厚さに比例する。このため、光記録媒体の保護層の厚さが同じ場合には、光源の波長が短く、対物レンズの開口数が高いほど記録・再生特性に対する光記録媒体の傾きのマージンは狭くなる。記録密度を高めるために光源の波長を短くし、対物レンズの開口数を高くした光学的情報記録・再生装置では、記録・再生特性に対する光記録媒体の傾きのマージンを確保するために、光記録媒体の保護層の厚さを薄くしている。
【0011】
例えば、容量650MBのCD(コンパクトディスク)規格では、光源の波長は780nm、対物レンズの開口数は0.45、ディスクの保護層の厚さは1.2mmであるが、容量4.7GBのDVD(ディジタルバーサタイルディスク)規格では、光源の波長は650nm、対物レンズの開口数は0.6、ディスクの保護層の厚さは0.6mmであり、保護層の厚さが半分になっている。更に、最近提案された容量23.3GBのBrD(ブルーレイディスク)規格では、光源の波長は405nm、対物レンズの開口数は0.85、ディスクの保護層の厚さは0.1mmであり、保護層の厚さが更に薄くなる。
【0012】
近年、BrD規格や、DVD規格、CD規格など、使用レーザ波長や記録密度が異なる複数種類の光記録媒体を、同じ光学的情報記録・再生装置を用いて記録・再生する技術が提案されている。このような光学的情報記録・再生装置で、同じ対物レンズを用いて、記録密度が異なる複数種類の光記録媒体の記録・再生を行う場合には、何れの記録媒体の記録・再生についても、コマ収差が精度よく補正されている必要がある。
【0013】
複数種類の光記録媒体の記録・再生を同じ装置で行う技術として、特開2001−243651号公報には、波長が短い方の光源を対物レンズの中心軸に合わせて配置し、波長が長い方の光源に対して対物レンズのコマ収差を補正することで、何れの光記録媒体についても良好な記録・再生が可能となる技術が記載されている。この技術では、波長が長い方の光源が対物レンズの中心軸の外に配置されることになり、それに起因して非点収差が発生するが、その非点収差は、記録密度が低い、長波長光源で記録・再生される光記録媒体に対しては大きな問題とならないため、記録密度が異なる複数種類の光記録媒体の良好な記録・再生が可能となる。
【0014】
【特許文献1】
特開2001−243651号公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光学的情報記録・再生装置が複数種類の光記録媒体の記録・再生を行う場合についても、対物レンズの面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差を補正する必要がある。この場合、対物レンズを面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差の発生方向に傾けることで、コマ収差が補正できるものの、その傾きの量は、以下に示すように、使用光源波長や、対物レンズの開口数、保護層の厚さによって異なる。
【0016】
図11は、対物レンズの面間のディセンタ又はチルトと、それにより発生するコマ収差を打ち消すためのレンズチルトとの関係を示している。グラフ(a)はBrD規格の光記録媒体を使用する場合についての、面間のディセンタやチルトにより生じるコマ収差を補正するためのレンズチルト量を示している。また、グラフ(b)はDVD規格の光記録媒体を使用する場合についてのレンズチルト量を示し、グラフ(c)はCD規格の光記録媒体を使用する場合についてのレンズチルト量を示している。対物レンズの面間のディセンタやチルトにより発生するコマ収差は、光源の波長に反比例し、対物レンズの開口数の3乗に比例する。また、レンズチルトにより変化するコマ収差は光源の波長に反比例し、対物レンズの開口数の3乗及び光記録媒体の保護層の厚さに比例する。
【0017】
図11に示すように、対物レンズの面間のディセンタ又はチルトの量が同じ場合には、それに起因して発生するコマ収差を打ち消すためのレンズチルトの量は、光記録媒体の保護層の厚さが厚いほど小さくなる。このことは、特定種類の光記録媒体に対し、対物レンズの面間のディセンタやチルトにより発生するコマ収差を打ち消すように対物レンズを傾けると、別の種類の光記録媒体に対しては、面間のディセンタやチルトにより発生するコマ収差が打ち消されずに残留することを意味する。残留するコマ収差は、光記録媒体の傾きにより発生するコマ収差に加算されるため、記録・再生特性に対する光記録媒体の傾きのマージンはその分だけ狭くなり、記録や再生を正しく行うことができなくなる恐れがある。
【0018】
本発明は、上記課題を解決し、特定種類の光記録媒体に対し、対物レンズの面間のディセンタやチルトにより発生するコマ収差を打ち消すように対物レンズを傾けた場合であっても、複数種類の光記録媒体に対して記録や再生を良好に行うことができる光ヘッド装置、及び、光学的情報記録・再生装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の光ヘッド装置は、光源と、該光源からの出射光を光記録媒体に集光する対物レンズを有し、複数種類の光記録媒体に対して記録又は再生を行う光ヘッド装置において、前記対物レンズは、コマ収差発生方向が特定の方向とほぼ一致するように設置されていることを特徴とする。
【0020】
また、本発明の光学的情報記録・再生装置は、光源と、該光源からの出射光を光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光源を発光させる光源駆動回路とを有し、複数種類の光記録媒体に対して記録又は再生を行う光学的情報記録・再生装置において、前記対物レンズは、コマ収差発生方向が特定の方向とほぼ一致するように設置されていることを特徴とする。
【0021】
本発明の光ヘッド装置では、記録特性や再生特性に対する光記録媒体の傾きのマージンに余裕がある特定の方向と、対物レンズのコマ収差発生方向とが一致するように、対物レンズを配置する。このため、対物レンズの面間にディセンタやチルトが生じており、それにより発生するコマ収差が、光記録媒体の傾きに起因するコマ収差に加えられても、光記録媒体の記録特性や再生特性に与える影響が低く抑えられる。このため、上記本発明の光ヘッド装置を搭載する光学的情報記録・再生装置では、複数種類の何れの光記録媒体についても、良好な記録や再生が可能となる。
【0022】
本発明の光ヘッド装置では、前記光源を、前記複数種類の光記録媒体に対応した複数の光源で構成することができ、本発明の光学的情報記録・再生装置では、前記光源を、前記複数種類の光記録媒体に対応した複数の光源として構成し、前記光源駆動回路を、前記複数の光源に対応した複数の光源駆動回路として構成することができる。光ヘッド装置は、異なる記録密度の光記録媒体に対応して、波長が異なる複数の光源を備えることができ、光学的情報記録・再生装置は、光源を駆動するための光源駆動回路を、複数の光源のそれぞれに対応して備えることができる。
【0023】
本発明の光ヘッド装置では、前記特定の方向のコマ収差を変化させるコマ収差変化手段を更に有することが好ましく、本発明の光学的情報記録・再生装置では、前記特定の方向のコマ収差を変化させるコマ収差変化手段と、該コマ収差変化手段を駆動する駆動手段とを更に有することが好ましい。この場合、コマ収差変化手段は、その駆動手段によって、光記録媒体の種類に応じて、残留する対物レンズのコマ収差を打ち消すように、光記録媒体の接線方向又は半径方向における対物レンズの傾きを変化させる。これにより、何れの種類の光記録媒体についても、残留するコマ収差を動的に打ち消すことができる。
【0024】
本発明の光ヘッド装置及び光学的情報記録・再生装置では、前記特定の方向を、前記光記録媒体の接線方向とすることができる。複数種類の光記録媒体のうち、何れか一の光記録媒体に対して、対物レンズのコマ収差が打ち消されるように対物レンズを傾けて配置した場合には、その他の種類の光記録媒体では、使用光源波長や保護層の厚さの違いにより、光記録媒体の接線方向(タンジェンシャル方向)にコマ収差が残留する。しかし、光記録媒体の接線方向では、光記録媒体の傾きの変動が少ないため、傾きに対するマージンが大きく、他の種類の光記録媒体に対して残留するコマ収差は問題とならない。このため、複数種類の何れの光記録媒体についても、良好な記録や再生が可能となる。
【0025】
本発明の光ヘッド装置及び光学的情報記録・再生装置では、上記に代えて、前記特定の方向を、前記光記録媒体の半径方向とすることができる。複数種類の光記録媒体のうち、何れか一の光記録媒体に対して対物レンズのコマ収差が打ち消されるように対物レンズを傾けて配置した場合には、その他の種類の光記録媒体では、使用光源波長や保護層の厚さの違いにより、光記録媒体の半径方向(ラジアル方向)にコマ収差が残留する。しかし、例えば、光学的情報記録・再生装置が、光記録媒体の傾きを検出して対物レンズのラジアル方向の傾きを制御するラジアルチルト機構によって、光記録媒体の傾きの影響を低減するときには、光記録媒体の半径方向の傾きに対するマージンが広がり、他の種類の光記録媒体に対して残留するコマ収差は問題とならない。このため、複数種類の何れの光記録媒体についても、良好な記録や再生が可能となる。
