CN101872625A - 光学拾取器及其制造方法和控制方法,以及光盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了光学拾取器及其制造方法和控制方法,以及光盘装置。光学拾取器包括:第一和第二物镜,其将不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;慧形像差产生单元,其在光束中产生慧形像差;准直透镜,其位于光源与第一物镜之间;以及准直透镜驱动单元。塑料的第一光盘的保护层厚度小于第二光盘的保护层厚度。第一物镜具有的透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°]。光束的光轴与第一物镜的光轴基本一致。光学拾取器相对于光盘以最优地校正对于第一光盘的初始慧形像差的角度倾斜。当再现所述第二光盘时,使用慧形像差产生单元以获得最优再现环境。

Description

光学拾取器及其制造方法和控制方法,以及光盘装置
技术领域
本发明涉及用于针对诸如光盘之类的光学记录介质执行信息的记录和/或再现的光学拾取器、使用该光学拾取器的光盘装置、光学拾取器制造方法和光学拾取器控制方法。
背景技术
在现有技术中,具有CD(紧致盘)作为信息信号的记录介质,其使用具有约785nm波长的光束。此外,具有诸如DVD(数字万用盘)之类的光盘,其使用具有约660nm波长的光束。与CD相比,DVD实现了高密度记录。此外,具有能够进行高密度记录的光盘(此后,称为高密度记录光盘),其使用从蓝紫色半导体激光器发射的具有约405nm波长的光束来执行信号的记录和/或再现,这与DVD相比实现了更高密度的记录。作为这种高密度记录光盘,例如提出了诸如BD(蓝光盘,其为注册商标)之类的光盘,其具有用于保护其上记录信号的记录层的薄保护层(覆层)。
作为在用于将信息信号记录到诸如BD之类的光盘上或使被记录在光盘中的信息信号再现的光学拾取器中使用的物镜,考虑到塑料制成的物镜与玻璃制成的物镜相比在制造性和轻重量方面占优,塑料物镜已经得到了研究。
塑料物镜具有如下特性:其折射率由于热而显著变化,并因此可以根据其使用的环境而产生显著不必要的像差。具体而言,在现有技术中与玻璃物镜相比,在塑料物镜中由于温度变化导致的球面像差的变化较为明显,这导致记录特性的劣化。
因此,使用塑料物镜的光学拾取器通常采用如下方法:准直透镜在光轴方向上移动以产生倍率球面像差,从而对由于温度变化引起的球面像差进行校正。
但是,在以此方式通过驱动准直透镜来校正球面像差的情况下,存在如下问题:作为由于倍率变化引起的副作用,由于透镜倾斜引起的慧形像差的敏感度(此后称为透镜倾斜慧形像差敏感度)显著地变化。
另一方面,在现有技术中的光学拾取器采用如下方法:通过以静态或动态的方式调节物镜的倾斜度来校正由于物镜或除物镜以外的光学部件产生的慧形像差以及由于其组装精度产生的慧形像差。更具体而言,对保持物镜的致动器在倾斜方向上的倾斜度进行静态或动态的调节以执行对这种初始慧形像差等的校正。
在使用环境的温度范围内,存在如上所述塑料物镜的透镜倾斜慧形像差敏感度根据其材料或形状而显著变化的问题,并且可以是在从0℃到约常温的两倍的状况下。因此,在低温或高温环境下,难以通过经由致动器驱动调节倾斜度来校正慧形像差,因此盘记录特性会劣化。
日本未经审查的专利申请公开2008-112575是现有技术的示例。
发明内容
期望提供光学拾取器、光盘装置、光学拾取器制造方法和光学拾取器控制方法,其中光学拾取器使用塑料物镜来增强制造性和减轻重量,并减小由于环境温度变化引起的慧形像差以提高记录和/或再现特性。
根据本发明的示例性实施例,提供了一种光学拾取器,包括:第一和第二物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述第一和/或第二物镜的光束中产生慧形像差;准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述第一物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述第一物镜的光束的角度以校正球面像差,其中,与所述第一物镜对应的所述第一光盘的保护层厚度小于与所述第二物镜对应的所述第二光盘的保护层厚度;其中,所述第一物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述第一物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;其中,所述第一物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述第一物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述第一物镜的光轴基本一致;其中,所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述第一物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;并且其中,当再现所述第一光盘时,不使用所述慧形像差产生单元,而当再现所述第二光盘时,使用所述慧形像差产生单元以获得最优再现环境。
此外,根据本发明的另一个示例实施例,提供了一种光盘装置,其包括通过将光束发射到被驱动而转动的光盘上来执行信息信号的记录和/或再现的光学拾取器。这里,所述光学拾取器包括:第一和第二物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述第一和/或第二物镜的光束中产生慧形像差;准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述第一及第二物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述物镜的光束的角度以校正球面像差,其中,与所述第一物镜对应的所述第一光盘的保护层厚度小于与所述第二物镜对应的所述第二光盘的保护层厚度;其中,所述第一物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述第一物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;其中,所述第一物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述第一物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述第一物镜的光轴基本一致;其中,所述光学拾取器和其上要安装所述光盘的盘安装单元中的至少一者倾斜,使得所述光学拾取器和安装在所述盘安装单元上的所述光盘相对于彼此以最优地校正由于所述第一物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;并且其中,当再现所述第一光盘时,不使用所述慧形像差产生单元,而当再现所述第二光盘时,使用所述慧形像差产生单元以获得最优再现环境。
此外,根据本发明的另一个示例实施例,提供了一种制造光学拾取器的方法。这里,所述光学拾取器包括:第一和第二物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述第一和/或第二物镜的光束中产生慧形像差;准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述第一物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述第一物镜的光束的角度以校正球面像差,其中,与所述第一物镜对应的所述第一光盘的保护层厚度小于与所述第二物镜对应的所述第二光盘的保护层厚度,并且其中,所述第一物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述第一物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率。在制造具有由塑料制成的所述第一物镜的所述光学拾取器时,所述方法包括以下步骤:将导光光学系统安装到基体构件,所述导光光学系统将所述光束导引到所述第一物镜;将所述第一物镜保持于透镜保持器,使得由所述导光光学系统导引到所述第一物镜的所述光束的光轴与所述第一物镜的光轴基本一致;调节所述光学拾取器,使得所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述第一物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;以及计算使用所述慧形像差产生单元最优地校正由于所述第二物镜对于所述第二光盘导致的初始慧形像差的慧形像差校正量,并将计算得到的所述慧形像差校正量存储在存储单元中。
此外,根据本发明的另一个示例实施例,提供了一种控制光学拾取器的方法。这里,所述光学拾取器包括:第一和第二物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述第一和/或第二物镜的光束中产生慧形像差;准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述第一物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述第一物镜的光束的角度以校正球面像差,其中,与所述第一物镜对应的所述第一光盘的保护层厚度小于与所述第二物镜对应的所述第二光盘的保护层厚度;其中,所述第一物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述第一物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;并且其中,所述第一物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述第一物镜和所述第二物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述第一物镜的光轴基本一致。在控制所述光学拾取器使得所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述第一物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜时,所述方法包括以下步骤:识别所安装的光盘的类型;当通过所述识别步骤识别出所述光盘是所述第一光盘时,在不使用所述慧形像差产生单元的情况下对于所述第一光盘执行信息信号的再现;以及当通过所述识别步骤识别出所述光盘是所述第二光盘时,使用所述慧形像差产生单元来对于所述第二光盘执行信息信号的再现。
此外,根据本发明的另一个示例实施例,提供了一种光学拾取器,包括:单个物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述物镜的光束中产生慧形像差;准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述第一物镜的光束的角度以校正球面像差,其中,所述第一光盘的保护层厚度小于所述第二光盘的保护层厚度;其中,所述物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且与所述第一光盘对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;其中,所述物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述物镜的光轴基本一致;其中,所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;并且其中,当再现所述第一光盘时,不使用所述慧形像差产生单元,而当再现所述第二光盘时,使用所述慧形像差产生单元以获得最优再现环境。
此外,根据本发明的另一个示例实施例,提供了一种光盘装置,其包括通过将光束发射到被驱动而转动的光盘上来执行信息信号的记录和/或再现的光学拾取器。这里,所述光学拾取器包括:单个物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述物镜的光束中产生慧形像差;准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述物镜的光束的角度以校正球面像差,其中,所述第一光盘的保护层厚度小于所述第二光盘的保护层厚度;其中,所述物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且与所述第一光盘对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;其中,所述物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述物镜的光轴基本一致;其中,所述光学拾取器和其上要安装所述光盘的盘安装单元中的至少一者倾斜,使得所述光学拾取器和安装在所述盘安装单元上的所述光盘相对于彼此以最优地校正由于所述物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;并且其中,当再现所述第一光盘时,不使用所述慧形像差产生单元,而当再现所述第二光盘时,使用所述慧形像差产生单元以获得最优再现环境。
此外,根据本发明的另一个示例实施例,提供了一种制造光学拾取器的方法。这里,所述光学拾取器包括:单个物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述物镜的光束中产生慧形像差;准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述物镜的光束的角度以校正球面像差,其中,所述第一光盘的保护层厚度小于所述第二光盘的保护层厚度,并且其中,所述物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且与所述第一光盘对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率。在制造具有由塑料制成的所述物镜的所述光学拾取器时,所述方法包括以下步骤:将导光光学系统安装到基体构件,所述导光光学系统将所述光束导引到所述物镜;将所述物镜保持于透镜保持器,使得由所述导光光学系统导引到所述物镜的所述光束的光轴与所述物镜的光轴基本一致;调节所述光学拾取器,使得所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;以及计算使用所述慧形像差产生单元最优地校正由于所述物镜对于所述第二光盘导致的初始慧形像差的慧形像差校正量,并将计算得到的所述慧形像差校正量存储在存储单元中。
