JP2000322757A - 光記録再生装置 - Google Patents
光記録再生装置Info
- Publication number
- JP2000322757A JP2000322757A JP11130702A JP13070299A JP2000322757A JP 2000322757 A JP2000322757 A JP 2000322757A JP 11130702 A JP11130702 A JP 11130702A JP 13070299 A JP13070299 A JP 13070299A JP 2000322757 A JP2000322757 A JP 2000322757A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- information recording
- light beam
- recording layer
- lens
- recording medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
- G11B7/13925—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means
- G11B7/13927—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means during transducing, e.g. to correct for variation of the spherical aberration due to disc tilt or irregularities in the cover layer thickness
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1374—Objective lenses
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
- G11B2007/0013—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の情報記録層が積層されている記録媒体
をレンズ間隔を変えることのできる対物レンズにより記
録再生する光記録再生装置において、対物レンズの開口
数ＮＡを例えば０．８５まで大きくすると、各情報記録
層ごとに光ビームを十分小さく集光させることが困難で
ある。 【解決手段】 対物レンズに最も近い情報記録層に集光
する光ビームの球面収差が最小となるように、対物レン
ズを設計する。
をレンズ間隔を変えることのできる対物レンズにより記
録再生する光記録再生装置において、対物レンズの開口
数ＮＡを例えば０．８５まで大きくすると、各情報記録
層ごとに光ビームを十分小さく集光させることが困難で
ある。 【解決手段】 対物レンズに最も近い情報記録層に集光
する光ビームの球面収差が最小となるように、対物レン
ズを設計する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層記録媒体に積
層されている各情報記録層に光ビームを集光し、情報を
記録または再生する光記録再生装置に関するものであ
る。
層されている各情報記録層に光ビームを集光し、情報を
記録または再生する光記録再生装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、記録媒体の高記録密度化を図るた
めに、記録媒体の情報記録層において線記録密度を高め
たり、トラックのピッチを狭くしたりしてきた。このよ
うに、高記録密度化のためには、記録媒体の情報記録層
上に集光される光ビームの径を小さくすることが必要で
ある。ビーム径を小さくする方法として、記録媒体を記
録再生する光記録再生装置の対物レンズから射出される
光ビームの開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）を高
めたり、光ビームの短波長化が、従来から進められてき
た。
めに、記録媒体の情報記録層において線記録密度を高め
たり、トラックのピッチを狭くしたりしてきた。このよ
うに、高記録密度化のためには、記録媒体の情報記録層
上に集光される光ビームの径を小さくすることが必要で
ある。ビーム径を小さくする方法として、記録媒体を記
録再生する光記録再生装置の対物レンズから射出される
光ビームの開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）を高
めたり、光ビームの短波長化が、従来から進められてき
た。
【０００３】さらに、記録媒体の厚さ方向へ記録情報の
高密度化を進めることができるように、情報記録層を積
層化して形成された多層記録媒体は、既にＤＶＤ（Digi
talVersatile Disc）の２層ディスクとして商品化され
ている。このような多層記録媒体を記録再生する光記録
再生装置は、記録媒体の各情報記録層ごとに光ビームを
十分小さく集光させることが必要である。
高密度化を進めることができるように、情報記録層を積
層化して形成された多層記録媒体は、既にＤＶＤ（Digi
talVersatile Disc）の２層ディスクとして商品化され
ている。このような多層記録媒体を記録再生する光記録
再生装置は、記録媒体の各情報記録層ごとに光ビームを
十分小さく集光させることが必要である。
【０００４】しかしながら、光ビームが記録媒体のカバ
ーガラスを通過する際に発生する球面収差（ＳＡ：Sphe
rical Aberration）が、各情報記録層ごとに異なる。
例えば、隣接する情報記録層で発生する球面収差の差異
ΔＳＡは、下記数１に示すように、ΔｔおよびＮＡ（開
口数）の４乗に比例する。
ーガラスを通過する際に発生する球面収差（ＳＡ：Sphe
rical Aberration）が、各情報記録層ごとに異なる。
例えば、隣接する情報記録層で発生する球面収差の差異
ΔＳＡは、下記数１に示すように、ΔｔおよびＮＡ（開
口数）の４乗に比例する。
【０００５】ΔＳＡ ∝ Δｔ×ＮＡ4 … （１） ここで、Δｔは、隣接する情報記録層の層間距離であ
