JP3538171B2 - 光ディスク装置 - Google Patents
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Description
情報の記録または光ディスクから情報を再生するための
光ヘッドおよびその光ヘッドを有する光ディスク装置に
係り、光ディスクの表面樹脂層の厚みに起因して生じる
球面収差の影響を除去する方法に関する。
て、光の利用効率を向上するために、光ディスクの表面
樹脂層(光透過層)の厚みの誤差に起因して発生する球
面収差の影響を低減する方法および装置が提案されてい
る。
には、基板3と光透過層4との間に設けられた記録層
に、光透過層4の側から光を照射する光学ヘッド1にお
いて、コリメータレンズ13とコリメータレンズ用アク
チュエータ14を設け、光透過層4の厚み誤差に起因す
る球面収差をうち消すように光源10と対物レンズ16
との間に設けられたコリメータレンズ13を移動させる
例が示されている。
06号では、光透過層4の厚み誤差に起因して発生する
球面収差を補正するためにコリメータレンズ13を移動
させた場合、対物レンズ16上での光量が変化すること
について考慮されていない。これは、特に再生時におい
て、光強度を設定する場合に問題となる。
て発生する球面収差を補正するために、コリメータレン
ズを光軸方向に移動させた場合、対物レンズに入射する
光量が変化するために、対物レンズから出射する光量が
変化して安定な再生が困難になることが知られている。
能な光ヘッドおよび光ディスク装置を提供することにあ
る。
の光ビームを放射する発光装置と、前記発光装置からの
光ビームを光ディスクの情報記録層の所定の位置に集光
する集光装置と、前記発光装置と前記集光装置との間に
定義されている光軸に沿って設けられ、前記光軸に沿っ
て配置された第1および第2のレンズを含み、前記第1
のレンズおよび前記第2のレンズのいずれか一方は凸レ
ンズで、他の一方は凹レンズであり、前記発光装置から
前記集光装置に案内される上記光ビームの波面を変化さ
せる波面変換装置と、上記記録層と前記集光装置との間
に位置される光透過層の厚み誤差を検出する手段と、上
記厚み誤差に起因して発生する波面収差を抑制するよう
に、前記波面変換装置を制御する制御手段と、前記波面
変換装置と前記集光装置との間に設けられて、前記波面
変換装置から前記集光装置に向けられる上記光ビームの
一部を所定の方向に反射するビーム分離装置と、前記ビ
ーム分離装置により前記波面変換装置から前記集光装置
に向かう光ビームから分離された光ビームを受光し、そ
の受光した光ビームの光強度に対応する電気信号を出力
する光検出器と、前記光検出器から出力された電気信号
の大きさに基づいて前記発光装置が放射する上記光ビー
ムの光強度を制御する出力制御装置と、を有し、前記波
面変換装置を制御する制御手段は、前記光検出器から出
力される電気信号に基づいて前記波面変換装置の上記第
1のレンズもしくは上記第2のレンズのいずれか一方
を、光ディスクの光透過層の厚み誤差に起因して、前記
波面を抑制するように、上記光軸に沿って移動させるこ
とを特徴とする情報記録層と情報記録層を保護する光透
過層とを有する光ディスクに光透過層の側から光ビーム
を照射して情報を記録し、または情報を再生する光ディ
スク装置である。
を放射する発光装置と、前記発光装置からの光ビームを
光ディスクの情報記録層の所定の位置に集光する集光装
置と、前記発光装置と前記集光装置との間に定義されて
いる光軸に沿って設けられ、前記光軸に沿って配置され
た第1および第2のレンズを含み、前記第1のレンズお
よび前記第2のレンズのいずれか一方は凸レンズで、他
の一方は凹レンズであり、前記発光装置から前記集光装
置に案内される上記光ビームの波面を変化させる波面変
換装置と、上記記録層と前記集光装置との間に位置され
る光透過層の厚み誤差を検出する手段と、上記厚み誤差
に起因して発生する波面収差を抑制するように、前記波
面変換装置を制御する制御手段と、前記波面変換装置と
前記集光装置との間に設けられて、前記波面変換装置か
ら前記集光装置に向けられる上記光ビームの一部を所定
の方向に反射するビーム分離装置と、前記ビーム分離装
置により前記波面変換装置から前記集光装置に向かう光
ビームから分離された光ビームを受光し、その受光した
光ビームの光強度に対応する電気信号を出力する光検出
器と、前記光検出器から出力された電気信号の大きさに
基づいて前記発光装置が放射する上記光ビームの光強度
を制御する出力制御装置と、を有し、前記発光装置は、
自身が放射する光ビームの光強度をモニタ可能とするバ
ックモニタ機構を含み、そのバックモニタ機構が出力す
