JP2012226813A - Objective lens and optical disc device having the same mounted thereon - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザを用いて光ディスクから情報を再生、または光ディスクに情報を記録する光ディスク装置、および該光ディスク装置に搭載する対物レンズに関する。 The present invention relates to an optical disk apparatus that reproduces information from an optical disk using a laser or records information on an optical disk, and an objective lens mounted on the optical disk apparatus.
近年、Blu-ray Disc(TM)規格の光ディスクにおいて、記録容量を増加させるために3層や4層の記録層を有する光ディスクが開発され、規格化が行われた。今後更なる大容量化を目的として、より多数の記録層を有する光ディスクの開発が行われると予想されている。たとえば特許文献1および非特許文献1では、トラッキングサーボ制御を行うための物理的な溝構造を持つ層(以下、ガイド層)をもうけ、記録再生を行う層(記録層)にはランド/グルーブ構造を有さない光ディスク(グルーブレスディスク)が示されており、記録層を多数積層する場合でも製造が容易であるとされている。 In recent years, in order to increase the recording capacity in the Blu-ray Disc (TM) standard optical disc, an optical disc having three or four recording layers has been developed and standardized. In the future, it is expected that an optical disc having a larger number of recording layers will be developed for the purpose of further increasing the capacity. For example, in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1, a layer having a physical groove structure (hereinafter referred to as a guide layer) for performing tracking servo control is provided, and a land / groove structure is used for a recording / reproducing layer (recording layer). An optical disc (grooveless disc) having no recording medium is shown, and it is said that manufacture is easy even when a large number of recording layers are stacked.
上記のようなグルーブレスディスクを記録再生する際の課題のひとつとして、対物レンズによって第1の光ビームを記録層に集光させると同時に、同一の対物レンズを用いて第2の光ビームをガイド層に集光させる必要がある。 As one of the problems when recording and reproducing the grooveless disk as described above, the first light beam is condensed on the recording layer by the objective lens, and at the same time, the second light beam is guided using the same objective lens. It is necessary to focus on the layer.
ここで、再生および記録時において、対物レンズとディスク表面の間隔として定義される作動距離が記録層毎に異なると、ガイド層の位置は固定のため、ガイド層に集光させる光ビームの収束・発散具合を対物レンズに対して記録層毎に異なるように設定することになる。 Here, at the time of reproduction and recording, if the working distance defined as the distance between the objective lens and the disk surface is different for each recording layer, the position of the guide layer is fixed, so that the light beam focused on the guide layer converges. The degree of divergence is set to be different for each recording layer with respect to the objective lens.
対物レンズに入射する光ビームの収束・発散具合が変わると、それに伴って球面収差が発生するため、ガイド層に集光する光ビームの集光性能が劣化、または該球面収差を補正するための素子が新たに必要になる等の課題が生じる。ガイド層に集光する光ビームに対して、新たに球面収差補正素子を追加するのは、光ディスク装置の価格、大きさ、複雑さの観点から不利となる。 When the convergence / divergence of the light beam incident on the objective lens changes, spherical aberration is generated accordingly, so that the condensing performance of the light beam condensed on the guide layer is deteriorated or the spherical aberration is corrected. Problems such as the need for new elements arise. Adding a new spherical aberration correction element to the light beam focused on the guide layer is disadvantageous from the viewpoint of the price, size, and complexity of the optical disc apparatus.
そこで本発明の目的は、装置の合理化やガイド層に集光する光ビームの集光性能を確保する光ディスク装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical disc apparatus that ensures rationalization of the apparatus and condensing performance of a light beam that is condensed on a guide layer.
上記課題は特許請求の範囲に記載の発明により解決される。 The above problems are solved by the invention described in the claims.
