CN102347033A - 光学信息记录再现装置 - Google Patents

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CN102347033A CN201110069791XA CN201110069791A CN102347033A CN 102347033 A CN102347033 A CN 102347033A CN 201110069791X A CN201110069791X A CN 201110069791XA CN 201110069791 A CN201110069791 A CN 201110069791A CN 102347033 A CN102347033 A CN 102347033A
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Abstract

本发明提供一种适合于具有多个信息记录面的多层BD的进行物镜的倾斜调整、倾斜修正的光学信息记录再现装置。在将使信息记录介质发生单位角度倾斜时产生的慧形像差记为SCD，将使物镜发生单位角度倾斜时产生的慧形像差记为SCO时，预先求出信息记录面的覆盖层的厚度和上述SCO与上述SCD的比α的关系，并将其记录到存储单元中。在将覆盖层最薄的信息记录面的比α记为α1时，根据上述α1确定上述物镜的倾斜振幅θ1，进行物镜的倾斜调整。另外在将作为目标的信息记录面的比α记为α2时，根据上述α2与上述α1的比来推定物镜的倾斜振幅θ2，进行物镜的倾斜修正。

Description

光学信息记录再现装置
技术领域
本发明涉及搭载有对光学信息记录介质进行信息信号的记录或再现的光拾取器的光学信息记录再现装置。
背景技术
一般情况下，若光学信息记录介质发生倾斜则会产生慧形像差，信息记录介质的信息记录面上的聚光光斑劣化，不能正常进行记录再现。该慧形像差与物镜的(NA)的三次方成比例，与激光波长的倒数成比例。特别是，BD(Blu-ray Disc，蓝光光盘)与DVD相比，物镜的NA增大至0.85，激光波长减小至405nm，所以对于BD来说，抑制该慧形像差成为课题。
作为解决该课题的例子，专利文献1中公开了在环境温度发生变化时适当地降低慧形像差的技术，记载有“对于物镜，(1)在透镜倾斜灵敏度为一定程度以上时，进行透镜倾斜修正，(2)在透镜倾斜灵敏度不足一定程度时，不进行透镜倾斜修正。”
专利文献：日本特开2010-140566号公报
发明内容
近年来，数字广播的多频道化、高品质(高清)化得到发展，对应高品质的影像信息装置正在普及。因此，个人使用的数据量处于一直在增加的状况。在这种状况下，对于BD(Blu-ray Disc)，为了实现与目前(单层大约25GB，两层约50GB)相比更大的容量，最近制定了具有三层大约100GB、四层大约128GB的容量的多层BD标准(BDXL)。
在上述专利文献1中，虽然考虑了针对环境温度变化的透镜倾斜修正，但是与上述多层BD标准对应的透镜倾斜调整、倾斜修正，则尚未被考虑、公开。
本发明的目的在于，提供能适用于所述多层BD的进行物镜的倾斜调整、修正的光学信息记录再现装置。
所述目的，作为一个例子能够通过本发明的技术范围内记载的结构、方法来实现。
本发明提供一种包括光拾取器和上述光拾取器的控制单元的光学信息记录再现装置，上述光拾取器具有激光光源、将从上述激光光源出射的光束会聚照射到信息记录介质的信息记录面上的物镜、设置在上述激光光源与上述物镜之间的光路上的球面像差修正(校正)单元和上述物镜的倾斜驱动单元，其中，在将上述信息记录介质发生单位角度倾斜时产生的慧形像差(慧差)记为SCD，将上述物镜发生单位角度倾斜时产生的慧形像差记为SCO时，预先求出上述信息记录面的覆盖层的厚度和上述SCO与上述SCD的比α(＝SCO/SCD)的关系，并将其记录到存储单元中，在将上述覆盖层最薄的信息记录面上的上述比α记为α1时，根据上述α1确定上述物镜的倾斜振幅θ1，进行上述物镜的倾斜调整，在将作为目标的信息记录面上的上述比α记为α2时，根据上述α2与上述α1的比来推定上述物镜的倾斜振幅θ2，进行上述物镜的倾斜修正。