るバックモニタ信号と前記光検出器が出力する前記ビー
ム分離装置で分離された光の光強度を示すモニタ信号と
に基づいて、前記波面変換装置を制御する制御手段の駆
動により前記波面変換装置の前記第1のレンズまたは前
記第2のレンズの大まかな位置を設定可能であることを
特徴とする情報記録層と情報記録層を保護する光透過層
とを有する光ディスクに光透過層の側から光ビームを照
射して情報を記録し、または情報を再生する光ディスク
装置である。
の実施の形態を詳細に説明する。
光ディスク1に情報を記録し、また光ディスク1から情
報を再生する光ディスク装置101は、光ディスク1を
所定の速度で回転するスピンドルモータ102と、光デ
ィスク1に所定のスポット径の光ビームを照射し、また
光ディスクで反射された反射光ビームを受光して所定の
電気信号を得る光ヘッド装置111を有している。
一方の面に設けられた相変化型の記録層1bと記録層1
bを覆う透明保護層(光透過層)1cからなる。なお、
基板1aの厚さは概ね1.1mmで、透明保護層1cの
厚さはおよそ0.1mmである。また、記録層1bの厚
さは、数十μmである。なお、記録層1bには、図示し
ないが、反射膜あるいは保護層もしくはその両者が設け
られることもある。
けて所定の波長の光ビーム(レーザビーム)を出射する
レーザ装置112、レーザ装置112を出射されたレー
ザビーム11を光ディスク1の記録層1bに集光する対
物レンズ113、および光ディスク1の記録層1bで反
射された反射レーザビーム12を受光して、その光強度
に対応した電気信号を出力する第1の光検出器114を
有している。
間には、レーザ装置112の側から順に、レーザ装置1
12から放射されたレーザビーム11をコリメートする
コリメートレンズ115、コリメートレンズ115によ
りコリメートされたレーザビーム11と光ディスク1の
記録層1bで反射された反射レーザビーム12とを分離
する第1のビームスプリッタ116、(第1のビームス
プリッタ116を通過された)コリメートレンズ115
でコリメートされたレーザビーム11の球面収差を補正
するためのリレーレンズ117、リレーレンズ117を
通過して光ディスク1の記録層1bに向かわせられるレ
ーザビーム11と光ディスク1の記録層1bで反射され
た反射レーザビーム12とを分離する第2のビームスプ
リッタ118、レーザ装置112から光ディスク1の記
録層1bに向けられるレーザビーム11と光ディスク1
の記録層1bで反射された反射レーザビーム12との間
のアイソレーションを整合するλ/4波長板119が、
設けられている。なお、図1に示した光ヘッド装置11
1においては、一般に、光ディスク1の記録面と平行な
方向の厚さを低減するために、第2のビームスプリッタ
118を通過されて対物レンズ113に入射されるレー
ザビーム11は、図示しない折り返しミラー(立ち上げ
ミラー)により90°折り曲げられる。
ダイオードであって、例えば400nmの波長のレーザ
ビーム11を放射する。
接続されたレーザドライバ132により、記録用、再生
用および消去用のそれぞれの光強度による発光が指示さ
れることで、対応する光強度のレーザビーム11を出射
する。なお、レーザドライバ132は、記録時には、例
えばメモり133に保持された記録すべきデータに従っ
て発光強度が強度変調されたレーザビームが出力され
る。また、再生時には、記録用のレーザビームの光強度
に比較して、数分の1〜十数分の1程度のレーザビーム
が出力される。一方、消去時には、再生用のレーザビー
ムの光強度と記録用のレーザビームの光強度の間の所定
の光強度を有するレーザビームが出力される。
aおよび113bからなり、NAで示される開口数は、
0.8〜0.95に設定されている。なお、例えばこの
発明の実施の形態では、NAは、0.85程度である。
ンズホルダの所定の位置には、対物レンズ113と光デ
ィスク1の記録層1bとの間の距離が対物レンズ113
の焦点距離に一致するように、対物レンズ113を、レ
ーザ装置112と対物レンズ113との間に定義される
光軸Oに沿って移動させるための推力を発生するための
フォーカスコイル120と、フォーカスコイル120に
より提供される推力と対抗される磁界を発生する図示し
ない磁界発生装置が設けられている。
対物レンズ113を通過したレーザビーム11の中心と
光ディスク1の記録層1bの半径方向の所定の位置、例
えば記録層1bに予め形成されている図示しないピット
列または図示しない案内溝の中心とを一致させるための
推力を発生させるトラックコイル121と、トラックコ
イル121からの推力と対抗される磁界を発生する図示
しない磁界発生装置が設けられている。
ィスク1に向けられるレーザビーム12から分離された