此外,根据本发明的另一个示例实施例,提供了一种控制光学拾取器的方法。这里,所述光学拾取器包括:单个物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述物镜的光束中产生慧形像差;准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述物镜的光束的角度以校正球面像差,其中,所述第一光盘的保护层厚度小于所述第二光盘的保护层厚度;其中,所述物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且与所述第一光盘对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;并且其中,所述物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述物镜的光轴基本一致。在控制所述光学拾取器使得所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述物镜对于所述第一光盘的导致的初始慧形像差的角度倾斜时,所述方法包括以下步骤:识别所安装的光盘的类型;当通过所述识别步骤识别出所述光盘是所述第一光盘时,在不使用所述慧形像差产生单元的情况下对于所述第一光盘执行信息信号的再现;以及当通过所述识别步骤识别出所述光盘是所述第二光盘时,使用所述慧形像差产生单元来对于所述第二光盘执行信息信号的再现。
根据本发明的实施例,物镜由塑料制成以增强制造性和减轻重量,并且减小了由于环境温度变化引起的慧形像差以改善记录和/或再现特性。
附图说明
图1是图示根据本发明的实施例的光盘装置的框图;
图2是根据本发明的实施例的光学拾取器的立体图;
图3是图示根据本发明的实施例保持被包括在光学拾取器中的物镜的透镜保持器和支撑透镜保持器的支撑体的平面图;
图4是图示根据本发明的实施例被包括在光学拾取器中的光学系统的平面图;
图5是根据本发明的实施例的光学拾取器的剖视图,其示意性地图示了被包括在光学拾取器中的第一光学系统的一部分;
图6A和6B是图示根据本发明的实施例被包括在光学拾取器中的第一物镜与第一导光光学系统之间的关系,其中图6A是图示第一物镜的光轴和第一导光光学系统的光轴被布置为彼此一致的状态的图,图6B是图示在用于与本实施例比较的比较示例中,第一物镜的光轴和第一导光光学系统的光轴被布置为彼此倾斜的状态的图;
图7是图示以相对于光盘的相对角度调节根据本发明的实施例的光学拾取器的状态的图;
图8是图示在根据本发明的实施例的光学拾取器如图6A和图7所示构造的情况下当使用第二物镜是由物镜驱动单元在倾斜方向上驱动第二物镜的状态的图;
图9A-9B是图示当将光学拾取器中包括的第一和第二物镜安装在透镜保持器中时使慧形像差朝向径向配置的平面图;
图10是图示根据环境温度变化来改变透镜倾斜慧形像差灵敏度的状态的图,其图示了在常温以及高温和低温环境下所产生的慧形像差量相对于透镜倾斜量的关系;
图11是图示根据光学拾取器与光盘之间的相对倾斜角度改变慧形像差量的状态的图,其图示了所产生的慧形像差量相对于盘倾斜量的关系;
图12是光盘装置的立体图,用于图示用于调节根据本发明的实施例的光学拾取器的偏斜的偏斜调节机构;
图13是用于将在根据本发明的实施例的光学拾取器中由于温度变化引起的慧形像差的改变与如图6B所示调节的现有技术中的光学拾取器进行比较,其图示了最优盘倾斜量相对于温度变化而产生的变化;
图14A至14C是图示在根据本发明的实施例的光学拾取器中包括的第一和第二物镜的光束经过区域中产生的温度梯度的图,其中图14A是图示在物镜和透镜保持器的区域中的温度分布的立体图;图14B是图示在物镜和透镜保持器的区域中的温度分布的平面图;并且图14C图示了在透镜保持器的区域的截面位置中的温度变化,其中纵轴表示在经过第一和第二物镜的光轴的直线上的径向位置,而横轴表示温度;
图15A至15C是用于图示线圈电流量与慧形像差之间的关系的图,其中图15A图示了线圈电流量机器频率,图15B图示了线圈电流量与慧形像差之间的关系,并且图15C图示了慧形像差及其频率;
图16A和16B是用于图示在根据本发明的实施例的光学拾取器中的各个物镜的安装方向的图,其中图16A图示了各个物镜被安装为使得在各个物镜中产生的各种慧形像差指向径向的状态,并且图16B图示了根据光学拾取器和光盘的相对角度的调节来减小第一光盘的电流慧形像差和第三光盘的离轴慧形像差的状态;
图17A至17D是用于图示计算在根据本发明的实施例的光学拾取器中、在使用第一和第二物镜的各个情况下使慧形像差减小的最优相对角度的方法的图,其中图光线17a图示了通过图17B中的测量装置获得的分布,图17B图示了包括干涉仪或波前传感器的测量装置,而图17C图示了通过图17D中的测量装置获得的分布,图17D图示了对光点进行监控的测量装置;
图18是用于图示计算在根据本发明的实施例的光学拾取器中、在使用第一和第二物镜的各个情况下使慧形像差减小的最优相对角度的方法的图,其图示了波动、RF幅值、TE幅值和误差率;
图19是用于图示根据本发明的实施例的光学拾取器的制造方法的流程图;
图20是用于图示根据本发明的实施例的光学拾取器的控制方法的记录和/或再现方法的流程图;
图21是图示根据本发明的另一实施例的光学拾取器中包括的光学系统的平面图;
图22是图示在图21的光学拾取器中包括的物镜的示例的剖视图;
图23A至23C是用于图示在图21的光学拾取器中包括的物镜与导光光学系统之间的关系的图,其中图23A图示了物镜的光轴和导光光学系统的光轴彼此一致的状态,图23B图示了以相对于光盘的相对角度调节光学拾取器的状态,并且图23C图示了在对于第一波长如图23A和图23B所示构造关系的情况下,当使用第二波长等时由物镜驱动单元沿着倾斜方向驱动物镜的状态;并且
图24是图示在根据本发明的又一实施例的光学拾取器中包括的光学系统的平面图。
具体实施方式
以下将按照以下顺序参照附图来说明根据本发明的实施例:
1.光盘装置的总体构造
2.光学拾取器的总体构造(第一实施例)
3.物镜的透镜倾斜慧形像差敏感度的温度特性
4.初始慧形像差的校正
5.光学拾取器的相对于光盘的相对角度调节
6.光学拾取器的作用和效果
7.物镜的慧形像差的方向和安装方向
8.光学拾取器的制造方法
9.光学拾取器的控制方法
10.光学拾取器的另一示例(第二实施例)
11.光学拾取器的又一示例(第三实施例)
12.光盘装置的效果
1.光盘装置的总体构造
此后,将参照附图说明使用根据本发明的实施例的光学拾取器的光盘装置。
如图1所示,根据本发明的实施例的光盘装置1包括:光学拾取器3,其对光盘2执行信息的记录和/或再现;以及芯轴电动机光线4,其是用于使光盘2转动的驱动单元。此外,光盘装置1包括:进给电动机5,其使光学拾取器3在光盘2的径向上进给。光盘装置1是能够针对其中层叠有不同格式的记录层的三种光盘类型进行记录和/或再现的、实现三种标准之间的兼容的光盘装置。
上述光盘2是能够使用具有约405nm波长(蓝紫色)的半导体激光器作为光源进行高密度记录的诸如BD(蓝光盘(注册商标))之类的高密度记录第一光盘11。第一光盘11具有约100μm的覆层(称为“保护层”)并受到约400至410nm的第一波长的光束通过覆层进行的照射。第一光盘包括具有单个记录层的光盘(覆层的厚度:约100μm)和具有两个记录层的所谓双层光盘,并还可以包括多个记录层。在双层光盘的情况下,记录层L0的覆层的厚度是约100μm,并且记录层L1的覆层的厚度是约75μm。
此外,光盘2是使用约655nm波长的半导体激光器作为光源的诸如DVD(数字万用盘)、DVD-R(可记录)、DVD-RW(可复写)或DVD+RW(可复写)之类的第二光盘12。第二光盘12具有约0.6mm的覆层,并受到约650至660nm的第二波长的光束通过覆层进行的照射。多个记录层可以安装在第二光盘12中。
此外,光盘2是使用约785nm波长的半导体激光器作为光源的诸如CD(紧致盘)、CD-R(可记录)或CD-RW(可复写)之类的第三光盘13。第三光盘13具有约1.2mm的覆层,并受到约760至800nm的第二波长的光束通过覆层进行的照射。
此后,将并不特定为第一至第三光盘11、12和13的光盘简称为光盘2。
在光盘装置1中,由基于来自系统控制器7(其是盘类型识别单元)的命令受到控制的伺服控制单元9根据盘的类型来驱动芯轴电动机4和进给电动机5。根据例如第一光盘11、第二光盘12和第三光盘13来以预定的转数驱动芯轴电动机4和进给电动机5。
光学拾取器3是具有兼容三种波长的光学系统的光学拾取器,并且用具有不同补偿的光束通过光盘的保护层来照射具有不同标准的光盘的记录层。光学拾取器3检测来自记录层的光束的反射光。光学拾取器3根据检测到的反射光来输出与各光束对应的信号。
光盘装置1包括基于从光学拾取器3输出的信号来产生聚焦误差信号、寻轨误差信号和RF信号等的前置放大器14。此外,光盘装置1包括用于对来自前置放大器14的信号进行解调或对来自外部计算机17等的信号进行调制的信号调制解调器以及误差校正编码模块(此后,称为信号调制解调器&ECC模块)15。此外,光盘装置1包括接口16、D/A及A/D转换器18、音视频处理单元19、以及音视频信号输入输出单元20。
前置放大器14基于从光电检测器输出的信号使用象散法来产生聚焦误差信号,并还使用三光束法、DPD、DPP等来产生寻轨误差信号。此外,前置放大器14产生RF信号并将RF信号输出到信号调制解调器&ECC模块15。此外,前置放大器14将聚焦误差信号和寻轨误差信号输出到伺服控制单元9。
当针对第一光盘11执行数据记录时,信号调制解调器&ECC模块15对从接口16或D/A及A/D转换器18输出的数字信号进行如下处理。即,当针对第一光盘第一光盘11记录数据时,信号调制解调器&ECC模块15通过诸如LDC-ECC和BIS之类的误差校正方法对所输入的数字信号进行误差校正处理。然后,信号调制解调器&ECC模块15执行诸如1-7PP之类的调制处理。而且,当针对第二光盘12记录数据时,信号调制解调器&ECC模块15根据诸如PC(乘积码)之类的误差校正方法执行误差校正处理,并接着执行诸如8-16调制之类的调制处理。此外,当针对第三光盘13记录数据时,信号调制解调器&ECC模块15根据诸如CIRC之类的误差校正方法执行误差校正处理,并接着执行诸如8-14调制之类的调制处理。此外,信号调制解调器&ECC模块15向激光器控制单元21输出调制数据。此外,当针对各光盘执行再现时,信号调制解调器&ECC模块15基于从前置放大器14输入的RF信号来执行与调制方法相对应的解调处理。此外,信号调制解调器&ECC模块15执行误差校正处理以将数据输出到接口16或D/A及A/D转换器18。
当通过数据压缩记录数据时,可以在信号调制解调器&ECC模块15与接口16或D/A及A/D转换器18之间安装压缩解压单元。在此情况下,通过MPEG2或MPEG4来压缩数据。
聚焦误差信号或寻轨误差信号从前置放大器14输入到伺服控制单元9。伺服控制单元9产生聚焦伺服信号或寻轨伺服信号使得聚焦误差信号或寻轨误差信号变为0,并基于伺服信号控制用于驱动物镜的诸如双轴致动器之类的物镜驱动单元。此外,通过来自前置放大器14的输出来检测同步信号等,并因此借助于CLV(恒定线速度)、CAV(恒定角速度)或其组合来伺服控制芯轴电动机。
激光器控制单元21控制光学拾取器3的激光源。具体而言,在具体示例中,激光器控制单元21执行控制使得激光源的输出功率在记录模式和再现模式下不同。此外,激光器控制单元21执行控制使得根据光盘2的类型改变激光源的输出功率。激光器控制单元21根据由盘类型识别单元22检测到的光盘2的类型切换光学拾取器3的激光源。
盘类型识别单元22可以检测第一光盘11、第二光盘12和第三光盘13之间来自表面反射的反射光量的变化、形状和外观的区别等,并可以检测光盘2的不同格式。
用于形成光盘装置1的每个模块被配置为使得根据盘类型识别单元22中的检测结果来执行基于被安装的光盘2的规格进行的信号处理。
系统控制器7根据盘类型识别单元22中识别的光盘2的类型来控制整个装置。此外,系统控制器7基于位于光盘的最内圈的预主凹坑或槽中记录的地址信息或内容表(TOC)、根据来自用户的操作输入来控制各部分。即,系统控制器7基于上述信息来指定光盘的记录位置或再现位置以用于执行记录和再现,并根据指定位置控制各部分。
具有这种构造的光盘装置1通过芯轴电动机4使光盘2转动。此外,光盘装置1根据来自伺服控制单元9的控制信号来控制进给电动机5的驱动,并将光学拾取器3移动到与光盘2的期望记录轨道相对应的位置,来因而针对光盘2执行信息的记录和再现。
具体而言,当由光盘装置1执行信息的记录和再现时,伺服控制单元9借助于CAV或CLV或其组合来使光盘2转动。光学拾取器3通过其光源发射光束并通过其光电检测器检测从光盘2返回的光束,并产生聚焦误差信号或寻轨误差信号。此外,光学拾取器3基于聚焦误差信号或寻轨误差信号来由物镜驱动机构驱动物镜,以执行聚焦伺服和寻轨伺服。
此外,当由光盘装置1记录信息时,来自外部计算机17的信号通过接口16输入到信号调制解调器&ECC模块15。信号调制解调器&ECC模块15将上述预定的误差校正编码添加到从接口16或D/A及A/D转换器18输入的数字数据,并执行预定的调制处理以接着产生记录信号。激光器控制单元21基于在信号调制解调器&ECC模块15中产生的记录信号来控制光学拾取器3的激光源,以在预定光盘中记录信息。
此外,当由光盘装置1再现光盘2中记录的信息时,信号调制解调器&ECC模块15对由光电检测器检测到的信号执行解调处理。如果由信号调制解调器&ECC模块15解调得到的记录信号被用于计算机的数据存储,则记录信号通过接口16输出到外部计算机17。因此,外部计算机17可以基于光盘2中记录的信号进行操作。此外,如果由信号调制解调器&ECC模块15解调的记录信号被用于音视频,则记录信号在D/A及A/D转换器18中从数字转换为模拟,以供应到音视频处理单元19。在音视频处理单元19中执行音视频处理,并通过音视频信号输入输出单元20输出到外部扬声器或监视器(未示出)。
2.光学拾取器的总体构造(第一实施例)
接着,将相机说明根据本发明的实施例的光学拾取器3。此后,光学拾取器3针对三种类型的光盘11、12和13执行信息信号的记录或再现,但是这不是限制性的,而是被用作示例。例如,可以针对两种不同类型的光盘11和12执行记录和再现。
根据本发明的实施例的光学拾取器3包括第一和第二光源31和32,第一和第二光源31和32包括发射具有上述不同波长的多种光束的半导体激光器等。此外,光学拾取器3包括作为对从光盘2的信号记录表面反射的反射光束进行检测的光检测元件的光电二极管。此外,光学拾取器3包括将来自第一和第二光源31和32的光束导引到光盘2并将在光盘2中反射的光束导引到光检测元件的光学系统。
