JP2007293963A - Optical information recording and reproducing device - Google Patents

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Haruhiko Horiguchi
春彦 堀口
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Canon Inc
キヤノン株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical information recording and reproducing device which can make both the correct focusing on a two-layered optical disk and correction of the spherical aberration by utilizing focusing error signals and also make quick and stabilized jumps between the layers. <P>SOLUTION: This device has an objective lens 10 to converge the light flux from the laser light source, and an SIL11 arranged between the objective lens 10 and the optical recording mediums 12, and converges the light flux from the laser light source into an light spot on one of the recording layers of the optical recording medium 12 by using the objective lens 10 and the SIL11. It has a focusing optical system to form a light spot on one of the recording layers of the optical recording medium 12 based on the focusing error signals, and a spherical aberration correction mechanism to correct the spherical aberration in the state focusing on one of the recording layers of the recording medium. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ディスク装置などの光情報記録再生装置に関し、特に、Solid Immersion Lens(以下SILと省略する)を用いて、2層以上の光ディスクの情報記録層に記録再生を行う近接場記録用光情報記録再生装置に関するものである。   The present invention relates to an optical information recording / reproducing apparatus such as an optical disk apparatus, and more particularly to a near-field recording light that performs recording / reproduction on an information recording layer of two or more optical disks using Solid Immersion Lens (hereinafter abbreviated as SIL). The present invention relates to an information recording / reproducing apparatus.
光ディスクの記録密度を向上させるためには、記録再生に用いる光の波長を短くし、対物レンズの開口数(NA)を大きくして、光ディスク記録面上の光スポット径を小さくすることが求められる。従来より、対物レンズの先玉を記録面上に記録波長の数分の1(例えば、1/2)以下に近接させて、いわゆるSILを構成し、NAを空気中においても1以上とする試みがなされて来た。   In order to improve the recording density of the optical disc, it is required to shorten the wavelength of light used for recording and reproduction, increase the numerical aperture (NA) of the objective lens, and reduce the light spot diameter on the optical disc recording surface. . Conventionally, a so-called SIL is formed by bringing the tip of the objective lens close to a fraction of the recording wavelength (for example, 1/2) or less on the recording surface, and the NA is set to 1 or more even in the air. Has been made.
例えば、それらは、下記非特許文献1、または、非特許文献2などに詳しい。   For example, they are detailed in the following Non-Patent Document 1 or Non-Patent Document 2.
図8から図12を用いて、従来の技術について説明する。図8を用いて、非特許文献1に示された従来例の近接場記録用の光ピックアップの構成について説明する。波長405nmの半導体レーザ1から出射された光束は、コリメータレンズ2で平行光束とされ、ビーム整形プリズム3に入射して等方的な光量分布とされる。非偏光ビームスプリッタ(NBS)4を経て、偏光ビームスプリッタ(PBS)7を透過した光束は、1/4波長板(QWP)8を通過し、直線偏光から円偏光に変換される。なお、非偏光ビームスプリッタ(NBS)4で反射された光束を受光し、半導体レーザ1の出射パワーを制御するための光検出器(LPC−PD)6が設けられている。   A conventional technique will be described with reference to FIGS. The configuration of a conventional near-field recording optical pickup shown in Non-Patent Document 1 will be described with reference to FIG. A light beam emitted from the semiconductor laser 1 having a wavelength of 405 nm is converted into a parallel light beam by the collimator lens 2 and is incident on the beam shaping prism 3 to form an isotropic light amount distribution. The light beam that has passed through the non-polarizing beam splitter (NBS) 4 and transmitted through the polarizing beam splitter (PBS) 7 passes through the quarter-wave plate (QWP) 8 and is converted from linearly polarized light into circularly polarized light. Note that a photodetector (LPC-PD) 6 for receiving the light beam reflected by the non-polarizing beam splitter (NBS) 4 and controlling the emission power of the semiconductor laser 1 is provided.
1/4波長板を透過した光束は、エキスパンダレンズ9に入射する。エキスパンダレンズ9は、後述する対物レンズやSILで発生する球面収差を補正するためのレンズで、球面収差に応じて2枚のレンズ間隔を制御可能なように構成されている。エキスパンダレンズ9からの光束は、対物レンズの後玉レンズ10に入射する。対物レンズは後玉レンズ10とSIL(先玉レンズ)11からなり、それらはフォーカスとトラッキング方向に2つのレンズを一体に駆動する2軸アクチュエータ(図示しない)上に実装されている。SILには、図9及び図10に説明するように2つのタイプがある。   The light beam that has passed through the quarter wavelength plate enters the expander lens 9. The expander lens 9 is a lens for correcting spherical aberration that occurs in an objective lens and SIL, which will be described later, and is configured so that the distance between the two lenses can be controlled in accordance with the spherical aberration. The light beam from the expander lens 9 enters the rear lens 10 of the objective lens. The objective lens includes a rear lens 10 and a SIL (front lens) 11, which are mounted on a biaxial actuator (not shown) that integrally drives the two lenses in the focus and tracking directions. There are two types of SIL as described in FIG. 9 and FIG.
図9は、対物レンズ後玉101により絞り込まれた光束を半球レンズのSIL102−aの底面に集光するものである。この場合、周知のように、半球レンズの屈折率をN、対物レンズ後玉101の開口数をNAとすると、光ディスク14の記録面上では実効開口数N×NA(=NAeff)相当の光スポットが得られる。   FIG. 9 condenses the light beam focused by the objective lens rear lens 101 on the bottom surface of the hemispherical lens SIL 102-a. In this case, as is well known, if the refractive index of the hemispherical lens is N and the numerical aperture of the rear lens 101 of the objective lens is NA, a light spot equivalent to an effective numerical aperture N × NA (= NAeff) on the recording surface of the optical disk 14. Is obtained.
一方、図10は、対物レンズ後玉により絞り込まれた光束を超半球レンズのSIL102−bの底面に集光するものである。底面は超半球102−bの中心からR/Nだけ隔たった面である。この場合は、周知のように、半球レンズの屈折率をN、対物レンズ後玉101の開口数をNAとすると、光ディスク14の記録面上ではN×NA(=NAeff)相当の光スポットが得られる。 On the other hand, FIG. 10 condenses the light beam narrowed down by the rear lens of the objective lens on the bottom surface of the SIL 102-b of the super hemispheric lens. The bottom surface is a surface separated by R / N from the center of the super hemisphere 102-b. In this case, as is well known, if the refractive index of the hemispherical lens is N and the numerical aperture of the rear lens 101 of the objective lens is NA, a light spot equivalent to N 2 × NA (= NAeff) is formed on the recording surface of the optical disk 14. can get.