本発明によれば、装置の合理化やガイド層に集光する光ビームの集光性能が向上する。 According to the present invention, the rationalization of the device and the light condensing performance of the light beam condensed on the guide layer are improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に従う光ディスク装置の一実施例を示すブロック構成図である。光ディスク装置101は装置に装着された光ディスク102にレーザ光を照射することで情報の記録または再生を行い、SATA(Serial Advanced Technology Attachment)などのインターフェースを通じてPC(Personal Computer)などのホスト103と通信を行う。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical disc apparatus according to the present invention. The optical disc device 101 records or reproduces information by irradiating an
光ディスク102の構造を図2に例示する。光ディスク102は例えばトラック(ガイド溝)の構造を持つガイド層と、トラックの構造を持たないN個の記録層(N≧1、Nは自然数)を有する。光ディスク装置101は対物レンズ311によって、記録層とガイド層にレーザスポットを生じることができる。
The structure of the
本光ディスク装置101は、コントローラ201と信号処理部202と、光ピックアップ203と、光ピックアップ203を光ディスク102の半径方向に移動するスライダモータ204と、スライダモータ204を駆動するスライダ駆動手段205と、光ピックアップ203中に備えられた球面収差補正素子を駆動するための収差補正駆動手段206と、光ディスク102を回転するためのスピンドルモータ207と、スピンドルモータ207の回転に同期した信号を生成する回転信号生成手段208と、スピンドルモータ207を回転させるための回転信号を生成するスピンドル制御手段209と、スピンドル制御手段209が生成する回転信号に応じてスピンドルモータ207を駆動するスピンドル駆動手段210と、光ディスク102の記録層と記録層に対して合焦するレーザスポットの位置ずれ量、ならびに光ディスク102のガイド層とガイド層に対して合焦するレーザスポットの位置ずれ量を示すフォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段211と、フォーカス誤差信号に応じてフォーカス駆動信号を生成するフォーカス制御手段212と、フォーカス駆動信号に応じて光ピックアップ203中に備えられたアクチュエータ312、ならびに可動レンズ321を駆動するフォーカス駆動手段213と、光ディスク102のガイド層上のトラックとレーザスポットとの位置ずれ量を示すトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段214と、トラッキング誤差信号に応じてトラッキング駆動信号を生成するトラッキング制御手段215と、トラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ312を駆動するトラッキング駆動手段216とを備えている。
The optical disc apparatus 101 includes a
光ピックアップ203は、たとえば405nmと650nmなど波長の異なる2つの光学系を備えている。まず、405nmの光学系について再生時の動作を説明する。レーザドライバ301は、コントローラ201によって制御されており、レーザダイオード302を駆動する電流を出力する。この駆動電流は、例えばレーザノイズを抑制するために数百MHzの高周波重畳が印加されている。レーザダイオード302は、駆動電流に応じた波形で波長405nmのレーザ光を出射する。出射されたレーザ光はコリメータレンズ303にて平行光となり、ビームスプリッタ304で一部が反射し、集光レンズ305によってパワーモニタ306に集光する。パワーモニタ306は、レーザ光の強度に応じた電流または電圧をコントローラ201にフィードバックする。これによって光ディスク102の記録層に集光するレーザ光の強度が、たとえば2mWなど所望の値に保持される。一方、ビームスプリッタ304を透過したレーザ光は偏光ビームスプリッタ307にて反射し、ダイクロイックミラー308を透過する。ダイクロイックミラー308は特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する光学素子である。ここでは波長405nmの光を透過し、650nmの光を反射するものとする。ダイクロイックミラー308を透過したレーザ光は、収差補正駆動手段206にて駆動される可動レンズ309によって収束・発散が制御され、1/4波長板310にて円偏光となり、対物レンズ311によって光ディスク102の記録層に集光する。対物レンズ311は、アクチュエータ312によって位置制御される。光ディスク102によって反射したレーザ光は、光ディスク102に記録された情報に応じて強度が変調される。1/4波長板310にて直線偏光となり、ダイクロイックミラー308および球面収差補正素子309を経て、偏光ビームスプリッタ307を透過する。透過したレーザ光は、集光レンズ313によってディテクタ314に集光する。ディテクタ314はレーザ光の強度を検出し、これに応じた信号を信号処理部202に出力する。信号処理部202は、ディテクタ314から出力された再生信号に対し増幅、等化、復号などの処理を行い、復号したデータをコントローラ201に出力する。コントローラ201はデータをホスト103に出力する。
The optical pickup 203 includes two optical systems having different wavelengths such as 405 nm and 650 nm. First, the operation during reproduction of the 405 nm optical system will be described. The laser driver 301 is controlled by the
またフォーカス誤差信号生成手段211は、ディテクタ314から出力された信号から、記録層に対するフォーカス誤差信号を生成する。フォーカス制御手段212はコントローラ201からの指令信号により、フォーカス誤差信号に対応したフォーカス駆動信号をフォーカス駆動手段213に出力する。フォーカス駆動手段213はフォーカス駆動信号に応じて、アクチュエータ312をディスク面に垂直な方向に駆動する。上述したようにフォーカス制御手段212とフォーカス駆動手段213が動作することで、光ディスク102の記録層に照射されたレーザスポットが常に記録層で合焦するようにフォーカス制御が行われる。
The focus error signal generation unit 211 generates a focus error signal for the recording layer from the signal output from the