这里,第一光源31包括发射具有第一波长的光束的发光单元,第一波长是与第一光盘11对应的约405nm的设计波长。第二光源32包括发射具有第二波长的光束的发光单元,第二波长是与第二光盘12对应的约655nm的设计波长。此外,第二光源32包括发射具有第三波长的光束的发光单元,第三波长是与第三光盘13对应的约785nm的设计波长。在第二光源32中,第二波长发光单元和第三波长发光单元在与将在下文说明的第二物镜34的慧形像差的方向对应的方向上并行布置。
如图2所示,光学拾取器3安装在拾取器基体50上,拾取器基体50是各种部件的安装基体,并被安装为在光盘装置1的壳体内沿着光盘2的径向R移动。拾取器基体50用作所谓滑动基体,并与主轴62和副轴63耦合,主轴62和副轴63是安装在光盘装置1的机壳内的导引轴。拾取器基体50被支撑在主轴62和副轴63上以在其径向上移动。图2和随后的图中的箭头RI表示径向中朝向内周的方向,并且箭头RO表示径向中朝向外周的方向。
此外,如图3所示,光学拾取器3包括保持多个物镜33和34的透镜保持器52,其使从光源发射的光束聚焦并使聚焦的光束向光盘出射。透镜保持器52用作致动器驱动单元并通过用作制动器支撑单元的支撑体53上的多个用作支撑臂的支持悬架54被支撑为在寻轨方向或聚焦方向上进行位移。这里,支撑体53被布置为距透镜保持器52具有在切线方向Tz上的间隔,并安装在拾取器基体50上。此外,作为支撑臂的悬架54将透镜保持器52支撑为相对支撑体53沿着聚焦方向F和寻轨方向T移动。
透镜保持器52、支撑体53和悬架54与将在下文说明的各个线圈56、57a至57d以及磁体58组合形成了物镜驱动单元51。物镜驱动单元51沿着聚焦方向F和寻轨方向T驱动物镜33和34。此外,物镜驱动单元51用作倾斜校正机构,其沿着倾斜方向Tir驱动对第一和第二物镜33和34进行支撑的透镜保持器52以成为倾斜。以此方式,物镜驱动单元51是能够沿着聚焦方向、寻轨方向和倾斜方向驱动透镜保持器52和由透镜保持器52支撑的物镜的所谓三轴致动器。
此外,第一和第二物镜33和34形成光学拾取器3的光学系统的一部分。第一物镜33是具有与0.85的相对孔径(NA)的由塑料制成的单个物镜。第二物镜34是对于第二波长具有约0.6至0.65的相对孔径(NA)并且具有第三波长具有约0.45至0.53的相对孔径(NA)的由塑料制成的单个物镜。塑料的第一和第二物镜33和34相比现有技术的玻璃透镜可以提高制造性或减轻重量。将在此后说明的光学拾取器3的构造被配置为解决在与诸如BD之类的高密度记录光盘对应的第一物镜33由塑料制成的情况下产生的问题。因此,第二物镜34不限于塑料,例如可以由玻璃形成。
在光学拾取器3中,多个物镜33和34与径向R(寻轨方向T)平行地布置,但是物镜的数量不限于此。例如,多个物镜可以沿着切向Tz布置。
作为将从第一和第二光源31和32发射的光束导引到光盘2的光学系统,以第一和第二光学系统为例。第一光学系统将从第一光源31发射的第一波长的光束通过物镜33导引到作为第一光盘11的光盘2。如图4所示,这样的第一光学系统包括将第一波长的光束导引到第一物镜33的第
导光光学系统28,以及第一物镜33。第二光学系统将从第二光源32发射的光束通过第二物镜34导引到作为第二或第三光盘12或13的光盘2。如图4所示,这样的第二光学系统包括将第二和第三波长的光束导引到第二物镜34的第二导光光学系统29,以及第二物镜34。
首先,将参照图4说明形成第一光学系统的第一导光光学系统28。第一导光光学系统28包括第一光栅35,第一光栅35使从第一光源31发射的第一波长的光束衍射并将衍射光束划分为至少三束以检测寻轨误差信号等。此外,第一导光光学系统28包括第一准直透镜36,第一准直透镜36是将由第一光栅35延伸的光束的发散角变换为期望角度的例如近似平行光束的发散角变换元件。此外,第一导光光学系统28包括第一立起反射镜41,第一立起反射镜41使由第一准直透镜36变换的近似平行光束反射,并将反射光束朝向第一物镜33和光盘2导引。此外,第一导光光学系统28包括四分之一波片49,四分之一波片49安装在第一立起反射镜41与物镜33之间并对入射光束提供1/4波长的相位差(见图5)。图4是用于图示各个光学部件和物镜位置关系的平面图,其为了图4中的图示简单的目的没有图示四分之一波片49,但是四分之一波片49被安排在图5中示出。形成第一光学系统的物镜33将由第一立起反射镜41建立并通过四分之一波片49的光束聚焦在光盘的记录表面上。此外,第一导光光学系统28包括偏振分束器38,偏振分束器38安装在第一光栅35与第一准直透镜36之间。第一导光光学系统28的第一偏振分束器38用于将由物镜33聚焦并由光盘反射的光束的光路与由第一光源31发射的光束的光路分离。此外,第一导光光学系统28包括第一光电检测器39,第一光电检测器39接收并检测由偏振分束器38分出的返回光束。此外,第一导光光学系统28包括多透镜40,多透镜40安装在偏振分束器38与第一光电检测器39之间并将由偏振分束器38分出的防范会光束聚焦到第一光电检测器39的感光表面上。第一光电检测器39在感光表面中感测由多透镜40聚焦的光束,并将信息信号(RF信号)输出到前置放大器14,检测诸如寻轨误差信号和聚焦误差信号之类的各种信号,并将信号输出到伺服控制单元9。
被包括在第一导光光学系统28中的第一准直透镜36移动以校正由例如温度变化、覆层的厚度误差等所产生的球面像差,并根据第一物镜33的位置变换入射到第一物镜33的光束的发散角。换言之,第一准直透镜36可沿光轴方向运动。驱动第一准直透镜36以使其沿着光轴方向移动的准直透镜驱动单元48安装在光学拾取器3中。准直透镜驱动单元48可以例如通过进给电动机使导引螺杆转动,以使第一准直透镜36移动。准直透镜驱动单元48可以如物镜驱动单元那样通过与在磁体和线圈中流动的电流协作来使第一准直透镜36移动。此外,可以使用线性电动机等。第一准直透镜36移动使得光束在与平行光相比在略微汇聚的汇聚光束的状态下或者略微发散的发散光束的状态下进入第一物镜33,从而减小所产生的球面像差。以此方式,准直透镜驱动单元48通过使第一准直透镜36沿着光轴方向移动、改变进入物镜33的光束的角度和改变入射倍率,来对球面像差进行校正。
执行用于根据温度变化或覆层厚度的误差来调节第一准直透镜36的位置的计算的控制单元27被安装在光学拾取器3中。RF信号从第一光电检测器39输入到控制单元27。控制单元27监视输入的RF信号的波动量,并驱动准直透镜驱动单元48以使第一准直透镜36移动,从而执行球面像差校正。为了根据温度变化执行第一准直透镜36的位置调节,可以与物镜相邻地安装温度检测元件。在此情况下,来自温度检测元件的温度信号被输入到控制单元27。在此情况下,控制单元27基于温度信号或温度信号的波动量以及RF信号来驱动准直透镜驱动单元48,以执行球面像差校正。
在光学拾取器针对具有多个记录层的光盘执行信息信号的记录和再现的情况下,第一准直透镜36移动到对于各记录层合适的位置。此时,第一准直透镜36通过经由聚焦搜索检测表面反射率的变化并读取信息信号来移动到对于各记录层合适的位置。此时,第一准直透镜36移动到根据每个记录层的位置以减小由于从每个记录层到光盘的光入射侧的表面的厚度(称为“覆层厚度”)的不同导致的球面像差。即,第一准直透镜36和准直透镜驱动单元48可以针对多个记录层中的每个层合适地形成光束的光束点。以此方式,第一准直透镜36等可以被驱动以沿着光轴方向移动来改变引向第一物镜33的光束的入射倍率,从而减小由温度变化或覆层厚度的变化导致的球面像差,并形成合适的光束点。
如上所述,第一准直透镜36和准直透镜驱动单元48用作改变对于第一物镜33的光束入射倍率的入射倍率改变单元。这里,被包括在光学拾取器3中的入射倍率改变单元不限于此,而可以是所谓光束扩展器、或液晶元件等。
如上所述,被包括在第一光学系统的第一物镜33由被安装在光学拾取器3中的物镜驱动单元51保持以移动。由物镜驱动单元51基于寻轨误差信号和聚焦误差信号(根据由第一光电检测器39检测到的来自光盘2的返回光所产生)来使物镜33进行位移。因此,第一物镜33可以在与光盘2相邻地间隔的方向(聚焦方向)和光盘2的径向(寻轨方向)的双轴方向上进行位移。物镜33使光束聚焦,使得来自第一发光单元的光束被定常地聚焦在光盘2的记录表面上,并使得聚焦光束遵循光盘2的记录表面上形成的记录轨道。物镜驱动单元51用作使透镜保持器52沿着倾斜方向倾斜但在使用第一物镜33的情况下不执行沿着倾斜方向倾斜的倾斜校正机构。换言之,当对第一光盘进行记录和再现时,不使用倾斜校正机构,并且即使物镜及其周边部件的温度环境发生变化,也维持其当前状态。即,物镜驱动单元51不执行透镜保持器52在倾斜方向上的倾斜。
此外,当通过记录冲或制造误差的转换导致光盘2的覆层厚度的变化时,或者当存在环境温度变化时,已经通过使准直透镜36向光轴方向移动而改变了入射倍率的光束进入第一物镜33。第一物镜33通过入射倍率的变化来恒定地校正(即减小)球面像差。
此外,如图5和图6A所示,第一物镜33被安装为使得有第一导光光学系统28导引的光束的光轴L28与第一物镜33的光轴L33基本一致。这里,如上所述,第一导光光学系统28表示在与第一光盘对应的第一光学系统中,除了被安装为在物镜驱动单元51中得到驱动的第一物镜33之外的光学部件。第一物镜33的光轴表示将形成了第一物镜33的入射侧和出射侧的光学表面连接到轴线。当将第一物镜33安装在透镜保持器52中时,不像现有技术中那样通过考虑导光光学系统、物镜等等初始慧形像差进行倾斜调节来安装第一物镜33,而是将第一物镜33安装为与第一导光光学系统28的光轴一致。关于此,在现有技术的“物镜的组装调节”中,如图6B所示的比较示例进行调节。在如图6B所示的比较示例的情况下,物镜133的光轴L133通过初试慧形像差而相对于导光光学系统128的光轴L128倾斜,并被组装在透镜保持器52中。同时,在如图6A所示的光学拾取器3中,第一物镜33调节第一物镜33的光轴以将第一物镜33在不偏移的基准状态下安装在透镜保持器52中。具体而言,第一物镜33被安装为使得有第一导光光学系统28导引并进入第一物镜33的光束的光轴与第一物镜33的光轴基本一致。这里,基本一致包括安装误差的范围,并且在有第一导光光学系统28导引并进入第一物镜33的光束的光轴与第一物镜33的光轴之间的角度在0±0.25°的情况下可以充分获得将在下文说明的效果。可以通过使光学拾取器3相对于光盘沿着相对倾斜方向倾斜来去除导光光学系统或物镜33的各种光学部件的所谓初始慧形像差,其将在下文说明。
以此方式,当具有第一光学系统的光学拾取器3形成光盘装置1时,如图7所示调节光学拾取器3的倾斜角度,从而防止当使用第一物镜33时产生的初始慧形像差。具体而言,下文将在“5.光学拾取器的相对于光盘的相对角度调节”中详细说明光学拾取器3的倾斜角度的调节。此外,当使用第一物镜33来再现具有厚度t1的覆层的光盘时,物镜驱动单元51不用做倾斜校正机构。在此情况下,即使第一物镜33或其周边部件的温度环境发生变化,光学拾取器3也在维持其当前状态的同时执行记录和再现。
接着,将参照图4说明被包括在第二光学系统中的第二导光光学系统29。第二导光光学系统29至少包括第二光栅43,第二光栅43使第二光源32发射的第二和第三波长的光束衍射,并将衍射光束划分为至少三束。此外,第二导光光学系统29包括第二准直透镜44,第二准直透镜44将有第二光栅43衍射的光束的发散角变换为近似平行光束。此外,第二导光光学系统29包括弯折反射镜45,弯折反射镜45反射由第二准直透镜44变换的近似平行光束,并将光束的光路改变在与聚焦方向F基本垂直的平面中。此外,第二导光光学系统29包括第二立起反射镜42,第二立起反射镜42再次反射从弯折反射镜45反射的光束,并将再次反射的光束朝向第二物镜34和光盘2导引。如上述第一导光光学系统中那样,在第二导光光学系统29中,四分之一波片可以安装在第二立起反射镜42与第二物镜34之间。此外,被包括在第二光学系统中的第二物镜34将由第二立起反射镜42立起的光束聚焦在光盘的信号记录表面上。此外,第二导光光学系统29包括分束器46,分束器46被安装在第二光栅43与第二准直透镜44之间的光路上。第二导光光学系统29的分束器46将由第二物镜34聚焦并由光盘反射的返回光束的光路与从第二光源32发射的光束的光路分离。第二导光光学系统29包括第二光电检测器47,第二光电检测器47接收并检测由分束器46分出的返回光束。此外,第二光电检测器47在接收表面中接收光束,将信息信号(RF信号)输出到前置放大器14,检测诸如寻轨误差信号和聚焦误差信号之类的各种信号,并将信号输出到伺服控制单元9。
如上所述,包括第二光学系统的第二物镜34被安装在光学拾取器3中的物镜驱动单元51保持以进行移动。通过物镜驱动单元51基于由第二光电检测器47检测到的来自光盘2的光盘2的返回光束所产生的寻轨误差信号和聚焦误差信号,来使第二物镜34进行位移。因此,第二物镜34沿着聚焦方向和寻轨方向的双轴方向进行位移。第二物镜34对光束进行聚焦,以定常地将来自第二和第三发光单元的光束聚焦在光盘2的记录表面上,并使得聚焦光束遵循形成在光盘2的记录表面上的记录轨道。第二物镜34可以沿着第二物镜34的倾斜方向以及上述双轴方向倾斜,并可以如图8所示通过物镜驱动单元51沿着倾斜方向Tir倾斜。换言之,第二物镜34以预先确定的预定最优角度被物镜驱动单元51沿倾斜角度倾斜以如下所述最大程度地减小慧形像差。沿着倾斜方向倾斜的第二物镜34可以将光学拾取器3设定为使得在两个物镜被安装在透镜保持器52中的情况下,第一物镜33处于如图7所示的最优状态。即,在光学拾取器3被如图7所示设定的状态下使用第二物镜34时,第二物镜34受到倾斜驱动,从而在最优状态下执行记录和再现。这里,在使用对应透镜的情况下第二物镜34受到静态倾斜驱动,但是第二物镜34可以受到动态倾斜驱动。例如,可以通过物镜驱动单元51基于由第二光电检测器47检测到的RF信号等使第二物镜34沿着倾斜方向倾斜。利用这样的构造,第二物镜34可以进一步减小慧形像差。此外,作为上述倾斜校正机构的物镜驱动单元51在进入第二物镜34的光束中产生用于抵销的慧形像差,以减小慧形像差。即,物镜驱动单元51用做慧形像差产生单元,但是可以通过如下文所述安装液晶元件等来调节慧形像差。
以此方式,物镜驱动单元51在使用第一物镜33的情况下不执行沿着倾斜方向的倾斜,而在使用第二物镜34的情况下执行沿着倾斜方向的倾斜。换言之,当对于第二光盘执行记录和再现时,使用作为倾斜校正机构的物镜驱动单元51来使透镜保持器52倾斜,以获得最优记录环境。
这里,如图2所示,倾斜方向表示所谓径向倾斜方向Tir,其是绕与上述聚焦方向F和寻轨方向T垂直的切向Tz为中心的轴线转动方向。即,第二物镜34可以沿着所谓切向倾斜方向(其是绕寻轨方向为中心的轴线转动方向)被驱动。但是,因为如下文所述物镜33和34的慧形像差沿着径向布置在光学拾取器3中,所以需要沿着径向倾斜方向Tir驱动物镜。此外,在动态进行倾斜校正的情况下,可以沿着四轴方向驱动物镜,其中可以沿着径向倾斜方向和切向倾斜方向驱动物镜。
