JP2009277292A - Optical information recording device and optical pickup - Google Patents
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Description
本発明は光情報記録装置及び光ピックアップに関し、例えば光ビームを用いて記録媒体に情報を記録する光ディスク装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to an optical information recording apparatus and an optical pickup, and is suitably applied to, for example, an optical disk apparatus that records information on a recording medium using a light beam.
従来、光情報記録再生装置としては、情報記録層を有する円盤状の光ディスクを情報記録媒体として用いる光ディスク装置が広く普及しており、情報記録媒体としては、一般にCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)及びBlu−ray Disc(登録商標、以下BDと呼ぶ)等が用いられている。 Conventionally, as an optical information recording / reproducing apparatus, an optical disk apparatus using a disk-shaped optical disk having an information recording layer as an information recording medium has been widely used. As an information recording medium, generally, a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disc) and Blu-ray Disc (registered trademark, hereinafter referred to as BD) are used.
ところで光ディスク装置では、音楽コンテンツや映像コンテンツ等の各種コンテンツ、或いはコンピュータ用の各種データ等のような種々の情報を光ディスクに記録するようになされている。特に近年では、映像の高精細化や音楽の高音質化等により情報量が増大し、また1枚の光ディスクに記録するコンテンツ数の増加が要求されているため、当該光ディスクのさらなる大容量化が求められている。 By the way, in the optical disc apparatus, various kinds of information such as various contents such as music contents and video contents, or various data for computers are recorded on the optical disc. In particular, in recent years, the amount of information has increased due to higher definition of video and higher sound quality of music, and an increase in the number of contents to be recorded on one optical disc has been demanded. It has been demanded.
そこで図1に示すように、一の光源から出射された光ビームを第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2に分離し同一位置に照射することにより当該第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2を干渉させ、微小なホログラムを記録マークとして記録するようになされた光ディスク装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, as shown in FIG. 1, the first light beam Lb1 and the second light beam are obtained by separating the light beam emitted from one light source into the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 and irradiating them on the same position. There has been proposed an optical disc apparatus in which a small hologram is recorded as a recording mark by causing Lb2 to interfere (see, for example, Patent Document 1).
この光ディスク装置では、第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2を同一の対物レンズOLによって集光すると共に、第2光ビームLb2を光ディスク100に形成された反射層104によって反射させる。これにより第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2が反射されてなる第2反射光ビームLb2rを互いに反対方向から同一の位置に照射するようになされている。
In this optical disc apparatus, the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 are condensed by the same objective lens OL, and the second light beam Lb2 is reflected by the
この光ディスク装置では、光ディスクの厚さ方向(すなわちフォーカス方向)に複数重ねるように形成することにより、1層の記録層内に複数層に相当する情報を記録し、光ディスクの大容量化するようになされている。
ところでかかる構成の光ディスク装置では、面ぶれや歪みなどによって光ディスク100にチルトが発生していない場合、反射層104に入射するときの光ビームLbの光軸Lxと反射層104によって反射されてなる反射光ビームの光軸Lxrを一致させることができる。このため光ディスク装置では、図1に示したように、第1光ビームLb1の光軸Lx1と第2反射光ビームLb2の光軸Lx2rをほぼ一致させることができる。
By the way, in the optical disc apparatus having such a configuration, when the
すなわち光ディスク装置では、光ディスク100の半径方向であるトラッキング方向と当該トラッキング方向及びフォーカス方向に垂直なタンジェンシャル方向に焦点Fb1及びFb2が一致しているため、焦点Fb1及びFb2をフォーカス方向にのみ調整することにより第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2を同一位置に照射することができる。
That is, in the optical disc apparatus, since the focal points Fb1 and Fb2 coincide with the tracking direction which is the radial direction of the
ところが光ディスク装置では、図2(A)に示すように、光ディスク100がチルトを有している場合、第1光ビームLb1の光軸Lx1と第2反射光ビームLb2rの光軸Lx2rとを完全に一致させることができない。このため光ディスク装置では、例えばガルバノミラーを用いることにより図2(B)に示すように光軸Lx2を光軸Lx1からずらすようサーボ制御することにより、焦点Fb1及びFb2をトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に調整する必要が生じる。
However, in the optical disc apparatus, as shown in FIG. 2A, when the
このとき光ディスク装置では、第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2が重なった部分にのみホログラムが形成されるため、精密なサーボ制御によって当該第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の焦点を正確に重ね合わせる必要があり、サーボ制御に多大な負荷がかかるという問題があった。 At this time, in the optical disc apparatus, a hologram is formed only in a portion where the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 overlap. Therefore, the focus of the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 is adjusted by precise servo control. There is a problem that it is necessary to superimpose accurately and a great load is applied to the servo control.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、サーボ制御の負荷を軽減し得る光情報記録装置及び光ピックアップを提案しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to propose an optical information recording apparatus and an optical pickup capable of reducing the load of servo control.
かかる課題を解決するため本発明の光情報記録装置においては、光源から出射された光を第1及び第2の光に分離する分離部と、第1及び第2の光を反射する反射層及び第1及び第2の光が互いに反対方向から重複して形成されるホログラムを記録マークとして記録する記録層を有する光情報記録媒体に対して、第1及び第2の光を集光して照射する対物レンズと、第1又は第2の光の光束径を対物レンズの有効径よりも小さく制限する開口制限部と、光情報記録媒体に対して近接又は離隔する深さ方向における記録マークを形成すべき目標深さに第1の光の焦点を移動させる第1の焦点移動部と、第2の光を反射層によって反射させてなる第2の反射光の焦点を目標深さに合わせる第2の焦点移動部とを設けるようにした。 In order to solve this problem, in the optical information recording apparatus of the present invention, a separation unit that separates light emitted from the light source into first and second light, a reflective layer that reflects the first and second light, and Condensing and irradiating the first and second light onto an optical information recording medium having a recording layer for recording a hologram formed by overlapping the first and second light from opposite directions as a recording mark Forming an objective lens, an aperture limiter for limiting the beam diameter of the first or second light to be smaller than the effective diameter of the objective lens, and a recording mark in the depth direction approaching or separating from the optical information recording medium A first focal point moving unit that moves the focal point of the first light to the target depth to be adjusted, and a second focal point of the second reflected light obtained by reflecting the second light by the reflective layer to the target depth. The focal point moving part is provided.
これにより、第1の光の焦点と第2の反射光の焦点を深さ方向と垂直なトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に正確に重ね合わせなくても第1の光と第2の反射光とを重複させることができる。 Thereby, the first light and the second reflected light can be combined with each other even if the focus of the first light and the focus of the second reflected light are not accurately superimposed on the tracking direction and the tangential direction perpendicular to the depth direction. Can be duplicated.
かかる課題を解決するため本発明の光ピックアップにおいては、光源から出射された光を第1及び第2の光に分離する分離部と、第1及び第2の光を反射する反射層及び第1及び第2の光が互いに反対方向から重複して形成されるホログラムを記録マークとして記録する記録層を有する光情報記録媒体に対して、第1及び第2の光を集光して照射する対物レンズと、第1又は第2の光の光束径を対物レンズの有効径よりも小さく制限する開口制限部と、光情報記録媒体に対して近接又は離隔する深さ方向における記録マークを形成すべき目標深さに第1の光の焦点を移動させる第1の焦点移動部と、第2の光を反射層によって反射させてなる第2の反射光の焦点を目標深さに合わせる第2の焦点移動部とを設けるようにした。 In order to solve such a problem, in the optical pickup of the present invention, the separation unit that separates the light emitted from the light source into the first and second light, the reflective layer that reflects the first and second light, and the first And an objective for condensing and irradiating the first and second light onto an optical information recording medium having a recording layer that records a hologram formed by overlapping the second light from opposite directions as a recording mark. A lens, an aperture limiting portion that limits the light beam diameter of the first or second light to be smaller than the effective diameter of the objective lens, and a recording mark in the depth direction that is close to or away from the optical information recording medium should be formed A first focus moving unit that moves the focus of the first light to the target depth, and a second focus that adjusts the focus of the second reflected light obtained by reflecting the second light by the reflection layer to the target depth. A moving part is provided.
これにより、第1の光の焦点と第2の反射光の焦点を深さ方向と垂直なトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に正確に重ね合わせなくても第1の光と第2の反射光とを重複させることができる。 Thereby, the first light and the second reflected light can be combined with each other even if the focus of the first light and the focus of the second reflected light are not accurately superimposed on the tracking direction and the tangential direction perpendicular to the depth direction. Can be duplicated.
本発明によれば、第1の光の焦点と第2の反射光の焦点を深さ方向と垂直なトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に正確に重ね合わせなくても第1の光と第2の反射光とを重複させることができ、かくしてサーボ制御の負荷を軽減し得る光情報記録装置及び光ピックアップを実現できる。 According to the present invention, the first light and the second reflection can be obtained without accurately overlapping the focus of the first light and the focus of the second reflected light in the tracking direction and the tangential direction perpendicular to the depth direction. It is possible to realize an optical information recording apparatus and an optical pickup that can overlap light and thus reduce the load of servo control.
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1)光ディスクの構成
まず、本発明において光記録媒体として用いられる光ディスク100について説明する。図3(A)に外観図を示すように、光ディスク100は、全体として従来のCD、DVD及びBDと同様に直径約120[mm]の円盤状に構成されており、中央部分に孔部100Hが形成されている。
(1) Configuration of Optical Disc First, the
また光ディスク100は、図3(B)に断面図を示すように、情報を記録するための記録層101と基板103及び反射層104からなり、記録層101及び基板103によって反射層104を挟むように構成されている。
3B, the
因みに記録層101の厚さt1は約0.25[mm]、基板103の厚さt2は約1.0[mm]となるようになされている。
Incidentally, the thickness t1 of the
基板103は、例えばポリカーボネイトやガラス等の材料により構成されている。基板103は、ある程度の強度を有しており、記録層101を保護する役割も担うようになされている。この基板103は、光の透過に関する制限はなく、光を高透過する材料又は非透過の材料のいずれをも使用することができる。
The
記録層101は、照射された光強度によって屈折率が変化するフォトポリマ等でなり、波長405[nm]でなる光ビームLbに反応するようになされている。図3(B)に示したように、比較的強い強度でなる情報記録用の第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2が記録層101内において干渉した場合、当該記録層101には定在波が生成されることになり、ホログラムとしての性質を有する干渉パターンが形成される。
The
因みに以下では、光ディスク100の記録層101側の面を入射面100Aと呼び、当該光ディスク100の基板103側の面を背面100Bと呼ぶ。
In the following, the surface on the
また光ディスク100は、記録層101と基板103との境界面に反射層104を有している。反射層104は、従来型の光ディスクに使用されるアルミ膜や誘電体多層膜等でなり、波長405[nm]でなる光ビームLbの殆どを反射するようになされている。
The
また反射層104は、トラッキングサーボ用の案内溝を形成しており、具体的には、一般的なBD−R(Recordable)ディスク等と同様のランド及びグルーブにより螺旋状のトラックを形成している。このトラックには、所定の記録単位ごとに一連の番号でなるアドレスが付されており、情報を記録又は再生するトラックを当該アドレスにより特定し得るようになされている。
Further, the
なお反射層104(すなわち記録層101と基板103との境界面)には、案内溝に代えてピット等が形成され、或いは案内溝とピット等とが組み合わされていても良い。
Note that pits or the like may be formed in the reflective layer 104 (that is, the boundary surface between the
反射層104は、入射面100A側から波長405[nm]でなるサーボ光ビームLbSが照射された場合、これを当該入射面100A側へ反射する。以下、このとき反射されたサーボ光ビームLbSをサーボ反射光ビームLbSrと呼ぶ。
When the servo light beam LbS having a wavelength of 405 [nm] is irradiated from the
このサーボ反射光ビームLbSrは、例えば光ディスク装置において、所定の対物レンズOL1の位置制御(すなわちフォーカス制御及びトラッキング制御)に用いられることが想定されている。すなわちサーボ反射光ビームLbSrは、対物レンズOL1により集光された第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の焦点Fb1及び焦点Fb2を目標とするトラック(以下目標マーク位置と呼ぶ)に対して合わせるために用いられる。 The servo reflected light beam LbSr is assumed to be used for position control (that is, focus control and tracking control) of a predetermined objective lens OL1, for example, in an optical disc apparatus. That is, the servo reflected light beam LbSr is adjusted to a target track (hereinafter referred to as a target mark position) for the focal points Fb1 and Fb2 of the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 collected by the objective lens OL1. Used for.
