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JP2000076693A - Optical disk drive - Google Patents

Optical disk drive

Info

Publication number
JP2000076693A
JP2000076693A JP10249757A JP24975798A JP2000076693A JP 2000076693 A JP2000076693 A JP 2000076693A JP 10249757 A JP10249757 A JP 10249757A JP 24975798 A JP24975798 A JP 24975798A JP 2000076693 A JP2000076693 A JP 2000076693A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical disk
objective lens
light
optical
optical disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10249757A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yoshizawa
▲隆▼ 吉澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP10249757A priority Critical patent/JP2000076693A/en
Publication of JP2000076693A publication Critical patent/JP2000076693A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Head (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】光ディスク(D)に記録された光ディスク
データを再生する光ディスク装置において、光源と、光
源から供給される光ビームを集光させる開口数0.45
〜0.55の対物レンズ(43)と、光ディスクの半径
方向及び光ディスクの表面に対して垂直な方向に、対物
レンズにより集光された光ビームのビームスポットを移
動させて、光ディスクの所定位置にビームスポットを到
達させる制御手段と、制御手段の制御により、ビームス
ポットが光ディスクの所定位置に到達されたときに得ら
れる光ディスクからの反射光を検出し、この反射光に反
映された光ディスクデータを再生する再生手段とを備え
ている。
(57) Abstract: In an optical disk apparatus for reproducing optical disk data recorded on an optical disk (D), a light source and a numerical aperture of 0.45 for condensing a light beam supplied from the light source are provided.
Moving the beam spot of the light beam condensed by the objective lens in the radial direction of the optical disc and in the direction perpendicular to the surface of the optical disc to a predetermined position on the optical disc. Control means for reaching the beam spot, and control of the control means detects reflected light from the optical disc obtained when the beam spot reaches a predetermined position on the optical disc, and reproduces optical disc data reflected on the reflected light. And a reproducing means for performing the operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、情報記録媒体と
しての蛍光性の光ディスクに記録された光ディスクデー
タを再生する光ディスク装置に関する。特に、光ディス
クデータ再生のために光ビームを供給する光ヘッドの改
良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk apparatus for reproducing optical disk data recorded on a fluorescent optical disk as an information recording medium. In particular, it relates to an improvement of an optical head that supplies a light beam for reproducing data from an optical disk.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報記録媒体としての光ディスクには、
代表的なものにCD(Compact Disk)及びCD−ROM
などがある。このような光ディスク、及び光ディスク装
置が普及して、10年以上が経過している。さらに、数
年前からは光ディスクの更なる高密度化を目指し、様々
な技術開発が進められ、その結果、DVD(Digital Vi
deo Disk)の実用化が始められた。
2. Description of the Related Art Optical discs as information recording media include:
Typical ones are CD (Compact Disk) and CD-ROM
and so on. Such optical disks and optical disk devices have been widely used for more than 10 years. In addition, several years ago, various technologies were developed with the aim of further increasing the density of optical discs. As a result, DVDs (Digital
Deo Disk) has been put into practical use.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、高精細・長時間記録といった更なる高密度化の要求
にはまだ対応しきれていないのが現状である。
However, at present, it has not yet been able to cope with the demand for higher density such as high definition and long time recording.

【0004】この発明の目的は、上記したような事情に
鑑み成されたものであって、更なる高密度記録に貢献す
ることが可能な光ディスク装置を提供することにある。
An object of the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical disk device which can contribute to higher density recording.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために 、この発明の光ディスク装置は、光源
と、光源から供給される光ビームの球面収差の発生を抑
制しつつ、この光ビームを光ディスクの所定の位置に集
光させる光ヘッドと、光ディスクからの反射光を検出し
て光ディスクに記録されている光ディスクデータを再生
する再生手段とを備えている。
In order to solve the above problems and achieve the object, an optical disk apparatus according to the present invention provides a light source and a light beam supplied from the light source while suppressing the occurrence of spherical aberration. An optical head for condensing the beam at a predetermined position on the optical disk and a reproducing unit for detecting reflected light from the optical disk and reproducing the optical disk data recorded on the optical disk are provided.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態1〜実
施形態4について図面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments 1 to 4 of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0007】図1は、この発明の実施形態1〜実施形態
4に共通の光ディスク装置の概略構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical disk device common to the first to fourth embodiments of the present invention.

【0008】図1に示すように、光ディスク装置1に
は、制御部4、モータ6、光ヘッド8、及び信号処理部
10が設けられている。
As shown in FIG. 1, the optical disk device 1 includes a control unit 4, a motor 6, an optical head 8, and a signal processing unit 10.

【0009】まず、この光ディスク装置1により、外部
装置11(パーソナルコンピュータなど)で生成された
データを光ディスクDに対して記録する記録処理につい
て説明する。モータ6が、制御部4の制御に従い、光デ
ィスクDを所定の速度で回転駆動させる。外部装置11
で生成されたデータは、信号処理部10に送信される。
信号処理部10は、外部装置11から送信されたデータ
を変調して、記録用のデータを生成する。光ヘッド8に
は、半導体レーザが設けられており、この半導体レーザ
から記録用のデータが反映された記録用の光ビームが出
射される。また、この光ヘッド8は、制御部4によりト
ラッキング制御及びフォーカス制御を受ける。つまり、
光ディスクの半径方向及び光ディスクの表面に対して垂
直な方向に、半導体レーザから出射される記録用の光ビ
ームのビームスポットが移動される。これにより、半導
体レーザから出射される記録用の光ビームが、光ディス
クDの所定位置に集光される。その結果、光ディスクD
の所定位置に、記録用のデータが記録される。
First, a recording process for recording data generated by an external device 11 (such as a personal computer) on the optical disk D by the optical disk device 1 will be described. The motor 6 drives the optical disc D to rotate at a predetermined speed under the control of the control unit 4. External device 11
Is transmitted to the signal processing unit 10.
The signal processing unit 10 modulates data transmitted from the external device 11 to generate data for recording. The optical head 8 is provided with a semiconductor laser, and emits a recording light beam reflecting the recording data from the semiconductor laser. The optical head 8 is subjected to tracking control and focus control by the control unit 4. That is,
The beam spot of the recording light beam emitted from the semiconductor laser is moved in the radial direction of the optical disk and in the direction perpendicular to the surface of the optical disk. Thereby, the recording light beam emitted from the semiconductor laser is focused on a predetermined position of the optical disc D. As a result, the optical disc D
Is recorded at a predetermined position.

【0010】続いて、光ディスク装置1により、光ディ
スクDに記録されたデータを再生して外部装置11に出
力する再生処理について説明する。モータ6が、制御部
4の制御に従い、光ディスクDを所定の速度で回転駆動
させる。光ヘッド8に設けられた半導体レーザから再生
用の光ビームが出射される。また、この光ヘッド8は、
制御部4によりトラッキング制御及びフォーカス制御を
受ける。つまり、光ディスクの半径方向及び光ディスク
の表面に対して垂直な方向に、半導体レーザから出射さ
れる再生用の光ビームのビームスポットが移動される。
これにより、半導体レーザから出射される再生用の光ビ
ームが、光ディスクDの所定位置に集光される。この光
ディスクに集光された再生用の光ビームの反射光には、
光ディスクに記録されたデータが反映されている。そし
て、この反射光は、光ヘッド8に設けられた図示しない
フォトディテクタにより検出される。フォトディテクタ
により検出された反射光の検出結果は、反射光検出信号
として信号処理部10に提供される。信号処理部10
は、反射光検出信号に基づき、光ディスクDに記録され
ていたデータを生成する。さらに、この信号処理部10
は、生成されたデータを復調して再生データを生成し、
外部装置11に出力する。
Next, a reproduction process for reproducing data recorded on the optical disk D by the optical disk device 1 and outputting the data to the external device 11 will be described. The motor 6 drives the optical disc D to rotate at a predetermined speed under the control of the control unit 4. A light beam for reproduction is emitted from a semiconductor laser provided in the optical head 8. Also, this optical head 8
The control unit 4 receives tracking control and focus control. That is, the beam spot of the reproducing light beam emitted from the semiconductor laser is moved in the radial direction of the optical disk and in the direction perpendicular to the surface of the optical disk.
Thus, the reproduction light beam emitted from the semiconductor laser is focused on a predetermined position on the optical disc D. The reflected light of the reproduction light beam focused on this optical disc includes:
The data recorded on the optical disk is reflected. This reflected light is detected by a photodetector (not shown) provided on the optical head 8. The detection result of the reflected light detected by the photodetector is provided to the signal processing unit 10 as a reflected light detection signal. Signal processing unit 10
Generates the data recorded on the optical disc D based on the reflected light detection signal. Further, the signal processing unit 10
Demodulates the generated data to generate playback data,
Output to the external device 11.

【0011】次に、図2〜図33を参照して、実施形態
1について説明する。
Next, a first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0012】図2は、図1に示す光ディスク装置1の光
ヘッド8の概略構成を示す模式図である。図3は、図2
に示す光学部22の概略構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the optical head 8 of the optical disk device 1 shown in FIG. FIG. 3 shows FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an optical unit 22 shown in FIG.

【0013】図2に示すように、光ヘッド8にはベース
20が設けられており、このベース20上には光学部2
2及びアクチュエータ24が設けられている。光ヘッド
8は、図示しないリニアモータによって光ディスクDの
半径方向に移動可能となっている。
As shown in FIG. 2, the optical head 8 is provided with a base 20 on which the optical unit 2 is mounted.
2 and an actuator 24 are provided. The optical head 8 is movable in the radial direction of the optical disk D by a linear motor (not shown).

【0014】図3に示すように、光学部22には、半導
体レーザ31、コリメータレンズ32、ビームスプリッ
タ33、1/4波長板34、収束レンズ35、凹レンズ
36、シリンドリカルレンズ37、ビームスプリッタ3
8、光検出器39、及び光検出器40、及び立ち上げプ
リズム41が設けられている。
As shown in FIG. 3, a semiconductor laser 31, a collimator lens 32, a beam splitter 33, a quarter-wave plate 34, a converging lens 35, a concave lens 36, a cylindrical lens 37, a beam splitter 3
8, a photodetector 39, a photodetector 40, and a rising prism 41 are provided.

【0015】図2に示すように、アクチュエータ24に
は対物レンズ43及びコイル46が設けられており、こ
のアクチュエータ24は周知の軸摺動方式により駆動す
る。
As shown in FIG. 2, the actuator 24 is provided with an objective lens 43 and a coil 46, and the actuator 24 is driven by a known shaft sliding method.

【0016】次に、上記光ヘッド8における光ビームの
流れについて説明する。半導体レーザ31から出射され
たレーザビームRはコリメータレンズ32により、平行
光束に変換され、偏光性を有するビームスプリッタ33
を透過する。さらに、1/4波長板34を通過すること
により、平行光束の偏光状態が直線偏光から円偏光に変
換され、立ち上げミラー41により光路が90°変更さ
れて対物レンズ43に入射する。レーザビームRは、対
物レンズ43に導かれ収束された後、スポットとして光
ディスクDへ照射される。光ディスクDでの反射光R′
は上記の光路を逆走し、1/4波長板34で再び直線偏
光に偏光状態が変換されて、ビームスプリッタ33へ達
する。反射光R′の偏光方向は半導体レーザ31から出
射された当初のレーザビームRの偏光方向とはちょうど
90°異なる向きであるために、反射光R′はこのビー
ムスプリッタ33で反射される。さらに、反射光R′は
収束レンズ36で光束が収束されて、凹レンズ36を透
過する。さらに、反射光R′はシリンドリカルレンズ3
7で非点収差性を付与され、一部はビームスプリッタ3
8を透過して「田」の字状の4つの光感受部を有する光
検出器39に達する。また、反射光R′の残りはビーム
スプリッタ38で反射され、2分割構成の光感受部を有
する光検出器40に達する。この光検出器39の所定の
光感受部に入射した光を光電変換して情報信号を得ると
ともに、たとえば周知の非点収差法によるフォーカスエ
ラー信号を得る。また、光検出器40の所定の光感受部
に入射した光を光電変換して情報信号を得るとともに、
たとえば周知のプッシュプル法によるトラッキングエラ
ー信号を得る。トラッキングエラー信号をもとに、対物
レンズ43で収束された光スポットと光ディスクDの所
定のトラック中心との半径方向のずれをなくす制御をか
ける。また、フォーカスエラー信号をもとに、対物レン
ズ43で収束された光スポットの焦点と光ディスクDの
記録面との光軸方向のずれをなくす制御をかける。
Next, the flow of a light beam in the optical head 8 will be described. The laser beam R emitted from the semiconductor laser 31 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 32, and the beam splitter 33 has a polarization property.
Through. Further, by passing through the quarter-wave plate 34, the polarization state of the parallel light beam is converted from linearly polarized light to circularly polarized light, and the light path is changed by 90 ° by the rising mirror 41 to be incident on the objective lens 43. After being guided by the objective lens 43 and converged, the laser beam R is applied to the optical disc D as a spot. Reflected light R 'on optical disc D
Travels backward in the above optical path, the polarization state is again converted into linearly polarized light by the 波長 wavelength plate 34, and reaches the beam splitter 33. Since the polarization direction of the reflected light R ′ is exactly 90 ° different from the polarization direction of the original laser beam R emitted from the semiconductor laser 31, the reflected light R ′ is reflected by the beam splitter 33. Further, the reflected light R ′ is converged by the converging lens 36 and passes through the concave lens 36. Further, the reflected light R ′ is reflected by the cylindrical lens 3.
7, the beam splitter 3
8, the light reaches a photodetector 39 having four light-sensitive portions in the shape of a “field”. The rest of the reflected light R 'is reflected by the beam splitter 38 and reaches a photodetector 40 having a two-part light sensing unit. The light incident on the predetermined light receiving portion of the photodetector 39 is photoelectrically converted to obtain an information signal, and a focus error signal is obtained by, for example, a known astigmatism method. In addition, while photoelectrically converting light incident on a predetermined light receiving portion of the photodetector 40 to obtain an information signal,
For example, a tracking error signal is obtained by a known push-pull method. Based on the tracking error signal, control is performed to eliminate a radial displacement between the light spot converged by the objective lens 43 and a predetermined track center of the optical disc D. Further, based on the focus error signal, control is performed to eliminate a shift in the optical axis direction between the focus of the light spot converged by the objective lens 43 and the recording surface of the optical disc D.

【0017】続いて、蛍光性光ディスク(光ディスク
D)について説明する。
Next, the fluorescent optical disk (optical disk D) will be described.

【0018】光ディスクの高密度化の実現に向けて、さ
まざまな提案がなされ、有望視されているものがいくつ
かある。この中の一つに、輝尽発光効果を利用した蛍光
性光ディスクがあり、たとえば学術誌「光学」の26巻
7号p348−353などその原理構成が詳述されてい
る。この発明によれば、蛍光性ディスクの実用化する上
で問題となることがらの解決方法を提供することができ
る。
Various proposals have been made toward the realization of high-density optical discs, and some are promising. One of these is a fluorescent optical disk utilizing the stimulated emission effect, and its principle configuration is described in detail, for example, in the journal "Optics", Vol. 26, No. 7, p. 348-353. According to the present invention, it is possible to provide a solution to a problem that may cause a problem in putting a fluorescent disk into practical use.

【0019】以下、蛍光性光ディスクの構成と再生原理
について簡単に説明する。
Hereinafter, the configuration and the principle of reproduction of the fluorescent optical disk will be briefly described.

【0020】上記学術誌にもあるように、ある種の蛍光
体の化合物を紫外線等で励起し残光を発する状態とし、
これにさらに波長の長い赤外線などを照射すると、残光
が強くなるという現象が確認されていて、輝尽発光効果
などと呼ばれている。輝尽発光をする蛍光体としては、
Ia−VII b族化合物、IIa−VIb族化合物などが知ら
れている。化合物の母体となっている材料の結晶に、そ
の結晶のバンドギャップエネルギーよりも高いエネルギ
ーを持つ紫外線などの電磁波を照射すると、母体元素イ
オンが照射されたエネルギーの一部を吸収し、結晶中に
伝導帯電子と内殻正孔の対が生成される。以降、この照
射光を一時励起光と呼ぶことにする。次に内殻正孔のオ
ージェ遷移が起こり、伝導帯電子と価電子帯正孔に緩和
していく。このようにして電子−正孔対が生成され、こ
の電子及び正孔は励起子を形成する。輝尽発光の場合、
この電子と正孔を分離して捕獲し、再結合させるような
化合物構成となっている。言い換えると、エネルギーつ
まりは情報を蓄積しておくために、電子と正孔は異なっ
た場所に捕獲され、そのままでは再結合しない状況にな
っている。より具体的には故意にドープした不純物や格
子欠陥にトラップさせておく。以降、このトラップされ
た部分を電子捕獲中心と呼ぶことにする。このようにし
て蓄積された情報を読み出すには、光による刺激を与え
て、電子を励起させ、正孔と再結合させ輝尽発光させる
ことでなされる。以降、このときの照射光を二次励起光
と呼ぶことにする。このようにして発せられた光を従来
例と同様に対物レンズに取り込み、途中の光路を経由し
て光検出器まで導き、光電変換することにより、光ディ
スク上の情報の再生がなされる。
As described in the above-mentioned academic journal, a certain phosphor compound is excited by ultraviolet rays or the like to emit afterglow,
Irradiation with infrared rays having a longer wavelength has been confirmed to increase the afterglow, which is called a photostimulated luminescence effect. As a phosphor that emits stimulating light,
Ia-VIIb group compounds, IIa-VIb group compounds and the like are known. When a crystal of a material that is the base material of a compound is irradiated with an electromagnetic wave such as ultraviolet light having energy higher than the band gap energy of the crystal, a part of the irradiated energy is absorbed by the base element ions, and the crystal enters the crystal. A pair of conduction band electrons and inner shell holes is generated. Hereinafter, this irradiation light is referred to as temporary excitation light. Next, Auger transition of the inner shell hole occurs, and relaxes to conduction band electrons and valence band holes. In this way, electron-hole pairs are generated, and the electrons and holes form excitons. In the case of photostimulated luminescence,
The compound configuration is such that the electrons and holes are separately captured and recombined. In other words, in order to store energy, that is, information, electrons and holes are captured in different places and do not recombine as they are. More specifically, it is trapped by intentionally doped impurities or lattice defects. Hereinafter, this trapped portion will be referred to as an electron capture center. In order to read out the information stored in this way, a stimulus by light is given to excite electrons, and recombine with holes to cause stimulated emission. Hereinafter, the irradiation light at this time will be referred to as secondary excitation light. The light thus emitted is taken into the objective lens in the same manner as in the conventional example, guided to a photodetector via an optical path on the way, and subjected to photoelectric conversion, thereby reproducing information on the optical disk.

