JP2004079117A

JP2004079117A - Information recording and reproducing device

Info

Publication number: JP2004079117A
Application number: JP2002240592A
Authority: JP
Inventors: Hiroko Sasaki; 佐々木　浩子; Yoshimasa Suzuki; 鈴木　良政; Takehiro Yoshida; 吉田　剛洋
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-03-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an information recording and reproducing device for performing highly accurate wave front distribution control by an aberration correction means. <P>SOLUTION: The information recording and reproducing device records and reproduces information to/from an optical disk 8 by leading an emitted beam from an LD 1 through a polarized beam splitter 4, the aberration correction means and an objective lens 7 to the optical disk 8 and leading a return beam from the optical disk 8 through the objective lens 7, the aberration correction means, the polarized beam splitter 4 and a converging lens 9 to a photodetector 10. As the aberration correction means, a variable shape mirror 6 provided with a mirror surface part 11, a first electrode 12 provided in the entire area of the mirror surface part 11 and a second electrode 13 composed of a plurality of annular electrodes 13-1 - 13-3 provided so as to face the first electrode 12 is used. By respectively adjusting voltages to be applied to the respective annular electrodes of the variable shape mirror 6, the aberration correction of variably controlling a mirror surface shape and minimizing wave front aberration is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対し情報の記録再生を行う情報記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク等の情報記録媒体に対し情報の記録再生を行う情報記録再生装置の一種として、高開口率（例えばＮＡ＝０．８５）の対物レンズと、青色レーザダイオード（ＬＤ；例えば波長４０５ｎｍ）とを用いて、片面２５ＧＢの記録容量を有する次世代光ディスクに対し情報の記録再生を行う次世代光ディスク対応型情報記録再生装置の技術開発が進んでいる。このような情報記録再生装置は、開口率が高い対物レンズを用いるため、ディスクの基板（カバー層）の厚さの誤差（製造誤差等）やチルトに応じて生じる収差（波面収差等）が大きくなるので、その収差を補正する必要がある。そのため、レーザ光源からの出射ビームを対物レンズを介して情報記録媒体に導く行きビーム光路や情報記録媒体からの反射ビームを光検出器に導く戻りビーム光路に収差補正手段を設ける収差補正技術が多数提案されている。
【０００３】
例えば特開平１０−２６９６１１号公報に記載された情報記録再生装置は、ビデオ用大容量光ディスク記録再生装置として構成され、情報記録媒体として相変化記録方式に対応する多層光ディスクを使用しており、多層光ディスクの基板（カバー層）の厚さが変化した場合に生じる収差を液晶素子により補正するため、レーザ光源からの出射ビームを対物レンズに導く光路中に収差補正手段として液晶パネルを設けている。この液晶パネルの電極間に印加する駆動電圧を可変制御することにより、当該駆動電圧による電界に応じて液晶分子の配向方向が偏倚するので、該液晶パネルを透過する光ビームの進行方向に垂直な断面内での屈折率分布を所望に応じて変化させることができる。この液晶パネルの駆動電圧の可変制御により、多層光ディスクの基板（カバー層）の厚さが変化した場合に生じる収差（波面収差）を補正することができる。
【０００４】
また、特開平１０−３９１２２号公報に記載された光ピックアップ装置は、電磁アクチュエータで対物レンズを移動させるフォーカスサーボ光学系の光路中に収差補正手段として可変形状鏡を設けている。この可変形状鏡は、鏡面を構成する曲面部およびフランジ部を有するミラー本体と、該ミラー本体のフランジ部に接着された圧電材料製の変形部材と、変形部材の上下両面に形成された電極とから成り、両電極間に電圧を印加することにより変形部材を半径方向に圧縮変形させ、それに伴い前記ミラー本体の曲面部を曲面方向に膨張させて鏡面の曲率を変化させることにより鏡面での反射光の波面分布を変化させるように構成されている。
【０００５】
また、記録容量を増加させるために多層化した多層光ディスクを用いて情報を記録再生する際には２０〜３０μｍ程度の層間ジャンプが必要になることから、対物レンズの手前（光源寄り）に収差補正手段としてエキスパンダレンズ（ズームレンズ）を設けることにより層間ジャンプを行い得るようにする技術も提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ディスク面に集光されるビームスポットに許容し得る波面収差は、例えば多層光ディスクの一種であるＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｉｄｅｏ　Ｄｉｓｃ）の場合において３３ｍλ程度と小さいが、ディスクの基板（カバー層）の厚さの誤差やディスクのチルトによって発生する収差はそれぞれ、開口率ＮＡの４乗、３乗に比例して増加するため、対物レンズの開口率ＮＡを高くすると収差の発生量が急激に増大する。また、例えばＮＡ＝０．８５という高開口率の対物レンズを用いる場合には、通常０．１ｍｍの薄型カバー層を用いる多層光ディスクが使用されるが、このような多層光ディスクの基板の厚さは、誤差３％以内に抑える必要があるにも拘わらずディスク製作時に基板厚さ誤差を３％以内に抑えることは困難である。また、同一ディスク内において基板厚さにばらつきが現われることがある。
【０００７】