いずれのSILにおいても、SIL底面と光ディスク12の距離が、光源の波長405nmの数分の1以下、例えば100nm以下の近距離にある場合のみ、SIL底面からエバネッセント光として記録面に作用する。それにより、NAeffの光スポット径による記録再生が可能である。この距離を保つために後述するギャップサーボが用いられる。また、光ディスク12は記録層を2層有する2層ディスクであり、これについては、図11及び図12を用いて後で詳述する。   In any SIL, only when the distance between the bottom surface of the SIL and the optical disc 12 is a short distance of a fraction of a wavelength of 405 nm of the light source, for example, 100 nm or less, the SIL acts on the recording surface as evanescent light. As a result, recording / reproduction with a NAeff light spot diameter is possible. In order to maintain this distance, a gap servo described later is used. The optical disk 12 is a two-layer disk having two recording layers, which will be described in detail later with reference to FIGS.
図8に戻って復路の光学系について説明する。光ディスク12で反射された光束は逆回りの円偏光となり、SIL11及び対物レンズ10に入射して平行光束に再び変換される。エキスパンダレンズ9、1/4波長板8を通過し、往路とは直交する方向の直線偏光とされた光束は、PBS7で反射される。1/2波長板(HWP)13で偏光面を45°回転された光束のうちS偏光成分は、偏光ビームスプリッタ14で反射され、レンズ15を経由して光検出器1(PD1)16上に集光されて、光ディスク12上の情報であるRF出力17が再生される。   Returning to FIG. 8, the return path optical system will be described. The light beam reflected by the optical disk 12 becomes reverse circularly polarized light, enters the SIL 11 and the objective lens 10 and is converted again into a parallel light beam. The light beam that has passed through the expander lens 9 and the quarter-wave plate 8 and has been linearly polarized in the direction orthogonal to the forward path is reflected by the PBS 7. Of the light beam whose polarization plane has been rotated by 45 ° by the half-wave plate (HWP) 13, the S-polarized light component is reflected by the polarization beam splitter 14 and passes through the lens 15 onto the photodetector 1 (PD 1) 16. The light is condensed and the RF output 17 which is information on the optical disk 12 is reproduced.
1/2波長板(HWP)13で偏光面を45°回転された光束のうちP偏光成分は、偏光ビームスプリッタ14を透過し、非偏光ビームスプリッタ18で反射される。反射光は、レンズ19を経由して2分割光検出器2(PD2)20上に集光されて、トラッキングエラー21が出力される。   Of the light beam whose polarization plane has been rotated by 45 ° by the half-wave plate (HWP) 13, the P-polarized light component passes through the polarizing beam splitter 14 and is reflected by the non-polarizing beam splitter 18. The reflected light is condensed on the two-divided photodetector 2 (PD2) 20 via the lens 19 and a tracking error 21 is output.
一方、SIL11の底面で反射された光束のうち、全反射をしないNAeff<1の光束については、上記の光ディスク12からの反射光と同様に、入射と逆回りの円偏光として反射される。全反射を起こすNAeff≧1の光束については、P偏光成分とS偏光成分の間に次式で示す位相差δを生じ、円偏光からずれて楕円偏光となる。   On the other hand, among the light beams reflected by the bottom surface of the SIL 11, a light beam of NAeff <1 that does not totally reflect is reflected as circularly polarized light that is reverse to the incident, similarly to the light reflected from the optical disk 12 described above. For a light flux of NAeff ≧ 1 that causes total reflection, a phase difference δ shown by the following equation is generated between the P-polarized component and the S-polarized component, and is shifted from circularly polarized light to become elliptically polarized light.
tan(δ/2)=cosθi×√(N2×sin2θi−1)/(N×sin2θi) …(2)式
したがって、1/4波長板8を通過すると往路と同じ方向の偏光成分を含むことになる。この偏光成分は、PBS7を透過してNBS4で反射され、レンズ26を経由して光検出器3(PD3)27上に集光される。この光束の光量は、近接場領域において、SIL底面と光ディスクの距離が近づくに従い単調減少するので、ギャップエラー信号28として用いることができる。予め目標の閾値を決めておけば、ギャップサーボを行うことにより、SIL底面と光ディスクの距離を100nm以下の所望の距離に保つことができる。ギャップサーボに関しては、前述の非特許文献1の論文に詳しい。また、この光束は、光ディスク12上の記録情報による変調を受けていないので、記録情報の有無に関わらず、安定したギャップエラー信号を得ることができる。
tan (δ / 2) = cos θi × √ (N 2 × sin 2 θi−1) / (N × sin 2 θi) (2) Therefore, when the light passes through the quarter wavelength plate 8, it is polarized in the same direction as the forward path. Ingredients will be included. This polarized component passes through the PBS 7 and is reflected by the NBS 4, and is condensed on the photodetector 3 (PD 3) 27 via the lens 26. The light quantity of this light beam can be used as the gap error signal 28 because it monotonously decreases as the distance between the bottom surface of the SIL and the optical disk approaches in the near field region. If a target threshold value is determined in advance, the distance between the bottom surface of the SIL and the optical disk can be kept at a desired distance of 100 nm or less by performing gap servo. The gap servo is detailed in the paper of Non-Patent Document 1 described above. Further, since this light beam is not modulated by the recording information on the optical disc 12, a stable gap error signal can be obtained regardless of the presence or absence of the recording information.
次に、2層ディスク12の詳細と半球SILについて、図11及び図12を用いて説明する。図11、12において、2層ディスク12には、ポリカーボネート基板12−1の上に情報トラックやピットが形成されたトラックを有するL0記録層12−2が設けられている。L0記録層の上には、例えば2P(Photo Polymer)からなる3μmの一定厚みの中間層12−3を介して、同様に情報トラックやピットが形成されたトラックを有するL1記録層12−4が設けられている。さらに、L1記録層の上には、例えば2P(Photo Polymer)からなる3μmの一定厚みのカバー層12−5が設けられている。   Next, details of the two-layer disc 12 and the hemispherical SIL will be described with reference to FIGS. 11 and 12. 11 and 12, the two-layer disc 12 is provided with an L0 recording layer 12-2 having tracks on which information tracks and pits are formed on a polycarbonate substrate 12-1. On the L0 recording layer, for example, an L1 recording layer 12-4 having a track on which information tracks and pits are similarly formed via an intermediate layer 12-3 having a constant thickness of 3 μm made of 2P (Photo Polymer), for example. Is provided. Furthermore, a cover layer 12-5 having a constant thickness of 3 μm made of, for example, 2P (Photo Polymer) is provided on the L1 recording layer.
