JP2007213755A - 光ディスク装置、光ピックアップ装置及び非点収差の抑制方法 - Google Patents

光ディスク装置、光ピックアップ装置及び非点収差の抑制方法 Download PDF

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Abstract

【課題】立ち上げプリズムを用い、かつ、球面収差の補正を動的に行う光ピックアップ装置を有する光ディスク装置において、装置の小型化を阻害することなく非点収差を抑制し、情報の記録や再生を冗長になることなく正確に行うことができる技術を提供すること。
【解決手段】立ち上げプリズム３６を用いて小型化を図った光ディスク装置１において立ち上げプリズムのビーム整形倍率を従来のように１．１から１．３程度にしたのでは、立ち上げプリズム３６に起因して非点収差が発生してしまう。そこで、立ち上げプリズム３６のビーム整形倍率βを０．９７<β<１．０３とすることで、立ち上げプリズム３６に起因する非点収差が発生しないようにしている。
【選択図】図３

Description

本発明は、光ディスクに光学的に情報の記録や再生を行うための光ディスク装置及び光ピックアップ装置、これらの装置にも適用されることがある非点収差の抑制方法に関する。
パーソナルコンピュータなどの小型化に伴い、これらの機器に用いられる光ディスク装置の小型化が求められている。これに対して、光ディスク装置に搭載される光学ピックアップ装置に三角形状の立ち上げプリズムを用いることで光学ピックアップ装置を薄型化し、光ディスク装置を小型化する技術が提唱されている（例えば特許文献１参照）。
ところで、光ディスクとしてブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ：登録商標）を記録・再生する光ディスク装置における光ピックアップ装置では、球面収差を補正するために、対物レンズに入射するレーザ光の発散角又は収束角を持たせたることが行われている。
しかしながら、光学ピックアップ装置に三角形状の立ち上げプリズムを用い、しかも対物レンズに入射するレーザ光の発散角又は収束角を持たせた場合、立ち上げプリズムのＸＹ（光軸方向をＺとする。）方向のビーム整形倍率の比が例えば１．１から１．３程度と報告されており（例えば特許文献１参照）、これでは多大な非点収差が発生する（例えば特許文献２参照）。
そこで、例えば特許文献３に記載されているように、光軸上に液晶装置などを用いて非点収差を補正することが考えられる。
特開２００４−５９０３号公報（段落［００１８］及び段落［００５２］、図３） 特開２００４−２８１０３３号公報（段落［００１４］） 特開平１１−２５９８９２号公報（段落［００１３］、図１）
上記のような特許文献３に記載された技術では部品点数が増大し、装置の小型化を阻害する要因となる。
また、ブルーレイディスクの分野においてもＤＶＤなどと同様に多層化が採用されており、その場合には球面収差の補正も動的となる。具体的には、例えば第１層と第２層とでは球面収差の補正量が異なることになる。そのような場合に、上記のような特許文献３に記載された技術を適用しても非点収差を押さえ込むことができない。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、立ち上げプリズムを用い、かつ、球面収差の補正を動的に行う光ピックアップ装置を有する光ディスク装置において、装置の小型化を阻害することなく非点収差を抑制し、情報の記録や再生を冗長になることなく正確に行うことができる技術を提供することにある。
かかる課題を解決するため本発明に係る光ディスク装置は、青色レーザ光を出射する光源と、前記出射されたレーザ光の光軸上に配置されたコリメータレンズと、前記コリメータレンズを通過したレーザ光の光軸をほぼ垂直方向に変換し、ビーム整形倍率βが０．９７<β<１．０３の範囲にある立ち上げプリズムと、前記立ち上げプリズムにより光軸が変換されたレーザ光を保護層の厚さの誤差範囲が１２．５μｍ以下の光ディスクに集光させ、開口数ＮＡが０．８５である対物レンズと、前記対物レンズに入射するレーザ光の発散角又は収束角を変化させる手段とを具備することを特徴とする。