以上のような収差発生の問題に対し、上記のような収差補正手段として液晶パネルやエキスパンダレンズや可変形状鏡を用いる従来技術が提案されているが、収差補正手段として液晶パネルを用いる場合は応答速度が遅いという問題があり、収差補正手段としてエキスパンダレンズを用いる場合は光ピックアップ装置が大型化され過ぎるという問題がある。一方、収差補正手段として可変形状鏡を用いる場合は、液晶パネルの場合よりも応答速度が早く、かつ、エキスパンダレンズの場合ほど光ピックアップ装置が大型化しないので好ましいが、ミラー本体のフランジ部に接着された圧電材料製の変形部材を、その上下両面に形成された電極間に電圧を印加して半径方向に圧縮変形させることにより可変形状鏡の鏡面の曲率制御を行う構造を採用しているため、可変形状鏡の鏡面の形状制御は曲率のみしか変化させることができず、可変形状鏡の鏡面を複数の部分に分割したときの各部分をそれぞれ変形させるような複雑な形状制御を行うことにより高精度の波面分布制御を行うことはできない。
【０００８】
本発明は、高精度の波面分布制御を行い得るようにした情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の第１発明は、レーザ光源からの出射ビームをビームスプリッタ、収差補正手段および対物レンズを介して情報記録媒体に導くとともに、該情報記録媒体からの戻りビームを前記対物レンズ、収差補正手段、ビームスプリッタおよび集光レンズを介して光検出器に導くことにより、情報記録媒体に対し情報の記録再生を行う情報記録再生装置において、前記収差補正手段として、鏡面部と、該鏡面部の全域に設けられた第１電極と、該第１電極と対向するように設けられた複数の輪帯状電極から成る第２電極とを備える可変形状鏡を用い、該可変形状鏡の各輪帯状電極に印加する電圧をそれぞれ調整することにより鏡面形状を可変制御して波面収差を最小にするようにしたことを特徴とする。
【００１０】
第１発明では、レーザ光源からの出射ビームを情報記録媒体に導くとともに該情報記録媒体からの戻りビームを光検出器に導く往復光路に設ける収差補正手段として、鏡面部と、該鏡面部の全域に設けられた第１電極と、該第１電極と対向するように設けられた複数の輪帯状電極から成る第２電極とを備える可変形状鏡を用いるから、この可変形状鏡の各輪帯状電極に印加する電圧をそれぞれ調整することにより、該可変形状鏡の鏡面を複数の輪帯状部分に分割したときの各部分をそれぞれ変形させるような複雑な形状制御を行うことが可能になり、この鏡面の形状制御により高精度の波面分布制御を行って波面収差を最小にすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の第２発明は、前記可変形状鏡は、レーザ光源からの出射ビームを対物レンズに導く立上げミラーを兼用することを特徴とする。
【００１２】
第２発明では、前記可変形状鏡は、レーザ光源からの出射ビームを対物レンズに導く立上げミラーを兼用するから、レーザ光源からの出射ビームをビームスプリッタ経由で可変形状鏡に垂直入射させて該可変形状鏡からの反射光を前記ビームスプリッタ経由で対物レンズに導くように構成した光学系に比べて部品点数を削減することができ、前記光学系を収容する光ピックアップ装置を小型化しつつ所望の波面収差補正を実現することができる。
【００１３】
請求項３に記載の第３発明は、前記可変形状鏡は、前記対物レンズおよび該対物レンズを駆動するアクチュエータと一体構造になっていることを特徴とする。
【００１４】
第３発明では、前記可変形状鏡は、前記対物レンズおよび該対物レンズを駆動するアクチュエータと一体構造になっているから、前記対物レンズのサーボ制御動作時に前記対物レンズおよび前記可変形状鏡が一体的に移動して両者の距離が一定に保たれるので、サーボ制御動作時においても所望の波面収差補正を実現することができる。
【００１５】
請求項４に記載の第４発明は、前記第２電極は、円形または楕円形の複数の輪帯状電極を各輪帯状電極の中心が同一方向に向かって変位するように配置して成ることを特徴とする。
【００１６】
上記第２発明では、前記可変形状鏡がレーザ光源からの出射ビームを対物レンズに導く立上げミラーを兼用する構成となっているため、前記可変形状鏡に光ビームが垂直入射せずに所定角度（例えば４５度）で入射して反射される際にビーム形状に応じて光路差が生じることから、新たな収差が発生する可能性がある。それに対し、第４発明では、前記第２電極は、円形または楕円形の複数の輪帯状電極を各輪帯状電極の中心が同一方向に向かって変位するように配置して成るから、前記可変形状鏡の各輪帯状電極に印加する電圧をそれぞれ調整することにより、該可変形状鏡の鏡面を複数の輪帯状部分に分割したときの各部分をそれぞれ変形させて鏡面全体として放物面状に変形させることができ、この鏡面の放物面状の形状制御により最適化した波面収差補正を実現することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態の情報記録再生装置の概略構成を示す図である。本実施形態の情報記録再生装置は、図１に示すように、レーザ光源（ＬＤ）１、コリメータレンズ２、ビームスプリッタ３、偏光ビームスプリッタ４、１／４波長板５、可変形状鏡６、高開口率（例えばＮＡ＝０．８５）の対物レンズ７、光ディスク（例えば片面２５ＧＢの記録容量を有する次世代光ディスク）８、集光レンズ９、光検出器１０および後述する可変形状鏡制御回路等を具備して成る。本実施形態では、ＬＤ１からの出射ビームを光ディスク８に導くとともに光ディスク８からの戻りビームを光検出器１０に導く往復光路に、収差補正手段として可変形状鏡６を設けている。
【００１８】
本実施形態の情報記録再生装置においては、ＬＤ１から出射したＰ偏光の光ビームは、コリメータレンズ２によって平行光にされた後、ビームスプリッタ３に入射する。ビームスプリッタ３を透過したＰ偏光の光ビームは、偏光ビームスプリッタ４に入射し、そこで反射されて方向を９０度曲げられて１／４波長板５を通過した後、可変形状鏡６に入射する。可変形状鏡６で反射されたＰ偏光の光ビームは、再び１／４波長板５を通過する際にＳ偏光の光ビームになるため偏光ビームスプリッタ４を透過し、対物レンズ７を経て光ディスク８の情報記録面に結像する。
【００１９】
光ディスク８の情報記録面で反射したＳ偏光の光ビームは、対物レンズ７を経て偏光ビームスプリッタ４を透過した後、１／４波長板４を通過して可変形状鏡６に入射する。可変形状鏡６で反射されたＳ偏光の光ビームは、再び１／４波長板５を通過する際にＰ偏光の光ビームになるため偏光ビームスプリッタ４で反射されて方向を９０度曲げられてビームスプリッタ３に入射する。ビームスプリッタ３で反射された光ビームは、方向を９０度曲げられて集光レンズ９を透過して光検出器１０に入射する。この光検出器８からの検出信号に基づき、非点収差法、ビームサイズ法、ナイフエッジ法等の焦点検出法を構成する図示しない光学系によってフォーカスサーボ信号が生成されるとともに、ＲＦ信号が読み出される。
【００２０】
次に、本実施形態の情報記録再生装置に用いる可変形状鏡６について図２に基づいて詳細に説明する。
この可変形状鏡６は、図２（ａ）に示すように、鏡面部１１と、鏡面部１１の全域に設けられた第１電極１２と、第１電極１２と対向するように設けられた複数（図示例では３つ）の輪帯状電極１３−１〜１３−３から成る第２電極１３と、輪帯状電極１３−１〜１３−３を結合されるベース部材１４と、第１電極１２および第２電極１３を図示の間隔で支持して両者の間に空気層を形成する支持部材１５とを具備して成る。なお、上記第２電極１３の輪帯状電極の数は、可変形状鏡６による波面制御に要求する精度が高くなるほど増やすように、所望に応じて決定すればよい。また、上記鏡面部１１としては例えばポリイミド製のものを用い、上記第１電極１２および第２電極１３としては例えば導電性金属製のものを用い、かつ、上記第１電極１２は鏡面部１１と兼用する場合は使用する波長帯で反射率が高い材質製のものを用い、上記支持部材１５としては例えばＳｉ製のものを用いるものとする。
