JP2001307370A - Optical recording and reproducing device - Google Patents

Optical recording and reproducing device

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JP2001307370A
JP2001307370A JP2000124399A JP2000124399A JP2001307370A JP 2001307370 A JP2001307370 A JP 2001307370A JP 2000124399 A JP2000124399 A JP 2000124399A JP 2000124399 A JP2000124399 A JP 2000124399A JP 2001307370 A JP2001307370 A JP 2001307370A
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JP
Japan
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recording
lens
optical
aberration
reproducing
Prior art date
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JP2000124399A
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Japanese (ja)
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Toshiaki Suzuki
稔明 鈴木
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical recording and reproducing device capable of properly recording and reproducing information even for a high density optical disk having more recording layers than before. SOLUTION: The recording and reproducing optical system of the device includes a laser diode 12, a polarizing beam splitter 14, a collimator lens 16, a 1/4 wavelength plate 18, a mirror 20, an aberration compensator 22, a dichroic prism 30, an objective optical part 32, a pinhole 38 and a photodetector 40. The objective optical part 32 is provided with an objective lens 34 and an actuator 36 for moving the lens along the optical axis. The aberration compensator 22 is equipped with a relay lens 24, an image forming lens 26, and an actuator 28 for changing an interval between the two lenses. The numerical aperture NAimg of the image forming lens 26 and that NAobj of the objective lens 34 satisfy the relation of 0.45<NAimg/NAobj<0.8; the numerical apertures are, for example, NAobj=0.6 and NAimg=0.313.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクに対し
て光学的に情報の記録再生を行なう光記録再生装置に関
する。特に、複数の記録層を持つ光ディスクに対する光
記録再生装置に関する。
The present invention relates to an optical recording / reproducing apparatus for optically recording / reproducing information on / from an optical disk. In particular, it relates to an optical recording / reproducing apparatus for an optical disk having a plurality of recording layers.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平7−21565号は、光記録再生
装置を開示している。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Laying-Open No. 7-21565 discloses an optical recording / reproducing apparatus.

【0003】この光記録再生装置は、フォーカス及びト
ラッキング用のガイド層と、情報を保持する複数の記録
層とを有する光ディスクに対して記録再生を行なう装置
であって、ガイド層にアクセスするためのレーザー光源
と、記録層にアクセスするためのレーザー光源とを備え
ている。
This optical recording / reproducing apparatus is a device for recording / reproducing on / from an optical disk having a guide layer for focus and tracking and a plurality of recording layers for holding information, and is used for accessing the guide layer. It has a laser light source and a laser light source for accessing the recording layer.

【0004】それぞれのレーザー光源から射出された発
散光のビームは、それぞれに対応したコリメータレンズ
によって平行光のビームに変えられた後、ハーフミラー
によって合成され、共通の対物レンズにより光ディスク
に集光される。
The divergent light beams emitted from the respective laser light sources are converted into parallel light beams by the corresponding collimator lenses, then combined by a half mirror, and condensed on an optical disk by a common objective lens. You.

【0005】ガイド層に対するフォーカス動作は、対物
レンズを光軸に沿って移動させることで行なわれ、記録
層選択のためのフォーカス動作は、記録再生用レーザー
光源のコリメータレンズを前後させることで行なわれ
る。
The focus operation for the guide layer is performed by moving the objective lens along the optical axis, and the focus operation for selecting the recording layer is performed by moving the collimator lens of the recording / reproducing laser light source back and forth. .

【0006】ガイド層からの反射光は、ハーフミラーを
経て、光検出器に入り、その信号に基づいてフォーカス
及びトラッキング動作が行なわれる。
The light reflected from the guide layer passes through a half mirror, enters a photodetector, and performs focus and tracking operations based on the signal.

【0007】また、記録層からの反射光は、ピンホール
により所望の記録層からの反射光のみが選択されて、光
検出器に入り、再生信号に変換される。
[0007] As the reflected light from the recording layer, only the reflected light from the desired recording layer is selected by a pinhole, enters the photodetector, and is converted into a reproduction signal.

【0008】このように、光ディスクはガイド層を有し
ており、光記録再生装置は、これ専用のフォーカス及び
トラック検出の光学系を有している。これにより、光デ
ィスクの面振れに対して安定した追従動作が行なわれ
る。
As described above, the optical disc has the guide layer, and the optical recording / reproducing apparatus has a dedicated focus and track detection optical system. Thus, a stable following operation is performed on the surface deflection of the optical disk.

【0009】しかし、この光記録再生装置は、現在主流
である分離光学系への適用に適していない。
However, this optical recording / reproducing apparatus is not suitable for application to a currently mainstream separation optical system.

【0010】現在市販されている大抵のMO等の光ディ
スクドライブ装置の光学系は、分離光学系であり、対物
レンズとそのアクチュエータを含む可動部と、光源やコ
リメータレンズや検出系を含む固定部とに分離されてい
る。可動部と固定部は平行光のビームで結ばれており、
可動部のみが光ディスクの径方向に移動可能であり、可
動部が所望のトラックにアクセスする。
The optical system of most optical disk drive devices such as MOs currently on the market is a separation optical system, and includes a movable portion including an objective lens and its actuator, and a fixed portion including a light source, a collimator lens, and a detection system. Are separated. The movable part and the fixed part are connected by a beam of parallel light,
Only the movable part can move in the radial direction of the optical disk, and the movable part accesses a desired track.

