CN1551143A - 光头及具备它的光记录再生装置 - Google Patents
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Abstract
通过考虑物镜的像差来组装光头,防止光头的倾斜修正能力的下降,通过使用该光头,修正光记录介质的“翘曲”所导致的像差,进行更稳定的再生和/或记录。是一种对光记录介质(8)进行信号的记录和/或再生的光头,其具有:光源(1);将从该光源(1)射出的光的会聚于上述光记录介质(8)上的物镜(7);和为了修正光记录介质(8)倾斜时产生的像差而将上述物镜(7)倾斜的物镜倾斜机构(13),以让物镜(7)自身所具有的彗差的方向与上述物镜倾斜机构(13)倾斜物镜(7)的方向互相垂直的方式进行组装。
Description
技术领域
本发明涉及在光信息处理或光通信等领域中使用的光头以及具备了该光头的光记录再生装置。
背景技术
近年来,由于数字式影碟机(digital video disk DVD)可以相对于激光唱片(compact disc CD)以大约6倍的记录密度记录数字信息,所以作为大容量的光记录介质被关注。然而,随着信息的更大容量化而要求更加高密度的光记录介质。在此,为了达成比DVD{波长660nm,数值孔径(NA)0.6}还高密度化的目的,需要使光源的波长更短,物镜的NA更大。例如,若使用405nm的蓝色激光,使用NA0.85的物镜,则可以达成DVD的约5倍的记录密度。
然而,在使用了上述蓝色激光的高密度的光记录介质装置中,由于再生和/或记录极限(margin)非常严格,即由于相对进行再生或记录时的特性变化的容许误差非常窄,所以光记录介质的倾斜导致的像差成为问题。再有,在本说明书中,所谓“再生和/或记录”是指“再生及记录的至少任一方”,是将其简略化记载的文字。
与上述问题相关联,在专利文献1中提出通过对应于光记录介质的倾斜,倾斜物镜,从而减小像差,可以进行再生及记录的光头。
在这里,参照附图,说明上述现有的光头的一例。
图7是概略性地表示现有的光头的构成的示意图。在这里,标号61表示光源,62表示准直透镜(collimator lens),63表示分光镜(beamsplitter),64表示向上反光镜,65表示物镜,66表示光记录介质,67表示检测光学系统,68表示透镜支撑部件,69表示倾斜传感器,70表示聚焦误差信号检测电路,71表示跟踪误差信号检测电路,72表示再生信号检测电路,73表示倾斜检测电路,74表示控制器,75表示倾斜控制电路。
光源61是利用半导体激光向光记录介质66的记录层输出记录再生用的相关光的光源。准直透镜62是将从光源61射出的发散光变换为平行光的透镜,分光镜63为分离光用的光学元件。另外,向上反光镜64是反射入射的光,使其朝向光记录介质66方向的光学元件,物镜65是将光会聚于光记录介质66的记录层上的透镜。透镜支撑部件68支撑物镜65,可以倾斜该物镜65。再有,倾斜传感器69是检测光记录介质66的倾斜的元件。
对这样构成的光头的动作进行说明。从光源61射出的直线偏振光的光,由准直透镜62变换为平行光。成为平行光的光透过分光镜63之后,被向上反光镜64反射,由物镜65会聚于光记录介质66上。接着,从光记录介质66反射过的光,透过物镜65之后被反光镜64反射,再被分光镜63反射,导入检测光学系统67内。而且,在这里,检测出聚焦误差信号、跟踪误差信号和再生信号。聚焦误差信号与跟踪误差信号可以利用公知的技术,例如非点像差法与推挽法(push-pull)等来检测。检测出的聚焦误差信号及跟踪误差信号,若是必要的,则从控制器74增加偏置(offset)量。图中未示出的聚焦控制机构根据聚焦误差信号,控制物镜65的位置向其光轴方向移动,以便使光在对焦状态下始终会聚在记录介质66上。另外,图中未示出的跟踪控制机构根据跟踪误差信号,控制物镜65的位置移动,以使光会聚于光记录介质66上的所希望的磁道。