記録を行う際には、ホスト103からコントローラ201へと記録データが入力される。コントローラ201は、入力されたデータに対応した記録波形をレーザドライバ301へ出力する。レーザドライバ301は、記録波形に応じた駆動電流をレーザダイオード302に出力し、レーザダイオード302が対応した波形でレーザ光を出射することで光ディスク102の記録層に記録が行われる。
When recording, recording data is input from the
次に、650nmの光学系について説明する。本光学系については、記録時と再生時での動作の差異はない。405nmの光学系と同様に、レーザドライバ301がレーザダイオード315を駆動し、レーザダイオード315は波長650nmのレーザ光を出射する。レーザ光の一部は、コリメータレンズ316、ビームスプリッタ317、集光レンズ318を経て、パワーモニタ319にてパワーがモニタされる。モニタしたパワーをコントローラ201にフィードバックすることで、光ディスク102のガイド層に集光するレーザ光の強度が、たとえば3mWなど所望のパワーに保持される。ビームスプリッタ317を透過したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ320を透過し、可動レンズ321にて収束・発散の制御が行われる。可動レンズ321を経たレーザ光は、ダイクロイックミラー308にて反射し、1/4波長板310を経て、対物レンズ311により光ディスク102のガイド層に集光する。光ディスク102にて反射したレーザ光を偏光ビームスプリッタ320にて反射し、集光レンズ322にてディテクタ323に集光する。
Next, a 650 nm optical system will be described. In this optical system, there is no difference in operation between recording and reproduction. Similar to the 405 nm optical system, the laser driver 301 drives the
トラッキング誤差信号生成手段214は、ディテクタ323から出力された信号から、光ディスク102のガイド層に対するトラッキング誤差信号を生成する。トラッキング制御手段215はコントローラ201からの指令信号により、トラッキング誤差信号に応じたトラッキング駆動信号を生成する。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ312をディスクの半径方向に駆動する。上述したようにトラッキング制御手段215とトラッキング駆動手段216が動作することで、光ディスク102のガイド層に照射されたレーザスポットが常にガイド層上のトラックを追従するようにトラッキング制御が行われる。
The tracking error signal generation unit 214 generates a tracking error signal for the guide layer of the
また、フォーカス誤差信号生成手段211は、ディテクタ323から出力された信号から、光ディスク102のガイド層に対するフォーカス方向の誤差信号であるフォーカス誤差信号を生成する。フォーカス制御手段212はコントローラ201からの指令信号により、フォーカス誤差信号に応じたフォーカス駆動信号を生成する。フォーカス駆動手段213はフォーカス駆動信号に応じて可動レンズ321を駆動する。可動レンズ321を駆動することで、光ディスク102のガイド層に照射されたレーザスポットが常にガイド層で合焦するように制御が行われる。
Further, the focus error signal generation unit 211 generates a focus error signal that is an error signal in the focus direction with respect to the guide layer of the
またスライダ駆動手段205、収差補正駆動手段206、スピンドル制御手段209に関しても、コントローラ201からの指令信号により動作する。
The
なお、ここではレーザダイオード302とレーザダイオード315を駆動するために同一のレーザドライバ301を用いたが、それぞれのレーザダイオードに固有のレーザドライバを備えても良い。またフォーカス誤差信号生成手段211、フォーカス制御手段212およびフォーカス駆動手段213も405nmの光学系と650nmの光学系で共有する構成としたが、別々の構成であっても良い。
Here, the same laser driver 301 is used to drive the
図3に光ディスク装置101に光ディスク102を挿入時の光ディスク装置101の処理フローを示した。
FIG. 3 shows a processing flow of the optical disc apparatus 101 when the
S401で光ディスク102を光ディスク装置101に挿入すると、S402で光ディスク装置101はディスクの有無の確認やディスク種別の確認を行う。このとき、たとえば光ディスク装置101は光ディスク102にレーザ光を照射して、反射光によって認識を行うことができる。
When the
次にS403では、挿入された光ディスク102に対して、光ディスク装置101内の各種パラメータを好適するための調整処理を行う。各種パラメータとは、たとえばフォーカス制御手段212やトラッキング制御手段215内に含まれる増幅器の増幅率を光ディスク102の反射率にあわせて調節することなどが挙げられる。
Next, in S403, adjustment processing for making various parameters in the optical disc apparatus 101 suitable for the inserted
各種調整を行った後、S404で光ディスク102の管理情報を読み出す。
After performing various adjustments, the management information of the
S405まで処理が進むと、記録または再生可能な状態となり、ホスト103からのコマンドに応じて記録または再生を行うことができる。
When the processing proceeds to S405, the recording or reproduction is possible, and recording or reproduction can be performed in accordance with a command from the
調整処理S403のタイミングはこれに限るものではなく、一部の調整処理を管理情報読み出しS404の後などに行ってもよい。 The timing of the adjustment process S403 is not limited to this, and a part of the adjustment process may be performed after the management information read S404.