る。
る。
【０００６】ＤＶＤのように、対物レンズの開口数ＮＡ
が０．６程度の場合には、各情報記録層ごとの球面収差
の差異ΔＳＡが小さく、各情報記録層ごとに集光される
光ビームは十分小さく集光させることができた。
が０．６程度の場合には、各情報記録層ごとの球面収差
の差異ΔＳＡが小さく、各情報記録層ごとに集光される
光ビームは十分小さく集光させることができた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、記録密
度を高めるために、例えば開口数ＮＡを０．８５まで大
きくすると、ＮＡ＝０．６に比べて、球面収差の差異Δ
ＳＡは、約４倍になる。従って、各情報記録層ごとの球
面収差が大きく異なり、各情報記録層ごとに光ビームを
十分小さく集光することが困難である。
度を高めるために、例えば開口数ＮＡを０．８５まで大
きくすると、ＮＡ＝０．６に比べて、球面収差の差異Δ
ＳＡは、約４倍になる。従って、各情報記録層ごとの球
面収差が大きく異なり、各情報記録層ごとに光ビームを
十分小さく集光することが困難である。
【０００８】本発明は、この点に鑑みて、開口数ＮＡが
大きい場合でも、記録媒体の各情報記録層ごとに集光さ
れる光ビームの径を十分小さくすることができる光記録
再生装置を提供するものである。
大きい場合でも、記録媒体の各情報記録層ごとに集光さ
れる光ビームの径を十分小さくすることができる光記録
再生装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
させるためになされたものであって、本発明は、少なく
とも２層の情報記録層を有する記録媒体に、少なくとも
２つのレンズ群の間隔を変化させて、各情報記録層に集
光する光ビームの球面収差を補償して、情報の記録再生
を行う光記録再生装置であって、前記レンズ群は、前記
レンズ群の最も近くに位置する情報記録層に集光する光
ビームの球面収差が最小となるように設計されているこ
とを特徴とするものである。
させるためになされたものであって、本発明は、少なく
とも２層の情報記録層を有する記録媒体に、少なくとも
２つのレンズ群の間隔を変化させて、各情報記録層に集
光する光ビームの球面収差を補償して、情報の記録再生
を行う光記録再生装置であって、前記レンズ群は、前記
レンズ群の最も近くに位置する情報記録層に集光する光
ビームの球面収差が最小となるように設計されているこ
とを特徴とするものである。
【００１０】また、本発明は、前記レンズ群の最も近く
に位置する情報記録層に集光する光ビームの球面収差が
最小となるときの、レンズ群間隔をｄ１、開口数をＮＡ
１とすると、前記レンズ群は、レンズ群間隔がｄ１から
増加または減少するに応じて、開口数がＮＡ１から増加
するように設計されていることを特徴とするものであ
る。
に位置する情報記録層に集光する光ビームの球面収差が
最小となるときの、レンズ群間隔をｄ１、開口数をＮＡ
１とすると、前記レンズ群は、レンズ群間隔がｄ１から
増加または減少するに応じて、開口数がＮＡ１から増加
するように設計されていることを特徴とするものであ
る。
【００１１】また、本発明は、各情報記録層に集光する
光ビームの径が最小となるように、各情報記録層毎に、
開口数がＮＡ１以上となるように、レンズ群間隔を変化
させることを特徴とするものである。
光ビームの径が最小となるように、各情報記録層毎に、
開口数がＮＡ１以上となるように、レンズ群間隔を変化
させることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図をもとに本発明について
詳細に説明する。なお、これによって本発明は限定され
るものではない。
詳細に説明する。なお、これによって本発明は限定され
るものではない。
【００１３】図１は本発明の光記録再生装置全体を示す
概略図である。
概略図である。
【００１４】この光記録再生装置は、ホログラムレーザ
ユニット１から出た光が、コリメートレンズ２を通り、
立ち上げミラー３で上方に立ち上げられ、２枚のレンズ
から構成される破線で囲まれた対物レンズ７に入射す
る。ここで、２枚のレンズは、第１要素４と第２要素５
である。
ユニット１から出た光が、コリメートレンズ２を通り、
立ち上げミラー３で上方に立ち上げられ、２枚のレンズ
から構成される破線で囲まれた対物レンズ７に入射す
る。ここで、２枚のレンズは、第１要素４と第２要素５
である。
【００１５】第１要素４、第２要素５の順で通過した光
は、記録媒体６の情報記録層６ａまたは６ｂ上に収差無
く光ビームを集光させるように構成されている。
は、記録媒体６の情報記録層６ａまたは６ｂ上に収差無
く光ビームを集光させるように構成されている。
【００１６】この記録媒体６の情報記録層６ａまたは６
ｂで反射された光は、再び対物レンズ７に入射し、第２
要素５、第１要素４の順に通過し、平行な光束となり対
物レンズ７から射出する。この平行光は、立ち上げミラ
ー３、コリメートレンズ２を順に通過し、ホログラムレ
ーザユニット１内に入射される。
ｂで反射された光は、再び対物レンズ７に入射し、第２
要素５、第１要素４の順に通過し、平行な光束となり対
物レンズ７から射出する。この平行光は、立ち上げミラ
ー３、コリメートレンズ２を順に通過し、ホログラムレ
ーザユニット１内に入射される。
【００１７】この対物レンズ７を光軸方向および光軸と
垂直方向に変位させることでフォーカシング動作及びト
ラッキング動作を行う。フォーカシング動作とは、対物
レンズ７と記録媒体７との距離すなわち作動距離（Ｗ
Ｄ：Working Distance）を一定に保つことで、光ビーム
を集光させる焦点位置を記録媒体７の情報記録層６ａま
たは６ｂ上に一致させることである。また、トラッキン
グ動作とは、ビームを集光させる焦点位置を記録媒体６
に形成されたトラック上に一致させることである。つま
り、フォーカシング動作は記録媒体の法線方向すなわち
光軸方向の変位であり、トラッキング動作は記録媒体の
半径方向の変位である。
垂直方向に変位させることでフォーカシング動作及びト
ラッキング動作を行う。フォーカシング動作とは、対物
レンズ７と記録媒体７との距離すなわち作動距離（Ｗ