実際上、光ディスク100に情報が記録されるとき、図3(B)に示したように、位置制御された対物レンズOL1によりサーボ光ビームLbSが集光され、反射層104における所望のトラック(以下、これを所望サーボ位置と呼ぶ)に合焦される。
In practice, when information is recorded on the
また、当該サーボ光ビームLbSと光軸Lxを共有し当該対物レンズOL1により集光された第1光ビームLb1が、入射面100Aから入射され、記録層101内における当該所望トラックの手前側(すなわち入射面100A側)に相当する位置に合焦される。このとき第1光ビームLb1の焦点Fb1は、対物レンズOL1を基準としたとき、当該対物レンズOL1に入射される際の第1光ビームLbの発散又は収束の度合い(以下、これを収束状態と呼ぶ)に応じて共通の光軸Lx上における所望サーボ位置の手前側に位置することになる。
Also, the first light beam Lb1 that shares the optical axis Lx with the servo light beam LbS and is condensed by the objective lens OL1 is incident from the
さらに、第1光ビームLb1と同一波長でなり光軸Lxを共有する第2光ビームLb2が、当該第1光ビームLb1と同一方向(すなわち入射面100A側)から、対物レンズOL1により集光され、照射されるようになされている。このとき第2光ビームLb2は、記録層101を透過し、反射層104によって反射され、第2反射光ビームLb2rとなり、記録層101内における当該所望サーボ位置の手前側に相当する位置に合焦される。
Furthermore, the second light beam Lb2 having the same wavelength as the first light beam Lb1 and sharing the optical axis Lx is condensed by the objective lens OL1 from the same direction as the first light beam Lb1 (that is, the
このとき第1光ビームLb1の焦点Fb1は、対物レンズOL1を基準としたとき、当該対物レンズOL1に入射される際の第1光ビームLbの収束状態に応じて共通の光軸Lx上における焦点Fb1とほぼ同一位置に照射されるようになされている。 At this time, the focal point Fb1 of the first light beam Lb1 is a focal point on the common optical axis Lx according to the convergence state of the first light beam Lb when entering the objective lens OL1 when the objective lens OL1 is used as a reference. The light is irradiated at substantially the same position as Fb1.
この結果、光ディスク100には、記録層101内における所望サーボ位置の手前側に相当する焦点Fb1及び焦点Fb2の位置に、比較的小さい干渉パターンでなる記録マークRMが微小ホログラムとして記録される。
As a result, on the
このとき記録層101内には、いずれも収束光でなる第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2が重なり、且つ所定強度以上となった部分に記録マークRMが形成される。
At this time, the recording mark RM is formed in the
因みに、記録マークRMに関して、中央部における直径RMrについては、第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の波長をλ[m]、対物レンズOL1の開口数をNAとすると、次に示す(1)式により求められる。 Incidentally, regarding the recording mark RM, with respect to the diameter RMr in the central portion, assuming that the wavelengths of the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 are λ [m] and the numerical aperture of the objective lens OL1 is NA (1) ).
また記録マークRMの高さRMhに関しては、記録層101の屈折率をnとすると、次に示す(2)式により求められる。
The height RMh of the recording mark RM can be obtained by the following equation (2), where n is the refractive index of the
例えば、波長λを405[nm]、開口数NAを0.5、屈折率nを1.5とすると、(1)式より直径RMr=0.97[μm]、(2)式より高さRMh=9.72[μm]となる。 For example, when the wavelength λ is 405 [nm], the numerical aperture NA is 0.5, and the refractive index n is 1.5, the diameter RMr = 0.97 [μm] from the formula (1) and the height from the formula (2). RMh = 9.72 [μm].
さらに光ディスク100は、記録層101の厚さt1(=0.25[mm])が記録マークRMの高さRMhよりも充分に大きくなるよう設計されている。このため図4(A)及び(B)に示すように、光ディスク100は、記録層101内における反射層104からの焦点Fb1及び焦点Fb2の距離(以下、これを深さと呼ぶ)が切り換えられながら記録マークRMが記録されることにより、複数のマーク記録層を当該光ディスク100の厚さ方向に重ねた多層記録を行い得るようになされている。
Further, the
この場合、光ディスク100の記録層101内において、焦点Fb1及び焦点Fb2の深さが調整されることにより、記録マークRMの深さが変更されることになる。例えば光ディスク100は、図5に示すように、記録マークRM同士の相互干渉等を考慮してマーク記録層同士の距離p3が約15[μm]に設定されれば、記録層101内に約16層のマーク記録層を形成することができる。なお距離p3については、約15[μm]とする以外にも、記録マークRM同士の相互干渉等を考慮した上で他の種々の値としても良い。
In this case, the depth of the recording mark RM is changed by adjusting the depths of the focal point Fb1 and the focal point Fb2 in the
一方、光ディスク100は、情報が再生されるとき、当該情報を記録したときと同様に、対物レンズOL1により集光されたサーボ光ビームLbSが反射層104の所望サーボ位置に合焦されるよう、当該対物レンズOL1が位置制御されるようになされている。
On the other hand, when the information is reproduced, the
さらに光ディスク100は、同一の対物レンズOL1を介した第1光ビームLb1の焦点Fb1が、記録層101内における当該所望サーボトラックの「手前側」に相当し、かつ目標深さとなる位置(以下、これを目標マーク位置と呼ぶ)に合焦されるようになされている。
Further, in the
このとき焦点Fb1の位置に記録されている記録マークRMは、ホログラムとしての性質により、当該目標マーク位置に記録されている記録マークRMから、再生光ビームLbGを発生する。この再生光ビームLbGは、記録マークRMの記録時に照射された第2反射光ビームLb2rと同等の光学特性を有しており、図6に示すように、当該第2反射光ビームLb2rと同じ方向へ、すなわち記録層101内から入射面100A側へ発散しながら進むことになる。
At this time, the recording mark RM recorded at the position of the focal point Fb1 generates a reproduction light beam LbG from the recording mark RM recorded at the target mark position due to the property as a hologram. The reproduction light beam LbG has the same optical characteristics as the second reflected light beam Lb2r irradiated during recording of the recording mark RM, and as shown in FIG. 6, the same direction as the second reflected light beam Lb2r. In other words, it proceeds while diverging from the
このように光ディスク100は、情報が記録される場合、位置制御用のサーボ光ビームLrS、情報記録用の第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2が用いられる。このとき光ディスク100は、記録層101内において焦点Fb1及び焦点Fb2が重なる位置、すなわち反射層104における所望サーボ位置の手前側となり且つ目標深さとなる目標マーク位置に、当該情報として記録マークRMが形成されるようになされている。
Thus, when information is recorded on the
また光ディスク100は、記録済みの情報が再生される場合、位置制御用のサーボ光ビームLbS及び情報再生用の第1光ビームLb1が用いられることにより、焦点Fb1の位置、すなわち目標マーク位置に記録されている記録マークRMから、再生光ビームLbGを発生させるようになされている。
Further, when recorded information is reproduced, the
(2)光ディスク装置の構成
次に、上述した光ディスク100に対応した光ディスク装置20について説明する。光ディスク装置20は、図7に示すように、制御部21により全体を統括制御するようになされている。
(2) Configuration of Optical Disc Device Next, the
制御部21は、図示しないCPU(Central Processing Unit)を中心に構成されており、図示しないROM(Read Only Memory)から基本プログラムや情報記録プログラム等の各種プログラムを読み出し、これらを図示しないRAM(Random Access Memory)に展開することにより、情報記録処理及び情報再生処理等の各種処理を実行するようになされている。 The control unit 21 is mainly configured by a CPU (Central Processing Unit) (not shown), reads various programs such as a basic program and an information recording program from a ROM (Read Only Memory) (not shown), and stores them in a RAM (Random) (not shown). Various processes such as an information recording process and an information reproduction process are executed by developing the data in an “Access Memory”.