反射レーザビーム12は、第1の光検出器114との間
に設けられた第1の結像レンズ122により所定の集束
性(結像特性)が与えられ、第1の光検出器114の図
示しない検出領域に結像される。なお、第1のビームス
プリッタ116は、周知のPBS(偏向ビームスプリッ
タ)であって、レーザ装置112を出射され、λ/4板
119を通過したのち、光ディスク1の記録面1bで反
射されて、再びλ/4板119を透過されて戻された反
射レーザビーム13を、光検出器114に入射させる。
の形状および面積の複数の検出領域を有し、フォーカス
コイル120およびトラックコイル121に供給される
べき制御電流の大きさを設定する際に要求される対物レ
ンズ113の位置を特定するために利用可能な反射レー
ザビームの結像パターン、および光ディスク1に記録さ
れている情報の再生信号(RF信号)の生成に利用可能
な結像パターンを受光して、それぞれに対応する所定の
大きさの電気信号(光強度に応じた電流)を、出力す
る。なお、光検出器114の図示しない各検出領域から
の出力は、一体に形成されている図示しない電流−電圧
変換増幅器(I/Vアンプ)により、電圧信号に変換さ
れる。
置された第1および第2のレンズ117a、117bを
含む。2つのレンズのうちの一方のレンズ、この実施の
形態ではレンズ117a、がレーザビーム11の進行方
向(光軸O)に沿って移動可能に形成されている。第1
のレンズ117aは、例えば凸レンズであり、第2のレ
ンズ117bは凹レンズである。なお、移動可能なレン
ズ、この例では凸レンズ117a、を保持する図示しな
いレンズホルダには、レンズ117aを移動させるため
の推力を発生する位置制御コイル123と、位置制御コ
イル123からの推力と対抗される磁界を発生する図示
しない磁界発生装置が設けられている。すなわち、リレ
ーレンズ117の一方のレンズ、この例では凸レンズ1
17aは、磁界発生装置により発生された磁界と位置制
御コイル123に電流が供給されることにより生じる磁
界とから、光軸Oに沿って移動される。なお、位置制御
コイル123に供給される電流の大きさは、第1の光検
出器114により生成された所定の電気信号に基づいて
以下に説明するリレーレンズ位置制御部により設定され
る所定の大きさに設定される。
ィスク1に向けられるレーザビーム11から分離された
第3のレーザビーム13が向けられる方向には、第3の
レーザビーム13を受光して、その光強度に対応する電
気信号を出力する第2の光検出器124と、第2の光検
出器124に向けて第3のレーザビーム13に所定の集
束性(結像特性)を与える第2の結像レンズ125が設
けられている。なお、第2のビームスプリッタ118に
よるレーザビーム11とレーザビーム13との分岐の割
合は、例えば9(レーザビーム11):1(レーザビー
ム13)に設定されている。
ィスク1に向けられるレーザビーム11から分離された
第3のレーザビーム13は、第2の結像レンズ125で
所定の集束性(結像特性)が与えられ、第2の光検出器
124の図示しない検出領域に結像される。なお、第2
の結像レンズ125の光入射側の面(第2のビームスプ
リッタ118側の面)には、第2の結像レンズ125に
入射される第3のレーザビーム13の光強度が、リレー
レンズ117の一方のレンズ(凸レンズ117a)の光
軸方向の移動により、対物レンズ113上でのビーム径
の変化量を検出するために、対物レンズ113のアパー
チャ113aとほぼ同径のアパーチャ125aが設けら
れている。すなわち、第2の結像レンズ125は、アパ
ーチャ125aにより対物レンズ113の開口の大きさ
と概ね等しい大きさの開口が与えられている。
17を通過された光ディスク1に向けられるレーザビー
ム11の光強度をモニタ可能な図示しない所定形状およ
び面積の検出領域を有し、受光したレーザビーム13の
光強度に対応する所定の大きさの電気信号を出力する。
この第2の光検出器124から出力される電気信号は、
パワーコントロール回路134に入力され、第1のレー
ザビーム11の強度変化を示す信号として、主制御装置
131の制御により、レーザドライバ132にフィード
バックされる。なお、パワーコントロール回路134
は、第2の光検出器、通常、APC用光検出器と呼ばれ
ている、第2の光検出器124から出力されるモニタ用
のレーザビーム13の光強度をモニタする。パワーコン
トロール回路134の出力は、図示しないゲインコント
ローラにより所定のゲインが与えられた後、レーザドラ
イバ132からレーザ装置112に供給されるレーザ駆
動信号のフィードバック制御に利用される。これによ
り、レーザ装置112を出射され、対物レンズ113に