【0021】図4は、蛍光性光ディスクの概略構成を示
す断面図である。蛍光性光ディスク、即ち光ディスクD
は、3つの基板205、206、及び207より成って
いる。さらに、それぞれの基板は、一次励起光及び二次
励起光に対してほぼ透明体として作用する3つの透明基
板203a、203b、及び203cと、後述する蛍光
体の層とから成る。透明基板203aの厚みは約0.9
8[mm]、透明基板203b及び203cの厚みは
0.16[mm]である。基板205と基板206、及
び基板206と基板207は、たとえば紫外線硬化樹脂
のスピンコートによる接着により接合される。この紫外
線硬化樹脂は硬化後には、一次励起光及び二次励起光に
対してほぼ透明体として作用する接合層202a及び2
02bを形成する。接合層202a及び202bの透過
率はたとえば95%以上、厚みは0.040[mm]で
ある。基板205の一面、すなわち光ビームが入射する
光ディスク表面とは反対側の面には蛍光体201aが塗
布されていて、第一記録層を形成している。基板206
の両面には蛍光体201b及び201cが塗布されてい
て、それぞれ第二記録層及び第三記録層を形成してい
る。さらに、基板207の一面、すなわち光ビームが入
射する側の面には蛍光体201dが塗布されていて、第
四記録層を形成している。また、図4中の204は、一
次励起光が照射された後に、各記録層に形成された電子
捕獲中心を示している。実際にはCDと同様に、光ディ
スクの製造工程で所定の情報が記録されるわけであり、
記録済みのものが市場に商品として出回る。蛍光体の具
体例としては、RbBr:Tlがある。これは紫外線を
一次励起光とし、情報再生に用いる二次励起光の波長は
650[nm]であり、このとき波長360[nm]の
発光が観測される。
FIG. 4 is a sectional view showing a schematic configuration of a fluorescent optical disk. Fluorescent optical disk, ie, optical disk D
Is composed of three substrates 205, 206 and 207. Further, each substrate is composed of three transparent substrates 203a, 203b, and 203c that function as substantially transparent bodies for primary excitation light and secondary excitation light, and a phosphor layer described later. The thickness of the transparent substrate 203a is about 0.9
8 [mm], and the thickness of the transparent substrates 203b and 203c is 0.16 [mm]. The substrate 205 and the substrate 206 and the substrate 206 and the substrate 207 are joined by, for example, adhesion by spin coating of an ultraviolet curable resin. After being cured, the ultraviolet-curable resin has bonding layers 202a and 202, which substantially act as transparent bodies for primary excitation light and secondary excitation light.
02b is formed. The transmittance of the bonding layers 202a and 202b is, for example, 95% or more, and the thickness is 0.040 [mm]. One surface of the substrate 205, that is, the surface opposite to the optical disk surface on which the light beam is incident, is coated with the phosphor 201a to form a first recording layer. Substrate 206
The phosphors 201b and 201c are applied to both sides of the recording layer to form a second recording layer and a third recording layer, respectively. Further, a phosphor 201d is applied to one surface of the substrate 207, that is, the surface on which the light beam is incident, to form a fourth recording layer. Further, reference numeral 204 in FIG. 4 indicates electron capture centers formed in each recording layer after the primary excitation light is irradiated. Actually, as in the case of a CD, predetermined information is recorded in a manufacturing process of an optical disk.
Recorded ones are sold as products on the market. Specific examples of the phosphor include RbBr: Tl. This uses ultraviolet light as primary excitation light, and the wavelength of secondary excitation light used for information reproduction is 650 [nm]. At this time, light emission with a wavelength of 360 [nm] is observed.

【0022】一方、高密度化に関しては多層化の他に
も、対物レンズ開口数を大きくし集光スポットサイズを
低減することにより、より微細に形成されたピットを精
度良く再生する、という方法がよく知られている。現
在、安定量産されている光ディスク用対物レンズで最も
開口数の高いものは約0.60である。上記の蛍光性光
ディスクに対しても、高い開口数の対物レンズを用い
て、高密度化を図ることはもちろん有効である。しかし
ながら、上記の多層構造の蛍光性光ディスクの場合、対
物レンズで収束された光ビームが通過する透明基板の厚
みは、再生すべき記録層により個々に異なり、これによ
りいわゆる球面収差が発生する。このときの球面収差の
発生量は、対物レンズがその設計値として有している基
板厚みからのずれ量に比例するとともに、開口数の4乗
に比例する。したがって、高密度化のためになされる多
層化と高開口数化は、集光スポット品位の確保と相反す
る関係にある。すなわち、0.60といった高い開口数
を有する対物レンズですべての記録層の情報を精度良く
再生することは事実上不可能である。たとえば第一記録
層の情報の再生に適するように対物レンズの設計をする
と、第三記録層及び第四記録層の情報再生の際には、実
効的な基板厚みが第一記録層の場合とは大きく異なるの
で、集光スポットに大きな収差が発生し、再生精度が低
下する。より具体的には、球面収差は集光スポットの中
心ピーク強度を低下させるので、球面収差発生時には光
源出力が一定のままなら、反射光の強度が下がり、情報
の読み誤りなどが発生する。
On the other hand, with respect to the high density, in addition to the multilayer structure, there is a method of reproducing the finer pits with high precision by increasing the numerical aperture of the objective lens and reducing the size of the focused spot. well known. At present, about 0.60 of the highest numerical aperture among the objective lenses for optical disks which are mass-produced in a stable manner. It is of course effective to increase the density of the above fluorescent optical disk by using an objective lens having a high numerical aperture. However, in the case of the above-described fluorescent optical disk having a multilayer structure, the thickness of the transparent substrate through which the light beam converged by the objective lens passes varies depending on the recording layer to be reproduced, and this causes so-called spherical aberration. The amount of occurrence of spherical aberration at this time is proportional to the amount of deviation from the substrate thickness that the objective lens has as its design value, and is proportional to the fourth power of the numerical aperture. Therefore, multilayering and high numerical aperture for high density are in conflict with securing the quality of the focused spot. That is, it is practically impossible to accurately reproduce information on all recording layers with an objective lens having a high numerical aperture of 0.60. For example, when the objective lens is designed so as to be suitable for reproducing the information of the first recording layer, when reproducing the information of the third recording layer and the fourth recording layer, the effective substrate thickness is different from the case of the first recording layer. Is greatly different, a large aberration occurs in the condensed spot, and the reproduction accuracy is reduced. More specifically, since the spherical aberration lowers the central peak intensity of the condensed spot, if the output of the light source remains constant when the spherical aberration occurs, the intensity of the reflected light decreases, and information reading error or the like occurs.

【0023】この問題点を解決する手段として、実施形
態1では、対物レンズの開口数を一定値以上、一定値以
下として球面収差量を低く抑えつつ、ある程度集光スポ
ットを小さく維持する。
As a means for solving this problem, in the first embodiment, the numerical aperture of the objective lens is set to a certain value or more and a certain value or less, and the amount of spherical aberration is kept low while the focused spot is kept small to some extent.

【0024】以上のような原理構成を念頭に置いて、図
5〜図33を参照して、実施形態1を詳細に説明する。
The first embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

【0025】まずビームスプリッタ33の波長依存性に
ついて説明する。上記したように二次励起光の波長は6
50[nm]であり、これはすなわち光源である半導体
レーザ31の波長に等しい。半導体レーザ31より発せ
られたレーザ光Rはコリメータレンズ32により平行光
に変換された後に、ビームスプリッタ33を透過しなけ
ればならないので、ビームスプリッタ33の45°面は
透過側では中心波長650[nm]の光に対して高い透
過率(たとえば90[%]以上)を有する膜特性となっ
ている。一方、光ディスク反射光に対しては、これを光
検出器側へ導く必要から、波長360[nm]の光はほ
ぼすべて反射するような膜特性になっている。このよう
な膜特性は誘電体多層膜によって実現が可能であり、実
際いわゆるダイクロイックフィルタとして実用化されて
いる。
First, the wavelength dependence of the beam splitter 33 will be described. As described above, the wavelength of the secondary excitation light is 6
50 [nm], which is equal to the wavelength of the semiconductor laser 31 as the light source. Since the laser light R emitted from the semiconductor laser 31 must be transmitted through the beam splitter 33 after being converted into parallel light by the collimator lens 32, the 45 ° plane of the beam splitter 33 has a center wavelength of 650 [nm] on the transmission side. ] Has high transmittance (for example, 90 [%] or more) with respect to the light. On the other hand, with respect to the reflected light of the optical disk, it is necessary to guide the light to the photodetector side, so that the film characteristic is such that almost all the light having a wavelength of 360 [nm] is reflected. Such a film characteristic can be realized by a dielectric multilayer film, and has been practically used as a so-called dichroic filter.

【0026】次に、対物レンズ43の開口数の数値限定
による効果について説明する。これまで、光ディスクの
世界においては、高密度化のためには対物レンズの開口
数をできるだけ大きくして、集光スポットの小径化を図
る、ということが行われてきた。記録済みのいわゆる再
生専用光ディスクの場合であれば、より微小なピットを
あらかじめ記録しておき、これに対して、より微小な集
光スポットをこのピットに照射して、再生信号の分解能
を高める、といった具合である。より具体的には、非球
面レンズ技術の進歩とともに現在では開口数0.60の
対物レンズも、カラスモールド成形ないしはプラスチッ
クの射出成形により容易に実現している。蛍光性光ディ
スクの場合も同様の考え方で研究・開発が進められてい
る。しかしながら、文献「光ディスク技術」(尾上他、
1989年ラジオ技術社)にもあるように、基板厚みの
誤差により発生する球面収差の量は、対物レンズの開口
数の4乗に比例して増大する。
Next, the effect of limiting the numerical aperture of the objective lens 43 will be described. Until now, in the world of optical disks, it has been practiced to increase the numerical aperture of an objective lens as much as possible to reduce the diameter of a condensing spot in order to increase the density. In the case of a so-called read-only optical disk that has been recorded, a finer pit is recorded in advance, and a finer condensed spot is irradiated on this pit to increase the resolution of a reproduced signal. And so on. More specifically, with the advance of aspherical lens technology, an objective lens having a numerical aperture of 0.60 is now easily realized by crow molding or plastic injection molding. Research and development of fluorescent optical disks have been proceeded based on the same concept. However, the document "Optical disk technology" (Onoe et al.,
As in 1989 (Radio Engineering Co., Ltd.), the amount of spherical aberration caused by an error in the substrate thickness increases in proportion to the fourth power of the numerical aperture of the objective lens.

【0027】いま、対物レンズ43は、基板厚みを1.
0[mm]として最適設計されているものとする。前記
したように、本実施例の第一記録層及び第二記録層まで
の基板厚みはそれぞれ、0.98[mm]及び1.02
[mm]である。厚み誤差が0.02[mm]の透明基
板(屈折率1.574)を通して集光された光ビームの
断面強度分布の計算結果を、それぞれ開口数0.60、
0.55、0.50、0.45及び0.40の場合につ
いて図5、図10、図15、図20、及び図25に示
す。これら各図から、基板の厚み誤差が±0.02[m
m]程度であれば、開口数が0.60であっても目立っ
たスポット品位の低下、たとえばスポット径の増加や中
心ピーク強度の低下あるいはサイドローブ強度の増加は
生じないことがわかる。すなわち、第一記録層及び第二
記録層の再生については高い開口数のままでも良好な再
生信号を確保することが期待しうる。
Now, the objective lens 43 has a substrate thickness of 1.
It is assumed that it is optimally designed as 0 [mm]. As described above, the substrate thicknesses up to the first recording layer and the second recording layer in this embodiment are 0.98 [mm] and 1.02 [mm], respectively.
[Mm]. The calculation results of the cross-sectional intensity distribution of the light beam condensed through a transparent substrate (refractive index 1.574) having a thickness error of 0.02 [mm] are expressed by a numerical aperture of 0.60 and a numerical aperture of 0.60, respectively.
The cases of 0.55, 0.50, 0.45, and 0.40 are shown in FIGS. 5, 10, 15, 20, and 25. From these figures, it can be seen that the thickness error of the substrate is ± 0.02 [m
m], it can be seen that even if the numerical aperture is 0.60, a noticeable decrease in spot quality, for example, an increase in spot diameter, a decrease in center peak intensity, or an increase in side lobe intensity does not occur. That is, it can be expected that a good reproduction signal is ensured for reproduction of the first recording layer and the second recording layer even when the numerical aperture is kept high.

【0028】一方、第三記録層及び第四記録層までの基
板厚みに相当する1.18[mm]及び1.22[m
m]の基板を通った結果得られる集光スポットの断面強
度分布の計算結果を、それぞれ開口数0.60、0.5
5、0.50、0.45、及び0.40の場合について
図6、図8、図11、図13、図16、図18、図2
1、図23、図26、及び図28に示す。対物レンズ本
来の最適な基板厚みと比較すると、0.18、0.22
[mm]の基板厚み誤差があることになる。これらの各
図から、基板厚み誤差が0.2[mm]程度と大きくな
ると、サイドローブ強度が増加し、中心強度が低下する
ことがわかる。さらにその程度は開口数が大きいほど激
しいことが見てとれる。中心強度の低下はたとえば変調
度や分解能の低下をもたらし、結果として再生精度の低
下を引き起こし問題であるが、光源出力に余裕がある場
合には必要に応じて光源出力を増やして、記録層での光
パワーを一定に保つことができる。このことを考慮し
て、基板厚み誤差0.18、0.22[mm]の場合に
ついて、中心強度がもとの値、すなわち同図で1.0と
なるように書き直したものが図7、図9、図12、図1
4、図17、図19、図22、図24、図27、及び図
29である。これらの図から読みとれるサイドローブ強
度を開口数についてまとめたのが図30である。大きな
基板厚み誤差による球面収差の発生がある場合には、開
口数が大きくなるにつれて、サイドローブ強度が増大し
ていく様子がはっきりと見られる。サイドローブはいわ
ゆる符号間干渉を引き起こし、同じく再生精度の低下を
もたらす。いま、仮に本実施例の蛍光性光ディスクは、
中心ピーク強度の10%の強度以上の光が照射された部
分に対して発光するものとすると、開口数0.60では
サイドローブ強度が10%を越え発光に寄与してしまう
ことがわかる。以上の考察から、符号間干渉を発生させ
ないようにするために、開口数は少なくとも0.60以
下の値でなければならず、各種の余裕を見込んで、より
現実的には0.55以下とするのが適当である。
On the other hand, 1.18 [mm] and 1.22 [m] corresponding to the substrate thickness up to the third recording layer and the fourth recording layer.
m], the calculated results of the cross-sectional intensity distribution of the condensed spot obtained as a result of passing through the substrate of
6, 8, 11, 13, 13, 16, 18, and 2 for the cases of 5, 0.50, 0.45, and 0.40
1, FIG. 23, FIG. 26, and FIG. 0.18, 0.22 when compared with the original optimal substrate thickness of the objective lens
There is a substrate thickness error of [mm]. From these figures, it can be seen that when the substrate thickness error increases to about 0.2 [mm], the side lobe intensity increases and the center intensity decreases. Further, it can be seen that the degree is more intense as the numerical aperture is larger. A decrease in the center intensity leads to, for example, a decrease in the degree of modulation or resolution, and as a result, a decrease in the reproduction accuracy, which is a problem.However, if there is enough light source output, the light source output is increased as necessary, and Light power can be kept constant. In consideration of this, in the case of the substrate thickness errors of 0.18 and 0.22 [mm], FIG. 7 shows that the center intensity was rewritten so as to be the original value, that is, 1.0 in FIG. 9, 12, and 1
4, FIG. 17, FIG. 19, FIG. 22, FIG. 24, FIG. 27, and FIG. FIG. 30 summarizes the side lobe intensities that can be read from these figures for the numerical aperture. When spherical aberration occurs due to a large substrate thickness error, it can be clearly seen that the side lobe intensity increases as the numerical aperture increases. The side lobes cause so-called intersymbol interference, and also reduce the reproduction accuracy. Now, suppose that the fluorescent optical disk of this embodiment is
Assuming that light is emitted to a portion irradiated with light having an intensity of 10% or more of the center peak intensity, it is understood that the side lobe intensity exceeds 10% and contributes to light emission at a numerical aperture of 0.60. From the above considerations, in order to prevent intersymbol interference from occurring, the numerical aperture must be at least 0.60 or less, and in view of various margins, more practically, 0.55 or less. It is appropriate to do.

【0029】次に集光スポット径について考える。上記
説明と同様に、中心ピーク強度の10%に相当する直径
をスポット径と定義すると、各開口数に対するスポット
径(ただし、基板厚み誤差は0.22[mm]で、すべ
て中心ピーク強度を1とした場合)は図31のようにな
る。当然のことながら、開口数の低下に伴って、スポッ
ト径は大きくなる。スポット径の増加は特に分解能の低
下をもたらし、信号の再生精度を下げる。逆にいうと、
一定の再生精度を確保するには、記録密度を下げなけれ
ばならなくなる。光ディスクの場合、1つの記録層につ
いて見れば、いわゆる2次元的な記録であるために、ご
く粗くは記録密度はスポット径の2乗に比例する。逆の
言い方をするならば、スポット径の増加率の2乗に反比
例して、記録密度は低下する。この関係をよりあらわに
するために、開口数0.60のときのスポット径を1と
して、各開口数でのスポット径の相対値、及びスポット
径の2乗の相対値を示したのがそれぞれ図32及び図3
3である。開口数0.40のときのスポット径の2乗の
相対値は2を大きく越えている。すなわち、記録密度を
半分以下に下げないと、再生精度が確保されなくなって
しまう。これは第一記録層及び第二記録層に加えて、第
三記録層及び第四記録層を新たに設け、見かけ上、層数
を2倍にし、記録容量の倍加を図ったことの意義が薄
れ、全体として記録容量の増加の効果が乏しくなると言
わざるを得ない。一方、開口数が0.45であればスポ
ット径の2乗の相対値は2をわずかではあるが下回り、
再生精度を確保するために1層あたりの記録密度を下げ
たとしても、層数を2倍にして全体の記録容量を増やし
たことによる効果が期待できる。以上のことから、多層
化による高密度化に実質的な意義を見いだしうるのは、
開口数が0.45以上となる。
Next, the focused spot diameter will be considered. As described above, if the diameter corresponding to 10% of the center peak intensity is defined as the spot diameter, the spot diameter for each numerical aperture (however, the substrate thickness error is 0.22 [mm], and the center peak intensity is all 1) ) Is as shown in FIG. As a matter of course, the spot diameter increases as the numerical aperture decreases. Increasing the spot diameter particularly causes a decrease in resolution, and lowers the signal reproduction accuracy. Conversely,
In order to ensure a certain reproduction accuracy, the recording density must be reduced. In the case of an optical disk, since one recording layer is a so-called two-dimensional recording, the recording density is very roughly proportional to the square of the spot diameter. In other words, the recording density decreases in inverse proportion to the square of the increase rate of the spot diameter. In order to make this relationship more apparent, the relative value of the spot diameter at each numerical aperture and the relative value of the square of the spot diameter are shown assuming that the spot diameter at a numerical aperture of 0.60 is 1, respectively. 32 and 3
3. The relative value of the square of the spot diameter when the numerical aperture is 0.40 greatly exceeds 2. That is, unless the recording density is reduced to half or less, the reproduction accuracy cannot be ensured. This means that, in addition to the first and second recording layers, a third recording layer and a fourth recording layer were newly provided, and the number of layers was apparently doubled to double the recording capacity. It has to be said that the effect of increasing the recording capacity becomes poor as a whole. On the other hand, if the numerical aperture is 0.45, the relative value of the square of the spot diameter is slightly lower than 2, and
Even if the recording density per layer is reduced in order to ensure reproduction accuracy, the effect of increasing the total recording capacity by doubling the number of layers can be expected. From the above, it is possible to find substantial significance in increasing the density by multi-layering,
The numerical aperture is 0.45 or more.