在这里,物镜65的倾斜控制,是根据由检测光记录介质66与物镜65之倾斜的倾斜传感器69检测出的倾斜信号进行的。上述倾斜传感器69设置于物镜65的侧方,由倾斜传感器69检测出的倾斜信号被输入到倾斜控制电路75内。而且,由该倾斜控制电路75输出倾斜物镜65的信号,以使抵消物镜65与光记录介质66的倾斜地控制透镜支撑部件68。
根据这种构成,即使光记录介质66倾斜,也可以通过检测其倾斜量,倾斜物镜来缩小像差,可以进行更稳定的再生和/或记录。
(专利文献1)
特开平11-312327号公报
然而,在如上所述构成的现有的光头中,在物镜65等具有了彗差(coma彗形像差)时,有倾斜修正(tilt倾斜修正)能力下降的情况。对此将详细地阐述。例如,考虑利用光源的波长为405nm,物镜的NA为0.85的光头,记录和/或再生基体材料厚0.1mm的光记录介质的情形。在这里,由于光记录介质的“翘曲”如公知的那样,大部分都沿径向(radial)方向产生(即以沿径向方向变形的方式产生“翘曲”),所以成为只进行沿径向方向的倾斜修正。物镜由于NA为0.85,则非常大,所以由制作时的公差(面间倾斜或面的偏轴等)导致大的彗差产生。因此,将该物镜装载在光头上,组装光头时,若不考虑物镜自身所具有的彗差就将其装载于光头上,则存在物镜自身的彗差方向例如与径向方向一致的情况。目前,若物镜自身的彗差为30mλ,则在组装上述构成的光头时,为了消除该30mλ的彗差,只将物镜朝径向方向倾斜(即沿径向方向倾斜)0.3度就装载于光头上,从而组装光头。在用这种状态下组装成的光头修正光记录介质的“翘曲”时,由于在初始状态下物镜是倾斜的,所以虽然在某个方向的“翘曲”上是有利的,但在相反方向的“翘曲”上则需要更大程度地倾斜透镜。因此,产生即使光记录介质的翘曲量相同,但由于其方向不同,所以透镜倾斜而产生的彗差以外的像差(球面像差等)也不同地产生,从而出现倾斜修正能力下降的课题。
发明内容
本发明鉴于上述现有的问题点而作出的,其第一目的在于,通过考虑物镜的像差来组装光头,从而提供一种可以防止倾斜修正能力的下降的光头。另外,其第二目的在于,提供一种通过使用该光头,修正光记录介质的“翘曲”导致的像差,可以进行更稳定的再生和/或记录的光记录再生装置。
为了达到上述目的,本发明的光头是一种对光记录介质进行信号的记录和/或再生的光头,其特征在于,具有:光源;将从上述光源射出的光会聚于上述光记录介质上的物镜;和为了修正上述光记录介质倾斜时产生的像差而将上述物镜倾斜的物镜倾斜机构,并组装成使上述物镜所具有的彗差的方向与上述物镜倾斜机构倾斜上述物镜的方向互相垂直。
由此,可以提高倾斜物镜来修正光记录介质倾斜时产生的彗差的修正能力,得到更稳定的控制信号或再生信号,另外可以进行更稳定的记录。
在上述光头中,上述物镜倾斜机构为了修正上述光记录介质倾斜时产生的像差而将上述物镜朝径向方向倾斜,优选组装成使上述物镜的彗差方向指向切向方向。
由此,提高径向倾斜修正能力(径向方向的倾斜修正能力)。
另外,在上述光头中,上述物镜倾斜机构为了修正上述光记录介质倾斜时产生的像差而将上述物镜朝切向方向倾斜,优选组装成使上述物镜的彗差方向指向径向方向。
在这种情况下,提高切向倾斜修正能力(切向方向的倾斜修正能力)。
再有,在上述光头中,优选在上述物镜中标有该物镜自身的彗差的标记。
由此,容易地将物镜装载于光头上,以使物镜的彗差方向指向特定方向。
在上述光头中,优选使标在上述物镜上的标记朝向切向方向。
由此,容易地将物镜装载于光头上,以使物镜的彗差方向指向切向方向,还提高径向倾斜修正能力。
在上述光头中,也可以使标在上述物镜上的标记朝向径向方向。
这种情况下,容易地将物镜装载于光头上,以使物镜的彗差方向指向径向方向,还提高切向倾斜修正能力。
在上述光头中,优选将表示上述物镜自身的彗差的标记设置于该物镜的侧面上。
由此,标有标记后的物镜的表面的清洁变得容易。
在上述光头中,表示上述物镜自身的彗差的标记也可以设于比该物镜的上面部的有效径更外侧的位置上。
这种情况下,容易地将物镜装载于光头上,以使物镜的彗差方向指向特定方向。