仮想的な半球SIL11の球の中心(点線で示した円の中心)は、ほぼL0記録層12−2とL1記録層12−4の中間にある。L0記録層にフォーカスを合わせる場合は、図11に示すように、対物レンズ10とSIL11の間隔はボイスコイルモータ201によってd1に調整されている。エキスパンダレンズ9で平行とされた光束は、対物レンズ10とSIL11を経て、前述の球の仮想的な中心よりも僅かだけSILから遠い位置であるL0記録層に合焦される。   The center of the sphere of the virtual hemisphere SIL11 (the center of the circle indicated by the dotted line) is approximately between the L0 recording layer 12-2 and the L1 recording layer 12-4. When focusing on the L0 recording layer, the distance between the objective lens 10 and the SIL 11 is adjusted to d1 by the voice coil motor 201 as shown in FIG. The light beam made parallel by the expander lens 9 passes through the objective lens 10 and the SIL 11, and is focused on the L0 recording layer that is slightly farther from the SIL than the virtual center of the sphere.
また、L1記録層にフォーカスを合わせる場合は、図12に示すように、対物レンズ10とSIL11の間隔はボイスコイルモータ201によってd2(d2>d1)に調整されている。この間隔の調整は、フォーカスを合わせるというだけでなく、球面収差の調整を行う役割も担っている。   When focusing on the L1 recording layer, the distance between the objective lens 10 and the SIL 11 is adjusted to d2 (d2> d1) by the voice coil motor 201 as shown in FIG. The adjustment of the interval not only adjusts the focus but also plays a role of adjusting spherical aberration.
エキスパンダレンズ9で平行とされた光束は、対物レンズ10とSIL11を経て、前述の球の仮想的な中心よりも僅かだけSILから近い位置であるL1記録層に合焦される。L0層とL1層の層間のジャンプは、ボイスコイルモータ201によって対物レンズ10とSIL11の間隔を調整して行われる。   The light beam collimated by the expander lens 9 passes through the objective lens 10 and the SIL 11, and is focused on the L1 recording layer that is slightly closer to the SIL than the virtual center of the sphere. The jump between the L0 layer and the L1 layer is performed by adjusting the distance between the objective lens 10 and the SIL 11 by the voice coil motor 201.
これらに関しては、前述の非特許文献2の論文に詳しい。   Regarding these, it is detailed in the paper of the nonpatent literature 2 mentioned above.
対物レンズ10、SIL11及び両レンズの間隔を調整するボイスコイルモータ201は、レンズホルダ202上に実装されている。レンズホルダ202は不図示の2軸アクチュエータにより、ギャップエラー信号28を用いてSILとディスク12間の距離を所定の値に保たれ、トラッキングエラー21により所望のトラックへの追従が行われる。
Japan Journal Applied Physics 誌 44巻(2005) P.3564−3567 に記載の"Near Field Recording on First−Surface Write−Once Media with a NA=1.9 Solid Immersion Lens" Optical Data Storage 2004,Proceedings of SPIE 5380巻(2004)"Near Field read−out of first−surface disk with NA=1.9 and a proposal for a cover−layer incident, dual−layer near field system"
The objective lens 10, the SIL 11, and a voice coil motor 201 that adjusts the distance between both lenses are mounted on a lens holder 202. The lens holder 202 is maintained at a predetermined value by a gap error signal 28 using a gap error signal 28 by a biaxial actuator (not shown), and the tracking error 21 follows the desired track.
Japan Journal Applied Physics, vol. 44 (2005), pages 3564-3567, "Near Field Recording on First-Surface Write-Once Media with NAI 1S. Optical Data Storage 2004, Proceedings of SPIE 5380 (2004) "Near Field read-out of first-surface disk with NA-1.9 and a proposal for a coer
しかし、従来例の半球SIL11と2層光ディスク12を用いた近接場記録用光情報記録再生装置には、以下のような問題点があった。従来例では、ギャップエラー信号28を用いてSILとディスク12間の距離を所定の値に保つだけでフォーカスエラー信号検出を行っていない。このため、L0層またはL1層に正確にフォーカスを合わせるためには、トラッキングエラー信号やRF信号の振幅、変調度などの再生信号品位を常に監視する必要があった。そのため、層間ジャンプを行う際に、迅速なフォーカスジャンプが困難になる等の問題があった。   However, the optical information recording / reproducing apparatus for near-field recording using the conventional hemispherical SIL 11 and the two-layer optical disk 12 has the following problems. In the conventional example, the gap error signal 28 is used to keep the distance between the SIL and the disk 12 at a predetermined value and no focus error signal is detected. For this reason, in order to accurately focus on the L0 layer or the L1 layer, it is necessary to constantly monitor the reproduction signal quality such as the tracking error signal, the amplitude of the RF signal, and the modulation degree. For this reason, when performing an interlayer jump, there is a problem that it is difficult to perform a quick focus jump.
また、フォーカス調整や球面収差の調整のために、対物レンズ10とSIL11の間隔を変化させていたが、この間隔は高精度で制御しなければならないため、制御が困難である等の問題があった。   In addition, the distance between the objective lens 10 and the SIL 11 has been changed for focus adjustment and spherical aberration adjustment. However, since this distance must be controlled with high accuracy, there are problems such as difficulty in control. It was.
本発明の目的は、フォーカスエラー信号を使用し、2層光ディスクに正確にフォーカスを合わせることができ、同時に球面収差の補正も行い、迅速、かつ安定な層間ジャンプ動作が可能な光情報記録再生装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical information recording / reproducing apparatus that uses a focus error signal and can accurately focus on a two-layer optical disc, and at the same time, corrects spherical aberration and enables quick and stable interlayer jump operation. Is to provide.
上記課題を解決するために、本発明の光情報記録再生装置は、レーザ光源からの光束を集光する対物レンズと、前記対物レンズと光記録媒体の間に配置されたSILとを有し、前記対物レンズと前記SILにより前記レーザ光源からの光束を前記光記録媒体の複数の記録層の一つに光スポットとして集光することにより情報の記録又は再生を行う光情報記録再生装置において、
前記光記録媒体の複数の記録層のうちの1つに、フォーカスエラー信号に基づいて前記光スポットのフォーカスを合わせを行うフォーカス光学系と、前記記録媒体の複数の記録層のうちの1つにフォーカスが合った状態で、球面収差の補正を行う球面収差補正機構とを具備することを特徴とする。
In order to solve the above problems, an optical information recording / reproducing apparatus of the present invention includes an objective lens that collects a light beam from a laser light source, and a SIL disposed between the objective lens and the optical recording medium, In an optical information recording / reproducing apparatus that records or reproduces information by condensing a light beam from the laser light source as one light spot on one of a plurality of recording layers of the optical recording medium by the objective lens and the SIL.