【0026】
本発明の光ヘッド装置及び光学的情報記録・再生装置では、前記対物レンズには、前記コマ収差発生方向を示すマーキング部が形成されていることが好ましい。この場合には、対物レンズのコマ収差発生方向が容易に視認でき、光ヘッド装置への搭載が容易となる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態例に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態例の光ヘッド装置の構成を示している。この光ヘッド装置100Aは、記録密度が相互に異なる光ディスク4b、4cを記録・再生(記録及び再生、記録又は再生)し、一方の光ディスク4bを記録・再生するための光学系1b、他方の光ディスク4cを記録・再生するための光学系1c、光学系1bと光学系1cとを分離するための干渉フィルタ2b、及び、光学系1b、1cの双方に共通の対物レンズ3aを備える。一方の光ディスク4bは、記録密度が高い光ディスクとして構成され、例えば、保護層の厚さが0.6mmのDVD規格の光ディスクとして構成される。他方の光ディスク4cは、記録密度が低い光ディスクとして構成され、例えば、保護層の厚さが1.2mmのCD規格の光ディスクとして構成される。
【0028】
光ヘッド装置100Aは、記録・再生の対象となる光ディスクの種類に応じて、光学系1b、1cの何れか一方を活性化する。光学系1b、1cは、それぞれ、図6に示す一般的な光学系1と同様であり、対象とする光ディスク4b、4cの記録・再生に使用する波長の半導体レーザ9、コリメータレンズ10、偏光ビームスプリッタ11、1/4波長板12、円筒レンズ13、レンズ14、及び、光ディスクからの反射光を受光する光検出器15を備える。例えば、一方の光ディスク4bがDVD規格の光ディスクであれば、一方の光学系1bは、波長が650nmの半導体レーザを備え、他方の光ディスク4cがCD規格の光ディスクであれば、他方の光学系1cは、波長が780nmの半導体レーザを備える。
【0029】
各光学系1b、1cの半導体レーザ9から出射した光束は、それぞれ、コリメータレンズ10で平行光化され、偏光ビームスプリッタ11にP偏光として入射してほぼ完全に透過し、1/4波長板12を透過して直線偏光から円偏光に変換されて、干渉フィルタ2bに入射する。干渉フィルタ2bは、一方の光学系1bの半導体レーザからの光束、例えば波長650nmの光束を透過し、他方の光学系1cの半導体レーザからの光束、例えば波長780nmの光束を反射する。
【0030】
一方の光学系1b内の半導体レーザから出射した光束は、干渉フィルタ2bを透過し、対物レンズ3aにより一方の光ディスク4b上に集光スポットを形成する。一方の光ディスク4bからの反射光は、対物レンズ3aを半導体レーザからの出射光に対して逆向きに透過し、干渉フィルタ2bを透過して、一方の光学系1bに入射する。他方の光学系1c内の半導体レーザから出射した光束は、干渉フィルタ2bで反射して向きを変え、対物レンズ3aにより他方の光ディスク4c上に集光スポットを形成する。他方の光ディスク4cからの反射光は、対物レンズ3aを半導体レーザからの出射光に対して逆向きに透過し、干渉フィルタ2bで反射して向きを変え、他方の光学系1cに入射する。
【0031】
光学系1b、1cに入射した光ディスク4b又は4cからの反射光は、それぞれ、1/4波長板12を透過して円偏光から、半導体レーザからの出射光の偏光方向とは直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ11にS偏光として入射してほぼ完全に反射し、円筒レンズ13、レンズ14を透過して光検出器15で受光される。各光学系1b、1c内の光検出器15では、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号及びRF信号が得られる。対物レンズ3aは、フォーカス誤差信号や、トラック誤差信号に基づいて、図示しないアクチュエータにより、光軸方向(フォーカス方向)及び光ディスク4b、4cの半径方向(ラジアル方向)に駆動される。
【0032】
対物レンズ3aとしては、例えば「オプティカル・デザイン・アンド・ファブリケーション2000プロシーディングズ」の第93頁〜第96頁に記載されているような、回折・屈折複合レンズが用いられる。対物レンズ3aは、光ディスク4b、4cの双方に対してバランス良く設計され、例えば対物レンズ3aの波長650nm、780nmの光に対する開口数は、それぞれ0.6、0.45となるように設計される。
【0033】
図2は、対物レンズ3aを光ディスク側から見た平面図として示している。対物レンズ3aの面間にディセンタやチルトが生じている場合、対物レンズ3aの収差を干渉計で測定すると、同図(a)、(b)中に示すような、S字状の干渉縞が観測される。例えば、観測されるS字状の干渉縞が、同図(a)に示すように、上下方向に見てS字状になっているときには、面間のディセンタやチルトが生じている方向(コマ収差発生方向)は、同図(a)中に矢印で示す上下方向となる。対物レンズ3aには、コマ収差発生方向が視認できるように、コマ収差発生方向の一方にマーキング部5を形成することができる。
【0034】
対物レンズ3aは、図2(a)に示すように、光ディスク4b、4cの接線方向(タンジェンシャル方向)と、コマ収差発生方向とが平行になる向きで、アクチュエータに搭載される、或いは、同図(b)に示すように、光ディスク4b、4cの半径方向(ラジアル方向)と、コマ収差発生方向とが平行になる向きでアクチュエータに搭載される。このとき、対物レンズ3aにマーキング部5が形成されていると、アクチュエータへの搭載が容易となる。
【0035】
一般に、光ディスクは、その断面が上に凸又は下に凸の形状に反っている。このため、光ディスクの半径方向の傾きは、光ディスクの内周部と外周部とで変動が大きいが、光ディスクの接線方向の傾きの変動は比較的小さい。一方、記録・再生特性に対する光ディスクの傾きのマージンは、対物レンズにコマ収差が残留していない場合には、光ディスクの半径方向と接線方向とで同程度である。従って、光ディスクの傾きのマージンは、半径方向には光ディスクが傾く分だけ余裕がないが、接線方向には余裕があるといえる。
【0036】
図2(a)に示すように、コマ収差発生方向と光ディスクの接線方向とが平行になるように対物レンズ3aを搭載する場合には、光ディスクの半径方向にはコマ収差が生じないため、記録密度が相互に異なる光ディスク4b、4cの何れについても、半径方向にはコマ収差が残留しない。このため、光ディスク4b、4cの半径方向の傾きの変動が大きく、傾きに対するマージンに余裕がない場合であっても、光ディスクの半径方向では、残留するコマ収差によって更にマージンが狭まることがなく、記録・再生特性に支障が生じない。このとき、対物レンズ3aを、アクチュエータと一体に、記録密度が高い方の光ディスク4bを記録・再生する際に、面間のディセンタやチルトに起因して発生するコマ収差が打ち消されるように、光ディスクの接線方向に傾けて、光ヘッド装置100Aに搭載する。
【0037】
光ディスクの接線方向では、記録密度が高い方の光ディスク4bに対してコマ収差が発生しないように対物レンズ3aが傾けて搭載されるため、記録密度が低い方の光ディスク4cに対しては、使用レーザ波長や保護層の厚さの違いにより、コマ収差が打ち消されずに残留する。この残留するコマ収差は、光ディスク4cの傾きに起因して発生するコマ収差に加算されるため、光ディスク4cの接線方向の傾きのマージンはその分だけ狭くなる。しかしながら、光ディスクの接線方向では傾きの変動が小さく元のマージンに余裕があるため、光ディスク4cの記録・再生には支障が生じない。
【0038】
上記とは逆に、対物レンズ3aを、記録密度が低い方の光ディスク4cを記録・再生する際に、面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差が打ち消されるように、光ディスクの接線方向に傾けて配置することもできる。この場合、記録密度が高い方の光ディスク4bに対しては、接線方向にコマ収差が残留するが、上記と同様な理由により、光ディスクの接線方向では傾きの変動が小さく元のマージンに余裕があるため、光ディスク4bの記録・再生には支障が生じない。
【0039】
図2(b)に示すように、コマ収差発生方向と光ディスクの半径方向とが平行になるように対物レンズ3aを搭載するときには、光ディスクの接線方向にはコマ収差が生じないため、記録密度が相互に異なる光ディスク4b、4cの何れについても、接線方向にはコマ収差が残留しない。このとき、対物レンズ3aを、アクチュエータと一体に、記録密度が高い方の光ディスク4bを記録・再生する際に、面間のディセンタやチルトに起因して発生するコマ収差が打ち消されるように、光ディスクの半径方向に傾けて、光ヘッド装置100Aに搭載する。
【0040】
