JP2009009615A - 光ヘッドと光ヘッドの組立方法と光記録再生装置とコンピュータと映像記録再生装置と映像再生装置とサーバーとカーナビゲーションシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】球面収差補正を発散光や収束光を対物レンズに入射する事で行う光ヘッドにおいて球面収差補正時にコマ収差を発生させることがなく記録再生性能が良好な光ヘッドを提供することを目的とする。
【解決手段】光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは光源と、前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記対物レンズの光軸は前記光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは光源と、前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記対物レンズの光軸は前記光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、光ヘッド及び光記録再生装置及びこれを用いたコンピュータ、映像記録再生装置、映像再生装置、サーバー、カーナビゲーションシステムに関するものである。
近年、ディジタルバーサタイルディスク(DVD)はディジタル情報をコンパクトディスク(CD)に対して約6倍の記録密度で記録できることから、大容量の光記録媒体として注目されている。しかしながら、情報の大容量化に伴い更なる高密度な光記録媒体が要望されている。ここで、DVD(波長660nm、開口数(NA)0.6)よりも高密度化を達成するには光源の波長をより短く、対物レンズのNAをより大きくすることが必要となる。例えば405nmの青色レーザーを使用してNA0.85の対物レンズを使用するとDVDの5倍の記録密度が達成される。
ここで、上記した青色レーザーを用いた再生および記録を行うことができる光ヘッドが特許文献1に提案されている。
ここで図面を参照しながら、上述した従来の光ヘッドの一例について説明する。
図14は従来の光ヘッドの構成を示す模式図である。ここで、141は偏光ビームスプリッタ、142は1/4波長板、143は球面収差補正用光学素子、144は対物レンズ、145は光記録媒体、146はフォーカシングレンズ、147はマルチレンズ、148は光検出器である。
入射レーザー光はたとえばGaN系レーザーから出射された波長450nm以下の青色光を平行光に変換された光である。偏光ビームスプリッタ141は入射偏光により、透過率及び反射率が異なり、光を分離するための光学素子である。1/4波長板142は複屈折材料で形成されており、直線偏光を円偏光に変換する光学素子である。球面収差補正用光学素子143は光記録媒体145の基材厚が最適基材厚より異なったときに生じる球面収差を補正するためのものであり、凹レンズと凸レンズと図示しない一軸アクチュエータで構成されており、凹レンズと凸レンズの間隔を変えることで上記球面収差を補正することが可能である。対物レンズ144は光記録媒体145の記録層に光を集光するレンズであり、2群2枚で構成されている。フォーカシングレンズ146は光記録媒体の記録層で反射された光を光検出器148に集光するレンズである。マルチレンズ147は、入射面が円筒面で、出射面がレンズ光軸に対し回転対称面になっており、入射光に対していわゆる非点収差法によるフォーカス誤差信号の検出を可能とするための非点収差を与えるものである。光検出器148は光記録媒体145の記録層で反射された光を受光して光を電気信号に変換するものである。
このように構成された光ヘッドの動作について説明する。GaNレーザーから出射された波長450nm以下の青色光の平行光は偏光ビームスプリッタ141を透過し1/4波長板142に入射され直線偏光が円偏光に変換される。次に1/4波長板142を透過した円偏光の光は球面収差補正用光学素子143に入射される。ここで、光記録媒体145の基材厚が最適基材厚からずれたときに発生する球面収差を補正するために、入射された平行光は球面収差補正用光学素子143を構成する凹レンズと凸レンズの間隔を変えることで発散光や収束光に変換され、この変換された光は対物レンズ144に入射され、入射される光の発散度合いもしくは収束度合いに応じて球面収差を発生し、光記録媒体145上に集光される。ここで、光記録媒体145が最適基材厚からずれた時に生じる波面収差を補正する波面収差を有する光が対物レンズ144で集光されるので光記録媒体145上では収差のない、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。次に、光記録媒体145から反射された円偏光の光は、球面収差補正用光学素子143を透過し、1/4波長板142に入力され入射レーザー光の偏光方向と直交する方向の直線偏光に変換される。1/4波長板142により変換された直線偏光の光は偏光ビームスプリッタ141により反射されてフォーカシングレンズ146により収束され、マルチレンズ147により入射された光に非点収差が与えられて光検出器148に集光される。光検出器148は、光記録媒体145上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえば非点収差法と3ビーム法により検出される。図示しないフォーカス制御手段はフォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体145上に集光されるように対物レンズ144の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段はトラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体145上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ144の位置を制御する。さらに光検出器148からは光記録媒体145に記録された情報も得ている。
このような構成にすれば、光記録媒体145の基材厚に起因する球面収差を球面収差補正用光学素子143を用いて補正することができるので、450nm以下の波長の短い光を用いて安定な再生および記録を行うことができる。
特開2000−131603号公報
しかしながら、上記のような構成の光ヘッドでは、対物レンズが傾いていると球面収差補正時にコマ収差が発生し記録再生性能が劣化する。このことについて詳細に述べる。青色レーザーを用いて2層Blu−rayディスクを記録再生するヘッドを考える。Blu−rayディスクを記録再生するヘッドの対物レンズの開口数(NA)は0.85であり、非常に高い。一般的に高NA対物レンズの作成は非常に難しく、特に面間ディセンターや面間チルトなどに対して非常に収差が敏感でコマ収差が非常に発生しやすくなっている。そこで、この対物レンズを光ヘッドに搭載する場合、対物レンズの収差や対物レンズ以外のコマ収差を補正するように対物レンズを傾けて調整する。たとえば、対物レンズの最適基材厚がBlu−rayディスクの2層ディスクのそれぞれの記録層の中間の基材厚(87.5μm)であり、対物レンズコマ収差が30mλである場合、この30mλを87.5μm基材厚ディスクで光ヘッドのコマ収差を調整する場合を考える。この場合、球面収差補正用光学素子から出射される光は平行光であり、対物レンズに平行光が入射されるので球面収差は発生しない。このとき30mλのコマ収差を補正するには入射する光の光軸に対し対物レンズを0.3度傾ける必要がある。このように調整された光ヘッドでBlu−rayディスクの2層ディスクの各記録層を記録再生する場合を考える。2層記録の1つの記録層は基材厚が100μmであり、対物レンズの最適基材厚より厚いため収束光を対物レンズに入射するように凹レンズと凸レンズの距離を変えることとなり、もう一方の記録層の基材厚は75μmであり対物レンズの最適基材厚より薄いため発散光を対物レンズに入射するように凹レンズと凸レンズの距離を変えることとなる。対物レンズに平行光以外の光が入射した場合、対物レンズが傾いているとそれぞれ符号が異なるコマ収差が発生する。このコマ収差のために各記録層に記録再生するときのスポットが劣化し記録再生特性が劣化する。