向けられるレーザビーム11のリレーレンズ117を透
過後の光強度が一定に制御される。
明する。
光検出器114から出力される所定の電気信号に基づい
て、凸レンズ117aをレーザ装置112側に移動する
方向または凸レンズ117aを対物レンズ113側に移
動する方向のいずれかの方向の駆動電流を、位置制御コ
イル123に供給する。
電流が供給されることで、凸レンズ117aがレーザ装
置112側に移動されると、図2に示すように、対物レ
ンズ113に入射されるレーザビーム11のビーム径が
大きくなる。この場合、第2のビームスプリッタ118
により分離され、第2のレンズ125および第2の光検
出器124に向けられる第3のレーザビームのビーム径
も大きくなる。
た凸レンズ117aの移動を可能とする方向とは逆向き
の移動を提供する方向の駆動電流が供給されると、凸レ
ンズ117bは、対物レンズ113側に移動される。こ
の場合、第2のビームスプリッタ118により分離さ
れ、第2のレンズ125および第2の光検出器124に
向けられる第3のレーザビームのビーム径は、図3に示
すように、減少される。
スク1の光透過層1cの厚さが規定どおりの値、例えば
0.1mmである時には、位置制御コイル123に駆動
電流が供給されていない状態で、レーザ装置112から
光ディスク1の記録層1bに向けられるレーザビーム1
1を、対物レンズ113に平行光として入射するように
設計されている。
cの厚さが所定値から外れた厚さである場合には、リレ
ーレンズ位置制御部135により位置制御コイル123
に、図2または図3に示すようないずれかの方向に、凸
レンズ117aを移動させる方向の駆動電流が供給され
る。すなわち、光ディスク1の光透過層1cの厚さが規
定の厚さからずれている場合には、光透過層1cの厚み
の誤差に起因する球面収差が生じることから、光透過層
1cの厚み誤差に起因する球面収差を補正するために、
リレーレンズ117の凸レンズ117aが、所定の方向
に、所定量だけ移動される。
cの厚さが規定値から外れている場合、リレーレンズ1
17の凸レンズ117aを、光ディスク1の光透過層1
cの厚み誤差の方向(誤差量)に応じて光軸に沿ってに
移動させ、対物レンズ113へ入射するレーザビーム1
1を収束光または発散光にすることにより、光透過層1
cの厚み誤差により生じる球面収差の影響を除去するこ
とができる。
の厚みが既定値よりも厚い場合、光透過層1cの厚みの
誤差量に応じて、対物レンズ113へ入射するレーザビ
ーム11が発散光になるように、リレーレンズ117の
凸レンズ117aを光軸Oに沿って移動させればよい。
反対に、光透過層1cの厚みが既定値よりも薄い場合、
光透過層1cの厚みの誤差量に応じて、対物レンズ11
3に入射されるレーザビーム11が収束光になるよう
に、リレーレンズ117の凸レンズ117aを、光軸O
に沿って移動させればよい。
ズ117a(凸レンズと凹レンズの一方のレンズ)は、
図2あるいは図3に示したいずれかの方向に移動される
ことで、光ディスク1の光透過層1cの厚み誤差に起因
する球面収差を補正するように、対物レンズ113に入
射するレーザビーム11を、収束光もしくは発散光に変
換する。すなわち、対物レンズ113を通過されて光デ
ィスク1の記録層1bに集光されるレーザビーム11
は、記録層1bの手前に位置されている光透過層1cの
厚さに誤差がある場合には、誤差の程度に応じて歪んだ
集光スポット形状で記録層1bに集光されることにな
る。ここで、対物レンズ113に入射されるレーザビー
ム11を、光透過層1cの厚みの誤差によりレーザビー
ム11に与えられる球面収差の量と概ね大きさが等し
く、光透過層1cの厚みの誤差により与えられる収束性
もしくは発散性光と極性(向き)が逆になる発散性また
は収束性とすることで、光透過層1cの厚み誤差の影響
を、リレーレンズ117の凸レンズ117aと凹レンズ
117bとの間の距離により、うち消すことができる。
cの厚み誤差による球面収差の影響を補正することによ
り、光ディスク1に向かうレーザビーム11が収束ある
いは発散することになり、対物レンズ113に入射する
レーザビーム11の光量は、対物レンズ113に設けら
れたアパーチャ113cによる開口制限を受けて変化す
ることになる。すなわち、レーザ装置112から放射さ
れるレーザビーム11の強度を一定に維持したとして
も、対物レンズ113を通って光ディスク1の記録層1
bに集光されるレーザビーム11の光強度は、リレーレ
ンズ117により、光ディスク1の光透過層1cの厚み
誤差を補正した程度に応じて変化する。
る情報の再生時に、光ディスク1の記録層1bに照射さ
れるレーザビーム11の光量が変化するだけでなく、記