A focusing optical system for focusing the light spot on one of a plurality of recording layers of the optical recording medium based on a focus error signal; and one of the recording layers of the recording medium. And a spherical aberration correction mechanism that corrects spherical aberration in a focused state.
以上のように、本発明の半球SILを用いて2層以上の光ディスクの情報記録層に記録再生を行う本発明の近接場記録用光情報記録再生装置においては、L0層またはL1層に正確にフォーカスを合わせるために、フォーカスエラー信号を使用できる。そのため、層間ジャンプを行う際に、フォーカスエラー信号を基にフォーカス合わせが行え、同時に球面収差の補正も行うため、迅速、かつ安定な層間ジャンプ動作が可能となる。   As described above, in the optical information recording / reproducing apparatus for near-field recording according to the present invention that performs recording / reproduction on the information recording layer of two or more optical disks using the hemispherical SIL of the present invention, the L0 layer or the L1 layer is accurately set. A focus error signal can be used to focus. Therefore, when performing the interlayer jump, focusing can be performed based on the focus error signal, and the spherical aberration is also corrected at the same time, so that a quick and stable interlayer jump operation is possible.
次に、発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1から図6を用いて本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本発明の近接場記録用光情報記録再生装置の構成について説明したものである。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 illustrates the configuration of an optical information recording / reproducing apparatus for near-field recording according to the present invention.
レーザ光源である波長405nmの半導体レーザ1から出射された光束は、コリメータレンズ2で平行光束とされ、ビーム整形プリズム3に入射して等方的な光量分布とされる。非偏光ビームスプリッタ(NBS)4を経て、偏光ビームスプリッタ(PBS)7を透過した光束は、エキスパンダレンズ9に入射する。なお、非偏光ビームスプリッタ(NBS)4で反射された光束を受光し、半導体レーザ1の出射パワーを制御するための光検出器(LPC−PD)6を設けられている。   A light beam emitted from the semiconductor laser 1 having a wavelength of 405 nm, which is a laser light source, is converted into a parallel light beam by the collimator lens 2 and is incident on the beam shaping prism 3 to form an isotropic light amount distribution. The light beam that has passed through the polarization beam splitter (PBS) 7 through the non-polarization beam splitter (NBS) 4 is incident on the expander lens 9. Note that a photodetector (LPC-PD) 6 for receiving the light beam reflected by the non-polarizing beam splitter (NBS) 4 and controlling the emission power of the semiconductor laser 1 is provided.
また、エキスパンダレンズ9は、後述するフォーカスエラー25に応じて2枚のレンズ間隔を制御可能なように構成されている。エキスパンダレンズからの光束は、液晶素子29、1/4波長板(QWP)8を通過し直線偏光から円偏光に変換される。なお、液晶素子29には後述するように、2層ディスク12の各合焦位置で発生する球面収差の逆位相分を発生させるように、電圧を印加する。1/4波長板を透過した光束は、対物レンズの後玉レンズ10に入射する。   Further, the expander lens 9 is configured so that the distance between the two lenses can be controlled in accordance with a focus error 25 described later. The light beam from the expander lens passes through the liquid crystal element 29 and the quarter wave plate (QWP) 8 and is converted from linearly polarized light to circularly polarized light. As will be described later, a voltage is applied to the liquid crystal element 29 so as to generate an antiphase component of spherical aberration that occurs at each in-focus position of the two-layer disc 12. The light beam that has passed through the quarter-wave plate enters the rear lens 10 of the objective lens.
対物レンズは、後玉レンズ10とSIL(先玉レンズ)11からなり、それらはフォーカスとトラッキング方向に2つのレンズを一体に駆動する2軸アクチュエータ(図示しない)上に、液晶素子29と1/4波長板8とともに実装されている。SILには、図9に説明した半球タイプのSILが用いられている。NA=0.7の対物レンズ(後玉レンズ)10にN=2の半球レンズのSIL11を組み合わせて、NAeff=1.4とした。   The objective lens includes a rear lens 10 and a SIL (front lens) 11, which are arranged on a biaxial actuator (not shown) that integrally drives two lenses in the focus and tracking directions, and the liquid crystal elements 29 and 1 /. It is mounted together with the four-wavelength plate 8. As the SIL, the hemispherical type SIL described in FIG. 9 is used. An NA = 0.7 objective lens (rear lens) 10 and an N = 2 hemispherical lens SIL 11 were combined to obtain NAeff = 1.4.
SIL底面と光ディスク12の距離が、光源の波長405nmの数分の1以下、例えば100nm以下の近距離にある場合のみ、SIL底面からエバネッセント光として記録面に作用し、NAeffの光スポット径による記録再生が可能である。この距離を保つために前述のギャップサーボが用いられている。また、光ディスク12は図11及び図12で示した記録層を2層有する2層ディスクである。   Only when the distance between the bottom surface of the SIL and the optical disk 12 is a short distance of a fraction of the wavelength of the light source 405 nm, for example, 100 nm or less, the recording surface acts as evanescent light from the bottom surface of the SIL, and recording by the NAeff light spot diameter Playback is possible. The gap servo described above is used to maintain this distance. The optical disk 12 is a two-layer disk having two recording layers shown in FIGS.
光ディスク12で反射された光束は逆回りの円偏光となり、SIL11及び対物レンズ10に入射して平行光束に再び変換される。1/4波長板8、液晶素子29及びエキスパンダレンズ9を通過し、往路とは直交する方向の直線偏光とされた光束は、PBS7で反射される。1/2波長板(HWP)13で偏光面を45°回転された光束のうちS偏光成分は、偏光ビームスプリッタ14で反射され、レンズ15を経由して光検出器1(PD1)16上に集光されて、光ディスク12上の情報であるRF出力17が再生される。1/2波長板(HWP)13で偏光面を45°回転された光束のうちP偏光成分は、偏光ビームスプリッタ14を透過し、非偏光ビームスプリッタ18で反射される。反射光は反射、レンズ19を経由して2分割光検出器2(PD2)20上に集光されて、トラッキングエラー21が出力される。   The light beam reflected by the optical disk 12 becomes reverse circularly polarized light, enters the SIL 11 and the objective lens 10 and is converted again into a parallel light beam. The light beam that has passed through the quarter-wave plate 8, the liquid crystal element 29, and the expander lens 9 and is linearly polarized in a direction orthogonal to the forward path is reflected by the PBS 7. Of the light beam whose polarization plane has been rotated by 45 ° by the half-wave plate (HWP) 13, the S-polarized light component is reflected by the polarization beam splitter 14 and passes through the lens 15 onto the photodetector 1 (PD 1) 16. The light is condensed and the RF output 17 which is information on the optical disk 12 is reproduced. Of the light beam whose polarization plane has been rotated by 45 ° by the half-wave plate (HWP) 13, the P-polarized light component passes through the polarizing beam splitter 14 and is reflected by the non-polarizing beam splitter 18. The reflected light is reflected and condensed on the two-divided photodetector 2 (PD2) 20 via the lens 19, and a tracking error 21 is output.