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、球面収差補正を発散光や収束光を対物レンズに入射する事で行う光ヘッドにおいて球面収差補正時にコマ収差を発生させることがなく記録再生性能が良好な光ヘッドを提供することを第1の目的とする。また、この光ヘッドを用いることにより記録再生性能が良好な光記録再生装置を提供することを第2の目的とする。また、これを用いることにより記録再生性能が良好なコンピュータ、映像記録再生装置、映像再生装置、サーバー、カーナビゲーションシステムを提供することを第3の目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の光ヘッドは、光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは光源と、前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記対物レンズの光軸は前記光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好になる。
上記目的を達成するため、本発明の光ヘッドは、少なくとも2種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは第1の光源と、前記第1の光源と波長が異なる第2の光源と、前記第1の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体に集光する第1の対物レンズと、前記第2の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体と種類が異なる第2の光記録媒体に集光する第2の対物レンズと、前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、前記第1の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記第1の対物レンズの光軸は前記第1の光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、前記第1の光源から前記第1の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好になる。さらに、光源を2つ以上有しているので複数種類の光記録媒体に対応が可能である。
上記目的を達成するため、本発明の光ヘッドは、光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは光源と、前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記対物レンズは外周部に前記対物レンズの光軸に直交する基準面が設けられており、前記基準面が前記光源から出射される前記光の光軸に対し直交に配置され、前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好になる。
少なくとも2種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは第1の光源と、前記第1の光源と波長が異なる第2の光源と、前記第1の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体に集光する第1の対物レンズと、前記第2の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体と種類が異なる第2の光記録媒体に集光する第2の対物レンズと、前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、前記第1の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記第1の対物レンズは外周部に前記第1の対物レンズの光軸に直交する基準面が設けられており、前記基準面が前記第1の光源から出射される前記光の光軸に対し直交に配置され、前記第1の光源から前記第1の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好になる。さらに、光源を2つ以上有しているので複数種類の光記録媒体に対応が可能である。
上記光ヘッドでは、前記球面収差補正手段が1つのレンズ群で構成されていることが好ましい。これにより、往路、復路どちらにも球面収差補正が可能となり、光ヘッドの性能が向上する。
上記光ヘッドでは、前記球面収差補正手段が正レンズ群と負レンズ群で構成されていることが好ましい。これにより、往路、復路どちらにも球面収差補正が可能となり、光ヘッドの性能が向上する。
上記光ヘッドでは、前記球面収差補正手段が透明な導電性薄膜を有する一対の基板間に配置された位相変化層を含む光学素子であることが好ましい。これにより球面収差をメカ的な可動手段を用いることがなく球面収差を補正することが可能となるためで球面収差補正手段が小型化でき、これにより光ヘッドの小型化が可能となる。
上記光ヘッドでは、前記位相変化層により入射された光を発散光もしくは収束光に変換することが好ましい。これにより対物レンズがシフトしても他の収差が発生しないので光ヘッドの性能が劣化しない。
上記光ヘッドでは、前記コマ収差補正手段が透明な導電性薄膜を有する一対の基板間に配置された位相変化層を含む光学素子であることが好ましい。これにより、コマ収差をメカ的な可動手段を用いることがなくコマ収差を補正することが可能となるためコマ収差補正手段が小型化でき、これにより光ヘッドの小型化が可能となる。
上記光ヘッドでは、前記位相変化層は屈折率が変化する材料であることが好ましい。これにより入射した光の位相を容易に変化させることができる。
上記光ヘッドでは、前記位相変化層が液晶であることが好ましい。これにより入射した光の位相を変化させるために印加する電圧が小さくてすむ。
上記光ヘッドでは、前記位相変化層は体積が変化する材料であることが好ましい。これにより、入射した光の位相を容易に変化させることができる。また、偏光方向には依存せず位相を与えることが可能となる。
上記光ヘッドでは、前記位相変化層がPLZTであることが好ましい。これにより、コマ収差補正手段および球面収差補正手段を薄くすることができる。
上記光ヘッドでは、前記対物レンズもしくは前記第1の対物レンズのNAが0.7以上であることが好ましい。これにより、記録密度の高密度化に向く。
上記光ヘッドでは、前記光源もしくは前記第1の光源の波長が450nm以下であることが好ましい。これにより、記録密度の高密度化に向く。
上記光ヘッドでは、前記光記録媒体もしくは前記第1の光記録媒体が記録層を2つ以上有する多層光記録媒体であることが好ましい。これにより、記録密度の高密度化に向く。
上記目的を達成するため、本発明の光ヘッドの組み立て方法は、光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドの組み立て方法であって、前記光ヘッドは光源と、前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記対物レンズの光軸は前記光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好な光ヘッドを組み立てることが可能となる。
上記目的を達成するため、本発明の光ヘッドの組み立て方法は、少なくとも2種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドの組み立て方法であって、前記光ヘッドは第1の光源と、前記第1の光源と波長が異なる第2の光源と、前記第1の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体に集光する第1の対物レンズと、前記第2の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体と種類が異なる第2の光記録媒体に集光する第2の対物レンズと、前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、前記第1の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記第1の対物レンズの光軸は前記第1の光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、前記第1の光源から前記第1の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好になる光ヘッドを組み立てることが可能となる。さらに、光源を2つ以上有しているので複数種類の光記録媒体に対応が可能である。
上記目的を達成するため、本発明の光記録再生装置は、光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光記録再生装置であって、前記光記録媒体に信号の記録または再生を行う請求項1から16のいずれかに記載の光ヘッドを備えることを特徴とする。これにより、記録再生性能が良好な光記録再生装置を実現することが可能となる。