采用本发明，能够在多层BD的信息记录面进行适当的球面像差修正，能够确保信息记录面上的光斑的品质，实现记录再现性能良好的光学信息记录再现装置。
附图说明
图1是表示本实施例中的多层BD用光学信息记录再现装置的图。
图2是对在本实施例中进行球面像差修正时，射入BD物镜并照射到信息记录面上的光的状态进行说明的图。
图3是表示本实施例中信息记录面的覆盖层厚度和BD准直透镜的移动量、聚光光斑的剩余波像差的关系的图。
图4是表示本实施例中信息记录面相对物镜倾斜的角度θD、物镜相对信息记录面倾斜的角度θL的图。
图5是表示本实施例中信息记录面的覆盖层厚度为0.1mm、0.0875mm时，(1)BD物镜的倾斜角度θL与产生的三阶慧形像差的关系，(2)信息记录面的倾斜角度θD与产生的三阶慧形像差的关系的图。
图6是表示本实施例中信息记录面的覆盖层厚度为0.0845mm、0.065mm、0.0535mm时，(1)BD物镜的倾斜角度θL与产生的三阶慧形像差的关系，(2)信息记录面的倾斜角度θD与产生的三阶慧形像差的关系的图。
图7是表示本实施例中(1)信息记录面、(2)BD物镜中，信息记录面的覆盖层厚度与产生的三阶慧形像差的倾斜灵敏度[λrms值/倾斜1度]的关系的图表。
图8是表示本实施例中信息记录面的覆盖层厚度t和比α的关系的图表。
图9是对本实施例中，L3层上的BD物镜的倾斜调整、目标层上的BD物镜的倾斜修正进行说明的图。
图10是表示本实施例中BD物镜的倾斜调整的流程图。
图11是表示本实施例中BD物镜的倾斜修正的流程图。
附图标记说明
101BD激光光源
106球面像差修正驱动单元
111BD物镜
112信息记录介质
113光拾取器
121拾取器信息存储单元
122拾取器控制器
120倾斜控制电路
具体实施方式
图1表示本实施例的多层BD用光学信息记录再现装置，由虚线部116包围的部分表示本实施例的光拾取器。
从BD激光光源101出射波长405nm附近的直线偏振的发散光束，经过偏振分束器102、反射镜103、BD辅助透镜104，由BD准直透镜105变换为大致平行的光束。上述BD准直透镜105，例如在使用步进电动机的球面像差修正驱动单元106的作用下沿箭头107即光轴108方向移动。从上述BD准直透镜105出射的光束，被1/4波片109变换为圆偏振光，在光路被BD立起反射镜110垂直弯折之后，被数值孔径0.85的BD物镜111会聚，照射到信息记录介质112的信息记录面113上。
在上述信息记录面113发生反射的光束，经过上述BD物镜111、上述BD立起反射镜110，被上述1/4波片109变换为直线偏振光，经过上述BD准直透镜105、上述BD辅助透镜104、反射镜103，在上述偏振分束器102的反射面上被发射，射入多分割衍射(多路衍射)元件114。光束被上述多分割衍射元件114分割为多个光束，到达BD光检测器115。在本实施例中，作为伺服信号的检测方式，例如对聚焦误差信号采用刀口法、对跟踪误差信号采用推挽方式，由此对照射在上述信息记录介质213的信息记录面214上的聚光光斑的位置进行控制。另外，上述刀口法和上述推挽方式是公知技术，所以在此省略说明。
从上述BD激光光源101出射，通过上述偏振分束器102、上述反射镜103的上方的光束，被前方监视器117接收，其检测信号(未图示)反馈回BD激光驱动控制电路，由此控制上述BD激光光源101的出射光强度。
本实施例的光拾取器中，在将使上述信息记录介质112发生单位角度倾斜时产生的慧形像差记为SCD，将使上述BD物镜111发生单位角度倾斜时产生的慧形像差记为SCO时，预先求出上述信息记录面113的覆盖层的厚度和上述SCO与上述SCD的比α(＝SCO/SCD)的关系信息，并将其记录在拾取器信息存储单元121上。
另外，也可以预先求出上述准直透镜的位置信息或步进电动机的驱动脉冲数与上述比α的关系信息，将其记录在拾取器信息存储单元121上。
上述拾取器信息存储单元121与拾取器控制器122连接，拾取器控制器122能够在进行后文说明的倾斜调整、倾斜修正时，从上述拾取器信息存储单元121中调出关于上述比α的信息。