在上述光头中,标在上述物镜上的标记优选表示该物镜自身的彗差的方向与大小。
由此,由于知道至装载物镜时的倾斜量,所以更容易向光头装载物镜。
在上述光头中,标在上述物镜上的标记更优选以色标显示,以便根据颜色的种类表示彗差的大小。
由此可以容易地识别彗差的大小,物镜向光头的装载变得容易。
在上述光头中,上述物镜的NA优选为0.6以上。
这种情况下,针对记录或再生的像差极限的少的高密度化,可以扩大相对光记录介质的倾斜的容许误差。因此,可以有利于记录密度的进一步高密度化。
在上述光头中优选还具备与检测上述光记录介质的倾斜相关的信息的倾斜检测机构。
这种情况下,通过用上述倾斜检测机构检测出光记录介质的倾斜相关的信息,可以容易地检测出光记录介质的倾斜量。
在上述光头中,上述倾斜检测机构优选具备:光源、将从该光源射出的光会聚于上述光记录介质上的透镜和检测由上述光记录介质反射的光的光检测器。
这种情况下,由于用其他光学系统检测起因于光记录介质的倾斜的像差,所以可以在再生或记录的同时检测出起因于光记录介质的倾斜的像差。
在上述光头中,更优选上述倾斜检测机构是检测上述物镜的任意位置上的聚焦检索电压,根据上述聚焦检索电压检测出上述光记录介质的倾斜的检测机构。
由此,由于没有必要另外设置检测倾斜用的光学系统,所以可以达到光头的小型化的目的。
在上述光头中,优选还具备修正由于上述光记录介质的基体材料厚度自标准值偏离而产生的像差的基体材料厚度起因像差修正机构。
在这种情况下,利用上述基体材料厚度起因像差修正机构可以修正上述物镜倾斜时产生的球面像差,即使在基体材料厚度不同的光记录介质,例如多层光记录介质的各记录层或不同种类的光记录介质或者单层记录介质中的基体材料厚度的偏差存在时,也可以得到更稳定的控制信号或再生信号,另外,可以进行更稳定的记录。
在上述光头中,优选利用上述基体材料厚度起因像差修正机构来修正上述物镜倾斜时产生的球面像差。
这种情况下,由于可以进一步修正像差,所以可以得到更稳定的控制信号或再生信号,另外,可以进行更稳定的记录。
为了达到上述目的,本发明的光记录再生装置,其特征在于,作为对光记录介质进行信号的记录和/或再生的光头,具备的是从本发明之1到16中任一项发明所述的光头。
由此,可以正确地修正起因于光记录介质倾斜的像差,可以得到稳定的控制信号或再生信号,再有可以进行稳定的记录。
根据本发明,由于通过使物镜自身所具有的彗差的方向成为与倾斜物镜来修正光记录介质倾斜时产生的彗差的方向垂直相交的方向,在倾斜物镜来修正光记录介质倾斜时产生的彗差时,使彗差以外产生的像差相对光记录介质的倾斜呈对称地产生,所以可以得到良好的修正结果。另外,将表示彗差的方向的标记标于物镜上,若也利用该标记表示彗差的量,则光头的组装非常容易。
再有,通过利用该光头构成光信息记录再生装置,即使光记录介质倾斜,也可以得到稳定的控制信号或再生信号,可以实现能进行更稳定的记录和/或再生的光记录再生装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的光头之一例的示意图。
图2是表示上述光头中装载的物镜的倾斜量与产生的各像差的量的曲线。
图3是表示在上述光头中安装表示彗差的标记时的安装位置的说明图。
图4是表示物镜的NA与像差产生量的关系的曲线。
图5是表示用于上述光头中的倾斜起因像差修正机构之一例的示意图。
图6是表示本发明的实施方式2的光记录再生装置之一例的示意图。
图7是表示现有例的光头之一例的示意图。
图中:1-光源,2-准直透镜,3-分光镜,4-凹透镜,5-凸透镜,6-反射镜,7-物镜,8-光记录介质,10-光检测器,11-倾斜传感器,12-存储器,13-物镜倾斜机构,52-电动机,53-处理电路。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
在实施方式1中,对本发明的光头之一例进行说明。
图1是实施方式1的光头14的构成图。