【0030】したがって、全体としては開口数が0.4
5以上、0.55以下のときに再生信号の精度を確保し
つつ、多層化による記録容量の向上が実現される。
Therefore, as a whole, the numerical aperture is 0.4
When the value is 5 or more and 0.55 or less, the improvement of the recording capacity is realized by multi-layering while ensuring the accuracy of the reproduction signal.

【0031】なお、前記したように接合層202a及び
202bの透過率はたとえば95%以上であり、また電
子捕獲中心は集光スポットの焦点近傍のように高いエネ
ルギーをもつ所定波長の光の照射がなされない限り、輝
尽発光を生じないので、再生中の記録層以外の記録層か
らの信号の漏れ込み、いわゆるクロストークは発生しな
い。
As described above, the transmittance of the bonding layers 202a and 202b is, for example, 95% or more, and the electron capture center is irradiated with light of a predetermined wavelength having high energy such as near the focal point of the converging spot. Unless the light emission is performed, no stimulated emission occurs, so that signal leakage from recording layers other than the recording layer being reproduced, that is, so-called crosstalk does not occur.

【0032】また、層数についても4つに限定されるも
のではなく、上記の実施例の原理を活用して、さらに増
やして記録容量の増加を図ることもできる。
The number of layers is not limited to four, and the recording capacity can be further increased by utilizing the principle of the above embodiment.

【0033】ここで、実施形態1の効果についてまとめ
る。以上説明したように、この発明の実施形態1に係る
光ディスク装置は、開口数が0.45以上、0.55以
下の対物レンズを備えている。これにより、所定波長の
光ビームを供給することで輝尽発光効果をもたらす多層
蛍光性光ディスクに対して、開口数が0.45以上、
0.55以下の対物レンズにより集光された集光スポッ
トが供給される。従って、単一の光学ヘッドで多層記録
の安定的な情報再生が可能となり、高密度記録を実現す
ることができる。
Here, the effects of the first embodiment will be summarized. As described above, the optical disc device according to the first embodiment of the present invention includes the objective lens having a numerical aperture of 0.45 or more and 0.55 or less. Thereby, the numerical aperture is 0.45 or more for a multi-layer fluorescent optical disk which provides a photostimulated emission effect by supplying a light beam of a predetermined wavelength.
A focused spot focused by an objective lens of 0.55 or less is supplied. Therefore, stable information reproduction of multilayer recording can be performed with a single optical head, and high-density recording can be realized.

【0034】次に、図34〜図75を参照して、実施形
態2について説明する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.

【0035】なお、図2を参照して説明した光ヘッド8
の基本構成、及び図4を参照して説明した蛍光性光ディ
スクは、実施形態1及び実施形態2で共通である。但
し、実施形態2では、図2及び図3に示す光学部22の
代わりに、図34、図35、図39、及び図40に示す
光学部222が採用される点がポイントである。また、
実施形態2では、光ヘッド8の対物レンズ43は、実施
形態1で説明した開口数だけに限定されるものではな
い。勿論、実施形態1で説明した開口数に限定すること
により、実施形態2の発明と合わせて、さらなる相乗効
果を得ることもできる。
The optical head 8 described with reference to FIG.
And the fluorescent optical disk described with reference to FIG. 4 are common to the first and second embodiments. However, in the second embodiment, the point is that the optical unit 222 shown in FIGS. 34, 35, 39, and 40 is employed instead of the optical unit 22 shown in FIGS. Also,
In the second embodiment, the objective lens 43 of the optical head 8 is not limited to the numerical aperture described in the first embodiment. Of course, by limiting to the numerical aperture described in the first embodiment, a further synergistic effect can be obtained together with the invention of the second embodiment.

【0036】ここで、図4を参照して説明した蛍光性光
ディスクについて、さらに説明を加える。蛍光性光ディ
スクの輝尽発光方式の特徴を活かし、また実質的な高密
度化を実現するには、蛍光体基板の積層数を増やした多
層構造とする必要がある。
Here, the fluorescent optical disk described with reference to FIG. 4 will be further described. In order to make use of the characteristics of the stimulated emission system of the fluorescent optical disk and to realize substantial densification, it is necessary to form a multilayer structure in which the number of stacked phosphor substrates is increased.

【0037】ところが、このような多層構造の光ディス
クに対応して、回折限界程度にまで収束された光スポッ
トを供給するための対物レンズが一つしかない場合、以
下に述べるような重大な不都合を生じる。一般に、対物
レンズの設計においては、実使用時に収束光が透過する
透明基板の厚みはある値に固定して設計をする、ないし
はある限定された範囲の値に固定して設計をする、とい
う方法がとられる。したがって、もし実使用時に、この
範囲を越える厚みの透明基板を通して集光スポットを形
成すると、収差とくに球面収差の大きな発生を伴う。
However, if there is only one objective lens for supplying a light spot converged to the diffraction limit corresponding to such an optical disk having a multilayer structure, the following serious inconveniences occur. Occurs. In general, in the design of an objective lens, a method is used in which the thickness of a transparent substrate through which convergent light is transmitted during actual use is designed to be fixed to a certain value, or is fixed to a value within a certain limited range. Is taken. Therefore, if a condensed spot is formed through a transparent substrate having a thickness exceeding this range during actual use, large aberrations, particularly spherical aberrations, occur.

【0038】ところで、さらなる高密度化をめざす蛍光
体光ディスクの場合、層数は実質的に4以上と考えら
れ、各基板の厚みは低コストでの量産の要請や、技術的
制約などから0.1[mm]程度以下にはしづらい。ま
た、現状での対物レンズの設計・製造能力を勘案し、集
光スポットの小径化による高密度化をめざすとすれば、
対物レンズの開口数は0.45以上とすることが望まれ
る。しかしながら、以上のような条件下では、従来のよ
うに単一の対物レンズでは、大きな収差とくに球面収差
の発生が見込まれ、すべての記録層の情報を精度良く再
生するには大きな困難が生じる。言い換えると、どのよ
うに対物レンズを設計したとしても、すべての記録層に
対して収差の少ない良好な集光スポットを提供すること
ができない。たとえば第一記録層の情報の再生に適する
ように対物レンズの設計をすると、第三記録層および第
四記録層の情報再生の際には、実効的な基板厚みが第一
記録層の場合とは大きく異なるので、集光スポットに大
きな収差が発生し、再生精度が低下する、といった具合
である。より具体的には、球面収差は集光スポットの中
心ピーク強度を低下させるので、球面収差発生時には光
源出力が一定のままなら、反射光の強度が下がり、情報
の読み誤りなどが発生する。
Meanwhile, in the case of a phosphor optical disk aiming at further higher density, the number of layers is considered to be substantially four or more, and the thickness of each substrate is set to be less than 0.1 due to demand for mass production at low cost and technical restrictions. It is difficult to reduce the thickness to about 1 [mm] or less. Also, considering the current objective lens design and manufacturing capabilities, and aiming for higher density by reducing the diameter of the focused spot,
It is desired that the numerical aperture of the objective lens be 0.45 or more. However, under the above-described conditions, a single objective lens as in the related art is expected to generate large aberrations, particularly spherical aberrations, and it is very difficult to accurately reproduce information on all recording layers. In other words, no matter how the objective lens is designed, it is not possible to provide a good condensing spot with little aberration for all recording layers. For example, when the objective lens is designed so as to be suitable for reproducing the information of the first recording layer, when reproducing the information of the third recording layer and the fourth recording layer, the effective substrate thickness is the same as that of the first recording layer. Is significantly different, a large aberration occurs in the condensed spot, and the reproduction accuracy is reduced. More specifically, since the spherical aberration lowers the central peak intensity of the condensed spot, if the output of the light source remains constant when the spherical aberration occurs, the intensity of the reflected light decreases, and information reading error or the like occurs.

【0039】これに対して実施形態2では、再生をする
記録層に応じて、対物レンズに供給される平行光ビーム
に後述の発散性または収束性を付与するという対応をと
るので、透明基板厚みの差による球面収差の発生が低く
抑えられ、つねに良質な再生信号を得ることができる。
On the other hand, in the second embodiment, the divergence or convergence, which will be described later, is given to the parallel light beam supplied to the objective lens according to the recording layer to be reproduced. , The occurrence of spherical aberration due to the difference is suppressed low, and a high-quality reproduced signal can always be obtained.

【0040】以上のような原理構成を念頭に置いて、図
34〜図75を参照して、実施形態2を詳細に説明す
る。
The second embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 34 to 75 in consideration of the above principle configuration.

【0041】図34及び図35は、光学部222の概略
構成を示す断面図である。実施形態2では、図2に示す
光学部22の代わりに、図34及び図35に示す光学部
222が採用される。
FIGS. 34 and 35 are sectional views showing a schematic configuration of the optical section 222. FIG. In the second embodiment, an optical unit 222 shown in FIGS. 34 and 35 is employed instead of the optical unit 22 shown in FIG.

【0042】図34及び図35に示すように、光学部2
22には、半導体レーザ231、コリメータレンズ23
2、ビームスプリッタ233、1/4波長板234、収
束レンズ235、凹レンズ236、シリンドリカルレン
ズ237、ビームスプリッタ238、光検出器239、
光検出器240、及び立ち上げプリズム241が設けら
れている。さらに、この光学部222には、収束性付与
手段270が設けられている。収束性付与手段270に
は、凸レンズ263がマウントされた凸レンズホルダー
264、この凸レンズホルダー264を駆動させるため
の切り換え手段260が設けられている。切り換え手段
260は、筐体部261及びシャフト262により構成
されている。
As shown in FIGS. 34 and 35, the optical unit 2
22, a semiconductor laser 231 and a collimator lens 23
2, beam splitter 233, quarter wave plate 234, converging lens 235, concave lens 236, cylindrical lens 237, beam splitter 238, photodetector 239,
A photodetector 240 and a rising prism 241 are provided. Further, the optical section 222 is provided with a convergence imparting means 270. The convergence imparting means 270 is provided with a convex lens holder 264 on which the convex lens 263 is mounted, and a switching means 260 for driving the convex lens holder 264. The switching means 260 includes a housing 261 and a shaft 262.

【0043】実施形態2の特徴は、コリメータレンズ2
32で平行光化された光ビームに、必要に応じて発散性
または収束性を付与する手段と、この手段を移動させる
ためのメカニズムとが付加されている点である。さら
に、実施形態2の特徴は、ビームスプリッタ233に波
長依存性がある点である。なお、この実施形態2では、
コリメータレンズ232で平行光化された光ビームに、
必要に応じて収束性を付与するケースについて説明す
る。そして、この収束性を付与する手段が、収束性付与
手段270である。
The feature of the second embodiment is that the collimator lens 2
The point is that a means for imparting divergence or convergence to the light beam collimated at 32 as necessary and a mechanism for moving this means are added. Furthermore, a feature of the second embodiment is that the beam splitter 233 has wavelength dependency. In the second embodiment,
The light beam collimated by the collimator lens 232 is
A case where convergence is given as needed will be described. The means for imparting the convergence is the convergence imparting means 270.

【0044】まず、ビームスプリッタ233の波長依存
性について説明する。上記したように二次励起光の波長
は650[nm]であり、これはすなわち光源である半
導体レーザ231の波長に等しい。半導体レーザ231
より発せられたレーザ光Rはコリメータレンズ232に
より平行光に変換された後に、ビームスプリッタ233
を透過しなければならないので、ビームスプリッタ23
3の45°面は透過側では中心波長650[nm]の光
に対して高い透過率(たとえば90[%]以上)を有す
る膜特性となっている。一方、光ディスク反射光に対し
ては、これを光検出器側へ導く必要から、波長360
[nm]の光はほぼすべて反射するような膜特性になっ
ている。このような膜特性は誘電体多層膜によって実現
が可能であり、実際いわゆるダイクロイックフィルタと
して実用化されている。
First, the wavelength dependence of the beam splitter 233 will be described. As described above, the wavelength of the secondary excitation light is 650 [nm], which is equal to the wavelength of the semiconductor laser 231 which is the light source. Semiconductor laser 231
The emitted laser light R is converted into parallel light by a collimator lens 232 and then converted into a beam splitter 233.
Must be transmitted through the beam splitter 23
The 45 ° plane of No. 3 has a film characteristic of having a high transmittance (for example, 90% or more) with respect to light having a center wavelength of 650 [nm] on the transmission side. On the other hand, with respect to the reflected light from the optical disk, it is necessary to guide the reflected light to the photodetector side.
[Nm] has such film characteristics that almost all light is reflected. Such a film characteristic can be realized by a dielectric multilayer film, and has been practically used as a so-called dichroic filter.

【0045】次に、収束性付与手段270とこれを駆動
させるメカニズムについて説明する。実施形態2におい
ては、第三記録層または第四記録層に記録された情報を
再生する際には、後述の凸レンズ263は光路中へ挿入
しない。対物レンズ43は、光ディスク表面から第三記
録層までの深さ1.18[mm]と、光ディスク表面か
ら第四記録層までの深さ1.22[mm]との平均値で
ある1.20[mm]を適正な透明基板厚みとして設計
されている。
Next, the convergence imparting means 270 and the mechanism for driving it will be described. In the second embodiment, when reproducing information recorded on the third recording layer or the fourth recording layer, a convex lens 263 described later is not inserted into the optical path. The objective lens 43 has an average value of 1.20 [mm] of the depth from the optical disk surface to the third recording layer and the depth of 1.22 [mm] from the optical disk surface to the fourth recording layer. [Mm] is designed as an appropriate transparent substrate thickness.

【0046】一方、第一記録層または第二記録層に記録
された情報を再生する際には、凸レンズ263を光路中
へ挿入する。まず、収束性付与手段270について説明
する。収束性付与手段270は、図36及び図37に示
すように、凸レンズ263とこれをマウントした凸レン
ズホルダー264、およびこれらを駆動させるための切
り替え手段260より成っている。さらに、切り替え手
段260は、筐体部261とシャフト262とから成
り、筐体部261は光学部22のベースに固定され、シ
ャフト262の一端は凸レンズホルダー264に接着等
の方法により接合されている。この切り替え手段270
は、図34、図35、図39、及び図40に示すよう
に、ビームスプリッタ233から出て対物レンズ43へ
向かう平行光ビームの光路の途中に凸レンズ263が挿
入された状態、または挿入されていない状態のいずれか
の状態を実現する。
On the other hand, when reproducing information recorded on the first recording layer or the second recording layer, the convex lens 263 is inserted into the optical path. First, the convergence imparting means 270 will be described. As shown in FIGS. 36 and 37, the convergence imparting means 270 includes a convex lens 263, a convex lens holder 264 mounted with the convex lens 263, and a switching means 260 for driving these. Further, the switching means 260 includes a housing 261 and a shaft 262. The housing 261 is fixed to the base of the optical unit 22, and one end of the shaft 262 is joined to the convex lens holder 264 by a method such as adhesion. . This switching means 270
As shown in FIG. 34, FIG. 35, FIG. 39, and FIG. 40, the state where the convex lens 263 is inserted in the middle of the optical path of the parallel light beam that goes out of the beam splitter 233 toward the objective lens 43, or is inserted. Achieving any state of no state.

【0047】凸レンズ263は入射面の半径200[m
m]、出射面の半径−200[mm]、厚み1.504
[mm]で、硝材BK7より成る。また、凸レンズホル
ダー264はアルミニウムより成る円筒であり、その表
面は反射防止のための処理が施されている。凸レンズ2
63と凸レンズホルダー264とは接着剤、たとえば紫
外線硬化型接着剤L1−298(ロックタイト社製)に
より接合されている。
The convex lens 263 has a radius of 200 [m]
m], radius of output surface −200 [mm], thickness 1.504
[Mm], made of glass material BK7. The convex lens holder 264 is a cylinder made of aluminum, and the surface thereof is subjected to a treatment for preventing reflection. Convex lens 2
63 and the convex lens holder 264 are joined by an adhesive, for example, an ultraviolet curing adhesive L1-298 (manufactured by Loctite).

【0048】筐体部261の内部において、シャフト2
62にはソレノイドコイル265が所定の位置に巻き付
けられている。筐体部261は、その内部にソレノイド
コイル265を取り巻くように磁石266を有してい
る。また、ソレノイドコイル265は、図38に示すよ
うに、信号処理部10からの制御信号によって電流の流
量制御を行う制御部4と接続されている。このような切
り替え手段260としては、たとえば新電元社製の自己
保持型ソレノイド(型番SH2LC0730)などの電
磁ソレノイドを用いるとよい。
The shaft 2 inside the casing 261
A solenoid coil 265 is wound around 62 at a predetermined position. The housing part 261 has a magnet 266 so as to surround the solenoid coil 265 inside. Further, as shown in FIG. 38, the solenoid coil 265 is connected to the control unit 4 that controls the flow rate of the current by the control signal from the signal processing unit 10. As such a switching means 260, for example, an electromagnetic solenoid such as a self-holding solenoid (model number SH2LC0730) manufactured by Shindengensha may be used.

【0049】この切り替え手段260は次のようにし
て、シャフト262の位置、ひいては凸レンズ263の
切り替え動作を行う。まず信号処理部10は切り替え手
段270の切り替えの必要性を判断すると、制御部4が
ソレノイドコイル265へ所定の極性と大きさの電流を
有する制御信号を流すように、制御部4に伝送する。こ
のような制御信号を信号処理部10から受けた制御部4
は、ソレノイドコイル265に所定の極性と大きさを有
する電流を流す。すると、ソレノイドコイル265に流
された電流と、磁石266とが作る磁界との相互作用に
より、ソレノイドコイル265が巻き付けられたシャフ
ト262に電磁駆動力が生じ、シャフト262がその長
手方向に移動する。すなわち、図34、図35、図3
9、及び図40に示すように、シャフト262が筐体部
261の内部に位置しているときには、所定の極性と大
きさの電流により、筐体部261から突出させることが
でき、これにより光路中へ凸レンズ263を挿入するこ
とができる。逆に、シャフト262が筐体部261から
突出した位置にあるときには、所定の極性と大きさの電
流により、筐体部261へ押し込むことができ、これに
より光路中より凸レンズ263を除去することができ
る。凸レンズ263が光路中に挿入されたとき、凸レン
ズ263の出射面と対物レンズ43の入射面との間隔は
30[mm]である。
The switching means 260 performs a switching operation of the position of the shaft 262 and thus of the convex lens 263 as follows. First, when the signal processing unit 10 determines the necessity of the switching of the switching unit 270, the signal is transmitted to the control unit 4 so that the control unit 4 sends a control signal having a predetermined polarity and a current to the solenoid coil 265. The control unit 4 receiving such a control signal from the signal processing unit 10
Supplies a current having a predetermined polarity and magnitude to the solenoid coil 265. Then, due to the interaction between the current flowing through the solenoid coil 265 and the magnetic field generated by the magnet 266, an electromagnetic driving force is generated on the shaft 262 around which the solenoid coil 265 is wound, and the shaft 262 moves in the longitudinal direction. 34, 35, and 3
As shown in FIG. 9 and FIG. 40, when the shaft 262 is located inside the housing 261, the shaft 262 can be made to protrude from the housing 261 by a current having a predetermined polarity and magnitude, thereby making the optical path A convex lens 263 can be inserted inward. Conversely, when the shaft 262 is at a position protruding from the housing 261, the shaft 262 can be pushed into the housing 261 by a current having a predetermined polarity and magnitude, thereby removing the convex lens 263 from the optical path. it can. When the convex lens 263 is inserted into the optical path, the distance between the exit surface of the convex lens 263 and the entrance surface of the objective lens 43 is 30 [mm].