第二光学系统可以被构造为驱动准直透镜,并可以被构造为与上述第一光学系统相似校正温度变化时的球面像差等。除了这样的构造,当工具环境温度变化存在入射倍率的变化时,可以通过物镜驱动单元51使第二物镜34沿着倾斜方向倾斜,从而去除慧形像差。
此外,第二物镜34优选地被安装为使得由第二导光光学系统29导引到光束的光轴与第二物镜34的光束的光轴基本一致。这里,如下文所述,因为两个物镜被安装在透镜保持器52中,所以首先调节上述第一物镜33的光轴。
在以上说明中,在与第一光盘对应的第一导光光学系统28以及与第二和第三光盘对应的第二导光光学系统29中的每一者中安装专用的光学部件,但是此构造不是限制性的,而是用做示例。即,可以在第一和第二光学系统中共用兼容的光学部件。
但是,上述第一物镜33和第二物镜34被组装在透镜保持器52中,使得慧形像差的方向基本恒定。以此方式,安装有两个或更多个物镜的光学拾取器3具有如下特征:各个物镜33和34的慧形像差的方向被构造为基本相同,从而将第一物镜33和第二物镜34组装在作为致动器的物镜驱动单元51中。利用这样的构造,如图7所示,光学拾取器3倾斜,使得第一物镜33处于最优状态,这也可以使第二物镜34有利地进行工作(见图16B)。换言之,可以有效地减小两个物镜的距最优倾斜位置的误差波动。
此外,在根据本实施例的光学拾取器3中,如图9所示,第一物镜33和第二物镜34中的每一者被组装在透镜保持器52中,使得慧形像差沿着径向方向(例如朝向外侧RO)布置。可选地,第一物镜33和第二物镜34可以被构造为使得慧形像差朝向内侧RI布置。
这里,将对具体安装方法进行说明。第一物镜33和第二物镜34检测沿着周向以预定划分数量分别划分的区域中慧形像差所指向的区域。例如,第一物镜33和第二物镜34检测在与光轴垂直的平表面中被均等划分的区域中慧形像差所指向的区域,因此将对应区域的中间位置的方向认定为慧形像差的方向。表示慧形像差的方向的诸如门切口(gate-cut)之类的认定单元N1和N2被安装在第一物镜33和第二物镜34中除了光束经过的有效区域之外的区域中。在附图中,附图中的区域R1表示第一物镜33的对于第一波长的光束的有效区域,区域R2和R3分别表示第二物镜34的对于第二和第三波长的光束的有效区域。在使用由塑料制成的物镜的情况下,因为作为其制造因素的型腔是恒定的,所以对于每一批产品而言慧形像差的方向是基本恒定的,因此,可以构思在每一批所制造的透镜中测量多个慧形像差的方向。在此情况下,对于其中门切口N1和N2所安装的方向,检测门切口N1和N2的中间位置相对于方向C1和C2的角度θ1、θ2。这里,认定慧形像差沿着相对于门切口N1和N2偏离了预定角度θ1和θ2的方向布置,因此,第一物镜33和第二物镜34被组装在透镜保持器52中。表示这样的慧形像差的认定单元不限于门切口,而可以设置为比例线(scale line)。此外,认定单元可以被构造为包括门切口和比例线两者,并可以在这种情况下以更高的精度进行安装。此外,基于认定单元N1和N2,将其中慧形像差的方向C1和C2被认定的第一物镜33和第二物镜34组装在透镜保持器52中,使得慧形像差的方向指向径向。
但是,如图3和5所示,产生沿着寻轨方向T(其基本是光盘2的径向)的驱动力的寻轨线圈56被安装在其上保持上述物镜33和34的透镜保持器52中。此外,产生沿着接近和原理光盘的聚焦方向的驱动力的聚焦线圈57a至57d被安装在透镜保持器52中。与寻轨线圈56以及聚焦线圈57a至57d相对地布置在拾取器基体50上的磁体58向寻轨线圈56和聚焦线圈57a至57d提供了预定磁场。
驱动电流被供应到寻轨线圈56以及聚焦线圈57a至57d。如果电流被供应到各个线圈,则物镜驱动单元51驱动以通过供应到各个线圈的电流与来自磁体的磁场的相互作用使透镜保持器52沿着寻轨方向T和聚焦方向F进行位移。
结果,由透镜保持器52支撑的第一物镜33和第二物镜34被驱动以沿着聚焦方向F和/或寻轨方向T进行位移。即,执行聚焦控制,使得通过第一物镜33和第二物镜34入射到光盘的光束被聚焦在光盘的信号记录表面上。此外,执行寻轨控制,使得经过第一物镜33和第二物镜34的光束遵循形成在光盘中的记录轨道。
此外,物镜驱动单元51引起与寻轨方向T平行地布置的聚焦线圈57a和57d与聚焦线圈57b和57c的驱动力的差异,从而驱动透镜保持器52沿着径向倾斜方向Tir进行位移。
结果,由透镜保持器52支撑的第二物镜34被驱动以沿着倾斜方向进行位移,因此可以减小在使用第二物镜34来聚焦光束的情况下的慧形像差。即,由于通过第二物镜34入射到光盘的光束造成的光点形状可以被调节为最优状态。
这里,通过使聚焦线圈57a至57d的驱动力产生差异来进行倾斜驱动,但是该构造不是限制性的,而是用做示例。此外,可以安装倾斜线圈和倾斜线圈磁体,并因而可以执行各种倾斜控制。
具有这种构造的光学拾取器3根据所安装的光盘的类型,从被安装在第一光源31和第二光源32中的发光单元发射属于第一至第三波长的光束中的具有与光盘的类型相对应的波长的光束。此外,光学拾取器3基于由第一光电检测器39和第二光电检测器47检测到的返回光束所产生的聚焦伺服信号和寻轨伺服信号,来驱动第一物镜33或第二物镜34。因此,光学拾取器3执行聚焦伺服和寻轨伺服。在光学拾取器3中,第一物镜33和第二物镜34被驱动以进行位移,并移动到对于光盘2的信号记录表面的聚焦位置。因此,光学拾取器3在光束被聚焦在光盘2的记录轨道上的情况下对于光盘2执行信息信号的记录或再现。
此外,光学拾取器3通过使用由塑料制成的第一物镜33作为其部件提高了制造性或减轻了重量。此外,光学拾取器3解决了由于通过使用与诸如BD之类的高密度记录光盘对应的塑料第一物镜33而根据温度变化产生的透镜倾斜慧形像差的变化所导致的问题。关于此,此后将对“3.物镜的透镜倾斜慧形像差敏感度的温度特性”进行说明。
3.物镜的透镜倾斜慧形像差敏感度的温度特性
接着,将说明被包括在根据本实施例的光学拾取器3中的第一物镜33的透镜倾斜慧形像差灵敏度的温度特性。
如前所述,与玻璃产品相比,塑料物镜具有由于环境温度变化导致的显著的球面像差变化,并引起记录和再现特性的劣化。具体而言,在能够以大数值孔径进行高密度记录的光盘中,这样的特性劣化会引起显著的问题。关于此,如上所述,通过驱动第一准直透镜36来改变入射到第一物镜33的光束的入射角度,即,通过改变入射倍率,可以校正球面像差。此时,通过改变光束相对于第一物镜33的入射角度,改变当物镜倾斜(称为“透镜倾斜”)时产生的慧形像差量。
具体而言,如图10所示,如果透镜倾斜慧形像差灵敏度在约35℃的常温的情况下处于由LN表示的状态,则透镜倾斜慧形像差灵敏度在约70℃的情况下减小到LH。另一方面,在约0℃的低温情况下,透镜倾斜慧形像差灵敏度增大到LC。以此方式,图10表示在相同透镜倾斜角度的情况下产生的慧形像差根据驱动准直透镜而产生的入射倍率的变化而显著地变化。换言之,与透镜倾斜角度相对应的慧形像差随着环境温度变化而显著地变化。
此外,如果与现有技术的玻璃透镜相似地将这样的塑料物镜在物镜倾斜以校正慧形像差的状态下安装在致动器的透镜保持器中,则发生以下问题。即,在安装现有技术的物镜时,使用物镜倾斜以安装在透镜保持器中来去除由物镜或包括在导光光学系统中的部件产生或者由这些部件的组装精度产生的慧形像差。这已经参照图6B进行了说明。因此,在常温的情况下,可以将慧形像差设定为几乎0。即,在常温的情况下,要校正的慧形像差量和由物镜的倾斜调节产生的慧形像差量相同。
但是,如图10所示,因为透镜倾斜慧形像差灵敏度根据由于温度变化引起的入射倍率的变化而变化,所以在高温和低温环境下,由物镜的倾斜调节产生的慧形像差量如实线LH和LC表示发生变化。此外,如在高温和低温环境中,在透镜倾斜慧形像差灵敏度发生变化的情况下,结果仍存在慧形像差,或者产生更显著的慧形像差。
关于此,更具体而言,假定由包括在光学拾取器中的光学部件产生或者由部件的组装误差产生的慧形像差为Y。在此情况下,物镜沿着抵消慧形像差的方向倾斜了透镜倾斜量α,以安装在透镜保持器中,其中使用β1/α作为常温灵敏度,透镜倾斜量α满足Y=β1。在此情况下,在高温的情况下,慧形像差被少校正了(β1′-β1)的量。此外,在低温的情况下,慧形像差被多校正了(β1″-β1)的量。在过多量或不足量变大的情况下,光盘的记录和再现特性劣化。
如图6A所示,根据本实施例的光学拾取器3被布置在透镜保持器52中,使得通过第一导光光学系统28导引到第一物镜33的光束的光轴与第一物镜33的光轴一致。即,第一物镜33相对于透镜保持器52不倾斜地布置。因此,在不会根据上述温度变化影响透镜倾斜慧形像差灵敏度的情况下,可以防止由于温度变化引起的慧形像差的变化。接着,在如图6A所示的构造中,将在“4.初始慧形像差的校正”中对象有技术中如图6B所示通过使物镜倾斜来减小初始慧形像差的减小方法进行说明。
4.初始慧形像差的校正
在光学拾取器3中,通过在形成光盘装置1时调节光盘2和光学拾取器3的相对倾斜来执行初始慧形像差的校正。具体而言,在形成光盘装置1时光学拾取器3执行如图7所示的沿着光学拾取器3的偏斜方向SK的偏斜调节,以调节光盘2和光学拾取器3的相对倾斜,并限制初始慧形像差。这里,偏斜方向SK对应于上述倾斜方向Tir并与倾斜方向Tir相似沿着绕切向Tz为中心的轴线旋转方向倾斜。即,当光盘2和光学拾取器3相对倾斜时产生慧形像差,并且在倾斜角度与慧形像差量之间存在特定关系。将在“5.光学拾取器的相对于光盘的相对角度调节”中对沿着光学拾取器3的倾斜方向调节偏斜角度进行说明。
此外,为了调节这种相对倾斜,对其上安装光盘2的盘安装单元进行偏斜调节。即,盘安装单元67的盘安装基准表面67a可以相对于光学拾取器3倾斜。在此情况下,光学拾取器3和安装在盘安装单元67中的光盘以如下所述的角度相对倾斜:所述角度使得盘安装单元倾斜来最优地校正慧形像差。
这里,将与上述图10相比,参照图11详细说明对光盘2和光学拾取器3的相对倾斜进行调节并校正初始慧形像差的处理。所产生的慧形像差的量相对于相对倾斜的比率被称为盘倾斜灵敏度。这里,图10和11图示了在第一光盘的覆层的厚度t1是100μm的情况下在球面像差校正之后慧形像差的量。具体而言,图10图示了透镜倾斜慧形像差灵敏度,图11图示了盘倾斜慧形像差灵敏度。
由光学拾取器3中包括的光学部件或者这些部件的组装误差所产生的慧形像差如上所述由Y表示。在此情况下,透镜倾斜量α被设定为零,接着在组装光学拾取器时执行以下调节。即,光学拾取器3沿着径向倾斜方向Tir倾斜,光学拾取器3沿着通过盘倾斜量δ抵消慧形像差的方向倾斜,其中利用由图11中的实线LD表示的盘倾斜灵敏度β2/δ,盘倾斜量δ满足Y=β2。关于此,如上所述,光盘倾斜基准表面可以倾斜,使得光盘倾斜。在此情况下,因为α≌0,(β1′-β1)≌0并且(β1″-β1)≌0。通常,盘倾斜灵敏度根据温度而基本恒定。通过采用如图7所示的方法,即使存在温度变化慧形像差也不显著变化,因此可以优选地维持对于光盘的记录和再现特性。
但是,如图7所示,光学拾取器3在约±0.5°的范围内受到倾斜调节,使得光学拾取器3以如下角度相对于光盘2相对倾斜,所述角度使得最优地校正由于第一物镜33引起的对于第一光盘的初始慧形像差。具体而言,光学拾取器3被安装为使得当第一物镜33的中心轴线与光盘安装基准表面之间的角度在约90±0.5°的范围内时最优地校正慧形像差。此后,将对在约±0.5°的范围内最优地校正慧形像差的处理进行说明。
在与具有第一波长λ1和覆层厚度t1的第一光盘对应的第一物镜中,将光学拾取器3的慧形像差是0.05λrms且各倾斜灵敏度如下的情况作为示例进行说明。作为另一个条件,高温透镜倾斜灵敏度是0.01λrms/°,常温透镜倾斜灵敏度是0.08λrms/°,低温透镜倾斜灵敏度是0.15λrms/°,而盘倾斜灵敏度是0.10λrms/°。在现有技术中,如图6B所示,在常温下,透镜倾斜0.05/0.08=0.625°来校正慧形像差。在此情况下,因为在高温下校正约0.625×0.01=0.006λrms的慧形像差,所以产生了0.044λrms的慧形像差校正不足量。此外,因为在低温下校正约0.625×0.15=0.094λrms的慧形像差,所以产生了0.044λrms的慧形像差校正过多量。
这里,如果将标准化的光盘的倾斜量0±0.35°转换为盘倾斜灵敏度,则其为0.035λrms。在对于通常的马雷查尔极限(Marechal limit)0.07λrms考虑光盘的影响的情况下,需要将光学拾取器的像差减小到马雷查尔极限的一半或更小。但是,因为产生了超过60%的像差,所以盘读取能力会劣化超过马雷查尔极限。在光盘读取能力劣化的情况下,可以构思利用作为倾斜校正机构的物镜驱动单元51来动态地校正慧形像差。但是,因为透镜倾斜灵敏度在高温下较低,所以即使倾斜校正机构动态地操作也难以校正慧形像差。
在光学拾取器3中,如图6A所示,在不使第一物镜33倾斜的情况下,如图7所示的光盘的光盘安装基准表面与光学拾取器之间的相对角度倾斜了慧形像差量/盘倾斜灵敏度,即0.05/0.1=0.5°。利用这种构造,校正了光学拾取器3的慧形像差。
在此情况下,在与具有第二波长λ2和覆层厚度t2的第二光盘对应的第二物镜中,光学拾取器3的慧形像差相对于在光盘安装基准表面和光学拾取器的相对倾斜时产生的慧形像差的关系不是彼此一致的。在此情况下,利用作为倾斜校正机构的物镜驱动单元51,优选地在最优再现条件下维持光盘读取能力。
5.光学拾取器的相对于光盘的相对角度调节
接着,将参照图12对用于调节光学拾取器与光盘之间的相对角度的方法进行说明。具体而言,如图12所示,在光盘装置1中安装有主轴62和副轴63,主轴62和副轴63作为被插入到拾取器基体50中并支撑拾取器基体50沿着光盘的径向的移动的导引轴,光学拾取器3安装在拾取器基体50上。此外,光盘装置1包括偏斜调节机构64,偏斜调节机构64安装在主轴62和主轴62中每一者的相对两个端部。每个偏斜调节机构64均包括例如弹簧65和调节螺栓66,弹簧65从聚焦方向F的上侧支撑主轴62和副轴63中相应一者的,调节螺栓66与主轴62和副轴63中的相应一者的下部接触并向导引轴中的相应一者施压以调节主轴62和副轴63中相应一者的竖直高度。根据主轴62和副轴63中每一者的相对两侧的高度受到偏斜调节机构64的调节,光学拾取器3在调节径向倾斜方向的倾斜角度的情况下以预定的安装高度安装在光盘装置1中。例如,在观察光学拾取器3的输出时,偏斜调节机构64的调节螺栓进行转动以调节作为导引轴的主轴62和副轴63中相应一者的相对两侧的高度,因此,对光学拾取器3进行调节。用于确定偏斜量的方法不限于此,其将参照图17和18进行说明。即,根据借助于偏斜调节机构64进行的径向倾斜方向的偏斜角,光学拾取器3在上述限制初始慧形像差的状态下安装在光盘装置1中。偏斜调节机构的构造不限于上述示例,而可以采用能够进行光学拾取器3的偏斜调节的任意构造。此外,可以采用其中可以对其上安装光盘的盘安装单元进行偏斜调节的构造。即,盘安装单元67的盘安装基准表面67a可以相对于光学拾取器3倾斜。