【００２１】
上記輪帯状電極１３−１〜１３−３は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である図２（ｂ）に示す間隔で隙間をあけて同心円状にベース部材１４上に配置されている。なお、第１電極１２は演算処理装置１６のアース側に接続されており、輪帯状電極１３−１〜１３−３はそれぞれ可変抵抗器１７−１〜１７−３の一端に接続されており、可変抵抗器１７−１〜１７−３の他端は演算処理装置１６の電圧供給側に接続されており、演算処理装置１６および可変抵抗器１７−１〜１７−３は可変形状鏡６の鏡面の形状制御を行う可変形状鏡制御回路を構成している。なお、各輪帯状電極に印加する電圧は、第２電極１３の厚さに依存するが、例えば数ボルト〜数百ボルトである。
【００２２】
次に、本実施形態の情報記録再生装置に用いる可変形状鏡６の作用について
図３に基づいて説明する。
可変形状鏡６の第２電極１３（輪帯状電極１３−１〜１３−３）および第１電極１２間に電圧を印加していないときは、鏡面部１１が変形しないため、図３（ａ）に示すように平坦な鏡面になっている。この状態において、演算処理装置１６の電圧供給側から可変抵抗器１７−１〜１７−３を介して可変形状鏡６の輪帯状電極１３−１〜１３−３のそれぞれに個別に電圧を印加すると、各輪帯状電極および第１電極１２間にはそれぞれ印加電圧に応じた静電力が発生し、これら静電力により鏡面部１１が例えば図３（ｂ）に示す状態となるように撓むので、可変形状鏡６の鏡面形状を所望に応じて変化させることができる。
【００２３】
ここで、第２電極１３が複数の輪帯状電極に分割されていない場合（言い換えれば第２電極１３が鏡面部１１の全域に対応する円形電極である場合）と、本実施形態のように第２電極１３が複数の輪帯状電極１３−１〜１３−３に分割されている場合とを比較しながら説明する。第２電極１３が円形電極である場合には、第２電極１３および第１電極１２間に電圧を印加すると、印加電圧に応じた静電力によって鏡面部１１が第２電極１３側に引き寄せられるため、印加電圧に応じた曲率の凹面鏡になる。一方、本実施形態のように第２電極１３が複数の輪帯状電極１３−１〜１３−３に分割されている場合には、輪帯状電極１３−１〜１３−３のそれぞれに個別に電圧を印加したときに可変形状鏡６の鏡面部１１は同心円の中心を原点として回転対称に変位するので、可変形状鏡６の鏡面部１１の各輪帯状電極に対応する部分の曲率を個別に制御することができ、従来技術では実現できない「各輪帯状電極に印加する電圧に依存した高次の多項式で近似し得る複雑な形状の鏡面」を実現することができる。
【００２４】
上記のように可変形状鏡６の鏡面を高次の多項式で近似し得る複雑な形状に制御した場合、可変形状鏡６に入射した光ビームの反射光の波面分布を同心円状に制御することができるので、光ディスク８の基板（カバー層）の厚さが変化したときに発生する波面収差がキャンセルされるように可変形状鏡６で反射される光ビームの波面を変化させることにより、実際に光ディスク８に光ビームが入射したときの波面収差を最小にすることが可能になり、光ディスク８の基板（カバー層）の厚さの変化に起因する波面収差を補正することができる。
【００２５】
次に、本実施形態の情報記録再生装置における波面収差の補正の原理を説明する。本願発明者は、光ディスク８の基板（カバー層）の厚さが変化したときの波面収差の収差量と基板（カバー層）厚さとの関係が例えば図４（ａ）〜（ｄ）に示すようになることをシミュレーションによって確認した。すなわち、図４（ａ）はパラメータの次数が２次の多項式で近似し得る鏡面の場合を示しており、図４（ｂ）はパラメータの次数が４次の多項式で近似し得る鏡面の場合を示ておりし、図４（ｃ）はパラメータの最大次数が６次の多項式で近似し得る鏡面の場合を示しており、図４（ｄ）はパラメータの最大次数が１０次の多項式で近似し得る鏡面の場合を示しており、各図において丸印を付けた曲線は軸上（チルト無し）の場合を示しており、四角印を付けた曲線はチルト角＝０．３度の場合を示しており、三角印を付けた曲線はチルト角＝０．５度の場合を示している。これら図４（ａ）〜（ｄ）の各曲線を比較すると、鏡面を近似する多項式のパラメータの最大次数が高くなればなるほど、基板厚さ＝１００μｍを中心として変化する収差量が全体的に０に収束していき、収差が小さくなると、結論付けることができる。
【００２６】
本実施形態では、上記結論に基づき光ディスクの基板（カバー層）の厚さの変化に起因する波面収差を補正するとともに、対物レンズの組立誤差に起因する波面収差を補正することにより、２段階の補正を行うようにしている。
すなわち、基板（カバー層）厚さの変化に起因する波面収差を補正する際には、基板厚さ＝１００μｍの光ディスクに対して最適化された往路光学系を用いて当該光ディスク８に光ビームを照射したときに発生する波面収差を図示しない収差測定手段を用いて測定し、波面収差の測定値が補正基準値未満の場合は補正を行わず、波面収差の測定値が補正基準値以上である場合は当該波面収差に応じた所定電圧を可変形状鏡６の第２電極１３の各輪帯状電極にそれぞれ印加する波面収差補正を行い、この波面収差補正により補正後の波面収差が予め設定した許容範囲内に収まるようにする。
一方、対物レンズの組立誤差に起因する波面収差を補正する際には、本実施形態の情報記録再生装置の組立工程において予め可変形状鏡６の第２電極１３の各輪帯状電極の印加電圧の最適値を求めて装置内の図示しない記憶装置に記憶しておくことにより、実際に情報記録再生装置の光ピックアップを駆動する際に常に前記印加電圧の最適値が用いられるようにする。
【００２７】
本実施形態の情報記録再生装置によれば、収差補正手段として用いた可変形状鏡６の輪帯状電極１３−１〜１３−３のそれぞれに個別に電圧を印加することにより、可変形状鏡６の鏡面部１１の各輪帯状電極に対応する部分の曲率を個別に制御して「高次の多項式で近似し得る複雑な形状の鏡面」となるような形状制御を行うから、この鏡面部１１の形状制御により高精度の波面分布制御を行って波面収差を最小にすることが可能になる。
【００２８】
図５は本発明の第２実施形態の情報記録再生装置の概略構成を示す図である。本実施形態の情報記録再生装置は、図１に示す第１実施形態の情報記録再生装置に対し、ビームスプリッタ３および対物レンズ７間の往復光学系の構成を変更したものであり、それ以外の部分は上記第１実施形態と同様に構成する。
【００２９】
すなわち、本実施形態の情報記録再生装置は、図５に示すように、ビームスプリッタ３から出射する光ビームの光路に対し４５度の角度をなすように可変形状鏡６を設置するとともに、可変形状鏡６で反射された光ビームを対物レンズ７に導く光路中に１／４波長板４を設置する構成となっている。この構成では、可変形状鏡６は、ＬＤ１からの出射ビームを対物レンズ７に導く立上げミラーを兼用している。
【００３０】
本実施形態の情報記録再生装置では、上記のように往復光学系の構成を変更したことにより、光ディスク８の基板（カバー層）の厚さが変化したときの波面収差の収差量と基板（カバー層）厚さとの関係は例えば図６に示すようになる。すなわち、図６中、丸印を付けた曲線はパラメータの次数が２次の多項式で近似し得る鏡面の場合を示しており、四角印を付けた曲線はパラメータの次数が４次の多項式で近似し得る鏡面の場合を示しており、三角印を付けた曲線はパラメータの最大次数が８次の多項式で近似し得る鏡面の場合を示しており、米印を付けた曲線はパラメータの最大次数が１０次の多項式で近似し得る鏡面の場合を示している。これら図６中の各曲線を比較すると、鏡面を近似する多項式のパラメータの最大次数が高くなればなるほど、基板厚さ＝１００μｍを中心として変化する収差量が全体的に０に収束していき、収差が小さくなると、結論付けることができる。
【００３１】