本発明の特長のうちの1つであるフォーカス合わせを行う方法について、図1の点線で囲まれた部分を用いて、以下に説明する。   A method for performing focus adjustment, which is one of the features of the present invention, will be described below using a portion surrounded by a dotted line in FIG.
非偏光ビームスプリッタ18を透過した光束は、開口22を通過して光束の外周部を遮光され、センサレンズ23を経由して光検出器4(PD4)24上に集光されて、フォーカスエラー25が出力される。そして、そのフォーカスエラー25を参照して、エキスパンダレンズ9の2枚のレンズ間隔を制御し、所望の記録層にフォーカス合わせがなされる。   The light beam that has passed through the non-polarizing beam splitter 18 passes through the opening 22, the outer periphery of the light beam is shielded, and is condensed on the photodetector 4 (PD 4) 24 via the sensor lens 23, resulting in a focus error 25. Is output. Then, with reference to the focus error 25, the distance between the two lenses of the expander lens 9 is controlled, and the desired recording layer is focused.
点線で囲まれた部分について、図2及び図3を用いて詳述する。   The part surrounded by the dotted line will be described in detail with reference to FIGS.
図2において、ディスクからの反射光束は、瞳径周縁部ではNA=1.4(NA>1)となる。開口22はその中心部のNA<1、例えば、NA=0.85程度の光束を透過し、外周部のNA>1となる光束を遮光している。透過光束をNA=1よりも10%程度小さくするのは、対物レンズ10及びSIL11がディスク偏芯に伴い、ディスク半径方向に移動した場合に、外周部のNA>1となる光束が混入しないためである。開口径は、NA=0.75から0.95の範囲とするのが好適である。なぜならば、NAを著しく低くすると、フォーカス感度が低下してしまうからである。センサレンズ23はトーリックレンズであり、4分割光検出器である24を用いて、非点収差法により、所望の記録層にフォーカス合わせがなされる。   In FIG. 2, the reflected light beam from the disk is NA = 1.4 (NA> 1) at the periphery of the pupil diameter. The aperture 22 transmits a light beam with NA <1 at the center, for example, NA = 0.85, and blocks a light beam with NA> 1 at the outer periphery. The reason why the transmitted light flux is made about 10% smaller than NA = 1 is that when the objective lens 10 and the SIL 11 are moved in the radial direction of the disk due to the eccentricity of the disk, the light flux with NA> 1 in the outer peripheral portion is not mixed. It is. The opening diameter is preferably in the range of NA = 0.75 to 0.95. This is because if the NA is remarkably lowered, the focus sensitivity is lowered. The sensor lens 23 is a toric lens, and a desired recording layer is focused by an astigmatism method using a four-divided photodetector 24.
図3に瞳内の光量分布を模式的に示す。   FIG. 3 schematically shows the light amount distribution in the pupil.
ギャップサーボにより、波長405nmの数分の1以下、例えば50nmの距離にSILと光ディスク間が保たれている場合である。NA>1の輪環部はSIL底面からの反射光が多く含まれていて、フォーカス信号にとってはノイズとなる。従って、開口22はNA<1以下、例えば、図3の点線の内側であるNA<0.85の光束を透過する。NA<1以下の光束には、ディスク12の記録層からの反射光が多く含まれていて、容易にフォーカス情報を得ることができる。   This is a case where the gap between the SIL and the optical disk is maintained at a distance of a fraction of a wavelength of 405 nm, for example, 50 nm by the gap servo. The ring portion with NA> 1 contains a large amount of reflected light from the bottom surface of the SIL, and becomes a noise for the focus signal. Accordingly, the aperture 22 transmits a light beam with NA <1 or less, for example, NA <0.85, which is inside the dotted line in FIG. A light beam with NA <1 or less contains a lot of reflected light from the recording layer of the disk 12, and focus information can be easily obtained.
フォーカスエラー信号25は、ギャップサーボ下において、エキスパンダレンズ9の2枚のレンズ間隔を変えることにより、L0層、L1層に対応して、図4に示すような信号が得られる。従って、層間ジャンプの際には、フォーカスエラー25を参照して、エキスパンダレンズ9の2枚のレンズ間隔を変えることにより、L0層合焦位置とL1層合焦位置の間の移動がなされる。   The focus error signal 25 is obtained as shown in FIG. 4 corresponding to the L0 layer and the L1 layer by changing the distance between the two lenses of the expander lens 9 under the gap servo. Therefore, during the interlayer jump, the focus error 25 is referred to and the distance between the L0 layer focus position and the L1 layer focus position is changed by changing the distance between the two lenses of the expander lens 9. .
また、L0層、L1層に合焦した状態にすると、層厚の違いとNAが大きいことに起因して大きな球面収差量の相違が発生する。これを解決するために、本発明のもう一つの特長である球面収差の補正方法、補正機構について、図5と図6を用いて説明する。   Further, when focusing on the L0 layer and the L1 layer, a large difference in spherical aberration occurs due to the difference in layer thickness and the large NA. In order to solve this, a spherical aberration correction method and correction mechanism, which is another feature of the present invention, will be described with reference to FIGS.
図5は、液晶素子を用いて球面収差を補正する場合の説明図であり、補正の様子を模式的に示している。   FIG. 5 is an explanatory diagram for correcting spherical aberration using a liquid crystal element, and schematically shows how correction is performed.
図5の横軸は規格化された光束の半径であり、縦軸は球面収差量を表している。3つの線はそれぞれ、点線が補正前の球面収差、破線が補正を行う分の球面収差、実線が補正後の球面収差を表している。図5の実線を見れば分かるように液晶素子を用いて球面収差の補正を行うことで、球面収差を低減することができる。   The horizontal axis in FIG. 5 is the normalized radius of the light beam, and the vertical axis represents the amount of spherical aberration. In each of the three lines, the dotted line represents the spherical aberration before correction, the broken line represents the spherical aberration for correction, and the solid line represents the corrected spherical aberration. As can be seen from the solid line in FIG. 5, spherical aberration can be reduced by correcting spherical aberration using a liquid crystal element.