本発明に係る光ピックアップ装置は、青色レーザ光を出射する光源と、前記出射されたレーザ光の光軸上に配置されたコリメータレンズと、前記コリメータレンズを通過したレーザ光の光軸をほぼ垂直方向に変換し、ビーム整形倍率βが０．９７<β<１．０３の範囲にある立ち上げプリズムと、前記立ち上げプリズムにより光軸が変換されたレーザ光を保護層の厚さの誤差範囲が１２．５μｍ以下の光ディスクに集光させ、開口数ＮＡが０．８５である対物レンズと、前記対物レンズに入射するレーザ光の発散角又は収束角を変化させる手段とを具備することを特徴とする。
本発明に係る非点収差の抑制方法は、光源から青色レーザ光を出射し、前記出射されたレーザ光をコリメータレンズを介してビーム整形倍率βが０．９７<β<１．０３の範囲にある立ち上げプリズムに入射させ、前記レーザ光を発散角又は収束角を変化させて前記立ち上げプリズム及び開口数ＮＡが０．８５である対物レンズを介して、保護層の厚さの誤差範囲が１２．５μｍ以下の光ディスクに集光させることを特徴とする。
本発明では、立ち上げプリズムのビーム整形倍率βを０．９７<β<１．０３の範囲としたことで、立ち上げプリズムを用い、かつ、球面収差の補正を動的に行う光ピックアップ装置を有する光ディスク装置において、装置の小型化を阻害することなく非点収差を抑制し、情報の記録や再生を冗長になることなく正確に行うことができる。
前記立ち上げプリズムは、屈折率が１．４６９、入射面と出射面とのなす角度が３６°であり、入射面及び出射面でなり残りの面と出射面とのなす角度が３６°であり、入射光と直交する面と入射面とがなす角度が２７°であることを特徴とする。
これにより、青色レーザ光に対して立ち上げプリズムをビーム整形倍率βが０．９７<β<１．０３の範囲とすることができる。
前記光源は、波長が４０５ｎｍ±１０ｎｍのレーザ光を出射することを特徴とする。
これにより、立ち上げプリズムをビーム整形倍率βが０．９７<β<１．０３の範囲とした効果がより顕著となる。
本発明の他の観点に係る光ディスク装置は、青色レーザ光を出射する光源と、前記出射されたレーザ光の光軸上に配置されたコリメータレンズと、前記コリメータレンズを通過したレーザ光の光軸をほぼ垂直方向に変換し、ビーム整形倍率βが０．９４≦β≦１．０６の範囲にある立ち上げプリズムと、前記立ち上げプリズムにより光軸が変換されたレーザ光を光ディスクに集光させる対物レンズと、前記対物レンズに入射するレーザ光の発散角又は収束角を変化させる手段とを具備することを特徴とする。
同様に、本発明の他の観点に係る光ピックアップ装置は、青色レーザ光を出射する光源と、前記出射されたレーザ光の光軸上に配置されたコリメータレンズと、前記コリメータレンズを通過したレーザ光の光軸をほぼ垂直方向に変換し、ビーム整形倍率βが０．９４≦β≦１．０６の範囲にある立ち上げプリズムと、前記立ち上げプリズムにより光軸が変換されたレーザ光を光ディスクに集光させる対物レンズと、前記対物レンズに入射するレーザ光の発散角又は収束角を変化させる手段とを具備することを特徴とする。
本発明の他の観点に係る非点収差の抑制方法は、光源から青色レーザ光を出射し、前記出射されたレーザ光をコリメータレンズを介してビーム整形倍率βが０．９４≦β≦１．０６の範囲にある立ち上げプリズムに入射させ、前記レーザ光を発散角又は収束角を変化させて前記立ち上げプリズム及び対物レンズを介して光ディスクに集光させることを特徴とする。
以上のように、本発明によれば、立ち上げプリズムのビーム整形倍率βを０．９７<β<１．０３の範囲としたので、立ち上げプリズムを用い、かつ、球面収差の補正を動的に行う光ピックアップ装置を有する光ディスク装置において、装置の小型化を阻害することなく非点収差を抑制し、情報の記録や再生を冗長になることなく正確に行うことができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る光ディスク装置１の概略斜視図である。
図１に示す光ディスク装置１は、装着された光ディスク（ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ブルーレイディスク２に対して情報の記録や再生を行う装置である。なお、光ディスク２が２層のブルーレイディスクである場合に、各保護層の厚さの誤差範囲が１２．５μｍ内となるように規定されている。
この光ディスク装置１は、例えばブルーレイディスクなどの光ディスク２が装着されるディスクテーブル３と、移動可能に設けられた移動ベース４と、移動ベース４を案内するためのガイド軸５と、光ディスク２に情報を記録したり再生したりする光ピックアップ装置６と、これらを収容する筐体７とを備えている。