上記目的を達成するため、本発明のコンピュータは、請求項17記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えることを特徴とする。これにより、記録再生性能が良好なコンピュータを実現することが可能となる。
上記目的を達成するため、本発明の映像記録再生装置は、請求項17記載の光記録再生装置を備え、光記録媒体に映像を記録し、および再生することを特徴とする。これにより、記録再生性能が良好な映像記録再生装置を実現することが可能となる。
上記目的を達成するため、本発明の映像再生装置は、請求項17記載の光記録再生装置を備え、光記録媒体から映像を再生することを特徴とする。これにより、再生性能が良好な映像再生装置を実現することが可能となる。
上記目的を達成するため、本発明のサーバーは、請求項17記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えることを特徴とする。これにより、記録再生性能が良好なサーバーを実現することが可能となる。
上記目的を達成するため、本発明のカーナビゲーションシステムは、請求項17記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えることを特徴とする。これにより、記録再生性能が良好なカーナビゲーションシステムを実現することが可能となる。
以上のように本発明によれば、対物レンズの光軸を入射光の光軸に対し平行に配置することで光の発散度合いを変化させる球面収差補正を可動してもコマ収差が発生することがないので記録/再生性能が劣化しないため高性能な高密度記録/再生が可能な光ヘッドが実現できる。
また、この光ヘッドを用いることで、高性能な高密度記録/再生が可能な光記録再生装置を実現することが可能となる。
さらに、この光記録再生装置を用いることにより記録再生性能が良好なコンピュータ、映像記録再生装置、映像再生装置、サーバー、カーナビゲーションシステムを実現することが可能となる。
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
(実施の形態1)
実施の形態1では、本発明の光ヘッドの一例について説明する。
実施の形態1では、本発明の光ヘッドの一例について説明する。
図1は、実施の形態1の光ヘッドの構成図である。
図1において、1は光源、2は光量減衰素子、3は偏光ビームスプリッタ、4はコリメータレンズ、5はミラー、6はコマ収差補正素子、7は1/4波長板、8は対物レンズ、9は光記録媒体、10はシリンドリカルレンズ、11は光検出器、12は集光レンズ、13は光源光量制御用光検出器であり、コリメータレンズ4と図示しない1軸アクチュエータとで球面収差補正手段を構成している。
ここで、光源1は、例えばGaN系の半導体レーザー素子(波長390〜450nm)で構成され、光記録媒体9の記録層に対し、記録再生用のコヒーレント光を出力する光源である。光量減衰素子2は特開2000−195086号公報に開示されているように光源1のノイズを低減させるための光学素子であり、ガラス基板の一部が光量を減衰する膜(たとえばCr膜)が形成されており、矢印の方向に可動する。偏光ビームスプリッタ3はある直線偏光に対しては5%の透過率、95%の反射率を有し、前記直線偏光に対して直交する直線偏光に対しては100%の透過率を有する特性である。コリメータレンズ4は光源1から出射された発散光を平行光に変換するレンズである。また、球面収差補正手段は光記録媒体9の基材厚が最適基材厚より異なったときに生じる球面収差を補正するためのものであり、コリメータレンズ4と図示しない一軸アクチュエータで構成されており、コリメータレンズ4の位置を変えることで上記球面収差を補正することが可能である。ミラー5は入射する光を反射して光記録媒体9の方向に向かわせる光学素子であり、入射する光を100%反射する特性を有している。コマ収差補正素子6は後で詳細に述べるが液晶を用いて構成されており、入射した光にコマ収差を与えることができる光学素子である。1/4波長板7は複屈折材料で形成されており、直線偏光を円偏光に変換する光学素子である。対物レンズ8は光記録媒体9の記録層に光を集光するレンズであり、開口数(NA)が0.85である。シリンドリカルレンズ10は、入射面が円筒面で、出射面がレンズ光軸に対し回転対称面になっており、入射光に対していわゆる非点収差法によるフォーカス誤差信号の検出を可能とするための非点収差を与えるものである。光検出器11は光記録媒体9の記録層で反射された光を受光して光を電気信号に変換するものである。集光レンズ12は偏光ビームスプリッタ3を透過した光を光源光量制御用光検出器13に集光するものであり、光源光量制御用光検出器13は偏光ビームスプリッタ3を透過した光を受光して光を電気信号に変換し、光源1の光量を検出する信号を出力するものである。
このように構成された光ヘッドの動作について説明する。光源1から出射された直線偏光の光は光量減衰素子2を透過し、偏光ビームスプリッタ3によりほとんどが反射され、一部が透過する。この反射された光はコリメータレンズ4に入射され、コリメータレンズ4の位置により発散光、平行光、収束光のいずれかに変換される。この収束度合いが変換された光はミラー5に入射され、100%反射され、光記録媒体9の方向に進行方向を変えられる。この反射された光はコマ収差補正素子6を透過し、光ヘッドが持っていたコマ収差、特に対物レンズ8がその作製上有しているコマ収差を補正するようなコマ収差を入射光に与え、コマ収差補正素子を透過した光は1/4波長板7に入射され直線偏光が円偏光に変換され、この円偏光の光は対物レンズ8に入射され、入射される光の発散度合いもしくは収束度合いに応じて球面収差を発生し、光記録媒体9上に集光される。ここで、光記録媒体9が最適基材厚からずれた時に生じる波面収差を補正する波面収差を有する光が対物レンズ8で集光され、また、光ヘッドが構成されている各光学素子が有するコマ収差を補正するようなコマ収差がコマ収差補正素子6により与えられるので光記録媒体9上では収差のない、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。次に、光記録媒体9から反射された円偏光の光は、対物レンズ8を透過し、1/4波長板7に入射され光源1から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。1/4波長板7により変換された直線偏光の光はコマ収差補正素子6を透過し、透過した光はミラー5によりすべて反射され、コリメータレンズ4を透過し、偏光ビームスプリッタ3によりすべて透過されて光源1には戻らずにシリンドリカルレンズ10により非点収差が与えられ、このシリンドリカルレンズ10を透過した光は光検出器11上に集光される。光検出器11は、光記録媒体9上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえば非点収差法とプッシュプル法により検出される。図示しないフォーカス制御手段はフォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体9上に集光されるように対物レンズ8の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段はトラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体9上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ8の位置を制御する。さらに光検出器11からは光記録媒体9に記録された情報も得ている。また、偏光ビームスプリッタ3を透過した光は集光レンズ12により光源光量制御用光検出器13に集光され、光源光量制御用光検出器13は光源1から出射された光の光量に応じた電気信号を出力する。