【0050】次に、実施形態2の効果、特にその光学的
効果について、光学シミュレーション結果に基づいて説
明する。まず、収差図をもとに球面収差の特性について
説明する。
Next, the effect of the second embodiment, particularly its optical effect, will be described based on the results of an optical simulation. First, the characteristics of the spherical aberration will be described based on the aberration diagrams.

【0051】図41、図46、図51、図56、図6
1、及び図66は、全て、対物レンズ43の開口に設定
した座標(FX,FY)に関して、FX軸上の各点およ
びFY軸上の各点に入射した光線束に対する、像面上で
のずれ量(DX,DY)、すなわち横収差を示してい
る。図41は、透明基板の最適厚みが1.20[mm]
に設計された対物レンズ43による集光スポットの球面
収差特性を示している。なお、このときの対物レンズ4
3による光線の収束状態を図45に示す。また、対物レ
ンズ43を構成している各面の曲率半径、面間隔および
硝材の屈折率は以下の通りである。
FIGS. 41, 46, 51, 56 and 6
1 and FIG. 66 all show coordinates (FX, FY) set at the aperture of the objective lens 43 with respect to each point on the FX axis and a ray bundle incident on each point on the FY axis on the image plane. The shift amount (DX, DY), that is, the lateral aberration is shown. FIG. 41 shows that the optimum thickness of the transparent substrate is 1.20 [mm].
9 shows the spherical aberration characteristics of the condensed spot by the objective lens 43 designed in FIG. In this case, the objective lens 4
FIG. 45 shows the convergence state of the light beam obtained by No. 3. Further, the radius of curvature, the surface interval, and the refractive index of the glass material of each surface constituting the objective lens 43 are as follows.

【0052】第一面; 半径=8.14[mm]、面間隔=1.49[mm]、
屈折率=1.8689 第二面; 半径=163.0[mm]、面間隔=0.8[mm] 第三面; 半径=−4.242[mm]、面間隔=1.51[m
m] 、屈折率=1.78569 第四面; 半径=−4.83[mm]、面間隔=0.3[mm] 第五面; 半径=3.83[mm]、面間隔=1.51[mm] 屈折率=1.8689 第六面; 半径=8.92[mm]、面間隔=1.9861[m
m] さて、集光スポット径が約1[μm]以下であることを
考え合わせると、実施形態2での対物レンズ43は、残
存している球面収差はごくわずかであり、良好な特性を
有していることがわかる。次に、このような特性を有す
る対物レンズ43を用いて、基板厚み1.22[mm]
および1.18[mm]の光ディスクの記録面に集光さ
せたときの集光スポットの球面収差量をそれぞれ図46
及び図51に示す。収束光束を透過させる基板の厚み
が、最適値とはそれぞれ−0.02[mm]および+
0.02[mm]だけずれているので、図41の結果と
比較すると若干の球面収差の状態が認められるものの、
なお低いレベルにありこの程度の基板厚み誤差であれば
十分使用しうる集光スポットが得られることがわかる。
すなわち、第三記録層または第四記録層に記録された情
報の再生は単一の対物レンズで可能となる。なお、この
ときの対物レンズによる光線の収束状態をそれぞれ図5
0及び図55に示す。
First surface: radius = 8.14 [mm], surface interval = 1.49 [mm],
Refractive index = 1.8689 Second surface; radius = 163.0 [mm], spacing = 0.8 [mm] Third surface; radius = -4.242 [mm], spacing = 1.51 [m]
m], refractive index = 1.78569 fourth surface; radius = −4.83 [mm], surface interval = 0.3 [mm] fifth surface; radius = 3.83 [mm], surface interval = 1. 51 [mm] Refractive index = 1.8689 Sixth surface; Radius = 8.92 [mm], Surface spacing = 1.9861 [m]
m] Considering that the focused spot diameter is about 1 [μm] or less, the objective lens 43 in the second embodiment has very little residual spherical aberration and has good characteristics. You can see that it is doing. Next, using the objective lens 43 having such characteristics, the substrate thickness is 1.22 [mm].
FIG. 46 shows the spherical aberration of the converged spot when converged on the recording surface of the 1.18 [mm] optical disc.
And FIG. 51. The optimum values of the thickness of the substrate for transmitting the convergent light beam are -0.02 [mm] and +
Since it is shifted by 0.02 [mm], a slight state of spherical aberration is recognized as compared with the result of FIG.
It can be seen that a sufficiently usable condensing spot can be obtained if the substrate thickness error is at a low level and this level of error.
That is, the information recorded on the third recording layer or the fourth recording layer can be reproduced with a single objective lens. The convergence of light rays by the objective lens at this time is shown in FIG.
0 and FIG.

【0053】これに対して、上記の対物レンズ43で何
ら対策もとらないまま、基板厚み1.02[mm]およ
び0.98[mm]の光ディスクの記録面に集光したと
きの集光スポットの球面収差量をそれぞれ図56及び図
61に示している。これらの図から、上記のような状況
では大きな球面収差が発生してしまうことがはっきりと
わかり、単一の対物レンズでは第一記録層および第二記
録層に記録された情報を再生することはできない。な
お、このときの対物レンズによる光線の収束状態をそれ
ぞれ図60及び図65に示す。これらの図からは収束状
態の大きな劣化は認められないが、これは大きな球面収
差が発生しているとはいえ、対物レンズの大きさに比べ
れば十分に小さいということによるものである。
On the other hand, without taking any measures by the above-mentioned objective lens 43, the condensed light spot when condensed on the recording surface of an optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] and 0.98 [mm]. 56 and 61 are shown in FIGS. 56 and 61, respectively. From these figures, it can be clearly seen that large spherical aberration occurs in the above situation, and it is not possible to reproduce information recorded on the first recording layer and the second recording layer with a single objective lens. Can not. The convergence state of the light beam by the objective lens at this time is shown in FIGS. 60 and 65, respectively. From these figures, no significant deterioration of the convergence state is recognized, but this is due to the fact that although large spherical aberration occurs, it is sufficiently small compared to the size of the objective lens.

【0054】さて、上記の特性に対して、この実施形態
2の凸レンズ263を光路中に挿入した場合の特性につ
いて説明する。図66および図71はそれぞれ凸レンズ
263および対物レンズ43で集光された集光スポット
の球面収差特性を示す。ともに、それぞれ図56及び図
61と比較して大幅な球面収差の低減が見てとれる。図
46及び図51に示す特性と比べると、球面収差は若干
大きいものの、十分使用しうる範囲に入っていて、凸レ
ンズ263の挿入による球面収差の低減効果が認められ
る。なお、このときの対物レンズによる光線の収束状態
をそれぞれ図70及び図75に示す。
Now, with respect to the above characteristics, the characteristics when the convex lens 263 of the second embodiment is inserted into the optical path will be described. FIGS. 66 and 71 show the spherical aberration characteristics of the condensed spot condensed by the convex lens 263 and the objective lens 43, respectively. In both cases, a significant reduction in spherical aberration can be seen as compared with FIGS. 56 and 61, respectively. Although the spherical aberration is slightly larger than the characteristics shown in FIGS. 46 and 51, the spherical aberration is within a sufficiently usable range, and the effect of reducing the spherical aberration by inserting the convex lens 263 is recognized. FIGS. 70 and 75 show the convergence of light rays by the objective lens at this time.

【0055】以上説明したように、凸レンズ263を適
宜光路中へ挿入することにより、基板厚みの違いによる
球面収差の影響を大きく改善することができ、より一層
の多層化による高密度化の可能性が高い蛍光性光ディス
クの再生特性の安定化に大きく寄与できる。
As described above, by appropriately inserting the convex lens 263 into the optical path, the influence of spherical aberration due to the difference in substrate thickness can be greatly reduced, and the possibility of higher density by further multilayering is improved. Can greatly contribute to stabilization of the reproduction characteristics of a fluorescent optical disk.

【0056】さらに、図42、図47、図52、図5
7、図62、図67、及び図72は、前記のそれぞれの
場合についての球面収差を縦収差の形で示したものであ
る。横軸は各光線の収束点と光軸上の焦点とのずれを示
し、縦軸は開口中心からのずれ量を示している。
Further, FIG. 42, FIG. 47, FIG. 52, FIG.
7, FIG. 62, FIG. 67, and FIG. 72 show the spherical aberration in the form of longitudinal aberration in each case described above. The horizontal axis indicates the deviation between the convergence point of each ray and the focal point on the optical axis, and the vertical axis indicates the amount of deviation from the center of the aperture.

【0057】図42は、基板厚みが1.20[mm]の
ときの対物レンズのみによる集光スポットの球面収差特
性を示し、図47および図52にはそれぞれ基板厚み
1.22[mm]および1.18[mm]の光ディスク
の記録面に集光させたときの集光スポットの球面収差量
を示す。図42の結果と比較すると若干の球面収差の増
加が認められるものの、なお低いレベルにありこの程度
の基板厚み誤差であれば十分使用しうる集光スポットが
得られることが同じく見てとれる。すなわち、第三記録
層または第四記録層に記録された情報を再生は単一の対
物レンズで可能なことが球面収差を縦収差の形で表現し
てもわかる。
FIG. 42 shows the spherical aberration characteristics of the condensed spot by only the objective lens when the substrate thickness is 1.20 [mm]. FIGS. 47 and 52 show the substrate thickness of 1.22 [mm] and It shows the amount of spherical aberration of a condensed spot when condensed on the recording surface of a 1.18 [mm] optical disc. Although a slight increase in spherical aberration is recognized as compared with the result of FIG. 42, it can be also seen that a sufficiently usable condensed spot can be obtained at a still lower level and this level of substrate thickness error. That is, it can be understood that the information recorded on the third recording layer or the fourth recording layer can be reproduced by a single objective lens by expressing spherical aberration in the form of longitudinal aberration.

【0058】これに対して、上記の対物レンズで何らの
対策もとらないまま基板厚み1.02[mm]および
0.98[mm]の光ディスクの記録面に集光したとき
の集光スポットの球面収差量を縦収差の形でそれぞれ図
57及び図62に示している。これらの図から、上記の
ような状況では大きな球面収差が発生してしまうことが
はっきりとわかる。
On the other hand, the light spot on the recording surface of an optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] and 0.98 [mm] without taking any measures by the objective lens described above. 57 and 62 show the amount of spherical aberration in the form of longitudinal aberration. From these figures, it can be clearly seen that a large spherical aberration occurs in the above situation.

【0059】さて、上記の特性に対して、本実施例によ
る凸レンズ263を光路中に挿入した場合の特性につい
て説明する。図67及び図72は、それぞれ凸レンズ2
63および対物レンズ43で集光された集光スポットの
球面収差を対縦収差で表したときの特性を示す。とも
に、それぞれ図57および図72と比較して大幅な球面
収差の低減が見てとれる。図47及び図52に示す特性
と比べると、球面収差は若干大きいものの、十分使用し
うる範囲に入っていて、凸レンズ263の挿入による球
面収差の低減効果が認められる。
Now, a description will be given of the characteristics when the convex lens 263 according to the present embodiment is inserted into the optical path, with respect to the above characteristics. 67 and 72 show the convex lens 2 respectively.
The figure shows the characteristics when the spherical aberration of the light spot focused by the objective lens 63 and the objective lens 43 is represented by the longitudinal aberration. In both cases, a significant reduction in spherical aberration can be seen as compared with FIGS. 57 and 72, respectively. 47 and 52, the spherical aberration is slightly larger, but within a sufficiently usable range, and the effect of reducing the spherical aberration by inserting the convex lens 263 is recognized.

【0060】以上説明したように、凸レンズ263を適
宜光路中へ挿入することにより、基板厚みの違いによる
球面収差の影響を大きく改善することができ、より一層
の多層化による高密度化の可能性が高い蛍光性光ディス
クの再生特性の安定化に大きく寄与できる。
As described above, by appropriately inserting the convex lens 263 into the optical path, the influence of the spherical aberration due to the difference in the substrate thickness can be greatly reduced, and the possibility of increasing the density by further multi-layering is possible. Can greatly contribute to stabilization of the reproduction characteristics of a fluorescent optical disk.

【0061】また、図43、図48、図53、図58、
図63、図68、及び図73には、前記のそれぞれの場
合についての歪曲収差特性を示す。横軸は像面での歪曲
量を[mm]単位で表したものであり、縦軸は像高を示
している。歪曲収差についてはすべての場合について極
めて低いレベルにあり、事実上考慮をする必要がないこ
とがわかる。
43, FIG. 48, FIG. 53, FIG.
63, 68, and 73 show distortion characteristics in each of the above cases. The horizontal axis represents the amount of distortion on the image plane in [mm] units, and the vertical axis represents the image height. It can be seen that distortion is at an extremely low level in all cases and does not need to be considered in practice.

【0062】さらに、図44、図49、図54、図5
9、図64、図69、及び図74には、前記のそれぞれ
の場合についての点像強度分布の断面図を示す。すなわ
ち、図44は、基板厚みが1.20[mm]のときの対
物レンズのみによる集光スポットの点像強度分布の断面
図であり、図49及び図54にはそれぞれ基板厚み1.
22[mm]および1.18[mm]の光ディスクの記
録面に集光させたときの、対物レンズのみによる集光ス
ポットの点像強度分布の断面図である。さらに、上記の
対物レンズで何らの対策もとらないまま基板厚み1.0
2[mm]および0.98[mm]の光ディスクの記録
面に集光したときの、点像強度分布の断面図をそれぞれ
図59及び図64に示す。これに対して、本実施例によ
る凸レンズ263を光路中に挿入した場合の点像強度分
布の様子を示したのが、それぞれ図69及び図74であ
る。全図とも横軸は集光スポット中心からのずれ量を示
し、単位は[mm]である。縦軸は、収差がないときの
中心強度を1としたときの相対強度、いわゆるストレー
ル強度を表している。これらの点像強度分布からは、さ
らに幾何光学的なスポットサイズが、特性評価の尺度と
して引き出せる。表1には上記の各条件での相対中心強
度と幾何光学的なスポットサイズをまとめる。
Further, FIGS. 44, 49, 54, 5
9, FIG. 64, FIG. 69, and FIG. 74 are cross-sectional views of the point image intensity distribution in each of the above cases. That is, FIG. 44 is a cross-sectional view of a point image intensity distribution of a condensed spot by only the objective lens when the substrate thickness is 1.20 [mm], and FIGS.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a point image intensity distribution of a condensed spot formed only by an objective lens when light is condensed on recording surfaces of optical disks of 22 [mm] and 1.18 [mm]. Further, with the objective lens described above, a substrate thickness of 1.0
FIGS. 59 and 64 are cross-sectional views of the point image intensity distribution when light is condensed on the recording surface of the optical disks of 2 [mm] and 0.98 [mm], respectively. On the other hand, FIGS. 69 and 74 show the state of the point image intensity distribution when the convex lens 263 according to the present embodiment is inserted into the optical path. In all the figures, the horizontal axis indicates the amount of deviation from the center of the converging spot, and the unit is [mm]. The vertical axis represents the relative intensity when the central intensity when there is no aberration is set to 1, that is, the so-called Strehl intensity. From these point spreads, a further geometrical optical spot size can be derived as a measure of the characteristic evaluation. Table 1 summarizes the relative center intensity and the geometric optical spot size under the above conditions.

【0063】[0063]

【表1】 [Table 1]

【0064】まず、ストレール強度について考察する。
一般にストレール強度が0.8以上であれば集光スポッ
トとしての最低限の基本特性は有している、といういわ
ゆるストレールのディフィニッションが像評価において
はよく知られている。この観点で計算結果をながめる
と、対物レンズのみで厚みが1.20、1.22および
1.18[mm]の基板を通して集光させた場合には十
分高いストレール強度が得られている。ところが、前記
の対物レンズで何らの対策もとらないまま基板厚み1.
02[mm]および0.98[mm]の光ディスクに集
光したときには、ストレール強度はそれぞれ0.154
および0.105と大きく低下し、使用に耐えられなく
なってしまう。これに対して、実施形態2の凸レンズ2
63を光路中に挿入すると、ストレール強度はそれぞれ
0.885および0.978となり、大幅な改善が見込
まれ、実使用可能な状態となる。
First, the streak strength will be considered.
In general, a so-called Strehl definition is well known in image evaluation, in which a Strehl intensity of 0.8 or more has a minimum basic characteristic as a condensed spot. From this viewpoint, it can be seen from the calculation results that a sufficiently high Strehl strength is obtained when the light is condensed through a substrate having a thickness of 1.20, 1.22, and 1.18 [mm] using only the objective lens. However, the substrate thickness was 1. without taking any measures by the objective lens.
When condensed on optical disks of 02 [mm] and 0.98 [mm], the Strehl strength is 0.154, respectively.
And 0.105, which makes it unusable for use. On the other hand, the convex lens 2 of the second embodiment
When 63 is inserted into the optical path, the Strehl strength becomes 0.885 and 0.978, respectively, and a significant improvement is expected, and the device becomes ready for practical use.

【0065】以上説明したように、凸レンズ263を適
宜光路中へ挿入することにより、基板厚みの違いによる
ストレール強度の低下を大きく改善することができ、よ
り一層の多層化による高密度化の可能性が高い蛍光性光
ディスクの再生特性の安定化に大きく寄与できる。
As described above, by appropriately inserting the convex lens 263 into the optical path, it is possible to greatly reduce the decrease in the Strehl strength due to the difference in the substrate thickness, and it is possible to increase the density by further increasing the number of layers. Can greatly contribute to stabilization of the reproduction characteristics of a fluorescent optical disk.