例えば制御部21は、光ディスク100が装填された状態で、図示しない外部機器等から情報記録命令、記録情報及び記録アドレス情報を受け付けると、記録アドレス情報及び駆動命令を駆動制御部22へ供給すると共に、記録情報を信号処理部23へ供給する。因みに記録アドレス情報は、光ディスク100の記録層101に付されたアドレスのうち、記録情報を記録すべきアドレスを示す情報である。
For example, when the control unit 21 receives an information recording command, recording information, and recording address information from an external device (not shown) with the
駆動制御部22は、駆動命令に従い、スピンドルモータ24を駆動制御することにより光ディスク100を所定の回転速度で回転させると共に、スレッドモータ25を駆動制御することにより、光ピックアップ26を移動軸25A及び25Bに沿って光ディスク100の径方向(すなわち内周方向又は外周方向)における記録アドレス情報に対応した位置へ移動させる。
The
信号処理部23は、供給された記録情報に対して所定の符号化処理や変調処理等の各種信号処理を施すことにより記録信号を生成し、これを光ピックアップ26へ供給する。
The
光ピックアップ26は、駆動制御部22の制御に基づいてフォーカス制御及びトラッキング制御を行うことにより、光ディスク100の記録層101における記録アドレス情報により示されるトラック(以下、これを目標マーク位置と呼ぶ)に第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の焦点位置を合わせ、信号処理部23からの記録信号に応じた記録マークRMを記録するようになされている(詳しくは後述する)。
The
また制御部21は、例えば外部機器(図示せず)から情報再生命令及び当該記録情報のアドレスを示す再生アドレス情報を受け付けると、駆動制御部22に対して駆動命令を供給すると共に、再生処理命令を信号処理部23へ供給する。
When the control unit 21 receives, for example, an information reproduction command and reproduction address information indicating the address of the recording information from an external device (not shown), the control unit 21 supplies the drive command to the
駆動制御部22は、情報を記録する場合と同様、スピンドルモータ24を駆動制御することにより光ディスク100を所定の回転速度で回転させると共に、スレッドモータ25を駆動制御することにより光ピックアップ26を再生アドレス情報に対応した位置へ移動させる。
As in the case of recording information, the
光ピックアップ26は、駆動制御部22の制御に基づいてフォーカス制御及びトラッキング制御を行うことにより、光ディスク100の記録層101における再生アドレス情報により示されるトラック(すなわち目標マーク位置)に第1光ビームLb1の焦点位置を合わせ、所定光量の光ビームを照射する。このとき光ピックアップ26は、光ディスク100における記録層101の記録マークRMから発生される再生光ビームLbGを検出し、その光量に応じた検出信号を信号処理部23へ供給するようになされている(詳しくは後述する)。
The
信号処理部23は、供給された検出信号に対して所定の復調処理や復号化処理等の各種信号処理を施すことにより再生情報を生成し、この再生情報を制御部21へ供給する。これに応じて制御部21は、この再生情報を外部機器(図示せず)へ送出するようになされている。
The
このように光ディスク装置20は、制御部21によって光ピックアップ26を制御することにより、光ディスク100の記録層101における目標マーク位置に情報を記録し、また当該目標マーク位置から情報を再生するようになされている。
As described above, the
(3)光ピックアップの構成
次に、光ピックアップ26の構成について説明する。図8に模式的に示すように、光ピックアップ26は、多数の光学部品が設けられており、大きく分けてサーボ光学系40、及び情報光学系60により構成されている。
(3) Configuration of Optical Pickup Next, the configuration of the
レーザダイオード41は、波長約405[nm]の光ビームLbを出射するようになされている。実際上レーザダイオード41は、制御部21(図7)の制御に基づいて発散光でなる所定光量の光ビームLbを発射し、コリメータレンズ42へ入射させる。コリメータレンズ42は、光ビームLbを発散光から平行光に変換し無偏光ビームスプリッタ43へ入射させる。
The
無偏光ビームスプリッタ43は、反射透過面43Sによって光ビームLbを所定の割合で透過及び反射させるようになされている。このため無偏光ビームスプリッタ43は、反射透過面43Sにおいて光ビームLbの一部を透過させ、サーボ光ビームLbSとしてサーボ光学系40におけるミラー44に入射する一方、光ビームLbの一部を反射させ、情報光学系60における1/2波長板61に入射させる。
The
(3−1)サーボ光学系の構成
図9に示すように、サーボ光学系40は、光ディスク100の反射層104に対してサーボ光ビームLbSを照射し、当該反射層104により当該サーボ光ビームLbSが反射されてなるサーボ反射光ビームLSrを受光するようになされている。
(3-1) Configuration of Servo Optical System As shown in FIG. 9, the servo optical system 40 irradiates the
ミラー44は、無偏光ビームスプリッタ43を透過したサーボ光ビームLbSを反射し、その進行方向を90°変化させ、無偏光ビームスプリッタ45へ入射させる。
The
無偏光ビームスプリッタ45は、反射透過面45Sによって光ビームLbを所定の割合で透過及び反射させるようになされており、透過したサーボ光ビームLbSを無偏光ビームスプリッタ46へ入射させる。
The
無偏光ビームスプリッタ46は、反射透過面46Sによって光ビームを所定の割合で透過及び反射させるようになされており、透過したサーボ光ビームLbSを対物レンズ47へ入射させる。
The
対物レンズ47は、サーボ光ビームLbSを集光し、光ディスク100の入射面100Aへ向けて照射する。このときサーボ光ビームLbSは、図3(B)に示したように、記録層101を透過し反射層104において反射され、サーボ光ビームLbSと反対方向へ向かうサーボ反射光ビームLbSrとなる。
The
この後、サーボ反射光ビームLbSrは、対物レンズ47によって平行光に変換された後、無偏光ビームスプリッタ46及び45、ミラー44を順次透過し、無偏光ビームスプリッタ43へ入射される。
Thereafter, the servo reflected light beam LbSr is converted into parallel light by the
無偏光ビームスプリッタ43は、反射透過面43Sにおいて反射したサーボ反射光ビームLbSrを集光レンズ51へ入射させる。
The
集光レンズ51は、サーボ反射光ビームLbSrを収束させ、シリンドリカルレンズ52により非点収差を持たせた上で当該サーボ反射光ビームLbSrをフォトディテクタ53へ照射する。
The condensing
ところで光ディスク装置20では、回転する光ディスク100における面ブレ等が発生する可能性があるため、サーボ光学系40に対する所望サーボ位置の相対的な位置が変動する可能性がある。
By the way, in the
このため、サーボ光学系40においてサーボ光ビームLbSの焦点Fs(図3(B))を所望サーボ位置に追従させるには、当該焦点Fsを光ディスク100に対する近接方向又は離隔方向であるフォーカス方向及び光ディスク100の内周側方向又は外周側方向であるトラッキング方向へ移動させる必要がある。
Therefore, in order for the servo optical system 40 to follow the focal point Fs (FIG. 3B) of the servo light beam LbS to the desired servo position, the focal point Fs is in the proximity direction or the separation direction with respect to the
そこで対物レンズ47は、2軸アクチュエータ47Aにより、フォーカス方向及びトラッキング方向の2軸方向へ駆動され得るようになされている。
Therefore, the
またサーボ光学系40(図9)では、対物レンズ47によりサーボ光ビームLbSが集光され光ディスク100の反射層104へ照射されるときの合焦状態が、集光レンズ51によりサーボ反射光ビームLbSrが集光されフォトディテクタ53に照射されるときの合焦状態に反映されるよう、各種光学部品の光学的位置が調整されている。
In the servo optical system 40 (FIG. 9), the focused state when the servo light beam LbS is collected by the
サーボ用フォトディテクタ53は、図10に示すように、サーボ反射光ビームLbSrが照射される面上に、格子状に分割された4つの検出領域53A、53B、53C及び53Dを有している。因みに矢印a1により示される方向(図中の縦方向)は、サーボ反射光ビームLbSrが反射層104(図3)に照射されるときの、トラックの走行方向に対応している。
As shown in FIG. 10, the servo photodetector 53 has four
サーボ用フォトディテクタ53は、検出領域53A、53B、53C及び53Dによりサーボ反射光ビームLbSrの一部をそれぞれ検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号SDAs、SDBs、SDCs及びSDDsをそれぞれ生成して、これらを信号処理部23(図7)へ送出する。
The servo photodetector 53 detects a part of the servo reflected light beam LbSr by the
信号処理部23は、いわゆる非点収差法によるフォーカス制御を行うようになされており、次に示す(3)式に従ってフォーカスエラー信号SFEsを算出し、これを駆動制御部22へ供給する。
The
このフォーカスエラー信号SFEsは、サーボ光ビームLbSの焦点Fsと光ディスク100の反射層104とのずれ量を表すことになる。
The focus error signal SFEs represents the amount of deviation between the focal point Fs of the servo light beam LbS and the
また信号処理部23は、いわゆるプッシュプル法によるトラッキング制御を行うようになされており、次に示す(4)式に従ってトラッキングエラー信号STEsを算出し、これを駆動制御部22へ供給する。
The
このトラッキングエラー信号STEsは、サーボ光ビームLbSの焦点Fsと光ディスク100の反射層104における所望トラックとのずれ量を表すことになる。
The tracking error signal STEs represents the amount of deviation between the focal point Fs of the servo light beam LbS and the desired track on the
駆動制御部22は、フォーカスエラー信号SFEsを基にフォーカス駆動信号SFDsを生成し、当該フォーカス駆動信号SFDsを2軸アクチュエータ47Aへ供給することにより、サーボ光ビームLbSが光ディスク100の反射層104に合焦するよう、対物レンズ47をフィードバック制御(すなわちフォーカス制御)する。
The
また駆動制御部22は、トラッキングエラー信号STEsを基にトラッキング駆動信号STDsを生成し、当該トラッキング駆動信号STDsを2軸アクチュエータ47Aへ供給することにより、サーボ光ビームLbSが光ディスク100の反射層104における所望トラックに合焦するよう、対物レンズ47をフィードバック制御(すなわちトラッキング制御)する。
Further, the
このようにサーボ光学系40は、サーボ光ビームLbSを光ディスク100の反射層104に照射し、その反射光であるサーボ反射光ビームLbSrの受光結果を信号処理部23へ供給するようになされている。これに応じて駆動制御部22は、当該サーボ光ビームLbSを当該反射層104の所望サーボ位置に合焦させるよう、対物レンズ47のフォーカス制御及びトラッキング制御を行うようになされている。
As described above, the servo optical system 40 irradiates the
(3−2)情報光学系の構成
(3−2−1)情報の再生
(3−2−1−1)第1光ビームの照射
図11及び図12に示すように、情報光学系60は、情報再生処理の際、光ディスク100に対して第1光ビームLb1を照射すると共に、当該第1光ビームLb1が記録マークRMに照射されることにより生成される再生光ビームLbGを受光するようになされている。
(3-2) Configuration of information optical system (3-2-1) Reproduction of information (3-2-1-1) Irradiation of first light beam As shown in FIGS. During the information reproduction process, the
図11において情報光学系60における1/2波長板61は、無偏光ビームスプリッタ43を透過した直線偏光でなる光ビームLbが入射されると、当該入射された光ビームLbにおけるP偏光及びS偏光を所定の割合になるよう調整し、偏光ビームスプリッタ62に入射する。
In FIG. 11, when the light beam Lb that is linearly polarized light that has passed through the
偏光ビームスプリッタ62は、反射透過面62Sによって光ビームの偏光方向により当該光ビームを反射又は透過するようになされている。偏光ビームスプリッタ62は、反射透過面55Sにより、P偏光でなる光ビームLbを透過させ、ミラー63に入射する一方、S偏光でなる光ビームLbを反射させ、1/2波長板81に入射させる。以下では、反射透過面62Sにより透過された光ビームLbを第1光ビームLb1、反射透過面62Sを反射した光ビームLbを第2光ビームLb2と呼ぶ。
The
ミラー63は、偏光ビームスプリッタ62を透過した第1光ビームLb1を反射面63Sによって反射し、その進行方向を90°変化させ、1/4波長板64へ入射する。
The
1/4波長板64は、第1光ビームLb1を直線偏光から円偏光に変換し、リレーレンズ65へ入射させる。
The
リレーレンズ65は、可動レンズ66により第1光ビームLb1を平行光から収束光に変換し、収束後に発散光となった当該第1光ビームLb1の収束状態(収束又は発散の度合い)を固定レンズ67により調整し、無偏光ビームスプリッタ46へ入射させる。
The
ここで可動レンズ66は、アクチュエータ66Aにより第1光ビームLb1の光軸方向に移動されるようになされている。実際上、リレーレンズ65は、制御部21(図7)の制御に基づきアクチュエータ66Aによって可動レンズ61を移動させることにより、固定レンズ67から出射される第1光ビームLb1の収束状態を変化させ得るようになされている。
Here, the