ここで、コマ収差補正素子6について詳細に述べる。ラジアル方向及びタンジェンシャル方向の直交するコマ収差を補正することができる光学素子が特開平11−110802号公報に開示されており、この光学素子について簡単に述べる。図2に上記光学素子の断面図を、図3に光学素子に用いられているパターン図を示す。図2において、21は第1の基板、22は第1の基板21に略平行に配置された第2の基板、23は第1の基板21と液晶27との間に配置された第1の電圧印加電極、24は第1の電圧印加電極23に対向するように第1の電圧印加電極に略平行に配置された第2の電圧印加電極、25は第1の電圧印加電極23を覆うように形成された透光性樹脂膜、26は第2の電圧印加電極24を覆うように形成された透光性樹脂膜と、27は透光性樹脂膜25及び26の間(第1の電圧印加電極23と第2の電圧印加電極24との間)に配置された液晶、28は液晶27を囲むように透光性樹脂膜25及び26の間に配置された封止樹脂である。ここで、第1の基板21及び第2の基板22は、たとえばガラスからなり、透光性である。また、第1の電圧印加電極23は液晶27に所望の電圧を印加するための電極である。第1の電圧印加電極23は、第1の基板21の内側(液晶27側)の主面上に形成されている。また、第2の電圧印加電極24は、液晶27に所望の電圧を印加するための電極であり、第1の電圧印加電極23とともに、液晶27に第1及び第2の電圧印可電極を用いて合成された所望の電圧を印加する。第2の電圧印可電極24は、第2の基板22の内側(液晶27側)の主面上に形成されている。第1及び第2の電圧印可電極23及び24は、透光性であり、たとえばITOからなりそれぞれ所望の電圧を与えるためにパターンが形成されている。また、透光性樹脂膜25及び26は、液晶27を所定の方向に配向させるための配向膜であり、たとえばポリビニルアルコール膜からなる。透光性樹脂膜25または26をラビング処理することによって、液晶27を所定の方向に配向させることができる。また、液晶27は、入射した光の位相を変化させる位相変化層として機能する。液晶27は、たとえばネマチック液晶からなる。第1の電圧印加電極23と第2の電圧印加電極24との間の電圧差を変化させることによって液晶27の屈折率を変化させることができ、これによって入射した光の位相を変化させることができる。また、封止樹脂28は、液晶27を封止するためのものであり、たとえばエポキシ樹脂からなる。また、第1及び第2の電圧印加電極23及び24は図3(それぞれa及びb)に示したようなセグメント電極で構成されている。このように構成された光学素子の動作について説明する。外部から制御電圧が光学素子の第1及び第2の電圧印加電極23及び24のセグメント電極のそれぞれに印加され、本発明の光学素子に入射される光にパターンに対応した位相を与えるようにする。図3に示したパターンでは入射した光にラジアル及びタンジェンシャル方向のコマ収差の波面を与えることが可能となる。
次に、上記した光学素子を用いて光ヘッドを調整することについて述べる。発明が解決しようとする課題で述べたように、対物レンズ8は高NAになればなるほどその作製誤差からコマ収差が生じてしまう。また、光ヘッドに用いられている他の光学素子もコマ収差を有しており、これらすべてが光ヘッドのコマ収差となる。通常、このコマ収差は記録/再生性能を劣化させるので対物レンズを光軸に対して傾けることでコマ収差を発生させ、このコマ収差を用いて光ヘッドを構成する光学素子のコマ収差をキャンセルすることで、光ヘッドそのものはコマ収差が内容に調整される。しかしながら、光の発散度合いを変える球面収差補正手段を有する光ヘッドの場合、対物レンズが傾いていると球面収差を補正することは可能であるが、同時にコマ収差を発生させることとなる。このコマ収差が記録/再生性能を劣化させてしまう。そこで、この課題を解決するために本願発明では光ヘッドの調整時に対物レンズの光軸を対物レンズに入射する入射光の光軸に対して平行になるように配置する。これにより上記した球面収差補正時のコマ収差は発生しなくなる。また、対物レンズを含む光学素子が有するコマ収差については上記した液晶を用いた光学素子に外部から電圧を印加しこの光学素子で発生したコマ収差を用いてキャンセルすることで光ヘッドそのものにはコマ収差がないようにする。ここで、調整時にコマ収差補正素子に印加した電圧の情報についてはこの光ヘッドを搭載する装置で管理する。そのためにはたとえば、光ヘッドにメモリを搭載しこのメモリに記憶すればよい。
以上述べたように、対物レンズの光軸を入射光の光軸に対し平行に配置することで光の発散度合いを変化させる球面収差補正を可動してもコマ収差が発生することがないので記録/再生性能が劣化しないため高性能な高密度記録が可能な光ヘッドが実現できる。
(実施の形態2)
次に、本発明の第2の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態が上記した実施の形態1と異なるのは、異なる波長の光源をもう1つ有しており、この光源から出射される光を用いて種類の異なる光記録媒体に情報を記録再生するために光を導き上記光記録媒体からの反射光を受光して各種信号を出力することに関する点のみであり、それ以外は、実施の形態1と同様である。従って、本実施の形態において、特に説明のないものについては実施の形態1と同じとし、実施の形態1と同一符号を付与している構成部材については、特に説明のない限り、実施の形態1と同様の機能を持つものとする。
次に、本発明の第2の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態が上記した実施の形態1と異なるのは、異なる波長の光源をもう1つ有しており、この光源から出射される光を用いて種類の異なる光記録媒体に情報を記録再生するために光を導き上記光記録媒体からの反射光を受光して各種信号を出力することに関する点のみであり、それ以外は、実施の形態1と同様である。従って、本実施の形態において、特に説明のないものについては実施の形態1と同じとし、実施の形態1と同一符号を付与している構成部材については、特に説明のない限り、実施の形態1と同様の機能を持つものとする。
図4は、本発明の実施の形態2における光ヘッドの構成図である。図4において41は第2の光源、42は第2のコリメータレンズ、43は立ち上げプリズム、44は偏光ホログラム、45は第2の1/4波長板、46は第2の対物レンズ、47は第2の光記録媒体、48は第2の光検出器、49は第3の光検出器である。
ここで、第2の光源41は光源1とは波長が異なり、たとえば、DVDに対応した赤色半導体レーザー(波長660nm)である。第2のコリメータレンズ42は第2の光源41から出射された発散光を平行光に変換するレンズである。立ち上げプリズム43はある一方の面には第1の光源1から出射された光の波長ですべての偏光方向に対して100%の反射率を有する多層膜が形成されており、別の面には第2の光源41から出射された光の波長ですべての偏光方向に対して100%の反射率を有する多層膜が形成されている。偏光ホログラム44は特開平6−27322号公報に開示されているので詳細には述べないが、複屈折を有するニオブ酸リチウム基板の所定の一部をプロトン交換し、そのプロトン交換部をエッチングして構成され、異常光線の透過率を100%、常光線に対しては回折格子として作用する光学素子である。第2の1/4波長板45は複屈折材料で形成されており、直線偏光を円偏光に変換する光学素子である。第2の対物レンズ46は光記録媒体47の記録層に光を集光するレンズであり、開口数(NA)が0.65である。第2及び第3の光検出器48及び49は光記録媒体9の記録層で反射された光を受光して光を電気信号に変換するものである。
このように構成された光ヘッドの動作について説明する。光源1から出射された直線偏光の光は光量減衰素子2を透過し、偏光ビームスプリッタ3によりほとんどが反射され、一部が透過する。この反射された光はコリメータレンズ4に入射され、コリメータレンズ4の位置により発散光、平行光、収束光のいずれかに変換される。この収束度合いが変換された光は立ち上げプリズム43に入射され、100%反射され、光記録媒体9の方向に進行方向を変えられる。この反射された光はコマ収差補正素子6を透過し、光ヘッドが持っていたコマ収差、特に対物レンズ8がその作製上有しているコマ収差を補正するようなコマ収差を入射光に与え、コマ収差補正素子を透過した光は1/4波長板7に入射され直線偏光が円偏光に変換され、この円偏光の光は対物レンズ8に入射され、入射される光の発散度合いもしくは収束度合いに応じて球面収差を発生し、光記録媒体9上に集光される。ここで、光記録媒体9が最適基材厚からずれた時に生じる波面収差を補正する波面収差を有する光が対物レンズ8で集光され、また、光ヘッドが構成されている各光学素子が有するコマ収差を補正するようなコマ収差がコマ収差補正素子6により与えられるので光記録媒体9上では収差のない、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。次に、光記録媒体9から反射された円偏光の光は、対物レンズ8を透過し、1/4波長板7に入射され光源1から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。1/4波長板7により変換された直線偏光の光はコマ収差補正素子6を透過し、透過した光は立ち上げプリズム43によりすべて反射され、コリメータレンズ4を透過し、偏光ビームスプリッタ3によりすべて透過されて光源1には戻らずにシリンドリカルレンズ10により非点収差が与えられ、このシリンドリカルレンズ10を透過した光は光検出器11上に集光される。光検出器11は、光記録媒体9上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえば非点収差法とプッシュプル法により検出される。図示しないフォーカス制御手段はフォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体9上に集光されるように対物レンズ8の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段はトラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体9上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ8の位置を制御する。さらに光検出器11からは光記録媒体9に記録された情報も得ている。また、偏光ビームスプリッタ3を透過した光は集光レンズ12により光源光量制御用光検出器13に集光され、光源光量制御用光検出器13は光源1から出射された光の光量に応じた電気信号を出力する。