図6(a)は図5で用いた液晶素子の電極の模式図であり、図6(b)は液晶素子での球面収差の補正量を模式的に示した図である。図6は例として5段階で8分割の収差補正を行う液晶素子の電極を表しているが、段階数、分割数はこれに限らない。液晶素子の電極の電圧制御を行うことで、L0層合焦位置とL1層合焦位置において、近接場記録用光情報記録再生装置の光学系で発生する球面収差量の逆位相分をそれぞれ液晶素子に発生させて、各層合焦位置での球面収差の補正を行う。なお、L0層合焦位置とL1層合焦位置において液晶素子で発生させる球面収差量は、絶対値が同じで符号が逆である2値を持ち、符号を切り替えるだけというような簡単な構成としても良い。   FIG. 6A is a schematic diagram of electrodes of the liquid crystal element used in FIG. 5, and FIG. 6B is a diagram schematically showing a correction amount of spherical aberration in the liquid crystal element. FIG. 6 shows, as an example, electrodes of a liquid crystal element that performs aberration correction in eight divisions in five steps, but the number of steps and the number of divisions are not limited thereto. By controlling the voltage of the electrode of the liquid crystal element, the opposite phase component of the spherical aberration amount generated in the optical system of the optical information recording / reproducing apparatus for near-field recording at the L0 layer in-focus position and the L1 layer in-focus position, respectively, is liquid crystal. It is generated in the element to correct spherical aberration at each layer in-focus position. The spherical aberration amount generated by the liquid crystal element at the L0 layer in-focus position and the L1 layer in-focus position has a binary value that has the same absolute value and the opposite sign, and simply switches the sign. Also good.
さらに、SIL11の底面で反射された光束のうち、全反射をしないNAeff<1の光束については、上記の光ディスク12からの反射光と同様に、入射と逆回りの円偏光として反射される。全反射を起こすNAeff≧1の光束については、P偏光成分とS偏光成分の間に(2)式で示す位相差δを生じ、円偏光からずれて楕円偏光となり、1/4波長板8を通過すると往路と同じ方向の偏光成分を含むことになる。この偏光成分は、PBS7を透過してNBS4で反射され、レンズ26を経由して光検出器3(PD3)27上に集光される。この光束の光量は、近接場領域において、SIL底面と光ディスクの距離が近づくに従い単調減少するので、ギャップエラー信号28として用いることができる。予め目標の閾値を決めておけば、2軸アクチュエータを駆動してギャップサーボを行うことにより、SIL底面と光ディスクの距離を100nm以下の所望の距離に保つことができる。   Further, among the light beams reflected by the bottom surface of the SIL 11, a light beam of NAeff <1 that does not totally reflect is reflected as circularly polarized light that is reverse to the incidence, similarly to the light reflected from the optical disk 12 described above. For a luminous flux of NAeff ≧ 1 that causes total reflection, a phase difference δ shown in the equation (2) is generated between the P-polarized component and the S-polarized component, and is shifted from circularly polarized light to become elliptically polarized light. When it passes, it includes a polarization component in the same direction as the forward path. This polarized component passes through the PBS 7 and is reflected by the NBS 4, and is collected on the photodetector 3 (PD 3) 27 via the lens 26. The light quantity of this light beam can be used as the gap error signal 28 because it decreases monotonously as the distance between the bottom surface of the SIL and the optical disk approaches in the near-field region. If the target threshold value is determined in advance, the distance between the bottom surface of the SIL and the optical disk can be kept at a desired distance of 100 nm or less by driving the biaxial actuator and performing the gap servo.
また、半導体レーザ1の出射パワーを制御するための光検出器(LPC−PD)6の出力を用いて、ギャップエラー信号28を正規化することができる。   Further, the gap error signal 28 can be normalized using the output of the photodetector (LPC-PD) 6 for controlling the emission power of the semiconductor laser 1.
本発明においては、L0層またはL1層に正確にフォーカスを合わせるために、フォーカスエラー信号を使用できるので、カバー層や中間層に僅かな厚みむらが生じても、それにエキスパンダレンズのレンズ間隔可変駆動により迅速に追従することができる。同時に液晶素子により球面収差の補正を行うため、正確な情報の記録再生が可能となった。また、温度変化などにより、半導体レーザ1の波長が変化しても、それにエキスパンダレンズのレンズ間隔可変駆動と液晶素子印加電圧の制御により迅速に追従することができ、正確な情報の記録再生が可能となった。   In the present invention, since a focus error signal can be used to accurately focus on the L0 layer or the L1 layer, even if a slight thickness unevenness occurs in the cover layer or the intermediate layer, the lens interval of the expander lens can be changed. It can follow quickly by driving. At the same time, since spherical aberration is corrected by the liquid crystal element, it is possible to accurately record and reproduce information. Further, even if the wavelength of the semiconductor laser 1 changes due to a temperature change or the like, it can be quickly followed by variable lens interval drive of the expander lens and control of the liquid crystal element applied voltage, so that accurate information recording and reproduction can be performed. It has become possible.
さらに、層間ジャンプを行う際にも、フォーカスエラー信号を参照できるため、エキスパンダレンズのレンズ間隔可変駆動によりフォーカス合わせを行い、同時に液晶素子印加電圧の制御により球面収差の補正を行っている。このため、迅速、かつ安定なフォーカスジャンプ動作ができ、良好な記録再生特性を持った装置を提供できる。   Further, since the focus error signal can be referred to when performing the interlayer jump, the focusing is performed by the variable lens interval driving of the expander lens, and at the same time, the spherical aberration is corrected by controlling the voltage applied to the liquid crystal element. Therefore, it is possible to provide a device that can perform a quick and stable focus jump operation and has good recording and reproduction characteristics.
(第2の実施形態)
図7を用いて本発明の第2の実施形態である近接場記録用光情報記録再生装置の構成について説明する。
(Second Embodiment)
The configuration of an optical information recording / reproducing apparatus for near-field recording according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
波長405nmの半導体レーザ31から出射された光束は、非偏光ビームスプリッタ(NBS)32を経て、偏光ビームスプリッタ(PBS)34に入射する。なお、非偏光ビームスプリッタ(NBS)32で反射された光束を受光し、半導体レーザ31の出射パワーを制御するための光検出器(LPC−PD)33が設けられている。偏光ビームスプリッタ(PBS)34を透過した光束は、エキスパンダレンズ36に入射する。   A light beam emitted from a semiconductor laser 31 having a wavelength of 405 nm enters a polarization beam splitter (PBS) 34 through a non-polarization beam splitter (NBS) 32. Note that a photodetector (LPC-PD) 33 for receiving the light beam reflected by the non-polarizing beam splitter (NBS) 32 and controlling the emission power of the semiconductor laser 31 is provided. The light beam that has passed through the polarization beam splitter (PBS) 34 enters the expander lens 36.
