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JP2004327012A - Optical head and optical recording / reproducing apparatus having the same - Google Patents

Optical head and optical recording / reproducing apparatus having the same Download PDF

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JP2004327012A
JP2004327012A JP2004089710A JP2004089710A JP2004327012A JP 2004327012 A JP2004327012 A JP 2004327012A JP 2004089710 A JP2004089710 A JP 2004089710A JP 2004089710 A JP2004089710 A JP 2004089710A JP 2004327012 A JP2004327012 A JP 2004327012A
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JP
Japan
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light
recording medium
optical
spherical aberration
optical recording
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Pending
Application number
JP2004089710A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidehiko Wada
秀彦 和田
Tomotada Kamei
智忠 亀井
Sadao Mizuno
定夫 水野
Hideki Hayashi
秀樹 林
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

【課題】光記録媒体の基材厚さが基準値とは異なったときに生じる球面収差を補正した状態でも、光源光量制御用光検出器から出力される信号が光源から出射される光量のみに依存する光ヘッドを提供する。
【解決手段】光記録媒体10に対して信号の記録及び/又は再生を行う光ヘッドであって、対物レンズ9の開口を決定する対物レンズ用開口16Hと、光記録媒体の基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段5,6と、光分離手段7で分離された光を開口制限する光源光量制御用開口17Hと、その開口制限された光を受光する光検出器15と、光記録媒体で反射された光を受光する光検出器13とを有し、前記両開口の球面収差補正手段までの光学的な光路長が実質的に等しく、且つ、前記両開口の開口サイズが実質的に等しく設定する。
【選択図】図1
A signal output from a light-source-light-quantity-controlling photodetector is limited to a light intensity emitted from a light source even in a state where spherical aberration generated when a substrate thickness of an optical recording medium is different from a reference value is corrected. Provide a dependent optical head.
An optical head that records and / or reproduces signals on an optical recording medium (10), wherein an opening for an objective lens (16H) for determining an opening of an objective lens (9) and a base material thickness of the optical recording medium are used as references. Spherical aberration correction means 5 and 6 for correcting spherical aberration generated when the value deviates from the value, light source light amount control opening 17H for limiting the light separated by light separating means 7, and A photodetector 15 for receiving light, and a photodetector 13 for receiving light reflected by the optical recording medium, wherein the optical path lengths to the spherical aberration correction means of both apertures are substantially equal, and The opening sizes of the two openings are set substantially equal.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、光情報処理や光通信等の分野で用いられる光ヘッド、及びかかる光ヘッドを備えた光記録再生装置に関するものである。   The present invention relates to an optical head used in fields such as optical information processing and optical communication, and an optical recording / reproducing apparatus including the optical head.

近年、ディジタルバーサタイルディスク(DVD)は、コンパクトディスク(CD)に対して約6倍の記録密度でディジタル情報を記録できることから、大容量の光記録媒体として注目されている。しかしながら、情報の更なる大容量化に伴い更に高密度な光記録媒体が要望されている。ここで、DVD(波長660nm、開口数(NA)0.6)よりも高密度化を達成するには、光源の波長をより短く、対物レンズのNAをより大きくすることが必要となる。例えば、405nmの青色レーザを使用し、NA0.85の対物レンズを使用すると、DVDの5倍の記録密度が達成される。   In recent years, digital versatile discs (DVDs) have attracted attention as large-capacity optical recording media because digital versatile discs (DVDs) can record digital information at approximately six times the recording density of compact discs (CDs). However, as the capacity of information is further increased, an optical recording medium with higher density is demanded. Here, in order to achieve higher density than DVD (wavelength 660 nm, numerical aperture (NA) 0.6), it is necessary to shorten the wavelength of the light source and increase the NA of the objective lens. For example, when a blue laser of 405 nm is used and an objective lens of NA of 0.85 is used, a recording density five times that of DVD is achieved.

しかしながら、上述の青色レーザを用いた高密度の光記録媒体装置では、再生及び/又は記録マージンが非常に厳しいため、つまり、再生または記録を行う際の特性変化に対する許容度が非常に狭いため、光記録媒体の基材厚変化(基材の厚さの変化)による収差発生が問題となる。尚、本明細書においては、「再生及び/又は記録」とは「再生及び記録の少なくとも何れか一方」の意であり、これを簡略化して記載したものである。
上記の問題に関連して、特許文献1には、光記録媒体の基材厚変化による収差を補正して再生および記録を行うことを企図した光ヘッドが提案されている。ここで図面を参照しながら、この従来の光ヘッドの一例について説明する。
However, in the high-density optical recording medium device using the above-described blue laser, the reproduction and / or recording margin is very strict, that is, the tolerance for the characteristic change when performing reproduction or recording is very narrow, The occurrence of aberration due to a change in the base material thickness of the optical recording medium (change in the base material thickness) poses a problem. In this specification, “reproduction and / or recording” means “at least one of reproduction and recording”, which is described in a simplified manner.
In connection with the above problem, Patent Document 1 proposes an optical head intended to perform reproduction and recording by correcting an aberration due to a change in substrate thickness of an optical recording medium. Here, an example of this conventional optical head will be described with reference to the drawings.

図9は、従来の光ヘッドの構成を概略的に示す模式図である。ここで、符号91は光源、92は回折格子、93はコリメータレンズ、94は偏光ビームスプリッタ、95は1/4波長板、96は収差補正レンズ群、97は対物レンズ、98は光記録媒体、99はフォーカシングレンズ、100はマルチレンズ、101は光検出器を、それぞれ示している。   FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a conventional optical head. Here, reference numeral 91 denotes a light source, 92 denotes a diffraction grating, 93 denotes a collimator lens, 94 denotes a polarizing beam splitter, 95 denotes a 波長 wavelength plate, 96 denotes an aberration correction lens group, 97 denotes an objective lens, 98 denotes an optical recording medium, Reference numeral 99 denotes a focusing lens, 100 denotes a multi-lens, and 101 denotes a photodetector.

光源91は、半導体レーザーで、光記録媒体98の記録層に対し記録再生用のコヒーレント光を出力する光源である。回折格子92は、ガラス基板の表面に凹凸のパターンが形成されたもので、入射するビームを3ビームに分割し、いわゆる3ビーム法によるトラッキング誤差信号の検出を可能とする光学素子である。コリメータレンズ93は、光源91から出射された発散光を平行光に変換するレンズである。偏光ビームスプリッタ94は、光を分離するための光学素子であり、入射偏光によって透過率及び反射率が異なる。また、1/4波長板95は、直線偏光を円偏光に変換する光学素子であり、複屈折材料で形成されている。   The light source 91 is a semiconductor laser that outputs coherent light for recording and reproduction to the recording layer of the optical recording medium 98. The diffraction grating 92 is an optical element in which an uneven pattern is formed on the surface of a glass substrate, divides an incident beam into three beams, and enables detection of a tracking error signal by a so-called three-beam method. The collimator lens 93 is a lens that converts divergent light emitted from the light source 91 into parallel light. The polarization beam splitter 94 is an optical element for separating light, and has different transmittance and reflectance depending on incident polarization. The 波長 wavelength plate 95 is an optical element that converts linearly polarized light into circularly polarized light, and is formed of a birefringent material.

収差補正レンズ群96は、後で詳細に述べるが、光記録媒体98の基材厚が予め設定された基準値とは異なったときに生じる球面収差を補正するためのもので、凹レンズ群96aと凸レンズ群96bと図示しない一軸アクチュエータで構成されている。尚、上記基準値は、より好ましくは、当該光記録媒体98の基材の厚さとして最適の設計基材厚さに基づいて設定されている。
そして、上記凹レンズ群96aと凸レンズ群96bの間隔を変えることで、上記球面収差を補正することができる。また、対物レンズ97は、光記録媒体98の記録層に光を集光するレンズである。フォーカシングレンズ99は、光記録媒体の記録層で反射された光を光検出器101に集光するレンズである。マルチレンズ100は、入射面が円筒面で、出射面がレンズ光軸に対し回転対称面になっており、入射光に対していわゆる非点収差法によるフォーカス誤差信号の検出を可能とするための非点収差を与えるものである。更に、光検出器101は、光記録媒体98の記録層で反射された光を受光して、光を電気信号に変換するものである。
As will be described later in detail, the aberration correcting lens group 96 is for correcting spherical aberration that occurs when the base material thickness of the optical recording medium 98 is different from a preset reference value. It is composed of a convex lens group 96b and a uniaxial actuator (not shown). Note that the reference value is more preferably set based on an optimum design base material thickness as the base material thickness of the optical recording medium 98.
The spherical aberration can be corrected by changing the distance between the concave lens group 96a and the convex lens group 96b. The objective lens 97 is a lens that condenses light on the recording layer of the optical recording medium 98. The focusing lens 99 is a lens that condenses the light reflected by the recording layer of the optical recording medium on the photodetector 101. The multi-lens 100 has a cylindrical incident surface, and a rotationally symmetric surface with respect to the optical axis of the lens, and is capable of detecting a focus error signal by a so-called astigmatism method for incident light. This gives astigmatism. Further, the photodetector 101 receives light reflected on the recording layer of the optical recording medium 98 and converts the light into an electric signal.

このように構成された光ヘッドの動作について説明する。光源91から出射された直線偏光の光は、回折格子92により3ビームに分割され、この3ビームに分割された光はコリメータレンズ93により平行光に変換される。平行光にされた光は、偏光ビームスプリッタ94を透過し、1/4波長板95に入射され、直線偏光が円偏光に変換される。次に1/4波長板95を透過した円偏光の光は収差補正レンズ群96に入射される。ここで、光記録媒体98の基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正するために、入射された平行光は収差補正レンズ群96を構成する凹レンズ群96aと凸レンズ群96bの間隔を変えることで、発散光や収束光に変換され、この変換された光は対物レンズ97に入射され、入射される光の発散度合いもしくは収束度合いに応じて球面収差を発生し、光記録媒体98上に集光される。   The operation of the optical head thus configured will be described. The linearly polarized light emitted from the light source 91 is split into three beams by the diffraction grating 92, and the light split into the three beams is converted into parallel light by the collimator lens 93. The collimated light passes through the polarization beam splitter 94 and is incident on the quarter-wave plate 95, where linearly polarized light is converted into circularly polarized light. Next, the circularly polarized light transmitted through the quarter wavelength plate 95 is incident on the aberration correction lens group 96. Here, in order to correct the spherical aberration generated when the base material thickness of the optical recording medium 98 deviates from the reference value, the incident parallel light is converted into a concave lens group 96a and a convex lens group 96b constituting the aberration correction lens group 96. Is changed to divergent light or convergent light, and the converted light is incident on the objective lens 97 and generates spherical aberration in accordance with the degree of divergence or convergence of the incident light. The light is focused on the medium 98.