続いて、本実施例の特徴となる点について説明する。本実施例の特徴の一つは図4に示すように、第1の記録層を記録または再生する際の対物レンズの作動距離WD1と、第1の記録層とは異なる記録層(便宜上、第2の記録層と呼ぶ)を記録または再生する際の対物レンズの作動距離WD2が略等しい事を特徴としている。この特徴により光ディスク装置の合理化ができる。以下、順を追って詳細に説明する。 Next, points that characterize the present embodiment will be described. One of the features of this embodiment is that, as shown in FIG. 4, the working distance WD1 of the objective lens when recording or reproducing the first recording layer and a recording layer different from the first recording layer (for convenience, the first recording layer The working distance WD2 of the objective lens when recording or reproducing (2 recording layer) is substantially equal. This feature makes it possible to rationalize the optical disk apparatus. Hereinafter, the details will be described in order.
なお、記録層にグルーブ構造を有する光ディスクである従来のBD多層などは、記録層とガイド層が分離していない。そのため、このような従来の光ディスクの場合は、本発明が解決しようとする課題は生じない。 In the conventional BD multilayer, which is an optical disc having a groove structure in the recording layer, the recording layer and the guide layer are not separated. Therefore, in the case of such a conventional optical disc, the problem to be solved by the present invention does not occur.
複数の記録層を備えた光ディスクに対応する光ディスク装置は、基板厚の変化に応じて発生する球面収差の変化を補正する必要がある。一般には、記録層に合焦させる光ビームに対し、対物レンズに入射する該光ビームの収束・発散具合を調整し、該対物レンズの物体側距離を変化させる事で該球面収差を打ち消すための球面収差を故意に発生させ、補正する。そのため、光学系には対物レンズとは異なるレンズを備え、該レンズを光軸方向に動かす事で対物レンズの物体側距離を変える手段が一般的に用いられる。本実施例では図1における符号309が該レンズに相当する。また該光ディスク装置においては、記録層に合焦させる光ビームとは異なる光ビームを光ディスク102のガイド層に合焦させる必要があるため、ガイド層に合焦させる光ビームのフォーカスを調整するためのレンズを備える。本実施例では図1における符号321が該レンズに相当する。具体的には、符号321のレンズによって対物レンズに入射する光ビームの収束・発散具合が変わり、ガイド層に合焦させる光ビームのフォーカスを調整する。レンズ309およびレンズ321は光軸方向に動く事から、本実施例では便宜上、可動レンズと呼ぶ事とする。
An optical disc apparatus corresponding to an optical disc having a plurality of recording layers needs to correct a change in spherical aberration that occurs in accordance with a change in substrate thickness. In general, for the light beam focused on the recording layer, the convergence / divergence of the light beam incident on the objective lens is adjusted, and the spherical aberration is canceled by changing the object side distance of the objective lens. Spherical aberration is intentionally generated and corrected. Therefore, in general, means for changing the object side distance of the objective lens by moving the lens in the optical axis direction is provided in the optical system, which is different from the objective lens. In this embodiment,
図5は、図1に示した光ディスク装置において、光学部品に着目した図である。図5において符号309aと符号321aは所定の記録層(第1の記録層)に記録または再生している時の可動レンズの位置を示しており、符号309および符号321は該所定の記録層に対して基板厚さが異なる別の層(第2の記録層)に記録または再生している時の可動レンズの位置を示している。ここで、記録および再生中に可動レンズが停止せず連続的に動く場合は、平均的な位置を表しているものとする。なお、図5において、可動レンズ309および可動レンズ321の可動方向を一方向で示しているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、第1の記録層と第2の記録層の位置関係によって可動方向は変わる。
FIG. 5 is a diagram focusing on optical components in the optical disc apparatus shown in FIG. In FIG. 5,
本実施例では前述したとおり、第1の記録層を記録または再生する際の対物レンズの作動距離WD1と、第2の記録層を記録または再生する際の対物レンズの作動距離WD2が略等しい事を特徴としている。そのため、ガイド層に集光する光ビームに着目すると、第1の記録層を記録または再生時および第2の記録層を記録または再生時において、対物レンズに入射する光ビームの収束・発散具合はほぼ変わらない事となる。 In this embodiment, as described above, the working distance WD1 of the objective lens when recording or reproducing the first recording layer is substantially equal to the working distance WD2 of the objective lens when recording or reproducing the second recording layer. It is characterized by. Therefore, focusing on the light beam focused on the guide layer, the convergence / divergence of the light beam incident on the objective lens during recording or reproduction of the first recording layer and recording or reproduction of the second recording layer is as follows. It will be almost unchanged.