無偏光ビームスプリッタ46は、反射透過面46Sにより当該第1光ビームLb1を反射し、これを対物レンズ47へ入射させる。
The
対物レンズ47は、第1光ビームLb1を集光し、光ディスク100の入射面100Aへ照射する。
The
このとき第1光ビームLb1は、図3(B)に示したように、入射面100Aから入射され記録層101内に合焦する。ここで当該第1光ビームLb1の焦点Fb1の位置は、リレーレンズ65の固定レンズ67から出射される際の収束状態により定められることになる。すなわち焦点Fb1は、可動レンズ66の位置に応じて記録層101内の入射面100A側又は背面100B側へ移動することになる。
At this time, as shown in FIG. 3B, the first light beam Lb1 enters from the
実際上、情報光学系60は、制御部21(図7)により可動レンズ66の位置が制御されることにより、光ディスク100の記録層101内における第1光ビームLb1の焦点Fb1(図4)の深さd(すなわち反射層104からの距離)を調整するようになされている。
In practice, in the information optical system 60, the position of the
因みに情報光学系60は、可動レンズ66の移動距離と第1光ビームLb1の焦点Fb1の移動距離とがほぼ比例関係となるように設計されており、例えば可動レンズ66を1[mm]移動させると、第1光ビームLb1の焦点Fb2が30[μm]移動するようになされている。
Incidentally, the information optical system 60 is designed so that the moving distance of the
このように情報光学系60は、サーボ光ビームLbSを所望サーボ位置に合焦させることにより制御されてなる対物レンズ47を介して、当該サーボ光ビームLbSと光軸Lxを共有する第1光ビームLb1を照射する。
Thus, the information optical system 60 shares the servo light beam LbS with the optical axis Lx via the
さらに情報光学系60は、第1光ビームLb1を光ディスク100の入射面100A側から照射して記録層101内に当該第1光ビームLb1の焦点Fb1を位置させ、さらにリレーレンズ65における可動レンズ66の位置に応じて、当該焦点Fb1の深さdを調整する。
Further, the information optical system 60 irradiates the first light beam Lb1 from the
これにより情報光学系60は、記録層101内において所望サーボ位置が示す所望トラックの手前側に存在し、目標深さでなる目標マーク位置に第1光ビームLb1を合焦させ得るようになされている。
As a result, the information optical system 60 is present in front of the desired track indicated by the desired servo position in the
なお情報再生処理において、情報光学系60は、偏光ビームスプリッタ62によって反射した第2光ビームLb2を1/2波長板81及びアパーチャ82を介してシャッタ83へ入射する。このときシャッタ83は、第2光ビームLb2を遮断することにより、第2光ビームLb2を先の光路へ入射しないようになされている。
In the information reproducing process, the information optical system 60 causes the second light beam Lb2 reflected by the
(3−2−1−2)再生光ビームの受光
ところで光ディスク100は、目標マーク位置に記録マークRMが形成されていた場合、図6に示したように第1光ビームLbに応じて当該第1光ビームLb1と反対方向に進行する再生光ビームLbGを生成することになる。この再生光ビームLbGは、記録層101及び基板103を透過し、対物レンズ47に入射する。
(3-2-1-2) Receiving Reproduction Light Beam When the recording mark RM is formed at the target mark position, the
このとき情報光学系60では、再生光ビームLbGが対物レンズ47によりある程度収束された後、無偏光ビームスプリッタ46により反射され、リレーレンズ65へ入射される。
At this time, in the information optical system 60, the reproduction light beam LbG is converged to some extent by the
続いて再生光ビームLbGは、リレーレンズ65の固定レンズ67及び可動レンズ66によってほぼ平行光に変換され、さらに1/4波長板64により円偏光から直線偏光(S偏光)に変換される。さらに再生光ビームLb1tは、ミラー63によって反射され、偏光ビームスプリッタ62へ入射される。
Subsequently, the reproduction light beam LbG is converted into substantially parallel light by the fixed
偏光ビームスプリッタ62は、再生光ビームLbGの偏光方向に応じて当該再生光ビームLbGを反射し、集光レンズ70へ入射させる。集光レンズ70は、再生光ビームLbGを集光し、ピンホール板71を介してフォトディテクタ72へ照射させる。
The
ここで図13に示すように、ピンホール板71は、集光レンズ70(図12)により集光される再生光ビームLbGの焦点を孔部71H内に位置させるよう配置されているため、当該再生光ビームLbGをそのまま通過させることになる。
Here, as shown in FIG. 13, the
一方図13に示すように、ピンホール板71は、例えば光ディスク100における基板103の表面や、目標マーク位置とは異なる位置に存在する記録マークRM、反射層104などから反射されるような焦点の異なる光(以下、これを迷光LNと呼ぶ)をほぼ遮断することになる。この結果、フォトディテクタ71は、迷光LNの光量を殆ど検出することがない。
On the other hand, as shown in FIG. 13, the
この結果、フォトディテクタ72は、迷光LNの影響を受けることなく、再生光ビームLbGの光量に応じた検出信号SDbを生成し、これを信号処理部23(図7)へ供給するようになされている。
As a result, the
この場合、再生検出信号SDbは、光ディスク100に記録マークRMとして記録されている情報を精度良く表すものとなる。このため信号処理部23は、再生検出信号SDbに対して所定の復調処理や復号化処理等を施すことにより再生情報を生成し、この再生情報を制御部21へ供給するようになされている。
In this case, the reproduction detection signal SDb accurately represents information recorded on the
(3−2−2)情報の記録
情報記録処理時において、光ピックアップ26の情報光学系60は、同一の対物レンズ47を介して第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2を記録層101に照射するようになされている。
(3-2-2) Recording Information During the information recording process, the information optical system 60 of the
(3−2−2−1)第1光ビームの照射
図11に示したように、情報光学系60は、情報再生処理時と同様にしてリレーレンズ65によって焦点Fb1の位置を深さ方向に調整しながら対物レンズ47を介して第1光ビームLb1を照射することにより当該第1光ビームLb1を目標マーク位置に照射するようになされている。
(3-2-2-1) Irradiation of First Light Beam As shown in FIG. 11, the information optical system 60 moves the position of the focal point Fb1 in the depth direction by the
なお情報記録処理において、情報光学系60は、フォトディテクタ72によって戻り光ビームLb1tを受光するものの、当該受光結果を使用することはない。
In the information recording process, the information optical system 60 receives the return light beam Lb1t by the
(3−2−2−2)第2光ビームの照射
図14において情報光学系60の偏光ビームスプリッタ62は、上述したように、反射透過面62SにおいてS偏光でなる光ビームLbを反射し、これを第2光ビームLb2として1/2波長板81へ入射させる。
(3-2-2-2) Irradiation of Second Light Beam In FIG. 14, as described above, the
1/2波長板81は、S偏光でなる第2光ビームLbをP偏光に変換し、アパーチャ82(詳しくは後述する)を介してシャッタ83へ入射させる。
The half-
シャッタ83は、制御部21(図7)の制御に基づいて第2光ビームLb2を遮断又は透過するようになされている。情報記録処理において、シャッタ83は、第2光ビームLb2を透過し、偏光ビームスプリッタ84へ入射させる。
The
因みにシャッタ83としては、例えば第2光ビームLb2を遮断する遮断板を機械的に動かすことにより第2光ビームLb2を遮断又は透過する機械式シャッタや、液晶パネルに印加する電圧を変化することにより当該第2光ビームLb2を遮断又は透過する液晶シャッタ等を用いることができる。
Incidentally, as the
偏光ビームスプリッタ84の反射透過面84Sは、例えばP偏光の光ビームを約100%の割合で透過し、S偏光の光ビームを約100%の割合で反射するようになされている。実際上、偏光ビームスプリッタ84は、P偏光でなる第2光ビームLb2をそのまま透過させ、1/4波長板85に入射させる。
The reflection /
1/4波長板85は、直線偏光(P偏光)でなる第2光ビームLb2を円偏光(左円偏光)に変換した上で、当該第2光ビームLb2をリレーレンズ86へ入射させる。
The quarter-
リレーレンズ86は、リレーレンズ65と同様に構成されており、可動レンズ66、アクチュエータ66A及び固定レンズ67とそれぞれ対応する可動レンズ87、アクチュエータ87A及び固定レンズ88を有している。
The
リレーレンズ86は、可動レンズ87により第2光ビームLb2を平行光から収束光に変換し、収束後に発散光となった当該第2光ビームLb2の収束状態を固定レンズ88により調整し、無偏光ビームスプリッタ45に入射させる。
The
因みにリレーレンズ86は、リレーレンズ65と同様、制御部21(図7)の制御に基づきアクチュエータ87Aによって可動レンズ87を移動させることにより、固定レンズ88から出射される第2光ビームLb2の収束状態を変化させ得るようになされている。
Incidentally, like the
第2光ビームLb2は、無偏光ビームスプリッタ45の反射透過面45Sによって反射され、その進行方向を90°偏向した後、無偏光ビームスプリッタ46を透過し、対物レンズ47に入射される。
The second light beam Lb <b> 2 is reflected by the reflection /
対物レンズ47は、第2光ビームLb2を集光し、光ディスク100の記録層101に照射する。
The
このとき第2光ビームLb2は、図3(B)に示したように、記録層101を一旦透過してから反射層104によって反射された後、記録層101内に合焦する。ここで第2光ビームLb2の焦点Fb2の位置は、リレーレンズ86の固定レンズ88から出射される際の収束状態により定められることになる。すなわち焦点Fb2は、第1光ビームLb1の焦点Fb1と同様、可動レンズ87の位置に応じて記録層101内の入射面100A側又は背面100B側へ移動することになる。
At this time, as shown in FIG. 3B, the second light beam Lb2 is once transmitted through the
実際上、情報光学系60は、制御部21(図7)によってリレーレンズ86における可動レンズ87の位置が制御されることにより、光ディスク100の記録層101内における第2光ビームLb2の焦点Fb2(図3(B))の深さdを調整するようになされている。
In practice, in the information optical system 60, the position of the
因みに情報光学系60は、可動レンズ87の移動距離と第2光ビームLb2の焦点Fb2の移動距離とがほぼ比例関係となるように設計されており、例えば可動レンズ87を1[mm]移動させると、第2光ビームLb2の焦点Fb2が30[μm]移動するようになされている。
Incidentally, the information optical system 60 is designed so that the moving distance of the
制御部21は、第1光ビームLb1の焦点Fb1を反射層104から深さdだけ短い位置に合焦させると共に、第2光ビームLb2の焦点Fb2を反射層104から深さdだけ長い位置に合焦させるようにリレーレンズ65及び86を制御する。
The control unit 21 focuses the focal point Fb1 of the first light beam Lb1 to a position short by the depth d from the
このとき光ディスク装置20では、制御部21(図7)により、光ディスク100に面ブレ等が発生していないと仮定したときの(すなわち理想的な状態の)記録層101内における、対物レンズ47が基準位置にあるときの第1光ビームLb1の焦点Fb1に対して、第2光ビームLb2の焦点Fb2を合わせるようになされている。
At this time, in the
すなわち制御部21は、目標マーク位置に応じて可動レンズ66及び87を互いに逆方向に同一距離だけ変位させることにより、第1光ビームLb1の焦点距離を長くすると共に、第2光ビームLb2の焦点距離を第1光ビームLb1の焦点距離と同一の距離だけ短くするようになされている。
That is, the control unit 21 displaces the
このように情報光学系60は、第1光ビームLb1と同様にして第2光ビームLb2の焦点Fb2を記録層101内に位置させ、さらにリレーレンズ86における可動レンズ87の位置に応じて、当該焦点Fb2の深さdを調整する。
As described above, the information optical system 60 positions the focal point Fb2 of the second light beam Lb2 in the
これにより情報光学系60は、同一の深さdでなる目標マーク位置に焦点Fb1及びFb2が位置するよう第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2を照射し得るようになされている。 As a result, the information optical system 60 can irradiate the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 so that the focal points Fb1 and Fb2 are positioned at the target mark position having the same depth d.