ここで、光記録媒体98の基材厚さが基準値からずれた時に生じる波面収差を補正する波面収差を有する光が対物レンズ97で集光されるので光記録媒体98上では収差のない、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。次に、光記録媒体98から反射された円偏光の光は、収差補正レンズ群96を透過した後、1/4波長板95に入力され、光源91から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。1/4波長板95により変換された直線偏光の光は、偏光ビームスプリッタ94により反射されて光源91には戻らずにフォーカシングレンズ99により収束され、マルチレンズ100により入射された光に非点収差が与えられて光検出器101に集光される。光検出器101は、光記録媒体98上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。   Here, since the light having the wavefront aberration for correcting the wavefront aberration generated when the base material thickness of the optical recording medium 98 deviates from the reference value is collected by the objective lens 97, there is no aberration on the optical recording medium 98. That is, a light spot narrowed to the diffraction limit is formed. Next, the circularly polarized light reflected from the optical recording medium 98 passes through the aberration correcting lens group 96, is then input to the 波長 wavelength plate 95, and has a direction orthogonal to the linearly polarized light emitted from the light source 91. Converted to linearly polarized light. The linearly polarized light converted by the 波長 wavelength plate 95 is reflected by the polarization beam splitter 94 and converged by the focusing lens 99 without returning to the light source 91, and astigmatism is generated by the light entered by the multi-lens 100. And is condensed on the photodetector 101. The photodetector 101 outputs a focus error signal indicating a focus state of light on the optical recording medium 98, and outputs a tracking error signal indicating a light irradiation position.

ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、例えば非点収差法と3ビーム法により検出される。図示しないフォーカス制御手段は、フォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体98上に集光されるように対物レンズ97の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段は、トラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体98上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ97の位置を制御する。さらに光検出器101からは光記録媒体98に記録された情報も得ている。   Here, the focus error signal and the tracking error signal are detected by a known technique, for example, by an astigmatism method and a three-beam method. Focus control means (not shown) controls the position of the objective lens 97 in the optical axis direction based on the focus error signal so that light is always focused on the optical recording medium 98 in a focused state. A tracking control unit (not shown) controls the position of the objective lens 97 based on the tracking error signal so that the light is focused on a desired track on the optical recording medium 98. Further, information recorded on the optical recording medium 98 is also obtained from the photodetector 101.

ここで、収差補正レンズ群96を用いて球面収差補正が可能となることについて詳しく述べる。収差補正レンズ群96を構成する凹レンズ群96aと凸レンズ群96bの間隔を狭くすると平行光が発散光に変換され、間隔を大きくすると収束光に変換される。すなわち凹レンズ群96aと凸レンズ群96bの間隔を変えることで符号の異なるパワー成分を有する光を発生することができる。ここで、対物レンズ97にパワー成分のある光が入射されると、対物レンズ97で絞られた光には球面収差が発生し、その符号は入射されるパワー成分の符号に依存することになるので、この球面収差を用いることで光記録媒体98の基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正することが可能となる。   Here, the fact that spherical aberration can be corrected using the aberration correcting lens group 96 will be described in detail. When the distance between the concave lens group 96a and the convex lens group 96b constituting the aberration correction lens group 96 is reduced, parallel light is converted into divergent light, and when the distance is increased, convergent light is converted into convergent light. That is, by changing the interval between the concave lens group 96a and the convex lens group 96b, light having power components having different signs can be generated. Here, when light having a power component is incident on the objective lens 97, the light converged by the objective lens 97 generates spherical aberration, and the sign thereof depends on the sign of the incident power component. Therefore, by using this spherical aberration, it is possible to correct the spherical aberration that occurs when the substrate thickness of the optical recording medium 98 deviates from the reference value.

以上のような構成にすれば、光記録媒体98の基材厚に起因する球面収差を収差補正レンズ群96を用いて補正することができるので、より安定した再生や記録を行うことができる。   With the above configuration, the spherical aberration caused by the thickness of the base material of the optical recording medium 98 can be corrected by using the aberration correcting lens group 96, so that more stable reproduction and recording can be performed.

特開2000−131603号公報JP 2000-131603 A

しかしながら、上記従来の光ヘッドでは、光源91から出射された光の光量を制御するために必要な光量検出手段については開示されておらず、この光量検出手段の位置による課題が生じる。このことについて、図10を用いて詳細に述べる。ここで、図10で示した光ヘッドが図9で示した光ヘッドと異なるのは、図10の光ヘッドがミラーと光量検出手段をさらに有しており、1/4波長板がミラーと対物レンズの間に配置されているという点のみであり、それ以外は、図9で示した光ヘッドと同様である。従って、図10において、特に説明のないものについては図9で示した光ヘッドの場合と同じとし、同一符号を付した構成部材については、特に説明のない限り、図9の光ヘッドの場合と同様の機能を持つものとする。   However, in the above-mentioned conventional optical head, the light amount detecting means necessary for controlling the light amount of the light emitted from the light source 91 is not disclosed, and a problem occurs depending on the position of the light amount detecting means. This will be described in detail with reference to FIG. Here, the optical head shown in FIG. 10 is different from the optical head shown in FIG. 9 in that the optical head in FIG. 10 further has a mirror and a light amount detecting means, and the quarter-wave plate is a mirror and an objective. It is the same as the optical head shown in FIG. 9 except that it is arranged between the lenses. Therefore, in FIG. 10, components that are not particularly described are the same as those in the case of the optical head shown in FIG. 9, and components denoted by the same reference numerals are the same as those in the case of the optical head in FIG. It is assumed that it has a similar function.

図10において、201はミラー、202は集光レンズ、203は光源光量制御用光検出器である。ここで、光量検出手段は、集光レンズ202と光源光量制御用光検出器203で構成されている。   In FIG. 10, 201 is a mirror, 202 is a condenser lens, and 203 is a light source light amount control photodetector. Here, the light amount detecting means includes a condenser lens 202 and a light source light amount controlling light detector 203.

ミラー201は、入射する光を反射して光記録媒体98の方向に向かわせる光学素子であり、ある直線偏光に対しては5%透過させ95%反射させる一方、前記直線偏光に対して直交する直線偏光に対しては100%反射する特性を有している。   The mirror 201 is an optical element that reflects incident light and directs the light toward the optical recording medium 98. The mirror 201 transmits 5% of certain linearly polarized light and reflects 95% of the light, while being orthogonal to the linearly polarized light. It has the property of reflecting 100% of linearly polarized light.

このように構成された光ヘッドの動作について説明する。光源91から出射された直線偏光の光は、回折格子92により3ビームに分割され、この3ビームに分割された光はコリメータレンズ93により平行光に変換される。平行光にされた光は偏光ビームスプリッタ94を透過し収差補正レンズ群96に入射される。ここで、基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正するために、入射された平行光は、収差補正レンズ群96を構成する凹レンズ群96aと凸レンズ群96bの間隔を変えることで、発散光や収束光に変換される。この変換された光は、ミラー201に入射され、その一部(5%)が透過し、ほとんど(95%)が反射され、光記録媒体98の方向に進行方向を変えられる。この反射された光は、1/4波長板95に入射され直線偏光が円偏光に変換され、この円偏光の光は対物レンズ97に入射され、入射される光の発散度合いもしくは収束度合いに応じて球面収差を発生し、光記録媒体98上に集光される。ここで、光記録媒体98が基準値からずれた時に生じる波面収差を補正する波面収差を有する光が、対物レンズ97で集光されるので、光記録媒体98上では収差のない、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。   The operation of the optical head thus configured will be described. The linearly polarized light emitted from the light source 91 is split into three beams by the diffraction grating 92, and the light split into the three beams is converted into parallel light by the collimator lens 93. The collimated light passes through the polarization beam splitter 94 and enters the aberration correction lens group 96. Here, in order to correct the spherical aberration that occurs when the base material thickness deviates from the reference value, the incident parallel light changes the distance between the concave lens group 96a and the convex lens group 96b that form the aberration correction lens group 96. As a result, the light is converted into divergent light or convergent light. The converted light is incident on the mirror 201, a part (5%) of the light is transmitted, and almost (95%) is reflected, and the traveling direction is changed to the direction of the optical recording medium 98. The reflected light is incident on the quarter-wave plate 95, and the linearly polarized light is converted into circularly polarized light. The circularly polarized light is incident on the objective lens 97, and is changed according to the degree of divergence or convergence of the incident light. As a result, spherical aberration is generated, and the light is focused on the optical recording medium 98. Here, the light having the wavefront aberration that corrects the wavefront aberration that occurs when the optical recording medium 98 deviates from the reference value is condensed by the objective lens 97, so that there is no aberration on the optical recording medium 98, that is, the diffraction limit. A light spot narrowed down is formed.

次に、光記録媒体98から反射された円偏光の光は、1/4波長板95に入力され、光源91から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。1/4波長板95により変換された直線偏光の光は、ミラー201によりすべて反射され、収差補正レンズ群96を透過し、偏光ビームスプリッタ94により反射されて光源91には戻らずにフォーカシングレンズ99により収束され、マルチレンズ100により入射された光に非点収差を与えて光検出器101に集光される。   Next, the circularly polarized light reflected from the optical recording medium 98 is input to the 波長 wavelength plate 95 and is converted into linearly polarized light in a direction orthogonal to the linearly polarized light emitted from the light source 91. The linearly polarized light converted by the 波長 wavelength plate 95 is all reflected by the mirror 201, passes through the aberration correcting lens group 96, is reflected by the polarization beam splitter 94, and does not return to the light source 91, but focuses on the focusing lens 99. Are converged, and the light incident by the multi-lens 100 is given astigmatism and collected on the photodetector 101.

光検出器101は、光記録媒体98上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、例えば非点収差法と3ビーム法により検出される。図示しないフォーカス制御手段は、フォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体98上に集光されるように対物レンズ97の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段は、トラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体98上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ97の位置を制御する。   The photodetector 101 outputs a focus error signal indicating a focus state of light on the optical recording medium 98, and outputs a tracking error signal indicating a light irradiation position. Here, the focus error signal and the tracking error signal are detected by a known technique, for example, by an astigmatism method and a three-beam method. Focus control means (not shown) controls the position of the objective lens 97 in the optical axis direction based on the focus error signal so that light is always focused on the optical recording medium 98 in a focused state. A tracking control unit (not shown) controls the position of the objective lens 97 based on the tracking error signal so that the light is focused on a desired track on the optical recording medium 98.

更に、光検出器101からは光記録媒体98に記録された情報も得ている。また、ミラー201を透過した光は、集光レンズ202により光源光量制御用光検出器203に集光され、光源光量制御用光検出器203は、光源1から出射された光の光量に応じた電気信号を出力する。   Further, information recorded on the optical recording medium 98 is also obtained from the photodetector 101. The light transmitted through the mirror 201 is condensed by the condenser lens 202 on the light amount control light detector 203, and the light amount control light detector 203 responds to the light amount of the light emitted from the light source 1. Outputs electrical signals.

上述の光量検出手段が必要となることについて述べる。光源91は半導体レーザで構成されているため、光源91が光を出射し続けると温度が上昇し、これにより、光源91を制御する電流が一定であっても光源91から出射される光の光量は変化してしまう。そこで、光源91から出射された光の一部を検出することで、光源91から出射された光の光量を制御することが可能となる。   The necessity of the above-mentioned light amount detecting means will be described. Since the light source 91 is formed of a semiconductor laser, the temperature rises when the light source 91 continuously emits light, and thus the amount of light emitted from the light source 91 even when the current for controlling the light source 91 is constant. Changes. Therefore, by detecting a part of the light emitted from the light source 91, it becomes possible to control the amount of light emitted from the light source 91.