ディスクテーブル３は、光ディスク２を装着するためのチャッキング機構が設けられている。これにより、ディスクテーブル３に光ディスク２を装着して例えば回転することができるように構成されている。
移動ベース４は、例えば光ディスク２の半径方向にスライド可能に設けられている。移動ベース４には、光ピックアップ装置６や後述する送りモータなどが搭載される。
ガイド軸５は、移動ベース４を光ディスク２の半径方向に案内する。
光ピックアップ装置６は、対物レンズアクチュエータ８を備え、対物レンズアクチュエータ８は、後述する対物レンズをフォーカッシング方向及びトラッキング方向に変位させて、フォーカスサーボや、トラッキングサーボ等の駆動制御を行う。
図２は図１に示した光ディスク装置１の構成を示すブロック図である。
光ディスク装置１は、図２に示すように、上記の光ピックアップ装置６の他に、スピンドルモータ９と、送りモータ１０と、システムコントローラ１１と、サーボ制御回路１２と、プリアンプ１３と、信号変復調器及びＥＣＣ（誤り訂正符号）部１４と、インターフェース１５と、Ｄ／Ａ変換器及びＡ／Ｄ変換器１６と、オーディオ・ビジュアル処理部１７と、オーディオ・ビジュアル信号入出力部１８と、レーザ制御部１９と、ディスク種別判別部２０とを備えている。
スピンドルモータ９は、光ディスク２を回転駆動するためのモータである。
送りモータ１０は、図１に示した移動ベース４を光ディスク２の半径方向に移動するためのモータである。これにより、光ピックアップ装置６が光ディスク２の半径方向に移動される
システムコントローラ１１は、この光ディスク装置１全体及び信号処理やサーボ制御などの個別制御を行うために設けられている。
サーボ制御回路１２は、プリアンプ１３から得られる信号（フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号）に基づきフォーカスサーボ信号及びトラッキングサーボ信号を生成し、これらの信号を光ピックアップ装置６及び送りモータ１０に送る。
プリアンプ１３は、光ピックアップ装置６で得られた信号からフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びＲＦ信号）を生成する。
信号変復調器及びＥＣＣ（誤り訂正符号）部１４は、ＲＦ信号を復調し、記録信号を復調すると共に、誤り訂正符号化処理を行う。例えば、記録信号にはＥＣＣを付加し、再生信号（ＲＦ信号）については誤り訂正を行う。
インターフェース１５は、外部コンピュータ２１との間で信号の遣り取り行う。
Ｄ／Ａ変換器及びＡ／Ｄ変換器１６は、再生信号をディジタル信号からアナログ信号に変換すると共に、記録信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。
オーディオ・ビジュアル処理部１７及びオーディオ・ビジュアル信号入出力部１８は、外部機器との間でオーディオ信号や映像信号の遣り取りを行う。
レーザ制御部１９は、記録や再生、光ディスク２の種別などに応じて光ピックアップ装置６に搭載された半導体レーザの出力や波長を制御する。
ディスク種別判別部２０は、装填された光ディスク２の種別、例えばＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ブルーレイディスクなどの判別を行う。
図３は図２の光ピックアップ装置６の構成を示すブロック図である。
光ピックアップ装置６は、図３に示すように、光源としての半導体レーザ３１、ビームスプリッター３２、レンズ３３、コリメータレンズ３４、コリメータレンズ駆動機構３５、立ち上げプリズム３６、１／４波長板３７、対物レンズ３８、信号検出系３９を備えている。
半導体レーザ３１は、例えば波長４０５ｎｍ±１０ｎｍの青色レーザ光を射出する青色半導体レーザである。もちろん、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷに対応するために波長７８０ｎｍのレーザ光、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷなどに対応するために波長６５０ｎｍのレーザ光を選択的に出射可能な光源を用いても構わない。