(3−2−2−3)第1光ビームの受光
ところで、情報光学系60の対物レンズ47から照射された第1光ビームLb1は、上述したように、光ディスク100の記録層101内において一度収束した後、発散光となり、反射層104によって反射され、第1反射光ビームLb1rとなる。
(3-2-2-3) Reception of First Light Beam By the way, the first light beam Lb1 irradiated from the
図15に示すように、この第1反射光ビームLb1rは、発散しながら対物レンズ47に入射し、当該対物レンズ47によってある程度収束された後、無偏光ビームスプリッタ46を透過し、無偏光ビームスプリッタ45によって反射されて、リレーレンズ86に入射される。
As shown in FIG. 15, the first reflected light beam Lb1r enters the
続いて第1光ビームLb1は、リレーレンズ86の固定レンズ88及び可動レンズ87によって平行光に変換され、さらに1/4波長板85により円偏光から直線偏光(S偏光)に変換された後、偏光ビームスプリッタ84へ入射される。
Subsequently, the first light beam Lb1 is converted into parallel light by the fixed
偏光ビームスプリッタ84は、第1光ビームLb1の偏光方向に応じて当該第1反射光ビームLb1を反射し、集光レンズ90へ入射させる。集光レンズ90は、第1光ビームLb1を収束させ、シリンドリカルレンズ91により非点収差を持たせた上で当該第1光ビームLb1をフォーカス用フォトディテクタ92へ照射する。
The
ここで光ディスク100は、実際には面ブレ等を生じる可能性がある。このため対物レンズ47は、上述したように、サーボ光学系40及び駆動制御部22(図7)等によりフォーカス制御及びトラッキング制御され、記録層101内の目標マーク位置に合焦させるようになされている。
Here, the
さらに情報光学系60では、第1光ビームLb1の焦点Fb1と第2反射光ビームLb2rの焦点Fb2との位置が合致するように焦点Fb2の位置制御を実行するようになされている。 Further, in the information optical system 60, the position control of the focus Fb2 is executed so that the positions of the focus Fb1 of the first light beam Lb1 and the focus Fb2 of the second reflected light beam Lb2r coincide.
情報光学系60では、記録層101内における第1光ビームLb1の焦点Fb1に対する第2反射光ビームLb2rの焦点Fb2のずれ量が、集光レンズ90により第1反射光ビームLb1rが集光されフォーカス用フォトディテクタ92へ照射されるときの照射状態に反映されるよう、各種光学部品の光学的位置が調整されている。
In the information optical system 60, the amount of deviation of the focal point Fb2 of the second reflected light beam Lb2r from the focal point Fb1 of the first light beam Lb1 in the
フォーカス用フォトディテクタ92は、図16に示すように、フォトディテクタ72と同様、第1反射光ビームLb1rが照射される面上に、格子状に分割された4つの検出領域92A、92B、92C及び92Dを有している。因みに矢印a2により示される方向(図中の横方向)は、第1光ビームLb1が照射されるときの、反射層104(図3(B))におけるトラックの走行方向に対応している。
As shown in FIG. 16, the
フォーカス用フォトディテクタ92は、検出領域92A、92B、92C及び92Dにより第1反射光ビームLb1rの一部をそれぞれ検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号SDAb、SDBb、SDCb及びSDDbをそれぞれ生成して、これらを信号処理部23(図7)へ送出する。
The
信号処理部23は、いわゆる非点収差法によるフォーカス制御を行うようになされており、次に示す(5)式に従ってフォーカスエラー信号SFEbを算出し、これを制御部21へ供給する。
The
このフォーカスエラー信号SFEbは、第1光ビームLb1の焦点Fb1と第2反射光ビームLb2rの焦点Fb2とのフォーカス方向に関するずれ量を表すことになる。 This focus error signal SFEb represents the amount of shift in the focus direction between the focal point Fb1 of the first light beam Lb1 and the focal point Fb2 of the second reflected light beam Lb2r.
制御部21は、焦点Fb2の反射層104からの深さdがほぼ目標深さになると共に、フォーカスエラー信号SFEbがゼロになるリレーレンズ86を制御することにより、焦点Fb1に対して焦点Fb2を合致させるようになされている。
The control unit 21 controls the
具体的に制御部21は、リレーレンズ65における可動レンズ66と反対方向に同一量だけ移動させるよう移動信号を生成すると共に、当該移動信号に対してフォーカスエラー信号SFEbを重畳して駆動信号を生成し、これをリレーレンズ86の可動レンズ87に供給する。
Specifically, the control unit 21 generates a movement signal so as to move the
この結果制御部21は、焦点Fb1に対して焦点Fb2を追従させるように可動レンズ87を駆動することが可能となる。
As a result, the control unit 21 can drive the
このように情報光学系60は、第1光ビームLb1が反射層104によって反射されてなる第1反射光ビームLb1rを受光し、当該第1反射光ビームLb1rに基づいてリレーレンズ86を制御することにより、焦点Fb1に対して焦点Fb2を合致させるようになされている。
As described above, the information optical system 60 receives the first reflected light beam Lb1r formed by reflecting the first light beam Lb1 by the reflecting
(4)第2光ビームの開口制限
上述したように、記録マークRMは第1光ビームLb1の焦点Fb1近傍(以下、これを焦点近傍領域Af1と呼ぶ)及び第2光ビームLb2の焦点Fb2近傍(以下、これを焦点近傍領域Af2と呼ぶ)が重なる近傍重複部分にのみ形成される。
(4) Second Light Beam Aperture Restriction As described above, the recording mark RM is in the vicinity of the focus Fb1 of the first light beam Lb1 (hereinafter referred to as the focus vicinity region Af1) and in the vicinity of the focus Fb2 of the second light beam Lb2. (Hereinafter, this is referred to as a focal vicinity area Af2), it is formed only in the vicinity overlapping part where it overlaps.
ここで図17(A)に示すように、焦点Fb(Fb1、Fb2)とは、当該第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2に回折現象がないと仮定した場合に、対物レンズ47によって集光される第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の光軸Lx上に形成される結像点をいう。
Here, as shown in FIG. 17A, the focal point Fb (Fb1, Fb2) is collected by the
また第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の光軸Lxと、当該第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の輪郭(最外周部分)Lo(Lo1及びLo2)とのなす角度を集光角α(第1集光角α1及び第2集光角α2)と呼ぶ。 The angle formed by the optical axis Lx of the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 and the contour (outermost peripheral portion) Lo (Lo1 and Lo2) of the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 is condensed. It is called an angle α (first light collection angle α1 and second light collection angle α2).
実際には図17(B)に示すように、回折現象により第1光ビームLb1及び第2反射光ビームLb2rはその焦点Fb1及びFb2において点にならず、当該第1光ビームLb1及び第2反射光ビームLb2rの光束径が最も小さくなるビームウエストBWと光軸Lxとの交点が焦点Fb1及びFb2となる。 Actually, as shown in FIG. 17B, due to the diffraction phenomenon, the first light beam Lb1 and the second reflected light beam Lb2r do not become points at the focal points Fb1 and Fb2, but the first light beam Lb1 and the second reflected light. The intersections between the beam waist BW and the optical axis Lx where the light beam diameter of the light beam Lb2r is the smallest are the focal points Fb1 and Fb2.
なお説明の都合上、第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の光束径を同一として図17(B)に示しているが、実際には第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の光束径は同一ではない。 For convenience of explanation, the light beam diameters of the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 are shown in FIG. 17B as the same, but in reality, the light beams of the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 are shown. The diameter is not the same.
図18に示すように光ディスク装置20では、焦点Fb2における第2反射光ビームLb2rの光束径(以下、これをビームウエスト径S2と呼ぶ)を焦点Fb1における第1光ビームLb1の光束径(以下、これをビームウエスト径S1と呼ぶ)よりも大きくすることにより、焦点近傍領域Af1と焦点近傍領域Af2とを確実に重ねるようにする。
As shown in FIG. 18, in the
すなわち光ディスク装置20では、開口制限をすることなく第1光ビームLb1を対物レンズ47に入射するのに対し、アパーチャ82(図14)によって第2光ビームLb2の開口を制限した上で、当該第2光ビームLb2を対物レンズ47に入射する。
That is, in the
これにより光ディスク装置20は、第1光ビームLb1に対しては対物レンズ47が本来有する開口数NA(NA:Numerical Aperture)でなるレンズとして対物レンズ47を作用させる一方、第2光ビームLb2に対しては対物レンズ47が本来有する開口数NAよりも小さい開口数NAでなるレンズとして対物レンズ47を作用させることができる。
As a result, the
この結果光ディスク装置20では、図17(A)に示したように、対物レンズ47によって集光された第2光ビームLb2(すなわち第2反射光ビームLb2r)の第2集光角α2を、当該対物レンズ47によって集光された第1光ビームLb1の第1集光角α1よりも小さくし得るようになされている。
As a result, in the
例えば光ディスク装置20では、第2光ビームLb2の開口制限に応じて対物レンズ47を第1光ビームLb1の約半分の開口数NAでなるレンズとして作用させることにより、ビームウエスト径S2をビームウエスト径S1の約2倍にすることができる。
For example, in the
この場合、ビームウエスト径S2よりもビームウエスト径S1が小さいため、光束径方向において第1光ビームLb1の存在する焦点近傍領域Af1のみが近傍重複部分となり、当該焦点近傍領域Af1にのみ記録マークRMが形成される。 In this case, since the beam waist diameter S1 is smaller than the beam waist diameter S2, only the focus vicinity area Af1 where the first light beam Lb1 exists in the light beam diameter direction becomes a neighborhood overlap part, and the recording mark RM is only in the focus vicinity area Af1. Is formed.
これにより光ディスク装置20は、第1光ビームLb1のビームウエスト径S1を基準としたサイズの記録マークRMを記録層101に形成することができるため、ビームウエスト径S1でなる2つの光ビームを重ねて記録マークを形成する場合とほぼ同一サイズの記録マークRMを形成でき、光ディスク100における記録密度を低下させずに済む。
As a result, the
また図19に示すように、例えばチルトが発生すると、第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の光軸Lxが反射層104に対して垂直に入射されない場合、第1光ビームLb1の光軸Lxと第2反射光ビームLb2rの光軸Lxrがずれることになる。
As shown in FIG. 19, for example, when tilt occurs, the optical axis Lx of the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 is not incident on the
このような場合であっても光ディスク装置20は、ビームウエスト径S2がビームウエスト径S1よりも大きいため、焦点近傍領域Af2における第2反射光ビームLb2rの輪郭部分Lo2が第1光ビームLb1の輪郭部分Lo1から外れない範囲に入ってさえいれば、焦点近傍領域Af1を近傍重複部分とすることができる。この結果光ディスク装置20は、焦点Fb1及びFb2を合致させるための高精度なトラッキング制御及びタンジェンシャル制御を実行しなくてもビームウエスト径S1でなる記録マークRMを確実に形成することができる。
Even in such a case, in the
この結果光ディスク装置20では、従来の光ディスク装置とは異なり光ディスク100の面ブレなどに応じて焦点Fb1及びFb2をトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に合致させるトラッキング制御及びタンジェンシャル制御が不要となる。
As a result, unlike the conventional optical disc apparatus, the
実際上光ディスク装置20では、従来の光ディスク装置が有していたガルバノミラーの代わりに駆動しないミラー63が設置されており、トラッキング制御及びタンジェンシャル制御のための機構を省略し得、簡易な構成でなる。
In practice, the
ここで図20に示すように、第1光ビームLb1及び第2反射光ビームLb2rは、その焦点近傍領域Af1及びAf2ではその波面がほぼ平面であるが、焦点Fb1及びFb2から遠ざかるに従って波面が曲面となる。近傍重複部分に形成されるホログラムにはこの波面が反映されるため、波面が平面の場合には平面でなる縞が記録マークRMとして記録される一方、波面が曲面の場合には曲面でなる縞が記録マークRMとして記録されることになる。なお実際には第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2とで光束径が異なるが、説明の便宜上、図では同一の光束径として示している。 As shown in FIG. 20, the wavefronts of the first light beam Lb1 and the second reflected light beam Lb2r are substantially flat in the focal vicinity regions Af1 and Af2, but the wavefronts are curved as they move away from the focal points Fb1 and Fb2. It becomes. Since this wavefront is reflected in the hologram formed in the adjacent overlapping portion, when the wavefront is a plane, a plane stripe is recorded as the recording mark RM, whereas when the wavefront is a curved surface, a curved stripe is recorded. Is recorded as the recording mark RM. In practice, the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 have different light beam diameters. However, for convenience of explanation, the same light beam diameter is shown in the figure.