しかしながら、光量検出手段で検出される信号が光源91の光量と関係なく変動すると大きな問題が生じる。例えば、光源91の光量が一定であっても光量検出手段から出力される信号が小さくなると、出射される光の光量が多くなるように光源91が制御され、光記録媒体98を再生中に光量が多く出射され、光記録媒体98に記録されている情報を誤って消去する事が生じる。また、逆に光源91の光量が一定であっても光量検出手段から出力される信号が大きくなると、出射される光の光量が小さくなるように光源91が制御され、光記録媒体98に情報を記録中に記録に必要となる光量に達せず、記録が不十分となる。すなわち、光源91から出射される光量に対応して光量検出手段から検出される信号が変化しないと、大きな問題が生じることとなる。   However, if the signal detected by the light amount detecting means fluctuates irrespective of the light amount of the light source 91, a serious problem occurs. For example, even if the light amount of the light source 91 is constant, if the signal output from the light amount detection unit decreases, the light source 91 is controlled so that the light amount of the emitted light increases, and the light amount during reproduction of the optical recording medium 98 is increased. Are emitted, and the information recorded on the optical recording medium 98 is erroneously erased. On the other hand, even if the light amount of the light source 91 is constant, when the signal output from the light amount detection unit increases, the light source 91 is controlled so that the light amount of the emitted light decreases, and the information is stored in the optical recording medium 98. During recording, the light amount required for recording is not reached, and recording is insufficient. That is, if the signal detected from the light amount detecting means does not change in accordance with the light amount emitted from the light source 91, a serious problem will occur.

ここで、収差補正レンズ群96が駆動されて球面収差を補正しているときに対物レンズ97に入射される光を模式的に示した図を図11に示す。図11において、光記録媒体98の基材厚が基準値よりも厚い場合、凹レンズ群96aと凸レンズ群96bの間隔が広くなり、対物レンズ97に収束光で入射する。この状態が実線で示されている。また、光記録媒体98の基材厚が基準値よりも薄い場合には、凹レンズ群96aと凸レンズ群96bの間隔が狭くなり、対物レンズ97に発散光で入射する。この状態が2点鎖線で示されている。ここに、光量検出手段に用いられる光は、図11に示されているAの位置であるとする。   Here, FIG. 11 is a diagram schematically illustrating light incident on the objective lens 97 when the aberration correction lens group 96 is driven to correct the spherical aberration. In FIG. 11, when the base material thickness of the optical recording medium 98 is larger than the reference value, the interval between the concave lens group 96a and the convex lens group 96b becomes wide, and the light enters the objective lens 97 as convergent light. This state is shown by a solid line. When the base material thickness of the optical recording medium 98 is smaller than the reference value, the interval between the concave lens group 96a and the convex lens group 96b becomes narrow, and the light enters the objective lens 97 as divergent light. This state is indicated by a two-dot chain line. Here, it is assumed that the light used for the light amount detecting means is at the position A shown in FIG.

図10において、ミラー201と集光レンズ202との間には通過する光量を制限するための開口(図示せず)が設けられており、これを模式的に示したものが、図11の開口110Hである。尚、この開口110Hは、開口形成部材110に穴(開口)を形成することによって設けられている。この場合、凸レンズ群96bを保持する部材で開口形成部材110を兼用させることもできる。
このとき、図11から判るように、凹レンズ群96aが移動して球面収差を補正しているときに、対物レンズ97に入射する光の量が凹レンズ群96aの場所によらず一定になるように、収差補正レンズ群が設計されているが、光源光量制御用光検出器203に入射する光の量は、凹レンズ群96aの位置によっては、外周付近の光が開口形成部材110によって遮られ、これにより光源光量制御用光検出器203にて検出される光量が変化することになる。
In FIG. 10, an opening (not shown) for limiting the amount of light passing therethrough is provided between the mirror 201 and the condenser lens 202, and this is schematically shown in FIG. 110H. The opening 110H is provided by forming a hole (opening) in the opening forming member 110. In this case, a member holding the convex lens group 96b can also serve as the opening forming member 110.
At this time, as can be seen from FIG. 11, when the concave lens group 96a is moving to correct the spherical aberration, the amount of light incident on the objective lens 97 is constant regardless of the position of the concave lens group 96a. The aberration correction lens group is designed, but the amount of light incident on the light source light amount control photodetector 203 depends on the position of the concave lens group 96a. As a result, the light amount detected by the light source light amount control light detector 203 changes.

すなわち、上述のように、光源91の光量が変化していないにも拘らず、光源光量制御用光検出器203に入射する光の量が変化してしまい、あたかも光源の光量が変化したかのような信号が出力され、再生時に記録されている情報を消去したり、記録時に必要光量が出力できず記録が不十分となるという課題が生じる。   That is, as described above, although the light amount of the light source 91 has not changed, the amount of light incident on the light source light amount control light detector 203 has changed, and it is as if the light amount of the light source has changed. Such a signal is output, and there arises a problem that information recorded at the time of reproduction is erased or a required light amount cannot be output at the time of recording, and recording becomes insufficient.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、球面収差を補正した状態でも、光源光量制御用光検出器から出力される信号が光源から出射される光量のみに依存する光ヘッドを提供することを第1の目的とする。   The present invention has been made in view of such a conventional problem, and even when spherical aberration is corrected, the signal output from the light source light amount control photodetector is limited only to the light amount emitted from the light source. It is a first object to provide a dependent optical head.

また、光記録媒体の基材厚さに基準値からのずれがあり、これに起因する球面収差を補正した状態でも、光源から出射される光量を正確に検出することができ、より安定した再生や記録を行うことができる光記録再生装置を提供することを第2の目的とする。   Further, even when the thickness of the base material of the optical recording medium deviates from the reference value, and the spherical aberration caused by the deviation is corrected, the amount of light emitted from the light source can be accurately detected, and more stable reproduction can be performed. It is a second object of the present invention to provide an optical recording / reproducing apparatus capable of performing recording and recording.

上記目的を達成するため、本願発明に係る光ヘッドは、光記録媒体に対して信号の記録及び/又は再生を行う光ヘッドであって、光源と、該光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、該対物レンズの開口を決定する対物レンズ用開口と、前記光記録媒体の基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段と、該球面収差補正手段から前記光記録媒体へ至る光路中に配置された光分離手段と、該光分離手段で分離された光を開口制限する光源光量制御用開口と、該光源光量制御用開口で開口制限された光を受光する第1の光検出器と、前記光記録媒体で反射された光を受光する第2の光検出器とを有し、前記球面収差補正手段から前記対物レンズ用開口までの光学的な光路長と前記球面収差補正手段から前記光源光量制御用開口までの光学的な光路長とが略等しく、且つ、前記光源光量制御用開口の開口サイズが前記対物レンズ用開口の開口サイズに略等しいことを特徴とする。
この場合には、球面収差補正手段が駆動されたときでも、光源光量制御用開口で開口制限された光を受光する第1の光検出器から出力される信号が、光源から出射される光の光量のみに対応した信号になるので、この信号を用いて光源を制御することが可能となり、より安定した再生や記録が行えるようになる。
In order to achieve the above object, an optical head according to the present invention is an optical head that records and / or reproduces a signal on an optical recording medium, wherein a light source and light emitted from the light source are recorded on the optical recording medium. An objective lens for converging light on the medium, an objective lens aperture for determining the aperture of the objective lens, and spherical aberration correction means for correcting spherical aberration generated when the substrate thickness of the optical recording medium deviates from a reference value A light separating unit disposed in an optical path from the spherical aberration correcting unit to the optical recording medium; a light source light amount controlling opening for restricting an aperture of the light separated by the light separating unit; A first photodetector for receiving the light whose aperture is limited by the aperture, and a second photodetector for receiving the light reflected by the optical recording medium, wherein Optical path length to the aperture for Wherein the correcting means optical light path length to the amount of source light controlling opening and is substantially equal, and an opening size of the light source light quantity controlling opening is equal to or substantially equal to the aperture size of the objective lens aperture.
In this case, even when the spherical aberration correction unit is driven, a signal output from the first photodetector that receives the light whose aperture is limited by the light source light amount control aperture is output from the light emitted from the light source. Since the signal corresponds to only the amount of light, the light source can be controlled using this signal, and more stable reproduction and recording can be performed.

また、上記目的を達成するため、本願の他の発明に係る光ヘッドは、光記録媒体に対して信号の記録及び/又は再生を行う光ヘッドであって、光源と、該光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光記録媒体の基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段と、該球面収差補正手段から前記光記録媒体へ至る光路中に配置された光分離手段と、該光分離手段で分離された光を収束するレンズと、該レンズで収束された光を開口制限する光源光量制御用開口と、前記光源光量制御用開口で開口制限された光を受光する第1の光検出器と、前記光記録媒体で反射された光を受光する第2の光検出器とを有することを特徴とする。
この場合には、球面収差補正手段が駆動されたときでも、第1の光検出器(光源光量制御用開口で開口制限された光を受光する光検出器)から出力される信号が、光源から出射される光の光量のみに対応した信号になるので、この信号を用いて光源を制御することが可能となり、より安定した再生や記録が行えるようになる。さらに、球面収差制御手段から前記第1の光検出器までの距離を短くすることが可能であるので光ヘッドの小型化に有利である。
In order to achieve the above object, an optical head according to another invention of the present application is an optical head that records and / or reproduces a signal on an optical recording medium, and includes a light source and light emitted from the light source. An objective lens for condensing light on the optical recording medium, a spherical aberration correcting unit for correcting a spherical aberration generated when a substrate thickness of the optical recording medium deviates from a reference value, and A light separating unit disposed in an optical path to an optical recording medium, a lens for converging the light separated by the light separating unit, a light source light amount control opening for restricting an aperture of the light converged by the lens, and It is characterized by having a first photodetector that receives light whose aperture is limited by the light source light quantity control aperture, and a second photodetector that receives light reflected by the optical recording medium.
In this case, even when the spherical aberration correction unit is driven, a signal output from the first photodetector (a photodetector that receives light whose aperture is limited by the light source light quantity control aperture) is output from the light source. Since the signal corresponds to only the amount of emitted light, the light source can be controlled using this signal, and more stable reproduction and recording can be performed. Further, the distance from the spherical aberration control means to the first photodetector can be shortened, which is advantageous for downsizing the optical head.

更に、上記目的を達成するため、本願の更に他の発明に係る光ヘッドは、光記録媒体に対して信号の記録及び/又は再生を行う光ヘッドであって、光源と、該光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光記録媒体の基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源から前記球面収差補正手段へ至る光路中に配置された光分離手段と、該光分離手段で分離された光を受光する第1の光検出器と、前記光記録媒体で反射された光を受光する第2の光検出器とを有することを特徴とする。
この場合には、球面収差補正手段が駆動されたときでも、第1の光検出器(光分離手段で分離された光を受光する光検出器)から出力される信号が、光源から出射される光の光量のみに対応した信号になるので、この信号を用いて光源を制御することが可能となり、より安定した再生や記録が行えるようになる。
Further, in order to achieve the above object, an optical head according to still another invention of the present application is an optical head that records and / or reproduces a signal on an optical recording medium, and includes a light source and light emitted from the light source. An objective lens for condensing the reflected light on the optical recording medium, a spherical aberration correcting unit for correcting a spherical aberration generated when a substrate thickness of the optical recording medium deviates from a reference value, and the spherical aberration from the light source. A light separating means arranged in an optical path leading to the correcting means, a first light detector for receiving the light separated by the light separating means, and a second light receiving means for receiving the light reflected by the optical recording medium A photodetector.
In this case, even when the spherical aberration correction unit is driven, a signal output from the first photodetector (a photodetector that receives the light separated by the light separation unit) is output from the light source. Since the signal corresponds to only the amount of light, the light source can be controlled using this signal, and more stable reproduction and recording can be performed.