対物レンズに入射する光ビームの収束・発散具合がほぼ変わらないということは、可動レンズ321の駆動量が非常に小さい事を意味する。なお作動距離が完全に等しければ、理想的にはΔd2=0となる。一方、記録層に照射させる光ビームに関しては、ディスク表面から集光点までの基板厚が変わるため、基板厚の違いで生じる球面収差を補正するため、光ビームの対物レンズに対する収束・発散具合を変化させる必要が生じ、可動レンズ(309)を動かす必要がある。換言すれば、より具体的には、本実施例は、第1の記録層に記録または再生している時の可動レンズの位置と第2の記録層に記録または再生している時の可動レンズの位置の差分を図5に示すようにΔd1およびΔd2とすると、
The fact that the convergence / divergence of the light beam incident on the objective lens is not substantially changed means that the driving amount of the
を満たせばよい。なお、作動距離WD1とWD2が完全に等しくない場合であっても、(数4)や(数4)を別表現した(数1)を満たすことにより、作動距離WD1とWD2の差を小さくすることが可能となり、ガイド層に集光する光ビームの集光性能を確保できる。 Should be satisfied. Even when the working distances WD1 and WD2 are not completely equal, the difference between the working distances WD1 and WD2 is reduced by satisfying (Expression 1) that expresses (Expression 4) and (Expression 4) separately. This makes it possible to secure the light condensing performance of the light beam condensed on the guide layer.
なお上記において、第1の記録層は光ディスク102の記録層のうち、どの層でも良い。つまり本実施例は、基板厚が異なる記録層を記録または再生する際は、それよりも前に別の層を記録または再生していた時の可動レンズ位置を基準にした場合、可動レンズ321に比べて可動レンズ309の駆動量が大きい事を一つの特徴としている。なお前述したように、図5において、可動レンズ309および可動レンズ321の可動方向を一方向で示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1の記録層と第2の記録層の位置関係によって可動方向は変わっても良い。本実施例の一つの本質は、位置の差分Δd1およびΔd2が(数4)を満足する事である。
In the above, the first recording layer may be any of the recording layers of the
本実施例では、可動レンズ321の駆動量を小さくできるので、可動レンズを駆動する駆動機構の駆動範囲を小さく設計でき、装置の小型化に効果がある。また駆動量が小さいため、光ディスク装置の省電化に効果がある。
In this embodiment, since the drive amount of the
さらに本実施例では、ガイド層に集光する光ビームの球面収差量の観点からも効果がある。一般に、対物レンズに入射する光ビームの収束・発散具合が変わると、それに応じて球面収差が発生する。しかしながら本実施例では第1および第2の記録層を記録または再生時において、ガイド層に集光する光ビームの対物レンズに対する収束・発散具合がほぼ変わらないため、球面収差の変化がほとんど無いためである。対物レンズに対する収束・発散具合が大きく変化すると球面収差が発生するため、光ビームの集光特性が劣化する恐れがある。その観点で、本実施例のように第1の記録層と第2の記録層における作動距離を略等しくすることは、球面収差の観点で効果は大きい。どの記録層を記録または再生する場合でも、所定の位置にあるガイド層に光ビームを合焦させる事が必要なため、本実施例を適用する事で、上記の効果が期待できる。 Furthermore, this embodiment is also effective from the viewpoint of the amount of spherical aberration of the light beam condensed on the guide layer. In general, when the convergence / divergence of the light beam incident on the objective lens changes, spherical aberration occurs accordingly. However, in this embodiment, when the first and second recording layers are recorded or reproduced, the degree of convergence / divergence of the light beam condensed on the guide layer with respect to the objective lens is almost the same, so there is almost no change in spherical aberration. It is. When the degree of convergence / divergence with respect to the objective lens changes greatly, spherical aberration occurs, which may degrade the light beam condensing characteristics. From this point of view, making the working distances in the first recording layer and the second recording layer substantially the same as in the present embodiment has a great effect in terms of spherical aberration. When recording or reproducing any recording layer, it is necessary to focus the light beam on the guide layer at a predetermined position. Therefore, the above effect can be expected by applying this embodiment.
第1の記録層および第2の記録層に対して作動距離を略等しくするためには、例えば以下に示す様な特性の対物レンズを用いることでも実現できる。 In order to make the working distance substantially equal to the first recording layer and the second recording layer, for example, an objective lens having the following characteristics can be used.