【0066】次に、スポットサイズについて考察する。
図45にその断面形状を示す対物レンズ43の開口数は
約0.50であり、計算に用いた波長は650[nm]
であるので、そのスポットサイズ(ただし、最大強度の
13.5%以上の強度となる範囲の直径)は実測ではお
よそ0.9ないし1.0[μm]となる。ところが、実
施形態2でその結果を述べている光学シミュレーション
はいわゆる光線追跡シミュレーションであり、幾何光学
的な取り扱いをしていて、実施形態2のごとく回折限界
近くまで集光スポットが絞り込まれる場合に必要とされ
る波動光学的な考慮が一切なされていない。このため、
最適条件である基板厚み1.20[mm]の場合に0.
14[μm]と、現実よりも著しく小さな値が得られて
いる。したがって、絶対値での評価はここでは行わず、
この0.14[μm]というスポットサイズに対する相
対値として評価を試みる。
Next, the spot size will be considered.
The numerical aperture of the objective lens 43 whose sectional shape is shown in FIG. 45 is about 0.50, and the wavelength used for the calculation is 650 [nm].
Therefore, the spot size (however, a diameter in a range where the intensity is 13.5% or more of the maximum intensity) is approximately 0.9 to 1.0 [μm] in actual measurement. However, the optical simulation that describes the result in the second embodiment is a so-called ray tracing simulation, which is handled in geometrical optics, and is necessary when the focused light spot is narrowed to near the diffraction limit as in the second embodiment. No consideration is given to wave optics. For this reason,
When the substrate thickness is 1.20 [mm], which is the optimum condition, 0.
At 14 [μm], a value significantly smaller than the actual value is obtained. Therefore, evaluation in absolute value is not performed here,
Evaluation is attempted as a relative value to the spot size of 0.14 [μm].

【0067】対物レンズのみで厚みが1.22および
1.18[mm]の基板を通して集光させた場合には、
基板厚み1.20[mm]のときと比較して約2〜3倍
のスポットサイズの増加にとどまっているが、前記の対
物レンズ43で何らの対策もとらないまま基板厚み1.
02[mm]および0.98[mm]の光ディスクに集
光したときには、それぞれ3.1および2.9[μm]
となり、最適基板厚み1.20[mm]の場合の20倍
にも達し、集光スポットが大きくなりすぎていることが
予想される。これに対して、本実施例による凸レンズ2
63を光路中に挿入すると、スポットサイズはそれぞれ
0.74および0.40[μm]となり、大幅な改善が
見込まれる。
When light is condensed through a substrate having a thickness of 1.22 and 1.18 [mm] using only the objective lens,
Although the spot size is increased only about two to three times as compared with the case where the substrate thickness is 1.20 [mm], the substrate thickness is not increased by the objective lens 43 and no measures are taken.
When the light is focused on the optical disks of 02 [mm] and 0.98 [mm], respectively, 3.1 and 2.9 [μm]
, Which is 20 times that in the case of the optimum substrate thickness of 1.20 [mm], and it is expected that the condensing spot is too large. In contrast, the convex lens 2 according to the present embodiment
When 63 is inserted into the optical path, the spot size becomes 0.74 and 0.40 [μm], respectively, and significant improvement is expected.

【0068】以上説明したように、凸レンズ263を適
宜光路中へ挿入することにより、基板厚みの違いによる
スポットサイズの増大を大きく改善することができ、よ
り一層の多層化による高密度化の可能性が高い蛍光性光
ディスクの再生特性の安定化に大きく寄与できる。
As described above, by appropriately inserting the convex lens 263 into the optical path, the increase in spot size due to the difference in substrate thickness can be greatly improved, and the possibility of higher density by further multilayering is improved. Can greatly contribute to stabilization of the reproduction characteristics of a fluorescent optical disk.

【0069】次に、波面収差について考察する。これま
での評価結果はいわゆる光を光線と見た立場に立った、
いわゆる幾何光学的なものであったが、光学特性の評価
には光を波という観点からながめた、いわゆる波動光学
的なものも併せて必要となる。この代表例に波面収差の
RMS値評価がある。マレーシャルのクライテリオンで
は、光学系の点像すなわち集光スポットの残存波面収差
がλ/14(λは波長)以下であれば、事実上の理想像
に近いものとして使用しうる、という評価基準を与えて
いる。前記の各条件に対する波面収差(RMS値)の計
算結果を表2に示す。
Next, the wavefront aberration will be considered. The evaluation results so far have taken the position of viewing light as a ray,
Although it was so-called geometric optics, evaluation of optical characteristics also requires so-called wave optics, which refers to light from the viewpoint of waves. RMS value evaluation of wavefront aberration is a typical example of this. In the case of the Martial criterion, the evaluation criterion is that if the residual wavefront aberration of the point image of the optical system, that is, the converging spot, is λ / 14 (λ is the wavelength) or less, it can be used as a virtually ideal image. Have given. Table 2 shows the calculation results of the wavefront aberration (RMS value) for each of the above conditions.

【0070】[0070]

【表2】 [Table 2]

【0071】対物レンズのみで厚みが1.22および
1.18[mm]の基板を通して集光させた場合には、
基板厚み1.20[mm]のときと比較して約0.02
〜0.03λの波面収差の増加にとどまり、マレーシャ
ルのクライテリオンを十分下回っているが、この対物レ
ンズでなんらの対策もとらないまま基板厚み1.02
[mm]および0.98[mm]の光ディスクに集光し
たときには、ともに0.3λを越える大きな波面収差が
残存することになり、集光スポットとしては使用に耐え
ない。これに対して、本実施例による凸レンズ263を
光路中に挿入すると、波面収差はそれぞれ0.056λ
および0.024λとなり、使用しうるレベルまで大き
く改善される。
In the case where light is condensed through a substrate having a thickness of 1.22 and 1.18 [mm] using only the objective lens,
About 0.02 compared to 1.20 [mm]
Although the wavefront aberration only increased to about 0.03λ, which was well below the criterion of Martial, the substrate thickness was 1.02 without any countermeasure with this objective lens.
When light is condensed on optical disks of [mm] and 0.98 [mm], a large wavefront aberration exceeding 0.3λ remains, and it cannot be used as a condensed spot. On the other hand, when the convex lens 263 according to the present embodiment is inserted into the optical path, the wavefront aberration is 0.056λ.
And 0.024λ, which is greatly improved to a usable level.

【0072】以上説明したように、凸レンズ263を適
宜光路中へ挿入することにより、基板厚みの違いによる
波面収差の増大を大きく改善することができ、より一層
の多層化による高密度化の可能性が高い蛍光性光ディス
クの再生特性の安定化に大きく寄与できる。
As described above, by appropriately inserting the convex lens 263 into the optical path, the increase in wavefront aberration due to the difference in substrate thickness can be greatly improved, and the possibility of higher density by further multilayering is improved. Can greatly contribute to stabilization of the reproduction characteristics of a fluorescent optical disk.

【0073】なお、前記したように接合層202aおよ
び202bの透過率はたとえば95%以上であり、また
電子捕獲中心は集光スポットの焦点近傍のように高いエ
ネルギーをもつ所定波長の光の照射がなされない限り、
輝尽発光を生じないので、再生中の記録層以外の記録層
からの信号の漏れ込み、いわゆるクロストークは発生し
ない。
As described above, the transmittance of the bonding layers 202a and 202b is, for example, 95% or more, and the electron capture center is irradiated with light of a predetermined wavelength having high energy such as near the focal point of the converging spot. Unless done,
Since no stimulated emission occurs, signal leakage from recording layers other than the recording layer being reproduced, so-called crosstalk, does not occur.

【0074】また実施形態2では、単一の凸レンズ26
3を光路中に挿入するか否かの2つの動作モードを有す
る光ヘッドについて述べたものであるが、これに限定さ
れるものではなく、原理構成を変更することなく、さら
に数種のレンズ系を設定することもできる。たとえば、
凹レンズ等により、対物レンズに供給する光ビームに発
散性を付与して、同様の特性改善を図ることもできる。
また、層数についても4つに限定されるものではなく、
さらに増やして記録容量の増加を図ることもできる。
In the second embodiment, the single convex lens 26
3 describes an optical head having two operation modes of inserting or not inserting it into the optical path. However, the present invention is not limited to this. Can also be set. For example,
By using a concave lens or the like, divergence can be imparted to the light beam supplied to the objective lens, and similar characteristics can be improved.
Also, the number of layers is not limited to four,
It is also possible to increase the recording capacity by further increasing.

【0075】ここで、実施形態2の効果についてまとめ
る。以上説明したように、この発明の実施形態2に係る
光ディスク装置は、所定波長の光ビームを供給すること
で輝尽発光効果をもたらす多層蛍光性光ディスクに対し
て、再生する記録層に応じて、発散性または収束性を付
与する手段により、対物レンズに供給する光ビームに発
散性または収束性を与えて収差補正をすることができ
る。これにより、単一の光学ヘッドで多層記録の安定的
な情報再生が可能となり、高密度記録を実現することが
できる。
Here, the effects of the second embodiment will be summarized. As described above, the optical disc device according to the second embodiment of the present invention provides a multilayer fluorescent optical disc that provides a photostimulated emission effect by supplying a light beam of a predetermined wavelength, according to a recording layer to be reproduced. By means of imparting divergence or convergence, aberration correction can be performed by imparting divergence or convergence to the light beam supplied to the objective lens. Thus, stable information reproduction of multilayer recording can be performed with a single optical head, and high-density recording can be realized.

【0076】次に、図76〜図83を参照して、実施形
態3について説明する。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS.

【0077】なお、図2を参照して説明した光ヘッド8
の基本構成は、実施形態1及び実施形態3で共通であ
る。但し、実施形態3では、図34、図35、図39、
及び図40に示す光学部222の代わりに、図77、図
78、図79、及び図80に示す光学部322が採用さ
れる点がポイントである。また、実施形態3では、光ヘ
ッド8の対物レンズ43は、実施形態1で説明した開口
数だけに限定されるものではない。勿論、実施形態1で
説明した開口数に限定することにより、実施形態3の発
明と合わせて、さらなる相乗効果を得ることもできる。
さらに、実施形態3では、図4を参照して説明した蛍光
性光ディスクの代わりに、図76を参照して説明する蛍
光性ディスクが採用されるものとする。
The optical head 8 described with reference to FIG.
Is common to the first and third embodiments. However, in the third embodiment, FIG. 34, FIG. 35, FIG.
The point is that the optical unit 322 shown in FIGS. 77, 78, 79, and 80 is used instead of the optical unit 222 shown in FIG. 40. In the third embodiment, the objective lens 43 of the optical head 8 is not limited to the numerical aperture described in the first embodiment. Of course, by limiting to the numerical aperture described in the first embodiment, a further synergistic effect can be obtained together with the invention of the third embodiment.
Furthermore, in the third embodiment, it is assumed that the fluorescent disk described with reference to FIG. 76 is employed instead of the fluorescent optical disk described with reference to FIG.

【0078】ここで、図76を参照して、実施形態3で
対象となる蛍光性ディスクについて、説明する。
Here, with reference to FIG. 76, a description will be given of a fluorescent disk which is an object of the third embodiment.

【0079】図76は、蛍光性光ディスクの概略構成を
示す断面図である。蛍光性光ディスク、即ち光ディスク
Dは、3つの基板305、306、及び307より成っ
ている。さらに、それぞれの基板は、一次励起光及び二
次励起光に対してほぼ透明体として作用する3つの透明
基板303a、303b、及び303cと、後述する蛍
光体の層とから成る。各基板の厚みは0.2[mm]で
あり、基板同士はたとえば紫外線硬化樹脂のスピンコー
トによる接着により接合される。この紫外線硬化樹脂は
硬化後には、一次励起光及び二次励起光に対してほぼ透
明体として作用する接合層302a及び302bを形成
する。接合層302a及び302bの透過率はたとえば
95%以上、厚みは0.050[mm]である。基板3
05の一面、すなわち光ビームが入射する光ディスク表
面とは反対側の面には蛍光体301aが塗布されてい
て、第一記録層を形成している。基板306の両面には
蛍光体301b及び301cが塗布されていて、それぞ
れ第二記録層及び第三記録層を形成している。さらに、
基板307の一面、すなわち光ビームが入射する側の面
には蛍光体301dが塗布されていて、第四記録層を形
成している。また、図76中の304は、一次励起光が
照射された後に、各記録層に形成された電子捕獲中心を
示している。実際にはCDと同様に、光ディスクの製造
工程で所定の情報が記録されるわけであり、記録済みの
ものが市場に商品として出回る。蛍光体の具体例として
は、RbBr:Tlがある。これは紫外線を一次励起光
とし、情報再生に用いる二次励起光の波長は650[n
m]であり、このとき波長360[nm]の発光が観測
される。蛍光性光ディスクの輝尽発光方式の特徴を活か
し、また実質的な高密度化を実現するには、蛍光体基板
の積層数を増やした多層構造とする必要がある。
FIG. 76 is a sectional view showing a schematic structure of a fluorescent optical disk. The fluorescent optical disk, that is, the optical disk D, includes three substrates 305, 306, and 307. Further, each substrate is composed of three transparent substrates 303a, 303b, and 303c that function as substantially transparent bodies for primary excitation light and secondary excitation light, and a phosphor layer described later. The thickness of each substrate is 0.2 [mm], and the substrates are bonded to each other by, for example, spin coating of an ultraviolet curable resin. After being cured, the ultraviolet curable resin forms bonding layers 302a and 302b which substantially act as transparent bodies for primary excitation light and secondary excitation light. The transmittance of the bonding layers 302a and 302b is, for example, 95% or more, and the thickness is 0.050 [mm]. Substrate 3
The phosphor 301a is applied to one surface of the optical disk 05, that is, the surface opposite to the optical disk surface on which the light beam is incident, to form a first recording layer. Phosphors 301b and 301c are applied to both surfaces of the substrate 306 to form a second recording layer and a third recording layer, respectively. further,
One surface of the substrate 307, that is, the surface on the side where the light beam is incident, is coated with the phosphor 301d to form a fourth recording layer. Reference numeral 304 in FIG. 76 denotes an electron capture center formed in each recording layer after the primary excitation light is irradiated. Actually, like the CD, predetermined information is recorded in the manufacturing process of the optical disk, and the recorded information is marketed as a product. Specific examples of the phosphor include RbBr: Tl. This uses ultraviolet light as primary excitation light, and the wavelength of secondary excitation light used for information reproduction is 650 [n].
m], and at this time, light emission with a wavelength of 360 [nm] is observed. In order to make use of the characteristics of the stimulated emission system of the fluorescent optical disk and to realize substantial densification, it is necessary to form a multilayer structure in which the number of stacked phosphor substrates is increased.

【0080】ところが、このような多層構造の光ディス
クに対応して、回折限界程度にまで収束された光スポッ
トを供給するための対物レンズが一つしかない場合、以
下に述べるような重大な不都合を生じる。一般に、対物
レンズの設計においては、実使用時に収束光が透過する
透明基板の厚みはある値に固定して設計をする、ないし
はある限定された範囲の値に固定して設計をする、とい
う方法がとられる。したがって、もし実使用時に、この
範囲を越える厚みの透明基板を通して集光スポットを形
成すると、収差とくに球面収差の大きな発生を伴う。
However, if there is only one objective lens for supplying a light spot converged to the diffraction limit corresponding to such an optical disk having a multilayer structure, serious inconveniences as described below will occur. Occurs. In general, in the design of an objective lens, a method is used in which the thickness of a transparent substrate through which convergent light is transmitted during actual use is designed to be fixed to a certain value, or is fixed to a value within a certain limited range. Is taken. Therefore, if a condensed spot is formed through a transparent substrate having a thickness exceeding this range during actual use, large aberrations, particularly spherical aberrations, occur.

【0081】ところで、さらなる高密度化をめざす蛍光
体光ディスクの場合、層数は実質的に4以上と考えら
れ、各基板の厚みは低コストでの量産の要請や、技術的
制約などから0.1[mm]程度以下にはしづらい。ま
た、現状での対物レンズの設計・製造能力を勘案し、集
光スポットの小径化による高密度化をめざすとすれば、
対物レンズの開口数は0.55以上とすることが望まれ
る。しかしながら、以上のような条件下では、従来のよ
うに単一の対物レンズでは、大きな収差とくに球面収差
の発生が見込まれ、すべての記録層の情報を精度良く再
生するには大きな困難が生じる。言い換えると、どのよ
うに対物レンズを設計したとしても、すべての記録層に
対して収差の少ない良好な集光スポットを提供すること
ができない。たとえば第一記録層の情報の再生に適する
ように対物レンズの設計をすると、第三記録層および第
四記録層の情報再生の際には、実効的な基板厚みが第一
記録層の場合とは大きく異なるので、集光スポットに大
きな収差が発生し、再生精度が低下する、といった具合
である。より具体的には、球面収差は集光スポットの中
心ピーク強度を低下させるので、球面収差発生時には光
源出力が一定のままなら、反射光の強度が下がり、情報
の読み誤りなどが発生する。
Meanwhile, in the case of a phosphor optical disk aiming at further higher density, the number of layers is considered to be substantially four or more, and the thickness of each substrate is set to 0. 0 due to demands for mass production at low cost and technical restrictions. It is difficult to reduce the thickness to about 1 [mm] or less. Also, considering the current objective lens design and manufacturing capabilities, and aiming for higher density by reducing the diameter of the focused spot,
It is desired that the numerical aperture of the objective lens be 0.55 or more. However, under the above-described conditions, a single objective lens as in the related art is expected to generate large aberrations, particularly spherical aberrations, and it is very difficult to accurately reproduce information on all recording layers. In other words, no matter how the objective lens is designed, it is not possible to provide a good condensing spot with little aberration for all recording layers. For example, when the objective lens is designed so as to be suitable for reproducing the information of the first recording layer, when reproducing the information of the third recording layer and the fourth recording layer, the effective substrate thickness is the same as that of the first recording layer. Is significantly different, a large aberration occurs in the condensed spot, and the reproduction accuracy is reduced. More specifically, since the spherical aberration lowers the central peak intensity of the condensed spot, if the output of the light source remains constant when the spherical aberration occurs, the intensity of the reflected light decreases, and information reading error or the like occurs.

【0082】これに対して実施形態3では、再生をする
記録層に応じて、対物レンズに供給される平行光ビーム
に後述の開口制限を与えて、対物レンズの実質的な開口
数を下げるという対応を取るので、透明基板厚みの差に
よる球面収差の発生が低く抑えられ、つねに良質な再生
信号を得ることができる。
On the other hand, in the third embodiment, according to the recording layer to be reproduced, the collimated light beam supplied to the objective lens is subjected to the aperture restriction described later to lower the substantial numerical aperture of the objective lens. Since the measures are taken, the occurrence of spherical aberration due to the difference in the thickness of the transparent substrate is suppressed to a low level, and a high-quality reproduced signal can always be obtained.

【0083】以上のような原理構成を念頭に置いて、図
77〜図83を参照して、実施形態3を詳細に説明す
る。
The third embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 77 to 83 with the above-described principle configuration in mind.