上記光ヘッドでは、前記球面収差補正手段が、収束光および発散光の少なくとも何れか一方を発生させることで前記球面収差を補正することが好ましく、具体的には、前記球面収差補正手段が正レンズ群と負レンズ群で構成されていることが好ましい。これにより、光記録媒体の基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を、光ヘッドの往路及び復路ともに補正することが可能となり、より安定した制御信号や再生信号を得ることができるようになる。   In the optical head, it is preferable that the spherical aberration correction unit corrects the spherical aberration by generating at least one of convergent light and divergent light. Specifically, the spherical aberration correction unit includes a positive lens. It is preferable that the zoom lens includes a group and a negative lens group. This makes it possible to correct the spherical aberration that occurs when the base material thickness of the optical recording medium deviates from the reference value in both the forward path and the backward path of the optical head, and obtain a more stable control signal and reproduction signal. become able to.

また、上記光ヘッドでは、前記球面収差補正手段が透明な導電性薄膜を有する一対の基板間に配置された位相変化層を含む光学素子であることが好ましい。これにより、球面収差補正手段が小さくなるので、光ヘッドの小型化に有利である。   Further, in the optical head, it is preferable that the spherical aberration correction means is an optical element including a phase change layer disposed between a pair of substrates having a transparent conductive thin film. As a result, the spherical aberration correcting means is reduced, which is advantageous for downsizing the optical head.

特に、上記光ヘッドでは、前記位相変化層により入射された光を発散光もしくは収束光に変換することが好ましい。これにより、レンズシフトしたときでも球面収差補正性能が劣化しない。   In particular, in the optical head, it is preferable that the light incident by the phase change layer is converted into divergent light or convergent light. Thus, the spherical aberration correction performance does not deteriorate even when the lens is shifted.

また、上記光ヘッドでは、前記光ヘッドは前記光記録媒体の基材厚を検出する基材厚検出手段をさらに含んでいることが好ましい。これにより、光記録媒体のすべての位置で最適基材厚からのずれを検出できるので、より精度の高い球面収差補正が可能となり安定した制御信号や再生信号を得ることができるようになる。   In the above-mentioned optical head, it is preferable that the optical head further includes a base material thickness detecting means for detecting a base material thickness of the optical recording medium. Accordingly, deviations from the optimum base material thickness can be detected at all positions of the optical recording medium, so that more accurate spherical aberration correction can be performed, and stable control signals and reproduction signals can be obtained.

更に、上記光ヘッドでは、前記基材厚検出手段が、光源と、前記光源から出射される光を前記光記録媒体に集光するレンズと、前記光記録媒体で反射された光を検出する光検出器とを有することが好ましい。これにより、光記録媒体の基材厚に起因する収差を別光学系で検出するため、再生もしくは記録時に、同時に光記録媒体の基材厚に起因する収差を検出できる。   Further, in the optical head, the base material thickness detecting means includes a light source, a lens for condensing light emitted from the light source on the optical recording medium, and a light for detecting light reflected by the optical recording medium. And a detector. Thus, since the aberration caused by the thickness of the base material of the optical recording medium is detected by another optical system, the aberration caused by the thickness of the base material of the optical recording medium can be simultaneously detected at the time of reproduction or recording.

また更に、上記光ヘッドでは、前記基材厚検出手段が、光の光軸に近い側の第1の光と、前記第1の光よりも外側の第2の光との2つの焦点に基づいて、前記基材厚に関する情報を検出するものであることが好ましい。これにより、光ヘッドのより小型化を図ることができる。   Still further, in the above-mentioned optical head, the base material thickness detecting means is configured to detect the first light near the optical axis of the light and the second light outside the first light based on two focal points. Preferably, the information on the thickness of the base material is detected. Thereby, the size of the optical head can be further reduced.

また更に、上記光ヘッドでは、前記対物レンズのNAが0.6以上であることが好ましい。これにより、記録や再生に対する収差マージンの少ない高密度化に対して、光記録媒体の基材厚の基準値からのずれに対する許容度を広げることが可能となる。従って記録密度の高密度化に寄与することができる。   Further, in the above optical head, it is preferable that the NA of the objective lens is 0.6 or more. This makes it possible to increase the tolerance for deviation of the substrate thickness of the optical recording medium from the reference value with respect to high density with a small aberration margin for recording and reproduction. Therefore, it is possible to contribute to a higher recording density.

また更に、上記光ヘッドでは、前記光源の波長が450nm以下であることが好ましい。これにより、記録や再生に対する収差マージンの少ない高密度化に対して、光記録媒体の基材厚の最適基材厚からのずれに対する許容度を広げることが可能となる。従って記録密度の高密度化に寄与することができる。   Still further, in the above-mentioned optical head, it is preferable that the wavelength of the light source is 450 nm or less. As a result, it is possible to increase the tolerance for deviation of the substrate thickness of the optical recording medium from the optimum substrate thickness for high density with a small aberration margin for recording and reproduction. Therefore, it is possible to contribute to a higher recording density.

また更に、上記目的を達成するため、本願発明に係る光記録再生装置は、光記録媒体に対して信号の記録及び/又は再生を行う光ヘッドとして、上述の光ヘッドを備えることを特徴とする。これにより、球面収差補正手段が駆動されたときでも光源から出射される光量に対応した信号を検出することができるので、この信号を用いて光源を制御することが可能となり、より安定した再生や記録を行えるようになる。   Still further, in order to achieve the above object, an optical recording / reproducing apparatus according to the present invention includes the above-mentioned optical head as an optical head for recording and / or reproducing a signal on an optical recording medium. . This makes it possible to detect a signal corresponding to the amount of light emitted from the light source even when the spherical aberration correction unit is driven, so that the light source can be controlled using this signal, and more stable reproduction and You will be able to record.

本発明によれば、光量検出手段を球面収差補正手段と光源の間に配置したり、光量検出手段を球面収差補正手段と光記録媒体の間に配置する場合は光量検出手段を構成する光源光量制御開口の位置を球面収差補正手段から対物レンズ用開口までの光学的な光路長に相当する位置に配置するか、若しくは光量検出手段の集束光中の所望の位置に配置することで、球面収差補正手段を駆動したときでも、光量検出手段から出力される信号が光源から出射される光の光量のみに対応する信号となり、この信号を用いて光源を制御することで対物レンズから出力される光の光量を常に所望の値にすることが可能となるので、より安定した再生や記録が行えるようになる。   According to the present invention, when the light quantity detecting means is arranged between the spherical aberration correcting means and the light source, or when the light quantity detecting means is arranged between the spherical aberration correcting means and the optical recording medium, the light source light quantity constituting the light quantity detecting means Positioning the control aperture at a position corresponding to the optical path length from the spherical aberration correction means to the objective lens aperture, or at a desired position in the converged light of the light quantity detection means, Even when the correction unit is driven, the signal output from the light amount detection unit becomes a signal corresponding only to the light amount of the light emitted from the light source, and the light output from the objective lens is controlled by controlling the light source using this signal. Can always be set to a desired value, so that more stable reproduction and recording can be performed.

また、この光ヘッドを用いることで、球面収差補正手段が駆動されも、安定した制御信号や再生信号を得ることができ、より安定した記録を行うことができる光記録再生装置を実現することが可能となる。   Further, by using this optical head, a stable control signal and a reproduced signal can be obtained even when the spherical aberration correcting means is driven, and an optical recording / reproducing apparatus capable of performing more stable recording can be realized. It becomes possible.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
実施形態1では、本発明の光ヘッドの一例について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(Embodiment 1)
In the first embodiment, an example of the optical head of the present invention will be described.

図1は、実施形態1の光ヘッドの構成図である。図1において、符号1は光源、2は回折格子、3はコリメータレンズ、4は偏光ビームスプリッタ、5は凹レンズ、6は凸レンズ、7はミラー、8は1/4波長板、9は対物レンズ、10は光記録媒体、11は集光レンズ、12はシリンドリカルレンズ、13は光検出器(第2の光検出器)、14はレンズ、15は光源光量制御用光検出器(第1の光検出器)、16は対物レンズ用開口16Hを形成した開口形成部材、17は光源光量制御用開口17Hを形成した開口形成部材を、それぞれ示している。
前記凹レンズ5と凸レンズ6と図示しない1軸アクチュエータとで球面収差補正手段が構成され、前記レンズ14と光源光量制御用光検出器15と光源光量制御用開口17Hとで光量検出手段が構成され、また、前記凹レンズ5が負レンズ群を、凸レンズ6が正レンズ群を、ミラー7が光分離手段を、それぞれ構成している。すなわち、この場合、負レンズ群は1個の凹レンズ5で構成され、正レンズ群は1個の凸レンズで構成されている。
FIG. 1 is a configuration diagram of the optical head according to the first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light source, 2 denotes a diffraction grating, 3 denotes a collimator lens, 4 denotes a polarizing beam splitter, 5 denotes a concave lens, 6 denotes a convex lens, 7 denotes a mirror, 8 denotes a 、 wavelength plate, 9 denotes an objective lens, 10 is an optical recording medium, 11 is a condenser lens, 12 is a cylindrical lens, 13 is a photodetector (second photodetector), 14 is a lens, and 15 is a light source light quantity control photodetector (first photodetector). , 16 denotes an opening forming member formed with an objective lens opening 16H, and 17 denotes an opening forming member formed with a light source light amount control opening 17H.
The concave lens 5, the convex lens 6, and a one-axis actuator (not shown) constitute spherical aberration correction means. The lens 14, the light source light quantity control light detector 15, and the light source light quantity control opening 17H constitute light quantity detection means. The concave lens 5 constitutes a negative lens group, the convex lens 6 constitutes a positive lens group, and the mirror 7 constitutes a light separating means. That is, in this case, the negative lens group includes one concave lens 5, and the positive lens group includes one convex lens.

ここで、光源1は、光記録媒体10の記録層に対し、記録再生用のコヒーレント光を出力する光源であり、例えば、GaN系の半導体レーザ素子(波長405nm)で構成されている。回折格子2は、入射するビームを3ビームに分割し、いわゆる3ビーム法によるトラッキング誤差信号の検出を可能とするための光学素子であり、ガラス基板の表面に凹凸のパターンが形成されている。また、コリメータレンズ3は、光源1から出射された発散光を平行光に変換するレンズである。偏光ビームスプリッタ4は、光を分離するための光学素子であり、入射する光の偏光方向により透過率及び反射率が異なる。球面収差補正手段は、従来技術に関連して詳細に述べたように、光記録媒体10の基材厚が基準値とは異なったときに生じる球面収差を補正するためのものであり、凹レンズ5と凸レンズ6と図示しない一軸アクチュエータ(レンズ位置可変手段)で構成され、凹レンズ5と凸レンズ6の間隔を変えることで上記球面収差を補正することができる。   Here, the light source 1 is a light source that outputs coherent light for recording / reproduction to the recording layer of the optical recording medium 10, and is constituted by, for example, a GaN-based semiconductor laser element (wavelength: 405 nm). The diffraction grating 2 is an optical element that divides an incident beam into three beams and enables detection of a tracking error signal by a so-called three-beam method, and has an uneven pattern formed on the surface of a glass substrate. The collimator lens 3 is a lens that converts divergent light emitted from the light source 1 into parallel light. The polarization beam splitter 4 is an optical element for separating light, and has different transmittance and reflectance depending on the polarization direction of incident light. As described in detail in connection with the prior art, the spherical aberration correction means corrects spherical aberration that occurs when the base material thickness of the optical recording medium 10 is different from the reference value. And a convex lens 6 and a uniaxial actuator (lens position changing means) (not shown). The spherical aberration can be corrected by changing the distance between the concave lens 5 and the convex lens 6.