図6は、対物レンズ311に倍率Mで光ビームが入射している様子を示したものである。倍率Mの値が変わると(数5)に示すレンズの公式に従って像点位置が変化する。
FIG. 6 shows a state in which a light beam is incident on the
ここでaは像側距離,bは物体側距離、fは対物レンズの焦点距離である。なお、倍率Mが無限大、いわゆる平行光入射の状態と、倍率M=b/aの場合における像点位置の差分a−fは(数5)を用いて(数6)のように表す事ができる。 Here, a is the image side distance, b is the object side distance, and f is the focal length of the objective lens. The difference a−f between the image point positions when the magnification M is infinite, so-called parallel light incident state, and the magnification M = b / a is expressed as (Equation 6) using (Equation 5). Can do.
つまり、対物レンズに平行光を入射した際に光ディスク102内にて集光する光ビームの球面収差量が最小となる基板厚からδだけ異なる厚さに位置する記録層を記録または再生する際は、基板の屈折率をnとすると、空気換算距離であるδ/nが(数6)と等しければ、つまり(数2)が成り立てば、記録または再生する記録層の位置によらず対物レンズの作動距離は同じとなる。もちろん、厳密に(数2)、(数6)を満たす必要はなく、誤差を含めた範囲でこれらを満たせばよい。
That is, when recording or reproducing a recording layer located at a thickness that differs by δ from the substrate thickness that minimizes the amount of spherical aberration of the light beam collected in the
この際、基板厚δに相当する球面収差が新たに発生するので、例えば(数2)を満足する倍率Mにて、該球面収差量と略同等の逆向きの球面収差が対物レンズにて発生すれば、基板厚δに相当する球面収差を補正できる。例えば対物レンズの開口数が0.85の時、波長をλとすると、基板厚10マイクロメートルに相当する球面収差量のRMS値(Root Mean Square)は、略0.1λである。よって図7に示すように、対物レンズに平行光を入射した際に対物レンズにて発生する球面収差量のRMS値に対して、対物レンズの倍率がMの場合に発生する球面収差量のRMS値との差分を入射光の波長で規格化した値ΔWが(数3)を満足するような対物レンズを用いる事で、第1の記録層および第2の記録層に対して作動距離を略等しくする事ができる。なお(数3)において焦点距離fの単位は、マイクロメートルとする。 At this time, since a spherical aberration corresponding to the substrate thickness δ is newly generated, a spherical aberration in the opposite direction substantially equal to the amount of the spherical aberration is generated in the objective lens at a magnification M satisfying (Equation 2), for example. Then, the spherical aberration corresponding to the substrate thickness δ can be corrected. For example, when the numerical aperture of the objective lens is 0.85, assuming that the wavelength is λ, the RMS value (Root Mean Square) of the spherical aberration amount corresponding to the substrate thickness of 10 micrometers is about 0.1λ. Therefore, as shown in FIG. 7, the RMS of spherical aberration generated when the magnification of the objective lens is M with respect to the RMS value of spherical aberration generated in the objective lens when parallel light is incident on the objective lens. By using an objective lens whose value ΔW obtained by normalizing the difference from the value by the wavelength of incident light satisfies (Equation 3), the working distance is substantially reduced with respect to the first recording layer and the second recording layer. Can be equal. In (Equation 3), the unit of the focal length f is micrometer.
また、ガイド層に集光する光ビームは、対物レンズに対して略平行光で入射することを特徴の一つとしている。略平行光で入射することで、光ディスク102の面振れによって対物レンズの光軸方向位置が変化しても、対物レンズに対する収束・発散具合をほぼ変えることなく、つまり可動レンズ321をほぼ駆動することなく、ガイド層に合焦させる事ができる。
In addition, one of the characteristics is that the light beam condensed on the guide layer is incident on the objective lens as substantially parallel light. By entering the light almost parallel, even if the position of the objective lens in the optical axis direction changes due to the surface shake of the
もちろん、厳密に(数3)を満たす必要はなく、誤差を含めた範囲でこれを満たせばよい。 Of course, it is not necessary to strictly satisfy (Equation 3), and it may be satisfied within a range including an error.