光ディスク装置20は、上述したようにリレーレンズ65及び86によって第1光ビームLb1及び第2反射光ビームLb2rの収束状態を調整し、焦点Fb1を目標深さに合わせると共に、焦点Fb1に対して焦点Fb2を合致させるようになされている。これにより光ディスク装置20は、第1光ビームLb1及び第2反射光ビームLb2rにおける焦点近傍領域Af1及びAf2同士を確実に重複させることができ、記録層101に平面な縞状でなる記録マークRMを形成することができる。
As described above, the
これにより光ディスク装置20は、再生処理の際、記録マークRMに第1光ビームLb1を乱反射させることなく、良好な再生光ビームLbGを発生させ得るようになされている。
Thereby, the
ところで一般的に、光ディスク100に対して光ビームが照射される場合、当該光ディスク100の内部において光ビームが光ディスク内を進行する距離に応じて球面収差やコマ収差が発生することが知られている。以下、光ディスク100内で発生するこれらの収差をまとめてディスク内収差と呼ぶ。
By the way, it is generally known that when an optical beam is irradiated onto the
図21に示すように、第1光ビームLb1は対物レンズ47を介して記録層101に照射されると、記録層101内に焦点Fb1を結ぶ。このため第1光ビームLb1は、入射面100Aから目標深さに応じたディスク内距離trだけ光ディスク100内を進行した後に焦点Fb1を結ぶことになる。
As shown in FIG. 21, when the
記録層101の全域に亘って第1光ビームLb1が照射されると仮定すると、ディスク内距離trは最大で記録層101の厚さt1とほぼ同値をとり、最小でほぼゼロとなる。すなわち光ディスク装置20は、ゼロから記録層101の厚さt1の範囲内で第1光ビームLb1のディスク内収差を十分に小さくする必要がある。
Assuming that the first light beam Lb1 is irradiated over the entire area of the
これに対して第2光ビームLb2は、対物レンズ47を介して記録層101に照射されると、当該記録層101を一旦透過した後反射層104によって反射され第2光ビームLb2と反対方向に進行する第2反射光ビームLb2rとなり、記録層101内に焦点Fb2を結ぶ。
On the other hand, when the second light beam Lb2 is irradiated onto the
このため第2光ビームLb2は、記録層101の厚さt1(すなわち入射面100Aから反射層104までの距離)と、当該厚さt1からディスク内距離trを減算した差分値(t1−tr)とを加算した距離(t1+t1−tr)だけ光ディスク100内を進行した後に焦点Fb2を結ぶことになる。すなわち第2光ビームLb2では、光ディスク100における焦点までの光路長(以下、これをディスク内焦点光路長と呼ぶ)が第1光ビームLb1と比較して長くなる。
Therefore, the second light beam Lb2 is obtained by subtracting the thickness t1 of the recording layer 101 (that is, the distance from the
記録層101の全域に亘って第2反射光ビームLb2rが照射されると仮定すると、ディスク内距離trは最大で記録層101の厚さt1の約2倍の値をとり、最小でt1とほぼ同値をとる。すなわち光ディスク装置20は、記録層101の厚さt1から当該厚さt1の2倍まで範囲内で第1光ビームLb1のディスク内収差を十分に小さくする必要がある。
Assuming that the second reflected light beam Lb2r is irradiated over the entire area of the
ここで一般的にディスク内収差は、対物レンズ47の開口数NAとディスク内焦点光路長とに応じて発生することが知られている。
Here, it is generally known that the in-disk aberration is generated in accordance with the numerical aperture NA of the
例えば一般的に球面収差の発生量は、開口数NAの4乗とディスク内焦点光路長とに比例する。対物レンズ47は、予め入射された光ビームに対して所定の球面収差を付加することにより、光ディスク100の内部における所定の深さ(以下、これを球面収差基準深さと呼ぶ)で球面収差がゼロになるように設計されている。
For example, generally, the amount of spherical aberration generated is proportional to the fourth power of the numerical aperture NA and the in-disk focal length. The
従って対物レンズ47を介して照射された第1光ビームLb1及び第2反射光ビームLb2rに発生する球面収差は、対物レンズ47の開口数NAの4乗と球面収差基準深さからの距離tsとに比例することになる。
Accordingly, the spherical aberration generated in the first light beam Lb1 and the second reflected light beam Lb2r irradiated through the
上述したように、光ディスク装置20における情報光学系60(図14)では、ディスク内焦点光路長の大きい第2光ビームLb2に対して開口制限を行うことにより、第2光ビームLb2に対して対物レンズ47を開口数NAの低いレンズとして作用させている。以下、第1光ビームLb1に対する対物レンズ47の実際の開口数NAを第1光開口数NA1と呼び、第2光ビームLbに対して作用する対物レンズ47の開口数NAを第2光開口数NA2と呼ぶ。
As described above, in the information optical system 60 (FIG. 14) in the
実際上、情報光学系60では、アパーチャ82によって第2光ビームLB2の光束径を対物レンズ47の有効径よりも小さく制限することにより、開口制限を行っている。
In practice, in the information optical system 60, the aperture is limited by limiting the diameter of the second light beam LB2 to be smaller than the effective diameter of the
例えば情報光学系60では、第2光開口数NA2を第1光開口数NA1の約84%に制限することにより、第2反射光ビームLb2rに発生する同一距離当たりの球面収差の量が第1光ビームLb1の約1/2となる。すなわち情報光学系60では、第2反射光ビームLb2rのディスク内焦点光路長が第1光ビームLb1よりも長いことによる球面収差の発生量を補償して、第2反射光ビームLb2rに発生する球面収差を低減することができる。 For example, in the information optical system 60, by limiting the second optical numerical aperture NA2 to about 84% of the first optical numerical aperture NA1, the amount of spherical aberration per unit distance generated in the second reflected light beam Lb2r is the first. It is about ½ of the light beam Lb1. That is, in the information optical system 60, the spherical surface generated in the second reflected light beam Lb2r is compensated by compensating for the amount of spherical aberration caused by the in-disk focal length of the second reflected light beam Lb2r being longer than the first light beam Lb1. Aberration can be reduced.
この場合情報光学系60では、第1光ビームLbに合わせて球面収差が極力小さくなるよう対物レンズ47を設計することにより、第2反射光ビームLb2rに発生する球面収差をも低減することが可能となる。
In this case, in the information optical system 60, the spherical aberration generated in the second reflected light beam Lb2r can be reduced by designing the
また一般的にコマ収差の発生量は、開口数NAの3乗とディスク内焦点光路長とに比例する。 In general, the amount of coma generated is proportional to the cube of the numerical aperture NA and the in-disk focal length.
従って情報光学系60では、例えば第2光開口数NA2を第1光開口数NA1の約79%に制限することにより、第2反射光ビームLb2rに発生する同一距離当たりのコマ収差の量が第1光ビームLb1の約1/2となる。 Therefore, in the information optical system 60, for example, by limiting the second optical numerical aperture NA2 to about 79% of the first optical numerical aperture NA1, the amount of coma aberration per unit distance generated in the second reflected light beam Lb2r is the first. This is about ½ of one light beam Lb1.
これにより例えば光ディスク100が傾くいわゆるディスクチルトに応じて発生するコマ収差を第1光ビームLb1と第2反射光ビームLb2rとで同等にすることができ、ディスクチルトに対する総体的な許容量を高め得るようになされている。
As a result, for example, coma generated in response to the so-called disc tilt in which the
換言すると、情報光学系60では、第2光開口数NA2を第1光開口数NA1の70%以上90%未満、より好ましくは79%以上かつ84%以下に設定することにより、第1反射光ビームLb1及び第2反射光ビームLb2rに発生する球面収差及びコマ収差の両方を補償し得るようになされている。 In other words, in the information optical system 60, the first reflected light is set by setting the second optical numerical aperture NA2 to 70% or more and less than 90%, more preferably 79% or more and 84% or less of the first optical numerical aperture NA1. Both spherical aberration and coma aberration generated in the beam Lb1 and the second reflected light beam Lb2r can be compensated.
ここで一般的に、レンズの開口数NAは、(6)式によって表すことができる。ここでnLENSはレンズの屈折率、αは光ビームが平行光として入射されたときの集光角αを示している。 Here, in general, the numerical aperture NA of the lens can be expressed by equation (6). Here, n LENS is the refractive index of the lens, and α is the converging angle α when the light beam is incident as parallel light.
ここで第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2は同一の対物レンズ47によって集光されその屈折率nLENSは同一であることから、集光角α(α1又はα2)に応じて第1光開口数NA1及び第2光開口数NA2が決定されることになる。
Here, since the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 are condensed by the same
すなわちsinα2がsinα1の70%以上90%未満、より好ましくは79%以上かつ84%以下になるように第2光ビームLb2の光束径を調整することにより、第1開口数NA1及び第2開口数NA2が上記条件を満たすことができる。 That is, the first numerical aperture NA1 and the second numerical aperture are adjusted by adjusting the beam diameter of the second light beam Lb2 so that sin α2 is 70% or more and less than 90% of sin α1, more preferably 79% or more and 84% or less. NA2 can satisfy the above conditions.
ところで、ビームウエスト径S1がビームウエスト径S2の例えば80%でなる場合、焦点近傍領域Af1における光束面積は焦点近傍領域Af2の[80%]2、すなわち約64%となる。 By the way, when the beam waist diameter S1 is 80% of the beam waist diameter S2, for example, the light flux area in the focus vicinity area Af1 is [80%] 2 of the focus vicinity area Af2, that is, about 64%.