録時にも、光ディスク1の記録層1bに照射される光量
(すなわち、記録層1bを相変化させるためのエネルギ
ー)が変化することを示し、光ディスク1の記録層1b
への情報の記録および記録層1bからの情報の再生が不
安定となることを意味している。
ヘッド装置111では、光ディスク1の光透過層1cの
厚み誤差すなわち球面収差を補正した後のレーザビーム
11の光量をモニタ可能に、パワーコントロール回路1
34へのモニタ系(第2の光検出器124と第2のレン
ズ125、一般にはAPCモニタ系と呼ばれている)を
構成したことで、光ディスク1の光透過層1bの厚み誤
差が生じたとしても、その影響による光量の変動をなく
すことが可能である。
25に、対物レンズ113と同等の開口制限を施すこと
で、光ディスク1の光透過層1cの厚み誤差である球面
収差を補正することで生じるレーザビーム11の収束あ
るいは発散による対物レンズ113を通過するレーザビ
ーム11の総光量の変化を、APC検出系においても検
出することが可能となる(開口制限は、対物レンズと完
全に同等にする必要はなく、線形性が保たれていればよ
い)。
置112によるレーザビーム11の放射特性に関してよ
く知られている温度変化によるレーザビーム11の光量
変動を補正することも可能である。
みを検出する方法として、第1に、対物レンズ113を
保持する図示しないレンズホルダ(アクチュエータ)を
光軸方向に移動させて、対物レンズ113を光軸方向
(フォーカス方向)に移動することを考える。対物レン
ズ113が光ディスク1の記録層1bに近づくに従っ
て、第1の光検出器114から出力されるフォーカス誤
差信号は、図4に示されるように、記録層1bの位置で
極性が反転するS字を示す。
(回転されていない)とすると、対物レンズ113の移
動距離は、フォーカスコイル120に供給される電流値
と対応づけることができる。すなわち、フォーカスコイ
ル120に供給される電流値と記録層1bを中心とした
対物レンズ113により所定の距離に収束されるレーザ
ビームの位置のずれを示すフォーカス誤差信号のS字曲
線から、光透過層1cの厚さを検出可能である。
光透過層1cの厚さに応じて、その厚さの誤差である球
面収差を打ち消すように、リレーレンズ117の一方、
この例では凸レンズ107a、を所定量移動させること
で、対物レンズ113に入射されるレーザビーム11の
光強度を一定に維持できる。
り光ディスク1に向けられるレーザビーム11から分岐
されたAPCモニタ用の第3のレーザビーム13も、リ
レーレンズ117の一方のレンズが移動されて光束が収
束または発散されるが、第2のレンズに設けられたアパ
ーチャ125aにより開口制限の結果、第2のレンズ1
25すなわち第2の光検出器124に入射されるレーザ
ビーム13の光量は、図2または図3を用いて既に説明
した通り、リレーレンズ117の一方のレンズすなわち
凸レンズ117aの位置に拘わりなく概ね一定に維持さ
れる。従って、第2の光検出器124から出力されるパ
ワーモニタ用の出力の大きさは、リレーレンズ117の
凸レンズ117aの位置に拘わりなく、レーザ装置11
2が放射するレーザビーム11(13)の光強度に、正
確に反映される。
態においては、光ディスク1が回転する前に光透過層1
cの厚さを検出する例を説明したが、例えば光ディスク
1の記録層1bの所定領域に、光透過層1cの厚さの変
化を示す情報を予め記録することで、記録あるいは再生
に先だって、光透過層1cの厚さの変化を示す情報を読
み取り、光透過層1cの厚さが変化している領域もしく
は位置における光透過層の厚さ誤差の影響を打ち消すよ
うに、リレーレンズ117の凸レンズ117aの位置を
制御してもよい。
ク1の記録層1bとレーザ装置112との間に位置され
ている光透過層1cの厚みの誤差に起因するレーザビー
ムの光量変化を補正する方法として、凸レンズ117a
と凹レンズ117bとからなるリレーレンズ117を用
い、その一方のレンズを移動させる例を説明したが、球
面収差を補正するにあたって、図5に示すように、外部
からの信号により屈折率を変化させることが可能な光学
素子、例えばECB(印加電圧により屈折率が変化す
る)タイプの液晶素子241と、その液晶素子241の
屈折率を変化させるための球面収差補正量制御装置25
1とを用いても同様の効果が得られる(図5に示す構成
は、図1に示した光ヘッド装置111のリレーレンズ1
17と位置制御コイル123に代えて、ECB(electr
ically controlled birefringence)タイプの液晶素子
241を用い、リレーレンズ位置制御135を球面収差
補正量制御部251に置き換えたのみであるから、それ
以外の共通な構成に対する詳細な説明は省略してい