光ディスクの半径方向では、記録密度が高い方の光ディスク4bに対してコマ収差が発生しないように対物レンズ3aが傾けて搭載されるため、記録密度が低い方の光ディスク4cに対しては、使用レーザ波長や保護層の厚さの違いにより、コマ収差が打ち消されずに残留する。この残留するコマ収差は、光ディスク4cの傾きに起因して発生するコマ収差に加算されるため、光ディスク4cの半径方向の傾きのマージンはその分だけ更に狭くなる。
【0041】
ここで、例えば、光ヘッド装置100Aが、光ディスク4b、4cの半径方向の傾きに基づいて対物レンズ3aを光ディスクの半径方向に傾けるラジアルチルト制御を行う場合には、光ディスクの傾きに起因するコマ収差が減少して、半径方向の傾きのマージンが大きくなる。ラジアルチルト制御では、チルトセンサ等により検出した光ディスク4b、4cの半径方向の傾きに応じて、アクチュエータが、対物レンズ3aを光ディスクの半径方向に傾け、光ディスクの傾きに起因するコマ収差を補正して、半径方向の傾きのマージンに余裕を持たせる。
【0042】
ラジアルチルト制御により、光ディスクの傾きに伴うコマ収差を補正すると共に、対象とする光ディスクの種類(使用レーザ波長や、対物レンズ開口数、保護層の厚さ)に応じた補正量で対物レンズ3aの傾き角を更に制御して、複数種類の光ディスクについて、面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差をそれぞれ補正することができる。この場合には、記録密度が相互に異なる光ディスク4b、4cの何れについてもコマ収差を動的に打ち消すことができ、残留するコマ収差によって、光ディスク4cの記録・再生には支障が生じない。
【0043】
上記とは逆に、対物レンズ3aを、記録密度が低い方の光ディスク4cを記録・再生する際に、面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差が打ち消されるように、光ディスクの半径方向に傾けて配置することもできる。この場合、記録密度が高い方の光ディスク4bに対しては、半径方向にコマ収差が残留するが、上記と同様な理由により、光ディスクの半径方向のマージンを広げることができ、光ディスク4bの記録・再生には支障が生じない。
【0044】
図3は、図1の光ヘッド装置100Aを搭載する光学的情報記録・再生装置の構成を示している。光学的情報記録・再生装置101Aは、光ヘッド装置100Aと、光学系1b、1cをそれぞれ駆動する光学系駆動回路7b、7cと、対物レンズ駆動回路8とを備える。一方の光学系駆動回路7bは、光ディスク4bの記録・再生に際して一方の光学系1bを駆動し、光学系1b内の半導体レーザを発光させる。他方の光学系駆動回路7cは、光ディスク4cの記録・再生に際して他方の光学系1cを駆動し、光学系1c内の半導体レーザを発光させる。光学系駆動回路7b、7cは、記録・再生の対象となる光ディスクに応じて何れか1つが活性化される。
【0045】
対物レンズ駆動回路8は、対物レンズ3aを駆動するための図示しないアクチュエータを駆動し、フォーカス誤差信号やトラック誤差信号に基づいて、対物レンズ3aを、光軸方向及び光ディスク4b、4cの半径方向に移動させる。また、光ヘッド装置100Aがラジアルチルト制御を行う場合には、更に、光ディスク4b、4cの傾きを検出する図示しないチルトセンサの傾き検出値に基づいて、対物レンズ3aの光ディスク半径方向の傾きを制御する。ラジアルチルト制御により対物レンズ3aの光ディスク半径方向の傾きを制御し、対物レンズ3aをコマ収差発生方向と光ディスクの半径方向とが平行になるように搭載する場合には、光ディスクの種類に応じた補正量で、対物レンズ3aの光ディスク半径方向の傾きを更に制御し、対物レンズ3aの面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差を補正することができる。
【0046】
本実施形態例では、対物レンズ3aを、コマ収差発生方向が光ディスクの接線方向と平行になるように、或いは、光ディスクの半径方向と平行となるように、アクチュエータ上に搭載する。対物レンズ3aをこのように搭載することで、面間のディセンタやチルトに起因して発生するコマ収差の発生方向を、特定の方向に限定することができる。このとき、一の種類の光ディスクに対してコマ収差を打ち消すように対物レンズを傾けると、その他の種類の光ディスクに対してはコマ収差が残留し、光ディスクの特定方向の傾きのマージンが、残留するコマ収差の分だけ狭くなるが、特定の方向に関しては、元のマージンに余裕がある、或いは、マージンを広げることができるため、対物レンズ3aの面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差の残留は問題とならない。
【0047】
例えば、コマ収差発生方向と光ディスクの接線方向とが平行となるように対物レンズ3aを搭載するときには、面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差は、光ディスクの接線方向で発生する。このとき、光ディスク4b、4cの一方に対してコマ収差を補正するように、対物レンズ3aを光ディスクの接線方向に傾けて搭載すれば、他方の光ディスクではコマ収差が残留するが、光ディスクの接線方向の傾きに対するマージンには余裕があるため、光ディスク4b、4cの何れについても、記録・再生には支障が生じない。
【0048】
また、コマ収差発生方向と光ディスクの半径方向とが平行となるように対物レンズ3aを搭載するときには、面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差は、光ディスクの半径方向で発生する。このとき、光ディスク4b、4cの一方に対してコマ収差を補正するように、対物レンズ3aを光ディスクの半径方向に傾けて搭載すれば、他方の光ディスクではコマ収差が残留するが、例えばラジアルチルト制御により、光ディスクの傾きに起因するコマ収差を減少することで、光ディスクの半径方向の傾きマージンを広げることができ、光ディスク4b、4cの何れについても、記録・再生には支障が生じない。また、対物レンズ3aの傾きを、記録・再生の対象とする光ディスクの種類に応じて、異なる量に制御する場合には、何れの光ディスク4b、4cについても、残留するコマ収差を動的に打ち消すことができ、記録・再生に支障が生じない。
【0049】
図4は、本発明の第2実施形態例の光ヘッド装置の構成を示している。本実施形態例の光ヘッド装置100Bは、光ディスク4aに対応する光学系1aを備え、記録密度が相互に異なる光ディスク4a、4b、4cの記録・再生を行う点で、第1実施形態例と相違する。対物レンズ3bは、図2に示す対物レンズ3aと同様に、コマ収差発生方向が光ディスクの接線方向又は半径方向と平行になるように搭載される。光ディスク4aは、例えば保護層の厚さが0.1mmのBrD規格の光ディスクとして構成される。光学系1aは、波長405nmのレーザ光を光ディスク4aに向けて出射し、光ディスク4aからの反射光を受光する。
【0050】
第1の干渉フィルタ2aは、光学系1a、1bのレーザ光を分離し、例えば波長405nmのレーザ光を透過し、波長650nmのレーザ光を反射する。第2の干渉フィルタ2bは、光学系1a、1bと、光学系1cのレーザ光を分離し、例えば波長が405nm及び650nmのレーザ光を透過し、波長780nmの光を反射する。波長選択開口6は、入射するレーザ光の波長により、実効的な開口数を変化させる。
【0051】
波長選択開口6としては、例えば「ジョイント・インターナショナル・シンポジウム・オン・オプティカル・メモリー・アンド・オプティカル・データ・ストレージ2002テクニカルダイジェスト」の第168頁〜第170頁に記載されているような、同心円状の干渉フィルタパタンを有する素子が用いられる。波長選択開口6では、例えば、波長405nmのレーザ光に対する対物レンズ3bの開口数を0.85とし、波長650nm、780nmのレーザ光に対する実効的な開口数を、それぞれ0.6、0.45に制限する。
【0052】
対物レンズ3bとしては、例えば「インターナショナル・シンポジウム・オン・オプティカル・メモリー2001テクニカルダイジェスト」の第26頁〜第27頁に記載されているような、両面非球面単レンズが用いられる。対物レンズ3bは、例えば平行光として入射した波長405nmのレーザ光が光ディスク4aの保護層(厚さ0.1mm)を透過する際に球面収差が発生しないように設計される。このとき、対物レンズ3bに、波長650nmのレーザ光を平行光として入射すると、光ディスク4bの保護層(厚さ0.6mm)を透過する際に球面収差が残留するが、発散光として入射すると、残留する球面収差が低減される。同様に、対物レンズ3bに、波長780nmの光を平行光として入射すると、光ディスク4cの保護層(厚さ1.2mm)を透過する際に球面収差が残留するが、発散光として入射すると残留する球面収差が低減される。
【0053】