Ｄ：Working Distance）を一定に保つことで、光ビーム
を集光させる焦点位置を記録媒体７の情報記録層６ａま
たは６ｂ上に一致させることである。また、トラッキン
グ動作とは、ビームを集光させる焦点位置を記録媒体６
に形成されたトラック上に一致させることである。つま
り、フォーカシング動作は記録媒体の法線方向すなわち
光軸方向の変位であり、トラッキング動作は記録媒体の
半径方向の変位である。
【００１８】また、立ち上げミラー４は、光記録再生装
置を薄型にするために設けられているものであり、無く
ても構わない。
置を薄型にするために設けられているものであり、無く
ても構わない。
【００１９】また、この光記録再生装置の光学系におい
ては、立ち上げミラー３と同様に薄型化や小型化を実現
するために、レーザ光源と、フォーカシング信号、トラ
ッキング信号、および記録された情報信号の信号検出部
とを一体にしたホログラムレーザユニット１を用いてい
るが、一般的な光源と信号検出部とを別に設けた光学系
でも良い。
ては、立ち上げミラー３と同様に薄型化や小型化を実現
するために、レーザ光源と、フォーカシング信号、トラ
ッキング信号、および記録された情報信号の信号検出部
とを一体にしたホログラムレーザユニット１を用いてい
るが、一般的な光源と信号検出部とを別に設けた光学系
でも良い。
【００２０】本発明の光記録再生装置において、対物レ
ンズが２枚のレンズから構成されている理由は、一般
に、高開口数（ＮＡ）となるほど、対物レンズを単レン
ズで構成することが困難となるためである。つまり、レ
ンズの製造公差、組み立て公差が厳しくなる。従って、
単レンズで構成された対物レンズは、収差を許容範囲内
に納めることが困難となり、ビーム径を小さくすること
ができなくなる。そこで、対物レンズに半球レンズを組
み合わせて、２枚のレンズ（２群レンズ）で対物レンズ
を構成することで、レンズの製造公差、組み立て公差を
緩くでき、高開口数（ＮＡ）を実現することができる。
ンズが２枚のレンズから構成されている理由は、一般
に、高開口数（ＮＡ）となるほど、対物レンズを単レン
ズで構成することが困難となるためである。つまり、レ
ンズの製造公差、組み立て公差が厳しくなる。従って、
単レンズで構成された対物レンズは、収差を許容範囲内
に納めることが困難となり、ビーム径を小さくすること
ができなくなる。そこで、対物レンズに半球レンズを組
み合わせて、２枚のレンズ（２群レンズ）で対物レンズ
を構成することで、レンズの製造公差、組み立て公差を
緩くでき、高開口数（ＮＡ）を実現することができる。
【００２１】また、多層記録媒体を記録再生する際に
は、２枚のレンズの間隔を変えることにより、多層記録
媒体の各情報記録層ごとに光ビームを十分に小さく集光
することができる。つまり、レンズ間隔を変えることに
より、対物レンズから射出される光ビームの球面収差の
量を増減することができる。この球面収差と、光ビーム
が記録媒体のカバーガラスを通過する際に発生する球面
収差とを相殺することにより、情報記録層上に収差無く
光ビームを集光することができる。
は、２枚のレンズの間隔を変えることにより、多層記録
媒体の各情報記録層ごとに光ビームを十分に小さく集光
することができる。つまり、レンズ間隔を変えることに
より、対物レンズから射出される光ビームの球面収差の
量を増減することができる。この球面収差と、光ビーム
が記録媒体のカバーガラスを通過する際に発生する球面
収差とを相殺することにより、情報記録層上に収差無く
光ビームを集光することができる。
【００２２】図２は対物レンズの詳細構成図である。
【００２３】対物レンズ７に入射される光１１は、第１
要素４、第２要素５を順に通過して、記録媒体６の情報
記録層６ａまたは６ｂ上に集光される。第１要素４はホ
ルダ８に保持されており、第２要素５はホルダ９に保持
されている。ホルダ８の周囲には、図示しないフォーカ
シング動作用アクチュエータ及びトラッキング動作用ア
クチュエータが配置されており、対物レンズ７を駆動し
ている。また、ホルダ８と９との間には、第２要素５の
駆動用アクチュエータ１０が配置されている。すなわ
ち、第２要素駆動用アクチュエータ１０により、第１要
素４と第２要素５とのレンズ距離を変えることができ
る。
要素４、第２要素５を順に通過して、記録媒体６の情報
記録層６ａまたは６ｂ上に集光される。第１要素４はホ
ルダ８に保持されており、第２要素５はホルダ９に保持
されている。ホルダ８の周囲には、図示しないフォーカ
シング動作用アクチュエータ及びトラッキング動作用ア
クチュエータが配置されており、対物レンズ７を駆動し
ている。また、ホルダ８と９との間には、第２要素５の
駆動用アクチュエータ１０が配置されている。すなわ
ち、第２要素駆動用アクチュエータ１０により、第１要
素４と第２要素５とのレンズ距離を変えることができ
る。
【００２４】次に、対物レンズ７の設計データを表１に
示す。
示す。
【００２５】
【表１】 ここで、面Ｓ１は立ち上げミラー３に近い側にある第１
要素４のレンズ面であり、面Ｓ２は第２要素５に対面し
ている第１要素４のレンズ面である。また、面Ｓ３は第
１要素４に対面している第２要素５のレンズ面であり、
面Ｓ４は記録媒体６に対向している第２要素５のレンズ
面である。
要素４のレンズ面であり、面Ｓ２は第２要素５に対面し
ている第１要素４のレンズ面である。また、面Ｓ３は第
１要素４に対面している第２要素５のレンズ面であり、
面Ｓ４は記録媒体６に対向している第２要素５のレンズ
面である。
【００２６】なお、ここでは、光ビームの波長を６３５
ｎｍとしている。
ｎｍとしている。
【００２７】
【数１】 ｚ：レンズ面の頂点からの光軸方向の変位 ｒ：光軸からの高さ（半径座標値） ｃ：曲率（＝１／曲率半径） ｋ：円錐係数 Ａ：第４次の非球面係数 Ｂ：第６次の非球面係数 Ｃ：第８次の非球面係数 Ｄ：第１０次の非球面係数 Ｅ：第１２次の非球面係数 Ｆ：第１４次の非球面係数 Ｇ：第１６次の非球面係数 レンズの面形状は上記の式（２）によって定義される。
【００２８】上記のように、対物レンズ７は、記録媒体
６のカバーガラス厚が０．１の時に、波面収差ＷＦＥｒ
ｍｓが最も小さくなるように設計されている。