ビームスプリッター３２は、９０°偏光した戻り光を反射させて信号検出系３９に導くための光学素子である。
レンズ３３は、ビームスプリッター３２で反射した光を信号検出系３９に集光させる。
コリメータレンズ３４は、ビームスプリッター３２を通過したレーザ光をほぼ平行光とするための光学素子であるが、ここではレーザ光の発散角又は収束角を変化させるための光学素子でもある。
コリメータレンズ駆動機構３５は、コリメータレンズ３４を光軸（紙面左右方向）に沿って移動させるための機構である。コリメータレンズ３４が光軸に沿って移動することで、レーザ光の発散角又は収束角が変化する。このような移動の制御は例えばシステムコントローラ１１の制御によって行われる。
立ち上げプリズム３６は、鈍角の頂角を有する略二等辺三角形の断面を有する三角柱状の形状を有している。立ち上げプリズム３６は、アナモフィック（ａｎａｍｏｐｈｉｃ）プリズムとして機能する。すなわち、立ち上げプリズム３６をレーザ光が透過することで、レーザ光の光強度分布が略円形の光強度分布に変換される。
ここで、立ち上げプリズム３６の形状の一例を図４に示す。ここでは、屈折率が１．４６９として、入射面と出射面とのなす角度が３６°、入射面及び出射面でなり残りの面と出射面とのなす角度が３６°、入射光と直交する面と入射面とがなす角度が２７°となるように構成している。
そして、立ち上げプリズム３６は、ビーム整形倍率βが０．９７<β<１．０３の範囲とされている。これについては後述する。
対物レンズ３８は、開口数が例えば約０．８５であり、レーザ光を光ディスク２に集光する。
信号検出系３９は、入射したレーザ光の強度を検出するフォトディテクタ（ＰＤ）などの受光素子である。信号検出系３９は、光ディスク２からの反射光を信号として検出する。この信号はプリアンプ１３に送られる。信号検出系３９には、サーボ系の受光素子も含まれる。
そして、信号を光ディスク２に記録する場合には、半導体レーザ３１から射出されたレーザ光は、ビームスプリッター３２、コリメータレンズ３４、立ち上げプリズム３６、１／４波長板３７及び対物レンズ３８を介して、光ディスク２に集光される。これにより、信号が光ディスク２に記録される。
信号を光ディスク２から再生する場合には、半導体レーザ３１から射出されたレーザ光は、ビームスプリッター３２、コリメータレンズ３４、立ち上げプリズム３６、１／４波長板３７及び対物レンズ３８を介して、光ディスク２に集光される。光ディスク２からの反射光（戻り光）は、対物レンズ３８、１／４波長板３７、立ち上げプリズム３６、コリメータレンズ３４、ビームスプリッター３２及びレンズ３３を介して、信号検出系３９に集光される。これにより、信号検出系３９により信号が検出される。
・立ち上げプリズム３６のビーム整形倍率βを０．９７<β<１．０３の範囲とした理由
現在報告されているように立ち上げプリズムのビーム整形倍率βが１．１から１．３程度では、ブルーレイディスクの球面収差補正との組み合わせにおいて多大な非点収差が発生する。これは、例えば保護層（カバー）の厚み誤差による球面収差を補正する場合にプリズム内を発散光又は収束光が通過するために生じる。また２層ディスクなどの多層ディスクに対応する場合は層ごとにカバー厚みが異なるため、異なる層にアクセスする場合に対物レンズへの入射光線の発散角又は収束角を随時変化させるため、非点収差も変化してしまう。
従って、立ち上げプリズム３６のビーム整形倍率βを１．０付近とすることが好ましい。
ここで、光ディスクの保護層（カバーガラス（ここでいうガラスとはポリカーボネート、アクリル、またはその他の樹脂等も含む概念である。））の厚みの補正量に応じて、対物レンズ３８に入射する光線の発散角又は収束角は異なる。つまり球面収差のパワー量（Ｐｏｗｅｒ）が変わる。そして、このパワー量とビーム整形倍率βで非点収差が決まる。すなわち、
非点収差＝ａ×パワー量（Ｐｏｗｅｒ）ｒｍｓ×（１−β）
＝ｂ×カバーガラス厚み補正量×（１−β）
ビーム整形倍率β＝１−ｃ×非点収差／カバーガラス厚み補正量・・・（１）
となる。
但し、ここでのａ：比例係数
ｂ：比例係数
ｃ：比例係数（ｃ=１／ｂ）
ここで、カバーガラス厚み補正量をブルーレイディスクが２層つまり±１２．５μｍとし、レーザ光の波長λを４０５ｎｍとし、対物レンズ３８の開口数ＮＡを０．８５とすると、対物レンズ３８に入射する発散光又は収束光のパワー量は±１．６８λｒｍｓとなる。