在图1中,1是光源,2是准直透镜,3是分光镜,4是凹透镜,5是凸透镜,6是反射镜,7是物镜,8是光记录介质,9是聚光透镜,10是光检测器,11是倾斜传感器,12是存储器,13是物镜倾斜机构,由凹透镜4、凸透镜5以及改变这些凹透镜4与凸透镜5之间间隔的透镜位置可变机构构成基体材料厚度起因像差修正机构。另外,倾斜传感器11构成倾斜检测机构,物镜倾斜机构13构成倾斜起因像差修正机构,凹透镜4构成负透镜组,凸透镜5构成正透镜组。
在这里,光源1例如是由GaN系的半导体激光元件(波长405nm)构成,向光记录介质8的记录层输出记录再生用的相干光(coherent)的光源。准直透镜2是将从光源1射出的发散光变换为平行光的透镜。分光镜3是具有大约50%的透过率及大约50%的反射率的光学元件。凹透镜4是使由准直透镜2变为平行光的光成为发散光的透镜,凸透镜5是使由凹透镜4变为发散光的光成为平行光的透镜。反射镜6是反射入射的光,使其朝向光记录介质8的方向的光学元件。物镜7是将光会聚于光记录介质8的记录层上的透镜。该物镜7被装载成以使其自身的彗差方向指向圆盘状的光记录介质8的切向方向。另外,该物镜7的NA例如为0.85。聚光透镜9是将由光记录介质8反射的光会聚于光检测器10的透镜。光检测器10是接受光并将光变换为电信号的部件。倾斜传感器11是用于检测光记录介质8的径向方向的倾斜量的部件,存储器12中存储有物镜7相对于光记录介质8的倾斜量。
利用图1说明这样构成的光头的动作。从光源1射出的直线偏振光的光,由准直透镜2变换为平行光。透过准直透镜2的光透过分光镜3,由凹透镜4变换为发散光,再由凸透镜5变换为平行光。而且,再由反射镜6反射,从其前进方向进入弯折90度的方向,由物镜7聚光于光记录介质8上。
接着,从光记录介质8反射的光透过物镜7之后,由反射镜6反射,依次透过凸透镜5、凹透镜4,再由分光镜3反射之后,由聚光透镜9聚光于光检测器10上。光检测器10输出表示光记录介质8上的光的对焦状态的聚焦误差信号,而且输出表示光的照射位置的跟踪误差信号。在这里,聚焦误差信号与跟踪误差信号可以利用公知的技术,例如非点像差法与推挽法等检测。图中未示出的聚焦控制机构根据聚焦误差信号,控制物镜7的位置向其光轴方向移动,以便在对焦状态下始终将光会聚在光记录介质8上。另外,图中未示出的跟踪控制机构根据跟踪误差信号,控制物镜7的位置,以使光会聚于光记录介质8上的所希望的磁道。再有,从光检测器10也可以得到已记录于光记录介质8上的信息。
在这里,对物镜7的倾斜控制进行阐述。在物镜7的侧面配置检测光记录介质8的倾斜用的倾斜传感器11,该倾斜传感器11检测光记录介质8的径向方向的倾斜量。将由该倾斜传感器11检测出的信号输入到存储器12中,该存储器12根据该光记录介质8的倾斜量,输出与物镜7的必要倾斜量对应的信号。而且,根据该信号,物镜倾斜机构13只将物镜7倾斜必要量。
接着,对光记录介质8的倾斜在径向方向上,在将物镜7向径向方向倾斜来修正由该倾斜导致产生的彗差的光头中,装载成以使物镜自身的彗差方向指向切向方向的情形进行说明。在这里,作为物镜7的一例,表1中表示透镜的第1面及第2面的非球面系数。在这里,透镜的表面形状(垂度sag)用以下的数学式表示。
Z=(C×r2)/{1+(1-(1+k)×C2×r2)1/2}
+a1×r2+a2×r4+…+a8×r16
C(=1/R):曲率
R:曲率半径
k:圆锥常数
r:半径位置
Z:垂度
a1~a8:非球面系数(a1=0)
(表1)
R | K | a1 | a2 | a3 | |
第1面 | 1.751E+00 | -7.657E-01 | 0.000E+00 | 9.147E-03 | 7.880E-04 |
第2面 | -2.543E+00 | -1.730E+02 | 0.000E+00 | 2.228E-01 | -5.943E-01 |
A4 | a5 | a6 | a7 | a8 | |
第1面 | 2.390E-04 | -4.984E-05 | -1.600E-05 | 1.931E-05 | -5.677E-06 |