６のカバーガラス厚が０．１の時に、波面収差ＷＦＥｒ
ｍｓが最も小さくなるように設計されている。
【００２９】カバーガラスの厚さと波面収差の標準偏差
ＷＦＥｒｍｓとの関係を図３に示す。図３において、波
面収差の標準偏差ＷＦＥｒｍｓは、光ビームが情報記録
層に集光するようにかつ波面収差ＷＦＥｒｍｓが小さく
なるように、すなわち光ビーム径が情報記録層の位置で
最も小さくなるように、作動距離ＷＤおよびレンズ間隔
ｄを調整したときの値を表す。
ＷＦＥｒｍｓとの関係を図３に示す。図３において、波
面収差の標準偏差ＷＦＥｒｍｓは、光ビームが情報記録
層に集光するようにかつ波面収差ＷＦＥｒｍｓが小さく
なるように、すなわち光ビーム径が情報記録層の位置で
最も小さくなるように、作動距離ＷＤおよびレンズ間隔
ｄを調整したときの値を表す。
【００３０】カバーガラス厚と、この調整したレンズ間
隔ｄの関係を図７に示す。図７に示すように、カバーガ
ラス厚とレンズ間隔は一対一対応となっている。つま
り、あるカバーガラス厚に最適な（波面収差が最も小さ
くなる）レンズ間隔は一意に定まる。
隔ｄの関係を図７に示す。図７に示すように、カバーガ
ラス厚とレンズ間隔は一対一対応となっている。つま
り、あるカバーガラス厚に最適な（波面収差が最も小さ
くなる）レンズ間隔は一意に定まる。
【００３１】また、図３と図７より、例えばカバーガラ
ス厚１００μｍの場合には、波面収差ＷＦＥｒｍｓが最
も小さくなるレンズ間隔は１．５１２ｍｍ、波面収差Ｗ
ＦＥｒｍｓは０．００６λである。また、カバーガラス
厚が１５０μｍの場合には、波面収差ＷＦＥｒｍｓが最
も小さくなるレンズ間隔は１．３９２ｍｍであり、波面
収差ＷＦＥｒｍｓは０．０４２λある。カバーガラス厚
が厚くなるに連れて、最適なレンズ間隔は狭くなってい
る。
ス厚１００μｍの場合には、波面収差ＷＦＥｒｍｓが最
も小さくなるレンズ間隔は１．５１２ｍｍ、波面収差Ｗ
ＦＥｒｍｓは０．００６λである。また、カバーガラス
厚が１５０μｍの場合には、波面収差ＷＦＥｒｍｓが最
も小さくなるレンズ間隔は１．３９２ｍｍであり、波面
収差ＷＦＥｒｍｓは０．０４２λある。カバーガラス厚
が厚くなるに連れて、最適なレンズ間隔は狭くなってい
る。
【００３２】この波面収差ＷＦＥｒｍｓは、カバーガラ
ス厚の変動によって発生した球面収差を、レンズ間隔を
変えることによって完全に補償できずに残ってしまった
球面収差である。
ス厚の変動によって発生した球面収差を、レンズ間隔を
変えることによって完全に補償できずに残ってしまった
球面収差である。
【００３３】一般に、波面収差の標準偏差ＷＦＥｒｍｓ
が小さいほど、回折限界までビームを小さく絞ることが
できる。図３より、カバーガラス厚が０．１の時に、波
面収差ＷＦＥｒｍｓが最も小さくなるので、回折限界に
近いビーム径まで絞ることができる。そして、カバーガ
ラス厚が０．１からずれるほど、波面収差ＷＦＥｒｍｓ
が大きくなるので、回折限界に近いビーム径まで絞るこ
とができなくなっている。
が小さいほど、回折限界までビームを小さく絞ることが
できる。図３より、カバーガラス厚が０．１の時に、波
面収差ＷＦＥｒｍｓが最も小さくなるので、回折限界に
近いビーム径まで絞ることができる。そして、カバーガ
ラス厚が０．１からずれるほど、波面収差ＷＦＥｒｍｓ
が大きくなるので、回折限界に近いビーム径まで絞るこ
とができなくなっている。
【００３４】一方、回折限界の光ビーム径Ｗは、光の波
長λに比例し、対物レンズの開口数ＮＡに反比例する。
長λに比例し、対物レンズの開口数ＮＡに反比例する。
【００３５】
【数２】 従って、開口数が大きいほど、絞ることのできるビーム
径の限界が小さくなることになる。
径の限界が小さくなることになる。
【００３６】カバーガラスの厚さと開口数ＮＡとの関係
を図４に示す。カバーバラスが厚くなるほど、開口数が
大きくなっている。従って、カバーガラスが厚くなるほ
ど、回折限界の光ビーム径は小さくなる。
を図４に示す。カバーバラスが厚くなるほど、開口数が
大きくなっている。従って、カバーガラスが厚くなるほ
ど、回折限界の光ビーム径は小さくなる。
【００３７】上述のように、カバーガラス厚が０．１よ
り薄くなると、波面収差ＷＦＥｒｍｓは劣化し、さらに
回折限界のビーム径も大きくなってしまう。一方、カバ
ーガラス厚が０．１より厚くなると、波面収差ＷＦＥｒ
ｍｓは劣化するが、開口数が大きくなるので、回折限界
のビーム径は小さくなる。従って、カバーガラス厚が
０．１近傍では、カバーガラスが０．１から薄くなるよ
り厚くなる方が、ビーム径が小さくなる。
り薄くなると、波面収差ＷＦＥｒｍｓは劣化し、さらに
回折限界のビーム径も大きくなってしまう。一方、カバ
ーガラス厚が０．１より厚くなると、波面収差ＷＦＥｒ
ｍｓは劣化するが、開口数が大きくなるので、回折限界
のビーム径は小さくなる。従って、カバーガラス厚が
０．１近傍では、カバーガラスが０．１から薄くなるよ
り厚くなる方が、ビーム径が小さくなる。
【００３８】ビーム径と開口数ＮＡとの関係を図５に示
す。ここで、ビーム径は、光ビームの断面方向の強度分
布において中心強度の１／ｅ2（＝約１３．５％）とな
る直径と定義している（図６参照）。図５では、カバー
ガラスが厚くなるに連れて、ビーム径は小さくなってい
る。
す。ここで、ビーム径は、光ビームの断面方向の強度分
布において中心強度の１／ｅ2（＝約１３．５％）とな
る直径と定義している（図６参照）。図５では、カバー
ガラスが厚くなるに連れて、ビーム径は小さくなってい
る。
【００３９】しかし、カバーガラス厚が０．１からずれ
るほど波面収差ＷＦＥｒｍｓは劣化しているため、光ビ
ームの周辺にあるサイドローブの強度が大きくなってい
く。例えばカバーガラス厚が０．１５のときは、図６の
ようなサイドローブが発生している。サイドローブがな
い時には、光ビームが照射された情報記録層のスポット
からの反射光だけが、ホログラムレーザユニット１内の
信号検出部で受光される。しかし、サイドロープがある
時には、そのスポットの周辺輪帯からの反射光も信号検
出部で受光される。このサイドローブによる反射光は、
再生信号のノイズとなり、再生信号を劣化させる。この
ようにレンズ間隔を変位させることにより補償しきれず