また、第2の光源41から出射された直線偏光の光は第2のコリメータレンズ42に入射され、平行光に変換される。この平行光に変換された光は立ち上げプリズム43に入射され、100%反射され、光記録媒体47の方向に進行方向を変えられる。この反射された光はある方向の直線偏光であるので偏光ホログラムを100%透過し第2の1/4波長板45に入射され直線偏光が円偏光に変換され、この円偏光の光は対物レンズ46に入射され、光記録媒体47上に集光される。次に、光記録媒体47から反射された円偏光の光は、対物レンズ46を透過し、第2の1/4波長板45に入射され光源1から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。1/4波長板45により変換された直線偏光の光は偏光ホログラム44に入射され、ほぼ100%回折される。この回折された光は立ち上げプリズム43によりすべて反射され、第2のコリメータレンズ42を透過し、+1次回折光は第2の光検出器48上に集光され、−1次回折光は第3の光検出器49上に集光される。第2及び第3の光検出器48及び49は光記録媒体47上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえばSSD法とプッシュプル法により検出される。図示しないフォーカス制御手段はフォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体47上に集光されるように対物レンズ46の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段はトラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体47上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ46の位置を制御する。さらに第2及び第3の光検出器48及び49からは光記録媒体47に記録された情報も得ている。
ここで、上記したような光源を2つ有し、対物レンズがそれぞれの光源に対応するように2つ配置され、それぞれの対物レンズが光記録媒体に対して対物レンズの位置を制御するアクチュエータ1つに搭載されている光ヘッドの調整について述べる。図5は対物レンズが搭載されるレンズホルダーの構成を示した図である。このレンズホルダーがアクチュエータに搭載されることで1つのアクチュエータで2つの対物レンズの位置を制御することを可能としている。図5において、51はレンズホルダー、52はレンズ傾けホルダーであり、2つの対物レンズのうち一方の対物レンズ46はレンズホルダー51に直接搭載され、レンズホルダー51に対する傾き調整はできないのに対して、他方の対物レンズ8はレンズ傾けホルダー52を介してレンズホルダー51に搭載され、レンズホルダー51に対して傾き調整が可能である。レンズ傾けホルダー52は底面の一部が球面をなしており、その中心は対物レンズ8の主点位置近傍にある。レンズホルダー51側には、球面あるいは円錐面が形成された凹部が設けられ、レンズ傾けホルダー52を摺動可能に保持する。このように構成されたレンズホルダー51をアクチュエータに搭載する。このアクチュエータ全体を第2の光源41から出射された光の光軸に対して傾けることでコマ収差を発生させ、このコマ収差で第2の光源41から出射される光が第2の光記録媒体47に集光するまでの光学素子が有するコマ収差すべてを補正する。ここで、第1の対物レンズ8は第1の光源1から出射された光の光軸に対し、アクチュエータ全体が傾けられているので第1の対物レンズ8は傾くことになる。そこで、第1の対物レンズ8をその光軸が第1の光源1から出射される光の光軸に対し平行になるように第1のレンズ8を傾ける。これは第1の対物レンズ8がレンズ傾けホルダー52に搭載されているためレンズホルダー51に対して傾けることが可能であるので実現することができる。ただし、第1の対物レンズ8の光軸が第1の光源1から出射された光の光軸に対し平行に配置されたので光学素子が有するコマ収差を補正することができないので、コマ収差補正素子6に外部から電圧を印加してコマ収差補正素子6でコマ収差を発生させ、このコマ収差を用いて上記のコマ収差を補正することが可能となる。この外部から印加された電圧は光ヘッドに直接書き込まれてもよく、また、メモリなどに記憶され光ヘッドにメモリが搭載されても良い。このように2つの対物レンズが搭載されている光ヘッドにおいても発散度合いを変える球面収差補正手段を有する側の対物レンズの光軸を入射光の光軸に対して平行に配置することで実施の形態1で述べたように球面収差補正時にコマ収差が発生することがないので記録/再生性能が劣化しない。
以上述べたように、複数種類の光記録媒体に記録再生を行う対物レンズを2つ以上有する光ヘッドにおいても、発散度合いを変える球面収差補正手段を有する側の対物レンズの光軸を入射光の光軸に対して平行に配置することで光の発散度合いを変化させる球面収差補正を可動してもコマ収差が発生することがないので記録/再生性能が劣化しないため高性能な高密度記録が可能な光ヘッドが実現できる。
なお、実施の形態1及び2では球面収差補正手段としてコリメータレンズを可動させる方式を用いているが特許文献1に開示されている正レンズ群と負レンズ群を用いても何ら問題はない。また、球面収差補正手段としてレンズを用いない方式であっても良い。例えば、特願2001−221927号に開示されている位相変化層を用いた方式であっても良い。この方式に使われる光学素子について簡単に述べる。図6に位相変化層として液晶を用いた光学素子の断面図を、図7に光学素子に用いられているパターン図である。図6において、61は第1の基板、62は第1の基板61に略平行に配置された第2の基板、63は第1の基板61と液晶67との間に配置された電圧印加電極、64は電圧印加電極63に対向するように電圧印加電極に略平行に配置された対向電極、65は電圧印加電極63を覆うように形成された透光性樹脂膜、66は対向電極64を覆うように形成された透光性樹脂膜と、67は透光性樹脂膜65及び66の間(電圧印加電極63と対向電極64との間)に配置された液晶、68は液晶67を囲むように透光性樹脂膜65及び66の間に配置された封止樹脂である。ここで、第1の基板61及び第2の基板62は、たとえばガラスからなり、透光性である。また、電圧印加電極63は液晶67に所望の電圧を印加するための電極である。電圧印加電極63は、第1の基板61の内側(液晶67側)の主面上に形成されている。また、対向電極64は、電圧印加電極63とともに、液晶67に所望の電圧を印加するための電極である。対向電極64は、第2の基板62の内側(液晶67側)の主面上に形成されている。対向電極64は、透光性であり、たとえばITOからなる。なお、対向電極64は、第2の基板62の内側の主面のうち、少なくともセグメント電極に対向する部分に略均一に形成される。また、透光性樹脂膜65及び66は、液晶67を所定の方向に配向させるための配向膜であり、たとえばポリビニルアルコール膜からなる。透光性樹脂膜65または66をラビング処理することによって、液晶67を所定の方向に配向させることができる。また、液晶67は、入射した光の位相を変化させる位相変化層として機能する。液晶67は、たとえばネマチック液晶からなる。電圧印加電極63と対向電極64との間の電圧差を変化させることによって液晶67の屈折率を変化させることができ、これによって入射した光の位相を変化させることができる。また、封止樹脂68は、液晶67を封止するためのものであり、たとえばエポキシ樹脂からなる。