ここで光ディスク装置20では、対物レンズ47に入射するときの第1光ビームLb1の光強度(以下、これを第1光入射強度PW1と呼ぶ)を対物レンズ47に入射するときの第2光ビームLb2の光強度(以下、これを第2光入射強度PW2と呼ぶ)の約64%に調整している。これにより光ディスク装置20では、焦点近傍領域Af1及びAf2における第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の単位面積あたりの光強度(すなわち光強度密度)を同程度にすることができ、干渉特性を向上させ、鮮明なホログラムでなる記録マークRMを形成することができる。
Here, in the
具体的に、光ディスク装置20は、1/2波長板61によるP偏光及びS偏光の割合の調整と、ビームスプリッタ62によるP偏光及びS偏光の分離により、第1光ビームLb1の約39%を第1光ビームLb1としてミラー63へ入射すると共に、残りの約61%を第2光ビームLb2として1/2波長板81へ入射する。
Specifically, the
この結果光ディスク装置20は、第1光入射強度PW1を第2光入射強度PW2の約1/4にすることができ、焦点近傍領域Af1及びAf2における光強度密度を同程度にすることができる。なお光ディスク装置20は、アパーチャ82によって第2光ビームLb2の外周部分がけられることを考慮に入れて、第2光ビームLb2の割合を高めておくようにしても良い。
As a result, the
さらに光ディスク装置20は、光ディスク100に対する再生処理の際、当該光ディスク100に対し、開口制限のない第1光ビームLb1を照射し、第1光ビームLb1が光ディスク100によって反射されてなる再生光ビームLbGをフォトディテクタ72によって受光する。
Further, the
このとき光ディスク装置20は、開口制限された第2光ビームLb2を照射する場合と比較して、ビームウエスト径S2よりもビームウエスト径S1が小さいため、目標マーク位置に隣接する記録マークRMによって第1光ビームLb1が反射される、いわゆるクロストークを低減することができる。この結果光ディスク装置20は、記録処理の際、記録マークRM同士の間隔を小さくすることができ、その記録密度を向上させることができる。
At this time, since the beam waist diameter S1 is smaller than the beam waist diameter S2, the
このように光ディスク装置20は、第2反射光ビームLb2rのビームウエスト径S2を第1光ビームLb1のビームウエスト径S1より大きくすることにより、第1光ビームLb1の光軸Lxが第2反射光ビームLb2rの光軸Lxrと完全に一致しないような場合であっても確実に記録マークRMを形成できる。これにより光ディスク装置20は、第1光ビームLb1の焦点Fb1に対して第2反射光ビームLb2rの焦点をトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に一致させるトラッキング制御及びタンジェンシャル制御の負荷を軽減することができる。
As described above, the
(5)動作及び効果
以上の構成において光ディスク装置20の光ピックアップ26は、光源としてのレーザダイオード41から出射された光ビームLbを第1の光としての第1光ビームLb1及び第2の光としての第2光ビームLb2に分離する。光ピックアップ26は、光情報記録媒体としての光ディスク100に対して第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2を同一の対物レンズ47から集光して照射する。
(5) Operation and Effect In the above configuration, the
この光ディスク100は、第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2を反射する反射層104及び第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2が互いに反対方向から重複して形成されるホログラムを記録マークRMとして記録する記録層101を有している。
This
光ピックアップ26は、リレーレンズ65によって第1光ビームLb1の収束状態を変化させることにより光ディスク100に対して近接又は離隔する深さ方向における記録マークRMを形成すべき目標深さに第1光ビームLbの焦点Fb1を移動させる。
The
また光ピックアップ26は、アパーチャ82によって第2光ビームLb2の光束径を対物レンズ47の有効径よりも小さく制限すると共に、リレーレンズ86によって第2光ビームLb2の収束状態を変化させることにより第2光ビームが反射層によって反射されてなる第2反射光ビームLb2rの焦点Fb2を目標深さに合わせるようにした。
Further, the
これにより光ピックアップ26は、第2反射光ビームLb2rの焦点の光束径であるビームウエスト径S2を第1光ビームLb1の焦点の光束径であるビームウエスト径S1よりも大きくすることができる。この結果光ピックアップ26は、例えば面ブレなどに応じてディスクチルトが発生し第1光ビームLb1の光軸Lxと第2反射光ビームLb2rの光軸Lxrとがずれた場合であっても第1光ビームLb1の焦点Fb1と第2反射光ビームLb2の焦点Fb2とを反射層104に平行なトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に確実に重複させることができる。
Accordingly, the
このため光ピックアップ26では、光軸Lxを共用した状態で第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2を入射するだけで焦点Fb1及びFb2を合致させることができ、その構成を簡易にすることができる。
For this reason, in the
また光ピックアップ26では、第1光ビームLb1のビームウエスト径S1に応じた比較的小さなサイズの記録マークRMを形成することができ、光ディスク100としての記録容量を低下させることがない。
Further, in the
また光ピックアップ26では、反射層104によって反射させてから焦点Fb2を結ぶためディスク内焦点光路長の長くなる第2光ビームLb2の光束径を対物レンズの有効径よりも小さく制限する。
Further, in the
これにより光ピックアップ26は、第2光ビームLb2の開口数NAを下げることにより、同一距離に応じて発生する収差量を低減することができ、ディスク内焦点光路長が長いことに起因してディスク内収差が大きく発生する第2光ビームLb2の収差量を抑制することができる。この結果光ピックアップ26は、第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2総体としての収差量を低減することができる。
As a result, the
さらに光ピックアップ26は、第2光ビームLb2を集光する際の第2光開口数NAを、第1光ビームLb1を集光するときの第1光開口数NAの70%以上90%以下の開口数NAとして対物レンズ47を作用させる。
Further, the
ここで第2反射光ビームLb2rは、反射層104によって反射されてから焦点Fb2を結ぶため、焦点Fb2におけるディスク内焦点光路長の平均値が焦点Fb1のディスク内光路長の約2倍となる。
Here, since the second reflected light beam Lb2r forms the focal point Fb2 after being reflected by the
これにより光ピックアップ26は、第2光ビームLb2に発生するコマ収差及び球面収差の少なくともいずれか一方を第1光ビームLb1と同等にすることができる。
Accordingly, the
また光ピックアップ26は、第2光ビームLb2を集光する際の第2光開口数NAを、第1光ビームLb1を集光するときの第1光開口数NAの79%以上84%以下の開口数NAとして対物レンズ47を作用させる。
The
これにより光ピックアップ26は、第2光ビームLb2に発生するコマ収差及び球面収差の両方を第1光ビームLb1と同等にすることができる。
Accordingly, the
さらに光ピックアップ26は、第1光ビームLb1の焦点Fb1における光強度密度と、第2反射光ビームLb2の焦点Fb2における光強度密度とを同等にする。
Furthermore, the
これにより光ピックアップ26は、第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の干渉性を向上させ、良好な記録マークRMを形成し得る。
Thereby, the
また光ピックアップ26は、1/2波長板61によって光ビームLbにおけるP偏光及びS偏光の割合を調整し、偏光ビームスプリッタ62によってその偏光方向により光ビームLbを第1光ビームLb1と第2光ビームLb2とに分離することにより、第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の割合を調整する。
Further, the
これにより光ピックアップ26は、従来の光ピックアップで使用されている構成をそのまま用いて第1光ビームLb1の焦点Fb1における光強度密度と、第2反射光ビームLb2の焦点Fb2における光強度密度とを同等にすることができる。
Thereby, the
さらに光ピックアップ26は、記録マークRMが記録された光ディスク100に対してビームウエスト径S1の小さい第1光ビームLb1を照射し、当該第1光ビームが記録マークの有無に応じて変調されてなる再生光ビームLbGに基づいて、光ディスク100に記録された情報を読み出す。
Further, the
これにより光ピックアップ26は、記録マークRMのサイズに応じたビームウエスト径S1の小さい第1光ビームLb1を記録マークRMに照射することができるため、クロストークなどによるノイズなどの少ない良好な再生信号を生成することができる。
As a result, the
また光ピックアップ26では、レーザダイオード41から出射された光を第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2、並びに第3の光としてのサーボ光ビームLSに分離し、対物レンズ47がアクチュエータ47Aによって変位されることによりサーボ光ビームLSを反射層104に合焦させる。
In the
これにより光ピックアップ26は、反射層104を基準とした任意の深さだけ焦点Fb1及びFb2を変位させることにより当該焦点Fb1及びFb2を目標深さに合わせることができる。また光ピックアップ26は、波長の異なる光ビームをサーボ光ビームとして使用する場合と異なり1つのレーザダイオード41のみを設置すれば良く、その構成を簡易にすることができる。
Accordingly, the
以上の構成によれば、光ディスク装置20の光ピックアップ26は、光軸Lxを共有する第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2を同一の対物レンズ47を介して照射すると共に、反射層104によって第2光ビームLb2を反射させることにより第1光ビームLb1と第2光ビームLb2を互いに反対方向から重複させる。このとき光ピックアップ26は、第2光ビームLb2を開口制限することにより第2反射光ビームLb2rのビームウエスト径S2を第1光ビームLb1のビームウエスト径S1よりも大きくする。
According to the above configuration, the
これにより光ピックアップ26は、第1光ビームLb1の焦点Fb1と第2光ビームLb2の焦点Fb2とを正確に合致させなくても第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2をトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に重複させることができ、かくしてサーボ制御の負荷を軽減し得る光情報記録装置及び光ピックアップを実現できる。
As a result, the
(6)他の実施の形態
なお上述した実施の形態においては、第1光ビームLb1と第2光ビームLb2とが分離される光ビームLbからサーボ光ビームLbSを分離するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第1光ビームLb1と第2光ビームLb2とは異なる波長の光ビームを第3の光であるサーボ光ビームとして用いても良い。この場合、第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2とは波長の異なるサーボ光ビームを出射するレーザダイオードを設置し、対物レンズ47は、アクチュエータ47Aによって変位されることによりサーボ光ビームを反射層104に合焦させるようにする。
(6) Other Embodiments In the above-described embodiment, the case where the servo light beam LbS is separated from the light beam Lb from which the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 are separated will be described. However, the present invention is not limited to this, and a light beam having a wavelength different from that of the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 may be used as the servo light beam that is the third light. In this case, a laser diode that emits a servo light beam having a wavelength different from that of the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 is installed, and the
また上述した実施の形態においては、第2光ビームLb2の光路上にアパーチャ82を設けることにより当該第2光ビームLb2の光束径を制限するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば第1光ビームLb1の光束径を制限するようにしても良い。また光束径を制限する手法としてはアパーチャに限らず、例えば液晶素子などを用いるようにしても良い。
In the above-described embodiment, the case where the
さらに上述した実施の形態においては、偏光ビームスプリッタ62によって第1光ビームLb1と第2光ビームLb2とを分離するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば無偏光ビームスプリッタによって第1光ビームLb1と第2光ビームLb2とを分離するようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 are separated by the
さらに上述した実施の形態においては、可動レンズ66と固定レンズ67との組み合わせでなるリレーレンズ65によって第1光ビームLb1の焦点Fb1を移動させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば発散光中に設置された可動レンズや、対物レンズ47を変位させることにより焦点Fb1を移動させるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the focal point Fb1 of the first light beam Lb1 is moved by the
さらに上述した実施の形態においては、可動レンズ87と固定レンズ88との組み合わせでなるリレーレンズ86によって第1光ビームLb1の焦点Fb1を移動させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば発散光中に設置された可動レンズや、対物レンズ47を変位させることにより焦点Fb2を移動させるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the focal point Fb1 of the first light beam Lb1 is moved by the
さらに上述した実施の形態においては、対物レンズ47を第2開口数NA2として第1光ビームLb1を集光する第1開口数NA1の80%に作用させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば第2開口数NA2を第1開口数NA1の1/2になるようにしても良い。この第2開口数NA2の大きさはビームウエスト径S2のサイズに影響するため、例えば光ディスク100のディスクチルトと、記録層101の厚みt1とから想定される焦点Fb2の焦点Fb1からのズレ量に応じて適宜選択することが可能である。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
さらに上述した実施の形態においては、1/2波長板61及び偏光ビームスプリッタ62によって第1光ビームLb1及び第2光ビームLb2の割合を調整し、焦点Fb1及びFb2付近における光強度密度を調整するようにした場合について述べたが、本発明は限らず、例えば第1光ビームLb1を所定の割合でカットするいわゆるNDフィルタなど、種々の手法を用いることができる。
Further, in the above-described embodiment, the ratio of the first light beam Lb1 and the second light beam Lb2 is adjusted by the half-
さらに上述した実施の形態においては、第1光ビームLb1を用いて情報を再生するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第2光ビームLb2を用いるようにしても良い。 Further, in the above-described embodiment, the case where information is reproduced using the first light beam Lb1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the second light beam Lb2 may be used. .