に残ってしまった球面収差は、光ビーム径を大きくする
のではなく、サイドロープの強度を大きくしている。
るほど波面収差ＷＦＥｒｍｓは劣化しているため、光ビ
ームの周辺にあるサイドローブの強度が大きくなってい
く。例えばカバーガラス厚が０．１５のときは、図６の
ようなサイドローブが発生している。サイドローブがな
い時には、光ビームが照射された情報記録層のスポット
からの反射光だけが、ホログラムレーザユニット１内の
信号検出部で受光される。しかし、サイドロープがある
時には、そのスポットの周辺輪帯からの反射光も信号検
出部で受光される。このサイドローブによる反射光は、
再生信号のノイズとなり、再生信号を劣化させる。この
ようにレンズ間隔を変位させることにより補償しきれず
に残ってしまった球面収差は、光ビーム径を大きくする
のではなく、サイドロープの強度を大きくしている。
【００４０】従って、カバーガラス厚が０．１近傍で
は、カバーガラス厚が０．１より薄い方よりも厚い方が
ビーム径が小さくなるため、サイドロープによるノイズ
の増加を許容できる範囲であれば、記録媒体に複数の情
報記録層を０．１以上の位置に形成することが望まし
い。
は、カバーガラス厚が０．１より薄い方よりも厚い方が
ビーム径が小さくなるため、サイドロープによるノイズ
の増加を許容できる範囲であれば、記録媒体に複数の情
報記録層を０．１以上の位置に形成することが望まし
い。
【００４１】すなわち、対物レンズに最近接する情報記
録層は、カバーガラス厚が０．１の位置に形成し、それ
以外の情報記録層は、カバーガラス厚が０．１より大き
い位置に形成することが望ましい。
録層は、カバーガラス厚が０．１の位置に形成し、それ
以外の情報記録層は、カバーガラス厚が０．１より大き
い位置に形成することが望ましい。
【００４２】例えば、図１に示した２層の情報記録層を
有する記録媒体６では、対物レンズに近い側の記録媒体
の表面から情報記録層６ａまでのカバーガラスの厚さを
０．１とし、対物レンズに近い側の記録媒体の表面から
情報記録層６ｂまでのカバーガラスの厚さを０．１＋Δ
ｔとすれば良い。Δｔは、例えば０．０２である。
有する記録媒体６では、対物レンズに近い側の記録媒体
の表面から情報記録層６ａまでのカバーガラスの厚さを
０．１とし、対物レンズに近い側の記録媒体の表面から
情報記録層６ｂまでのカバーガラスの厚さを０．１＋Δ
ｔとすれば良い。Δｔは、例えば０．０２である。
【００４３】また、対物レンズに近い側の記録媒体の表
面からの距離が０．１より大きい位置にある情報記録層
は、集光する光ビーム径が小さくなるので記録密度を高
めることができる。従って、対物レンズに隣接する記録
媒体の表面から各情報記録層までの距離が大きくなるに
従い、該情報記録層の記録密度は高くすれば良い。実際
は、この距離が大きくなるに連れてサイドロープによる
ノイズの影響が大きくなっていくので、記録密度を高め
ることのできる限界がある。
面からの距離が０．１より大きい位置にある情報記録層
は、集光する光ビーム径が小さくなるので記録密度を高
めることができる。従って、対物レンズに隣接する記録
媒体の表面から各情報記録層までの距離が大きくなるに
従い、該情報記録層の記録密度は高くすれば良い。実際
は、この距離が大きくなるに連れてサイドロープによる
ノイズの影響が大きくなっていくので、記録密度を高め
ることのできる限界がある。
【００４４】また、単一の情報記録層を有する記録媒体
のカバーガラス厚を、この最大の記録密度となるカバー
ガラス厚（０．１より大きい値）にすれば、単一の情報
記録層を有する記録媒体の記憶容量を最大にすることが
できる。
のカバーガラス厚を、この最大の記録密度となるカバー
ガラス厚（０．１より大きい値）にすれば、単一の情報
記録層を有する記録媒体の記憶容量を最大にすることが
できる。
【００４５】しかし、カバーガラス厚が０．１より大き
い位置にある情報記録層は、サイドロープからのノイズ
が増大する。従って、光ビーム径の減少による効果より
も、ノイズの影響が大きい場合には、逆に、対物レンズ
に隣接する記録媒体の表面から各情報記録層までの距離
が大きくなるに従い、該情報記録層の記録密度は低くす
れば良い。
い位置にある情報記録層は、サイドロープからのノイズ
が増大する。従って、光ビーム径の減少による効果より
も、ノイズの影響が大きい場合には、逆に、対物レンズ
に隣接する記録媒体の表面から各情報記録層までの距離
が大きくなるに従い、該情報記録層の記録密度は低くす
れば良い。
【００４６】この場合は、単一の情報記録層を有する記
録媒体においては、カバーガラス厚を０．１とすること
により、情報記録層に集光する記憶容量を最大にするこ
とができる。
録媒体においては、カバーガラス厚を０．１とすること
により、情報記録層に集光する記憶容量を最大にするこ
とができる。
【００４７】ここでは、対物レンズを構成するレンズを
２枚としたが、これに限定されるものではなく、３枚以
上のレンズによって構成されていても良い。
２枚としたが、これに限定されるものではなく、３枚以
上のレンズによって構成されていても良い。
【００４８】また、ここでは、記録媒体６は、２層の情
報記録層６ａ、６ｂを有するとしたが、これに限定され
るものではなく、３層以上の情報記録層を有する記録媒
体であっても良い。
報記録層６ａ、６ｂを有するとしたが、これに限定され
るものではなく、３層以上の情報記録層を有する記録媒
体であっても良い。
【００４９】また、ここでいう２枚のレンズは２つのレ
ンズ群ともいう。
ンズ群ともいう。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、単一の情報記録層を有
する記録媒体または複数の情報記録層を有する記録媒体
Ｍの記憶容量を最大にすることができる。
する記録媒体または複数の情報記録層を有する記録媒体
Ｍの記憶容量を最大にすることができる。
【図１】本発明の光記録再生装置全体を示す概略図であ
る。
る。
【図２】対物レンズの詳細構成図である。
【図３】カバーガラスの厚さと波面収差の標準偏差ＷＦ
Ｅｒｍｓとの関係を示す図である。
Ｅｒｍｓとの関係を示す図である。
【図４】カバーガラスの厚さと開口数ＮＡとの関係を示