ミラー7は、入射する光を反射して光記録媒体10の方向に向かわせる光学素子であり、ある直線偏光に対しては5%透過し95%反射する一方、前記直線偏光に対して直交する直線偏光に対しては100%反射する特性を有している。1/4波長板8は、直線偏光を円偏光に変換する光学素子であり、複屈折材料で形成されている。対物レンズ9は、光記録媒体10の記録層に光を集光するレンズであり、開口数(NA)が0.85である。集光レンズ11は、光記録媒体10の記録層で反射された光を光検出器13(第2の光検出器)に集光するレンズである。また、シリンドリカルレンズ12は、入射面が円筒面で、出射面がレンズ光軸に対し回転対称面になっており、入射光に対していわゆる非点収差法によるフォーカス誤差信号の検出を可能とするための非点収差を与えるものである。光検出器13は、光記録媒体10の記録層で反射された光を受光して光を電気信号に変換するものである。   The mirror 7 is an optical element that reflects incident light and directs the light toward the optical recording medium 10. The mirror 7 transmits 5% of certain linearly polarized light and reflects 95% of the light, while being orthogonal to the linearly polarized light. It has the property of reflecting 100% of linearly polarized light. The 波長 wavelength plate 8 is an optical element that converts linearly polarized light into circularly polarized light, and is formed of a birefringent material. The objective lens 9 is a lens that focuses light on the recording layer of the optical recording medium 10, and has a numerical aperture (NA) of 0.85. The condensing lens 11 is a lens that condenses the light reflected on the recording layer of the optical recording medium 10 on the photodetector 13 (second photodetector). Further, the cylindrical lens 12 has a cylindrical incident surface and a rotationally symmetric surface with respect to the optical axis of the lens, so that a focus error signal can be detected for incident light by a so-called astigmatism method. To provide astigmatism. The photodetector 13 receives light reflected on the recording layer of the optical recording medium 10 and converts the light into an electric signal.

レンズ14は、ミラー7を透過した光を光源光量制御用光検出器15(第1の光検出器)に集光するものである。また、対物レンズ用開口16Hは、対物レンズに入射する光の大きさを制限するもので、対物レンズのNAを決めるためのものである。この場合、対物レンズ9を保持する部材が、前記開口形成部材16を兼ねている。一方、光源光量制御用開口17Hは、光源の光量を制御するために使われる光の光量を制限するために用いられるもので、この場合、レンズ14を保持する部材が開口形成部材17を兼ねている。
本実施形態では、光源光量制御用開口17Hは、球面収差補正手段からの光学的な光路長が、球面収差補正手段から対物レンズ用開口16Hまでの光路長と実質的に等しくなるように位置設定されており、且つ、その開口の大きさ(開口サイズ)は対物レンズ用開口16Hと実質的に同じ大きさに設定されている。
The lens 14 focuses the light transmitted through the mirror 7 on the light source light amount control photodetector 15 (first photodetector). The objective lens opening 16H limits the size of light incident on the objective lens, and determines the NA of the objective lens. In this case, the member holding the objective lens 9 also functions as the opening forming member 16. On the other hand, the light source light amount control opening 17H is used to limit the light amount of the light used for controlling the light amount of the light source. In this case, the member holding the lens 14 also serves as the opening forming member 17. I have.
In the present embodiment, the position of the light source light quantity control opening 17H is set such that the optical path length from the spherical aberration corrector is substantially equal to the optical path length from the spherical aberration corrector to the objective lens opening 16H. The size of the opening (opening size) is set to substantially the same size as the objective lens opening 16H.

このように構成された光ヘッドの動作について説明する。
光源1から出射された直線偏光の光は、回折格子2によって3ビームに分割され、この3ビームに分割された光は、コリメータレンズ3により平行光に変換される。平行光にされた光は、偏光ビームスプリッタ4を透過し球面収差補正手段に入射される。ここで、基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正するために、入射された平行光は球面収差補正手段を構成する凹レンズ5と凸レンズ6の間隔を変えることで発散光や収束光に変換され、この変換された光はミラー7に入射され、その一部が透過し、ほとんどが反射され、光記録媒体10に向うように進行方向を変えられる。
The operation of the optical head thus configured will be described.
The linearly polarized light emitted from the light source 1 is split into three beams by the diffraction grating 2, and the light split into the three beams is converted into parallel light by the collimator lens 3. The parallel light passes through the polarization beam splitter 4 and is incident on the spherical aberration correcting means. Here, in order to correct the spherical aberration generated when the thickness of the base material deviates from the reference value, the incident parallel light is divergent light by changing the interval between the concave lens 5 and the convex lens 6 constituting the spherical aberration correcting means. The converted light is incident on the mirror 7, a part of which is transmitted, most of the light is reflected, and the traveling direction is changed so as to be directed to the optical recording medium 10.

この反射された光は、1/4波長板8に入射され直線偏光が円偏光に変換され、この円偏光の光は、対物レンズ用開口16Hにより開口制限された上で対物レンズ9に入射され、入射される光の発散度合いもしくは収束度合いに応じて球面収差を発生し、光記録媒体10上に集光される。ここで、光記録媒体10の基材厚が基準値からずれた時に生じる波面収差を補正する波面収差を有する光が対物レンズ9で集光されるので、光記録媒体10上では収差のない、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。
次に、光記録媒体10から反射された円偏光の光は、1/4波長板8に入力され、光源1から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。1/4波長板8により変換された直線偏光の光は、ミラー7によりすべて反射され、球面収差補正手段を透過し、偏光ビームスプリッタ4により反射されて光源1には戻らずに集光レンズ11により収束され、シリンドリカルレンズ12により非点収差が与えられて光検出器13に集光される。光検出器13は、光記録媒体10上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。
The reflected light is incident on the quarter-wave plate 8 and linearly polarized light is converted into circularly polarized light. The circularly polarized light is incident on the objective lens 9 after its aperture is restricted by the objective lens opening 16H. Then, spherical aberration is generated according to the degree of divergence or convergence of the incident light, and the light is converged on the optical recording medium 10. Here, the light having the wavefront aberration that corrects the wavefront aberration that occurs when the base material thickness of the optical recording medium 10 deviates from the reference value is condensed by the objective lens 9, so that there is no aberration on the optical recording medium 10. That is, a light spot narrowed to the diffraction limit is formed.
Next, the circularly polarized light reflected from the optical recording medium 10 is input to the 1 / wavelength plate 8 and converted into linearly polarized light in a direction orthogonal to the linearly polarized light emitted from the light source 1. The linearly polarized light converted by the 波長 wavelength plate 8 is entirely reflected by the mirror 7, passes through the spherical aberration correcting means, is reflected by the polarization beam splitter 4, and does not return to the light source 1, but does not return to the light source 1 Are converged, and astigmatism is given by the cylindrical lens 12, and condensed on the photodetector 13. The photodetector 13 outputs a focus error signal indicating a focused state of light on the optical recording medium 10, and outputs a tracking error signal indicating a light irradiation position.

ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえば非点収差法と3ビーム法により検出される。図示しないフォーカス制御手段は、フォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体10上に集光されるように対物レンズ9の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段は、トラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体10上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ9の位置を制御する。さらに光検出器13からは、光記録媒体10に記録された情報も得ている。また、ミラー7を透過した光は、レンズ14により光源光量制御用光検出器15に集光され、光源光量制御用光検出器15は、光源1から出射された光の光量に応じた電気信号を出力する。   Here, the focus error signal and the tracking error signal are detected by a known technique, for example, by an astigmatism method and a three-beam method. Focus control means (not shown) controls the position of the objective lens 9 in the optical axis direction based on the focus error signal so that light is always focused on the optical recording medium 10 in a focused state. A tracking control unit (not shown) controls the position of the objective lens 9 based on the tracking error signal so that the light is focused on a desired track on the optical recording medium 10. Further, information recorded on the optical recording medium 10 is also obtained from the photodetector 13. The light transmitted through the mirror 7 is condensed by a lens 14 on a light source light quantity control photodetector 15, and the light source light quantity control photodetector 15 generates an electric signal corresponding to the light quantity of the light emitted from the light source 1. Is output.

ここで、光量検出手段について詳しく述べる。
前述のように、光源1から出射される光量は、光源1を駆動する電流が一定であっても温度等により出射される光量が変化してしまうので、光源1から出射される光量を検出し、この検出信号に基づいて光源1を制御する必要がある。しかしながら、この検出した信号が、光源1から出射される光量以外の原因により変動すると、光源1から出射される光の光量が変化していないにも拘らず、前述のように、光源1から出射された光の光量が変動したこととなり、大きな問題が生じる。このようなことが発散光や収束光を形成して球面収差を補正する球面収差補正手段を用いた光ヘッドでは起こりうることは、「発明が解決しようとする課題」の欄で述べた通りである。
Here, the light amount detecting means will be described in detail.
As described above, since the amount of light emitted from the light source 1 varies depending on the temperature and the like even when the current for driving the light source 1 is constant, the amount of light emitted from the light source 1 is detected. It is necessary to control the light source 1 based on this detection signal. However, if the detected signal fluctuates due to a factor other than the amount of light emitted from the light source 1, as described above, even though the amount of light emitted from the light source 1 has not changed, As a result, the amount of the applied light fluctuates, and a serious problem occurs. As described in the section of “Problems to be Solved by the Invention”, such a phenomenon can occur in an optical head using a spherical aberration correction unit that corrects spherical aberration by forming divergent light or convergent light. is there.

この原因は、球面収差補正手段から対物レンズ用開口16までの距離と球面収差補正手段から光源光量制御用開口17までの距離が異なること、及び対物レンズ用開口16Hと光源光量制御用開口17Hとの開口の大きさが異なることにある。   This is because the distance from the spherical aberration corrector to the aperture 16 for the objective lens is different from the distance from the spherical aberration corrector to the aperture 17 for the light source light quantity control. Are different in the size of the openings.

そこで、本実施形態では、光源光量制御用開口17Hを、球面収差補正手段から対物レンズ用開口16Hまでの距離と略同じ距離となる位置に配置し、さらに、光源光量制御用開口17Hの開口サイズが対物レンズ用開口16Hの開口の大きさと略同じになるように設定している。これにより、球面収差補正手段が駆動されても、光量検出手段で検出される信号は光源1から出射される光量の変動のみに対応するので、光源1をより適切に制御することができる信号を検出することが可能になる。   Therefore, in the present embodiment, the light source light amount control opening 17H is arranged at a position that is substantially the same distance as the distance from the spherical aberration correcting means to the objective lens opening 16H. Is set substantially equal to the size of the objective lens opening 16H. With this, even if the spherical aberration correction unit is driven, the signal detected by the light amount detection unit corresponds only to the change in the light amount emitted from the light source 1, so that the signal that can more appropriately control the light source 1 is output. It becomes possible to detect.