【0011】このような分離光学系は、可動部が軽量化
されるため、出力の小さいモーターで可動部を動かせる
ので少ない消費電力で済む、また、可動部の慣性質量が
小さいので所望のトラックに可動部を素早く移動させる
ことができる、という利点を有している。
In such a separation optical system, since the movable portion is light in weight, the movable portion can be moved by a motor having a small output, so that the power consumption can be reduced. In addition, since the inertial mass of the movable portion is small, a desired track can be formed. This has the advantage that the movable part can be moved quickly.

【0012】特開平5−174395号は、このような
分離光学系の光記録再生装置を開示している。光記録再
生装置では、光ディスクヘのフォーカス動作は、固定部
に設けられたコリメターレンズを光軸に沿って移動させ
ることで行なわれ、フォーカス及びトラック検出系は、
レーザー光源とコリメータレンズの間に配置されてい
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-174395 discloses an optical recording / reproducing apparatus using such a separation optical system. In the optical recording / reproducing device, the focus operation on the optical disc is performed by moving a collimator lens provided on a fixed portion along the optical axis, and the focus and track detection system includes:
It is arranged between the laser light source and the collimator lens.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】複数の記録層を持つ光
ディスクのためのこれまでの光記録再生装置は、記録層
の数の多い高密度化された光ディスクに対応できないと
いう不具合を有している。
The conventional optical recording / reproducing apparatus for an optical disk having a plurality of recording layers has a drawback that it cannot cope with a high-density optical disk having a large number of recording layers. .

【0014】これは、ビームの焦点が光ディスク表面か
ら深くなるにつてれ、収差が大きくなるため、ビームが
適切に集光しなくなるからである。このため、深い位置
にある記録層に対して、適切に情報を記録し再生するこ
とが難しい。
This is because, as the focal point of the beam becomes deeper from the surface of the optical disk, the aberration becomes larger, so that the beam is not properly focused. For this reason, it is difficult to appropriately record and reproduce information on a recording layer at a deep position.

【0015】図5に焦点移動と波面収差の関係を示す。
典型的な0.5〜0.6の開口数を有する対物レンズに関
して、波面収差は、100μm程度の焦点移動でも、ビ
ーム集光のための波面収差限界値0.07λを超えてし
まうのがわかる。
FIG. 5 shows the relationship between the focal point shift and the wavefront aberration.
With respect to a typical objective lens having a numerical aperture of 0.5 to 0.6, it can be seen that the wavefront aberration exceeds the wavefront aberration limit value 0.07λ for beam focusing even with a focus movement of about 100 μm. .

【0016】また、これまでの分離光学系の記録再生装
置は、光ディスクに照射されるビームの強度が変動する
という不具合を有している。
Further, the conventional recording / reproducing apparatus of the separation optical system has a disadvantage that the intensity of the beam irradiated on the optical disk fluctuates.

【0017】これは、記録層選択のフォーカス動作のた
めに、コリメータレンズが光軸に沿って動かされること
に起因している。このため、固定部と可動部を結ぶビー
ムは、平行光のビームではなく、非平行光のビームにな
る。その結果、図6に示されるように、対物レンズに入
射するビームの径は、可動部の位置に応じて変化してし
まう。このため、対物レンズに入射するビームは、可動
部の位置によっては、対物レンズからはみ出してしま
う。その結果、光ディスクに照射されるレーザーの強度
が変化してしまう。
This is because the collimator lens is moved along the optical axis for the focus operation for selecting the recording layer. Therefore, the beam connecting the fixed part and the movable part is not a parallel light beam but a non-parallel light beam. As a result, as shown in FIG. 6, the diameter of the beam incident on the objective lens changes according to the position of the movable part. For this reason, the beam incident on the objective lens protrudes from the objective lens depending on the position of the movable part. As a result, the intensity of the laser irradiated on the optical disk changes.

【0018】本発明は、このような実状を考慮して成さ
れたものであり、その主な目的は、従来に比べて多くの
記録層を持つ高密度化された光ディスクに対しても適切
に情報の記録再生を行なえる光記録再生装置を提供する
ことである。
The present invention has been made in view of such a situation, and its main purpose is to appropriately apply to a high-density optical disk having a larger number of recording layers than in the past. An object of the present invention is to provide an optical recording / reproducing apparatus capable of recording and reproducing information.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の記録層
を有する光ディスクに対して情報の記録再生を行なうた
めの光記録再生装置であり、記録再生用の発散光のビー
ムを射出するための光源と、光源からの発散光のビーム
を平行光のビームに変えるためのコリメータレンズと、
コリメータレンズからの平行光のビームの集光の度合い
を変えるための収差補正部と、収差補正部からのビーム
を光ディスクの記録層のいずれか一つに集光するための
対物レンズとを備えており、収差補正部により平行光の
ビームの集光の度合いを変えることで、光ディスクの複
数の記録層の間の焦点移動と収差補正が行なわれる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an optical recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from an optical disk having a plurality of recording layers, and for emitting a beam of diverging light for recording / reproducing. A collimator lens for converting the divergent light beam from the light source into a parallel light beam,
An aberration corrector for changing the degree of focusing of the parallel light beam from the collimator lens, and an objective lens for focusing the beam from the aberration corrector on one of the recording layers of the optical disc. By changing the degree of converging of the parallel light beam by the aberration corrector, focus shift and aberration correction between a plurality of recording layers of the optical disc are performed.