6.光学拾取器的作用和效果
如上所述,根据本实施例的光学拾取器3对应于诸如BD之类的高密度记录,并在塑料第一物镜33的光轴与第一导光光学系统28的光轴一致的状态下安装在透镜保持器52中。这里,第一导光光学系统28的光轴表示由第一导光光学系统28导引并入射到第一物镜33的光束的光轴。此外,相对于盘安装基准表面67a,光学拾取器3被调节为倾斜以校正第一物镜33的初始慧形像差。以此方式,在考虑第一物镜33的透镜倾斜慧形像差灵敏度的温度特性的情况下对光学拾取器3进行构造。利用这样的构造,当存在环境温度变化事,光学拾取器3可以减少慧形像差的改变,即可以在减少慧形像差的状态下执行记录和再现。因此,光学拾取器3通过利用塑料的第一物镜33提高了制造性并减轻了重量,并且利用在考虑了透镜倾斜慧形像差灵敏度的波动的情况下的构造,即使在存在环境温度变化时也实现了优选地记录和再现特性。
对于这样的构造,将参照图13对减少慧形像差的波动的情况进行说明。图13是图示具有如参照图6A所述的构造的第一物镜33以及作为比较示例的如参照图6B所述的第一物镜133的情况下盘倾斜量根据温度变化而变化的图。横轴表示温度变化,纵轴表示通过将慧形像差的剩余量转换为盘倾斜量而获得的值。换言之,由纵轴表示抵消剩余慧形像差的盘倾斜量。标记LT133表示在比较示例的情况下的倾斜变化,并且基于温度的倾斜变化在这样的比较示例中较大。这意味着在比较示例的构造中,在高温情况下必须更大程度地执行倾斜校正,其可能超过根据物镜驱动单元的构造的需要倾斜变化。此外,这意味着在低温下倾斜校正角度可以较小,但是灵敏度变高,因此不可以执行精细的调节,或者可以在由于冲击等改变角度的情况下产生极显著的慧形像差。此外,图中的标记LT33表示在如用于形成上述光学拾取器3的第一物镜33中的构造的情况下的倾斜变化,并表示在本实施例中基于温度的倾斜变化较小。这意味着在本实施例中倾斜灵敏度的变化较小。这里,如图中的标记Zti所示,存在与0°的偏差,但是如图7所示,可以通过调节光学拾取器3与光盘安装基准表面之间的相对角度来校正该偏差量。换言之,利用如图6A和7所示的构造,在常温下慧形像差的剩余量可以变小,并且可以减少由于温度变化引起的慧形像差的改变。
即,光学拾取器3被布置为使得在工作状态下入射第一物镜33的光束与将形成第一物镜33的光入射侧和光出射侧的光学表面的中心连接的轴线平行,并在工作状态下维持该关系。光学拾取器3可以防止环境温度下慧形像差的变化。因此,光学拾取器3可以防止当使用与高密度记录光盘对应的第一物镜33时在高温和低温环境下记录和再现能力的劣化。
此外,光学拾取器3在再现第一光盘时即使环境温度变化也不使用作为倾斜校正机构的物镜驱动单元51,并在再现第二光盘时驱动倾斜校正机构以使透镜保持器52倾斜来获得最优再现环境。
此外,光学拾取器3的第一物镜33在环境温度是0℃至70℃、第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足预定的灵敏度。在这样的条件下,在通过移动第一准直透镜36来校正所产生的球面像差的状态下,第一物镜33倾斜从而具有在具有对应的第一波长λ1的光束中产生的慧形像差的比率范围内的特征。具体而言,在这样的条件下,作为与透镜倾斜对应的慧形像差的比率的透镜倾斜慧形像差灵敏度满足0至0.3λrms/°。这是因为,透镜在该条件下具有超过0.3λrms/°的透镜倾斜慧形像差灵敏度的情况下,在使得光束的光轴和透镜的光轴彼此一致时产生的制造误差等可以忽略。此外,这还因为,这样的透镜被配置为使得由于时间变化或环境变化引起的光束的光轴与透镜的光轴之间的相对变化可以忽略。此外,这还因为,这样的透镜被配置为当透镜保持器沿着聚焦方向和寻轨方向发生位移时由于透镜保持器的姿态变化引起的光束的光轴与透镜的光轴之间的相对变化可以忽略。以此方式,在上述条件下,优选地,透镜倾斜慧形像差灵敏度是0至0.3λrms/°。此外,在上述条件下具有0至0.3λrms/°的透镜倾斜慧形像差灵敏度的物镜可以通过如参照图6A和7所述的构造来获得上述效果。
7.物镜的慧形像差的方向和安装方向
接着,在光学拾取器3中,将对如参照图9说明的在第一物镜33和第二物镜34的慧形像差指向径向方向的情况下的优点进行说明。如上所述,在光学拾取器3中产生的慧形像差包括物镜本身的慧形像差、准直透镜或其他光学部件的慧形像差、以及通过光学部件的组装误差产生的慧形像差。此外,在由塑料制成的物镜中,需要考虑在光束经过区域中存在温度梯度的情况下产生的慧形像差。即,当在经过区域中存在温度梯度时,折射率对于各个区域不同,因此产生慧形像差。此外,由于用于驱动透镜致动器的线圈产生的热以及通过光盘的旋转产生的风阻损耗,而产生温度梯度。
这里,将参照图14A至14C对在光学拾取器3中包括的第一物镜33和第二物镜34的光束经过区域中产生的温度梯度进行说明。参照图14A和14B,相比与DVD等对应的第二物镜34,在与例如BD等对应的第一物镜33中产生非对称温度分布。在物镜中产生非对称温度分布的情况下,折射率对于各分布位置产生变化。在存在如图14A和14B所示的分布的情况下,在径向上产生慧形像差。此外,在线圈如图3所示布置的情况下,产生如图14A和14B所示的温度分布。在图14A中,标记AT01至AT05分别表示预定温度范围的区域。这里,标记AT05表示最高温度,标记AT04、AT03和AT02分别表示逐渐降低的温度,并且标记AT01表示最低温度。在图14B中,标记AT11至AT15分别表示预定温度范围的区域。这里,标记AT15表示最高温度,标记AT14、AT13和AT12分别表示逐渐降低的温度,并且标记AT11表示最低温度。图14C图示了在径向上物镜温度分布的截面。在图14C中,横轴表示截面位置,纵轴表示温度。在图14C中,在与第一物镜33对应的截面位置中存在具有台阶温度差的温度分布。
由以下四个因素决定了在物镜中产生的温度差。第一因素是在保持物镜的透镜保持器的形状。第二因素是每个线圈与物镜之间的相对位置关系。第三因素是在线圈中流动的电流的量。第四因素是可以由光盘的旋转产生的风阻损耗。这里,因为第三和第四因素是随着其工作状态而显著变化的,所以基于物镜的温度差的慧形像差产生量可以不具有恒定值。
但是,慧形像差的产生方向主要由第一和第二因素决定。因此,可以通过根据第三和第四因素而根据经验假定的平均电流量和风阻损耗计算得到的慧形像差量,来增大芯轴电动机的光盘安装基准表面与光学拾取器的主轴和副轴的基准表面之间的相对角度。因此,可以减少基于透镜温度的慧形像差的影响。
将参照图15A至15C对此进行说明。图15A至15C图示了根据线圈电流量与慧形像差之间的关系的慧形像差分布。图15A图示了由横轴表示的线圈电流量和由纵轴表示的频率分布。图15B图示了线圈电流量与慧形像差之间的关系,其中横轴表示线圈电流量的平方值,纵轴表示慧形像差。线圈电流量的平方值与所产生的热量成正比,并且慧形像差与盘倾斜成正比。图15C图示了根据图15A与图15B之间的关系获得的分布,其中横轴表示包括风阻损耗的慧形像差量,而纵轴表示其频率。图中的虚线表示平均慧形像差量。
根据本实施例的光学拾取器3具有如下特性:光学拾取器3安装在透镜保持器52中,使得第一物镜33和第二物镜34的慧形像差指向同一方向,并沿着径向。对于这样的构造,如图7所示,由于在其中减小第一物镜33的初始慧形像差的方向θp上的相对倾斜,第二物镜34的初始慧形像差也可以得到一定程度的减小。即,在使用第二物镜34的情况下如参照图8所述的倾斜角度减小的状态下,实现优选地记录和/或再现特性。
此外,光学拾取器3具有如下特性:由于第一物镜33和第二物镜34的温度差引起的慧形像差的方向被设定在光盘的内周和外周方向(径向)上。具体而言,第一物镜33和第二物镜34沿着径向布置,并且线圈布置在第一物镜33和第二物镜34的切向方向的相对两侧。利用这样的构造,可以将由于第一物镜33和第二物镜34的温度差引起慧形像差的方向设定为径向。因此,光学拾取器3可以在平均意义上抵消由于温度差引起的慧形像差,从而减少其影响。换言之,光学拾取器与光盘之间的相对角度被确定为倾斜,以预测由在实际工作状态下在物镜附近产生的热量或温度分布所造成的慧形像差,并最大程度地减小在这种使用状态下的慧形像差。因此,光学拾取器3可以防止当使用与高密度记录光盘对应的第一物镜33时由于诸如透镜附近的线圈之类的热源引起的记录和/或再现特性的劣化。此外,光学拾取器3具有这样的构造以及物镜的慧形像差在内周和外周方向上相同的上述构造。因此,光学拾取器3可以通过针对第一物镜33的如图7所示的相对角度调节来校正慧形像差,并可以针对第二物镜34通过如图8所示借助于物镜驱动单元51进行的倾斜调节来校正慧形像差。
此外,光学拾取器3具有如下特性:在第二光源32中用于第二波长λ2的发光单元和用于第三波长λ3的发光单元沿着与第二物镜34的慧形像差的方向对应的方向平行地布置。具体而言,用于DVD等所用的第二波长的发光单元布置在第二光学系统的光轴上,并且用于CD等所用的第三波长的发光单元布置为离开第二光学系统的光轴。此外,对于这种发光点以离轴方式布置的发光单元,光束以倾斜方式入射第二物镜34以将所产生的离轴慧形像差的方向朝向光盘内周和外周方向(径向)配置。换言之,当将第二光源32形成为用于DVD或CD的双波长激光器时,考虑到以下因素来布置以离轴布置方式使用的发光点。即,离轴慧形像差沿着其中在第一物镜33中由通过光学拾取器的相对角度的偏斜调节方向产生的慧形像差来抵消离轴慧形像差的方向布置。因此,光学拾取器3可以通过如图7所示的调节减小由于离轴布置的影响引起的慧形像差,并且在使用第三波长和第二物镜34的情况下可以通过如图8所示借助于物镜驱动单元51进行的倾斜调节来校正慧形像差。利用物镜本身的慧形像差的方向、由温度变化引起的慧形像差的方向、以及离轴慧形像差的方向沿着径向上彼此一致的上述构造,光学拾取器3可以同时校正在以离轴方式布置的光路中的离轴慧形像差,以及获得上述效果。即,光学拾取器3对光学拾取器3进行偏斜调节,以对于第一物镜33进行最优化,从而减小由于第二光源32的用于第二和第三波长的各个发光点的离轴布置的影响所产生的慧形像差。
将参照图16A和16B对此进一步说明。如图16A所示,第一物镜33和第二物镜34可以举例表示为D1至D5的像差。在光学拾取器3中,每个像差的方向被配置在径向上。即,首先,当第一波长λ1的光束经过第一物镜33时,产生慧形像差D1。慧形像差D2是由第一物镜33中的温度差产生的慧形像差平均值(这里,称为“电流慧形像差”)。当第二波长λ2经过第二物镜34时,产生慧形像差D3。当第三波长λ3经过第二物镜34时,产生慧形像差D4。慧形像差D5是当第二光学系统中第二光源32的用于第三波长的发光单元34b以离轴方式布置时在第三波长的光束中产生的离轴慧形像差。
在光学拾取器3中,第二光源32的用于第三波长的发光单元34b被布置为使慧形像差D2和D5的方向对准,从而获得以下效果。即,利用这样的构造,在第一波长的光束中产生的慧形像差和在第三波长的光束中产生的慧形像差变得相对较小。这样的构造表示使用第一波长的情况和使用第三波长的情况的相对盘倾斜变小。光学拾取器3通过这样的构造以及如参照图7所述对于第一物镜33执行最优相对角度调节的构造而具有以下效果。即,如图16B所示,在光学拾取器3中,调节盘安装基准表面与光学拾取器之间的相对角度θp以去除慧形像差D1和D2。因此,光学拾取器3可以减小在第二物镜34的第三波长的光束中产生的倾斜剩余量。换言之,在使用第三波长的光束的情况下,光学拾取器3可以通过物镜驱动单元51来减小倾斜角度。
8.光学拾取器的制造方法
接着,将对根据本发明的实施例的光学拾取器3的制造方法进行说明。
光学拾取器3的制造方法包括如图19所示的步骤S1至S6。
在步骤S1,将第一导光光学系统28和第二导光光学系统29安装在作为基体构件的拾取器基体50中。换言之,在步骤S1,安装用于形成第一导光光学系统28和第二导光光学系统29的光学部件。
具体而言,在步骤S1,调节并布置位于第一立起反射镜41和第二立起反射镜42上的第一光源31和第二光源32,使得第一和第二波长的光束的光轴相对于光学拾取器3的主轴副轴基准表面竖直地立起。此外,根据同样的观点来调节并布置其他光学部件。主轴副轴基准表面是包括对光学拾取器3进行导引的主轴62和副轴63的中心线的平坦表面。
在步骤S1,将第一光源31的用于第一波长的发光点调节为位于第一导光光学系统28的光轴上。将第一光源31的用于第一波长的发光点调节为使得在经过各个光学部件的光轴之后由第一立起反射镜41反射的光束被定为为相对于主轴副轴基准表面竖直地立起。此外,将第二光源32的用于第二波长的发光点34a调节为位于第二导光光学系统29的光轴上。此外,调节第二光源32的用于第二波长的发光点34a,使得由在经过各个光学部件的光轴之后由第二立起反射镜42反射的光束定位为相对于主轴副轴基准表面竖直地立起。但是,第二光源32的用于第三波长的发光点34b相对于位于光轴上的用于第二波长的发光点以离轴的方式定位,并且被调节为沿着作为第二物镜34的慧形像差的方向的径向定位(见图16A和16B)。此外,将用于形成第一导光光学系统28和第二导光光学系统29的其他部件布置为使得从第一光源31和第二光源32发射的光束经过其他部件的中心。
在步骤S2,将第一物镜33和第二物镜34保持在物镜驱动单元51的透镜保持器52中。
具体而言,在步骤S2,将第一物镜33和第二物镜34布置为使得各自慧形像差的方向沿着径向(例如,沿着向外方向)彼此一致,并被保持在物镜驱动单元51的透镜保持器52中。此外,此时,使第一物镜33和第二物镜34的光轴尽可能平行地安装。因此,如下文所述,将第一物镜33的光轴调节为使得第二物镜34的光轴也可以成为期望状态。
在步骤S3,如图6A所示,将物镜驱动单元51安装在光学拾取器3中,使得第一物镜33的光轴与第一导光光学系统28的光轴一致。即,调节物镜的光轴。
在步骤S3,将作为致动器保持单元的支撑体53安装在光学拾取器3的拾取器基体50中,以将物镜驱动单元51安装在光学拾取器3中。当安装物镜驱动单元51时,倾斜校正机构处于关闭状态。将物镜驱动单元51调节为使得在作为致动器操作单元的透镜保持器52没有相对于支撑体53沿着倾斜方向发生位移的状态下第一物镜33的光轴与从第一导光光学系统28导引的光束的光轴一致。透镜保持器52没有沿着倾斜方向发生位移的状态表示在使用第一物镜33的情况下成为透镜保持器52和支撑体53的基准的位置关系。例如,这样的状态表示相对于透镜保持器52没有相对于支撑体53发生位移的状态,透镜保持器52沿着光轴方向发生位移的状态。因此,第二物镜34的光轴变得与第二导光光学系统29的光轴近似一致,但是首先将执行高密度记录和再现的第一物镜33的光轴调节为最优状态。具体而言,将第一物镜33的光轴调节为相对于光学拾取器3的主轴副轴基准表面竖直。换言之,将该光轴调节为使得具有与透镜的光轴垂直的表面的透镜外周与主轴副轴基准表面平行。