【0084】図77及び図78は、光学部322の概略
構成を示す断面図である。実施形態3では、図2に示す
光学部22及び図34及び図35に示す光学部222の
代わりに、図77及び図78に示す光学部222が採用
される。
FIGS. 77 and 78 are cross-sectional views showing a schematic configuration of the optical section 322. In the third embodiment, instead of the optical unit 22 shown in FIG. 2 and the optical unit 222 shown in FIGS. 34 and 35, an optical unit 222 shown in FIGS. 77 and 78 is employed.

【0085】図77及び図78に示すように、光学部3
22には、半導体レーザ331、コリメータレンズ33
2、ビームスプリッタ333、1/4波長板334、収
束レンズ335、凹レンズ336、シリンドリカルレン
ズ337、ビームスプリッタ338、光検出器339、
及び光検出器340が設けられている。さらに、この光
学部322には、開口制限手段370が設けられてい
る。開口制限手段370には、開口板364及び切り換
え手段360が設けられている。切り換え手段360
は、筐体部361及びシャフト362により構成されて
いる。
As shown in FIGS. 77 and 78, the optical unit 3
22, a semiconductor laser 331, a collimator lens 33
2, beam splitter 333, quarter-wave plate 334, converging lens 335, concave lens 336, cylindrical lens 337, beam splitter 338, photodetector 339,
And a photodetector 340. Further, the optical unit 322 is provided with an aperture limiting unit 370. The aperture limiting means 370 is provided with an aperture plate 364 and a switching means 360. Switching means 360
Is constituted by a housing 361 and a shaft 362.

【0086】実施形態3の特徴は、コリメータレンズ3
32で平行光化された光ビームに、必要に応じて開口制
限を与えるための開口制限素子と、この開口制限素子を
移動させるためのメカニズムとが付加されている点であ
る。さらに、実施形態3の特徴は、ビームスプリッタ3
33に波長依存性がある点である。
The feature of the third embodiment is that the collimator lens 3
The point is that an aperture limiting element for limiting the aperture of the light beam collimated in 32 as necessary and a mechanism for moving the aperture limiting element are added. Furthermore, the feature of the third embodiment is that the beam splitter 3
33 has a wavelength dependency.

【0087】まず、ビームスプリッタ333の波長依存
性について説明する。上記したように二次励起光の波長
は650[nm]であり、これはすなわち光源である半
導体レーザ331の波長に等しい。半導体レーザ331
より発せられたレーザ光Rはコリメータレンズ332に
より平行光に変換された後に、ビームスプリッタ333
を透過しなければならないので、ビームスプリッタ33
3の45°面は透過側では中心波長650[nm]の光
に対して高い透過率(たとえば90[%]以上)を有す
る膜特性となっている。一方、光ディスク反射光に対し
ては、これを光検出器側へ導く必要から、波長360
[nm]の光はほぼすべて反射するような膜特性になっ
ている。このような膜特性は誘電体多層膜によって実現
が可能であり、実際いわゆるダイクロイックフィルタと
して実用化されている。
First, the wavelength dependence of the beam splitter 333 will be described. As described above, the wavelength of the secondary excitation light is 650 [nm], which is equal to the wavelength of the semiconductor laser 331 as the light source. Semiconductor laser 331
The emitted laser light R is converted into parallel light by a collimator lens 332, and then is converted into a beam splitter 333.
Must be transmitted through the beam splitter 33
The 45 ° plane of No. 3 has a film characteristic of having a high transmittance (for example, 90% or more) with respect to light having a center wavelength of 650 [nm] on the transmission side. On the other hand, with respect to the reflected light from the optical disk, it is necessary to guide the reflected light to the photodetector side.
[Nm] has such film characteristics that almost all light is reflected. Such a film characteristic can be realized by a dielectric multilayer film, and has been practically used as a so-called dichroic filter.

【0088】次に、開口制限素子とこれを駆動させるメ
カニズムについて説明する。実施形態3では、第一記録
層または第二記録層に記録された情報を再生する際に
は、開口板364は光路中へ挿入しない。対物レンズ4
3は、光ディスク表面から第一記録層までの深さ0.2
[mm]と、光ディスク表面から第二記録層までの深さ
0.25[mm]との平均値である0.225[mm]
を適正な透明基板厚みとして設計されている。
Next, the aperture limiting element and the mechanism for driving the aperture limiting element will be described. In the third embodiment, when reproducing information recorded on the first recording layer or the second recording layer, the aperture plate 364 is not inserted into the optical path. Objective lens 4
3 is a depth of 0.2 from the optical disk surface to the first recording layer.
0.225 [mm] which is an average value of [mm] and a depth of 0.25 [mm] from the optical disk surface to the second recording layer.
Is designed as an appropriate transparent substrate thickness.

【0089】一方、第三記録層または第四記録層に記録
された情報を再生する際には、開口板364を光路中へ
挿入する。まず、開口制限手段370について説明す
る。開口制限手段370は、図81及び図82に示すよ
うに、円形の開口363が空けられた開口板364と、
これを駆動させるための切り替え手段360より成って
いる。さらに、切り替え手段360は筐体部361とシ
ャフト362とから成り、筐体部361は光学部22の
ベースに固定され、シャフト362の一端は開口板36
4に接着等の方法により接合されている。この切り替え
手段370は、図77〜図80に示すように、ビームス
プリッタから出て対物レンズへ向かう平行光ビームの光
路の途中に開口板364が挿入された状態、または挿入
されていない状態のいずれかの状態を実現する。
On the other hand, when reproducing information recorded on the third recording layer or the fourth recording layer, the aperture plate 364 is inserted into the optical path. First, the opening limiting means 370 will be described. As shown in FIGS. 81 and 82, the opening limiting means 370 includes an opening plate 364 having a circular opening 363,
It comprises switching means 360 for driving this. Further, the switching means 360 includes a housing 361 and a shaft 362, the housing 361 is fixed to the base of the optical unit 22, and one end of the shaft 362 is connected to the opening plate 36.
4 is bonded by a method such as adhesion. As shown in FIGS. 77 to 80, this switching means 370 can be either in a state where the aperture plate 364 is inserted in the optical path of the parallel light beam going out of the beam splitter and going to the objective lens, or in a state where it is not inserted. That state is realized.

【0090】開口板364はたとえば、ABS樹脂の成
型品で成り、その表面は反射防止のための処理が施され
ている。開口径は約2.47mmであり、開口板364
へ到達する前の光ビーム径が約4.0mmであるので、
約62%にビーム径が変換されることになる。このよう
にして小径化された光ビームが対物レンズ43に達する
と、開口制限をしないときの開口数0.60に対して、
開口制限後の開口数は実効的に0.37となる。
The aperture plate 364 is made of, for example, a molded product of ABS resin, and its surface is subjected to a process for preventing reflection. The opening diameter is about 2.47 mm, and the opening plate 364 is provided.
Since the light beam diameter before reaching is approximately 4.0 mm,
The beam diameter is converted to about 62%. When the light beam thus reduced in diameter reaches the objective lens 43, the numerical aperture of 0.60 when the aperture is not limited is increased.
The numerical aperture after limiting the aperture is effectively 0.37.

【0091】この切り替え手段360は次のようにし
て、シャフト362の位置、ひいては開口板364の切
り替え動作を行う。まず信号処理部10は切り替え手段
370の切り替えの必要性を判断すると、制御部4がソ
レノイドコイル365へ所定の極性と大きさの電流を有
する制御信号を流すように、制御部4に伝送する。この
ような制御信号を信号処理部10から受けた制御部4
は、ソレノイドコイル365に所定の極性と大きさを有
する電流を流す。すると、ソレノイドコイル365に流
された電流と、磁石366とが作る磁界との相互作用に
より、ソレノイドコイル365が巻き付けられたシャフ
ト362に電磁駆動力が生じ、シャフト362がその長
手方向に移動する。すなわち、図77〜図80に示すよ
うに、シャフト362が筐体部361の内部に位置して
いるときには、所定の極性と大きさの電流により、筐体
部361から突出させることができ、これにより光路中
へ開口板364を挿入することができる。逆に、シャフ
ト362が筐体部361から突出した位置にあるときに
は、所定の極性と大きさの電流により、筐体部361へ
押し込むことができ、これにより光路中より開口板36
4を除去することができる。
The switching means 360 performs the switching operation of the position of the shaft 362, and eventually the opening plate 364, as follows. First, when the signal processing unit 10 determines the necessity of switching by the switching unit 370, the signal is transmitted to the control unit 4 so that the control unit 4 sends a control signal having a predetermined polarity and a current to the solenoid coil 365. The control unit 4 receiving such a control signal from the signal processing unit 10
Supplies a current having a predetermined polarity and magnitude to the solenoid coil 365. Then, an interaction between the current flowing through the solenoid coil 365 and the magnetic field generated by the magnet 366 generates an electromagnetic driving force on the shaft 362 around which the solenoid coil 365 is wound, and the shaft 362 moves in the longitudinal direction. That is, as shown in FIGS. 77 to 80, when the shaft 362 is located inside the housing portion 361, the shaft 362 can be made to protrude from the housing portion 361 by a current having a predetermined polarity and magnitude. Thus, the aperture plate 364 can be inserted into the optical path. Conversely, when the shaft 362 is at a position protruding from the housing portion 361, the shaft 362 can be pushed into the housing portion 361 by a current having a predetermined polarity and magnitude.
4 can be eliminated.

【0092】次に、開口数と光ディスク装置における光
ヘッドの光学的特性との関係を説明する。これまでCD
(コンパクトディスク)等に広く用いられてきた光ディ
スクの基板の厚みは1.2mmであり、このときの一般
的な厚み公差は約0.05mmとされている。基板の厚
み誤差は集光スポットにいわゆる球面収差を発生させる
が、その発生量はたとえは文献「光ディスク技術」(尾
上他、1989年ラジオ技術社)のp62などにも記載
されているように、 {(n2 −1)/(8n3 )}×(NA)4 ×△d …(1) ただし、 n;基板の屈折率 NA;対物レンズの開口数 Δd;基板の厚み誤差 なる式で評価できる。上式からもわかるように、球面収
差は基板の厚み誤差に比例して増大する。言い換える
と、対物レンズに適切とされる基板の厚みから大きくは
ずれた状態で対物レンズを用いると、その集光スポット
には大きな球面収差が発生し、スポットの光学的な品位
を著しく低下させることになる。
Next, the relationship between the numerical aperture and the optical characteristics of the optical head in the optical disk device will be described. Until now CD
The thickness of the substrate of an optical disk widely used for (compact disk) and the like is 1.2 mm, and a general thickness tolerance at this time is about 0.05 mm. The thickness error of the substrate causes so-called spherical aberration in the condensed spot, and the amount of the generation is described in, for example, p62 of the document "Optical Disk Technology" (Onoe et al., Radio Technology Company, 1989). {(n 2 -1) / (8n 3 )} × (NA) 4 × △ d (1) where n: refractive index of the substrate NA; numerical aperture of the objective lens Δd; thickness error of the substrate it can. As can be seen from the above equation, the spherical aberration increases in proportion to the thickness error of the substrate. In other words, if the objective lens is used in a state where it deviates greatly from the thickness of the substrate that is appropriate for the objective lens, a large spherical aberration will occur in the condensed spot, and the optical quality of the spot will be significantly reduced. Become.

【0093】ところで、これまでの多くの製品実績のあ
る光ディスクシステムにおいては、このNAはおよそ
0.55以下であり、また屈折率nは実績がありかつ広
く用いられているポリカーボネイト樹脂基板でいえば
1.5740である。そこで、高密度対応となった場合
でも装置側に必要以上に特別な対策を用いることなく、
従来と同等かそれ以上の性能を確保するための、ディス
ク基板の厚み誤差△dと対物レンズの開口数NAとの関
係を考えてみる。このことは製造コスト、製造難度を増
加させない、及び信頼性を低下させない、という観点か
らきわめて重要となってくる。
By the way, in an optical disk system which has been used in many products so far, the NA is about 0.55 or less, and the refractive index n is a polycarbonate resin substrate which has been used and is widely used. 1.5740. Therefore, even when high-density support is achieved, no special measures need to be taken unnecessarily on the device side.
Consider the relationship between the thickness error Δd of the disk substrate and the numerical aperture NA of the objective lens in order to secure performance equal to or higher than the conventional one. This becomes extremely important from the viewpoint of not increasing the manufacturing cost, the manufacturing difficulty, and reducing the reliability.

【0094】光ディスク表面から第三記録層までの深さ
は0.45[mm]、光ディスク表面から第四記録層ま
での深さは0.5[mm]であるので、その平均値は
0.475[mm]となる。すなわち、対物レンズの設
計値としての基板厚みからは0.25[mm]もかけ離
れた値となっている。ところで、(1)式からも分かる
ように、球面収差は開口数NAの依存性があり、具体的
にはNAの4乗に比例して増大する。言い換えると、N
Aの値を小さくすることで球面収差を低減することがで
きる。本実施例はここに着目したものである。基板の材
料は実績のある従来のものと同一のものを用い、したが
って屈折率も等しいとすると、球面収差が増大しないN
Aの条件は、(1)式を用いて、 (NA)4 ×0.25≦(0.55)4 ×0.05 …(2) と表される。これより、 NA≦0.37 …(3) なる関係が得られる。実施形態3における、開口制限手
段による変換後の開口数を0.37とした根拠は以上述
べたようなことである。
The depth from the optical disk surface to the third recording layer is 0.45 [mm], and the depth from the optical disk surface to the fourth recording layer is 0.5 [mm]. 475 [mm]. That is, the value is 0.25 [mm] far from the substrate thickness as a design value of the objective lens. By the way, as can be seen from the equation (1), the spherical aberration depends on the numerical aperture NA, and specifically, increases in proportion to the fourth power of NA. In other words, N
By reducing the value of A, spherical aberration can be reduced. This embodiment focuses on this. As the material of the substrate, the same material as that used in the related art is used. Therefore, if the refractive index is the same, the spherical aberration does not increase.
The condition of A is expressed as (NA) 4 × 0.25 ≦ (0.55) 4 × 0.05 (2) using the equation (1). Thus, the following relationship is obtained: NA ≦ 0.37 (3) The basis for setting the numerical aperture after conversion by the aperture limiting means to 0.37 in the third embodiment is as described above.

【0095】ところで、単に開口数の低減による球面収
差の低減という点からいえば、開口数を0.37として
おけば、開口制限手段を用いなくとも、第一記録層から
第二記録層まですべて問題なく再生しうることになる。
しかしながら、この場合には全体としての記録容量がさ
ほど上がらないという不都合が生じる。これについて以
下説明する。一般に、光ディスクの記録容量はごく粗く
見積もると、開口数の2乗に比例する。2つの開口数の
比は、0.60/0.37=1.62であり、その2乗
は2.6となる。いま、第三記録層及び第四記録層の再
生時の開口数である0.37を基準に見積もったときの
1層あたりの記録容量を1と表現すると、再生時の開口
数の違いから、第一記録層及び第二記録層の容量はとも
に2.6と見積もられる。したがって、実施形態3によ
る4層全体の記録容量は7.2となり、一方すべて開口
数0.37の対物レンズで再生した場合の全容量は4と
なる。すなわち、実施形態3の方式をとることにより、
約80%も記録容量が増大することになる。
By the way, from the viewpoint of simply reducing the spherical aberration by reducing the numerical aperture, if the numerical aperture is set to 0.37, all the components from the first recording layer to the second recording layer can be used without using the aperture limiting means. It can be reproduced without any problem.
However, in this case, there is a disadvantage that the recording capacity as a whole does not increase so much. This will be described below. In general, when the recording capacity of an optical disc is roughly estimated, it is proportional to the square of the numerical aperture. The ratio of the two numerical apertures is 0.60 / 0.37 = 1.62, and the square is 2.6. Now, if the recording capacity per layer is estimated to be 1 based on 0.37, which is the numerical aperture during reproduction of the third recording layer and the fourth recording layer, the difference in numerical aperture during reproduction is The capacity of both the first recording layer and the second recording layer is estimated to be 2.6. Therefore, the recording capacity of the entire four layers according to the third embodiment is 7.2, while the total capacity when all are reproduced by an objective lens having a numerical aperture of 0.37 is 4. That is, by adopting the method of the third embodiment,
The recording capacity increases by about 80%.

【0096】なお、前記したように接合層302a及び
302bの透過率はたとえば95%以上であり、また電
子捕獲中心は集光スポットの焦点近傍のように高いエネ
ルギーをもつ所定波長の光の照射がなされない限り、輝
尽発光を生じないので、再生中の記録層以外の記録層か
らの信号の漏れ込み、いわゆるクロストークは発生しな
い。
As described above, the transmittance of the bonding layers 302a and 302b is, for example, 95% or more, and the center of the electron capture is irradiated with light of a predetermined wavelength having high energy such as near the focal point of the converging spot. Unless the light emission is performed, no stimulated emission occurs, so that signal leakage from recording layers other than the recording layer being reproduced, that is, so-called crosstalk does not occur.

【0097】また実施形態3は、単一の開口数を有する
開口制限手段を光路中に挿入するか否かの2つの動作モ
ードを有する光ヘッドについて述べたものであるが、こ
れに限定されるものではなく、原理構成を変更すること
なく、さらに数種の開口を開口制限手段に設定すること
もできる。また、層数についても4つに限定されるもの
ではなく、さらに増やして記録容量の増加を図ることも
できる。
The third embodiment is directed to an optical head having two operation modes for determining whether or not an aperture limiting means having a single numerical aperture is inserted into an optical path. However, the present invention is not limited to this. Instead, it is possible to set several types of apertures in the aperture limiting means without changing the principle configuration. Further, the number of layers is not limited to four, and the recording capacity can be increased by further increasing the number.

【0098】ここで、実施形態3の効果についてまとめ
る。以上説明したように、この発明の実施形態3に係る
光ディスク装置は、所定波長の光ビームを供給すること
で輝尽発光効果をもたらす多層蛍光性光ディスクに対し
て、再生する記録層に応じて、対物レンズに供給する光
ビームの有効径を変えることで開口数を選択することが
できる。これにより、単一の光学ヘッドで多層記録の安
定的な情報再生が可能となり、高密度記録を実現するこ
とができる。
Here, the effects of the third embodiment will be summarized. As described above, the optical disc device according to Embodiment 3 of the present invention provides a multi-layer fluorescent optical disc that provides a photostimulated emission effect by supplying a light beam of a predetermined wavelength, according to the recording layer to be reproduced. The numerical aperture can be selected by changing the effective diameter of the light beam supplied to the objective lens. Thus, stable information reproduction of multilayer recording can be performed with a single optical head, and high-density recording can be realized.

【0099】次に、図84〜図86を参照して、実施形
態4について説明する。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS.

【0100】なお、図2を参照して説明した光ヘッド8
の基本構成は、実施形態1及び実施形態4で共通であ
る。但し、実施形態4では、図2に示すアクチュエータ
24の代わりに、図84に示すアクチュエータ140が
採用される点がポイントである。また、図3に示す光学
部22は、実施形態1及び実施形態4で共通である。さ
らに、図76を参照して説明した蛍光性光ディスクは、
実施形態3及び実施形態4で共通である。
The optical head 8 described with reference to FIG.
Is common to the first and fourth embodiments. However, in the fourth embodiment, the point is that an actuator 140 shown in FIG. 84 is employed instead of the actuator 24 shown in FIG. The optical unit 22 shown in FIG. 3 is common to the first and fourth embodiments. Furthermore, the fluorescent optical disk described with reference to FIG.
The third embodiment and the fourth embodiment are common.