101 光ディスク装置
102 光ディスク
103 ホスト
201 コントローラ
202 信号処理部
203 光ピックアップ
204 スライダモータ
205 スライダ駆動手段
206 収差補正駆動手段
207 スピンドルモータ
208 回転信号生成手段
209 スピンドル制御手段
210 スピンドル駆動手段
211 フォーカス誤差信号生成手段
212 フォーカス制御手段
213 フォーカス駆動手段
214 トラッキング誤差信号生成手段
215 トラッキング制御手段
216 トラッキング駆動手段
217 レンズ
218 レンズ
301 レーザドライバ
302 レーザダイオード
303 コリメータレンズ
304 ビームスプリッタ
305 レンズ
306 パワーモニタ
307 偏光ビームスプリッタ
308 ダイクロイックミラー
309 可動レンズ
310 1/4波長板
311 対物レンズ
312 アクチュエータ
313 レンズ
314 ディテクタ
315 レーザダイオード
316 コリメータレンズ
317 ビームスプリッタ
318 レンズ
319 パワーモニタ
320 偏光ビームスプリッタ
321 可動レンズ
322 レンズ
323 ディテクタ
101 Optical disk device
102 optical disc
103 hosts
201 controller
202 Signal processor
203 Optical pickup
204 Slider motor
205 Slider drive means
206 Aberration correction drive means
207 Spindle motor
208 Rotation signal generation means
209 Spindle control means
210 Spindle drive means
211 Focus error signal generator
212 Focus control means
213 Focus drive means
214 Tracking error signal generation means
215 Tracking control means
216 Tracking drive means
217 lens
218 lenses
301 Laser driver
302 Laser diode
303 collimator lens
304 Beam splitter
305 lens
306 Power monitor
307 Polarizing beam splitter
308 Dichroic Mirror
309 Movable lens
310 1/4 wave plate
311 Objective lens
312 Actuator
313 lenses
314 Detector
315 laser diode
316 collimator lens
317 beam splitter
318 lenses
319 Power monitor
320 Polarizing beam splitter
321 Movable lens
322 lenses
323 detector
Claims (7)
前記第1の光源を出射した第1の光ビームおよび前記第2の光源を出射した第2の光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、
前記対物レンズに入射する前記第1の光ビームの収束・発散の制御を行う第1の可動レンズと、
前記対物レンズに入射する前記第2の光ビームの収束・発散の制御を行う第2の可動レンズと、を備えた光ディスク装置において、
前記光ディスクはトラッキング制御を行うためのガイド層と複数の記録層を備えており、
前記第1の光ビームは前記記録層に集光し、
前記第2の光ビームは前記ガイド層に集光し、
前記光ディスクの第1の記録層を記録または再生している時の前記対物レンズの作動距離と、前記光ディスクの第2の記録層を記録または再生している時の前記対物レンズの作動距離が略等しい事を特徴とする光ディスク装置。 A first light source and a second light source;
An objective lens for condensing the first light beam emitted from the first light source and the second light beam emitted from the second light source on an optical disc;
A first movable lens that controls convergence / divergence of the first light beam incident on the objective lens;
In an optical disc apparatus comprising: a second movable lens that controls convergence / divergence of the second light beam incident on the objective lens
The optical disc includes a guide layer for performing tracking control and a plurality of recording layers,
The first light beam is focused on the recording layer;
The second light beam is focused on the guide layer;
The working distance of the objective lens when recording or reproducing the first recording layer of the optical disc and the working distance of the objective lens when recording or reproducing the second recording layer of the optical disc are approximately. An optical disk device characterized by equality.
前記第1の記録層を記録または再生している時の前記第1の可動レンズの光軸方向の位置をA1、
前記第1の記録層を記録または再生している時の前記第2の可動レンズの光軸方向の位置をB1、
前記第2の記録層を記録または再生している時の前記第1の可動レンズの光軸方向の位置をA2、
前記第2の記録層を記録または再生している時の前記第2の可動レンズの光軸方向の位置をB2、とした場合、
A1 is a position in the optical axis direction of the first movable lens when the first recording layer is recorded or reproduced.
The position of the second movable lens in the optical axis direction when recording or reproducing the first recording layer is B1,
A2 is a position in the optical axis direction of the first movable lens when the second recording layer is recorded or reproduced.
When the position in the optical axis direction of the second movable lens when recording or reproducing the second recording layer is B2,
前記第1の光ビームが平行光で前記対物レンズに入射した際に前記第1の光ビームの球面収差量が最小となる基板厚さに対してδ異なる厚さに位置する記録層を記録または再生する際は、前記対物レンズの焦点距離をf、前記光ディスクの基板の屈折率をnとした場合、前記対物レンズの倍率Mが概ね数2を満足するように前記第1の光ビームを前記対物レンズに入射する事を特徴とする光ディスク装置。
When the first light beam is incident on the objective lens as parallel light, a recording layer positioned at a thickness different from δ with respect to the substrate thickness that minimizes the spherical aberration amount of the first light beam is recorded or recorded. When reproducing, if the focal length of the objective lens is f and the refractive index of the substrate of the optical disk is n, the first light beam is transmitted so that the magnification M of the objective lens approximately satisfies the following equation (2). An optical disc apparatus characterized by being incident on an objective lens.