対物レンズ３８に入射する発散光又は収束光のパワー量が±１．６８λｒｍｓであることは、図５の（ａ）〜（ｃ）に示すように、対物レンズ３８に平行光が入射する場合を０として、発散光が入射する場合をマイナス、収束光が入射する場合をプラスとして以下のシミュレーションを行った。つまり、図６に示すように、カバーガラスの厚みの変化が±１２．５μｍでの３次の球面収差ＳＡ３ ＷＦＥは±０．１２５λｒｍｓ（図６中ＡとＢ）となる。そして、図７に示すように、球面収差ＳＡ３ ＷＦＥ±０．１２５λｒｍｓを補正するパワー量は±１．６８λｒｍｓ（ＣとＤ）となる。
この状態において、非点収差ＡＳλｒｍｓをマレシャル評価基準０．０７λｒｍｓ以下に抑えるためにはビーム整形倍率βが、
０．９７<β<１．０３
となる。
よって、一般的には式（１）はｃ＝０．００５４となる。
なお、マレシャル評価基準（Marechal criterion）とは、理想レンズの点像の最大強度に対する、現在扱っているレンズの点像の最大強度で比率を表す。マレシャルは以下のＭＤとしてＭＤ>０．８を与えており、
ＭＤ＝（１−２π２／λ２・Ｗ）２
但し、
ＭＤ：マレシャル評価基準
λ：波長
Ｗ：波面収差のＲＭＳ値
ここで、
ＲＭＳ＝Ｗ１／２
であるから、マレシャル評価基準０．０７λｒｍｓ以下となる。
このように構成された光ディスク装置１では、例えば光ディスク２が２層のブルーレイディスクであり、対物レンズ３８の開口数が０．８５程度において各層に焦点をそれぞれ合わせようとすると、球面収差がそれぞれの場合で異なることになる。そこで、この光ディスク装置１では、コリメータレンズ３４を光軸に沿って移動させることで、立ち上げプリズムに入射するレーザ光の発散角又は収束角を変化させることによって球面収差の補正量を適応的に制御している。
しかし、このように立ち上げプリズム３６を用いて小型化を図った光ディスク装置１において立ち上げプリズムのビーム整形倍率βを従来のように１．１から１．３程度にしたのでは、立ち上げプリズム３６に起因して非点収差が発生してしまう。
そこで、この実施形態に係る光ディスク装置１では、立ち上げプリズム３６のビーム整形倍率βを
０．９７<β<１．０３
とすることで、立ち上げプリズム３６に起因する非点収差が発生しないようにしている。
よって、この実施形態に係る光ディスク装置１では、特に部品点数を増やす必要がないので、小型化を阻害するようなことなく、非点収差を抑制し、情報の記録や再生を冗長になることなく正確に行うことができるようになる。
（その他）
本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その技術思想の範囲内で様々に変形して実施することが可能であり、当然その範囲は本発明の技術的範囲に属するものである。
例えば、光ディスク装置としては、再生専用機であってもよく、また記録専用機であっても勿論本発明を適用することができる。
次に、ブルーレイディスクの「カバーガラスの厚み」について、さらに詳しく説明する。図８は、情報の記録層として２層の記録層を有するブルーレイディスク（以下、２層ブルーレイディスクという。）を示す模式図である。２層ブルーレイディスク２は、基板２１を備え、この基板２１に第１の記録層となるＬ０層が形成されている。また、Ｌ０層上に中間層２２が設けられ、この中間層２２を挟んでＬ０とは逆側に第２の記録層となるＬ１層が形成されている。そして、Ｌ１層上にカバー層２３が設けられている。上記した「カバーガラス」とは、Ｌ０に対しては「カバー層２３」＋「中間層２２」であり、Ｌ１に対しては「カバー層２３」である。また、「カバーガラスの厚み」とは、Ｌ０に対しては「カバー層２３の厚み」＋「中間層２２の厚み」であり、Ｌ１に対しては「カバー層２３の厚み」である。
この２層ブルーレイディスク２の設計値は、下記の通りである。
[１]カバー層２３の表面２３ａ（２層ブルーレイディスク２の表面）からＬ０層までの深さ：１００±５μｍ（以下、「±５μｍ」は許容誤差）
[２] カバー層２３の表面２３ａからＬ１層までの深さ：７５μｍ±５μｍ
[３] 中間層２２の厚み：２５μｍ±５μｍ
[４] ２層ブルーレイディスク２の全体の厚み：１．２ｍｍ±所定の許容誤差