る)。
に供給される制御量としては、図1〜図3に示した第1
の光検出器114から出力される出力信号から得られる
対物レンズ113の位置を示す制御量が、そのまま利用
可能であることはいうまでもない。
変化型の光ディスクを例に説明したが、光透過層を有す
る記録媒体向けのさまざまな光ヘッド装置および光ディ
スク装置に利用可能であり、また適用可能な記録媒体と
しても、再生専用ディスクや光磁気ディスクもしくは光
カード等がある。
この発明の光ディスク装置の第2の実施の形態を、説明
する。なお、図1に示した光ディスク装置と同一の構成
には、同じ符号を附して詳細な説明を省略する。
装置301においては、第2のビームスプリッタ318
により光ディスク1に向けられるレーザビーム11から
分岐された第3のレーザビーム13は、所定の大きさの
アパーチャ361aが光入射面に一体的に設けられてい
る光検出器361に照射される。なお、光検出器361
の光検出領域(受光面)361bの大きさは、リレーレ
ンズ117により所定の断面形状(面積)が与えらえた
レーザビーム11に比較して、小さく定義されている。
すなわち、光検出器361の受光面361bは、アパー
チャ361aにより開口制限の効果を得ている。
した光ディスク装置301においては、光検出器361
は、図1を用いて前に説明したアパーチャ125aが設
けられている結像レンズ125と光検出器124とを合
わせた効果を示す。なお、光検出器361は、第2のビ
ームスプリッタ318に近接した位置、あるいは第2の
ビームスプリッタ318の第3のレーザビーム13を出
射する側の面に、直接設けることができる。従って、光
ヘッド装置311の大きさがコンパクトに構成可能であ
る。
ヘッド装置311においても、図1に示した光ヘッド装
置111と同様に、光ディスク1の記録面と平行な方向
の厚さを低減するため、第2のビームスプリッタ318
を通過されて対物レンズ113に入射されるレーザビー
ム11は、折り返しミラー(立ち上げミラー)により9
0°折り曲げられる。なお、折り返しミラーは、図6
(a)および(b)に示すように、第2のビームスプリ
ッタ318のビームスプリット面318aと兼用されて
もよい。
ディスク装置も、相変化型の光ディスクに係わらず、光
透過層を有する記録媒体向けのさまざまな光ヘッド装置
および光ディスク装置に利用可能であり、また適用可能
な記録媒体としても、再生専用ディスクや光磁気ディス
クもしくは光カード等がある。
ク装置の第3の実施の形態を、説明する。なお、図1
(図6(a)および(b))に示した光ディスク装置と
同一の構成には、同じ符号を附して詳細な説明を省略す
る。
は、レーザ装置412に予め組み込まれ、レーザ装置4
12が放射するレーザビーム11の光強度に比例した電
流を出力するバックモニタ機構412aからの出力信号
を、パワーコントロール回路134とは独立に、主制御
回路131に、フィードバックしていることを特徴とし
ている。
は、APC検出系、すなわち第2のビームスプリッタ1
18により光ディスク1に向けられるレーザビーム11
から分離された第3のレーザビーム13の光強度を第2
の光検出器124で検出した第1のパワーモニタ信号P
1と、レーザ装置412のバックモニタ機構412aか
ら出力されるバックモニタ信号P2とが、主制御回路1
31に入力される。
レンズ117の凸レンズ117aの位置に拘わりなく、
レーザ装置412が放射するレーザビーム11の光量に
比例した信号が出力される。このバックモニタ信号P2
とAPC向け光検出器124からの出力信号P1とを比
較することで、リレーレンズ117の一方のレンズ、凸
レンズ117aの位置情報を得ることができる。
(第2の光検出器124、パワーコントロール134、
レーザドライバ132、レーザ装置412)により、A
PC用光検出器124の出力は、対物レンズ113上で
のレーザビーム11の光強度が予め決められた光強度に
維持可能に、一定の値にフィードバック制御されるが、
リレーレンズ117の凸レンズ117aが光軸Oに沿っ
て移動された場合、フィードバック制御により、レーザ
装置412から放射されるレーザビーム11の光強度が
変動する。
ニタすることにより、リレーレンズ117の凸レンズ1
17aの位置(移動量)を検出できる。
定の位置に、光透過層1cの厚さを記録した光ディスク
1においては、記録されている光透過層1cの厚さの情
報を読み取って、リレーレンズ117の凸レンズ117
aの位置を半固定に設定(記録されている厚さに合わせ
てリレーレンズ位置制御部135から位置制御コイル1
23に出力される制御量を概ね固定)することで、主制
御装置131により設定される凸レンズ117aの位置