上述光拾取器控制器122，连接有信号处理电路123、聚焦控制电路118、跟踪控制电路119、倾斜控制电路120。上述聚焦控制电路118、跟踪控制电路119、倾斜控制电路120与保持并驱动BD物镜111的(未图示的)致动器连接。从BD光检测器115输出聚焦误差信号、跟踪误差信号、信息再现信号、倾斜检测信号，传送至信号处理电路123。在信号处理电路123中对这些信号进行处理，通过光拾取器控制器122将最合适的信号传送至聚焦控制电路118、跟踪控制电路119、倾斜控制电路120，驱动(未图示的)致动器，进行信息记录介质112的信息记录面113上的光斑的位置控制。另外，信息处理电路123与显示单元124连接，在用户对装置进行控制时，通过从(未图示的)用户输入单元向信号处理电路123发送指令来进行控制，其处理装置显示在显示单元124上。
图2表示在利用上述球面像差修正驱动单元106进行球面像差修正时，射入BD物镜111，照射在信息记录介质112的信息记录面113上的光的状态。以下，在本实施例中，以按照距离表面202由近及远的顺序具有四个信息记录面L3、L2、L1、L0的四层信息记录介质为例进行说明。
(A)表示上述BD准直透镜105处于基准位置的情况，平行光201射入BD物镜111。然后，聚焦在例如距离表面87.5μm的位置203(L0和L1之间)处。
(B)表示使上述BD准直透镜105向箭头204的方向即沿着光轴108远离BD物镜111的方向移动的情况，射入BD物镜111的光从上述平行光201变换为发散光205，聚焦在例如覆盖层比上述87.5μm厚的L0层的位置206处。
(C)表示使上述BD准直透镜105向箭头207的方向即沿着光轴108靠近BD物镜111的方向移动的情况，射入BD物镜111的光从上述平行光201变换为会聚光205，聚焦在例如覆盖层比上述87.5μm薄的L3层的位置209处。另外，通过改变上述BD准直透镜105的移动量，也能够聚焦在上述L3层以外的L1层、L2层上。
图3(A)是表示对在进行上述图2说明的球面像差修正时，信息记录面L0、L1、L2、L3的覆盖层厚度和必需的BD准直透镜105的移动量的关系进行计算的例子。在此，信息记录面L0、L1、L2、L3的覆盖层厚度分别为0.1mm、0.0845mm、0.065mm、0.054mm。BD准直透镜105的移动量的+表示上述图2(B)的箭头207的方向，移动量的-表示上述图2(C)的箭头204的方向。移动量的0表示上述图2(A)的情况，此时，信息记录面的覆盖层厚度是0.0875mm(BD物镜111的设计基准覆盖层厚度)。信息记录面的覆盖层厚度和必需的BD准直透镜105的移动量是线性关系，BD准直透镜105每移动1mm，能够修正相当于覆盖层厚度0.032mm的球面像差。
图3(B)表示对在进行球面像差修正时，信息记录面的覆盖层厚度和照射在各信息记录面L0、L1、L2、L3上的聚光光斑的剩余波像差进行计算的例子。可知剩余波像差被抑制在0.01λrms以下。
图4(A)表示信息记录介质112的信息记录面113相对BD物镜111倾斜角度θD的状态，图4(B)表示BD物镜相对信息记录介质112的信息记录面113倾斜角度θL的状态。
图5、图6表示对在图4(A)(B)的状态中，在信息记录介质112的信息记录面113上聚光光斑产生的三阶彗形像差进行计算的例子。
图5(A)表示在四层信息记录介质的四个信息记录面L3、L2、L1、L0中，针对L0层(0.1mm)计算(1)BD物镜111的倾斜角度θL与产生的三阶彗形像差，和(2)信息记录介质112(光盘)的倾斜角度θD与产生的三阶彗形像差的例子。图5(B)表示针对作为BD物镜111的设计基准覆盖层厚度的0.0875mm，计算(1)BD物镜111的倾斜角度θL与产生的三阶彗形像差，和(2)信息记录介质112(光盘)的倾斜角度θD与产生的三阶彗形像差的例子。