【0101】実施形態4は、再生する記録層に応じて対
物レンズを選択することにより、透明基板厚みの差によ
る球面収差の発生を低く抑え、つねに良質な再生信号を
得ることができるというものである。
In the fourth embodiment, by selecting an objective lens according to the recording layer to be reproduced, the occurrence of spherical aberration due to the difference in the thickness of the transparent substrate can be suppressed to a low level, and a high-quality reproduction signal can always be obtained. is there.

【0102】図84〜図86を参照して、実施形態4を
説明する。実施形態4の特徴は、対物レンズが複数個あ
ることとである。さらに、実施形態4の特徴は、ビーム
スプリッタ33に波長依存性がある点である。ビームス
プリッタ33の波長依存性については、既に、説明して
いるので、ここでは省略する。
Embodiment 4 will be described with reference to FIGS. 84 to 86. A feature of the fourth embodiment is that there are a plurality of objective lenses. Furthermore, a feature of the fourth embodiment is that the beam splitter 33 has wavelength dependency. Since the wavelength dependence of the beam splitter 33 has already been described, it is omitted here.

【0103】図84〜図86を参照して、図2に示すア
クチュエータ24の代わりに採用されるアクチュエータ
140について説明する。
Referring to FIGS. 84 to 86, an actuator 140 employed in place of the actuator 24 shown in FIG. 2 will be described.

【0104】レンズホルダ149には第一の対物レンズ
143a、第二の対物レンズ143bが取付けられてい
る。レンズホルダ149には回転軸受部170があり、
軸145と係合しレンズホルダ149がこの軸145の
回りに回動自在となり、かつ軸145の軸線方向に移動
可能となるよう支持されている。軸145はアクチュエ
ータベース146に突設されている。アクチュエータベ
ース146には軸145に対して円周状に、ヨーク14
7が形成されていて、このヨーク147には磁石148
a及び磁石148bが所定の位置に配設されている。こ
こで、磁石148aは対物レンズの光軸と直交する面で
2分割される形でN極とS極の着磁がなされていて、一
方磁石148bは対物レンズの光軸と平行な面で2分割
される形でN極とS極の着磁がなされている。第一の対
物レンズ143aが選択された場合には、第一のコイル
144aに通電する電流と磁石148aがつくる磁界と
の電磁界相互作用により、レンズホルダ149がフォー
カス方向へ移動する駆動力が発生し、第二の対物レンズ
143bが選択された場合には、第二のコイル144b
に通電する電流と磁石148bがつくる磁界との電磁界
相互作用により、レンズホルダ149がフォーカス方向
へ移動する動力が発生する。また、第一の対物レンズ1
43aが選択された場合には、磁石148bがつくる磁
界と第二のコイル144bに通電する電流との電磁界相
互作用により、レンズホルダ149が軸回りに回転する
回転力が発生し、第二の対物レンズ143bが選択され
た場合には、磁石148aがつくる磁界と第一のコイル
144aに通電する電流との電磁界相互作用により、レ
ンズホルダ149が軸回りに回転する回転力が発生す
る。この回転力をもとに、トラッキング制御を行うとと
もに、レンズホルダ149を回転させて第一の対物レン
ズ143aと第二の対物レンズ143bの切り替え動作
を行う。上記の説明からもわかるように、第一の対物レ
ンズ143aが選択された場合には、第一のコイル14
4aはフォーカス制御回路に接続され、第二の対物レン
ズ143bが選択された場合には、第一のコイル144
aはトラッキング制御回路に接続される。逆に、第二の
コイル144bは第一の対物レンズ143aが選択され
た場合には、トラッキング制御回路に接続され、第二の
対物レンズ143bが選択された場合には、フォーカス
制御回路に接続される。なお、この接続の切り替えをお
こなうために用いるスイッチング素子は、少なくともパ
ワーアンプより上流側に配置することにより、スイッチ
ング動作時の回路の破損防止が講じられている。
A first objective lens 143a and a second objective lens 143b are mounted on the lens holder 149. The lens holder 149 has a rotary bearing 170,
The lens holder 149 is supported so as to be rotatable around the shaft 145 by engaging with the shaft 145 and to be movable in the axial direction of the shaft 145. The shaft 145 protrudes from the actuator base 146. The actuator base 146 has a yoke 14
7 is formed, and the yoke 147 has a magnet 148.
a and the magnet 148b are arranged at predetermined positions. Here, the magnet 148a is magnetized so that the N pole and the S pole are magnetized in such a manner that the magnet 148a is divided into two parts by a plane orthogonal to the optical axis of the objective lens. The N and S poles are magnetized in a divided form. When the first objective lens 143a is selected, a driving force for moving the lens holder 149 in the focus direction is generated due to an electromagnetic field interaction between a current flowing through the first coil 144a and a magnetic field generated by the magnet 148a. However, when the second objective lens 143b is selected, the second coil 144b
Of the lens holder 149 in the focusing direction is generated by an electromagnetic field interaction between a current flowing through the lens holder 148 and a magnetic field generated by the magnet 148b. Also, the first objective lens 1
When 43a is selected, the electromagnetic field interaction between the magnetic field generated by the magnet 148b and the current flowing through the second coil 144b generates a rotational force that rotates the lens holder 149 around the axis, and the second rotational force is generated. When the objective lens 143b is selected, an electromagnetic field interaction between a magnetic field generated by the magnet 148a and a current flowing through the first coil 144a generates a rotational force that rotates the lens holder 149 around an axis. Based on this rotational force, tracking control is performed, and the lens holder 149 is rotated to perform a switching operation between the first objective lens 143a and the second objective lens 143b. As can be seen from the above description, when the first objective lens 143a is selected, the first coil 14
4a is connected to a focus control circuit, and when the second objective lens 143b is selected, the first coil 144a
a is connected to the tracking control circuit. Conversely, the second coil 144b is connected to the tracking control circuit when the first objective lens 143a is selected, and is connected to the focus control circuit when the second objective lens 143b is selected. You. The switching element used for switching the connection is arranged at least upstream of the power amplifier to prevent breakage of the circuit during the switching operation.

【0105】次に、切り替え動作直後のレンズホルダ1
49の挙動について説明する。レンズホルダ149には
磁性体が入っているため、切り替え動作前には磁界との
間に磁気吸引力が働き、フォーカス方向の中立位置及び
トラッキング方向の中立位置にある。レンズの切り替え
を行うと、第一の対物レンズ143aの位置が、同じく
磁気吸引の作用により、第二の対物レンズ143bの新
たな中立位置と一致する。このようにして、2つの対物
レンズの切り替えを行っても、レンズホルダ149はほ
ぼ安定的して最終的に所定の位置に静定する。
Next, the lens holder 1 immediately after the switching operation
49 will be described. Since the lens holder 149 contains a magnetic material, a magnetic attraction force acts between the lens holder 149 and the magnetic field before the switching operation, so that the lens holder 149 is at the neutral position in the focus direction and the neutral position in the tracking direction. When the lenses are switched, the position of the first objective lens 143a coincides with the new neutral position of the second objective lens 143b due to the effect of the magnetic attraction. In this way, even when the two objective lenses are switched, the lens holder 149 is almost stable and finally settles at a predetermined position.

【0106】2つの対物レンズ143a及び143bの
開口数はともに0.60である。2つの対物レンズのう
ち、第一の対物レンズ143aは第一記録層及び第二記
録層に記録された情報を再生するためのものであり、よ
り具体的には適正な透明基板厚みは、光ディスク表面か
ら第一記録層までの深さ0.2[mm]と、光ディスク
表面から第二記録層までの深さ0.25[mm]との平
均値である0.225[mm]として設計されている。
一方、第二の対物レンズ143bは第三記録層及び第四
記録層に記録された情報を再生するためのものであり、
より具体的には適正な透明基板厚みは、光ディスク表面
から第三記録層までの深さ0.45[mm]と、光ディ
スク表面から第四記録層までの深さ0.5[mm]との
平均値である0.475[mm]として設計されてい
る。第一記録層及び第二記録層に記録された情報を再生
する際に、第一の対物レンズ143aにより収束された
光ビームは、第一の対物レンズ143aの本来の適正な
透明基板厚みから0.025[mm]だけずれた厚みの
透明基板を透過することになるが、これは十分許容しう
る範囲の厚み誤差であり、実質的には悪影響を及ぼさな
い。同様に、第三記録層及び第四記録層に記録された情
報を再生する際に、第二の対物レンズ143bにより収
束された光ビームは、第二の対物レンズ143bの本来
の適正な透明基板厚みから0.025[mm]だけずれ
た厚みの透明基板を透過することになるが、これは十分
許容しうる範囲の厚み誤差であり、実質的には悪影響を
及ぼさない。このように、再生をする記録層に応じて対
物レンズを選択するので、透明基板厚みの差による球面
収差の発生が低く抑えられ、つねに良質な再生信号を得
ることができる。
The numerical apertures of the two objective lenses 143a and 143b are both 0.60. Of the two objective lenses, the first objective lens 143a is for reproducing information recorded on the first recording layer and the second recording layer. It is designed as 0.225 [mm] which is an average value of a depth 0.2 [mm] from the surface to the first recording layer and a depth 0.25 [mm] from the optical disk surface to the second recording layer. ing.
On the other hand, the second objective lens 143b is for reproducing information recorded on the third recording layer and the fourth recording layer,
More specifically, the appropriate thickness of the transparent substrate is a depth of 0.45 [mm] from the optical disk surface to the third recording layer and a depth of 0.5 [mm] from the optical disk surface to the fourth recording layer. It is designed as an average value of 0.475 [mm]. When reproducing the information recorded on the first recording layer and the second recording layer, the light beam converged by the first objective lens 143a is shifted from the original proper transparent substrate thickness of the first objective lens 143a by 0%. Although the light is transmitted through a transparent substrate having a thickness shifted by 0.025 [mm], this is a thickness error within a sufficiently allowable range and has substantially no adverse effect. Similarly, when reproducing the information recorded on the third recording layer and the fourth recording layer, the light beam converged by the second objective lens 143b is applied to the proper transparent substrate of the second objective lens 143b. The light passes through the transparent substrate having a thickness shifted from the thickness by 0.025 [mm], but this is a thickness error within a sufficiently allowable range, and has substantially no adverse effect. As described above, since the objective lens is selected according to the recording layer to be reproduced, the occurrence of spherical aberration due to the difference in the thickness of the transparent substrate is suppressed to a low level, and a high-quality reproduced signal can always be obtained.

【0107】なお、前記したように接合層302a及び
302bの透過率はたとえば95%以上であり、また電
子捕獲中心は集光スポットの焦点近傍のように高いエネ
ルギーをもつ所定波長の光の照射がなされない限り、輝
尽発光を生じないので、再生中の記録層以外の記録層か
らの信号の漏れ込み、いわゆるクロストークは発生しな
い。
As described above, the transmittance of the bonding layers 302a and 302b is, for example, 95% or more, and the electron capture center is irradiated with light of a predetermined wavelength having high energy such as near the focal point of the converging spot. Unless the light emission is performed, no stimulated emission occurs, so that signal leakage from recording layers other than the recording layer being reproduced, that is, so-called crosstalk does not occur.

【0108】また上記の実施例は2つの対物レンズを有
する光ヘッドの構成について述べたものであるが、これ
に限定されるものではなく、原理構成を変更することな
く、さらに対物レンズの数を増やすこともできる。同様
にして、層数を増やすこともできる。
In the above embodiment, the configuration of an optical head having two objective lenses has been described. However, the present invention is not limited to this, and the number of objective lenses can be increased without changing the principle configuration. It can be increased. Similarly, the number of layers can be increased.

【0109】ここで、実施形態4の効果についてまとめ
る。以上説明したように、この実施形態4に係る光ディ
スク装置は、所定波長の光ビームを供給することで輝尽
発光効果をもたらす多層蛍光性光ディスクに対して、異
なる記録層の情報再生を担う複数の対物レンズを、適宜
選択して使用することができる。これにより、単一の光
学ヘッドで多層記録の安定的な情報再生が可能となり、
高密度記録を実現することができる。
Here, the effects of the fourth embodiment will be summarized. As described above, the optical disc device according to the fourth embodiment provides a plurality of multi-layer fluorescent optical discs that provide a photostimulated emission effect by supplying a light beam of a predetermined wavelength and that reproduce information from different recording layers. An objective lens can be appropriately selected and used. This enables stable information reproduction of multilayer recording with a single optical head,
High density recording can be realized.

【0110】[0110]

【発明の効果】この発明によれば、更なる高密度記録に
貢献することが可能な光ディスク装置を提供することが
できる。
According to the present invention, it is possible to provide an optical disk apparatus that can contribute to higher density recording.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施形態1〜実施形態4に共通の光
ディスク装置の概略構成を示すブロックである。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an optical disk device common to Embodiments 1 to 4 of the present invention.

【図2】図1に示す光ディスク装置の光ヘッドの概略構
成を示す図であるとともに、この発明の実施形態1に係
る対物レンズの特徴を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an optical head of the optical disk device shown in FIG. 1, and a diagram for explaining features of the objective lens according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施形態1に係る光学部の概略構成
を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an optical unit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】図1に示す光ディスク装置の処理対象となる光
ディスク(実施形態1及び実施形態2で対象となる蛍光
性光ディスク)の断面を示す図である。
4 is a diagram showing a cross section of an optical disk (a fluorescent optical disk to be processed in the first and second embodiments) to be processed by the optical disk apparatus shown in FIG. 1;

【図5】対物レンズの開口数が0.60、蛍光性光ディ
スクの基板の厚みの誤差が±0.02[mm]程度のと
きの、集光スポットの断面の強度分布を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.60 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.02 [mm].

【図6】対物レンズの開口数が0.60、蛍光性光ディ
スクの基板の厚みの誤差が±0.18[mm]程度のと
きの、集光スポットの断面の強度分布を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.60 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.18 [mm].

【図7】対物レンズの開口数が0.60、蛍光性光ディ
スクの基板の厚みの誤差が±0.18[mm]程度のと
きの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であり、
中心強度が1.0となるように補正された様子を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.60 and the error in the thickness of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.18 [mm];
It is a figure showing signs that it was corrected so that center intensity might be set to 1.0.

【図8】対物レンズの開口数が0.60、蛍光性光ディ
スクの基板の厚みの誤差が±0.22[mm]程度のと
きの、集光スポットの断面の強度分布を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.60 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.22 [mm].

【図9】対物レンズの開口数が0.60、蛍光性光ディ
スクの基板の厚みの誤差が±0.22[mm]程度のと
きの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であり、
中心強度が1.0となるように補正された様子を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converged spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.60 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.22 [mm];
It is a figure showing signs that it was corrected so that center intensity might be set to 1.0.

【図10】対物レンズの開口数が0.55、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.02[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.55 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.02 [mm].

【図11】対物レンズの開口数が0.55、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.18[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.55 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.18 [mm].

【図12】対物レンズの開口数が0.55、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.18[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
り、中心強度が1.0となるように補正された様子を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.55 and the error in the thickness of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.18 [mm]; It is a figure showing signs that it was corrected so that center intensity might be set to 1.0.

【図13】対物レンズの開口数が0.55、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.22[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.55 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.22 [mm].

【図14】対物レンズの開口数が0.55、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.22[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
り、中心強度が1.0となるように補正された様子を示
す図である。
FIG. 14 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.55 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.22 [mm]; It is a figure showing signs that it was corrected so that center intensity might be set to 1.0.

【図15】対物レンズの開口数が0.50、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.02[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 15 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.50 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.02 [mm].

【図16】対物レンズの開口数が0.50、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.18[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.50 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.18 [mm].

【図17】対物レンズの開口数が0.50、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.18[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
り、中心強度が1.0となるように補正された様子を示
す図である。
FIG. 17 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.50 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.18 [mm]; It is a figure showing signs that it was corrected so that center intensity might be set to 1.0.

【図18】対物レンズの開口数が0.50、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.22[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 18 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.50 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.22 [mm].

【図19】対物レンズの開口数が0.50、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.22[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
り、中心強度が1.0となるように補正された様子を示
す図である。
FIG. 19 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.50 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.22 [mm]; It is a figure showing signs that it was corrected so that center intensity might be set to 1.0.

【図20】対物レンズの開口数が0.45、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.02[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 20 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.45 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.02 [mm].

【図21】対物レンズの開口数が0.45、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.18[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 21 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.45 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.18 [mm].

【図22】対物レンズの開口数が0.45、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.18[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
り、中心強度が1.0となるように補正された様子を示
す図である。
FIG. 22 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.45 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.18 [mm]; It is a figure showing signs that it was corrected so that center intensity might be set to 1.0.

【図23】対物レンズの開口数が0.45、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.22[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 23 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.45 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.22 [mm].

【図24】対物レンズの開口数が0.45、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.22[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
り、中心強度が1.0となるように補正された様子を示
す図である。
FIG. 24 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.45 and the error in the thickness of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.22 [mm]; It is a figure showing signs that it was corrected so that center intensity might be set to 1.0.

【図25】対物レンズの開口数が0.40、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.02[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 25 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.40 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.02 [mm].

【図26】対物レンズの開口数が0.40、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.18[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 26 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.40 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.18 [mm].

【図27】対物レンズの開口数が0.40、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.18[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
り、中心強度が1.0となるように補正された様子を示
す図である。
FIG. 27 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converged spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.40 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.18 [mm]; It is a figure showing signs that it was corrected so that center intensity might be set to 1.0.

【図28】対物レンズの開口数が0.40、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.22[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
る。
FIG. 28 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.40 and the thickness error of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.22 [mm].

【図29】対物レンズの開口数が0.40、蛍光性光デ
ィスクの基板の厚みの誤差が±0.22[mm]程度の
ときの、集光スポットの断面の強度分布を示す図であ
り、中心強度が1.0となるように補正された様子を示
す図である。
FIG. 29 is a diagram showing the intensity distribution of the cross section of the converging spot when the numerical aperture of the objective lens is 0.40 and the error in the thickness of the substrate of the fluorescent optical disk is about ± 0.22 [mm]; It is a figure showing signs that it was corrected so that center intensity might be set to 1.0.

【図30】開口数とサイドローブ強度との関係を示す図
である。
FIG. 30 is a diagram showing the relationship between the numerical aperture and the side lobe intensity.

【図31】開口数と集光スポット径との関係を示す図で
ある。
FIG. 31 is a diagram showing a relationship between a numerical aperture and a focused spot diameter.

【図32】開口数と集光スポット径の相対値との関係を
示す図である。
FIG. 32 is a diagram illustrating a relationship between a numerical aperture and a relative value of a focused spot diameter.