本実施形態の情報記録再生装置によれば、収差補正手段として用いた可変形状鏡６の輪帯状電極１３−１〜１３−３のそれぞれに個別に電圧を印加することにより、可変形状鏡６の鏡面部１１の各輪帯状電極に対応する部分の曲率を個別に制御して「高次の多項式で近似し得る複雑な形状の鏡面」となるような形状制御を行うから、この鏡面部１１の形状制御により高精度の波面分布制御を行って波面収差を最小にすることが可能になる。
また、その際、図５に示すように光学系を変更したことにより、ＬＤ１からの出射ビームをビームスプリッタ３、偏光ビームスプリッタ４経由で可変形状鏡６に入射させて可変形状鏡６からの反射光をビームスプリッタ４経由で対物レンズ７に導くように構成した上記第１実施形態の光学系に比べて部品点数を削減することができ、従来の光ピックアップ装置に対し光学部品点数が増加して公差の調整が困難になったり大型化したりすることもない。よって、前記光学系を収容する光ピックアップ装置を小型化しつつ所望の波面収差補正を実現することができる。
【００３２】
なお、本実施形態の情報記録再生装置では、可変形状鏡６が立上げミラーを兼用するので、可変形状鏡６に入射した円形光ビームは、直交方向に出射する際に楕円状に変形することになる。そのため、第２電極１３として用いる複数の輪帯状電極１３−１〜１３−３として同心円状の輪帯状電極を用いる代わりに、同心楕円状の輪帯状電極を用いる構成の方が好ましく、そのようにした場合、収差補正機能が向上する。
【００３３】
図７は本発明の第３実施形態の情報記録再生装置の主要部の構成を示す図である。本実施形態の情報記録再生装置は、図１に示す第１実施形態の情報記録再生装置における偏光ビームスプリッタ４、１／４波長板５、可変形状鏡６、対物レンズ７および対物レンズ７を駆動するアクチュエータを一体構造にして「対物レンズ一体化可変形状ユニット」として構成したものであり、それ以外の部分は上記第１実施形態と同様に構成する。
【００３４】
すなわち、本実施形態の情報記録再生装置の「対物レンズ一体化可変形状ユニット」は、図７に示すように、筺体１８内の図示上部から下部に向かって、可変形状鏡６、１／４波長板５、偏光ビームスプリッタ４、対物レンズ７、対物レンズ７を駆動するアクチュエータ１９を構成するフォーカス／トラッキングコイル１９ａおよびマグネット１９ｂを収容して成る。なお、筺体１８の図示左側面には、ビーム導入穴２０およびビーム導入穴２０をカバーするカバーガラス２１が設けられている。なお、図８は、この対物レンズ一体化可変形状ユニットを用いて構成した第３実施形態の情報記録再生装置の構成を示す図である。
【００３５】
ところで、図１に示した上記第１実施形態の情報記録再生装置では、サーボ制御動作時には対物レンズ７の位置がシフトするため、可変形状鏡６および対物レンズ７の相対位置が変化して波面収差補正へ影響を及ぼすおそれがある。特に、フォーカスサーボが掛かった状態ではレンズ位置が上下方向に変位するので、可変形状鏡６および対物レンズ７の相対距離が変化することから、サーボの応答に同期させて可変形状鏡６も移動させないと波面収差の補正精度が低下することになる。
本実施形態では、上記問題に着目して、上述した「対物レンズ一体化可変形状ユニット」を用いている。それにより、対物レンズ７のサーボ制御動作時に対物レンズ７および可変形状鏡６が一体的に移動して両者の距離が一定に保たれるるので、サーボ制御動作時においても所望の波面収差補正を実現することができるようになる。
【００３６】
図９は本発明の第４実施形態の情報記録再生装置の主要部の構成を示す図である。本実施形態の情報記録再生装置の可変形状鏡６の第２電極１３を構成する輪帯状電極１３−１〜１３−３は、楕円形の複数の輪帯状電極を各輪帯状電極の中心が同一方向に向かって変位するように配置して成る。なお、輪帯状電極の形状は、楕円形に限定されるものではなく、円形としてもよい。
【００３７】
ところで、図５に示した上記第２実施形態の情報記録再生装置では、可変形状鏡６が立上げミラーを兼用する構成としたため、可変形状鏡６に光ビームが垂直入射せずに所定角度（例えば４５度）で入射して反射される際にビーム形状に応じて光路差が生じることから、新たな収差が発生する可能性がある。その場合、複数の輪帯状電極を図２（ｂ）に示すように同心円状（または同心楕円状）に配置して各輪帯状電極に等方的に電圧を印可することにより等方的に波面を制御するだけでは、収差補正を最適化することができない。
【００３８】
そこで、本実施形態では、可変形状鏡６の第２電極１３の各輪帯状電極１３−１〜１３−３を図９に示すように配置して、鏡面形状を放物線状に変化させ得るようにしている。それにより、可変形状鏡６の各輪帯状電極に印加する電圧をそれぞれ調整することにより、可変形状鏡６の鏡面を複数の輪帯状部分に分割したときの各部分をそれぞれ変形させて鏡面全体として放物面状に変形させることができ、この鏡面の放物面状の形状制御により最適化した波面収差補正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の情報記録再生装置の概略構成を示す図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態の情報記録再生装置に用いる可変形状鏡の構成を示す図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態において可変形状鏡の第１電極および第２電極間に電圧を印加していないときの状態を示す図であり、（ｂ）は可変形状鏡の第１電極および第２電極の各輪帯状電極間に電圧を印加したときの状態を湿す図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、第１実施形態の情報記録再生装置において、鏡面を近似する多項式のパラメータの次数が２次、４次、６次、１０次の場合の光ディスクの基板（カバー層）の厚さが変化したときの波面収差の収差量と基板（カバー層）厚さとの関係を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態の情報記録再生装置の概略構成を示す図である。
【図６】第２実施形態の情報記録再生装置において、鏡面を近似する多項式のパラメータの次数が２次、４次、６次、１０次の場合の光ディスクの基板（カバー層）の厚さが変化したときの波面収差の収差量と基板（カバー層）厚さとの関係を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態の情報記録再生装置の主要部の構成を示す図である。
【図８】対物レンズ一体化可変形状ユニットを用いて構成した第３実施形態の情報記録再生装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態の情報記録再生装置の主要部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　レーザ光源（ＬＤ）
２　コリメータレンズ
３　ビームスプリッタ
４　偏光ビームスプリッタ
５　１／４波長板
６　可変形状鏡
７　対物レンズ
８　光ディスク（情報記録媒体）
９　集光レンズ
１０　光検出器
１１　鏡面部
１２　第１電極
１３　第２電極
１３−１〜１３−３　輪帯状電極
１４　ベース部材
１５　支持部材
１６　演算処理装置
１７−１〜１７−３　可変抵抗器
１８　筺体
１９　対物レンズ駆動アクチュエータ
１９ａ　フォーカス／トラッキングコイル
１９ｂ　マグネット
２０　ビーム導入穴
２１　カバーガラス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from an information recording medium such as an optical disk.