图6(C)表示针对L1层(0.0845mm)，计算(1)BD物镜111的倾斜角度θL与产生的三阶彗形像差，和(2)信息记录介质112(光盘)的倾斜角度θD与产生的三阶彗形像差的例子。图6(D)表示针对L2层(0.065mm)，计算(1)BD物镜111的倾斜角度θL与产生的三阶彗形像差，和(2)信息记录介质112(光盘)的倾斜角度θD与产生的三阶彗形像差的例子。图6(E)表示针对L3层(0.0535mm)，计算(1)BD物镜111的倾斜角度θL与产生的三阶彗形像差，和(2)信息记录介质112(光盘)的倾斜角度θD与产生的三阶彗形像差的例子。
根据图5、图6的计算结果，在L0层(0.1mm)，三阶彗形像差对(2)信息记录介质112(光盘)的倾斜角度的斜率大于对(1)BD物镜111的倾斜角度的斜率，在作为BD物镜111的设计基准覆盖层厚度的0.0875mm，三阶彗形像差对(1)BD物镜111的倾斜角度的斜率与对(2)信息记录介质112(光盘)的倾斜角度的斜率大致相等。另外，在L1层(0.0845mm)、L2层(0.065mm)、L3层(0.0535mm)，三阶彗形像差对(1)BD物镜111的倾斜角度的斜率大于对(2)信息记录介质112(光盘)的倾斜角度的斜率。特别是，在L3层(0.0535mm)，三阶彗形像差对(1)BD物镜111的倾斜角度的斜率与对(2)信息记录介质112(光盘)的倾斜角度的斜率的差最大。
根据上述图5、图6的计算结果，对于(1)BD物镜111和(2)信息记录介质112(光盘)，求出信息记录面的覆盖层厚度和由每倾斜一度时产生的三阶彗形像差表示的三阶彗形像差的倾斜灵敏度[λrms/倾斜1度]的关系，如图7的图表所示。701表示信息记录介质112(光盘)的特性，702表示BD物镜111的特性。上述701随着信息记录面的覆盖层厚度增加而线性地增加，上述702随着信息记录面的覆盖层厚度增加而线性地减少。另外，上述701和上述702交叉，三阶彗形像差的倾斜灵敏度相等的覆盖层厚度是0.0875mm，该值与BD物镜111的设计基准覆盖层厚度相等。
根据上述图7得到的计算结果，若以横轴表示信息记录面的覆盖层厚度t，以纵轴表示已经采用图1说明了的SCO(使上述BD物镜111发生单位角度倾斜时产生的三阶彗形像差)与SCD(使上述信息记录介质112发生单位角度倾斜时产生的三阶彗形像差)的比α(＝SCO/SCD)，则可得如图8所示的关系。该图的801表示上述t和α的特性曲线，在本实施例中，能够以下面的[式1]表示的二次曲线近似曲线801。
α＝A×t^2+B×t+C  [式1]
在此，A＝365.2、B＝-32.8、C＝1.09
另外，在L0层α＞1，在L1、L2、L3层α＜1，在t＝0.0875mm时α＝1。上述α以[式1]的形式预先存储在上述拾取器信息存储单元121中。
上述拾取器信息存储单元121与上述拾取器控制器122连接，上述拾取器控制器122能够在进行采用后述图9至图11说明的倾斜调整、倾斜修正时，从上述拾取器信息存储单元121中调出关于上述比α的信息。
若将上述信息记录面的覆盖层厚度t最薄的L3层上的上述比α记为α1，将作为目标的(L2层、L1层、L0层的任何一个)信息记录面上的上述比α记为α2，则由于已知曲线801，能够根据L2层802、L1层803、L0层804来计算系数K＝α2/α1。
图9(A)表示在本实施例的多层BD用光学信息记录再现装置的初始调整时，针对覆盖层厚度最薄的L3层，对BD物镜111进行倾斜调整的状态。在将BD物镜111的倾斜振幅记为θ1，将上述信息记录面的倾斜记为θD时，上述倾斜振幅θ1基于上述α1根据以下[式2]确定。
θ1＝α1×θD    [式2]
图9(B)表示在本实施例的多层BD用光学信息记录再现装置的实际动作时，针对目标层901，对BD物镜111进行倾斜修正的状态。在将目标层901的BD物镜111的倾斜振幅记为θ2，将上述信息记录面的倾斜记为θD时，上述倾斜振幅θ2基于上述系数K＝α2/α1由以下[式3]确定。
θ2＝K×θD    在此，K＝α2/α1   [式3]
该倾斜修正，例如特别是在上述信息记录介质112的转速发生变化时，或光拾取器116的周围温度发生变化时进行。当然，在通常时也可以进行。