【図33】開口数と集光スポット径の2乗の相対値との
関係を示す図である。
FIG. 33 is a diagram showing the relationship between the numerical aperture and the relative value of the square of the focused spot diameter.

【図34】この発明の実施形態2に係る光学部の概略構
成を示す断面図である。
FIG. 34 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an optical unit according to Embodiment 2 of the present invention.

【図35】この発明の実施形態2に係る光学部の概略構
成を示す断面図であり、図34と合わせて、光学部に設
けられた切り換え手段により凸レンズホルダが移動する
様子を示す図である。
35 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an optical unit according to Embodiment 2 of the present invention, and is a diagram illustrating a state in which a convex lens holder is moved by a switching unit provided in the optical unit, in conjunction with FIG. 34; .

【図36】この発明の実施形態2に係る光学部に設けら
れた凸レンズホルダーに凸レンズがマウントされた様子
を示す図である。
FIG. 36 is a diagram showing a state in which a convex lens is mounted on a convex lens holder provided in an optical unit according to Embodiment 2 of the present invention.

【図37】この発明の実施形態2に係る光学部に設けら
れた切り換え手段の内部構造を示す断面図である。
FIG. 37 is a cross-sectional view showing an internal structure of a switching unit provided in the optical unit according to Embodiment 2 of the present invention.

【図38】この発明の実施形態2に係る、信号処理部、
制御部、及び切り換え手段の電気的接続を示すブロック
図である。
FIG. 38 is a diagram illustrating a signal processing unit according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical connection of a control unit and a switching unit.

【図39】この発明の実施形態2に係る光学部の一部分
の拡大断面図である。
FIG. 39 is an enlarged sectional view of a part of an optical unit according to Embodiment 2 of the present invention.

【図40】この発明の実施形態2に係る光学部の一部分
の拡大断面図であるとともに、図39と合わせて、光学
部に設けられた切り換え手段により凸レンズホルダが移
動する様子を示す図である。
40 is an enlarged cross-sectional view of a part of an optical unit according to Embodiment 2 of the present invention, and is a diagram showing, together with FIG. 39, how a convex lens holder is moved by switching means provided in the optical unit. .

【図41】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.20[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの球面収差の横
収差を示す図である。
FIG. 41 shows lateral aberrations of spherical aberration of a focused spot when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.20 [mm] without inserting a convex lens into an optical path. FIG.

【図42】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.20[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの球面収差の縦
収差を示す図である。
FIG. 42 shows the longitudinal aberration of spherical aberration of a focused spot when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.20 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図43】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.20[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットのディストーシ
ョンを示す図である。
FIG. 43 is a diagram showing distortion of a converging spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.20 [mm] without inserting a convex lens into an optical path.

【図44】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.20[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの点像強度分布
を示す断面図である。
FIG. 44 is a cross-section showing a point image intensity distribution of a condensed spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.20 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図45】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.20[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させるときの光学系の配置を示す図であ
る。
FIG. 45 is a diagram showing an arrangement of an optical system when condensing a light beam on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.20 [mm] without inserting a convex lens into an optical path.

【図46】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.22[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの球面収差の横
収差を示す図である。
FIG. 46 shows the lateral aberration of the spherical aberration of the focused spot when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.22 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図47】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.22[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの球面収差の縦
収差を示す図である。
FIG. 47 shows the longitudinal aberration of spherical aberration of a converged spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.22 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図48】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.22[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットのディストーシ
ョンを示す図である。
FIG. 48 is a diagram showing distortion of a converging spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.22 [mm] without inserting a convex lens into an optical path.

【図49】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.22[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの点像強度分布
を示す断面図である。
FIG. 49 is a cross section showing a point image intensity distribution of a converged spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.22 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図50】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.22[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させるときの光学系の配置を示す図であ
る。
FIG. 50 is a diagram showing an arrangement of an optical system when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.22 [mm] without inserting a convex lens into an optical path.

【図51】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.18[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの球面収差の横
収差を示す図である。
FIG. 51 shows lateral aberrations of spherical aberration of a focused spot when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.18 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図52】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.18[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの球面収差の縦
収差を示す図である。
FIG. 52 shows the longitudinal aberration of the spherical aberration of the focused spot when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.18 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図53】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.18[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットのディストーシ
ョンを示す図である。
FIG. 53 is a diagram showing distortion of a converging spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.18 [mm] without inserting a convex lens into an optical path.

【図54】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.18[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの点像強度分布
を示す断面図である。
FIG. 54 is a cross-sectional view showing a point image intensity distribution of a converging spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.18 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図55】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.18[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させるときの光学系の配置を示す図であ
る。
FIG. 55 is a diagram showing an arrangement of an optical system when condensing a light beam on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.18 [mm] without inserting a convex lens into an optical path.

【図56】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.02[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの球面収差の横
収差を示す図である。
FIG. 56 shows lateral aberrations of spherical aberration of a converging spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] without inserting a convex lens into an optical path. FIG.

【図57】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.02[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの球面収差の縦
収差を示す図である。
FIG. 57 shows longitudinal aberrations of spherical aberration of a focused spot when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図58】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.02[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットのディストーシ
ョンを示す図である。
FIG. 58 is a diagram showing distortion of a converging spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] without inserting a convex lens into an optical path.

【図59】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.02[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの点像強度分布
を示す断面図である。
FIG. 59 is a cross-section showing a point image intensity distribution of a condensed spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] without inserting a convex lens into an optical path. FIG.

【図60】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み1.02[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させるときの光学系の配置を示す図であ
る。
FIG. 60 is a diagram showing an arrangement of an optical system when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] without inserting a convex lens into an optical path.

【図61】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み0.98[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの球面収差の横
収差を示す図である。
FIG. 61 shows lateral aberrations of spherical aberration of a focused spot when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 0.98 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図62】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み0.98[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの球面収差の縦
収差を示す図である。
FIG. 62 shows the longitudinal aberration of spherical aberration of a converged spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 0.98 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図63】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み0.98[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットのディストーシ
ョンを示す図である。
FIG. 63 is a diagram showing a distortion of a converged spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 0.98 [mm] without inserting a convex lens into an optical path.

【図64】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み0.98[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させたときの集光スポットの点像強度分布
を示す断面図である。
FIG. 64 is a cross-sectional view showing a point image intensity distribution of a focused spot when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 0.98 [mm] without inserting a convex lens into the optical path. FIG.

【図65】凸レンズを光路に挿入しない状態で、基板の
厚み0.98[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光
ビームを集光させるときの光学系の配置を示す図であ
る。
FIG. 65 is a diagram showing an arrangement of an optical system when condensing a light beam on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 0.98 [mm] without inserting a convex lens into an optical path.

【図66】凸レンズを光路に挿入した状態で、基板の厚
み1.02[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光ビ
ームを集光させたときの集光スポットの球面収差の横収
差を示す図である。
FIG. 66 shows the lateral aberration of the spherical aberration of the focused spot when the light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] with the convex lens inserted in the optical path. FIG.

【図67】凸レンズを光路に挿入した状態で、基板の厚
み1.02[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光ビ
ームを集光させたときの集光スポットの球面収差の縦収
差を示す図である。
FIG. 67 shows longitudinal aberration of spherical aberration of a converged spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] in a state where a convex lens is inserted in an optical path. FIG.

【図68】凸レンズを光路に挿入した状態で、基板の厚
み1.02[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光ビ
ームを集光させたときの集光スポットのディストーショ
ンを示す図である。
FIG. 68 is a diagram illustrating a distortion of a converged spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] with a convex lens inserted in an optical path.

【図69】凸レンズを光路に挿入した状態で、基板の厚
み1.02[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光ビ
ームを集光させたときの集光スポットの点像強度分布を
示す断面図である。
FIG. 69 is a cross-section showing a point image intensity distribution of a condensed spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] in a state where a convex lens is inserted in an optical path. FIG.

【図70】凸レンズを光路に挿入した状態で、基板の厚
み1.02[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光ビ
ームを集光させるときの光学系の配置を示す図である。
FIG. 70 is a diagram showing an arrangement of an optical system when condensing a light beam on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 1.02 [mm] with a convex lens inserted in an optical path.

【図71】凸レンズを光路に挿入した状態で、基板の厚
み0.98[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光ビ
ームを集光させたときの集光スポットの球面収差の横収
差を示す図である。
FIG. 71 shows lateral aberrations of spherical aberration of a converged spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 0.98 [mm] in a state where a convex lens is inserted in an optical path. FIG.

【図72】凸レンズを光路に挿入した状態で、基板の厚
み0.98[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光ビ
ームを集光させたときの集光スポットの球面収差の縦収
差を示す図である。
FIG. 72 shows the longitudinal aberration of the spherical aberration of the focused spot when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 0.98 [mm] with the convex lens inserted in the optical path. FIG.

【図73】凸レンズを光路に挿入した状態で、基板の厚
み0.98[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光ビ
ームを集光させたときの集光スポットのディストーショ
ンを示す図である。
FIG. 73 is a diagram showing distortion of a converging spot when a light beam is condensed on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 0.98 [mm] with a convex lens inserted in the optical path.

【図74】凸レンズを光路に挿入した状態で、基板の厚
み0.98[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光ビ
ームを集光させたときの集光スポットの点像強度分布を
示す断面図である。
FIG. 74 is a cross section showing a point image intensity distribution of a focused spot when a light beam is focused on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 0.98 [mm] in a state where a convex lens is inserted in an optical path. FIG.

【図75】凸レンズを光路に挿入した状態で、基板の厚
み0.98[mm]の蛍光性光ディスクに対して、光ビ
ームを集光させるときの光学系の配置を示す図である。
FIG. 75 is a diagram showing an arrangement of an optical system when condensing a light beam on a fluorescent optical disk having a substrate thickness of 0.98 [mm] with a convex lens inserted in the optical path.

【図76】図1に示す光ディスク装置の処理対象となる
光ディスク(実施形態3及び実施形態4で対象となる蛍
光性光ディスク)の断面を示す図である。
76 is a diagram showing a cross section of an optical disk (a fluorescent optical disk to be processed in the third and fourth embodiments) to be processed by the optical disk device shown in FIG. 1;

【図77】この発明の実施形態3に係る光学部の概略構
成を示す断面図である。
FIG. 77 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an optical unit according to Embodiment 3 of the present invention.

【図78】この発明の実施形態3に係る光学部の概略構
成を示す断面図であり、図77と合わせて、光学部に設
けられた切り換え手段により凸レンズホルダが移動する
様子を示す図である。
FIG. 78 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an optical unit according to Embodiment 3 of the present invention, and is a diagram showing a state in which a convex lens holder is moved by switching means provided in the optical unit together with FIG. 77. .

【図79】この発明の実施形態3に係る光学部の一部分
の拡大断面図である。
FIG. 79 is an enlarged cross-sectional view of a part of the optical unit according to Embodiment 3 of the present invention.

【図80】この発明の実施形態3に係る光学部の一部分
の拡大断面図であるとともに、図79と合わせて、光学
部に設けられた切り換え手段により凸レンズホルダが移
動する様子を示す図である。
FIG. 80 is an enlarged cross-sectional view of a part of an optical unit according to Embodiment 3 of the present invention, and is a diagram showing, together with FIG. 79, how a convex lens holder is moved by switching means provided in the optical unit. .

【図81】この発明の実施形態3に係る光学部に設けら
れた開口板の概略構成を示す図である。
FIG. 81 is a diagram showing a schematic configuration of an aperture plate provided in an optical unit according to Embodiment 3 of the present invention.

【図82】この発明の実施形態3に係る光学部に設けら
れた切り換え手段の内部構造を示す断面図である。
FIG. 82 is a cross-sectional view showing an internal structure of a switching unit provided in an optical unit according to Embodiment 3 of the present invention.

【図83】この発明の実施形態3に係る、信号処理部、
制御部、及び切り換え手段の電気的接続を示すブロック
図である。
FIG. 83 is a signal processing unit according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical connection of a control unit and a switching unit.

【図84】この発明の実施形態4に係るアクチュエータ
の概略構成を示す図である。
FIG. 84 is a view showing a schematic configuration of an actuator according to Embodiment 4 of the present invention.

【図85】図84と同様に、この発明の実施形態4に係
るアクチュエータの概略構成を示す図である。
85 is a diagram showing a schematic configuration of an actuator according to Embodiment 4 of the present invention, similarly to FIG. 84.

【図86】この発明の実施形態4に係るアクチュエータ
の内部構成を示す図である。
FIG. 86 is a diagram showing an internal configuration of an actuator according to Embodiment 4 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

D…光ディスク(蛍光性光ディスク) 1…光ディスク装置 4…制御部 6…モータ 8…光ヘッド 10…制御部 11…外部装置 D: optical disk (fluorescent optical disk) 1: optical disk device 4: control unit 6: motor 8: optical head 10: control unit 11: external device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】蛍光性の光ディスクに記録された光ディス
クデータを再生する光ディスク装置において、 光源と、 前記光源から供給される光ビームを集光させる開口数
0.45〜0.55の対物レンズと、 光ディスクの半径方向及び光ディスクの表面に対して垂
直な方向に、前記対物レンズにより集光された光ビーム
のビームスポットを移動させて、光ディスクの所定位置
に前記ビームスポットを到達させる制御手段と、 前記制御手段の制御により、前記ビームスポットが光デ
ィスクの所定位置に到達されたときに得られる光ディス
クからの反射光を検出し、この反射光に反映された前記
光ディスクデータを再生する再生手段と、 を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
1. An optical disc apparatus for reproducing optical disc data recorded on a fluorescent optical disc, comprising: a light source; and an objective lens having a numerical aperture of 0.45 to 0.55 for condensing a light beam supplied from the light source. Control means for moving a beam spot of the light beam condensed by the objective lens in a radial direction of the optical disc and in a direction perpendicular to the surface of the optical disc so that the beam spot reaches a predetermined position on the optical disc; Reproducing means for detecting reflected light from the optical disc obtained when the beam spot reaches a predetermined position on the optical disc under the control of the control means, and reproducing the optical disc data reflected on the reflected light; An optical disc device, comprising:
【請求項2】蛍光性の光ディスクに記録された光ディス
クデータを再生する光ディスク装置において、 光源と、 前記光源から供給される光ビームに対して、発散性又は
収束性を持たせるための処理を行う処理手段と、 前記処理手段により処理された光ビームを集光させる対
物レンズと、 光ディスクの半径方向及び光ディスクの表面に対して垂
直な方向に、前記対物レンズにより集光された光ビーム
のビームスポットを移動させて、光ディスクの所定位置
に前記ビームスポットを到達させる制御手段と、 前記制御手段の制御により、前記ビームスポットが光デ
ィスクの所定位置に到達されたときに得られる光ディス
クからの反射光を検出し、この反射光に反映された前記
光ディスクデータを再生する再生手段と、 を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
2. An optical disk device for reproducing optical disk data recorded on a fluorescent optical disk, wherein a light source and a light beam supplied from the light source are subjected to processing for imparting divergence or convergence. Processing means; an objective lens for condensing the light beam processed by the processing means; and a beam spot of the light beam condensed by the objective lens in a radial direction of the optical disc and in a direction perpendicular to the surface of the optical disc. Moving the laser beam so that the beam spot reaches a predetermined position on the optical disc; and controlling the control means to detect reflected light from the optical disc obtained when the beam spot reaches a predetermined position on the optical disc. Reproducing means for reproducing the optical disk data reflected on the reflected light. Disk device.
【請求項3】蛍光性の光ディスクに記録された光ディス
クデータを再生する光ディスク装置において、 光源と、 前記光源から供給される光ビームに対して、開口制限を
持たせるための開口制限処理を行う開口制限処理手段
と、 前記開口制限処理手段により開口制限処理された光ビー
ムを集光させる対物レンズと、 光ディスクの半径方向及び光ディスクの表面に対して垂
直な方向に、前記対物レンズにより集光された光ビーム
のビームスポットを移動させて、光ディスクの所定位置
に前記ビームスポットを到達させる制御手段と、 前記制御手段の制御により、前記ビームスポットが光デ
ィスクの所定位置に到達されたときに得られる光ディス
クからの反射光を検出し、この反射光に反映された前記
光ディスクデータを再生する再生手段と、 を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
3. An optical disk device for reproducing optical disk data recorded on a fluorescent optical disk, comprising: a light source; and an aperture for performing aperture restriction processing for restricting aperture of a light beam supplied from the light source. Restriction processing means; an objective lens for condensing the light beam subjected to the aperture restriction processing by the aperture restriction processing means; and an objective lens condensed by the objective lens in a radial direction of the optical disk and in a direction perpendicular to the surface of the optical disk. Control means for moving the beam spot of the light beam to reach the predetermined position on the optical disk; and controlling the control means to control the beam spot from the optical disk obtained when the beam spot reaches the predetermined position on the optical disk. Reproducing means for detecting reflected light of the optical disk and reproducing the optical disk data reflected on the reflected light; Optical disk apparatus characterized by comprising.
【請求項4】蛍光性の光ディスクに記録された光ディス
クデータを再生する光ディスク装置において、 光源と、 前記光源から供給される光ビームを集光させる複数の対
物レンズと、 前記複数の対物レンズの中から、所定の対物レンズを選
択する選択手段と、 光ディスクの半径方向及び光ディスクの表面に対して垂
直な方向に、前記選択手段により選択された対物レンズ
により集光された光ビームのビームスポットを移動させ
て、光ディスクの所定位置に前記ビームスポットを到達
させる制御手段と、 前記制御手段の制御により、前記ビームスポットが光デ
ィスクの所定位置に到達されたときに得られる光ディス
クからの反射光を検出し、この反射光に反映された前記
光ディスクデータを再生する再生手段と、 を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
4. An optical disc apparatus for reproducing optical disc data recorded on a fluorescent optical disc, comprising: a light source; a plurality of objective lenses for condensing a light beam supplied from the light source; And selecting means for selecting a predetermined objective lens, and moving a beam spot of the light beam condensed by the objective lens selected by the selecting means in a radial direction of the optical disk and in a direction perpendicular to the surface of the optical disk. Control means for causing the beam spot to reach a predetermined position on the optical disc, and control of the control means to detect reflected light from the optical disc obtained when the beam spot reaches a predetermined position on the optical disc, Reproducing means for reproducing the optical disk data reflected on the reflected light. Disk apparatus.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006252615A (en) * 2005-03-08 2006-09-21 Ricoh Co Ltd Optical pickup device and optical disk drive device using the same
US8573919B2 (en) 2005-07-11 2013-11-05 Brooks Automation, Inc. Substrate transport apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006252615A (en) * 2005-03-08 2006-09-21 Ricoh Co Ltd Optical pickup device and optical disk drive device using the same
US8573919B2 (en) 2005-07-11 2013-11-05 Brooks Automation, Inc. Substrate transport apparatus
US10065307B2 (en) 2005-07-11 2018-09-04 Brooks Automation Inc. Substrate transport apparatus
US11426865B2 (en) 2005-07-11 2022-08-30 Brooks Automation Us, Llc Substrate transport apparatus

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