【0020】好適な収差補正部は、コリメータレンズの
側に配置されたリレーレンズと、対物レンズの側に配置
された結像レンズと、リレーレンズと結像レンズの間隔
を調整するためのアクチュエータとを備えており、結像
レンズ開口数NAimgと対物レンズ開口数NAobjは、
0.45<NAimg/NAobj<0.8の関係を満たしてい
る。
Preferably, the aberration correction section includes a relay lens disposed on the collimator lens side, an imaging lens disposed on the object lens side, and an actuator for adjusting a distance between the relay lens and the imaging lens. The imaging lens numerical aperture NA img and the objective lens numerical aperture NA obj are
0.45 <NA img / NA obj <0.8.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の光記録再生装
置を図1に示す。この光記録再生装置は、記録再生用の
光学系と、フォーカス及びトラッキング用の光学系とを
備えている。
FIG. 1 shows an optical recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. This optical recording / reproducing apparatus includes an optical system for recording / reproducing, and an optical system for focusing and tracking.

【0022】記録再生用の光学系は、レーザーダイオー
ド(LD)12と、偏光ビームスプリッター(PBS)14
と、コリメータレンズ16と、1/4波長板18と、ミ
ラー20と、収差補正部22と、ダイクロイックプリズ
ム30と、対物光学部32と、ピンホール38と、光検
出器(PD)40とを含んでいる。
An optical system for recording and reproducing includes a laser diode (LD) 12 and a polarizing beam splitter (PBS) 14.
, A collimator lens 16, a quarter-wave plate 18, a mirror 20, an aberration corrector 22, a dichroic prism 30, an objective optical unit 32, a pinhole 38, and a photodetector (PD) 40. Contains.

【0023】フォーカス及びトラッキング用の光学系
は、LD42と、偏光ビームスプリッター44と、コリ
メータレンズ46と、1/4波長板48と、ダイクロイ
ックプリズム30と、対物光学部32と、シリンドリカ
ルレンズ50と、光検出器52とを含んでいる。
An optical system for focusing and tracking includes an LD 42, a polarizing beam splitter 44, a collimator lens 46, a quarter-wave plate 48, a dichroic prism 30, an objective optical section 32, a cylindrical lens 50, And a photodetector 52.

【0024】上述した光学要素のうち、ミラー20と収
差補正部22とダイクロイックプリズム30と対物光学
部32は、光ディスク70の径方向に移動可能な可動部
54に設けられている。その他の光学要素は、移動しな
い固定部56に設けられている。
Among the above-mentioned optical elements, the mirror 20, the aberration correcting section 22, the dichroic prism 30, and the objective optical section 32 are provided on a movable section 54 that can move in the radial direction of the optical disk 70. Other optical elements are provided on the fixed portion 56 that does not move.

【0025】光ディスク70は、図2に示されるよう
に、ガイド層72と、保護層76と、それらの間に位置
する、情報が書き込まれる複数の記録層、例えば三つの
記録層74a,74b,74cとを有している。光ディ
スク70は、図1に示されるように、モーター80によ
って回転可能に保持される。
As shown in FIG. 2, the optical disk 70 has a guide layer 72, a protective layer 76, and a plurality of recording layers between which information is written, for example, three recording layers 74a, 74b, 74c. The optical disk 70 is rotatably held by a motor 80 as shown in FIG.

【0026】記録再生用の光学系とフォーカス及びトラ
ッキング用の光学系は、ダイクロイックプリズム30と
対物光学部32を共通に含んでいる。つまり、記録再生
用の光学系とフォーカス及びトラッキング用の光学系
は、ダイクロイックプリズム30と光ディスク70の区
間において互いに結合されている。
The recording / reproducing optical system and the focusing / tracking optical system commonly include a dichroic prism 30 and an objective optical section 32. That is, the optical system for recording and reproduction and the optical system for focusing and tracking are coupled to each other in the section between the dichroic prism 30 and the optical disk 70.

【0027】記録再生用の光学系のLD12は、680
nmの波長の光のビームを射出し、フォーカス及びトラ
ッキング用の光学系のLD42は、780nmの波長の
光のビームを射出する。ダイクロイックプリズム30
は、680nmの波長の光のビームを透過し、780n
mの波長の光のビームを反射する。従って、ダイクロイ
ックプリズム30は、光ディスク70に向かう記録再生
用の光のビームとフォーカス及びトラッキング用の光の
ビームを結合すると共に、光ディスク70から戻る記録
再生用の光のビームとフォーカス及びトラッキング用の
光のビームとを分離する。
The LD 12 of the recording / reproducing optical system is 680
The light beam having a wavelength of 780 nm is emitted, and the LD 42 of the optical system for focusing and tracking emits a light beam having a wavelength of 780 nm. Dichroic prism 30
Transmits a beam of light having a wavelength of 680 nm and 780 n
It reflects a beam of light of wavelength m. Accordingly, the dichroic prism 30 combines the recording / reproducing light beam heading toward the optical disk 70 with the focusing / tracking light beam, and also returns the recording / reproducing light beam returning from the optical disk 70 to the focusing / tracking light. From the beam.