上記設計値[３]より、Ｌ０層とＬ１層との間隔の設計値が２５μｍ±５μｍとなる。したがって、この値の半分が１２．５μｍとなり、これが中間層２２の厚みの中央値である。つまり、上記「カバーガラス厚み補正量」とは、当該中間層２２の厚みの中央値から見たＬ０層の距離及びＬ１層の距離であり、これが、±１２．５μｍとなる。したがって、中間層２２の中央は、カバー層２３の表面２３ａから８７．５μｍの深さに位置することになる。
上記設計値[１]、[２]の±５μｍの許容誤差を考慮すると、Ｌ０層の深さの誤差範囲が、９５〜１０５μｍであり、Ｌ１層の深さの誤差範囲が、７０〜８０μｍとなる。したがって、中間層２２の厚みの誤差の最大範囲は１０５−７０＝３５μｍとなり、最小範囲は９５−８０＝１５μｍとなる。つまり、中間層２２の厚みの最大範囲は１５〜３５μｍである。ただし、上記設計値[３]のように、中間層２２自体の厚みが２５μｍ±５μｍであるので、１つの２層ブルーレイディスク２では、中間層２２が１５μｍであったり、３５μｍであったりすることはあり得ない。しかし、一般に、光ピックアップは、複数の２層ブルーレイディスク２に対応しなければならないので、以下において、中間層２２の厚みの最大範囲１５〜３５μｍを考慮するものとする。
図９、図１０、図１１は、対物レンズ３８のＮＡがそれぞれ０．８２、０．８５、０．８８の場合について、中間層２２の厚みに応じて３次球面収差の補正のためにパワー量（Ｐｏｗｅｒ）を変化させてレーザ光を立ち上げプリズム３６に入射したときに、プリズム３６から対物レンズに向けて出射するレーザ光の非点収差の変動を０．０７λｒｍｓ以下に制限するためのビーム整形倍率βの条件をシミュレーションした結果である。
図９（ａ）は、中間層２２の厚みと３次球面収差との関係、図９（ｂ）は、対物レンズ３８に入射させるレーザ光の発散角又は収束角のパワー量（Ｐｏｗｅｒ）と３次球面収差との関係、図９（ｃ）は、中間層２２の厚みと当該パワー量との関係、図９（ｄ）は、中間層２２の厚みと、そのときの非点収差量の変動量がマレシャル評価基準０．０７λｒｍｓとなるビーム整形倍率βとの関係を示す。
なお、図９（ａ）及び図９（ｃ）では、中間層２２の厚みを±で表記しており、これは、上記中間層２２の厚みの中央値（厚みの絶対値が２５μｍ）を０とした場合を意味する。一方、図９（ｄ）では、中間層２２の厚みを絶対値で表記している。また、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、光学シミュレーションの結果であり、図９（ｃ）は、図９（ａ）及び図９（ｂ）の結果から求められたグラフであり、図９（ｄ）は、図９（ｃ）の結果から求められたグラフである。
例えば、中間層２２の厚みの絶対値の最小値である１５μｍである場合、すなわち図９（ａ）を参照して、中間層２２の厚みが±７．５μｍの場合、３次球面収差は、±０．０５９λｒｍｓ程度である。この場合、図９（ｂ）から、パワー量は±０．８８λｒｍｓ程度である。これらの結果から、図９（ｃ）に示す結果が得られる。図９（ｃ）により中間層の厚みに応じた立ち上げプリズムに入射する光のパワー成分がわかる。それにより、中間層２２の厚みに応じてプリズムから出射する光の非点収差量が変動し、その変動量がマレシャル評価基準０．０７λｒｍｓとなるビーム整形倍率として図９（ｄ）に示す結果が得られる。図９（ｄ）において、実線と破線がマレシャル評価基準０．０７λｒｍｓの非点収差となり、実線と破線に挟まれた領域はマレシャル評価基準０．０７λｒｍｓより小さい非点収差、その外側の領域はマレシャル評価基準０．０７λｒｍｓより大きい非点収差である。すなわち実線と破線は非点収差をマレシャル評価基準０．０７λｒｍｓ以下に制限するためのビーム整形倍率の上限と下限の数値をそれぞれ示している。図１２は、図９（ｄ）の結果を数値でまとめた表である。
ＮＡが０．８５の場合である図１０（ａ）〜図１０（ｄ）、及び、ＮＡが０．８８の場合である図１１（ａ）〜図１１（ｄ）についても、同様に図１２の表に示している。この図１２の結果より、ＮＡが０．８２、０．８５、０．８８の場合すべてを考慮しても、ビーム整形倍率βは、０．９４≦β≦１．０６となる。また、ＮＡに係わらず、中間層２２の厚みとβとの関係はあまり変わらない、つまりβはＮＡには強く依存しないことが分かった。
以上説明したように、本実施の形態では、０．９４≦β≦１．０６とすることで、特に部品点数を増やす必要がないので、小型化を阻害するようなことなく、非点収差を抑制することができる。