[0002]
[Prior art]
As one type of information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from an information recording medium such as an optical disk, an objective lens having a high aperture ratio (for example, NA = 0.85) and a blue laser diode (LD; for example, a wavelength of 405 nm) are provided. The technical development of a next-generation optical disk-compatible information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information to / from a next-generation optical disk having a recording capacity of 25 GB on one side using the same is progressing. Since such an information recording / reproducing apparatus uses an objective lens having a high aperture ratio, a thickness error (manufacturing error, etc.) of a disk substrate (cover layer) and an aberration (wavefront aberration, etc.) generated according to a tilt are large. Therefore, it is necessary to correct the aberration. For this reason, there are many aberration correction technologies that provide aberration correction means in a forward beam optical path for guiding an output beam from a laser light source to an information recording medium via an objective lens and a return beam optical path for guiding a reflected beam from the information recording medium to a photodetector. Proposed.
[0003]
For example, an information recording / reproducing apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-269611 is configured as a large-capacity optical disc recording / reproducing apparatus for video, and uses a multilayer optical disc corresponding to a phase change recording method as an information recording medium. A liquid crystal panel is provided as an aberration correcting means in an optical path for guiding a beam emitted from a laser light source to an objective lens in order to correct aberration caused by a change in the thickness of a substrate (cover layer) of an optical disk by a liquid crystal element. By variably controlling the driving voltage applied between the electrodes of the liquid crystal panel, the alignment direction of the liquid crystal molecules is deviated in accordance with the electric field generated by the driving voltage. The refractive index distribution in the cross section can be varied as desired. By the variable control of the drive voltage of the liquid crystal panel, it is possible to correct the aberration (wavefront aberration) generated when the thickness of the substrate (cover layer) of the multilayer optical disc changes.
[0004]
In the optical pickup device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-39122, a deformable mirror is provided as aberration correction means in an optical path of a focus servo optical system that moves an objective lens by an electromagnetic actuator. This deformable mirror has a mirror body having a curved surface portion and a flange portion constituting a mirror surface, a deformable member made of a piezoelectric material adhered to the flange portion of the mirror body, and electrodes formed on both upper and lower surfaces of the deformable member. By applying a voltage between the two electrodes, the deformable member is compressed and deformed in the radial direction, and the curved surface portion of the mirror body is expanded in the curved surface direction to change the curvature of the mirror surface, thereby causing reflection on the mirror surface. It is configured to change the wavefront distribution of light.
[0005]
In addition, when information is recorded and reproduced using a multi-layered multi-layer optical disc in order to increase the recording capacity, an interlayer jump of about 20 to 30 μm is required, so that aberration correction is performed before the objective lens (closer to the light source). There is also proposed a technique in which an expander lens (zoom lens) is provided as a means so that an interlayer jump can be performed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The allowable wavefront aberration of the beam spot focused on the disk surface is as small as about 33 mλ in the case of a DVD (Digital Video Disc), which is a kind of multilayer optical disk, but the thickness of the disk substrate (cover layer) is small. Since aberrations and aberrations caused by disc tilt increase in proportion to the fourth and third powers of the numerical aperture NA, when the numerical aperture NA of the objective lens is increased, the amount of generated aberration increases rapidly. When an objective lens having a high aperture ratio of, for example, NA = 0.85 is used, a multi-layer optical disc using a thin cover layer of 0.1 mm is usually used. Although it is necessary to keep the error within 3%, it is difficult to keep the substrate thickness error within 3% when manufacturing the disk. Further, the thickness of the substrate may vary in the same disk.
[0007]
In order to solve the above-mentioned problem of the occurrence of aberration, a conventional technique using a liquid crystal panel, an expander lens, or a deformable mirror as the above-described aberration correcting means has been proposed. There is a problem that the response speed is slow, and when an expander lens is used as the aberration correction unit, there is a problem that the optical pickup device becomes too large. On the other hand, when a deformable mirror is used as the aberration correcting means, the response speed is faster than that of the liquid crystal panel, and the optical pickup device is not so large as that of the expander lens. A structure is employed in which the curvature of the deformable mirror is controlled by applying a voltage between the electrodes formed on the upper and lower surfaces of the bonded piezoelectric material and compressively deforming the deformed member in the radial direction. Therefore, the shape control of the mirror surface of the deformable mirror can only change the curvature, and it is necessary to perform complicated shape control that deforms each part when the mirror surface of the deformable mirror is divided into multiple parts Therefore, highly accurate wavefront distribution control cannot be performed.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an information recording / reproducing apparatus capable of performing highly accurate wavefront distribution control.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first invention according to claim 1 guides an outgoing beam from a laser light source to an information recording medium via a beam splitter, an aberration correcting unit, and an objective lens, and transmits the beam from the information recording medium. In an information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from an information recording medium by guiding a return beam to a photodetector via the objective lens, aberration correction means, beam splitter and condenser lens, the aberration correction means Using a deformable mirror including a mirror surface portion, a first electrode provided in the entire area of the mirror surface portion, and a second electrode including a plurality of annular electrodes provided to face the first electrode; The voltage applied to each of the annular electrodes of the deformable mirror is individually adjusted to variably control the mirror surface shape to minimize wavefront aberration.
[0010]
In the first invention, as a aberration correcting means provided on a reciprocating optical path for guiding a beam emitted from a laser light source to an information recording medium and guiding a return beam from the information recording medium to a photodetector, Is used, and a ring-shaped electrode including a plurality of ring-shaped electrodes provided so as to face the first electrode is used. By adjusting the voltages applied to the mirrors, it is possible to perform complicated shape control such that each of the deformed mirrors is deformed when the mirror surface is divided into a plurality of annular portions. With the shape control described above, the wavefront aberration can be minimized by performing high-accuracy wavefront distribution control.
[0011]
A second aspect of the present invention is characterized in that the deformable mirror also serves as a rising mirror for guiding a beam emitted from a laser light source to an objective lens.