す図である。
す図である。
【図５】ビーム径と開口数ＮＡとの関係を示す図であ
る。
る。
【図６】光ビームの断面方向の強度分布を示す図であ
る。
る。
【図７】カバーガラスの厚さとレンズ間隔との関係を示
す図である。
す図である。
１ ホログラムレーザーユニット ２ コリメートレンズ ３ 立ち上げミラー ４ 第１要素 ５ 第２要素 ６ 記録媒体 ６ａ 第１情報記録層 ６ｂ 第２情報記録層 ７ 対物レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA01 MA04 NA01 PA02 PA17 PB02 QA02 QA05 QA12 QA21 QA33 QA41 RA05 RA12 RA42 5D119 AA11 AA22 BA01 BB13 DA01 DA05 EC01 JA44 JB02 9A001 BB06 KK16 KK54
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも２層の情報記録層を有する記
録媒体に、少なくとも２つのレンズ群の間隔を変化させ
て、各情報記録層に集光する光ビームの球面収差を補償
して、情報の記録再生を行う光記録再生装置であって、 前記レンズ群は、前記レンズ群の最も近くに位置する情
報記録層に集光する光ビームの球面収差が最小となるよ
うに設計されていることを特徴とする光記録再生装置。 - 【請求項２】 前記レンズ群の最も近くに位置する情報
記録層に集光する光ビームの球面収差が最小となるとき
の、レンズ群間隔をｄ１、開口数をＮＡ１とすると、 前記レンズ群は、レンズ群間隔がｄ１から増加または減
少するに応じて、開口数がＮＡ１から増加するように設
計されていることを特徴とする請求項１記載の光記録再
生装置。 - 【請求項３】 各情報記録層に集光する光ビームの径が
最小となるように、各情報記録層毎に、開口数がＮＡ１
以上となるように、レンズ群間隔を変化させることを特
徴とする請求項２記載の光記録再生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11130702A JP2000322757A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 光記録再生装置 |
| US09/568,888 US6974939B1 (en) | 1999-05-12 | 2000-05-11 | Optical recording/reproducing apparatus for multi-layer recording media that alleviates adverse effect of spherical aberration beyond compensation by changing the numerical aperture of combined lenses |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11130702A JP2000322757A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 光記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000322757A true JP2000322757A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15040586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11130702A Pending JP2000322757A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 光記録再生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6974939B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000322757A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1667136A2 (en) * | 2001-01-25 | 2006-06-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Optical information medium |
| NL1018217C2 (nl) * | 2000-06-06 | 2007-03-27 | Sharp Kk | Objectieflens, optisch opneemapparaat, welke hiermede is uitgerust en een montagewerkwijze hiervan. |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1311450C (zh) * | 2002-12-16 | 2007-04-18 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 光学透镜组件及组装光学透镜组的方法 |
| US7738340B2 (en) * | 2003-11-27 | 2010-06-15 | Ricoh Company, Ltd. | Optical disk apparatus with aberration correcting part, and optical disk |
| WO2007117082A2 (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-18 | Lg Electronics Inc. | Recording and reproducing apparatus, recording and reproducing method, and method of determining type of recording medium |