第2面 | -5.448E-01 | 2.649E+00 | 6.373E+00 | -2.937E+01 | 2.734E+01 |
由于NA为0.85,非常大,所以因透镜的面间倾斜或偏轴产生大的彗差。在表1所示的透镜的情况下,面间倾斜1分(1/60度)彗差就产生35mλ,偏轴5μm彗差也产生35mλ。这样,在透镜的制作中由于产生非常大的彗差,所以在光头组装中必须修正该彗差。另外,在图2中表示计算完只倾斜了该物镜7时的彗差、非点像差、球面像差的结果。
这样,虽然若物镜7的倾斜量变大,则彗差产生得大,但利用该彗差可以抵消光记录介质8倾斜时产生的彗差。另外,若倾斜物镜7,则除了彗差以外产生非点像差与球面像差,这些在倾斜物镜来修正光记录介质倾斜时产生的彗差之后成为残余像差。在这里,若物镜本身的彗差例如为30mλ(如上所述,30mλ的彗差是在透镜单体中足够引起的值),则由于如图2所示修正该30mλ,所以在光头装载时倾斜0.3度即可组装在光头中。在该30mλ的彗差的方向为径向方向时,物镜向径向方向倾斜0.3度进行组装。在这里,在利用这样组装的光头,修正例如光记录介质倾斜0.7度时产生的彗差(70mλ)的情况下,物镜7虽然如图2所示倾斜0.7度,但作为物镜则成为倾斜了1.0度,非点像差产生20mλ,球面像差产生50mλ。另外,例如在修正光记录介质倾斜-0.7度时产生的彗差(-70mλ)的情况下,物镜7虽然如图2所示地倾斜-0.7度,但作为物镜则成为倾斜了-0.4度,非点像差产生5mλ,球面像差产生5mλ。
这样,由于为了修正物镜自身的彗差而在光头组装时倾斜装载物镜,所以即使光记录介质8的倾斜量相同,但该方向上彗差以外的像差的量也会不同。即,彗差以外的像差相对于光记录介质的倾斜不对称地产生。若成为这种情况,则实质上与由于光记录介质的倾斜修正量减少而导致修正能力下降的情况相同。因此,如上所述,若使物镜7的彗差方向成为光记录介质8的切向方向,则在将物镜装载于光头上时,由于向切向方向倾斜安装,所以用于修正光记录介质8的倾斜的实质的物镜倾斜量与光记录介质8的倾斜方向无关,成为相同的,而由于彗差以外的像差产生量相对光记录介质8的倾斜对称地产生,所以作为径向倾斜修正,可以具有良好的能力。
接着,对将物镜7的彗差方向朝向光记录介质8的切向方向的方法进行阐述。预先像差测定物镜7的像差,在彗差方向上附加标记。装载于执行元件(actuator)上时,将该标记朝向切向方向装载。在这里,该标记如图3(a)及(b)所示,附加于物镜7的侧面7a{图3(a)}或上面的不透光的区域7b{图3(b)}上。在这里,首先,若对将标记Ma附加于侧面7a时的优点进行说明,则在执行元件装载后,为了擦去物镜7表面的污渍,用渗有乙醇等有机溶剂的布擦拭物镜7时,若上面7b上存在用墨等附加上去的标记,则该标记被有机溶剂溶解,反而会弄脏物镜7的表面。因此,若标记Ma附加于侧面7a上,则执行元件装载后的镜头清洁非常容易。接着阐述上面7b存在标记Mb时的优点。若在上面7b上附加标记Mb,则始终可以看到物镜7的彗差的方向,可以朝向切向方向,容易地安装在执行元件上。
再有,本发明是物镜7的NA比0.6大时,更有利。对该情况进行详细地阐述。实际上,制作透镜7的容许误差是难以与NA对应的。透镜7的第1面与第2面的偏轴在进行成型时产生5μm。在这里,在图4中表示物镜7的NA和第1面与第2面的偏轴产生了5μm时的彗差产生量的关系。从该图4可以清楚地表明,若NA比0.6大,则偏轴导致的彗差产生。还有,若考虑其他的公差,则NA比0.6大的物镜7由于制作时的公差肯定会产生彗差。因此,在NA为0.6以上的情况下,由于在初始状态下成为物镜7倾斜的状态的频率多,所以本发明是更有效的。
在本实施方式中,在存储器12中,针对各层(针对单层光记录介质或多层光记录介质的各层)存储有为了修正光记录介质的倾斜量所需的物镜的倾斜量。