[0012]
In the second invention, since the deformable mirror also serves as a rising mirror for guiding the output beam from the laser light source to the objective lens, the output beam from the laser light source is perpendicularly incident on the deformable mirror via the beam splitter, and the beam is split. The number of components can be reduced as compared with an optical system configured to guide the reflected light from the deformable mirror to the objective lens via the beam splitter. Wavefront aberration correction can be realized.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, the deformable mirror has an integral structure with the objective lens and an actuator for driving the objective lens.
[0014]
In the third aspect, the deformable mirror has an integral structure with the objective lens and an actuator for driving the objective lens. Therefore, the objective lens and the deformable mirror are integrated during the servo control operation of the objective lens. And the distance between them is kept constant, so that a desired wavefront aberration correction can be realized even during the servo control operation.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, the second electrode is configured by arranging a plurality of circular or elliptical annular electrodes so that the center of each annular electrode is displaced in the same direction. Features.
[0016]
In the second aspect of the present invention, since the deformable mirror also serves as a rising mirror for guiding an output beam from the laser light source to the objective lens, the light beam does not enter the deformable mirror at a predetermined angle without being vertically incident on the deformable mirror. Since an optical path difference occurs depending on the beam shape when the light is incident and reflected at (for example, 45 degrees), new aberrations may occur. On the other hand, in the fourth aspect, the second electrode is formed by arranging a plurality of circular or elliptical annular electrodes so that the center of each annular electrode is displaced in the same direction. By adjusting the voltage applied to each of the annular electrodes of the mirror, the mirror surface of the deformable mirror is divided into a plurality of annular portions. Optimum wavefront aberration correction can be realized by controlling the parabolic shape of the mirror surface.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an information recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the information recording / reproducing apparatus according to the present embodiment includes a laser light source (LD) 1, a collimator lens 2, a beam splitter 3, a polarizing beam splitter 4, a quarter-wave plate 5, a deformable mirror 6, An objective lens 7 having an aperture ratio (for example, NA = 0.85), an optical disk (for example, a next-generation optical disk having a recording capacity of 25 GB on one side) 8, a condenser lens 9, a photodetector 10, and a deformable mirror control circuit to be described later. It comprises. In the present embodiment, a deformable mirror 6 is provided as an aberration correcting means in a reciprocating optical path for guiding an output beam from the LD 1 to the optical disk 8 and guiding a return beam from the optical disk 8 to the photodetector 10.
[0018]
In the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment, the P-polarized light beam emitted from the LD 1 is converted into parallel light by the collimator lens 2 and then enters the beam splitter 3. The P-polarized light beam transmitted through the beam splitter 3 enters the polarization beam splitter 4, is reflected there, is bent by 90 degrees, passes through the quarter-wave plate 5, and then enters the deformable mirror 6. . The P-polarized light beam reflected by the deformable mirror 6 becomes an S-polarized light beam when passing through the quarter-wave plate 5 again, passes through the polarizing beam splitter 4, passes through the objective lens 7, and passes through the objective lens 7. Image on the information recording surface.
[0019]
The S-polarized light beam reflected on the information recording surface of the optical disk 8 passes through the polarizing beam splitter 4 via the objective lens 7, passes through the quarter-wave plate 4, and enters the deformable mirror 6. The S-polarized light beam reflected by the deformable mirror 6 becomes a P-polarized light beam when passing through the quarter-wave plate 5 again, so that it is reflected by the polarizing beam splitter 4 and bent by 90 degrees. The light enters the beam splitter 3. The light beam reflected by the beam splitter 3 is turned by 90 degrees, passes through the condenser lens 9 and enters the photodetector 10. Based on the detection signal from the photodetector 8, a focus servo signal is generated by an optical system (not shown) constituting a focus detection method such as an astigmatism method, a beam size method, and a knife edge method, and an RF signal is read out. It is.
[0020]
Next, the deformable mirror 6 used in the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 2A, the deformable mirror 6 includes a mirror 11, a first electrode 12 provided over the entire area of the mirror 11, and a plurality of mirrors provided to face the first electrode 12. A second electrode 13 composed of (three in the illustrated example) annular electrodes 13-1 to 13-3, a base member 14 to which the annular electrodes 13-1 to 13-3 are coupled, a first electrode 12 and And a support member 15 for supporting the second electrodes 13 at the intervals shown in the figure and forming an air layer between them. The number of annular electrodes of the second electrode 13 may be determined as desired so as to increase as the accuracy required for wavefront control by the deformable mirror 6 increases. The mirror 11 is made of, for example, polyimide, the first electrode 12 and the second electrode 13 are made of, for example, a conductive metal, and the first electrode 12 is In the case where the support member 15 is also used, the support member 15 is made of a material having a high reflectance in the wavelength band to be used, and the support member 15 is made of, for example, Si.
[0021]
The ring-shaped electrodes 13-1 to 13-3 are concentrically arranged on the base member 14 with an interval shown in FIG. 2B, which is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. I have. Note that the first electrode 12 is connected to the ground side of the arithmetic processing device 16, and the annular electrodes 13-1 to 13-3 are connected to one ends of the variable resistors 17-1 to 17-3, respectively. The other ends of the variable resistors 17-1 to 17-3 are connected to the voltage supply side of the processing unit 16, and the processing unit 16 and the variable resistors 17-1 to 17-3 are mirror surfaces of the deformable mirror 6. Of the variable shape mirror control circuit for controlling the shape of the mirror. The voltage applied to each annular electrode depends on the thickness of the second electrode 13, but is, for example, several volts to several hundred volts.
[0022]
Next, the operation of the deformable mirror 6 used in the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment will be described.
A description will be given based on FIG.
When no voltage is applied between the second electrode 13 (ring-shaped electrodes 13-1 to 13-3) and the first electrode 12 of the deformable mirror 6, the mirror surface portion 11 does not deform, so that FIG. It has a flat mirror surface as shown in FIG. In this state, when a voltage is individually applied to each of the annular electrodes 13-1 to 13-3 of the deformable mirror 6 from the voltage supply side of the arithmetic processing device 16 via the variable resistors 17-1 to 17-3. Since an electrostatic force corresponding to the applied voltage is generated between each annular electrode and the first electrode 12, and the electrostatic force bends the mirror surface portion 11 into the state shown in FIG. 3B, for example. The mirror shape of the deformable mirror 6 can be changed as desired.