本発明の第１の実施の形態に係る光ディスク装置の概略斜視図である。 図１の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 図２の光ピックアップの構成を示すブロック図である。 立ち上げプリズムの一例を示す図である。 対物レンズと入射光との関係を示す図である。 カバー層厚と球面収差との関係を示すグラフである。 球面収差と補正するパワー量との関係を示すグラフである。 情報の記録層として２層の記録層を有する２層ブルーレイディスクを示す模式図である。 対物レンズのＮＡが０．８２である場合について、非点収差の変動を０．０７λｒｍｓ以下に制限するためのビーム整形倍率βの条件をシミュレーションした結果である。 対物レンズのＮＡが０．８５である場合について、非点収差の変動を０．０７λｒｍｓ以下に制限するためのビーム整形倍率βの条件をシミュレーションした結果である。 対物レンズのＮＡが０．８８である場合について、非点収差の変動を０．０７λｒｍｓ以下に制限するためのビーム整形倍率βの条件をシミュレーションした結果である。 図９（ｄ）、図１０（ｄ）、図１１（ｄ）の結果を数値でまとめた表である。
符号の説明
１ 光ディスク装置
２ 光ディスク
６ 光ピックアップ装置
３１ 半導体レーザ
３４ コリメータレンズ
３６ 立ち上げプリズム
３８ 対物レンズ

Claims (18)

  1. 青色レーザ光を出射する光源と、
    前記出射されたレーザ光の光軸上に配置されたコリメータレンズと、
    前記コリメータレンズを通過したレーザ光の光軸をほぼ垂直方向に変換し、ビーム整形倍率βが０．９７<β<１．０３の範囲にある立ち上げプリズムと、
    前記立ち上げプリズムにより光軸が変換されたレーザ光を保護層の厚さの誤差範囲が１２．５μｍの光ディスクに集光させ、開口数ＮＡが０．８５である対物レンズと、
    前記対物レンズに入射するレーザ光の発散角又は収束角を変化させる手段と
    を具備することを特徴とする光ディスク装置。
  2. 請求項１に記載の光ディスク装置であって、
    前記立ち上げプリズムは、屈折率が１．４６９であり、入射面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射面及び出射面でなり残りの面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射光と直交する面と入射面とがなす角度が２７°であることを特徴とする光ディスク装置。
  3. 請求項１に記載の光ディスク装置であって、
    前記光源は、波長が４０５ｎｍ±１０ｎｍのレーザ光を出射することを特徴とする光ディスク装置。
  4. 青色レーザ光を出射する光源と、
    前記出射されたレーザ光の光軸上に配置されたコリメータレンズと、
    前記コリメータレンズを通過したレーザ光の光軸をほぼ垂直方向に変換し、ビーム整形倍率βが０．９４≦β≦１．０６の範囲にある立ち上げプリズムと、
    前記立ち上げプリズムにより光軸が変換されたレーザ光を光ディスクに集光させる対物レンズと、
    前記対物レンズに入射するレーザ光の発散角又は収束角を変化させる手段と
    を具備することを特徴とする光ディスク装置。
  5. 請求項４に記載の光ディスク装置であって、
    前記立ち上げプリズムは、屈折率が１．４６９であり、入射面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射面及び出射面でなり残りの面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射光と直交する面と入射面とがなす角度が２７°であることを特徴とする光ディスク装置。
  6. 請求項４に記載の光ディスク装置であって、
    前記光源は、波長が４０５ｎｍ±１０ｎｍのレーザ光を出射することを特徴とする光ディスク装置。
  7. 青色レーザ光を出射する光源と、
    前記出射されたレーザ光の光軸上に配置されたコリメータレンズと、
    前記コリメータレンズを通過したレーザ光の光軸をほぼ垂直方向に変換し、ビーム整形倍率βが０．９７<β<１．０３の範囲にある立ち上げプリズムと、
    前記立ち上げプリズムにより光軸が変換されたレーザ光を保護層の厚さの誤差範囲が１２．５μｍの光ディスクに集光させ、開口数ＮＡが０．８５である対物レンズと、
    前記対物レンズに入射するレーザ光の発散角又は収束角を変化させる手段と