【0028】対物光学部32は、対物レンズ34と、こ
れを光軸に沿って移動させるためのアクチュエータ36
とを有している。対物レンズ34は、0.6のNAを持
ち、2.6mmの焦点距離を有している。
The objective optical section 32 includes an objective lens 34 and an actuator 36 for moving the objective lens 34 along the optical axis.
And The objective lens 34 has an NA of 0.6 and has a focal length of 2.6 mm.

【0029】[記録再生用の光学系]LD12は、68
0nmの波長の直線偏光(p偏光)の発散光のビームを射
出する。PBS14は、LD12からのp偏光を透過
し、これに直交する直線偏光(s偏光)を反射する。コリ
メータレンズ16は、LD12からの発散光のビームを
平行光のビームに変えるとともに、光ディスク70から
の戻り光のビームを収束光のビームに変える。1/4波
長板18は、LD12からのp偏光を円偏光に変えると
ともに、光ディスク70から戻る円偏光を、LD12か
らのp偏光に直交するs偏光に変える。ミラー20は、
LD12からの光のビームを収差補正部22に向けて偏
向する。
[Optical system for recording / reproducing]
A beam of divergent light of linearly polarized light (p-polarized light) having a wavelength of 0 nm is emitted. The PBS 14 transmits p-polarized light from the LD 12, and reflects linearly polarized light (s-polarized light) orthogonal to the p-polarized light. The collimator lens 16 changes the divergent light beam from the LD 12 into a parallel light beam, and changes the return light beam from the optical disk 70 into a convergent light beam. The quarter-wave plate 18 changes the p-polarized light from the LD 12 into circularly polarized light and changes the circularly polarized light returned from the optical disk 70 into s-polarized light orthogonal to the p-polarized light from the LD 12. The mirror 20
The light beam from the LD 12 is deflected toward the aberration corrector 22.

【0030】収差補正部22は、リレーレンズ24と、
結像レンズ26と、両者の間隔を変更するためのアクチ
ュエータ28とを有している。リレーレンズ24と結像
レンズ26は共に0.313のNAを有している。一例
においては、リレーレンズ24は固定されており、結像
レンズ26はアクチュエータ28により光軸に沿って移
動可能に支持されている。
The aberration corrector 22 includes a relay lens 24,
It has an imaging lens 26 and an actuator 28 for changing the distance between the two. Both the relay lens 24 and the imaging lens 26 have an NA of 0.313. In one example, the relay lens 24 is fixed, and the imaging lens 26 is movably supported by the actuator 28 along the optical axis.

【0031】収差補正部22は、必要に応じて、結像レ
ンズ26の位置を調整することにより、入射する平行光
のビームを、非平行光のビームすなわち収束光のビーム
または発散光のビームに変える。つまり、収差補正部2
2は、必要に応じて、入射する平行光のビームの集光の
度合いを変える。
The aberration corrector 22 adjusts the position of the imaging lens 26 as necessary to convert the incident parallel light beam into a non-parallel light beam, ie, a convergent light beam or a divergent light beam. Change. That is, the aberration correction unit 2
2 changes the degree of focusing of the incident parallel light beam as needed.

【0032】ダイクロイックプリズム30は、680n
mの波長の光を透過する。対物レンズ34は、記録再生
用の光のビームを収束し、光ディスク70の記録層74
a〜74cのいずれか一つにビームスポットを形成す
る。
The dichroic prism 30 is 680n
It transmits light of wavelength m. The objective lens 34 converges the light beam for recording and reproduction, and the recording layer 74 of the optical disc 70.
A beam spot is formed on any one of a to 74c.

【0033】ピンホール38は、PD40の前に位置し
ており、記録層に形成されるビームスポットとほぼ同じ
大きさの径の穴を有し、この穴はビームスポットに対し
て共焦点の位置に配置されている。このため、ピンホー
ル38は、ビームスポット以外からの光を遮断し、ビー
ムスポットからの光だけを選択的に通過させ、PD40
への入射を許す。
The pinhole 38 is located in front of the PD 40 and has a hole having a diameter substantially the same as the diameter of the beam spot formed on the recording layer. Are located in For this reason, the pinhole 38 blocks light from other than the beam spot, selectively passes only light from the beam spot, and
Allow incidence on

【0034】LD12から射出されたp偏光の発散光の
ビームは、PBS14を通過し、コリメータレンズ16
で平行光のビームに変えられ、1/4波長板18を通過
することにより、円偏光のビームになる。この円偏光の
平行光のビームは、ミラー20で反射され、収差補正部
22と、ダイクロイックプリズム30とを通過し、対物
レンズ34により集光され、光ディスク70の記録層7
4a,74b,74cのいずれか一つに焦点を結び、ビ
ームスポットを形成する。この焦点(フォーカス)制御
は、アクチュエータ28により結像レンズ26を光軸に
沿って移動させることにより行なわれる。
The beam of p-polarized divergent light emitted from the LD 12 passes through the PBS 14 and passes through the collimator lens 16.
Is converted into a parallel light beam, and passes through the quarter-wave plate 18 to become a circularly polarized light beam. The circularly polarized parallel light beam is reflected by the mirror 20, passes through the aberration corrector 22 and the dichroic prism 30, is condensed by the objective lens 34, and is condensed by the objective lens 34.
Focus on any one of 4a, 74b and 74c to form a beam spot. This focus control is performed by moving the imaging lens 26 along the optical axis by the actuator 28.