また、電圧印加電極63は図7に示したように、同心円状のセグメント電極で構成されている。このセグメント電極は透光性であり、たとえばITOからなる。このように構成された光学素子の動作について説明する。外部から制御電圧が光学素子の電圧印加電極のセグメント電極のそれぞれに印加され、本発明の光学素子に入射される光にパワー成分の位相を与えるようにする。このように入射された平面波を球面波に変換することが可能となり、この球面波が対物レンズに入射することで球面収差が発生し、この球面収差で光記録媒体の厚さが設計基材厚からずれたときに生じる球面収差を補正することとなる。ここで、位相変化層として電圧に応じて屈折率が変化する液晶を用いたが、電圧に応じて厚さ(体積)が変化するPLZT(酸化鉛、ランタン、酸化ジルコニウム、酸化チタンを含むペロブスカイト構造の透明結晶体)を用いてもよい。さらにPLZTは固体であるので液晶のように基板や封止樹脂は必要ではないため、光学素子を薄くすることが可能である。実施の形態1及び2で述べた方法では、レンズで構成されているため、往路は当然として復路においても光記録媒体の基材厚に起因する収差を補正することが可能であるため、安定した制御信号を得ることができる。また、ここで述べた方式では位相変化層を用いた光学素子で光記録媒体の基材厚に起因する収差を補正しているので光ヘッドの小型化に向いている。また、レンズ方式及び上記位相変化層を用いた方式のどちらも収束光及び発散光を用いて球面収差を補正するので対物レンズがレンズシフトしても球面収差補正性能が劣化しない。
また、上記実施の形態では対物レンズへ向かう光が光源から出射される光の95%になるように光源から出射された光の偏光方向の直線偏光に対しプリズムの反射率が95%、透過率が5%になっているが、光源の出力を安定に検出するためには透過率が50%以下であることが望ましい。また、対物レンズへ向かう光を大きくロスすることなく光源の出力を安定に検出するためには透過率が20%以下であることがより好ましい。
また、上記実施の形態ではn/4波長板として1/4波長板を使用しているが、nが奇数であれば何ら問題はない。
また、上記実施の形態では対物レンズは単レンズを用いているが高いNAを有する組レンズであっても何ら問題はない。
また、上記実施の形態では無限系の光ヘッドを示したが、コリメータレンズを用いない有限系の光ヘッドであっても良い。
また、上記実施の形態では偏光光学系の光ヘッドを示したが、無偏光光学系の光ヘッドであっても良い。
また、上記実施の形態では光量減衰素子としてガラス基板の一部に光量を減衰する膜(たとえばCr膜)を形成したものを用いているが偏光方向を可変する液晶を用いた光学素子と偏光ビームスプリッタを用いたものであっても良い。この場合の光の減衰効果について述べる。たとえば液晶を用いた光学素子に外部からある電圧を印加し入射された光の偏光方向が45度回転した直線偏光に変換される。ここで偏光ビームスプリッタが光源から出射された直線偏光を100%透過し、直交する方向の直線偏光の光を100%反射する特性を有している場合、45度方向の直線偏光が上記偏光ビームスプリッタに入射されるとその半分が透過され半分が反射されることとなり、透過光のみ(もしくは反射光のみ)を用いれば光源から出射された光を半分に減衰することが可能となる。また、光量減衰素子は光源から出射される光のノイズを低減するために用いているが光源のノイズが小さければ光量減衰素子を用いる必要はない。
また、上記実施の形態では対物レンズの光軸と入射光の光軸が平行になるように配置されているが、図5に示すように対物レンズはその外周部に対物レンズの光軸に対し直交する基準面に対応するコバ部が設けられている場合がある。この場合、対物レンズに入射する光の光軸に対し対物レンズのコバ部が直交するように配置すればよい。
(実施の形態3)
実施の形態3では、本発明の光記録再生装置の一例について説明する。実施の形態3の光記録再生装置は、光記録媒体に対して信号の記録及び再生または再生のみを行う装置である。
実施の形態3では、本発明の光記録再生装置の一例について説明する。実施の形態3の光記録再生装置は、光記録媒体に対して信号の記録及び再生または再生のみを行う装置である。
図8に実施の形態3の光記録再生装置80の構成を模式的に示す。光記録再生装置80は光ヘッド81と、モータ82と、処理回路83とを備える。光ヘッド81は、実施の形態1で説明したものである。
光ヘッド81については、実施の形態1で説明したものと同様であるため、重複する説明は省略する。
次に、光記録再生装置80の動作について説明する。まず、光記録再生装置80に光記録媒体9がセットされると、処理回路83はモータ82を回転させる信号を出力し、モータ82を回転させる。次に、処理回路83は、光源1を駆動し光を出射させる。光源1から出射された光は、光記録媒体9で反射され、光検出器11に入射する。光検出器11は、光記録媒体9上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号と、光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を処理回路83に出力する。これらの信号に基づき、処理回路83は対物レンズ8を制御する信号を出力し、これによって光源1から出射された光を光記録媒体9上の所望のトラック上に集光させる。また、処理回路83は、光検出器11から出力される信号に基づいて、光記録媒体9に記録されている情報を再生する。また、光源光量制御用光検出器13から出力される信号は処理回路83に入力され、処理回路83はこの信号が所望の値になるように光源1を制御することで対物レンズ8から出射される光の光量を所望の値にする。
以上のように光ヘッドとして実施の形態1の光ヘッドを用いているため、球面収差補正を可動してもコマ収差が発生することがないので記録/再生性能が劣化しないため高性能な高密度記録/再生が可能な光記録再生装置が実現できる。
(実施の形態4)
実施の形態4では、本発明の光ディスクドライブ(光記録再生装置)を具備した、コンピュータの一例について説明する。
実施の形態4では、本発明の光ディスクドライブ(光記録再生装置)を具備した、コンピュータの一例について説明する。
図9に実施の形態4のコンピュータの構成を模式的に示す。コンピュータは実施の形態3の光ディスクドライブ91と、情報の入力を行うためのキーボード92と、情報の表示を行うためのモニター93とを備える。
上述の実施の形態3の光ディスクドライブを外部記憶装置として具備したコンピュータは、光ディスクに情報を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。光ディスクドライブはその大容量性を生かして、コンピュータ内のハードディスクのバックアップをとったり、メディア(光ディスク)が安価で携帯が容易であること、他の光ディスクドライブでも情報が読み出せるという互換性があることを生かして、プログラムやデータを人と交換したり、自分用に持ち歩いたりすることができる。また、DVDやCD等の既存のメディアの再生/記録にも対応できる。
(実施の形態5)
実施の形態5では、本発明の光ディスクドライブ(光記録再生装置)を具備した、光ディスクレコーダー(映像記録再生装置)の一例について説明する。
実施の形態5では、本発明の光ディスクドライブ(光記録再生装置)を具備した、光ディスクレコーダー(映像記録再生装置)の一例について説明する。
図10に実施の形態5の光ディスクレコーダー(映像記録再生装置)の構成を模式的に示す。光ディスクレコーダー101は実施の形態3の光ディスクドライブ(図示せず)を内蔵しており、記録している映像の表示を行うためのモニター102と接続されて使用される。
上述の実施の形態3の光ディスクドライブを具備した、光ディスクレコーダー101は、光ディスクに映像を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。光ディスクレコーダーはメディア(光ディスク)に映像を記録し、好きな時にそれを再生することができる。光ディスクではテープのように記録後や再生後に巻き戻しの作業が必要なく、ある番組を記録しながらその番組の先頭部分を再生する追っかけ再生や、ある番組を記録しながら以前に記録した番組を再生する同時記録再生が可能となる。メディアが安価で携帯が容易であること、他の光ディスクレコーダーでも情報が読み出せるという互換性があることを生かして、記録した映像を人と交換したり、自分用に持ち歩いたりすることができる。またDVDやCD等の既存のメディアの再生/記録にも対応する。
なお、ここでは光ディスクドライブだけを備える場合について述べたが、ハードディスクを内蔵していても良いし、ビデオテープの録画再生機能を内蔵していても良い。その場合映像の一時退避や、バックアップが容易にできる。