光学系1a内の半導体レーザから出射した光束は、干渉フィルタ2a、干渉フィルタ2bを透過して、波長選択開口6に入射する。波長選択開口6を透過した光束は、平行光として対物レンズ3bに入射し、対物レンズ3bにより光ディスク4a上に集光スポットを形成する。光ディスク4aからの反射光束は、対物レンズ3b、波長選択開口6を、半導体レーザからの出射光とは逆の向きに透過し、干渉フィルタ2b、干渉フィルタ2aを透過して、光学系1a内の光検出器で受光される。
【0054】
光学系1b内の半導体レーザから出射した光束は、干渉フィルタ2aで反射し、干渉フィルタ2bを透過して、波長選択開口6に入射する。波長選択開口6を透過した光束は、発散光として対物レンズ3bに入射し、対物レンズ3bにより光ディスク4b上に集光スポットを形成する。光ディスク4bからの反射光束は、対物レンズ3b、波長選択開口6を半導体レーザからの出射光とは逆の向きに透過し、干渉フィルタ2bを透過し、干渉フィルタ2aで反射して、光学系1b内の光検出器で受光される。
【0055】
光学系1c内の半導体レーザから出射した光束は、干渉フィルタ2bで反射し、波長選択開口6に入射する。波長選択開口6を透過した光束は、発散光として対物レンズ3bに入射し、対物レンズ3bにより光ディスク4c上に集光スポットを形成する。光ディスク4cからの反射光束は、対物レンズ3b、波長選択開口6を半導体レーザからの出射光とは逆の向きに透過し、干渉フィルタ2bで反射して、光学系1c内の光検出器で受光される。各光学系1a、1b、1c内の光検出器では、光ディスクからの反射光に基づいて、フォーカス誤差信号や、トラッキング誤差信号、再生信号が生成される。
【0056】
図5は、図4の光ヘッド装置100Bを搭載する光学的情報記録・再生装置の構成を示している。光学的情報記録・再生装置101Bは、光学系1a、1b、1cをそれぞれ駆動する光学系駆動回路7a、7b、7cと、対物レンズ駆動回路8とを備える。第1の光学系駆動回路7aは、光ディスク4aの記録・再生に際して第1の光学系1aを駆動し、光学系1a内の半導体レーザを発光させる。第2の光学系駆動回路7bは、光ディスク4bの記録・再生に際して第2の光学系1bを駆動し、光学系1b内の半導体レーザを発光させる。第3の駆動回路7cは、光ディスク4cの記録・再生に際して第3の光学系1cを駆動し、光学系1c内の半導体レーザを発光させる。光学系駆動回路7a、7b、7cは、記録・再生の対象となる光ディスクに応じて、何れか1つが活性化される。
【0057】
対物レンズ駆動回路8は、対物レンズ3bを駆動するための図示しないアクチュエータを駆動し、フォーカス誤差信号やトラック誤差信号に基づいて、対物レンズ3bを、光軸方向及び光ディスク4a、4b、4cの半径方向に移動させる。また、光ヘッド装置100Bがラジアルチルト制御を行う場合には、更に、光ディスク4a、4b、4cの傾きを検出する図示しないチルトセンサの傾き検出値に基づいて、対物レンズ3bの光ディスク半径方向の傾きを制御する。ラジアルチルト制御により対物レンズ3bの光ディスク半径方向の傾きを制御し、対物レンズ3bをコマ収差発生方向と光ディスクの半径方向とが平行になるように搭載する場合には、光ディスクの種類に応じた補正量で、対物レンズ3bの光ディスク半径方向の傾きを更に制御し、対物レンズ3bの面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差を補正することができる。
【0058】
本実施形態例では、第1実施形態例と同様に、対物レンズ3bを、コマ収差発生方向が光ディスクの接線方向又は半径方向と平行になるように、アクチュエータ上に搭載する。このため、一の種類の光ディスクに対してコマ収差を打ち消すように対物レンズを傾けると、その他の種類の光ディスクに対してはコマ収差が残留し、光ディスクの特定方向の傾きのマージンが、残留するコマ収差の分だけ狭くなるが、上記実施形態例と同様に、特定方向に関しては、元のマージンに余裕がある、或いは、マージンを広げることができるため、対物レンズ3bの面間のディセンタやチルトに起因するコマ収差の残留は問題とならない。このため、相互に記録密度が異なる光ディスクの何れについても、記録・再生を良好に行うことができる。
【0059】
なお、上記実施形態例では、光ヘッド装置がラジアルチルト制御を行う場合には、対物レンズを光ディスクの半径方向に傾けることで、光ディスクの傾きに起因するコマ収差を補正する例について説明したが、これに代えて、半導体レーザから対物レンズまでの光学系中に液晶光学素子を設け、光ディスクの傾きに起因するコマ収差を、その液晶光学素子に電圧を印加することで補正する構成を採用することもできる。また、対物レンズは、フォーカス方向やラジアル方向に加えて、タンジェンシャル方向に駆動可能に構成してもよく、その場合には、対物レンズのコマ収差発生方向を光ディスクの接線方向と平行にした場合についても、光ディスクの種類で異なる発生量のコマ収差を、動的に打ち消すことができる。
【0060】
以上、本発明をその好適な実施形態例に基づいて説明したが、本発明の光ヘッド装置、及び、光学的情報記録・再生装置は、上記実施形態例にのみ限定されるものではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施した光ヘッド装置、及び、光学的情報記録・再生装置も、本発明の範囲に含まれる。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ヘッド装置、及び、光学的情報記録・再生装置では、対物レンズが、そのコマ収差発生方向と、特定の方向、例えば光記録媒体の接線方向又は半径方向とが一致するように配置される。特定の方向を、記録特性や再生特性に対する光記録媒体の傾きのマージンに余裕がある方向と一致させることで、対物レンズのコマ収差が、光記録媒体の傾きに起因するコマ収差に加えられても、光記録媒体の記録特性や再生特性に与える影響が少なく、複数種類の何れの光記録媒体についても、良好な記録や再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態例の光ヘッド装置の構成を示すブロック図。
【図2】対物レンズ3aを光ディスク側から見た平面図。
【図3】図1の光ヘッド装置を搭載する光学的情報記録・再生装置の構成を示すブロック図。
【図4】本発明の第2実施形態例の光ヘッド装置の構成を示すブロック図。
【図5】図4の光ヘッド装置を搭載する光学的情報記録・再生装置の構成を示すブロック図。
【図6】一般的な光学的情報記録・再生装置で使用される光ヘッド装置の構成を示すブロック図。
【図7】(a)は、面間のディセンタが生じた対物レンズの様子を示す断面図、(b)は、面間のチルトが生じた対物レンズの様子を示す断面図、(c)は、面間のディセンタ又はチルトの量と、それにより生じるコマ収差との関係を示すグラフ。
【図8】(a)は、対物レンズ203の光軸方向と、光ディスク204の記録面に垂直な方向との傾きを示す断面図、(b)は、対物レンズ203の傾きの量とコマ収差との関係を示すグラフ。
【図9】対物レンズの面間のディセンタ又はチルト量と、それに起因して発生するコマ収差を打ち消すためのレンズチルト量との関係を示すグラフ。
【図10】(a)は、光ディスク204の記録面と、対物レンズ203の光軸に垂直な方向との傾きを示す断面図、(b)は、光ディスク204の傾きの量とコマ収差との関係を示すグラフ。
【図11】対物レンズの面間のディセンタ又はチルト量と、それに起因して発生するコマ収差を打ち消すためのレンズチルト量との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1:光学系
2:干渉フィルタ
3:対物レンズ
4:光ディスク(光記録媒体)
5:マーキング部
6:波長選択開口
7:光学系駆動回路
8:対物レンズ駆動回路
100:光ヘッド装置