接着,对基体材料厚度起因像差修正机构(凹透镜4、凸透镜5及改变这些透镜4、5之间间隔的透镜位置可变机构)进行阐述。光记录介质8为比上述的DVD更高密度的光记录介质时,由于以0.08mm的基体材料厚度球面像差产生200mλ,所以不能进行记录和/或再生。因此,虽然有修正该球面像差的必要,但在特开2000-131603号公报中,提出在平行光中插入2个透镜(正透镜组与负透镜组),改变光轴方向的透镜间隔,将平行光变换为发散光或会聚光,从而修正球面像差的方式。
对该方式进行详细地阐述。若缩小负透镜组与正透镜组的间隔,则平行光被变换为发散光,若增大间隔则变换为会聚光。即,通过改变负透镜组与正透镜组的间隔,可以使具有符号不同的放大率成分的光产生。在这里,若放大率成分的某种光向物镜入射,则在用物镜缩小光圈的光中产生球面像差,其符号依靠于入射的放大率成分的符号。因此,通过利用该球面像差,可以修正光记录介质的基体材料厚度从最佳基体材料厚度偏离时产生的球面像差。
在本实施方式中,通过针对各层改变凹透镜4与凸透镜5的透镜间隔来进行修正。另外,在存储器12中存储有针对各层的凹透镜4与凸透镜5的透镜间隔,在再生或存储某层时,移动凹透镜4或凸透镜5,以便成为存储器12内已存储的透镜间隔。
在这里,若倾斜物镜就产生球面像差,所以对该球面像差也可以用基础材料厚度起因像差修正机构进行修正。这种情况下,预先检测根据物镜倾斜量而产生的球面像差,并将该数据存储在存储器12中,则也能够修正根据物镜倾斜而产生的球面像差。
下面,对检测光记录介质的倾斜之倾斜传感器11进行阐述。倾斜传感器11由与上述光源不同途径设置的LED等光源(未图示)、透镜、与上述光检测器10不同途径设置的光检测器(未图示)构成。对于倾斜传感器11的动作,虽然由于是公知的技术,所以不进行详细的阐述,但简单地说明。从LED等光源发射的光由透镜聚光于光记录介质8上,用光检测器接受来自光记录介质8的反射光。光检测器,例如分割为2部分,并被组装成使自各受光部的信号的差在光记录介质8未倾斜时为0。接着,若光记录介质8倾斜,则来自各受光部的信号的差不为0,根据该值与符号,可以检测出光记录介质8朝何方向倾斜多少。
接下来,对物镜倾斜机构进行阐述。图5中表示物镜倾斜机构的一例。
这种物镜倾斜机构与现有的公知机构同样,例如,具有与上述的专利文献1(特开平11-312327号公报)中揭示的机构类似的构成。在图5中,标号40表示悬架安装基板,41a到41d表示悬架,43a到43d表示磁铁,44a到44b表示小基板,45a到45b表示聚焦线圈,46表示透镜支撑部件,47表示跟踪线圈,48表示磁轭(yoke),7表示图1中已说明的物镜。另外,Z轴方向表示聚焦方向,Y轴方向表示跟踪方向,X轴方向表示切向方向。物镜7被组装成使表示其彗差的标记(未图示)朝向切向方向(X轴方向)。对于这样构成的物镜倾斜机构,说明其动作的概略。再有,该动作的详细内容与上述专利文献1中揭示的动作基本相同。若聚焦线圈45a及45b中流过电流,则以由磁铁43a到43d产生的磁通(量)的关系,聚焦线圈驱动力产生(弗来明定律),可以倾斜物镜7。还有,通过改变聚焦线圈45a与45b中流过的电流,可以改变倾斜物镜7的方向及其倾斜量。
如上所述,通过组装物镜以便使物镜7的彗差方向朝向光记录介质8的切向方向,可以使径向倾斜修正能力对称,光头的径向倾斜修正能力变得良好,从而可以进行更稳定的再生和/或记录。
此时,物镜7虽然根据其自身所具有的彗差的量,向切向方向倾斜,但光记录介质8上产生的翘曲,一般设想为从中心向外周呈伞状地下垂的翘曲。这种情况下,切向方向的倾斜不只是难以产生,即使产生了,也由于是可以忽略程度的倾斜,所以不会特别地成为问题。
再有,虽然使用着上述倾斜检测传感器11,但即使采用其他方式也没有任何问题。其他的倾斜检测机构,例如在特开2000-348362号公报中揭示。虽然未详细地说明,但该公知的倾斜检测机构,具体地讲,在光记录介质的内周及外周上,沿光轴方向移动物镜,检测作为聚焦最佳的对焦位置的聚焦零交叉位置(focus zero-cross),根据检测该位置用的聚焦搜索电压的内周与外周的差,求得光记录介质的倾斜度与方向。若利用该构成,则由于不将检测倾斜用的光学系统另外设置,所以可以有助于光头的小型化。另一方面,在本实施方式中阐述的方法中,由于使用另外设置的光学系统,所以可以在再生或记录的同时检测倾斜。