在步骤S2和S3,调节物镜。在这些步骤中,将第一物镜33保持在光学拾取器3的透镜保持器52中,使得通过第一导光光学系统28导向第一物镜33的光束的光轴与第一物镜33的光轴近似一致。
在步骤S4,测量光学拾取器的安装角度。这里,安装角度表示用于调节光学拾取器3与光盘安装基本表面之间的相对角度的安装角度,即偏斜量。在步骤S4中,测量在使用第一物镜33的情况下光学拾取器3与光盘安装基准表面之间的相对角度的最优值。
这里,将参照图17A至17D对用于计算需要偏斜量的方法进行说明。例如,在步骤S4,使用如图17B所示包括干涉仪或波前传感器的测量装置71来获得如图17A所示的输出。测量装置71测量经过光学拾取器3(第一物镜33如上所述安装在光学拾取器3中)的第一物镜33的光束的慧形像差(λrms)。测量装置71根据慧形像差及其盘倾斜灵敏度来计算最优相对角度。这里,获得如下关系:最优相对角度(°)是慧形像差(λrms)/盘倾斜灵敏度(λrms/°)。
此外,将参照图17C和17D对另一种用于计算需要偏斜量的方法进行说明。在此方法中,使用如图17D所示能够执行光点测量的测量装置72来获得如图17C所示的输出。如图17C所示,测量装置72测量在使其中第一物镜33如上所述安装的光学拾取器3倾斜的情况下经过第一物镜33的光束的光点的形状。测量装置72测量第一环72a的幅值得到平衡的角度作为最优相对角度。
此外,将参照图18对另一种用于计算需要偏斜量的方法进行说明。在此方法中,OPU评估装置在改变光学拾取器与光盘安装基准表面之间的相对角度的情况下测量波动(jitter)等。将其中使波动最小最优的相对角度计算作为最优相对角度θp。在如图18所示的情况下,可以检测出了波动之外的其他信号,例如,可以将在RF信号或寻轨误差信号的幅值变为最大的情况下的相对角度计算作为最优角度。此外,可以将当误差率变得最小时的时间(角度?)检测作为最优角度。
在步骤S4,利用任意方法,计算在使用第一物镜33的情况下的最优角度。此外,对于步骤S6,测量并检测在使用第二物镜34的情况下的最优角度。
在步骤S5,安装光学拾取器。在步骤S5,偏斜调节机构64调节对光学拾取器3进行支撑的主轴62和副轴63的高度,使得盘安装基准表面67a与光学拾取器3之间的相对角度成为在步骤S4中计算得到的最优角度。光学拾取器3在最优相对角度的状态下安装在光盘装置1中。
在步骤S4和S5中,调节光学拾取器的安装角度。在这些步骤中,调节光学拾取器3,使得光学拾取器的安装角度成为相对于光盘的最优相对角度。这里,将光学拾取器3调节为在使用第一物镜的情况下具有最优角度。关于此,步骤S4和步骤S5可以被配置为相同。具体而言,在此情况下,例如在改变光学拾取器3与盘基准表面之间的相对角度的同时直接测量光学拾取器的像差,接着调节光学拾取器3使得像差成为最优。
步骤S6是最优状态计算存储步骤,其中计算并存储当使用第二物镜34时代最优倾斜角度。在步骤S6,测量装置71和72等基于步骤S4中的测量结果来计算当使用第二物镜34时代最优倾斜角度。即,在S4中,计算当使用第一物镜33时光学拾取器3的最优相对角度和当使用第二物镜34时光学拾取器3的最优相对角度。测量装置71和72等基于两个最优相对角度,计算在如图7所示以θp倾斜的光学拾取器3中,当使用第二物镜34时如图8所示的最优倾斜角度θA。计算得到的最优倾斜角度θA是如下所述的倾斜角度:其使得利用作为倾斜校正机构的物镜驱动单元51来最优地校正由于第二物镜34引起的对于第二和第三光盘的初始慧形像差。在此步骤,光学拾取器3的作为存储单元的内部存储器26存储倾斜角度θA。当执行记录和再现时,如图8所示,在使用第二物镜34的情况下,基于存储在内部存储器26中的倾斜角度θA,光学拾取器3通过物镜驱动单元51来使第二物镜34倾斜。这里,计算在步骤S4计算的第二物镜34的最优倾斜角度,并给予最优倾斜角度计算器资额角度θA,但是这不是限制性的而是用作示例。即,例如,在如图7所示安装的光学拾取器3中,倾斜可以如图8所示变化,因此,当由第二物镜34聚焦的光束的像差变为最小时的角度可以被设定为倾斜角度θA。这里,关于倾斜角度θA的信息被存储在光学拾取器3中的内部存储器26中,但是这不是限制性的而是用作示例。即,作为存储倾斜角度θA的存储单元,可以使用在光盘装置1的系统控制器7中包括的存储器或者与系统控制器7连接的存储器。以此方式,在光学拾取器3不具有存储器的情况下,例如使用二维条形码等作为存储单元来存储在步骤S4计算得到的最优倾斜角度θA以用于信息传输。具体而言,能够可选地读取包括倾斜角度θA的信息的二维条形码等通过制造设备产生以粘附在光学拾取器3的壳体的表面上。当光学拾取器3被组装在光盘装置1中时,可以通过制造设备读取条形码,从而将信息存储在光盘装置1的存储单元(存储器)中。
根据上述光学拾取器制造方法,可以制造具有如下效果的光学拾取器3:在用于上述高密度记录光盘的物镜由塑料制成的情况下,减小随着温度变化带来的慧形像差的改变。制造方法尤其包括步骤S3,以实现在使用第一物镜33的情况下减小随着温度变化带来的慧形像差的改变。此外,制造方法尤其包括步骤S6,以减小通过其中第一物镜33被如上所述最优化的光学拾取器而使用第二物镜针对第二和第三光盘引起的慧形像差。
9.光学拾取器的控制方法
接着,将参照图20对光学拾取器3的控制方法进行说明。具体而言,具有上述光学拾取器3的光盘装置1执行如图20的流程图所示的记录和再现方法,并在记录和在线中执行光学拾取器3的控制。记录和再现方法对应于步骤S11至S17。
在步骤S11,如果将光盘2安装在光盘装置1的盘安装单元并操控用于记录或再现的开始按钮,则系统控制器7驱动激光器控制单元21,使得从第一光源31或第二光源32发射光束。此外,在步骤S11中,系统控制器7驱动伺服控制单元9中的芯轴电动机4以使得安装在盘安装单元中的光盘2旋转。
接着,在步骤S12中,光学拾取器3和盘类型识别单元22检测由于表面反射率、形状和外观等引起的反射光量的不同,以从而检测并识别光盘2。根据光盘识别步骤的结果,在使用第一波长的光束的情况下,不使用物镜驱动单元51的倾斜校正功能,在使用第二和第三波长的光束的情况下,使用物镜驱动单元51的倾斜校正功能。此外,在步骤S12,在识别为所安装的光盘是第一光盘11的情况下,处理进行到步骤S13。此外,在步骤S12,在识别为所安装的光盘不是第一光盘11的情况下,处理进行到步骤S15。在所安装的光盘不是第一光盘11的情况下,所安装的光盘对应于第二和第三光盘。关于此,所安装的光盘可以对应于第二光盘12和第三光盘13中的任一者。
在步骤S13,调节光学拾取器3的各个部件(第一最优化调节)以利用第一物镜33执行对于第一光盘的记录和再现。在步骤S13,控制单元27执行控制,使得从第一光源31发射第一波长的光束,其具有与记录或再现对应的强度。此外,控制单元27在系统控制器7的控制下控制准直透镜驱动单元48,以将第一准直透镜36移动到预定位置。此时,第一准直透镜36根据由盘类型识别单元22检测到的光盘2的类型而移动到基准位置。此外,控制单元27通过准直透镜驱动单元48使第一准直透镜36沿着光轴方向略微地移动以校正球面像差。具体而言,控制单元27使第一准直透镜36沿着增强由第一光电检测器39检测到的RF信号的质量水平的方向(即,沿着使由第一光电检测器39检测到的RF信号的波动量变得最小的方向)移动。在此步骤中,伺服控制单元9基于聚焦误差信号驱动物镜驱动单元51,以使第一物镜33沿着聚焦方向移动,从而执行聚焦控制。在此步骤中,控制单元27不使用物镜驱动单元51的倾斜校正功能。换言之,物镜驱动单元51不沿着倾斜方向驱动透镜保持器52和第一物镜33。然后,处理进行到步骤S14。
在步骤S14,控制单元27开始对于光盘2进行信息信号的记录或再现。此时,光学拾取器3在不使用倾斜校正机构的状态下对于第一光盘执行信息信号的记录和再现。此外,在此步骤,伺服控制单元9基于寻轨误差信号驱动物镜驱动单元51,以使得第一物镜33沿着寻轨方向移动,从而执行寻轨控制。在由系统控制器7判定为记录和再现操作完成的情况下,处理进行到步骤S17。
在步骤S15,调节光学拾取器3的每个部件(第二最优化调节),以使用第二物镜34对于第二或第三光盘执行记录和再现。此后,将说明对于第二光盘执行记录和再现的情况。在对于第三光盘执行记录和再现的情况,与后述情况相似,执行与第三光盘对应的最优化调节,并使用倾斜校正机构来执行记录和再现。在步骤S15,控制单元27执行控制,使得从第二光源32的用于第二波长的发光单元发射第二波长的光束,其具有与记录或再现对应的强度。
在步骤S15,例如,控制单元27基于存储在内部存储器26中的如图8所示的最优倾斜角度来驱动物镜驱动单元51,以前沿着倾斜方向驱动透镜保持器52和第二物镜34。第二物镜34在如上所述减小慧形像差的状态下如图8所示倾斜。在此步骤,伺服控制单元9基于聚焦误差信号驱动物镜驱动单元51,以使第二物镜34沿着聚焦方向移动,从而执行聚焦控制。处理进行到步骤S16。
在步骤S16,光学拾取器3开始对于光盘2进行信息信号的记录或再现。此时,光学拾取器3使用作为倾斜校正机构的物镜驱动单元51以对于第二光盘执行信息信号的记录或再现。此外,在动态地执行倾斜校正的情况下,伺服控制单元9确定透镜倾斜校正的量以减小对于光盘2的翘曲引起的慧形像差,并驱动物镜驱动单元51使第二物镜34沿着倾斜方向发生位移。此外,在此步骤中,伺服控制单元9基于寻轨误差信号来驱动物镜驱动单元51,以使得第二物镜34沿着寻轨方向移动,从而执行寻轨控制。在由系统控制器7判定为记录和再现操作完成的情况下,处理进行到步骤S17。
在步骤S17,激光器控制单元21停止从第一光源31或第二光源32发射光束,并且伺服控制单元9停止芯轴电动机4的驱动。
根据如图20所示的上述处理,可以基于光盘的类型,针对所使用的各物镜,在最优化慧形像差时分别执行记录和再现,因此实现了优选地记录和再现特性。
即,包括步骤S12至S16的光学拾取器控制方法具有如下特性:在使用第一物镜的情况下和在使用第二物镜的情况下判定是否使用物镜驱动单元51的倾斜校正功能。即,在对于第一光盘执行记录或再现的情况下,如图7所示,光学拾取器3在不使用倾斜校正机构的状态下对于第一光盘执行信息信号的记录或再现。另一方面,在对于第二和第三光盘执行记录或再现的情况下,如图8所示,光学拾取器3使用倾斜校正机构对于第二和第三光盘执行信息信号的记录或再现。
上述光学拾取器方法减少了由使用塑料透镜作为用于高密度记录的物镜的光学拾取器3在存在环境温度变化的情况下的慧形像差,从而实现了期望的记录和再现特性。
如上所述,根据本发明的实施例的光学拾取器3使用由塑料制成的物镜来增强制造性并减轻重量,并且减小了在存在环境温度变化的情况下的慧形像差,而实现了期望的记录和再现特性。即,光学拾取器3实现了制造性或重量减轻,并同时实现了期望的记录和再现特性。
在以上说明中,对具有两个物镜的光学拾取器3进行了说明,但是本发明的实施例不限于此,而可以应用于仅具有一个物镜的光学拾取器。
10.光学拾取器的另一示例(第二实施例)
将参照图21对作为根据本发明的实施例的光学拾取器的另一个示例的具有单个物镜的光学拾取器80进行说明。这里,因为具有不同数量物镜的此实施例的构造与上述光学拾取器3的相同,所以将相似的附图标记给予相似的元件,并可以省略其详细说明。
光学拾取器80包括第一光源31、第二光源32和分束器81,分束器81是将来自第一光源31和第二光源32的光束的光路组合的光路组合元件。此外,光学拾取器80包括替代上述第一物镜33和第一准直透镜36的物镜82和准直透镜83,物镜82和准直透镜83被配置为具有与第一物镜33和第一准直透镜36相同的功能以对于三个波长共用。此外,光学拾取器80包括替代上述偏振分束器38、多透镜40和光电检测器39的偏振分束器84、多透镜85和光电检测器86,偏振分束器84、多透镜85和光电检测器86被配置为与上述偏振分束器38、多透镜40和光电检测器39具有相同功能以对于三个波长共用。
与第一准直透镜36相似,用于沿着光轴方向驱动第一准直透镜36的准直透镜驱动单元48被安装在准直透镜83中。准直透镜83和准直透镜驱动单元48可以减小基于温度变化、覆层的厚度变化或盘的类型所产生的球面像差,从而形成合适的光束点。
物镜82是将具有三个不同波长的光束聚焦在具有不同覆层的第一至第三光盘的信号记录表面上的物镜。如图22所示,物镜82例如包括具有折射功能的第一元件82A以及具有衍射功能的第二元件82B,并通过保持器82c将第一元件82A和第二元件82B组合而具有三波长兼容性。物镜82例如在安装在第二元件82B中的衍射单元82B1和82B2对于第一波长LB1不衍射的状态下借助于第一元件82A的折射功能来将第一波长的光束适当地聚焦在第一光盘的信号记录表面11s上。物镜82例如被构造为使得安装在第二元件82B的光入射表面中的衍射单元82B1对于第二波长LB2执行预定的衍射。物镜82通过第一元件82A的预定衍射和折射操作来适当地将第二波长的光束聚焦在第二光盘的信息记录表面12s上。此外,物镜82被构造为使得安装在第二元件82B的光入射表面中的衍射单元82B2对于第三波长执行预定的衍射。物镜82通过第一元件82A的衍射操作来适当地将第二波长的光束LB3聚焦在第三光盘的信息记录表面13s上。这里,由于第二元件82B引起的衍射操作不限于此,并且可以对于第一波长执行预定衍射操作。此外,安装在第二元件82B中的衍射单元例如具有在多个区域的每个中的轮匝带(zona orbicularis)形状的衍射结构,并可以被构造为使得在每个区域对于各波长的光束执行预定衍射操作。物镜通过第二元件82B的衍射功能和第一元件82A的折射功能实现了三波长兼容性。具有三波长兼容性的物镜不限于上述两组构造,例如,具有上述衍射功能的衍射单元可以被安装为叠置在具有折射功能的非球表面的透镜的表面上。
与第一物镜33相似,物镜82由塑料制成,并被保持以通过物镜驱动单元51而进行移动。由物镜驱动单元51基于通过来自光盘2的反射光(其由光电检测器86检测)所产生的寻轨误差信号和聚焦误差信号来使物镜82发生位移。物镜82使来自第一至第三发光单元的光束遵循形成在对应光盘的记录表面中的记录轨道。安装在光学拾取器80中的物镜驱动单元51在对于第一光盘执行记录或再现时不执行使物镜82沿着倾斜方向的倾斜。换言之,当对于第一光盘执行记录和再现时,不使用倾斜就校正机构,即使物镜及其周围部件的温度环境发生变化,仍维持其当前状态。