101:光学的情報記録・再生装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical head device and an optical information recording / reproducing device, and more particularly, to a light beam for recording / reproducing (recording and reproducing, recording or reproducing) a plurality of optical recording media having different recording densities. The present invention relates to a head device and an optical information recording / reproducing device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, optical information recording / reproducing apparatuses for recording / reproducing information by irradiating a laser beam onto an optical recording medium have become widespread, and the types (standards) of optical recording media used have been increasing. FIG. 6 shows a configuration of an optical head device used in a general optical information recording / reproducing device. Light emitted from the semiconductor laser 9 is converted into parallel light by a collimator lens 10 and enters a polarization beam splitter 11 that transmits P-polarized light. The light beam transmitted through the polarization beam splitter 11 is incident on the quarter-wave plate 12, and is converted from linearly polarized light to circularly polarized light. The circularly polarized light beam from the semiconductor laser 9 is condensed by the
[0003]
The light beam reflected by the optical disk 4 passes through the
[0004]
FIGS. 7A and 7B show a cross-sectional shape of a general objective lens, FIG. 7A shows a state of the
[0005]
A light beam from the semiconductor laser 9 or a reflected light beam from the optical disk 4 passes through the first surface (16) and the second surface (17) in the optical axis direction. At this time, as shown in FIG. 7A or 7B, if a decenter or a tilt occurs between the first surface (16) and the second surface (17) of the
[0006]
Here, FIG. 8A shows the inclination between the optical axis direction of the objective lens 203 and the direction perpendicular to the recording surface of the optical disk 204, and FIG. 8B shows the inclination amount of the objective lens 203 and the frame amount. The relationship with aberration is shown. If there is no decenter or tilt between the surfaces of the objective lens 203, the inclination (lens tilt amount) between the optical axis direction of the objective lens 203 and the direction perpendicular to the recording surface of the optical disc 204 is set to “0”. When the objective lens 203 is arranged, no coma aberration occurs. When the objective lens 203 is arranged to be inclined with respect to the direction perpendicular to the recording surface of the optical disc 204 as shown in FIG. 3A, coma aberration occurs, and the coma aberration is reduced as shown in FIG. In addition, it increases in proportion to the lens tilt amount.
[0007]
FIG. 9 shows the relationship between the decenter or tilt amount between the surfaces of the
[0008]
10A shows the inclination between the recording surface of the optical disk 204 and the direction perpendicular to the optical axis of the objective lens 203, and FIG. 10B shows the relationship between the amount of inclination of the optical disk 204 and coma. Is shown. As shown in FIG. 3A, when the recording surface of the optical disk 204 is tilted from a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens 203 (direction of the reference plane), coma caused by the tilt (disk tilt) of the optical disk 204 is generated. Occurs. The relationship between the amount of disc tilt and coma is in a proportional relationship as shown in FIG. When the disc tilt amount is large, the coma aberration generated thereby becomes large, and the recording and reproduction of the optical disc 204 are hindered. In the optical information recording / reproducing apparatus, by adopting a configuration in which the lens actuator of the objective lens 203 is driven to change the inclination of the objective lens 203, coma aberration caused by disc tilt can be corrected.
[0009]
By the way, as an optical recording medium recorded / reproduced by an optical information recording / reproducing apparatus, a plurality of types of standards having different laser wavelengths and different recording capacities have been proposed. Generally, the recording density in an optical information recording / reproducing apparatus is inversely proportional to the square of the diameter of a converging spot formed on an optical recording medium by an optical head device. In other words, the smaller the diameter of the focused spot, the higher the recording density. The diameter of the focused spot is proportional to the wavelength of the light source in the optical head device, and is inversely proportional to the numerical aperture of the objective lens. In other words, the shorter the wavelength of the light source and the higher the numerical aperture of the objective lens, the smaller the diameter of the condensed spot and the higher the recording density.