还有,在上述的第1实施方式中,作为基体材料厚度起因像差修正机构,虽然采用的是使用了凹透镜与凸透镜的方式,但并未限于该构成,也可以使用正透镜组以取代单个凸透镜5,使用负透镜组以取代单个凹透镜4的构成,即使为其他方式也没有任何问题。例如,如特开2001-84631号公报所揭示的,可以取代凹透镜4、凸透镜5,而采用液晶来构成。虽然未详细地阐述,但在该公知的构成中,利用液晶根据场所改变折射率,可以向透过的光提供球面像差本身的相位分布,以该提供的球面像差修正光记录介质的厚度自标准值偏离时产生的球面像差。在这种情况下,在存储器12中存储有为了修正与各层对应的球面像差而在必要的液晶上施加的电压量的数据。
在本实施方式所述的方法中,由于由透镜构成,所以去路当然不用说,即使在归路上也可以修正起因于光记录介质的基体材料厚度的像差。因此,可以得到更稳定的控制信号。另外,在这里所阐述的方式中,由于用使用了相位变化层的光学元件来修正起因于光记录介质的基体材料厚度的像差,所以可以有助于光头的小型化。
另外,在本实施方式中,由光记录介质8倾斜而产生的彗差,虽然倾斜物镜7以将彗差修正为最小,但由于若倾斜物镜则彗差以外的像差(例如非点像差或高次像差)产生,所以也可以是将总像差变为最小的方法。即使在这种情况下,若物镜7装载时的倾斜方向与光记录介质8的倾斜方向垂直相交,则由于像差不管光记录介质8的倾斜方向,对称地产生,所以可以更有效地修正光记录介质8倾斜了时产生的彗差。
再有,在上述实施方式中,虽然物镜7使用了单透镜,但即使物镜为具有高的NA的组合透镜,也没有任何问题。
还有,在上述实施方式中,虽然示出了无限系统的光头,但也可以是没使用准直透镜的有限系统的光头。
另外,在上述实施方式中,虽然示出了无偏振光光学系统的光头,但也可以是偏振光光学系统的光头。
进而,在上述实施方式中,对于倾斜控制机构的方向,虽然让倾斜物镜7的方向指向光记录介质8的径向方向,但在向切向方向倾斜的情况下,若让物镜的彗差方向朝向径向方向,当然也可以得到同样的效果。
还有,在上述实施方式中,为了附加表示彗差方向的标记,而预先测定物镜7的像差。因此,由于也知道其量,所以作为标记的附加方法,根据像差的大小做成色标显示,例如若在10mλ单位内改变标记的颜色,则其方向与量一目了然。由此,物镜7向光头的安装变得非常容易。
再有,在上述实施方式中,虽然基体材料厚度起因像差修正机构由凹透镜4、凸透镜5与改变这些透镜4、5之间间隔的透镜位置可变机构(图中未示出)构成,但即使没有凹透镜4及凸透镜5,也可以只使准直透镜2的位置变化,来构成基体材料厚度起因像差修正机构。
(实施方式2)
在实施方式2中,对使用了实施方式1已说明的光头的光记录再生装置的一例进行说明。实施方式2的光记录再生装置是对光记录界介质进行信号的记录和/或再生的装置。
图6中示意性地表示实施方式2的光记录再生装置50的构成。光记录再生装置50具备光头51、电动机52与处理电路53。光头51是实施方式1中已说明的部件。
对于光头51,由于与实施方式1中所说明的同样,所以省略重复的说明。
接着,对光记录再生装置50的动作进行说明,首先,若将光记录介质8安装在光记录再生装置50中,则处理电路53输出使电动机52旋转的信号,从而使得电动机52旋转。接着,处理电路53驱动光源1,使光射出。从光源1射出的光被光记录介质8反射,入射到光检测器10。光检测器10向处理电路53输出表示光记录介质8上的光的对焦状态的聚焦误差信号和表示光的照射位置的跟踪误差信号。根据这些信号,处理电路53输出控制物镜7的信号,由此从光源1射出的光聚光于光记录介质8上的所希望的磁道上。另外,处理电路53根据从光检测器10输出的信号,再生光记录介质8所记录的信息。再有,倾斜传感器11检测光记录介质8的倾斜量,检测信号被输入到处理电路53中。处理电路53由存储器12检索修正光记录介质8的倾斜量所需的物镜7的倾斜量,向物镜倾斜机构13输出只倾斜必要量的信号,从而物镜倾斜机构13将物镜向径向方向只倾斜必要量。