とリレーレンズ117の凸レンズ117aの実際の位置
との誤差が大きく、光ディスク装置401(101)の
個体毎に、ばらつきが存在する場合には、任意の光ディ
スク装置において、主制御装置131により設定される
凸レンズ117aの位置と実際の凸レンズ117aの位
置の誤差を、予め校正することによって、より正確な球
面収差の補正が可能となる。
においては、リレーレンズ117の凸レンズ117aの
位置を求めることができるので、光ディスク1への情報
の記録の際に、レーザ装置122に供給されるレーザ駆
動電流の大きさと実際に放射されるレーザビーム11の
光強度をキャリブレーションする(相関をとる)ことが
できる。
に示した光ディスク装置401においても、相変化型の
光ディスクを例に説明したが、光透過層を有する記録媒
体向けのさまざまな光ヘッド装置および光ディスク装置
に利用可能であり、また適用可能な記録媒体としても、
再生専用ディスクや光磁気ディスクもしくは光カード等
がある。
形例である。なお、この光ディスク装置は、図5を用い
て前に説明したリレーレンズの代わりに液晶素子を用い
る光ディスク装置に、図7に示したバックモニタ信号の
概念を組み合わせるものである。なお、前に説明した他
の光ディスク装置と同一の構成には、同じ符号を附して
詳細な説明を、省略する。
ィスク1に向けられるレーザビーム11からAPC向け
のレーザビーム13を分岐する第2のビームスプリッタ
118と第1の光検出器114に向けて反射レーザビー
ム12を分岐する第1のビームスプリッタ116との間
に、外部からの信号により屈折率を変化させることが可
能な光学素子、例えばECB(印加電圧により屈折率が
変化する)タイプの液晶素子241と、その液晶素子2
41の屈折率を変化させるための球面収差補正量制御装
置251とが挿入されているものである。
17の凸レンズ117aのように、それ自身が光軸に沿
って移動されるものではなく、液晶素子241に供給さ
れる駆動電圧と実際に収差を補正する量との誤差に関
し、光ディスク装置の個体誤差あるいは液層素子の個体
誤差に対し、光ディスク1への情報の記録の際に、レー
ザ装置122に供給されるレーザ駆動電流の大きさと実
際に放射されるレーザビーム11の光強度をキャリブレ
ーションする(相関をとる)ことができる。
ク装置に組み込まれる光ヘッド装置において、レーザ装
置から放射されたレーザビームが通過される光ディスク
の光透過層(透明カバー)の厚み誤差の影響を受けるこ
となく、レーザ装置から出射されるレーザビームの光強
度を一定に維持できる。なお、レーザビームのパワーを
正確にモニタするために、モニタ用のレーザビームに
は、リレーレンズと対物レンズとの間で、レーザ装置か
ら見るとリレーレンズを通過されたレーザビームを用い
ている。
ためのパワーモニタ用の光検出器にレーザビームを結像
させる結像レンズに開口制限を与えたことにより、モニ
タ用のレーザビームの光強度が対物レンズに入射される
レーザビームと同等もしくは所定の相関を有することか
ら、対物レンズにより光ディスクの記録層に集光される
レーザビームの光強度を一定に維持することのできるレ
ーザ装置の発光制御が実現される。なお、モニタ用のレ
ーザビームを開口制限機能が設けられた光検出器により
検出することで、分岐した後の光学要素の配列を低減ま
たは省略可能であり、光ヘッド装置が小型化される。
る電圧に応じて屈折率が変化する、例えばECBタイプ
の液晶素子を用いても、同様の光ヘッド装置が得られ
る。
ーザビームの光強度と光ディスクの光透過層の厚み誤差
の影響を補正した後のレーザビームの光強度を比較する
ことで、光透過層の厚み誤差の影響を補正するためのリ
レーレンズのうちの移動可能なレンズの位置が検知でき
る。これにより、リレーレンズの移動可能なレンズの位
置の設定値と実際のリレーレンズの移動可能なレンズの
位置とのキャリブレーションできる。
電圧に応じて屈折率が変化する、例えばECBタイプの
液晶素子を用いても、印加される電圧と実際の屈折率と
の間の偏差(個体誤差)をキャリブレーションできる。
置に搭載される対物レンズの開口数NAを増大する一方
で、光ディスクの表面カバー層の厚みを薄くした高密度
記録が可能な光ディスク装置および光ヘッド装置におい
て、光ディスクの表面カバー層すなわち光透過層の厚み
誤差に起因する球面収差の影響が防止できるので、記録
密度が向上され、容量が増大される。なお、この発明
は、光透過層の厚み誤差の影響を抑止するために、凸レ
ンズと凹レンズからなるリレーレンズの一方のレンズを
光軸に沿って移動させた場合でも、対物レンズを通過し
て光ディスクの記録面に集光されるレーザビームの光量
を一定に維持できるので、安定な情報の記録と、安定な