| US7764433B2 (en) * | 2006-05-18 | 2010-07-27 | The Regents Of The University Of California | Method and system for correcting optical aberrations, including widefield imaging applications |
| CN112119336B (zh) | 2018-05-14 | 2022-06-07 | 夏普株式会社 | 双透镜光学系统、光束合成模块、投影仪、以及双透镜光学系统的组装方法 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623441A (ja) | 1985-06-27 | 1987-01-09 | Toshiba Corp | 光学式記録再生装置 |
| NL8800133A (nl) | 1988-01-21 | 1989-08-16 | Philips Nv | Inrichting voor het met optische straling aftasten van een informatievlak. |
| US5677903A (en) | 1991-03-25 | 1997-10-14 | U.S. Phillips Corporation | Multi-layer information storage system with improved aberration correction |
| US5202875A (en) * | 1991-06-04 | 1993-04-13 | International Business Machines Corporation | Multiple data surface optical data storage system |
| US5255262A (en) | 1991-06-04 | 1993-10-19 | International Business Machines Corporation | Multiple data surface optical data storage system with transmissive data surfaces |
| US5157555A (en) * | 1991-12-04 | 1992-10-20 | General Electric Company | Apparatus for adjustable correction of spherical aberration |
| JP3413427B2 (ja) | 1993-12-09 | 2003-06-03 | キヤノン株式会社 | 光記録再生装置 |
| JP3487001B2 (ja) | 1995-02-01 | 2004-01-13 | ソニー株式会社 | 光ヘッド、光照射方法、記録媒体駆動装置 |
| JP3567515B2 (ja) * | 1995-02-15 | 2004-09-22 | ソニー株式会社 | 光学ピックアップ装置 |
| JP3189616B2 (ja) | 1995-03-17 | 2001-07-16 | 株式会社日立製作所 | ２層型光ディスク及び光ディスク再生装置 |
| US5838653A (en) | 1995-10-04 | 1998-11-17 | Reveo, Inc. | Multiple layer optical recording media and method and system for recording and reproducing information using the same |
| US6115347A (en) * | 1996-02-12 | 2000-09-05 | Sony Corporation | Optical pick-up device, optical recording/reproducing apparatus and objective lens |
| JPH1069648A (ja) | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Sony Corp | 光学ピックアップ装置及びこの光学ピックアップ装置の調整方法 |
| JPH09251645A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Sony Corp | 記録媒体記録再生装置および記録媒体記録再生方法 |
| JPH09251662A (ja) | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Sony Corp | 記録媒体記録再生装置および記録媒体記録再生方法 |
| JP3787925B2 (ja) | 1996-11-14 | 2006-06-21 | ソニー株式会社 | 対物レンズ装置及び記録再生装置 |
| JPH10188301A (ja) | 1996-12-20 | 1998-07-21 | Sony Corp | 光ディスク記録再生装置および方法 |
| JPH10255290A (ja) | 1997-03-12 | 1998-09-25 | Sony Corp | 光学ピックアップ用対物レンズ |
| JPH11110794A (ja) | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Sony Corp | レンズ駆動装置及び光学ヘッド |
| US6130418A (en) * | 1997-10-06 | 2000-10-10 | U.S. Philips Corporation | Optical scanning unit having a main lens and an auxiliary lens |
| JP2001507463A (ja) * | 1997-10-06 | 2001-06-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 球面収差検出系及びこれを用いる光学装置 |