また、本実施形態では、球面収差補正手段の構成により、光源1から出射される光量が一定であっても、球面収差補正手段を構成するレンズの間隔が変わることに起因して、対物レンズから出射される光の光量が変動する場合に対しても、光量検出手段から出射される信号も全く同じ変化になるので、光量検出手段から出射される信号が一定になるように制御すれば、対物レンズ9から出射される光の光量は一定になるので、非常に有利である。   Further, in the present embodiment, due to the configuration of the spherical aberration corrector, even if the light amount emitted from the light source 1 is constant, the distance between the lenses constituting the spherical aberration corrector changes, so Even when the light amount of the emitted light changes, the signal emitted from the light amount detection means changes exactly the same. Therefore, if the signal emitted from the light amount detection means is controlled to be constant, the objective This is very advantageous because the amount of light emitted from the lens 9 is constant.

以上述べたように、光分離手段を球面収差補正手段とレンズ14の間に配置し、光分離手段で分離された光を開口制限する光源光量制御用開口17Hを、その球面収差補正手段からの距離が、球面収差補正手段から対物レンズ用開口16Hまでの距離と略同じとなるように位置設定し、さらに、開口サイズを対物レンズ用開口16Hの開口サイズと実質的に同じに設定することにより、対物レンズから出射される光の光量を温度等の環境変化にもよらず、また、球面収差補正手段を駆動しているときでも所望の値にすることが可能となる。従って、再生時に誤って光記録媒体に記録された情報を消去することがなく、また、逆に対物レンズから出射される信号が少なくなりすぎて再生信号や制御信号が小さくなり、再生できなくなったり制御が不安定になることがない。また、記録時に必要な光量が少なくなって記録できなくなるという課題も生じない。   As described above, the light separating means is disposed between the spherical aberration correcting means and the lens 14, and the light source light amount controlling opening 17H for limiting the aperture of the light separated by the light separating means is provided with the light from the spherical aberration correcting means. The position is set so that the distance is substantially the same as the distance from the spherical aberration correcting means to the objective lens opening 16H, and further, the opening size is set substantially equal to the opening size of the objective lens opening 16H. In addition, the amount of light emitted from the objective lens can be set to a desired value without depending on environmental changes such as temperature, and even when the spherical aberration correction unit is being driven. Therefore, the information recorded on the optical recording medium by mistake during reproduction is not erased, and conversely, the signal emitted from the objective lens becomes too small, so that the reproduction signal and the control signal become small and the reproduction becomes impossible. The control does not become unstable. Further, there is no problem that the amount of light required at the time of recording becomes small and recording cannot be performed.

なお、本実施形態では、光量検出手段は、レンズ14と光源光量制御用光検出器15と光源光量制御用開口17Hとで構成されているが、前記レンズ14は必ずしも無くても特に問題はない。   In the present embodiment, the light amount detecting means includes the lens 14, the light source light amount controlling photodetector 15, and the light source light amount controlling opening 17H. However, there is no particular problem even if the lens 14 is not necessarily provided. .

(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2について、図面を参照しながら説明する。この実施形態2が上述の実施形態1と異なるのは、光源光量制御用開口17Hの位置及び開口の大きさが異なることに関する点のみであり、それ以外は、実施形態1と同様である。従って、本実施形態において、特に説明のないものについては実施形態1における場合と同じとし、実施形態1と同一符号を付した構成部材については、特に説明のない限り、実施形態1と同様の機能を持つものとする。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The second embodiment is different from the above-described first embodiment only in that the position and the size of the light source light amount control opening 17H are different, and the other configurations are the same as the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, components that are not particularly described are assumed to be the same as those in the first embodiment, and the components denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment have the same functions as those in the first embodiment unless otherwise described. Shall have.

図2は、本発明の実施形態2における光ヘッドの構成図である。ここで、レンズ14は球面収差補正手段からの距離が、球面収差補正手段から対物レンズ用開口16Hまでの距離よりも短い位置に配置されている。また、光源光量制御用開口17Hはレンズ14と光源光量制御用光検出器15の間に配置されている。光ヘッドの動作については実施形態1で述べたのと同じであるのでここでは省略する。   FIG. 2 is a configuration diagram of an optical head according to Embodiment 2 of the present invention. Here, the lens 14 is disposed at a position where the distance from the spherical aberration corrector is shorter than the distance from the spherical aberration corrector to the objective lens opening 16H. The light source light quantity control opening 17H is disposed between the lens 14 and the light source light quantity control light detector 15. The operation of the optical head is the same as that described in the first embodiment, and will not be described here.

ここで、図3を参照しながら、収束光中に開口を用いた場合に、光量が一定になることを説明する。図3は、球面収差補正手段に入射された光が、どのような光路を通って光源光量制御用光検出器15に入射されるのかを示した図である。この図において、実線が、光記録媒体の基材厚が(基準値よりも)厚い場合に生じる球面収差を球面収差補正手段で補正したときの光路を示している。また、2点鎖線が、光記録媒体の基材厚が(基準値よりも)薄い場合に生じる球面収差を球面収差補正手段で補正したときの光路を示している。図3から判るように、レンズ14と球面収差補正手段の間に光源光量制御用開口17Hを配置すると、光源光量制御用光検出器15に入射される光の光量が、凹レンズ5と凸レンズ6の距離に応じて変化してしまう。しかし、レンズ14と光源光量制御用光検出器15の間の収束光中の実線と2点鎖線が交差する位置(B)に光源光量制御用開口17Hを配置すると、どのような球面収差を補正しても、同じ光量の光が光源光量制御用光検出器15に入射することになる。すなわち、光源光量制御用開口17Hを収束光中に配置することで、球面収差補正手段から対物レンズ用開口16Hまでと等価な距離に、光源光量制御用開口17Hを配置したことになる。   Here, it will be described with reference to FIG. 3 that the amount of light becomes constant when an aperture is used in the converged light. FIG. 3 is a diagram showing what kind of light path the light incident on the spherical aberration correcting means is incident on the light source amount control photodetector 15. In this figure, the solid line shows the optical path when the spherical aberration that occurs when the substrate thickness of the optical recording medium is thicker (than the reference value) is corrected by the spherical aberration corrector. Further, the two-dot chain line indicates the optical path when the spherical aberration generated when the substrate thickness of the optical recording medium is thin (less than the reference value) is corrected by the spherical aberration correcting means. As can be seen from FIG. 3, when the light source light amount control opening 17H is disposed between the lens 14 and the spherical aberration correcting means, the light amount of light incident on the light source light amount control photodetector 15 becomes smaller than that of the concave lens 5 and the convex lens 6. It changes according to the distance. However, if the light source light control aperture 17H is arranged at the position (B) where the solid line and the two-dot chain line in the convergent light between the lens 14 and the light source light control photodetector 15 intersect, any spherical aberration will be corrected. However, the same amount of light is incident on the light source light amount control photodetector 15. That is, by arranging the light source light amount control opening 17H in the convergent light, the light source light amount control opening 17H is disposed at a distance equivalent to the distance from the spherical aberration correcting means to the objective lens opening 16H.

これにより、実施形態1で述べたのと同様に、球面収差補正手段が駆動されても、光量検出手段で検出される信号は光源1から出射される光量の変動のみに対応するので、光源1をより適切に制御することができる信号を検出することが可能になる。また、本実施形態では、球面収差補正手段の構成により、対物レンズから出射される光の光量が、光源1から出射される光量が一定であっても球面収差補正手段を構成するレンズの間隔が変わることに起因して変動する場合に対しても、光量検出手段から出射される信号も全く同じ変化になる。従って、光量検出手段から出射される信号が一定になるように制御すれば、対物レンズから出射される光の光量は一定になるので、非常に有利である。また、さらに本実施形態では、収束光中に光源光量制御用開口17Hを配置するので、球面収差補正手段から光源光量制御用開口17Hまでの距離を短くすることが可能となるので、光ヘッドの小型化にとって有利である。   Thus, as described in the first embodiment, even if the spherical aberration correction unit is driven, the signal detected by the light amount detection unit corresponds only to the fluctuation of the light amount emitted from the light source 1. Can be detected more appropriately. Further, in the present embodiment, the configuration of the spherical aberration corrector allows the light amount of the light emitted from the objective lens to be constant even if the light amount emitted from the light source 1 is constant. The signal emitted from the light amount detection means also undergoes exactly the same change even when it fluctuates due to the change. Therefore, it is very advantageous to control the signal emitted from the light amount detecting means so that the amount of light emitted from the objective lens becomes constant. Further, in this embodiment, since the light source light amount control opening 17H is arranged in the convergent light, the distance from the spherical aberration correction means to the light source light amount control opening 17H can be shortened. This is advantageous for miniaturization.

以上述べたように、光源光量制御用開口17Hを光量検出手段の収束光中に配置することにより、対物レンズから出射される光の光量を温度等の環境変化にもよらず、また、球面収差補正手段を駆動しているときでも所望の値にすることが可能となる。従って、再生時に誤って記録した信号を消去することがなく、また、逆に対物レンズから出射される信号が少なくなり過ぎて再生信号や制御信号が小さくなり、再生できなくなったり制御が不安定になることがない。また、記録時に必要な光量が少なくなって記録できなくなるという課題も生じない。さらに、球面収差補正手段から光源光量制御用開口17Hまでの距離を短くできるので、光ヘッドの小型化に有利である。   As described above, by arranging the light source light quantity control opening 17H in the convergent light of the light quantity detection means, the light quantity of the light emitted from the objective lens can be changed regardless of the environmental change such as temperature and the spherical aberration. A desired value can be obtained even when the correction means is being driven. Therefore, a signal recorded by mistake during reproduction is not erased, and conversely, a signal emitted from the objective lens becomes too small, so that a reproduction signal and a control signal become small, and reproduction becomes impossible or control becomes unstable. Never be. Further, there is no problem that the amount of light required at the time of recording becomes small and recording cannot be performed. Further, the distance from the spherical aberration correcting means to the light source light amount control opening 17H can be shortened, which is advantageous for miniaturization of the optical head.

なお、実施形態1及び2では光源光量制御用開口17Hを形成した開口形成部材17は、レンズ14を保持する部材で兼用されているが、別部材を設けても何ら問題はない。   In the first and second embodiments, the opening forming member 17 in which the light source light amount controlling opening 17H is formed is also used as a member for holding the lens 14, but there is no problem even if another member is provided.

(実施形態3)
次に、本発明の実施形態3について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態が上記した実施形態1及び2と異なるのは、レンズ14と光源光量制御用光検出器15で構成される光量検出手段に入射する光を分離する光分離手段が、光源と球面収差補正手段との間に配置されており、偏光ビームスプリッタ及びミラーの特性が異なることに関する点のみであり、それ以外は、実施形態1と同様である。従って、本実施形態において、特に説明のないものについては実施形態1と同じとし、実施形態1と同一符号を付した構成部材については、特に説明のない限り、実施形態1と同様の機能を持つものとする。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present embodiment is different from the above-described first and second embodiments in that a light separating unit that separates light incident on a light amount detecting unit composed of a lens 14 and a light source light amount controlling photodetector 15 includes a light source and a spherical aberration. The third embodiment is the same as the first embodiment except that the second embodiment is arranged between the correction unit and the correction unit, and is different only in that the characteristics of the polarization beam splitter and the mirror are different. Therefore, in the present embodiment, components that are not particularly described are the same as those in the first embodiment, and components having the same reference numerals as those in the first embodiment have the same functions as those in the first embodiment unless otherwise described. Shall be.