エキスパンダレンズ36は、後述するフォーカスエラー45に応じて2群のレンズ群間隔を制御可能なように構成されている。また、光束を略平行とするコリメータ機能も有している。エキスパンダレンズ36からの光束は、液晶素子49を透過し、1/4波長板(QWP)35へ入射する。1/4波長板(QWP)35を通過した光束は直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズの後玉レンズ38に入射する。対物レンズは後玉レンズ38とSIL(先玉レンズ)39からなり、それらはフォーカスとトラッキング方向に2つのレンズを一体に駆動する2軸アクチュエータ(図示しない)上に実装されている。SILには、図9に説明した半球タイプのSILが用いられている。NA=0.7の対物レンズ(後玉レンズ)38にN=2の半球レンズのSIL11を組み合わせて、NAeff=1.4とした。   The expander lens 36 is configured to control the distance between the two lens groups in accordance with a focus error 45 described later. It also has a collimator function that makes the luminous flux substantially parallel. The light beam from the expander lens 36 passes through the liquid crystal element 49 and enters the quarter-wave plate (QWP) 35. The light beam that has passed through the quarter-wave plate (QWP) 35 is converted from linearly polarized light into circularly polarized light, and enters the rear lens 38 of the objective lens. The objective lens includes a rear lens 38 and an SIL (front lens) 39, which are mounted on a biaxial actuator (not shown) that integrally drives the two lenses in the focus and tracking directions. As the SIL, the hemispherical type SIL described in FIG. 9 is used. NAeff = 1.4 was obtained by combining the SIL11 of hemispherical lens with N = 2 with the objective lens (rear lens) 38 with NA = 0.7.
SIL底面と光ディスク40の距離が、光源の波長405nmの数分の1以下、例えば100nm以下の近距離にある場合のみ、SIL底面からエバネッセント光として記録面に作用し、NAeffの光スポット径による記録再生が可能である。この距離を保つために第1の実施形態と同様にギャップサーボが用いられている。また、光ディスク40は図11及び図12で示した記録層を2層有する2層ディスクである。   Only when the distance between the bottom surface of the SIL and the optical disk 40 is a short distance of a fraction of the wavelength of the light source 405 nm, for example, 100 nm or less, the recording surface acts as evanescent light from the bottom surface of the SIL, and recording is performed with the NAeff light spot diameter. Playback is possible. In order to maintain this distance, a gap servo is used as in the first embodiment. The optical disc 40 is a two-layer disc having two recording layers shown in FIGS.
光ディスク40で反射された光束は逆回りの円偏光となり、SIL39及び対物レンズ38に入射して平行光束に再び変換される。1/4波長板35、液晶素子49、エキスパンダレンズ36を通過し、往路とは直交する方向の直線偏光とされた光束は、PBS34で反射される。   The light beam reflected by the optical disk 40 becomes reverse circularly polarized light, enters the SIL 39 and the objective lens 38, and is converted again into a parallel light beam. The light beam that has passed through the quarter-wave plate 35, the liquid crystal element 49, and the expander lens 36 and has been linearly polarized in the direction orthogonal to the forward path is reflected by the PBS 34.
反射した光束は、ホログラム41により、NA<1の光束とその周辺との光束に分離され、光検出器(PD)43に入射し、NA<1の光束よりフォーカスエラー45、その周辺部の光束よりトラッキングエラー46、RF出力47が出力される。ここで、第1の実施形態と同様、NA<1の光束は、具体的には、その開口径をNA=0.75から0.95の範囲とするのが好適である。   The reflected light beam is separated by the hologram 41 into a light beam of NA <1 and its surroundings, and is incident on the photodetector (PD) 43, and a focus error 45 and a light beam in the peripheral portion thereof from the light beam of NA <1. Accordingly, a tracking error 46 and an RF output 47 are output. Here, as in the first embodiment, it is preferable that the aperture diameter of the light beam with NA <1 is specifically in the range of NA = 0.75 to 0.95.
また、PBS34を透過し、非偏光ビームスプリッタ(NBS)32で反射した光束は、光検出器(PD)44に入射し、ギャップエラー48が出力される。ギャップ制御の方法は前述した第1の実施形態と同様になされる。   Further, the light beam that has passed through the PBS 34 and reflected by the non-polarization beam splitter (NBS) 32 is incident on the photodetector (PD) 44 and a gap error 48 is output. The gap control method is the same as in the first embodiment.
本実施形態においても、第1の実施形態と同様、そのフォーカスエラー45を参照して、エキスパンダレンズ36の2群のレンズ群間隔を制御し、所望の記録層にフォーカス合わせがなされ、液晶素子49の電圧制御により球面収差の補正がなされる。そのため、層間ジャンプの際には、第1の実施形態と同様に、エキスパンダレンズ36の2群のレンズ群間隔と液晶素子49の印加電圧を変えることにより、L0層合焦位置とL1層合焦位置の間を移動する。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the distance between the two lens groups of the expander lens 36 is controlled with reference to the focus error 45, and the desired recording layer is focused, and the liquid crystal element The spherical aberration is corrected by the voltage control 49. Therefore, during the interlayer jump, as in the first embodiment, the L0 layer focusing position and the L1 layer focusing are changed by changing the distance between the two lens groups of the expander lens 36 and the voltage applied to the liquid crystal element 49. Move between focal positions.
本実施形態の発明においても、L0層またはL1層に正確にフォーカスを合わせるために、フォーカスエラー信号を使用できる。それにより、カバー層や中間層に僅かな厚みむらが生じても、それにエキスパンダレンズのレンズ間隔可変駆動と液晶素子印加電圧の制御により迅速に追従することができ、正確な情報の記録再生が可能となった。また、温度変化などにより、半導体レーザ1の波長が変化しても、それにエキスパンダレンズのレンズ間隔可変駆動と液晶素子印加電圧の制御により迅速に追従することができ、正確な情報の記録再生が可能となった。   Also in the invention of this embodiment, a focus error signal can be used to accurately focus on the L0 layer or the L1 layer. As a result, even if slight thickness unevenness occurs in the cover layer or the intermediate layer, it can be quickly followed by variable lens interval drive of the expander lens and control of the liquid crystal element applied voltage, and accurate information recording and reproduction can be performed. It has become possible. Further, even if the wavelength of the semiconductor laser 1 changes due to a temperature change or the like, it can be quickly followed by variable lens interval drive of the expander lens and control of the liquid crystal element applied voltage, so that accurate information recording and reproduction can be performed. It has become possible.
さらに、層間ジャンプを行う際にも、フォーカスエラー信号を参照できるため、エキスパンダレンズのレンズ間隔可変駆動と液晶素子印加電圧の制御により、迅速、かつ安定なフォーカスジャンプ動作ができ、良好な記録再生特性を持った装置を提供できる。   In addition, since the focus error signal can be referred to when performing an interlayer jump, a quick and stable focus jump operation is possible by controlling the lens interval variable drive of the expander lens and the liquid crystal element applied voltage, and good recording and reproduction A device with characteristics can be provided.