【0035】光ディスク70から戻る円偏光のビーム
は、対物レンズ34と、ダイクロイックプリズム30
と、収差補正部22とを通過し、ミラー20で反射さ
れ、1/4波長板18を通過することにより、s偏光の
ビームになり、コリメータレンズ16により収束光のビ
ームに変えられ、PBS14でPD40に向けて反射さ
れる。
The circularly polarized beam returning from the optical disk 70 is supplied to the objective lens 34 and the dichroic prism 30.
, The light passes through the aberration corrector 22, is reflected by the mirror 20, passes through the quarter-wave plate 18, becomes a s-polarized beam, is converted into a convergent light beam by the collimator lens 16, and is The light is reflected toward the PD 40.

【0036】ピンホール38はビームスポットに対して
共焦点の位置に配置されているため、PD40に向かう
戻り光のうち、ビームスポットからの光はピンホール3
8を通過できるが、それ以外の部分からの光はピンホー
ル38を通過できない。ピンホール38を通過した戻り
光は、PD40によって、記録層の記録内容に応じた電
気信号に変換される。
Since the pinhole 38 is arranged at a confocal position with respect to the beam spot, the light from the beam spot out of the return light toward the PD 40 is the pinhole 3.
8, but light from other portions cannot pass through the pinhole 38. The return light passing through the pinhole 38 is converted by the PD 40 into an electric signal corresponding to the recorded content of the recording layer.

【0037】[フォーカス及びトラッキング用の光学
系]LD42は、780nmの波長の直線偏光(p偏光)
の発散光のビームを射出する。PBS44は、LD42
からのp偏光を透過し、これに直交する直線偏光(s偏
光)を反射する。コリメータレンズ46は、LD42か
らの発散光のビームを平行光のビームに変えるととも
に、光ディスク70からの戻り光のビームを収束光のビ
ームに変える。1/4波長板48は、LD42からのp
偏光を円偏光に変えるとともに、光ディスク70から戻
る円偏光を、LD42からのp偏光に直交するs偏光に
変える。
[Focusing and Tracking Optical System] The LD 42 is a linearly polarized light (p-polarized light) having a wavelength of 780 nm.
Emits a beam of divergent light. PBS44 is LD42
, And reflects linearly polarized light (s-polarized light) orthogonal thereto. The collimator lens 46 changes the divergent light beam from the LD 42 into a parallel light beam and changes the return light beam from the optical disc 70 into a convergent light beam. The 波長 wavelength plate 48 is provided with the p
The polarization is changed to circular polarization, and the circular polarization returning from the optical disk 70 is changed to s-polarization orthogonal to p-polarization from the LD 42.

【0038】ダイクロイックプリズム30は、780n
mの波長の光を反射する。対物レンズ34は、フォーカ
ス及びトラッキング用の光のビームを収束し、光ディス
ク70のガイド層72にビームスポットを形成する。シ
リンドリカルレンズ50は、光ディスク70からの戻り
光のビームに非点収差を与える。
The dichroic prism 30 is 780n
Reflects light of wavelength m. The objective lens 34 converges a beam of light for focusing and tracking, and forms a beam spot on the guide layer 72 of the optical disc 70. The cylindrical lens 50 gives astigmatism to the beam of the return light from the optical disk 70.

【0039】LD42から射出されたp偏光の発散光の
ビームは、PBS44を通過し、コリメータレンズ46
で平行光のビームに変えられ、1/4波長板48を通過
することにより、円偏光のビームになる。この円偏光の
平行光のビームは、ダイクロイックプリズム30で反射
され、対物レンズ34により光ディスク70のガイド層
72に集光される。ガイド層72に対するフォーカス制
御は、アクチュエータ36により対物レンズ34を光軸
に沿って移動させることにより行なわれる。
The p-polarized divergent light beam emitted from the LD 42 passes through the PBS 44 and is collimated by the collimator lens 46.
Is converted into a parallel light beam, and passes through a quarter-wave plate 48 to become a circularly polarized light beam. This parallel beam of circularly polarized light is reflected by the dichroic prism 30 and condensed on the guide layer 72 of the optical disk 70 by the objective lens 34. Focus control for the guide layer 72 is performed by moving the objective lens 34 along the optical axis by the actuator 36.

【0040】光ディスク70のガイド層72から戻る円
偏光のビームは、対物レンズ34を通過し、ダイクロイ
ックプリズム30で反射され、1/4波長板48を通過
することによりS偏光のビームになり、コリメータレン
ズ46により収束光のビームに変えられ、PBS44で
反射され、シリンドリカルレンズ50を通ってPD52
に入射する。
The circularly polarized beam returning from the guide layer 72 of the optical disk 70 passes through the objective lens 34, is reflected by the dichroic prism 30, passes through the quarter-wave plate 48, becomes an S-polarized beam, and becomes a collimator. The light is converted into a convergent light beam by the lens 46, reflected by the PBS 44, passes through the cylindrical lens 50, and
Incident on.