[0010]
On the other hand, coma caused by the inclination of the optical recording medium is inversely proportional to the wavelength of the light source, and is proportional to the cube of the numerical aperture of the objective lens and the thickness of the protective layer of the optical recording medium. For this reason, when the protective layer of the optical recording medium has the same thickness, the wavelength of the light source is short, and the higher the numerical aperture of the objective lens, the narrower the margin of the inclination of the optical recording medium with respect to the recording / reproducing characteristics. In an optical information recording / reproducing apparatus in which the wavelength of the light source is shortened to increase the recording density and the numerical aperture of the objective lens is increased, in order to secure a margin of the inclination of the optical recording medium with respect to the recording / reproducing characteristics, optical recording is performed. The thickness of the protective layer of the medium is reduced.
[0011]
For example, in the CD (Compact Disc) standard having a capacity of 650 MB, the wavelength of the light source is 780 nm, the numerical aperture of the objective lens is 0.45, and the thickness of the protective layer of the disc is 1.2 mm. According to the (digital versatile disk) standard, the wavelength of the light source is 650 nm, the numerical aperture of the objective lens is 0.6, the thickness of the protective layer of the disk is 0.6 mm, and the thickness of the protective layer is halved. Furthermore, in the recently proposed BrD (Blu-ray Disc) standard having a capacity of 23.3 GB, the wavelength of the light source is 405 nm, the numerical aperture of the objective lens is 0.85, and the thickness of the protective layer of the disc is 0.1 mm. The thickness of the layer is further reduced.
[0012]
In recent years, there has been proposed a technique for recording / reproducing a plurality of types of optical recording media having different laser wavelengths and recording densities, such as BrD standard, DVD standard, and CD standard, using the same optical information recording / reproducing apparatus. . In such an optical information recording / reproducing apparatus, when performing recording / reproduction of a plurality of types of optical recording media having different recording densities using the same objective lens, for recording / reproduction of any recording medium, Coma must be accurately corrected.
[0013]
As a technique for performing recording / reproduction of a plurality of types of optical recording media with the same apparatus, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-243661 discloses a technique in which a light source having a shorter wavelength is arranged in accordance with the center axis of an objective lens, A technique is described that corrects coma aberration of an objective lens with respect to the above light source to enable satisfactory recording / reproduction with any optical recording medium. In this technique, a light source having a longer wavelength is disposed outside the central axis of the objective lens, which causes astigmatism. Since this does not cause a serious problem for an optical recording medium recorded / reproduced by a wavelength light source, good recording / reproducing of a plurality of types of optical recording media having different recording densities becomes possible.