(実施の形態6)
実施の形態6では、本発明の光ディスクドライブ(光記録再生装置)を具備した、光ディスクプレーヤー(映像再生装置)の一例について説明する。
実施の形態6では、本発明の光ディスクドライブ(光記録再生装置)を具備した、光ディスクプレーヤー(映像再生装置)の一例について説明する。
図11に実施の形態6の光ディスクプレーヤー(映像再生装置)の構成を模式的に示す。液晶モニター112を備えた光ディスクプレーヤー111は実施の形態3の光ディスクドライブ(図示せず)を内蔵しており、光ディスクに記録された映像を液晶モニター112に表示することができる。上述の実施の形態3の光ディスクドライブを具備した、光ディスクプレーヤーは、異なる種類の光ディスクの映像を安定に再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。
光ディスクプレーヤーはメディア(光ディスク)に記録された映像を、好きな時に再生することができる。光ディスクではテープのように再生後に巻き戻しの作業が必要なく、ある映像の任意の場所にアクセスして再生することができる。またDVDやCD等の既存のメディアの再生にも対応する。
(実施の形態7)
実施の形態7では、本発明の光ディスクドライブ(光記録再生装置)を具備した、サーバーの一例について説明する。
実施の形態7では、本発明の光ディスクドライブ(光記録再生装置)を具備した、サーバーの一例について説明する。
図12に実施の形態7のサーバーの構成を模式的に示す。サーバー121は実施の形態3の光ディスクドライブ122と、情報の表示を行うためのモニター124と、情報の入力を行うためのキーボード123とを備え、ネットワーク125と接続されている。
上述の実施の形態3の光ディスクドライブ122を外部記憶装置として具備した、サーバーは、異なる種類の光ディスクに情報を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。光ディスクドライブはその大容量性を生かして、ネットワーク125からの要求に応じ、光ディスクに記録されている情報(画像、音声、映像、HTML文書、テキスト文書等)を送出する。また、ネットワークから送られてくる情報をその要求された場所に記録する。また、DVDやCD等の既存のメディアに記録された情報も再生が可能であるので、それらの情報を送出することも可能となる。
(実施の形態8)
実施の形態8では、本発明の光ディスクドライブ(光記録再生装置)を具備した、カーナビゲーションシステムの一例について説明する。
実施の形態8では、本発明の光ディスクドライブ(光記録再生装置)を具備した、カーナビゲーションシステムの一例について説明する。
図13に実施の形態8のカーナビゲーションシステムの構成を模式的に示す。カーナビゲーションシステムは実施の形態3の光ディスクドライブ(図示せず)を内蔵しており、地形や行き先情報の表示を行うための液晶モニター131と接続されて使用される。
上述の実施の形態3の光ディスクドライブを具備した、カーナビゲーションシステムは、異なる種類の光ディスクに映像を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。カーナビゲーションシステムはメディア(光ディスク)に記録された地図情報と、地上位置確定システム(GPS)や、ジャイロスコープ、速度計、走行距離計等の情報を元に、現在位置を割り出しその位置を、液晶モニター上に表示する。また行き先を入力すると、地図情報や道路情報をもとに行き先までの最適な経路を割り出し、それを液晶モニターに表示する。
地図情報を記録するために大容量の光ディスクを用いることで、一枚のディスクで広い地域をカバーして細かい道路情報を提供することができる。また、その道路近辺に付随する、レストランやコンビニエンスストア、ガソリンスタンドなどの情報も同時に光ディスクに格納して提供することができる。さらに、道路情報は時間がたつと古くなり、現実と合わなくなるが、光ディスクは互換性がありメディアが安価であるため、新しい道路情報を収めたディスクと交換することで最新の情報を得ることができる。またDVDやCD等の既存のメディアの再生/記録にも対応するため、自動車の中で映画を見たり音楽を聴いたりすることも可能である。
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず本発明の技術的思想に基づく他の実施の形態に適用することができる。
また、上記実施の形態では、光のみによって情報を記録する光記録媒体について述べたが、光および磁気によって情報を記録する光記録媒体についても同様の効果が得られることはいうまでもない。
また、上記実施の形態では、光記録媒体が光ディスクである場合について説明したが、カード状の光記録媒体など、類似の機能を実現する光学的情報記録再生装置に適用することができる。
本発明にかかる光ヘッドは、対物レンズの光軸を入射光の光軸に対し平行に配置することで光の発散度合いを変化させる球面収差補正を可動してもコマ収差が発生することがないので記録/再生性能が劣化しないため、高性能な高密度記録/再生が可能な光ヘッドとして有用である。
1 光源
2 光量減衰素子
3 偏光ビームスプリッタ
4 コリメータレンズ
5 ミラー
6 コマ収差補正素子
7 1/4波長板
8 対物レンズ
9 光記録媒体
10 シリンドリカルレンズ
11 光検出器
12 集光レンズ
13 光源光量制御用光検出器
2 光量減衰素子
3 偏光ビームスプリッタ
4 コリメータレンズ
5 ミラー
6 コマ収差補正素子
7 1/4波長板
8 対物レンズ
9 光記録媒体
10 シリンドリカルレンズ
11 光検出器
12 集光レンズ
13 光源光量制御用光検出器
Claims (24)
- 光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、
前記光ヘッドは光源と、
前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記対物レンズの光軸は前記光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、
前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッド。 - 少なくとも2種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、
前記光ヘッドは第1の光源と、
前記第1の光源と波長が異なる第2の光源と、
前記第1の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体に集光する第1の対物レンズと、
前記第2の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体と種類が異なる第2の光記録媒体に集光する第2の対物レンズと、
前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、前記第1の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記第1の対物レンズの光軸は前記第1の光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、
前記第1の光源から前記第1の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッド。 - 光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、
前記光ヘッドは光源と、
前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記対物レンズは外周部に前記対物レンズの光軸に直交する基準面が設けられており、前記基準面が前記光源から出射される前記光の光軸に対し直交に配置され、
前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッド。 - 少なくとも2種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、
前記光ヘッドは第1の光源と、
前記第1の光源と波長が異なる第2の光源と、
前記第1の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体に集光する第1の対物レンズと、
前記第2の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体と種類が異なる第2の光記録媒体に集光する第2の対物レンズと、