【0041】シリンドリカルレンズ50を通過した光の
ビームは、非点収差を有する。このため、PD52の受
光面に形成されるビームスポットの形状と位置は、フォ
ーカス及びトラック位置に応じて変化する。PD52
は、受光面に形成されるビームスポットの形状と位置に
基づいて、フォーカス及びトラック位置に応じた電気信
号を出力する。このように、公知の技術である非点収差
法に従って、フォーカスエラー信号及びトラックエラー
信号が得られる。
The light beam that has passed through the cylindrical lens 50 has astigmatism. For this reason, the shape and position of the beam spot formed on the light receiving surface of the PD 52 change according to the focus and the track position. PD52
Outputs an electric signal corresponding to the focus and track position based on the shape and position of the beam spot formed on the light receiving surface. Thus, the focus error signal and the track error signal are obtained according to the astigmatism method which is a known technique.

【0042】[フォーカス制御とトラッキング制御]P
D52から得られるフォーカスエラー信号は、対物光学
部32の制御回路62に送られる。制御回路62は、入
力されるフォーカスエラー信号に基づいて、アクチュエ
ータ36により対物レンズ34の光軸に沿った位置を制
御する。対物レンズ34は、フォーカス及びトラッキン
グ用の光のビームが、光ディスク70の上下の面振れに
追従し、常に光ディスク70のガイド層72に合焦する
ように制御される。
[Focus control and tracking control] P
The focus error signal obtained from D52 is sent to the control circuit 62 of the objective optical unit 32. The control circuit 62 controls the position of the objective lens 34 along the optical axis by the actuator 36 based on the input focus error signal. The objective lens 34 is controlled so that the beam of the light for focusing and tracking follows the vertical vibration of the optical disk 70 and always focuses on the guide layer 72 of the optical disk 70.

【0043】一方、記録再生用の光のビームも共通の対
物レンズ34によって集光されているので、記録再生用
の光のビームは、光ディスク70の上下の面振れに追従
し、ガイド層72に対して一定の高さにある記録層74
a,74b,74cのいずれか一つに常に合焦し続け
る。
On the other hand, since the recording / reproducing light beam is also condensed by the common objective lens 34, the recording / reproducing light beam follows the vertical runout of the optical disk 70, and moves to the guide layer 72. On the other hand, the recording layer 74 at a certain height
a, 74b, and 74c are always kept in focus.

【0044】トラック制御は、PD52から得られるト
ラックエラー信号に基づき、対物レンズ34を含む可動
部54を光ディスク70の半径方向に移動させることに
より行なわれる。
The track control is performed by moving the movable section 54 including the objective lens 34 in the radial direction of the optical disk 70 based on the track error signal obtained from the PD 52.

【0045】[記録再生の光のビームの焦点移動とこれ
に伴う収差の補正]記録再生用の光のビームの焦点の記
録層間での移動は、アクチュエータ28により結像レン
ズ26を光軸に沿って移動させることで行なわれる。ビ
ームの焦点を現在の記録層から下側の記録層に移すに
は、結像レンズ26が上方に移動される。反対に、ビー
ムの焦点を現在の記録層から上側の記録層に移すには、
結像レンズ26が下方に移動される。
[Movement of focal point of recording / reproducing light beam and correction of aberrations associated therewith] Movement of the focal point of recording / reproducing light beam between recording layers by actuator 28 moves imaging lens 26 along the optical axis. It is performed by moving. To shift the focus of the beam from the current recording layer to the lower recording layer, the imaging lens 26 is moved upward. Conversely, to shift the focus of the beam from the current recording layer to the upper recording layer,
The imaging lens 26 is moved downward.

【0046】具体的には、図1において、フォーカス制
御回路64から収差補正回路66に焦点の移動量が伝達
される。収差補正回路66は、焦点位置の移動量に対応
する制御電圧をアクチュエータ28に送る。アクチュエ
ータ28は、制御電圧に従って結像レンズ26を光軸に
沿って移動させる。
More specifically, in FIG. 1, the focus shift amount is transmitted from the focus control circuit 64 to the aberration correction circuit 66. The aberration correction circuit 66 sends a control voltage corresponding to the movement amount of the focal position to the actuator 28. The actuator 28 moves the imaging lens 26 along the optical axis according to the control voltage.

【0047】このとき、結像レンズ26の移動量△z
は、記録層の間隔dに対して次式で与える。
At this time, the moving amount Δz of the imaging lens 26
Is given by the following equation for the distance d between the recording layers.

【0048】△z=β×d/n ここで、β=(対物レンズの開口数NAobj/結像レンズ
の開口数NAimg)2、nは記録層74a,74b,74
cの屈折率である。
△ z = β × d / n where β = (numerical aperture of the objective lens NA obj / numerical aperture of the imaging lens NA img ) 2 , n is the recording layers 74 a, 74 b, 74
c is the refractive index.