另一方面,当对于第二和第三光盘执行记录和再现时,与上述第二物镜34相似,物镜驱动单元51用做倾斜校正机构。即,在第二和第三波长的光束入射的情况下,如图23C所示,物镜驱动单元51使物镜82沿着对应倾斜方向倾斜预定最优角度θA,使得最大程度地减小慧形像差。换言之,当对于第二和第三光盘执行记录和再现时,使用倾斜校正机构,并因此可以获得最优的记录环境和再现环境。此外,在使用第二和第三光盘的情况下的倾斜驱动可以是静态的或动态的。
如上所述,能够在使用第二和第三波长的情况下沿着倾斜方向倾斜的物镜82在安装了对于多个波长具有兼容性的兼容物镜的构造中具有以下效果。这样的构造可以允许物镜82在如图23B所示使用第一波长的情况下以最优状态安装。即,在兼容物镜中,可以存在在每个波长的情况下改变对于慧形像差的最优安装角度的情况。此外,可以存在由于第一至第三波长的光束所经过的光学部件的制造误差或布置误差等在各波长的光束中产生的慧形像差发生变化的情况。此外,在兼容物镜由塑料制成的情况下,考虑到透镜倾斜慧形像差灵敏度的温度特性,需要首先在使用与高密度记录对应的第一波长的情况下调节安装角度。因此,参照图23B如下文所述对光学拾取器80进行偏斜调节,使得减小对于第一波长的初始慧形像差。利用这样的构造,如果使用在此状态下的物镜82,则会对于第二和第三波长产生慧形像差。关于此,在使用第二和第三波长的情况下,能够沿着倾斜方向倾斜的物镜82即使在使用第二和第三波长的情况下也允许在最优状态下进行记录和再现。
此外,物镜82被安装为使得与参照图6A所述的实施例相似,导光光学系统与光轴对准。即,如图23A所示,物镜82被安装为使得由导光光学系统87导引的第一波长的光束的光轴L87与物镜82的光轴L82近似一致。这里,导光光学系统87表示除了安装在物镜驱动单元51中以被驱动的物镜82之外的光学部件。物镜82对于第一波长具有与上述第一物镜33几乎相同的特性。即,在上述条件下对于第一波长的透镜倾斜慧形像差灵敏度被设定为0至0.3[λrms/°]。
在具有这种构造的光学拾取器80中,根据所安装的光盘的类型,从安装在第一光源31和第二光源32中的发光单元发射在第一至第三波长的光束中与所安装的光盘的类型相对应的波长的光束。此外,光学拾取器80基于通过由第一光电检测器86检测到的返回光束所产生的聚焦伺服信号和寻轨伺服信号来使物镜82发生位移。如上所述,通过聚焦在光盘2的记录轨道上的伺服信号来使物镜82发射位移,光学拾取器80执行信息信号的记录或再现。
因为光学拾取器80中包括的物镜82的对于第一光盘和第一波长的透镜倾斜慧形像差灵敏度的温度特性与如在“3.物镜的透镜倾斜慧形像差敏感度的温度特性”中说明的第一物镜33相同,所以将省略其详细说明。
接着,在光学拾取器80中,将对初始慧形像差的校正、光学拾取器的相对角度调节、以及光学拾取器的功能和效果进行说明,其与以上所述的“4.初始慧形像差的校正”、“5.光学拾取器的相对于光盘的相对角度调节”和“6.光学拾取器的作用和效果”基本相同。
在光学拾取器80中,通过在形成光盘装置1时调节光盘2与光学拾取器80之间的相对倾斜来执行对于第一波长的初始慧形像差的校正。即,如图23B所示,与参照图7的说明相似,对光学拾取器80进行偏斜调节,从而限制初始慧形像差。此时,因为物镜82对于双波长和三波长共用,所以对于与作为高密度记录光盘的第一光盘对应的第一波长执行偏斜调节以限制初始像差。
根据本实施例的光学拾取器80具有如下特性:塑料物镜82对应于诸如BD之类的高密度记录,并在物镜82的光轴与导光光学系统87的光轴一致的状态下安装在透镜保持器52中。此外,光学拾取器80具有如下特性:相对于盘安装基准表面67a,将光学拾取器80调节以倾斜,使得校正物镜82对于第一波长的初始慧形像差。以此方式,考虑到物镜82的透镜倾斜慧形像差灵敏度的温度特性来构造光学拾取器80。利用这样的构造,光学拾取器80可以在使用作为短波长的第一波长的光束时在存在环境温度变化的情况下减小慧形像差的改变,并因此可以在减小慧形像差的状态下执行记录和再现。因此,光学拾取器80采用与高密度记录光盘相对应的塑料物镜82,从而增强制造性或减轻重量。此外,光学拾取器80采用考虑了透镜倾斜慧形像差灵敏度的改变的构造,从而即使在存在环境温度变化的情况下也实现了期望的记录和再现特性。
此外,在光学拾取器80中,除了物镜的数量为一个之外,物镜的慧形像差的方向和安装方向与“7.物镜的慧形像差的方向和安装方向”中相同。此外,除了物镜的数量为一个之外,光学拾取器80的制造方法与“8.光学拾取器的制造方法”中基本相同。在步骤S4,与使用第一物镜33和第二物镜34的情况下的最优角度计算不同的是,计算在使用第一和第二波长的情况下的最优角度。在步骤S5,在使用第一波长的情况下将光学拾取器80调节为最优,并且其被安装至光盘装置1。此外,在步骤S6,计算在使用第二波长的情况下的最优倾斜角度以存储在内部存储器26中。
根据这样的光学拾取器制造方法,可以制作具有如下效果的光学拾取器80:在将塑料透镜用做高密度记录所用的兼容物镜的情况下慧形像差随着温度变化产生的改变得到减小。
此外,除了物镜的数量为一个之外,光学拾取器80的控制方法与“9.光学拾取器的控制方法”中相同。在步骤S14,光学拾取器80在不使用倾斜校正机构的状态下对于第一光盘发射第一波长的光束以执行信息信号的记录和再现。即,物镜82不沿着倾斜方向倾斜。在步骤S16,光学拾取器80利用作为倾斜校正机构的物镜驱动单元51对于第二光盘发射第二波长的光束以执行信息信号的记录和再现。即,如图23C所示,物镜82沿着倾斜方向倾斜。
根据这样的光学拾取器控制方法,借助于使用塑料透镜(其是高密度记录所用的兼容物镜)的光学拾取器80来减小由于环境温度变化引起的慧形像差,从而实现了期望的记录和再现特性。
如上所述,根据本实施例的光学拾取器80采用塑料物镜82,以增强制造性并减轻重量,来减小由于环境温度变化引起的慧形像差,从而实现期望的记录和再现特性。即,光学拾取器80实现了制造性和重量减轻,并还是先了期望的记录和再现特性。此外,光学拾取器80通过共用光学系统或光学部件实现了小型化。
在上述光学拾取器3和光学拾取器80中,在执行第二和第三光盘的记录和再现时通过作为倾斜校正机构的物镜驱动单元51来使物镜倾斜,以减小慧形像差,但是这不是限制性的,而是用做示例。即,作为倾斜校正机构的物镜驱动单元51通过使物镜倾斜来在由物镜聚焦的光束中产生慧形像差,以调节信号记录表面上的慧形像差。换言之,光学拾取器3和光学拾取器80包括作为对由物镜聚焦的光束的慧形像差进行调节的慧形像差调节单元的物镜驱动单元51,但是安装在光学拾取器中的慧形像差调节单元不限于此。即,本发明可以应用于具有液晶元件作为慧形像差调节单元的光学拾取器。
11.光学拾取器的又一示例(第三实施例)
此后,将参照图24对根据本发明的实施例的光学拾取器的又一示例并包括液晶元件作为慧形像差调节单元的光学拾取器90进行说明。这里,因为除了安装液晶元件且物镜驱动单元51是所谓双轴致动器之外,光学拾取器90的其余构造与光学拾取器3相同,所以将相似的附图标记给予相似的元件,并会省略其详细说明。
如图24所示,光学拾取器90包括第一光源31和第二光源32、以及第一物镜33和第二物镜34。此外,与光学拾取器3相似,光学拾取器90包括物镜驱动单元51,物镜驱动单元51包括透镜保持器52、支撑体53和悬架54等。但是,为方便解释,在光学拾取器90中使用的物镜驱动单元51是仅能够沿着寻轨方向和沿着聚焦方向驱动物镜的所谓双轴致动器。
此外,光学拾取器90包括作为第一导光光学系统28的如下部件:第一光栅35、第一准直透镜36、第一立起反射镜41、四分之一波片49、偏振分束器38、第一光电检测器39和多透镜40。
此外,光学拾取器90包括作为第二导光光学系统91的如下部件:第二光栅43、第二准直透镜44、弯折反射镜45、第二立起反射镜42、分束器46和第二光电检测器47。此外,光学拾取器90包括作为第二导光光学系统91的部件的、安装在第二准直透镜44与弯折反射镜45之间的液晶元件92。液晶元件92包括具有能够产生慧形像差的电极图案的一对电极,以及通过对准层等夹置于一对电极之间的液晶分子。这样的液晶元件92可以在预定电流施加到液晶元件92时在经过液晶元件92的光束中产生预定强度的慧形像差,从而调节光盘的慧形像差。换言之,液晶元件92产生将通过如图7所示对光学拾取器本身的相对偏斜调节得到的慧形像差抵消的慧形像差,从而减小慧形像差。由于第二导光光学系统91或第二物镜34的制造误差或布置误差产生的慧形像差可以被包括在抵消慧形像差中。
与其中第二物镜34如图8所示沿着倾斜方向倾斜的光学拾取器3不同,包括液晶元件92的光学拾取器90向入射第二和第三光盘的光束提供了预定的慧形像差。慧形像差的量与当在上述光学拾取器3中第二物镜34倾斜了适当倾斜角度θA时产生的慧形像差量相同。因此,在第二和第三光盘的记录和/或再现时,光学拾取器90可以利用液晶元件92在最优状态下执行记录和/或再现。
具有上述构造构造的90根据所安装的光盘的类型,从安装在第一光源31和第二光源32中的发光单元发射在具有第一至第三波长的光束中具有与所安装的光盘的类型相对应的波长的光束。此外,光学拾取器90基于通过由第一和第二光电检测器39和47检测到的返回光束所产生的聚焦伺服信号和寻轨伺服信号来驱动第一物镜33和第二物镜34以发生位移。因此,在如上所述通过伺服信号驱动各透镜以发生位移时,光学拾取器90对于光盘2执行信息信号的记录或再现。
在这样的光学拾取器90中,因为透镜倾斜慧形像差灵敏度的温度特性、慧形像差校正量、光学拾取器的相对角度调节、以及光学拾取器的功能和效果与上述“3.物镜的透镜倾斜慧形像差敏感度的温度特性”至“6.光学拾取器的作用和效果”中相同,所以将省略其详细说明。此外,光学拾取器90具有如下特性:光学拾取器90对应于诸如BD之类的高密度记录,并且由塑料制成的第一物镜33在第一物镜33和第一导光光学系统28的光轴彼此一致的状态下由透镜保持器52保持。此外,光学拾取器90具有如下特性:相对于盘安装基准表面67a,将光学拾取器90调节以倾斜,使得校正第一物镜33的初始慧形像差。以此方式,考虑到第一物镜33的透镜倾斜慧形像差灵敏度的温度特性来构造光学拾取器90。利用这样的构造,即使在存在环境温度变化时,光学拾取器90也减小了慧形像差的改变,并因此可以在减小慧形像差的状态下执行记录和再现。因此,光学拾取器90采用塑料第一物镜33以增强制造性或减轻重量,并采用考虑了透镜倾斜慧形像差灵敏度的改变的构造,从而即使在存在环境温度变化的情况下也实现了期望的记录和再现特性。
此外,光学拾取器90在执行第一光盘的再现时即使环境温度发生变化也不使用作为慧形像差产生单元的液晶元件92,而在第二和第三光盘的再现时驱动液晶元件92以产生慧形像差来获得最优再现环境。因此,光学拾取器90可以对于第二和第三光盘在减小慧形像差的状态下执行记录和再现。此外,在光学拾取器90中,通过液晶元件92的安装,物镜驱动单元51可以被构造为双轴致动器,而不是三轴致动器,从而可以实现装置的简化和小型化。
此外,在光学拾取器90中,物镜的慧形像差的方向和安装方向与“7.物镜的慧形像差的方向和安装方向”中相同。此外,除了安装液晶元件替代倾斜校正机构之外,光学拾取器90的制造方法与“8.光学拾取器的制造方法”中基本相同。在步骤S6,与在使用第二物镜34的情况下的最优倾斜角度计算不同的是,计算在使用第二物镜34的情况下在液晶元件92中产生的慧形像差量。该慧形像差量与如图8所示由最优倾斜角度θA产生的慧形像差量相同。此外,在步骤S6,将计算得到的慧形像差量存储在诸如存储器26等等存储单元中。根据光学拾取器制造方法,在使用上述高密度记录光盘所用的塑料物镜的情况下,可以制造具有如下效果的光学拾取器90:减小随着温度变化引起的慧形像差的改变。此外,除了安装液晶元件替代倾斜校正机构之外,光学拾取器90的制造方法与“9.光学拾取器的控制方法”中基本相同。在步骤S14,光学拾取器90在作为慧形像差产生单元的液晶元件92不使用的状态下对于第一光盘发射第一波长的光束以执行信息信号的记录和再现。此外,在步骤S16,光学拾取器90在使用作为慧形像差产生单元的光学拾取器90来减小慧形像差的状态下对于第二光盘发射第二波长的光束以执行信息信号的记录和再现。根据光学拾取器控制方法,借助于使用作为高密度记录所用的物镜的塑料透镜的光学拾取器90,减小由于环境温度变化引起的慧形像差以实现优选的记录和再现特性。
如上所述,根据本实施例的光学拾取器90采用塑料物镜以增强制造性或减轻重量,并减小由于环境温度变化引起的慧形像差以实现优选的记录和再现特性。即,光学拾取器90实现了制造性或重量减轻,并实现了优选的记录和再现特性。此外,光学拾取器90中的物镜驱动单元51可以被构造为双轴致动器,从而与三轴致动器相比实现构造的简化和小型化。
此前,对根据对于光学拾取器3的修改示例的、设置有作为慧形像差产生单元的液晶元件92的光学拾取器90进行了说明,但是可以作为光学拾取器80的修改示例安装液晶元件。在此情况下,例如,将上述液晶元件92安装在准直透镜83与立起反射镜41之间,因此,物镜驱动单元51被设置为双轴致动器。这样的光学拾取器具有光学拾取器80和光学拾取器90两者的效果。
12.光盘装置的效果
此外,根据本发明的实施例的光盘装置1包括对于被驱动旋转的光盘2发射光束以执行信息信号的记录和/或再现的光学拾取器,并利用上述光学拾取器3等作为该光学拾取器。因此,光盘装置1实现了制造性或重量减轻,并还实现了随着温度变化引起的慧形像差的减小,从而实现优选的记录和再现特性。
本发明包含与2009年4月27日递交给日本专利局的日本在先专利申请JP2009-108248中揭示的主题相关的主题,其全文通过引用结合于此。
本领域的技术人员应该理解的是,只要在所附权利要求及其等同方案的范围内,可以根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和替换。

Claims (13)

1.一种光学拾取器,包括:
第一和第二物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;
慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述第一和/或第二物镜的光束中产生慧形像差;
准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述第一物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及
准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述第一物镜的光束的角度以校正球面像差,
其中,与所述第一物镜对应的所述第一光盘的保护层厚度小于与所述第二物镜对应的所述第二光盘的保护层厚度;
其中,所述第一物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述第一物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;