前記対物レンズは、当該対物レンズに平行光を入射した際に発生する球面収差量のRMS値に対して前記対物レンズの倍率がMの場合に発生する球面収差量のRMS値との差分を該入射光の波長で規格化した値ΔWは、前記対物レンズの焦点距離をマイクロメートルの単位で表した際の焦点距離をf、前記対物レンズが対応する光ディスクの基板の屈折率をnとした場合、概ね数3を満足する対物レンズであることを特徴とする光ディスク装置。
The objective lens calculates a difference between an RMS value of the spherical aberration amount generated when parallel light is incident on the objective lens and an RMS value of the spherical aberration amount generated when the magnification of the objective lens is M. The value ΔW normalized by the wavelength of the incident light is f when the focal length when the focal length of the objective lens is expressed in units of micrometers and the refractive index of the substrate of the optical disc corresponding to the objective lens is n. An optical disc apparatus characterized by being an objective lens that generally satisfies Equation (3).
前記第1の光源を出射した第1の光ビームおよび前記第2の光源を出射した第2の光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、
前記対物レンズに入射する前記第1の光ビームの収束・発散の制御を行う第1の可動レンズと、
前記対物レンズに入射する前記第2の光ビームの収束・発散の制御を行う第2の可動レンズと、を備え、
前記光ディスクは、トラッキング制御を行うためのガイド層と、複数の記録層を備えており、
前記第1の光ビームは前記記録層に集光され、
前記第2の光ビームは前記ガイド層に集光され、
前記第1の記録層を記録または再生している時の前記第1の可動レンズの光軸方向の位置をA1、
前記第1の記録層を記録または再生している時の前記第2の可動レンズの光軸方向の位置をB1、
前記第2の記録層を記録または再生している時の前記第1の可動レンズの光軸方向の位置をA2、
前記第2の記録層を記録または再生している時の前記第2の可動レンズの光軸方向の位置をB2、とした場合、
An objective lens that focuses the first light beam emitted from the first light source and the second light beam emitted from the second light source on an optical disc;
A first movable lens that controls convergence / divergence of the first light beam incident on the objective lens;
A second movable lens that controls the convergence and divergence of the second light beam incident on the objective lens,
The optical disc includes a guide layer for performing tracking control and a plurality of recording layers,
The first light beam is focused on the recording layer;
The second light beam is focused on the guide layer;
A1 is a position in the optical axis direction of the first movable lens when the first recording layer is recorded or reproduced.
The position of the second movable lens in the optical axis direction when recording or reproducing the first recording layer is B1,
A2 is a position in the optical axis direction of the first movable lens when the second recording layer is recorded or reproduced.
When the position in the optical axis direction of the second movable lens when recording or reproducing the second recording layer is B2,
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001307344A (en) * | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Olympus Optical Co Ltd | Information recording/reproducing device |
JP2009187633A (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Sony Corp | Optical disk device and optical beam radiation angle adjusting method |
WO2011004496A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | パイオニア株式会社 | Optical disc having separated guide layer, optical disc drive device and tracking control method |
WO2011024692A1 (en) * | 2009-08-26 | 2011-03-03 | ソニー株式会社 | Optical disc device, optical pickup, and optical recording medium |
JP2011076686A (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Sony Corp | Recording device, recording method, optical recording medium |
WO2011045903A1 (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-21 | ソニー株式会社 | Optical recording medium and method for manufacturing optical recording medium |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7801013B2 (en) * | 2007-05-18 | 2010-09-21 | Konica Minolta Opto, Inc. | Optical pickup apparatus |
-
2011
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-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001307344A (en) * | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Olympus Optical Co Ltd | Information recording/reproducing device |
JP2009187633A (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Sony Corp | Optical disk device and optical beam radiation angle adjusting method |
WO2011004496A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | パイオニア株式会社 | Optical disc having separated guide layer, optical disc drive device and tracking control method |
WO2011024692A1 (en) * | 2009-08-26 | 2011-03-03 | ソニー株式会社 | Optical disc device, optical pickup, and optical recording medium |
JP2011076686A (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Sony Corp | Recording device, recording method, optical recording medium |
WO2011045903A1 (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-21 | ソニー株式会社 | Optical recording medium and method for manufacturing optical recording medium |
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