【0049】ビームの焦点の移動に伴い、対物レンズ3
4の収差wobjはアンダーに生じ、光ディスクの収差w
dskはオーバーに生じる。
As the focal point of the beam moves, the objective lens 3
The aberration w obj of 4 occurs under, and the aberration w
dsk occurs over.

【0050】対物レンズ単体に関して、焦点の移動に伴
う収差は、図3(b)に示されるように、wdsk−wobj
与えられ、これはアンダーに生じる。
With respect to the objective lens alone, the aberration associated with the movement of the focal point is given by w dsk −w obj , as shown in FIG.

【0051】一方、図3(a)において、結像レンズ26
と対物レンズ34の間の光のビームは、結像レンズ26
に対しては収束で、対物レンズ34に対しては発散であ
るから、焦点移動による結像レンズ26の収差w
imgは、破線の光路で示されるように、対物レンズ34
の収差wobjとは逆にオーバーである。従って、光学系
全体の収差は、wdsk−wobj+imgとなる。
On the other hand, in FIG.
The beam of light between the objective lens 34 and the imaging lens 26
Is converged, and diverged to the objective lens 34. Therefore, the aberration w
img is the objective lens 34 as indicated by the dashed optical path.
Is opposite to the aberration w obj of. Therefore, the aberration of the entire optical system is w dsk −w obj + w img .

【0052】焦点移動に伴うレンズの収差は、その開口
数に依存するので、結像レンズ26の開口数を適宜選択
することにより、フォーカス移動に伴う収差を完全に相
殺することができる。
Since the aberration of the lens associated with the focus movement depends on its numerical aperture, the aberration associated with the focus movement can be completely canceled by appropriately selecting the numerical aperture of the imaging lens 26.

【0053】本出願人は、典型的な対物レンズと光ディ
スクに関して検討を行った結果、図3(c)に示されるよ
うに、対物レンズ34の開口数に対して、結像レンズ2
6の開口数を選択することにより、図4に示されるよう
に、焦点移動に伴う波面収差の発生を、rms<0.0
05λに補正できることを見い出した。
The present applicant has studied a typical objective lens and an optical disc, and as a result, as shown in FIG.
By selecting a numerical aperture of 6, as shown in FIG. 4, the occurrence of wavefront aberration due to focus movement is reduced to rms <0.0.
It has been found that it can be corrected to 05λ.

【0054】図3(c)から分かるように、結像レンズ2
6の開口数NAimgと対物レンズ34の開口数NA
objは、0.45<NAimg/NAobj<0.8の関係を満た
していると好ましい。
As can be seen from FIG. 3C, the imaging lens 2
6 numerical aperture NA img and objective lens 34 numerical aperture NA
obj preferably satisfies the relationship 0.45 <NA img / NA obj <0.8.

【0055】具体的には、前述したように、対物レンズ
34は0.6の開口数を有し、これに対して結像レンズ
26は0.313の開口数を有している。この関係にお
いて、図4に示されるように、焦点移動に伴う波面収差
の発生が、rms<0.005λに抑えられている。
Specifically, as described above, the objective lens 34 has a numerical aperture of 0.6, while the imaging lens 26 has a numerical aperture of 0.313. In this relationship, as shown in FIG. 4, the occurrence of wavefront aberration due to the movement of the focal point is suppressed to rms <0.005λ.

【0056】[利点]本実施形態の光記録再生装置で
は、複数の記録層の間における記録再生用の光のビーム
の焦点移動に伴って発生する収差を、収差補正部によっ
て相殺することができる。これにより、所望の記録層に
記録再生用の光のビームを適切に集光することができ
る。従って、従来に比べて多くの記録層を持つ高密度光
ディスクに対しても、適切に情報の記録再生を行なうこ
とが可能になる。
[Advantage] In the optical recording / reproducing apparatus according to the present embodiment, the aberration generated due to the focal point movement of the recording / reproducing light beam between the plurality of recording layers can be canceled by the aberration corrector. . This makes it possible to appropriately focus the light beam for recording and reproduction on a desired recording layer. Therefore, it is possible to appropriately record and reproduce information even on a high-density optical disk having a larger number of recording layers than before.

【0057】光記録再生装置では、収差補正部と対物レ
ンズが可動部に搭載されているので、記録再生用の光学
系とフォーカス及びトラッキング用の光学系のいずれに
おいても、可動部と固定部は常に平行光のビームで結ば
れる。このため、ビームの径は可動部の移動とは無関係
に一定に保たれる。
In the optical recording / reproducing apparatus, since the aberration correcting section and the objective lens are mounted on the movable section, the movable section and the fixed section are provided in both the recording / reproducing optical system and the focusing and tracking optical system. It is always linked by a parallel light beam. For this reason, the beam diameter is kept constant irrespective of the movement of the movable part.

【0058】従って、記録再生用の光のビームは常に一
定の強度で光ディスクに照射される。このため、光ディ
スクのどのトラックに対しても安定した情報の記録再生
が行なわれる。
Accordingly, the recording / reproducing light beam is always applied to the optical disk at a constant intensity. Therefore, stable recording and reproduction of information can be performed on any track of the optical disc.