图10是表示本实施例中BD物镜的倾斜调整的流程图。
(a)表示现有的BD双层介质的情况，(b)表示BD三层介质的情况，(c)表示BD四层介质的情况，按照方框包围的各块中记载的内容执行倾斜调整。这些倾斜调整在光学信息记录再现装置的初始调整时进行。图11是表示本实施例中BD物镜的倾斜修正的流程图，按照方框包围的各块中记载的内容执行倾斜修正。这些倾斜修正在光学信息记录再现装置初始调整后的实际动作时进行。上述倾斜调整和倾斜修正，虽然设想主要使BD物镜在信息记录介质的半径方向上倾斜，但是也可以使BD物镜在信息记录介质的切线方向上倾斜。
以上，对本发明的实施例进行了说明，以下说明其优点。
本发明对在使物镜倾斜时可能产生最大三阶慧形像差的覆盖层厚度最薄的信息记录面进行倾斜调整。另外，能够对作为目标的信息记录面的物镜的倾斜修正状态进行推定。由此，具有以下所示的优点。
(1)由于仅在一个信息记录面对物镜进行倾斜调整即可，无需对所有信息记录面进行倾斜调整，所以能够缩短光学信息记录再现装置的初始调整时间。
(2)在使物镜倾斜时，能够最可靠地避免与信息记录介质发生碰撞。
(3)能够在作为目标的信息记录面迅速地进行物镜的倾斜修正。
(4)能够使物镜相对信息记录介质的倾斜振幅最小，能够降低作为倾斜驱动单元的致动器的负担。
(5)能够将致动器的倾斜驱动电压设定得最小，能够抑制由于线圈发热导致的物镜周边的温度上升。
因此，能够针对多层BD的信息记录面进行合适的慧形像差修正，确保信息记录面上的光斑的品质，实现记录再现性能良好的光学信息记录再现装置。
以上，对本发明的内容进行了说明，但适用范围并不限定于此。例如，对于BD6层介质、BD8层介质等信息记录面的数目更多的信息记录介质也能够适用。也可以适用于不只具有BD光学系统，还追加了DVD/CD光学系统的与BD/DVD/CD介质对应的光拾取器(搭载有BD专用物镜和DVD/CD兼容物镜这两个物镜，或搭载有BD/DVD/CD兼容的一个物镜)和搭载有该光拾取器的光学信息记录再现装置。另外，BD物镜111的设计基准覆盖层厚度并不限定为0.0875mm，可以为与此不同的值。球面像差修正驱动单元106不限于准直透镜，也可以是扩束器或液晶透镜或波前修正反射镜等。

Claims (6)

1.一种包括光拾取器和所述光拾取器的控制单元的光学信息记录再现装置，所述光拾取器具有激光光源、将从所述激光光源出射的光束会聚照射到信息记录介质的信息记录面上的物镜、设置在所述激光光源与所述物镜之间的光路上的球面像差修正单元和所述物镜的倾斜驱动单元，所述光学信息记录再现装置的特征在于：
在将使所述信息记录介质发生单位角度倾斜时产生的慧形像差记为SCD，将使所述物镜发生单位角度倾斜时产生的慧形像差记为SCO时，
预先求出所述信息记录面的覆盖层的厚度和所述SCO与所述SCD的比α(＝SCO/SCD)的关系，并将其记录到存储单元中，
在将所述覆盖层最薄的信息记录面的所述比α记为α1时，根据所述α1确定所述物镜的倾斜振幅θ1，进行所述物镜的倾斜调整，在将作为目标的信息记录面的所述比α记为α2时，根据所述α2与所述α1的比来推定所述物镜的倾斜振幅θ2，进行所述物镜的倾斜修正。
2.如权利要求1所述的光学信息记录再现装置，其特征在于：
所述信息记录介质是具备多个信息记录面的多层信息记录介质。
3.如权利要求1所述的光学信息记录再现装置，其特征在于：
所述物镜的倾斜振幅θ1的确定，是在所述光学信息记录再现装置的初始调整时进行的。
4.如权利要求1所述的光学信息记录再现装置，其特征在于：
所述控制单元与所述存储单元连接，从所述存储单元调出关于所述比α的信息。
5.如权利要求1所述的光学信息记录再现装置，其特征在于：
所述比α作为与所述覆盖层厚度有关的信息记录在所述存储单元中。
6.如权利要求1所述的光学信息记录再现装置，其特征在于：
所述球面像差修正单元是利用电动机使准直透镜在光轴方向上移动的机构，所述比α作为与所述准直透镜的位置信息或电动机的驱动脉冲数有关的信息记录在所述存储单元中。
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