    を具備することを特徴とする光ピックアップ装置。
  8. 請求項７に記載の光ピックアップ装置であって、
    前記立ち上げプリズムは、屈折率が１．４６９であり、入射面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射面及び出射面でなり残りの面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射光と直交する面と入射面とがなす角度が２７°であることを特徴とする光ピックアップ装置。
  9. 請求項７に記載の光ピックアップ装置であって、
    前記光源は、波長が４０５ｎｍ±１０ｎｍのレーザ光を出射することを特徴とする光ピックアップ装置。
  10. 青色レーザ光を出射する光源と、
    前記出射されたレーザ光の光軸上に配置されたコリメータレンズと、
    前記コリメータレンズを通過したレーザ光の光軸をほぼ垂直方向に変換し、ビーム整形倍率βが０．９４≦β≦１．０６の範囲にある立ち上げプリズムと、
    前記立ち上げプリズムにより光軸が変換されたレーザ光を光ディスクに集光させる対物レンズと、
    前記対物レンズに入射するレーザ光の発散角又は収束角を変化させる手段と
    を具備することを特徴とする光ピックアップ装置。
  11. 請求項１０に記載の光ピックアップ装置であって、
    前記立ち上げプリズムは、屈折率が１．４６９であり、入射面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射面及び出射面でなり残りの面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射光と直交する面と入射面とがなす角度が２７°であることを特徴とする光ピックアップ装置。
  12. 請求項１０に記載の光ピックアップ装置であって、
    前記光源は、波長が４０５ｎｍ±１０ｎｍのレーザ光を出射することを特徴とする光ピックアップ装置。
  13. 光源から青色レーザ光を出射し、
    前記出射されたレーザ光をコリメータレンズを介してビーム整形倍率βが０．９７<β<１．０３の範囲にある立ち上げプリズムに入射させ、
    前記レーザ光を発散角又は収束角を変化させて前記立ち上げプリズム及び開口数ＮＡが０．８５である対物レンズを介して、保護層の厚さの誤差範囲が１２．５μｍの光ディスクに集光させる
    ことを特徴とする非点収差の抑制方法。
  14. 請求項１３に記載の非点収差の抑制方法であって、
    前記立ち上げプリズムは、屈折率が１．４６９であり、入射面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射面及び出射面でなり残りの面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射光と直交する面と入射面とがなす角度が２７°であることを特徴とする非点収差の抑制方法。
  15. 請求項１３に記載の非点収差の抑制方法であって、
    前記光源は、波長が４０５ｎｍ±１０ｎｍのレーザ光を出射することを特徴とする非点収差の抑制方法。
  16. 光源から青色レーザ光を出射し、
    前記出射されたレーザ光をコリメータレンズを介してビーム整形倍率βが０．９４≦β≦１．０６の範囲にある立ち上げプリズムに入射させ、
    前記レーザ光を発散角又は収束角を変化させて前記立ち上げプリズム及び対物レンズを介して光ディスクに集光させる
    ことを特徴とする非点収差の抑制方法。
  17. 請求項１６に記載の非点収差の抑制方法であって、
    前記立ち上げプリズムは、屈折率が１．４６９であり、入射面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射面及び出射面でなり残りの面と出射面とがなす角度が３６°であり、入射光と直交する面と入射面とがなす角度が２７°であることを特徴とする非点収差の抑制方法。
  18. 請求項１６に記載の非点収差の抑制方法であって、
    前記光源は、波長が４０５ｎｍ±１０ｎｍのレーザ光を出射することを特徴とする非点収差の抑制方法。
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