[0023]
Here, the case where the second electrode 13 is not divided into a plurality of annular electrodes (in other words, the case where the second electrode 13 is a circular electrode corresponding to the entire area of the mirror surface portion 11) and the case where the second electrode 13 is the same as in the present embodiment. A description will be given in comparison with a case where the two electrodes 13 are divided into a plurality of annular electrodes 13-1 to 13-3. When a voltage is applied between the second electrode 13 and the first electrode 12 when the second electrode 13 is a circular electrode, the mirror surface portion 11 is attracted toward the second electrode 13 by an electrostatic force according to the applied voltage. , A concave mirror having a curvature according to the applied voltage. On the other hand, when the second electrode 13 is divided into a plurality of annular electrodes 13-1 to 13-3 as in the present embodiment, the voltage is individually applied to each of the annular electrodes 13-1 to 13-3. Is applied, the mirror surface portion 11 of the deformable mirror 6 is rotationally symmetrically displaced from the center of the concentric circle as the origin, so that the curvature of the portion of the mirror surface portion 11 of the deformable mirror 6 corresponding to each annular electrode is individually controlled. It is possible to realize a “mirror surface of a complicated shape that can be approximated by a higher-order polynomial depending on the voltage applied to each annular electrode”, which cannot be realized by the conventional technology.
[0024]
When the mirror surface of the deformable mirror 6 is controlled to a complicated shape that can be approximated by a higher-order polynomial as described above, it is possible to control the wavefront distribution of the reflected light of the light beam incident on the deformable mirror 6 concentrically. By changing the wavefront of the light beam reflected by the deformable mirror 6 so as to cancel the wavefront aberration generated when the thickness of the substrate (cover layer) of the optical disk 8 changes, the optical disk 8 is actually changed. Wavefront aberration when a light beam is incident on the optical disk 8 can be minimized, and wavefront aberration caused by a change in the thickness of the substrate (cover layer) of the optical disk 8 can be corrected.
[0025]
Next, the principle of correction of wavefront aberration in the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment will be described. The inventor of the present application has determined that the relationship between the amount of wavefront aberration and the thickness of the substrate (cover layer) when the thickness of the substrate (cover layer) of the optical disk 8 changes is, for example, as shown in FIGS. Was confirmed by simulation. That is, FIG. 4A shows a case of a mirror surface whose parameter order can be approximated by a second-order polynomial, and FIG. 4B shows a case of a mirror surface whose parameter order can be approximated by a fourth-order polynomial. FIG. 4 (c) shows a case of a mirror surface in which the maximum order of the parameter can be approximated by a polynomial of degree 6, and FIG. 4 (d) shows the case of a mirror surface in which the maximum degree of the parameter is approximated by a polynomial of degree 10. In the figures, the circled curves show the case on the axis (no tilt), and the square curves show the case where the tilt angle is 0.3 degrees. The curve with a triangle indicates the case where the tilt angle is 0.5 degrees. Comparing the curves of FIGS. 4A to 4D, the higher the maximum order of the parameters of the polynomial approximating the mirror surface, the smaller the aberration amount that changes around the substrate thickness = 100 μm as a whole. It can be concluded that the aberrations become smaller.
[0026]
In the present embodiment, the wavefront aberration caused by the change in the thickness of the substrate (cover layer) of the optical disk is corrected based on the above conclusion, and the wavefront aberration caused by the assembly error of the objective lens is corrected. Correction is performed.
That is, when correcting the wavefront aberration caused by the change in the thickness of the substrate (cover layer), a light beam is applied to the optical disk 8 by using a forward optical system optimized for an optical disk having a substrate thickness of 100 μm. The wavefront aberration generated upon irradiation is measured by using an aberration measuring unit (not shown). When the measured value of the wavefront aberration is less than the correction reference value, no correction is performed, and the measured value of the wavefront aberration is equal to or larger than the correction reference value. In this case, the wavefront aberration is corrected by applying a predetermined voltage corresponding to the wavefront aberration to each of the annular electrodes of the second electrode 13 of the deformable mirror 6, and the corrected wavefront aberration is set in advance by the wavefront aberration correction. Try to stay within the range.
On the other hand, when correcting the wavefront aberration caused by the assembling error of the objective lens, in the assembling process of the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment, the voltage applied to each annular electrode of the second electrode 13 of the deformable mirror 6 is previously determined. By obtaining the optimum value and storing it in a storage device (not shown) in the apparatus, the optimum value of the applied voltage is always used when actually driving the optical pickup of the information recording / reproducing apparatus.
[0027]
According to the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment, by individually applying a voltage to each of the annular electrodes 13-1 to 13-3 of the deformable mirror 6 used as the aberration correcting means, Since the curvature of a portion corresponding to each annular electrode of the mirror surface portion 11 is individually controlled to perform shape control such that a “mirror surface having a complicated shape that can be approximated by a higher-order polynomial” is performed, The shape control enables highly accurate wavefront distribution control to minimize wavefront aberration.
[0028]
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an information recording / reproducing apparatus according to the second embodiment of the present invention. The information recording / reproducing apparatus of the present embodiment differs from the information recording / reproducing apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1 in that the configuration of the reciprocating optical system between the beam splitter 3 and the objective lens 7 is changed. The parts are configured in the same manner as in the first embodiment.
[0029]
That is, as shown in FIG. 5, the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment installs the deformable mirror 6 so as to form an angle of 45 degrees with respect to the optical path of the light beam emitted from the beam splitter 3, and The 波長 wavelength plate 4 is provided in an optical path for guiding the light beam reflected by the mirror 6 to the objective lens 7. In this configuration, the deformable mirror 6 also serves as a rising mirror that guides the beam emitted from the LD 1 to the objective lens 7.
[0030]
In the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment, by changing the configuration of the reciprocating optical system as described above, the aberration amount of the wavefront aberration and the substrate (cover) when the thickness of the substrate (cover layer) of the optical disk 8 changes. FIG. 6 shows the relationship with the layer thickness. That is, in FIG. 6, the curve with a circle indicates a mirror surface whose parameter order can be approximated by a second-order polynomial, and the curve with a square mark can be approximated by a fourth-order polynomial. The curve with a triangle indicates the case where the maximum order of the parameter can be approximated by an 8th-order polynomial, and the curve with the US mark indicates the case where the maximum order of the parameter is The case of a mirror surface that can be approximated by a tenth-order polynomial is shown. Comparing the curves in FIG. 6, the higher the maximum order of the parameters of the polynomial approximating the mirror surface, the more the amount of aberration changing around the substrate thickness = 100 μm converges to 0 overall, It can be concluded that the aberrations are smaller.
[0031]
According to the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment, by individually applying a voltage to each of the annular electrodes 13-1 to 13-3 of the deformable mirror 6 used as the aberration correcting means, Since the curvature of a portion corresponding to each annular electrode of the mirror surface portion 11 is individually controlled to perform shape control such that a “mirror surface having a complicated shape that can be approximated by a higher-order polynomial” is performed, The shape control enables highly accurate wavefront distribution control to minimize wavefront aberration.
At this time, by changing the optical system as shown in FIG. 5, the output beam from the LD 1 is made incident on the deformable mirror 6 via the beam splitter 3 and the polarization beam splitter 4 and reflected from the deformable mirror 6. The number of components can be reduced as compared with the optical system of the first embodiment configured to guide light to the objective lens 7 via the beam splitter 4, and the number of optical components increases compared to the conventional optical pickup device. There is no difficulty or difficulty in adjusting the tolerance. Therefore, desired wavefront aberration correction can be realized while reducing the size of the optical pickup device that houses the optical system.