如上所述,作为光头,由于使用的是实施方式1的光头,所以可以准确地修正光记录介质8倾斜了时产生的像差,另外,由于若倾斜量相同,则不管方向如何,修正后的像差都是恒定的,所以倾斜修正能力良好,可以得到稳定的控制信号或再生信号,还可以进行稳定的记录和/或再生。
以上,虽然举例说明了本发明的实施方式,但本发明并未限于上述实施方式,也可以适用于基于本发明的技术思想的其他实施方式。
另外,在上述实施方式中,虽然对只利用光来记录信息的光记录介质进行了阐述,但对于利用光及磁来记录信息的光记录介质当然也可以得到同样的效果。
再有,在上述实施方式中,虽然说明了光记录介质是光盘的情况,但也可以适用于卡状的光记录介质等实现类似的功能的光学信息记录再生装置。
本发明适用于光信息处理或光通信等领域使用的光头、具备了该光头的光记录再生装置,通过考虑物镜的像差来组装光头,防止光头的倾斜修正能力的下降,通过使用该光头,可以修正光记录介质的“翘曲”所导致的像差,可以进行更稳定的再生和/或记录。
再有,本发明并不限于上述实施方式的发明,在不脱离其要点的范围内可以做各种变更或改良等。
Claims (17)
1.一种光头,是对光记录介质进行信号的记录和/或再生的光头,其特征在于,具有:
光源;
将从上述光源射出的光的聚光于上述光记录介质上的物镜;和
为了修正上述光记录介质倾斜时产生的像差而将上述物镜倾斜的物镜倾斜机构,
并被组装成以使上述物镜自身所具有的彗差的方向与上述物镜倾斜机构倾斜上述物镜的方向互相垂直。
2.根据权利要求1所述的光头,其特征在于,上述物镜倾斜机构为了修正上述光记录介质倾斜时产生的像差而将上述物镜朝径向方向倾斜,并被组装成以使上述物镜的彗差方向指向切向方向。
3.根据权利要求1所述的光头,其特征在于,上述物镜倾斜机构为了修正上述光记录介质倾斜时产生的像差而将上述物镜朝切向方向倾斜,并被组装成以使上述物镜的彗差方向指向径向方向。
4.根据权利要求1所述的光头,其特征在于,在上述物镜上标有该物镜自身的彗差的标记。
5.根据权利要求4所述的光头,其特征在于,标在上述物镜上的标记朝向切向方向。
6.根据权利要求4所述的光头,其特征在于,标在上述物镜上的标记朝向径向方向。
7.根据权利要求4所述的光头,其特征在于,表示上述物镜自身的彗差的标记设于该物镜的侧面上。
8.根据权利要求4所述的光头,其特征在于,表示上述物镜自身的彗差的标记设于比该物镜的上面部的有效径更外侧的位置上。
9.根据权利要求4所述的光头,其特征在于,标在上述物镜上的标记表示该物镜自身的彗差的方向与大小。
10.根据权利要求9所述的光头,其特征在于,标在上述物镜上的标记以色标显示,使之由颜色的种类而表示彗差的大小。
11.根据权利要求1所述的光头,其特征在于,上述物镜的NA为0.6以上。
12.根据权利要求1所述的光头,其特征在于,还具备检测与上述光记录介质的倾斜相关的信息的倾斜检测机构。
13.根据权利要求12所述的光头,其特征在于,上述倾斜检测机构具备:
光源;
将从该光源射出的光聚光于上述光记录介质上的透镜;和
检测由上述光记录介质反射的光的光检测器。
14.根据权利要求12所述的光头,其特征在于,上述倾斜检测机构是检测上述物镜的任意位置上的焦点(聚焦)检索电压,根据上述焦点检索电压检测出上述光记录介质的倾斜的检测机构。
15.根据权利要求1所述的光头,其特征在于,还具备修正由于上述光记录介质的基体材料厚度偏离标准值而产生的像差的基体材料厚度起因像差修正机构。
16.根据权利要求15所述的光头,其特征在于,利用上述基体材料厚度起因像差修正机构来修正上述物镜倾斜时产生的球面像差。
17.一种光记录再生装置,其特征在于,具备从权利要求1到16中任一项所述的光头,以作为对光记录介质进行信号的记录和/或再生的光头。
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