[0014]
[Patent Document 1]
JP 2001-243651 A
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, even when the optical information recording / reproducing apparatus records / reproduces a plurality of types of optical recording media, it is necessary to correct coma aberration caused by decenter and tilt between the surfaces of the objective lens. In this case, the coma aberration can be corrected by tilting the objective lens in the direction in which coma aberration occurs due to decenter and tilt between the surfaces, but the amount of the tilt depends on the wavelength of the light source used and the objective lens as shown below. It depends on the numerical aperture of the lens and the thickness of the protective layer.
[0016]
FIG. 11 shows the relationship between the decenter or tilt between the surfaces of the objective lens and the lens tilt for canceling the coma generated thereby. The graph (a) shows the amount of lens tilt for correcting coma caused by decenter and tilt between surfaces when using an optical recording medium of the BrD standard. Graph (b) shows the amount of lens tilt when a DVD-standard optical recording medium is used, and graph (c) shows the lens tilt amount when a CD-standard optical recording medium is used. Coma generated by decentering or tilting between the surfaces of the objective lens is inversely proportional to the wavelength of the light source and proportional to the cube of the numerical aperture of the objective lens. Also, the coma aberration that changes due to lens tilt is inversely proportional to the wavelength of the light source, and is proportional to the cube of the numerical aperture of the objective lens and the thickness of the protective layer of the optical recording medium.
[0017]
As shown in FIG. 11, when the amount of decenter or tilt between the surfaces of the objective lens is the same, the amount of lens tilt for canceling the coma caused by the same is determined by the thickness of the protective layer of the optical recording medium. Thicker, smaller. This means that if the objective lens is tilted so as to cancel the coma generated by decentering or tilting between the surfaces of the objective lens with respect to a specific type of optical recording medium, the surface can be tilted with respect to another type of optical recording medium. This means that the coma generated due to the decenter or the tilt between them remains without being cancelled. The remaining coma is added to the coma caused by the tilt of the optical recording medium, so that the margin of the tilt of the optical recording medium with respect to the recording / reproducing characteristics is narrowed accordingly, and the recording and reproducing can be performed correctly. There is a risk of disappearing.
[0018]
The present invention solves the above-described problems, and provides a plurality of types of optical recording media, even when the objective lens is tilted so as to cancel coma generated by decenter or tilt between the surfaces of the objective lens for a specific type of optical recording medium. It is an object of the present invention to provide an optical head device and an optical information recording / reproducing apparatus which can perform recording and reproduction on and from the optical recording medium satisfactorily.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an optical head device of the present invention has a light source and an objective lens for condensing light emitted from the light source on an optical recording medium, and performs recording or recording on a plurality of types of optical recording media. In an optical head device for performing reproduction, the objective lens is provided such that a coma aberration generation direction substantially coincides with a specific direction.
[0020]
Further, an optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention includes a light source, an objective lens for condensing light emitted from the light source on an optical recording medium, and a light source driving circuit for causing the light source to emit light. In an optical information recording / reproducing apparatus for recording or reproducing information on or from an optical recording medium, the objective lens is provided such that a coma aberration generation direction substantially coincides with a specific direction.
[0021]
In the optical head device of the present invention, the objective lens is arranged such that a specific direction in which the margin of the inclination of the optical recording medium with respect to the recording characteristics and the reproduction characteristics has a margin and the direction in which the coma aberration occurs in the objective lens coincide. For this reason, decentering and tilting occur between the surfaces of the objective lens, and even if the coma caused by the decentering or tilting is added to the coma caused by the inclination of the optical recording medium, the recording characteristics and the reproduction characteristics of the optical recording medium can be improved. The effect on the power is kept low. For this reason, in the optical information recording / reproducing apparatus equipped with the optical head device of the present invention, good recording and reproducing can be performed for any of a plurality of types of optical recording media.
[0022]
In the optical head device of the present invention, the light source may be constituted by a plurality of light sources corresponding to the plurality of types of optical recording media. In the optical information recording / reproducing device of the present invention, the light source may include the plurality of light sources. The light source drive circuit may be configured as a plurality of light source drive circuits corresponding to the plurality of light sources. The optical head device can include a plurality of light sources having different wavelengths corresponding to optical recording media having different recording densities, and the optical information recording / reproducing device has a plurality of light source driving circuits for driving the light sources. , Respectively.
[0023]
It is preferable that the optical head device of the present invention further includes a coma aberration changing unit that changes the coma aberration in the specific direction. In the optical information recording / reproducing device of the present invention, the coma aberration in the specific direction is changed. It is preferable to further include a coma aberration changing means for driving the light and a driving means for driving the coma aberration changing means. In this case, the coma aberration changing means adjusts the inclination of the objective lens in the tangential direction or the radial direction of the optical recording medium so that the driving means cancels the remaining coma aberration of the objective lens according to the type of the optical recording medium. Change. This makes it possible to dynamically cancel the remaining coma aberration in any type of optical recording medium.
[0024]
In the optical head device and the optical information recording / reproducing device of the present invention, the specific direction may be a tangential direction of the optical recording medium. Of the plurality of types of optical recording media, for any one of the optical recording media, if the objective lens is arranged to be inclined so that the coma of the objective lens is canceled, the other types of optical recording media, Coma remains in the tangential direction (tangential direction) of the optical recording medium due to differences in the wavelength of the light source used and the thickness of the protective layer. However, in the tangential direction of the optical recording medium, the fluctuation of the tilt of the optical recording medium is small, so that the margin for the tilt is large, and the coma remaining on other types of optical recording medium does not pose a problem. Therefore, good recording and reproduction can be performed for any of the plural types of optical recording media.
[0025]
In the optical head device and the optical information recording / reproducing device of the present invention, the specific direction may be a radial direction of the optical recording medium instead of the above. In the case where the objective lens is arranged to be inclined such that the coma of the objective lens is canceled with respect to any one of the plurality of types of optical recording media, the other types of optical recording media may not be used. Due to differences in the wavelength of the light source and the thickness of the protective layer, coma remains in the radial direction (radial direction) of the optical recording medium. However, for example, when the optical information recording / reproducing apparatus reduces the influence of the tilt of the optical recording medium by a radial tilt mechanism that detects the tilt of the optical recording medium and controls the tilt of the objective lens in the radial direction, The margin for the tilt in the radial direction of the recording medium is widened, and the coma remaining on other types of optical recording medium does not cause a problem. Therefore, good recording and reproduction can be performed for any of the plural types of optical recording media.