さらに上述した実施の形態においては、第1光ビームLb1又は第2光ビームLb2をトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に制御する機構を設けないようにした場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。第1光ビームLb1又は第2光ビームLb2をトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に制御する機構を設けた場合であっても、制御系の精度を低下させることができるため、上述した実施の形態と同様、サーボ制御の負荷を軽減することが可能である。 Further, in the above-described embodiment, the case where a mechanism for controlling the first light beam Lb1 or the second light beam Lb2 in the tracking direction and the tangential direction is not provided, but the present invention is limited to this. It is not a thing. Even in the case where a mechanism for controlling the first light beam Lb1 or the second light beam Lb2 in the tracking direction and the tangential direction is provided, the accuracy of the control system can be lowered. Servo control load can be reduced.
この場合、例えばミラー63の代わりにガルバノミラーを設け、フォーカス用フォトディテクタ92によって受光した第1反射光ビームLb1rの光量に基づいて第1光ビームLb1の光軸を傾けることにより、焦点Fb2に追従するようにして焦点Fb1をトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に変位させることができる。
In this case, for example, a galvanometer mirror is provided instead of the
またミラー63の代わりにガルバノミラーを設けると共に例えば1/4波長板64とリレーレンズ65との間にアパーチャを設け、第2光ビームLb2を照射すると共に、第2反射光ビームLb2rをフォーカス用フォトディテクタ92によって受光して焦点Fb1に焦点Fb2を追従させるよう制御することも可能である。
In addition, a galvanometer mirror is provided in place of the
さらに上述した実施の形態においては、サーボ光ビームLsを反射層104に合焦させ、当該反射層104を基準に第1光ビームLb1及び第2反射光ビームLb2が照射されるべき目標マーク位置を決定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば既に記録済みの記録マークRMや、予めプリフォーマットされたサーボ用マークなどを基準として目標マーク位置を決定することが可能である。
Further, in the above-described embodiment, the servo light beam Ls is focused on the
さらに上述した実施の形態においては、記録層101の厚さt1を約0.25[mm]、基板103の厚さt2を約1.0[mm]に設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の値に設定することができる。
Further, in the above-described embodiment, the case where the thickness t1 of the
さらに上述した実施の形態においては、円盤状の光ディスク100に対して記録マークRMを形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば直方体でなる光情報記録媒体に記録マークRMを形成するようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the recording mark RM is formed on the disc-shaped
さらに上述した実施の形態においては、405[nm]でなる光ビームLbを記録及び再生のために用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の波長でなる光ビームを用いるようにしても良い。 Further, in the above-described embodiment, the case where the light beam Lb having a wavelength of 405 [nm] is used for recording and reproduction has been described. However, the present invention is not limited to this, and light having various other wavelengths is used. A beam may be used.
さらに上述した実施の形態においては、分離部としての1/2波長板61及び偏光ビームスプリッタ62と、対物レンズとしての対物レンズ47と、開口制限部としてのアパーチャ82と、第1の焦点移動部としてのリレーレンズ65と、第2の焦点移動部としてのリレーレンズ86とによって光情報記録装置としての光ディスク装置20を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる分離部と、対物レンズと、開口制限部と、第1の焦点移動部と、第2の焦点移動部とによって本発明の光情報記録装置を構成するようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the half-
本発明の光情報記録装置及び光ピックアップは、例えば光ディスク装置が搭載される種々の電子機器に利用することができる。 The optical information recording apparatus and the optical pickup of the present invention can be used for various electronic devices in which, for example, an optical disc apparatus is mounted.
20……光ディスク装置、21……制御部、22……駆動制御部、23……信号処理部、26……光ピックアップ、40……サーボ光学系、41……レーザダイオード、43、45、46……無偏光ビームスプリッタ、47……対物レンズ、47A……アクチュエータ、62、84……偏光ビームスプリッタ、53、72、92……フォトディテクタ、60……情報光学系、61、81……1/2波長板、65、86……リレーレンズ、66、87……可動レンズ、67、88……固定レンズ、100……光ディスク、101……記録層、103……基板、104……反射層、Lb……光ビーム、Lb1……第1光ビーム、Lb2……第2光ビーム、LbS……サーボ光ビーム、Lb1r……第1反射光ビーム、Lb2r……第2反射光ビーム、Fb1、Fb2……焦点、RM……記録マーク。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記第1及び第2の光を反射する反射層及び上記第1及び第2の光が互いに反対方向から重複して形成されるホログラムを記録マークとして記録する記録層を有する光情報記録媒体に対して、上記第1及び第2の光を集光して照射する対物レンズと、
上記第1又は第2の光の光束径を上記対物レンズの有効径よりも小さく制限する開口制限部と、
上記光情報記録媒体に対して近接又は離隔する深さ方向における記録マークを形成すべき目標深さに上記第1の光の焦点を移動させる第1の焦点移動部と、
上記第2の光を上記反射層によって反射させてなる第2の反射光の焦点を上記目標深さに合わせる第2の焦点移動部と
を有する光情報記録装置。 A separation unit that separates light emitted from the light source into first and second light;
For an optical information recording medium having a reflective layer for reflecting the first and second light and a recording layer for recording a hologram formed by overlapping the first and second light from opposite directions as a recording mark An objective lens that collects and irradiates the first and second lights,
An aperture limiter that limits the beam diameter of the first or second light to be smaller than the effective diameter of the objective lens;
A first focal point moving unit that moves a focal point of the first light to a target depth at which a recording mark in a depth direction close to or away from the optical information recording medium is to be formed;
An optical information recording apparatus comprising: a second focus moving unit that adjusts a focus of the second reflected light obtained by reflecting the second light by the reflective layer to the target depth.
上記第2の光の光束径を上記対物レンズの有効径よりも小さく制限する
請求項1に記載の光情報記録装置。 The opening restriction part is
The optical information recording apparatus according to claim 1, wherein a light beam diameter of the second light is limited to be smaller than an effective diameter of the objective lens.
上記第2の光を集光する際、上記対物レンズを上記第1の光を集光するときの70%以上90%以下の開口数として作用させる
請求項2に記載の光情報記録装置。 The opening restriction part is
The optical information recording apparatus according to claim 2, wherein when the second light is collected, the objective lens is caused to act as a numerical aperture of 70% to 90% when the first light is collected.
上記第2の光を集光する際、上記対物レンズを上記第1の光を集光するときの79%以上84%以下の開口数として作用させる
請求項3に記載の光情報記録装置。 The opening restriction part is
The optical information recording apparatus according to claim 3, wherein when the second light is collected, the objective lens is caused to act as a numerical aperture of 79% or more and 84% or less when the first light is collected.
上記第2の光の焦点における光強度密度と、上記第1の光の焦点における光強度密度とを同等にする
請求項1に記載の光情報記録装置。 The objective lens is
The optical information recording apparatus according to claim 1, wherein the light intensity density at the focal point of the second light is made equal to the light intensity density at the focal point of the first light.
を有する請求項5に記載の光情報記録装置。 The light intensity density of the second light at the target position is adjusted by adjusting the ratio of the first and second light when separating the light into the first light and the second light. The optical information recording apparatus according to claim 5, further comprising: a light intensity adjusting unit that equalizes a light intensity density of the first light at the target position.
上記記録マークが記録された光情報記録媒体に対して上記第1の光を照射し、
上記第1の光が上記記録マークの有無に応じて変調されてなる戻り光ビームに基づいて、上記光情報記録媒体に記録された情報を読み出す読出部
を有する請求項1に記載の光情報記録装置。 The objective lens is
Irradiating the first light to the optical information recording medium on which the recording mark is recorded,
2. The optical information recording according to claim 1, further comprising: a reading unit that reads information recorded on the optical information recording medium based on a return light beam obtained by modulating the first light according to the presence or absence of the recording mark. apparatus.
上記光源から出射された上記光を上記第1及び第2の光、並びに第3の光に分離し、
上記対物レンズは、
変位されることにより上記第3の光を上記反射層に合焦させる
請求項1に記載の光情報記録装置。 The separation part is
Separating the light emitted from the light source into the first and second lights and the third light;
The objective lens is
The optical information recording apparatus according to claim 1, wherein the third light is focused on the reflective layer by being displaced.
を有し、
上記対物レンズは、
変位されることにより上記第3の光を上記反射層に合焦させる
請求項1に記載の光情報記録装置。 A light source that emits third light having a wavelength different from that of the first and second lights,
The objective lens is
The optical information recording apparatus according to claim 1, wherein the third light is focused on the reflective layer by being displaced.
上記第1及び第2の光を反射する反射層及び上記第1及び第2の光が互いに反対方向から重複したときに形成される干渉パターンをホログラムとして記録する記録層を有する光情報記録媒体に対して、上記第1及び第2の光を集光して照射する対物レンズと、
上記第1又は第2の光の光束径を上記対物レンズの有効径よりも小さく制限する開口制限部と、
上記光情報記録媒体に対して近接又は離隔する深さ方向における記録マークを形成すべき目標深さに上記第1の光の焦点を移動させる第1の焦点移動部と、
上記第2の光を上記反射層によって反射させてなる第2の反射光の焦点を上記目標深さに合わせる第2の焦点移動部と
を有する光ピックアップ。 A separation unit that separates light emitted from the light source into first and second light;
An optical information recording medium having a reflective layer for reflecting the first and second lights and a recording layer for recording an interference pattern formed when the first and second lights overlap in opposite directions as a hologram On the other hand, an objective lens that collects and irradiates the first and second lights,
An aperture limiter that limits the beam diameter of the first or second light to be smaller than the effective diameter of the objective lens;
A first focal point moving unit that moves a focal point of the first light to a target depth at which a recording mark in a depth direction close to or away from the optical information recording medium is to be formed;
An optical pickup comprising: a second focal point moving unit that focuses the second reflected light obtained by reflecting the second light by the reflective layer to the target depth.
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JP2008127354A JP2009277292A (en) | 2008-05-14 | 2008-05-14 | Optical information recording device and optical pickup |
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JP2010020892A (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Samsung Electronics Co Ltd | Apparatus and method for recording/reproducing holographic information |
-
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- 2008-05-14 JP JP2008127354A patent/JP2009277292A/en active Pending
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