信号の再生が可能となる。また、リレーレンズの移動量
(位置)を検出することも要求されない。
ば、光ディスクへの情報の記録、および光ディスクから
の情報の再生に用いられる光ヘッドおよびその光ヘッド
を有する光ディスク装置において、光ディスクの表面樹
脂層の厚みに起因して生じる球面収差の影響を除去する
ことができる。これにより、対物レンズにより光ディス
クの記録面に収束されるレーザビームの光量が変動する
ことが防止され、安定な情報の記録および安定な情報の
再生が可能となる。
置を利用した光ディスク装置の一例を説明する概略図。
する概略図。
て、FIG.2に示した方向と逆の方向への動作の一例
を説明する概略図。
カス誤差信号の出力特性の一例を説明する概略図。
を説明する概略図。
の形態を説明する概略図。
実施の形態を説明する概略図。
形態の一例を説明する概略図。
Claims (2)
- 【請求項1】所定の波長の光ビームを放射する発光装置
と、 前記発光装置からの光ビームを光ディスクの情報記録層
の所定の位置に集光する集光装置と、 前記発光装置と前記集光装置との間に定義されている光
軸に沿って設けられ、前記光軸に沿って配置された第1
および第2のレンズを含み、前記第1のレンズおよび前
記第2のレンズのいずれか一方は凸レンズで、他の一方
は凹レンズであり、前記発光装置から前記集光装置に案
内される上記光ビームの波面を変化させる波面変換装置
と、 上記記録層と前記集光装置との間に位置される光透過層
の厚み誤差を検出する手段と、 上記厚み誤差に起因して発生する波面収差を抑制するよ
うに、前記波面変換装置を制御する制御手段と、 前記波面変換装置と前記集光装置との間に設けられて、
前記波面変換装置から前記集光装置に向けられる上記光
ビームの一部を所定の方向に反射するビーム分離装置
と、 前記ビーム分離装置により前記波面変換装置から前記集
光装置に向かう光ビームから分離された光ビームを受光
し、その受光した光ビームの光強度に対応する電気信号
を出力する光検出器と、 前記光検出器から出力された電気信号の大きさに基づい
て前記発光装置が放射する上記光ビームの光強度を制御
する出力制御装置と、 を有し、前記波面変換装置を制御する制御手段は、前記光検出器
から出力される電気信号に基づいて前記波面変換装置の
上記第1のレンズもしくは上記第2のレンズのいずれか
一方を、光ディスクの光透過層の厚み誤差に起因して、
前記波面を抑制するように、上記光軸に沿って移動させ
ることを特徴とする 情報記録層と情報記録層を保護する
光透過層とを有する光ディスクに光透過層の側から光ビ
ームを照射して情報を記録し、または情報を再生する光
ディスク装置。 - 【請求項2】所定の波長の光ビームを放射する発光装置
と、 前記発光装置からの光ビームを光ディスクの情報記録層
の所定の位置に集光する集光装置と、 前記発光装置と前記集光装置との間に定義されている光
軸に沿って設けられ、 前記光軸に沿って配置された第1
および第2のレンズを含み、前記第1のレンズおよび前
記第2のレンズのいずれか一方は凸レンズで、他の一方
は凹レンズであり、前記発光装置から前記集光装置に案
内される上記光ビームの波面を変化させる波面変換装置
と、 上記記録層と前記集光装置との間に位置される光透過層
の厚み誤差を検出する手段と、 上記厚み誤差に起因して発生する波面収差を抑制するよ
うに、前記波面変換装置を制御する制御手段と、 前記波面変換装置と前記集光装置との間に設けられて、
前記波面変換装置から前記集光装置に向けられる上記光
ビームの一部を所定の方向に反射するビーム分離装置
と、 前記ビーム分離装置により前記波面変換装置から前記集
光装置に向かう光ビームから分離された光ビームを受光
し、その受光した光ビームの光強度に対応する電気信号
を出力する光検出器と、 前記光検出器から出力された電気信号の大きさに基づい
て前記発光装置が放射する上記光ビームの光強度を制御
する出力制御装置と、 を有し、 前記発光装置は、自身が放射する光ビームの光強度をモ
ニタ可能とするバックモニタ機構を含み、そのバックモ
ニタ機構が出力するバックモニタ信号と前記光検出器が
出力する前記ビーム分離装置で分離された光の光強度を
示すモニタ信号とに基づいて、前記波面変換装置を制御
する制御手段の駆動により前記波面変換装置の前記第1
のレンズまたは前記第2のレンズの大まかな位置を設定
可能であることを特徴とする情報記録層と情報記録層 を
保護する光透過層とを有する光ディスクに光透過層の側
から光ビームを照射して情報を記録し、または情報を再
生する 光ディスク装置。
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