[0026]
In the optical head device and the optical information recording / reproducing device according to the present invention, it is preferable that the objective lens is provided with a marking portion that indicates the direction in which the coma aberration occurs. In this case, the direction in which the coma aberration occurs in the objective lens can be easily visually recognized, and mounting on the optical head device becomes easy.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments of the present invention with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of an optical head device according to a first embodiment of the present invention. This
[0028]
The
[0029]
The light beams emitted from the semiconductor lasers 9 of the
[0030]
The light beam emitted from the semiconductor laser in one
[0031]
The reflected light from the
[0032]
As the
[0033]
FIG. 2 shows the
[0034]
As shown in FIG. 2A, the
[0035]
In general, an optical disc has a cross section warping upward or downward. For this reason, the radial inclination of the optical disk varies greatly between the inner and outer peripheral portions of the optical disk, but the variation in the tangential inclination of the optical disk is relatively small. On the other hand, the margin of the tilt of the optical disk with respect to the recording / reproducing characteristics is substantially the same in the radial direction and the tangential direction of the optical disk when no coma aberration remains in the objective lens. Therefore, it can be said that the margin of the tilt of the optical disk has no margin in the radial direction by the amount of the tilt of the optical disk, but has a margin in the tangential direction.
[0036]
As shown in FIG. 2A, when the
[0037]
In the tangential direction of the optical disc, the
[0038]
Contrary to the above, the
[0039]
As shown in FIG. 2B, when the
[0040]
In the radial direction of the optical disc, the
[0041]
Here, for example, when the
[0042]
The radial tilt control corrects the coma due to the tilt of the optical disk, and corrects the
[0043]
Contrary to the above, the
[0044]
FIG. 3 shows a configuration of an optical information recording / reproducing apparatus equipped with the
[0045]
The objective
[0046]
In the present embodiment, the
[0047]
For example, when the
[0048]
When the
[0049]
FIG. 4 shows the configuration of the optical head device according to the second embodiment of the present invention. The
[0050]
The
[0051]
As the
[0052]
As the
[0053]
The light beam emitted from the semiconductor laser in the
[0054]
The light beam emitted from the semiconductor laser in the
[0055]
The light beam emitted from the semiconductor laser in the
[0056]
FIG. 5 shows a configuration of an optical information recording / reproducing apparatus equipped with the
[0057]
The objective
[0058]
In the present embodiment, as in the first embodiment, the
[0059]
In the above-described embodiment, an example has been described in which, when the optical head device performs radial tilt control, the objective lens is tilted in the radial direction of the optical disc to correct coma aberration caused by the tilt of the optical disc. Instead, a liquid crystal optical element is provided in the optical system from the semiconductor laser to the objective lens, and a coma aberration caused by the tilt of the optical disk is corrected by applying a voltage to the liquid crystal optical element. You can also. The objective lens may be configured to be drivable in the tangential direction in addition to the focus direction and the radial direction. In this case, the coma aberration generation direction of the objective lens is set to be parallel to the tangential direction of the optical disc. Also, the coma aberration of an amount different depending on the type of the optical disk can be dynamically canceled.
[0060]
As described above, the present invention has been described based on the preferred embodiment. However, the optical head device and the optical information recording / reproducing device of the present invention are not limited to only the above-described embodiment. An optical head device obtained by making various modifications and changes from the configuration of the embodiment and an optical information recording / reproducing device are also included in the scope of the present invention.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, in the optical head device of the present invention, and the optical information recording / reproducing device, the objective lens has a coma aberration generation direction and a specific direction, for example, a tangential direction or a radial direction of the optical recording medium. Are arranged so as to match. By making the specific direction coincide with the direction in which the margin of the inclination of the optical recording medium with respect to the recording characteristics and the reproduction characteristics has a margin, the coma of the objective lens is added to the coma caused by the inclination of the optical recording medium. In addition, the recording and reproduction characteristics of the optical recording medium are less affected, and good recording and reproduction can be performed for any of a plurality of types of optical recording media.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical head device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an optical information recording / reproducing device equipped with the optical head device of FIG. 1;
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an optical head device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an optical information recording / reproducing device equipped with the optical head device of FIG. 4;
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an optical head device used in a general optical information recording / reproducing device.
7A is a cross-sectional view illustrating a state of an objective lens in which decenter between planes has occurred, FIG. 7B is a cross-sectional view illustrating a state of an objective lens in which a tilt between planes has occurred, and FIG. 7 is a graph showing the relationship between the amount of decenter or tilt between surfaces and coma caused by the amount.
FIG. 8A is a cross-sectional view showing the inclination between the optical axis direction of the objective lens 203 and the direction perpendicular to the recording surface of the optical disc 204, and FIG. The graph which shows the relationship with.
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a decenter or tilt amount between surfaces of an objective lens and a lens tilt amount for canceling coma generated due to the decenter or tilt amount.
10A is a cross-sectional view illustrating the inclination between the recording surface of the optical disk 204 and a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens 203. FIG. 10B is a graph illustrating the relationship between the amount of inclination of the optical disk 204 and coma aberration. Graph showing the relationship.
FIG. 11 is a graph showing a relationship between a decenter or tilt amount between surfaces of an objective lens and a lens tilt amount for canceling coma generated due to the decenter or tilt amount.
[Explanation of symbols]
1: Optical system
2: Interference filter
3: Objective lens
4: Optical disk (optical recording medium)
5: Marking part
6: wavelength selection aperture
7: Optical system drive circuit
8: Objective lens drive circuit
100: Optical head device
101: Optical information recording / reproducing device
Claims (12)
前記対物レンズは、コマ収差発生方向が特定の方向とほぼ一致するように設置されていることを特徴とする光ヘッド装置。A light source and an optical head device that has an objective lens that focuses light emitted from the light source on an optical recording medium and performs recording or reproduction on a plurality of types of optical recording media.
The optical head device, wherein the objective lens is installed such that a coma aberration generation direction substantially coincides with a specific direction.
前記対物レンズは、コマ収差発生方向が特定の方向とほぼ一致するように設置されていることを特徴とする光学的情報記録・再生装置。An optical lens that has a light source, an objective lens that focuses light emitted from the light source on an optical recording medium, and a light source driving circuit that causes the light source to emit light, and performs recording or reproduction on a plurality of types of optical recording media. In an information recording / reproducing device,
The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the objective lens is provided such that a coma aberration generation direction substantially coincides with a specific direction.
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---|---|---|---|---|
JP2008123605A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Optical pickup device |
JP2008186537A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Funai Electric Co Ltd | Optical disk drive |
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2002
- 2002-11-21 JP JP2002337767A patent/JP2004171695A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008123605A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Optical pickup device |
JP2008186537A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Funai Electric Co Ltd | Optical disk drive |
US8488427B2 (en) | 2007-01-31 | 2013-07-16 | Funai Electric Co., Ltd. | Optical disc apparatus capable of performing recording and/or reproducing of information with reducing aberration |
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