図4は、本発明の実施形態3における光ヘッドの構成図である。ここで、符号41は偏光ビームスプリッタ、42はミラーである。前記偏光ビームスプリッタ41は、ある偏光方向の直線偏光に対しては95%透過し5%反射する一方、前記偏光方向に直交する方向の偏光に対しては100%反射する特性を有している。また、ミラー42は、偏光の方向によらず100%反射する特性を有している。更に、レンズ14と光源光量制御用光検出器15で構成される光量検出手段が、偏光ビームスプリッタ41の往路の光の反射光を用いるように構成されている。この場合、光分離手段は偏光ビームスプリッタ41で構成されている。   FIG. 4 is a configuration diagram of an optical head according to Embodiment 3 of the present invention. Here, reference numeral 41 denotes a polarization beam splitter, and reference numeral 42 denotes a mirror. The polarizing beam splitter 41 has a characteristic of transmitting 95% of linearly polarized light in a certain polarization direction and reflecting 5%, while reflecting 100% of polarized light in a direction perpendicular to the polarization direction. . Further, the mirror 42 has a characteristic of reflecting 100% regardless of the polarization direction. Further, the light amount detecting means composed of the lens 14 and the light source light amount controlling light detector 15 is configured to use the reflected light of the outward light of the polarization beam splitter 41. In this case, the light separating means is constituted by the polarization beam splitter 41.

このように構成された光ヘッドの動作について説明する。
光源1から出射された直線偏光の光は、回折格子2によって3ビームに分割され、この3ビームに分割された光は、コリメータレンズ3により平行光に変換される。平行光にされた光は、偏光ビームスプリッタ41により一部は反射するが、ほとんどが透過する。この透過した光は球面収差補正手段に入射される。ここで、基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正するために、入射された平行光は、球面収差補正手段を構成する凹レンズ5と凸レンズ6の間隔を変えることで発散光や収束光に変換され、この変換された光は、ミラー42に入射され、このミラー42ですべて反射され、その進行方向が光記録媒体10の方向に変えられる。
The operation of the optical head thus configured will be described.
The linearly polarized light emitted from the light source 1 is split into three beams by the diffraction grating 2, and the light split into the three beams is converted into parallel light by the collimator lens 3. The parallelized light is partially reflected by the polarizing beam splitter 41, but is mostly transmitted. The transmitted light is incident on the spherical aberration correcting means. Here, in order to correct the spherical aberration that occurs when the thickness of the base material deviates from the reference value, the incident parallel light diverges by changing the distance between the concave lens 5 and the convex lens 6 that constitute the spherical aberration correction unit. The converted light is converted into light or convergent light, and the converted light is incident on the mirror 42, is all reflected by the mirror 42, and changes its traveling direction to the direction of the optical recording medium 10.

この反射された光は、1/4波長板8に入射されて直線偏光が円偏光に変換され、この円偏光の光は、対物レンズ用開口16Hにより開口制限された上で、対物レンズ9に入射され、入射される光の発散度合い若しくは収束度合いに応じて球面収差を発生し、光記録媒体10上に集光される。ここで、光記録媒体10の基材厚さが基準値からずれた時に生じる波面収差を補正する波面収差を有する光が対物レンズ9で集光されるので、光記録媒体10上では収差のない、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。   The reflected light is incident on the quarter-wave plate 8 and linearly polarized light is converted into circularly polarized light. The circularly polarized light is subjected to the aperture limitation by the objective lens opening 16H, and then transmitted to the objective lens 9. The light is incident, generates spherical aberration according to the degree of divergence or convergence of the incident light, and is condensed on the optical recording medium 10. Here, since the light having the wavefront aberration for correcting the wavefront aberration generated when the substrate thickness of the optical recording medium 10 deviates from the reference value is condensed by the objective lens 9, there is no aberration on the optical recording medium 10. That is, a light spot narrowed down to the diffraction limit is formed.

次に、光記録媒体10から反射された円偏光の光は、1/4波長板8に入力され、光源1から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。1/4波長板8により変換された直線偏光の光は、ミラー42によりすべて反射され、球面収差補正手段を透過し、偏光ビームスプリッタ41により反射されて、光源1には戻らずに集光レンズ11により収束され、シリンドリカルレンズ12により非点収差が与えられて光検出器13に集光される。光検出器13は、光記録媒体10上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。   Next, the circularly polarized light reflected from the optical recording medium 10 is input to the 1 / wavelength plate 8 and converted into linearly polarized light in a direction orthogonal to the linearly polarized light emitted from the light source 1. The linearly polarized light converted by the 波長 wavelength plate 8 is all reflected by the mirror 42, passes through the spherical aberration correcting means, is reflected by the polarization beam splitter 41, and does not return to the light source 1, but does not return to the light source 1. The light is converged by 11, is given astigmatism by a cylindrical lens 12, and is condensed on a photodetector 13. The photodetector 13 outputs a focus error signal indicating a focused state of light on the optical recording medium 10, and outputs a tracking error signal indicating a light irradiation position.

ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、例えば非点収差法と3ビーム法により検出される。図示しないフォーカス制御手段は、フォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体10上に集光されるように対物レンズ9の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段は、トラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体10上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ9の位置を制御する。さらに、光検出器13からは光記録媒体10に記録された情報も得ている。また、偏光ビームスプリッタ41で往路の光のうち反射された光は、レンズ14により光源光量制御用光検出器15に集光され、光源光量制御用光検出器15は光源1から出射された光の光量に応じた電気信号を出力する。   Here, the focus error signal and the tracking error signal are detected by a known technique, for example, by an astigmatism method and a three-beam method. Focus control means (not shown) controls the position of the objective lens 9 in the optical axis direction based on the focus error signal so that light is always focused on the optical recording medium 10 in a focused state. A tracking control unit (not shown) controls the position of the objective lens 9 based on the tracking error signal so that the light is focused on a desired track on the optical recording medium 10. Further, information recorded on the optical recording medium 10 is also obtained from the photodetector 13. The light reflected by the polarization beam splitter 41 out of the light on the outward path is condensed by the lens 14 on the light source light quantity control photodetector 15, and the light source light quantity control photodetector 15 emits the light emitted from the light source 1. And outputs an electric signal corresponding to the amount of light.

本実施形態のように、光量検出手段(レンズ14と光源光量制御用光検出器15で構成)に入射する光分離手段が、球面収差補正手段(凹レンズ5と凸レンズ6で構成)と光源の間に配置されていれば、光量検出手段に用いられる光が球面収差補正手段を駆動しても変動することがない。従って、光源1から出射される光の光量に対応する信号を確実に検出することができ、この信号を用いて光源1を制御すれば、対物レンズから出射される光の光量を一定にすることが可能である。   As in the present embodiment, the light separating means incident on the light quantity detecting means (comprising the lens 14 and the light source light quantity controlling light detector 15) is provided between the spherical aberration correcting means (comprising the concave lens 5 and the convex lens 6) and the light source. , The light used for the light amount detecting means does not fluctuate even when the spherical aberration correcting means is driven. Therefore, a signal corresponding to the amount of light emitted from the light source 1 can be reliably detected. If the signal is used to control the light source 1, the amount of light emitted from the objective lens can be kept constant. Is possible.

以上述べたように、光量検出手段を球面収差補正手段と光源の間に配置することにより、対物レンズから出射される光の光量を、温度等の環境変化にもよらず、また、球面収差補正手段を駆動しているときでも所望の値にすることが可能となる。従って、再生時に誤って記録した信号を消去することがなく、また、逆に対物レンズから出射される信号が少なくなりすぎて再生信号や制御信号が小さくなり、再生できなくなったり制御が不安定になることがない。また、記録時に必要な光量が少なくなって記録できなくなるという課題も生じない。   As described above, by arranging the light quantity detecting means between the spherical aberration correcting means and the light source, the light quantity of the light emitted from the objective lens can be corrected without depending on environmental changes such as temperature. The desired value can be obtained even when the means is being driven. Therefore, a signal recorded erroneously at the time of reproduction is not erased, and conversely, a signal emitted from the objective lens becomes too small, so that a reproduction signal and a control signal become small, and reproduction becomes impossible or control becomes unstable. Never be. Further, there is no problem that the amount of light required at the time of recording becomes small and recording cannot be performed.

なお、本実施形態では、光量検出手段が、レンズ14と光源光量制御用光検出器15とで構成されているが、レンズ14は無くても特に問題はない。   In the present embodiment, the light amount detecting means is composed of the lens 14 and the light source light amount controlling light detector 15, but there is no particular problem even if the lens 14 is not provided.

また、実施形態1及び2では、球面収差補正手段として凹レンズと凸レンズを用いた方式を用いているが、この代わりに、正レンズ群と負レンズ群を用いた方式であっても良い。図5に、負のパワーを持つ負レンズ群51と正のパワーを持つ正レンズ群52で構成された球面収差補正手段(1軸アクチュエータは図示しない)の構成図を示す。各レンズ群がアッベ数の異なる硝材で構成されているので、光ヘッドを構成するレンズ、特に対物レンズで発生する色収差を補正することが可能な球面収差補正手段が構成できる。さらに、レンズを用いた方式では、往路及び復路ともに球面収差を補正することが可能であるので、安定した再生信号及び制御信号を得ることができる。   Further, in the first and second embodiments, a method using a concave lens and a convex lens is used as the spherical aberration correction means. Instead, a method using a positive lens group and a negative lens group may be used. FIG. 5 shows a configuration diagram of a spherical aberration correction unit (one-axis actuator is not shown) composed of a negative lens group 51 having a negative power and a positive lens group 52 having a positive power. Since each lens group is made of a glass material having a different Abbe number, it is possible to constitute a spherical aberration correcting means capable of correcting the chromatic aberration generated in the lens constituting the optical head, especially the objective lens. Further, in the method using a lens, it is possible to correct the spherical aberration in both the forward path and the backward path, so that a stable reproduction signal and control signal can be obtained.

また、球面収差補正手段としては、レンズを用いない方式であっても良い。例えば、特開2002−109776号公報(特願2001−221927号)に開示されている位相変化層を用いた方式であっても良い。
以下に、この位相変化層を用いた方式に使われる光学素子について簡単に述べる。図6は位相変化層として液晶を用いた光学素子60の断面図であり、図7は光学素子60に用いられているパターン図である。図6において、符号61は第1の基板、62は第1の基板61に略平行に配置された第2の基板、63は第1の基板61と液晶67との間に配置された電圧印加電極、64は電圧印加電極63と略平行で対向するように配置された対向電極、65は電圧印加電極63を覆うように形成された透光性樹脂膜、66は対向電極64を覆うように形成された透光性樹脂膜、67は透光性樹脂膜65及び66の間(電圧印加電極63と対向電極64との間)に配置された液晶、68は液晶67を囲むように透光性樹脂膜65及び66の間に配置された封止樹脂を、それぞれ示している。
Further, as the spherical aberration correcting means, a method using no lens may be used. For example, a method using a phase change layer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-109776 (Japanese Patent Application No. 2001-221927) may be used.
Hereinafter, an optical element used in the method using the phase change layer will be briefly described. FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical element 60 using liquid crystal as the phase change layer, and FIG. 7 is a pattern diagram used for the optical element 60. In FIG. 6, reference numeral 61 denotes a first substrate, 62 denotes a second substrate disposed substantially parallel to the first substrate 61, and 63 denotes a voltage application disposed between the first substrate 61 and the liquid crystal 67. The electrode, 64 is a counter electrode disposed so as to be substantially parallel to and opposed to the voltage application electrode 63, 65 is a translucent resin film formed so as to cover the voltage application electrode 63, and 66 is so as to cover the counter electrode 64. The formed translucent resin film, 67 is a liquid crystal disposed between the translucent resin films 65 and 66 (between the voltage applying electrode 63 and the counter electrode 64), and 68 is a translucent film surrounding the liquid crystal 67. The sealing resin disposed between the conductive resin films 65 and 66 is shown, respectively.