[0032]
In the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment, since the deformable mirror 6 also serves as a rising mirror, the circular light beam incident on the deformable mirror 6 is deformed into an elliptical shape when emitted in the orthogonal direction. become. Therefore, instead of using concentric annular electrodes as the plurality of annular electrodes 13-1 to 13-3 used as the second electrode 13, a configuration using concentric elliptical annular electrodes is more preferable. In this case, the aberration correction function is improved.
[0033]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a main part of an information recording / reproducing apparatus according to a third embodiment of the present invention. The information recording / reproducing apparatus of the present embodiment drives the polarizing beam splitter 4, the quarter-wave plate 5, the deformable mirror 6, the objective lens 7, and the objective lens 7 in the information recording / reproducing apparatus of the first embodiment shown in FIG. In this case, the actuator to be used has an integral structure and is configured as an "objective lens integrated variable shape unit", and the other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.
[0034]
That is, the “objective lens integrated variable shape unit” of the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment includes a variable shape mirror 6 and a 波長 wavelength It comprises a plate 5, a polarizing beam splitter 4, an objective lens 7, and a focus / tracking coil 19a and a magnet 19b constituting an actuator 19 for driving the objective lens 7. Note that a beam introduction hole 20 and a cover glass 21 that covers the beam introduction hole 20 are provided on the left side surface of the housing 18 in the figure. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an information recording / reproducing apparatus according to a third embodiment configured using the objective lens integrated variable shape unit.
[0035]
In the information recording / reproducing apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1, since the position of the objective lens 7 shifts during the servo control operation, the relative positions of the deformable mirror 6 and the objective lens 7 change, and the wavefront aberration is changed. The correction may be affected. In particular, when the focus servo is applied, the lens position is displaced in the vertical direction, and the relative distance between the deformable mirror 6 and the objective lens 7 changes. Therefore, the deformable mirror 6 is not moved in synchronization with the servo response. Therefore, the correction accuracy of the wavefront aberration decreases.
In the present embodiment, focusing on the above problem, the above-described “objective lens integrated variable shape unit” is used. This allows the objective lens 7 and the deformable mirror 6 to move together during the servo control operation of the objective lens 7 to keep the distance therebetween constant, so that the desired wavefront aberration correction can be performed even during the servo control operation. It can be realized.
[0036]
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a main part of an information recording / reproducing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The orbicular electrodes 13-1 to 13-3 constituting the second electrode 13 of the deformable mirror 6 of the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment have a plurality of elliptical orbicular electrodes in which the center of each orbicular electrode is the same. It is arranged to be displaced in the direction. The shape of the annular electrode is not limited to an elliptical shape, but may be a circular shape.
[0037]
By the way, in the information recording / reproducing apparatus of the second embodiment shown in FIG. 5, since the deformable mirror 6 also serves as a rising mirror, the light beam does not enter the deformable mirror 6 at a predetermined angle ( When the light is incident and reflected at an angle of, for example, 45 degrees, an optical path difference occurs according to the beam shape, so that a new aberration may occur. In this case, a plurality of orbicular electrodes are arranged concentrically (or concentrically elliptical) as shown in FIG. 2 (b), and a voltage is isotropically applied to each orbicular electrode to obtain an isotropic wavefront. Alone cannot optimize the aberration correction.
[0038]
Therefore, in the present embodiment, the annular electrodes 13-1 to 13-3 of the second electrode 13 of the deformable mirror 6 are arranged as shown in FIG. 9 so that the mirror surface shape can be changed to a parabolic shape. ing. Thus, by adjusting the voltage applied to each ring-shaped electrode of the deformable mirror 6, each portion when the mirror surface of the deformable mirror 6 is divided into a plurality of ring-shaped portions is deformed to form the entire mirror surface. It can be deformed into a parabolic shape, and the optimized wavefront aberration correction can be realized by controlling the parabolic shape of the mirror surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an information recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a diagram illustrating a configuration of a deformable mirror used in the information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3A is a diagram illustrating a state in which a voltage is not applied between a first electrode and a second electrode of the deformable mirror in the first embodiment, and FIG. It is a figure which wets the state when a voltage is applied between each annular electrode of a 1st electrode and a 2nd electrode.
FIGS. 4A to 4D are optical discs in the case where the order of parameters of a polynomial approximating a mirror surface is 2, 4, 6, and 10 in the information recording / reproducing apparatus of the first embodiment, respectively. FIG. 4 is a diagram showing a relationship between the amount of aberration of wavefront aberration and the thickness of the substrate (cover layer) when the thickness of the substrate (cover layer) changes.
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of an information recording / reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an information recording / reproducing apparatus according to a second embodiment, in which the thickness of an optical disc substrate (cover layer) when the order of a parameter of a polynomial approximating a mirror surface is 2, 4, 6, or 10; FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between the amount of wavefront aberration and the thickness of a substrate (cover layer) when the wavefront aberration changes.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a main part of an information recording / reproducing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an information recording / reproducing apparatus of a third embodiment configured using an objective lens integrated variable shape unit.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a main part of an information recording / reproducing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Laser light source (LD)
2 Collimator lens
3 Beam splitter
4 Polarizing beam splitter
5 1/4 wavelength plate
6 Deformable mirror
7 Objective lens
8 Optical disk (information recording medium)
9 Condensing lens
10 Photodetector
11 Mirror surface
12 First electrode
13 Second electrode
13-1 to 13-3 annular electrode
14 Base member
15 Supporting members
16 Arithmetic processing unit
17-1 to 17-3 Variable resistor
18 Housing
19 Objective lens drive actuator
19a Focus / tracking coil
19b magnet
20 Beam introduction hole
21 Cover glass

Claims

The output beam from the laser light source is guided to the information recording medium via the beam splitter, the aberration correction means and the objective lens, and the return beam from the information recording medium is directed to the objective lens, the aberration correction means, the beam splitter and the condenser lens. In an information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from an information recording medium by guiding to a photodetector through
A variable as the aberration correcting means, comprising: a mirror portion; a first electrode provided over the entire surface of the mirror portion; and a second electrode comprising a plurality of annular electrodes provided so as to face the first electrode. An information recording / reproducing apparatus, wherein a wavefront aberration is minimized by variably controlling a mirror surface shape by adjusting a voltage applied to each annular electrode of the deformable mirror using a shape mirror.

2. The information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the deformable mirror also serves as a rising mirror for guiding an output beam from a laser light source to an objective lens.

2. The information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the deformable mirror has an integral structure with the objective lens and an actuator for driving the objective lens.

3. The information recording / reproducing apparatus according to claim 2, wherein the second electrode is formed by arranging a plurality of circular or elliptical annular electrodes so that the center of each annular electrode is displaced in the same direction. apparatus.