【0059】また、フォーカス及びトラッキング用の光
のビームも常に一定の強度で光ディスクに照射される。
このため、光ディスクのどのトラックに対しても安定し
たトラック及びフォーカス追従が行なわれる。
Also, a beam of light for focusing and tracking is always applied to the optical disk at a constant intensity.
Therefore, stable track and focus tracking are performed on any track of the optical disc.

【0060】これまで、いくつかの実施の形態について
図面を参照しながら具体的に説明したが、本発明は、上
述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
Although some embodiments have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be carried out without departing from the scope of the invention. Including all implementations.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明によれば、従来に比べて多くの記
録層を持つ高密度化された光ディスクに対しても適切に
情報の記録再生を行なえる光記録再生装置が提供され
る。
According to the present invention, there is provided an optical recording / reproducing apparatus capable of appropriately recording / reproducing information even on a high-density optical disk having a larger number of recording layers than before.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の光記録再生装置を示してい
る。
FIG. 1 shows an optical recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示される光ディスクの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the optical disc shown in FIG.

【図3】(a)は結像レンズの収差補正作用を示し、(b)
は対物レンズ単体における焦点移動に伴う収差を示し、
(c)は対物レンズと結像レンズの開口数の好ましい組み
合わせを示している。
FIG. 3A shows an aberration correction operation of an imaging lens, and FIG.
Indicates the aberration associated with the focal point movement of the objective lens alone,
(c) shows a preferable combination of numerical apertures of the objective lens and the imaging lens.

【図4】収差補正部の有無のそれぞれにおける焦点移動
に対する波面収差を示している。
FIG. 4 shows a wavefront aberration with respect to a focal point movement with and without an aberration correction unit.

【図5】種々の開口数(NA)の対物レンズにおける光デ
ィスク内での焦点移動に対する波面収差を示している。
FIG. 5 shows a wavefront aberration with respect to a focal point shift in an optical disc in an objective lens having various numerical apertures (NA).

【図6】従来の分離光学系の記録再生装置における可動
部の位置とビーム径の関係を示している。
FIG. 6 shows the relationship between the position of a movable part and the beam diameter in a conventional recording / reproducing apparatus of a separation optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 レーザーダイオード 16 コリメータレンズ 22 収差補正部 24 リレーレンズ 26 結像レンズ 28 アクチュエータ 34 対物レンズ 12 Laser Diode 16 Collimator Lens 22 Aberration Correction Unit 24 Relay Lens 26 Imaging Lens 28 Actuator 34 Objective Lens

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年8月30日(2000.8.3
0)
[Submission date] August 30, 2000 (2008.3.
0)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】 光記録再生装置[Title of the Invention] Optical recording / reproducing device

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 11/105 551 G11B 11/105 551L 586 586A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G11B 11/105 551 G11B 11/105 551L 586 586A

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の記録層を有する光ディスクに対し
て情報の記録再生を行なうための光記録再生装置であっ
て、 記録再生用の発散光のビームを射出するための光源と、 光源からの発散光のビームを平行光のビームに変えるた
めのコリメータレンズと、 コリメータレンズからの平行光のビームの集光の度合い
を変えるための収差補正部と、 収差補正部からのビームを光ディスクの記録層のいずれ
か一つに集光するための対物レンズとを備えており、 収差補正部により平行光のビームの集光の度合いを変え
ることで、光ディスクの複数の記録層の間の焦点移動と
収差補正が行なわれる、光記録等生装置。
1. An optical recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from an optical disk having a plurality of recording layers, comprising: a light source for emitting a beam of diverging light for recording / reproducing; A collimator lens for changing the diverging light beam into a parallel light beam, an aberration correcting unit for changing the degree of converging of the parallel light beam from the collimating lens, and a beam from the aberration correcting unit for a recording layer of the optical disc. And an objective lens for converging light onto one of the optical discs. By changing the degree of converging of the parallel light beam by the aberration corrector, the focus shift and aberration between the multiple recording layers of the optical disc An optical recording or other raw device in which correction is performed.
【請求項2】 請求項1において、収差補正部は、コリ
メータレンズの側に配置されたリレーレンズと、対物レ
ンズの側に配置された結像レンズと、リレーレンズと結
像レンズの間隔を調整するためのアクチュエータとを備
えており、結像レンズ開口数NAimgと対物レンズ開口
数NAobjは、0.45<NAimg/NAo bj<0.8の関係
を満たしている、光記録再生装置。
2. The aberration correction unit according to claim 1, wherein the aberration correction unit adjusts a relay lens disposed on the collimator lens side, an imaging lens disposed on the objective lens side, and a distance between the relay lens and the imaging lens. the actuator includes a number of the imaging lens aperture NA img and objective lens numerical aperture NA obj to 0.45 <satisfy the relationship of NA img / NA o bj <0.8 , the optical recording and reproducing apparatus.
【請求項3】 請求項1において、光記録再生装置は、
光ディスクに対して移動可能な可動部と、移動しない固
定部とを備えており、光源とコリメータレンズは固定部
に設けられ、収差補正部と対物レンズは可動部に設けら
れている、光記録再生装置。
3. The optical recording / reproducing apparatus according to claim 1,
It has a movable part movable with respect to the optical disk, and a fixed part that does not move. The light source and the collimator lens are provided in the fixed part, and the aberration correction part and the objective lens are provided in the movable part. apparatus.
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