前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、前記第1の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記第1の対物レンズは外周部に前記第1の対物レンズの光軸に直交する基準面が設けられており、前記基準面が前記第1の光源から出射される前記光の光軸に対し直交に配置され、
前記第1の光源から前記第1の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッド。 - 前記球面収差補正手段が1つのレンズ群で構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光ヘッド。
- 前記球面収差補正手段が正レンズ群と負レンズ群で構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光ヘッド。
- 前記球面収差補正手段が透明な導電性薄膜を有する一対の基板間に配置された位相変化層を含む光学素子であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光ヘッド。
- 前記位相変化層により入射された光を発散光もしくは収束光に変換することを特徴とする請求項7に記載の光ヘッド。
- 前記コマ収差補正手段が透明な導電性薄膜を有する一対の基板間に配置された位相変化層を含む光学素子であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光ヘッド。
- 前記位相変化層は屈折率が変化する材料である請求項7または9に記載の光ヘッド。
- 前記位相変化層が液晶である請求項10に記載の光ヘッド。
- 前記位相変化層は体積が変化する材料である請求項7または9に記載の光ヘッド。
- 前記位相変化層がPLZTである請求項12に記載の光ヘッド。
- 前記対物レンズもしくは前記第1の対物レンズのNAが0.7以上であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光ヘッド。
- 前記光源もしくは前記第1の光源の波長が450nm以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光ヘッド。
- 前記光記録媒体もしくは前記第1の光記録媒体が記録層を2つ以上有する多層光記録媒体であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光ヘッド。
- 光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドの組み立て方法であって、
前記光ヘッドは光源と、
前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記対物レンズの光軸は前記光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、
前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッドの組み立て方法。 - 少なくとも2種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドの組み立て方法であって、
前記光ヘッドは第1の光源と、
前記第1の光源と波長が異なる第2の光源と、
前記第1の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体に集光する第1の対物レンズと、
前記第2の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第1の光記録媒体と種類が異なる第2の光記録媒体に集光する第2の対物レンズと、
前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、前記第1の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記第1の光源と前記第1の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記第1の対物レンズの光軸は前記第1の光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、
前記第1の光源から前記第1の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッドの組み立て方法。 - 光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光記録再生装置であって、
前記光記録媒体に信号の記録または再生を行う請求項1から16のいずれかに記載の光ヘッドを備えることを特徴とする光記録再生装置。 - 請求項19記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えるコンピュータ。
- 請求項19記載の光記録再生装置を備え、光記録媒体に映像を記録し、および再生する映像記録再生装置。
- 請求項19記載の光記録再生装置を備え、光記録媒体から映像を再生する映像再生装置。
- 請求項19記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えるサーバー。
- 請求項19記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えるカーナビゲーションシステム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005297460A JP2009009615A (ja) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | 光ヘッドと光ヘッドの組立方法と光記録再生装置とコンピュータと映像記録再生装置と映像再生装置とサーバーとカーナビゲーションシステム |
PCT/JP2006/320318 WO2007043579A1 (ja) | 2005-10-12 | 2006-10-11 | 光ヘッド、光ヘッドの組立方法及び光記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005297460A JP2009009615A (ja) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | 光ヘッドと光ヘッドの組立方法と光記録再生装置とコンピュータと映像記録再生装置と映像再生装置とサーバーとカーナビゲーションシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009009615A true JP2009009615A (ja) | 2009-01-15 |
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ID=40324552
Family Applications (1)
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JP2005297460A Pending JP2009009615A (ja) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | 光ヘッドと光ヘッドの組立方法と光記録再生装置とコンピュータと映像記録再生装置と映像再生装置とサーバーとカーナビゲーションシステム |
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JP (1) | JP2009009615A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011123941A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Funai Electric Co Ltd | 光ピックアップ |
-
2005
- 2005-10-12 JP JP2005297460A patent/JP2009009615A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011123941A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Funai Electric Co Ltd | 光ピックアップ |
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