また、本実施形態の場合、エキスパンダレンズは、光束を略平行とするコリメータ機能も有しているので、半導体レーザとエキスパンダレンズの間にPBSやNBSを配することができ、装置の小型化に有用である。   In the case of the present embodiment, the expander lens also has a collimator function for making the light beam substantially parallel, so that a PBS or NBS can be arranged between the semiconductor laser and the expander lens, and the apparatus can be made compact. It is useful for conversion.
本発明における近接場記録用光情報記録再生装置の第1の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating 1st Embodiment of the optical information recording / reproducing apparatus for near field recording in this invention. 本発明における近接場記録用光情報記録再生装置の第1の実施形態において、フォーカスエラー信号を検出する光学手段を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical means which detects a focus error signal in 1st Embodiment of the optical information recording and reproducing apparatus for near field recording in this invention. 本発明における近接場記録用光情報記録再生装置の第1の実施形態において、フォーカスエラー信号を検出する光学手段に用いられる開口を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the opening used for the optical means which detects a focus error signal in 1st Embodiment of the optical information recording and reproducing apparatus for near field recording in this invention. 本発明における2層ディスクで得られるフォーカスエラーを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the focus error obtained with the double layer disk in this invention. 本発明における液晶素子の球面収差補正を説明するための図である。It is a figure for demonstrating spherical aberration correction of the liquid crystal element in this invention. 本発明における液晶素子の電極を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electrode of the liquid crystal element in this invention. 本発明における近接場記録用光情報記録再生装置の第2の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating 2nd Embodiment of the optical information recording / reproducing apparatus for near field recording in this invention. 従来例の近接場記録用光情報記録再生装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical information recording / reproducing apparatus for near field recording of a prior art example. 半球SILの従来例を説明する図である。It is a figure explaining the prior art example of hemisphere SIL. 超半球SILの従来例を説明する図である。It is a figure explaining the prior art example of super hemisphere SIL. 多層媒体対応の近接場記録用光情報記録再生装置のフォーカス合わせを行う光学手段の従来例を説明する図である。It is a figure explaining the prior art example of the optical means which performs focusing of the optical information recording / reproducing apparatus for near field recording corresponding to a multilayer medium. 多層媒体対応の近接場記録用光情報記録再生装置のフォーカス合わせを行う光学手段の従来例を説明する図である。It is a figure explaining the prior art example of the optical means which performs focusing of the optical information recording / reproducing apparatus for near field recording corresponding to a multilayer medium.
符号の説明Explanation of symbols
1,31 半導体レーザ
2 コリメータレンズ
3 ビーム整形プリズム
4,18,32 非偏光ビームスプリッタ(NBS)
5,15,19,23,26,42 レンズ
6,33 LPC−PD
7,14,34 偏光ビームスプリッタ
8,35 1/4波長板
9,36 エキスパンダレンズ
10,38 対物レンズ(後玉レンズ)
11,39,102−a,102−b SIL(先玉レンズ)
12,40 2層光ディスク(記録媒体)
13 1/2波長板
16,20,24,27,43,44 光検出器
17,47 RF出力
21,46 トラッキングエラー
22 開口
25,45 フォーカスエラー
28,48 ギャップエラー
29,49 液晶素子
103 光ディスク
201 ボイスコイルモータ
202 2軸アクチュエータ
1,31 Semiconductor laser 2 Collimator lens 3 Beam shaping prism 4, 18, 32 Non-polarization beam splitter (NBS)
5,15,19,23,26,42 Lens 6,33 LPC-PD
7, 14, 34 Polarizing beam splitter 8, 35 1/4 wavelength plate 9, 36 Expander lens 10, 38 Objective lens (rear lens)
11, 39, 102-a, 102-b SIL (tip lens)
12,40 Double-layer optical disc (recording medium)
13 1/2 wavelength plate 16, 20, 24, 27, 43, 44 Photo detector 17, 47 RF output 21, 46 Tracking error 22 Aperture 25, 45 Focus error 28, 48 Gap error 29, 49 Liquid crystal element 103 Optical disc 201 Voice coil motor 202 2-axis actuator

Claims (5)

  1. レーザ光源からの光束を集光する対物レンズと、前記対物レンズと光記録媒体の間に配置されたSILとを有し、前記対物レンズと前記SILにより前記レーザ光源からの光束を前記光記録媒体の複数の記録層の一つに光スポットとして集光することにより情報の記録又は再生を行う光情報記録再生装置において、
    前記光記録媒体の複数の記録層のうちの1つに、フォーカスエラー信号に基づいて前記光スポットのフォーカスを合わせを行うフォーカス光学系と、前記記録媒体の複数の記録層のうちの1つにフォーカスが合った状態で、球面収差の補正を行う球面収差補正機構とを具備することを特徴とする光情報記録再生装置。
    An objective lens for condensing a light beam from a laser light source; and an SIL disposed between the objective lens and the optical recording medium, and the optical recording medium transmits the light beam from the laser light source by the objective lens and the SIL. In an optical information recording / reproducing apparatus for recording or reproducing information by converging as one light spot on one of the plurality of recording layers,
    A focusing optical system for focusing the light spot on one of a plurality of recording layers of the optical recording medium based on a focus error signal; and one of the recording layers of the recording medium. An optical information recording / reproducing apparatus comprising: a spherical aberration correction mechanism that corrects spherical aberration in a focused state.
  2. 前記フォーカス光学系は、前記フォーカスエラー信号を前記対物レンズと前記SILによる実効開口数NAeff<1の光束を用いて検出することを特徴とする請求項1に記載の光情報記録再生装置。   2. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the focus optical system detects the focus error signal by using a light beam having an effective numerical aperture NAeff <1 by the objective lens and the SIL.
  3. 前記フォーカス光学系がエクスパンダレンズを含み、前記エクスパンダレンズのレンズ間隔を変化させることにより前記フォーカス合わせを行うことを特徴とする請求項1に記載の光情報記録再生装置。   The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the focus optical system includes an expander lens, and the focusing is performed by changing a lens interval of the expander lens.
  4. 前記球面収差補正機構が液晶素子であることを特徴とする請求項1に記載の光情報記録再生装置。   The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the spherical aberration correction mechanism is a liquid crystal element.
  5. 前記記録媒体の複数の記録層のうち、所定の記録層の選択に伴い、前記液晶素子を制御する電圧を2値化して切り替えて使用することを特徴とする請求項4に記載の光情報記録再生装置。   5. The optical information recording according to claim 4, wherein a voltage for controlling the liquid crystal element is binarized and switched in accordance with selection of a predetermined recording layer among a plurality of recording layers of the recording medium. Playback device.
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