其中,所述第一物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述第一物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述第一物镜的光轴基本一致;
其中,所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述第一物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;并且
其中,当再现所述第一光盘时,不使用所述慧形像差产生单元,而当再现所述第二光盘时,使用所述慧形像差产生单元以获得最优再现环境。
2.根据权利要求1所述的光学拾取器,其中,所述慧形像差产生单元具有保持所述第一和第二物镜的透镜保持器,所述慧形像差产生单元是沿着倾斜方向驱动所述透镜保持器并使所述透镜保持器倾斜的倾斜校正机构,并且其中,当再现所述第一光盘时,不使用所述倾斜校正机构,而当再现所述第二光盘时,使用所以倾斜校正机构使所述透镜保持器倾斜以获得所述最优再现环境。
3.根据权利要求1所述的光学拾取器,其中,所述慧形像差产生单元是液晶元件。
4.根据权利要求2或3所述的光学拾取器,其中,所述第一和第二物镜朝向所述光盘的径向布置,使得所述第一和第二物镜的慧形像差具有相同的方向。
5.一种光盘装置,其包括通过将光束发射到被驱动而转动的光盘上来执行信息信号的记录和/或再现的光学拾取器,
所述光学拾取器包括:
第一和第二物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;
慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述第一和/或第二物镜的光束中产生慧形像差;
准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述第一及第二物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及
准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述物镜的光束的角度以校正球面像差,
其中,与所述第一物镜对应的所述第一光盘的保护层厚度小于与所述第二物镜对应的所述第二光盘的保护层厚度;
其中,所述第一物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述第一物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;
其中,所述第一物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述第一物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述第一物镜的光轴基本一致;
其中,所述光学拾取器和其上要安装所述光盘的盘安装单元中的至少一者倾斜,使得所述光学拾取器和安装在所述盘安装单元上的所述光盘相对于彼此以最优地校正由于所述第一物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;并且
其中,当再现所述第一光盘时,不使用所述慧形像差产生单元,而当再现所述第二光盘时,使用所述慧形像差产生单元以获得最优再现环境。
6.一种制造光学拾取器的方法,
所述光学拾取器包括:
第一和第二物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;
慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述第一和/或第二物镜的光束中产生慧形像差;
准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述第一物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及
准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述物镜的光束的角度以校正球面像差,
其中,与所述第一物镜对应的所述第一光盘的保护层厚度小于与所述第二物镜对应的所述第二光盘的保护层厚度,并且
其中,所述第一物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述第一物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率,
在制造具有由塑料制成的所述第一物镜的所述光学拾取器时,所述方法包括以下步骤:
将导光光学系统安装到基体构件,所述导光光学系统将所述光束导引到所述第一物镜;
将所述第一物镜保持于透镜保持器,使得由所述导光光学系统导引到所述第一物镜的所述光束的光轴与所述第一物镜的光轴基本一致;
调节所述光学拾取器,使得所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述第一物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;以及
计算使用所述慧形像差产生单元最优地校正由于所述第二物镜对于所述第二光盘导致的初始慧形像差的慧形像差校正量,并将计算得到的所述慧形像差校正量存储在存储单元中。
7.一种控制光学拾取器的方法,
所述光学拾取器包括:
第一和第二物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;
慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述第一和/或第二物镜的光束中产生慧形像差;
准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述第一物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及
准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述第一物镜的光束的角度以校正球面像差,
其中,与所述第一物镜对应的所述第一光盘的保护层厚度小于与所述第二物镜对应的所述第二光盘的保护层厚度;
其中,所述第一物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球而像差的状态下通过使所述第一物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;并且
其中,所述第一物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述第一物镜和所述第二物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述第一物镜的光轴基本一致;
在控制所述光学拾取器使得所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述第一物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜时,所述方法包括以下步骤:
识别所安装的光盘的类型;
当通过所述识别步骤识别出所述光盘是所述第一光盘时,在不使用所述慧形像差产生单元的情况下对于所述第一光盘执行信息信号的再现;以及
当通过所述识别步骤识别出所述光盘是所述第二光盘时,使用所述慧形像羞产生单元来对于所述第二光盘执行信息信号的再现。
8.一种光学拾取器,包括:
单个物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;
慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述物镜的光束中产生慧形像差;
准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及
准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述物镜的光束的角度以校正球面像差,
其中,所述第一光盘的保护层厚度小于所述第二光盘的保护层厚度;
其中,所述物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且与所述第一光盘对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;
其中,所述物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述物镜的光轴基本一致;
其中,所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;并且
其中,当再现所述第一光盘时,不使用所述慧形像差产生单元,而当再现所述第二光盘时,使用所述慧形像差产生单元以获得最优再现环境。
9.根据权利要求8所述的光学拾取器,其中,所述慧形像差产生单元具有保持所述物镜的透镜保持器,所述慧形像差产生单元是沿着倾斜方向驱动所述透镜保持器并使所述透镜保持器倾斜的倾斜校正机构,并且其中,当再现所述第一光盘时,不使用所述倾斜校正机构,而当再现所述第二光盘时,使用所以倾斜校正机构使所述透镜保持器倾斜以获得所述最优再现环境。
10.根据权利要求8所述的光学拾取器,其中,所述慧形像差产生单元是液晶元件。
11.一种光盘装置,其包括通过将光束发射到被驱动而转动的光盘上来执行信息信号的记录和/或再现的光学拾取器,
所述光学拾取器包括:
单个物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;
慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述物镜的光束中产生慧形像差;
准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及
准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述物镜的光束的角度以校正球面像差,
其中,所述第一光盘的保护层厚度小于所述第二光盘的保护层厚度;
其中,所述物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且与所述第一光盘对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;
其中,所述物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述物镜的光轴基本一致;
其中,所述光学拾取器和其上要安装所述光盘的盘安装单元中的至少一者倾斜,使得所述光学拾取器和安装在所述盘安装单元上的所述光盘相对于彼此以最优地校正由于所述物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;并且
其中,当再现所述第一光盘时,不使用所述慧形像差产生单元,而当再现所述第二光盘时,使用所述慧形像差产生单元以获得最优再现环境。
12.一种制造光学拾取器的方法,
所述光学拾取器包括:
单个物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;
慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述物镜的光束中产生慧形像差;
准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及
准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述物镜的光束的角度以校正球面像差,
其中,所述第一光盘的保护层厚度小于所述第二光盘的保护层厚度,并且
其中,所述物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且与所述第一光盘对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率,
在制造具有由塑料制成的所述物镜的所述光学拾取器时,所述方法包括以下步骤:
将导光光学系统安装到基体构件,所述导光光学系统将所述光束导引到所述物镜;
将所述物镜保持于透镜保持器,使得由所述导光光学系统导引到所述物镜的所述光束的光轴与所述物镜的光轴基本一致;
调节所述光学拾取器,使得所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述物镜对于所述第一光盘导致的初始慧形像差的角度倾斜;以及
计算使用所述慧形像差产生单元最优地校正由于所述物镜对于所述第二光盘导致的初始慧形像差的慧形像差校正量,并将计算得到的所述慧形像差校正量存储在存储单元中。
13.一种控制光学拾取器的方法,
所述光学拾取器包括:
单个物镜,其被配置为分别将具有不同波长的光束聚焦到具有不同厚度的保护层的第一和第二光盘上;
慧形像差产生单元,其被配置为在经过所述物镜的光束中产生慧形像差;
准直透镜,其被安装在用于发射所述光束的光源与所述物镜之间的光路上,并被配置为变换经过所述准直透镜的光束的发散角;以及
准直透镜驱动单元,其被配置为使所述准直透镜沿着光轴方向移动,并改变进入所述物镜的光束的角度以校正球面像差,
其中,所述第一光盘的保护层厚度小于所述第二光盘的保护层厚度;
其中,所述物镜在环境温度是0℃至70℃、对应的所述第一光盘的保护层厚度是70μm至105μm、并且与所述第一光盘对应的所述光束的波长λ1是398nm至414nm的条件下满足透镜倾斜慧形像差灵敏度为0至0.3[λrms/°],所述透镜倾斜慧形像差灵敏度是在通过使所述准直透镜移动来校正所产生的球面像差的状态下通过使所述物镜倾斜而在光束中产生的慧形像差的比率;并且
其中,所述物镜由塑料制成并被安装为使得由将所述光束导引到所述物镜的导光光学系统导引的所述光束的光轴与所述物镜的光轴基本一致;
在控制所述光学拾取器使得所述光学拾取器相对于所述光盘以最优地校正由于所述物镜对于所述第一光盘的导致的初始慧形像差的角度倾斜时,所述方法包括以下步骤:
识别所安装的光盘的类型;
当通过所述识别步骤识别出所述光盘是所述第一光盘时,在不使用所述慧形像差产生单元的情况下对于所述第一光盘执行信息信号的再现;以及
当通过所述识别步骤识别出所述光盘是所述第二光盘时,使用所述慧形像差产生单元来对于所述第二光盘执行信息信号的再现。
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