| JPH11259893A (ja) | 1998-01-09 | 1999-09-24 | Sony Corp | 光学ヘッド、記録及び／又は再生装置並びに記録及び／又は再生方法、並びに厚み検出方法 |
| US5995292A (en) * | 1998-06-16 | 1999-11-30 | Siros Technologies, Inc. | Apparatus for adjustable spherical aberration correction |
| EP1055230B1 (en) | 1998-12-10 | 2007-09-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device for optically scanning a record carrier |
| JP3836995B2 (ja) | 1999-05-06 | 2006-10-25 | シャープ株式会社 | 光記録媒体および光記録再生装置 |
| TW451072B (en) * | 1999-09-30 | 2001-08-21 | Koninkl Philips Electronics Nv | Optical scanning device |
-
1999
- 1999-05-12 JP JP11130702A patent/JP2000322757A/ja active Pending
-
2000
- 2000-05-11 US US09/568,888 patent/US6974939B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1018217C2 (nl) * | 2000-06-06 | 2007-03-27 | Sharp Kk | Objectieflens, optisch opneemapparaat, welke hiermede is uitgerust en een montagewerkwijze hiervan. |
| EP1667136A2 (en) * | 2001-01-25 | 2006-06-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Optical information medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6974939B1 (en) | 2005-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100567291B1 (ko) | 광픽업장치 | |
| JP4472563B2 (ja) | 光学ユニットおよび光ピックアップならびに光情報処理装置 | |
| JPH10208276A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP2003270528A (ja) | 対物レンズの設計方法、対物レンズ、多波長用レンズ、多波長用光学系、光ヘッド及び光ディスク装置 | |
| US20060181978A1 (en) | Objective lens and optical system for optical pick-up | |
| JP2007519148A (ja) | 対物レンズ | |
| JP2000322757A (ja) | 光記録再生装置 | |
| JP4987856B2 (ja) | 光学ヘッドおよび光ディスク装置 | |
| JP2001028147A (ja) | 光記録再生装置 | |
| JP2006164493A (ja) | 光学ヘッド及び情報記録再生装置 | |
| JP2009123316A (ja) | 対物レンズ、これを備えた光ピックアップ装置、およびこの光ピックアップ装置を搭載した光記録媒体記録および／または再生装置 | |
| JP2001356261A (ja) | 対物レンズ、光ピックアップ装置及び光学式記録再生装置 | |
| EP1933314B1 (en) | Objective lens for optical pick-up devices, optical pick-up devices, and optical information recording and/or reproducing apparatus | |
| US7266070B2 (en) | Objective lens for different optical recording media and an optical pickup device utilizing it | |
| JP3959681B2 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP2001155374A (ja) | 記録再生用光学系及び光ヘッド装置 | |
| JP2003279850A (ja) | 収差補正素子、光ピックアップ装置及び記録再生装置 | |
| JP2001356263A (ja) | 組み合わせ対物レンズ、光ピックアップ装置、光学式記録再生装置及び組み合わせ対物レンズ製造方法 | |
| US20080130467A1 (en) | Objective optical system and optical pickup including the same | |
| JP2007317348A (ja) | 光ピックアップおよび光情報処理装置 | |
| JP4849905B2 (ja) | 光ピックアップ光学系、対物レンズおよび光ピックアップ装置 | |
| JP2006252614A (ja) | 光ピックアップ装置およびこれを用いた光ディスクドライブ装置 | |
| JP2000348369A (ja) | 光ピックアップ | |
| JP2006252615A (ja) | 光ピックアップ装置およびこれを用いた光ディスクドライブ装置 | |
| EP1327245A1 (en) | Optical head for scanning a record carrier |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20040716 |