ここで、第1の基板61及び第2の基板62は、例えばガラスからなり、透光性である。また、電圧印加電極63は、液晶67に所望の電圧を印加するための電極である。この電圧印加電極63は、第1の基板61の内側(液晶67側)の主面上に形成されている。また、対向電極64は、電圧印加電極63とともに、液晶67に所望の電圧を印加するための電極である。対向電極64は、第2の基板62の内側(液晶67側)の主面上に形成されている。対向電極64は、透光性であり、たとえばITOからなる。なお、対向電極64は、第2の基板62の内側の主面のうち、少なくともセグメント電極に対向する部分に略均一に形成される。   Here, the first substrate 61 and the second substrate 62 are made of, for example, glass and are translucent. The voltage application electrode 63 is an electrode for applying a desired voltage to the liquid crystal 67. This voltage application electrode 63 is formed on the main surface inside the first substrate 61 (the liquid crystal 67 side). The counter electrode 64 is an electrode for applying a desired voltage to the liquid crystal 67 together with the voltage application electrode 63. The counter electrode 64 is formed on the main surface inside the second substrate 62 (on the liquid crystal 67 side). The counter electrode 64 is translucent, and is made of, for example, ITO. The counter electrode 64 is formed substantially uniformly on at least a portion of the inner main surface of the second substrate 62 which faces the segment electrode.

また、透光性樹脂膜65及び66は、液晶67を所定の方向に配向させるための配向膜であり、例えばポリビニルアルコール膜からなる。透光性樹脂膜65または66をラビング処理することによって、液晶67を所定の方向に配向させることができる。また、液晶67は、入射した光の位相を変化させる位相変化層として機能する。液晶67は、例えばネマチック液晶からなる。電圧印加電極63と対向電極64との間の電圧差を変化させることによって液晶67の屈折率を変化させることができ、これによって入射した光の位相を変化させることができる。また、封止樹脂68は、液晶67を封止するためのものであり、例えばエポキシ樹脂からなる。また、電圧印加電極63は、図7に示したように、同心円状のセグメント電極で構成されている。このセグメント電極は透光性であり、たとえばITOからなる。   The translucent resin films 65 and 66 are alignment films for orienting the liquid crystal 67 in a predetermined direction, and are made of, for example, a polyvinyl alcohol film. The rubbing treatment of the translucent resin film 65 or 66 allows the liquid crystal 67 to be oriented in a predetermined direction. In addition, the liquid crystal 67 functions as a phase change layer that changes the phase of the incident light. The liquid crystal 67 is made of, for example, a nematic liquid crystal. By changing the voltage difference between the voltage application electrode 63 and the counter electrode 64, the refractive index of the liquid crystal 67 can be changed, thereby changing the phase of the incident light. The sealing resin 68 is for sealing the liquid crystal 67, and is made of, for example, an epoxy resin. In addition, as shown in FIG. 7, the voltage application electrode 63 is configured by concentric segment electrodes. This segment electrode is translucent and is made of, for example, ITO.

以上のように構成された光学素子60の動作について説明する。
外部から制御電圧が光学素子60の電圧印加電極63のセグメント電極のそれぞれに印加され、本発明の光学素子60に入射される光にパワー成分の位相を与えるようにする。このように入射された平面波を球面波に変換することが可能となり、この球面波が対物レンズに入射することで球面収差が発生する。この球面収差により、光記録媒体10の厚さが設計基材厚(基準値)からずれたときに生じる球面収差を補正することとなる。ここで、位相変化層として、電圧に応じて屈折率が変化する液晶を用いたが、電圧に応じて厚さ(体積)が変化するPLZT(酸化鉛、ランタン、酸化ジルコニウム、酸化チタンを含むペロブスカイト構造の透明結晶体)を用いてもよい。
The operation of the optical element 60 configured as described above will be described.
A control voltage is externally applied to each of the segment electrodes of the voltage application electrode 63 of the optical element 60 so as to impart a phase of a power component to light incident on the optical element 60 of the present invention. Thus, the incident plane wave can be converted into a spherical wave, and the spherical wave is incident on the objective lens, thereby causing spherical aberration. This spherical aberration corrects the spherical aberration that occurs when the thickness of the optical recording medium 10 deviates from the design base material thickness (reference value). Here, as the phase change layer, liquid crystal whose refractive index changes according to the voltage is used, but PLZT (perovskite containing lead oxide, lanthanum, zirconium oxide, titanium oxide) whose thickness (volume) changes according to the voltage is used. (A transparent crystal having a structure) may be used.

上記PLZTは、固体であるので、液晶のように基板や封止樹脂は必要ではないため、光学素子を薄くすることが可能である。実施形態1及び2で述べた方法では、レンズで構成されているため、往路は当然として復路においても光記録媒体の基材厚に起因する収差を補正することが可能であり、安定した制御信号を得ることができる。また、ここで述べた方式では、位相変化層を用いた光学素子で光記録媒体の基材厚に起因する収差を補正しているので、光ヘッドの小型化に向いている。また、レンズ方式及び上記位相変化層を用いた方式のどちらも、収束光及び発散光を用いて球面収差を補正するので、対物レンズがレンズシフトしても球面収差補正性能が劣化することはない。   Since the PLZT is a solid, it does not require a substrate or a sealing resin as in the case of liquid crystal, so that the optical element can be made thin. In the method described in the first and second embodiments, since the optical system is constituted by a lens, it is possible to correct the aberration caused by the substrate thickness of the optical recording medium even in the forward path as well as in the backward path, and to provide a stable control signal. Can be obtained. Also, in the method described here, the optical element using the phase change layer corrects the aberration caused by the thickness of the base material of the optical recording medium, so that it is suitable for downsizing the optical head. In both the lens system and the system using the phase change layer, spherical aberration is corrected using convergent light and divergent light, so that spherical aberration correction performance does not deteriorate even if the objective lens shifts. .

尚、上述の実施形態では、球面収差補正手段は、凹レンズと凸レンズと両レンズの間隔を変化させるレンズ位置可変手段(図示せず)で構成されていたが、このような凹レンズ及び凸レンズが無くても、コリメータレンズの位置を可変させるようにするだけで、球面収差補正手段を構成することができる。   In the above-described embodiment, the spherical aberration correcting means is constituted by the concave lens, the convex lens, and the lens position changing means (not shown) for changing the distance between both lenses. However, such a concave lens and a convex lens are not provided. Also, the spherical aberration correction means can be configured only by changing the position of the collimator lens.

また、上記実施形態では、対物レンズとして単レンズを用いているが、高いNAを有する組レンズであっても何ら問題はない。   Further, in the above embodiment, a single lens is used as the objective lens, but there is no problem even with a group lens having a high NA.

また、上記実施形態では、無限系の光ヘッドを示したが、コリメータレンズを用いない有限系の光ヘッドであっても良い。   In the above embodiment, an infinite optical head is described, but a finite optical head that does not use a collimator lens may be used.

また、上記実施形態では、偏光光学系の光ヘッドを示したが、無偏光光学系の光ヘッドであっても良い。   Further, in the above embodiment, the optical head of the polarization optical system is described, but the optical head of the non-polarization optical system may be used.

また、上記実施形態においては、光記録媒体10の基材厚の基準値からのずれを検出する方法については述べていないが、光記録媒体10の記録もしくは再生前にあらかじめ学習方法で検出することができる。また、他の方式が特開2000−171346号公報で述べられている。この方式は、光記録媒体からの反射光の光軸に近い側の第1の光ビームと、第1の光ビームよりも外側の第2の光ビームとの2つの焦点位置に基づいて、球面収差を検出する方式である。また、特開平10−334575号公報には、別の方式が述べられている。この方式は、具体的には、光源と、光源から出射された光を光記録媒体(測定対象物)に照射する第1の光学系と、光記録媒体からの反射光を受光素子に導く第2の光学系からなる。ここで、光源はレーザ,LEDあるいはランプからなり、第1及び第2の光学系は、凸レンズあるいは凸レンズと凹レンズの組み合わせにより構成される。この構成によると、基材厚に応じて受光素子から出力される信号が異なり、基材厚に関する信号が得られる。   Further, in the above embodiment, a method for detecting a deviation of the base material thickness of the optical recording medium 10 from the reference value is not described, but it is necessary to detect the deviation by a learning method before recording or reproducing the optical recording medium 10. Can be. Another method is described in JP-A-2000-171346. This method uses a spherical surface based on two focal positions of a first light beam closer to the optical axis of light reflected from an optical recording medium and a second light beam outside the first light beam. This is a method for detecting aberration. Another method is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-334575. Specifically, this method includes a light source, a first optical system that irradiates light emitted from the light source onto an optical recording medium (measurement target), and a first optical system that guides reflected light from the optical recording medium to a light receiving element. 2 optical systems. Here, the light source is composed of a laser, an LED or a lamp, and the first and second optical systems are composed of a convex lens or a combination of a convex lens and a concave lens. According to this configuration, the signal output from the light receiving element differs according to the substrate thickness, and a signal relating to the substrate thickness is obtained.

本発明は、対物レンズ9のNAが0.6以上になる場合には、より有効である。
周知のように、実際にレンズを製作する場合の精度許容量はNAに応じて難しくなる。レンズの第1面と第2面のディセンターは、成形を行う場合、5μm程度は生じる。ここで、対物レンズ9のNAと前記第1面と第2面のディセンターが5μm発生したときのコマ収差発生量との関係を示したグラフを図12に示す。この図12から良く分かるように、NAが0.6よりも大きくなると、ディセンターによるコマ収差が発生することになる。更に、他の公差を考えると、NAが0.6よりも大きい対物レンズ9は、レンズ作成時の公差によりかなりの収差が発生することになる。
これに応じて、光記録媒体の基材厚の基準値からのずれに対する収差発生量は、対物レンズ9のNAが0.6以上になると非常に大きく発生する。従って、対物レンズ9のNAが0.6以上になると、記録に対する収差マージンが厳しくなるので、球面収差補正手段が必要となり、本発明が特に有効である。
また、同様に、波長が450nm以下という非常に短い波長になると、基材厚ずれに対する収差発生量が大きくなるので、記録に対する収差マージンが厳しくなる。従って、球面収差補正手段が必要となり、本発明が特に有効である。
The present invention is more effective when the NA of the objective lens 9 is 0.6 or more.
As is well known, the accuracy tolerance when actually manufacturing a lens becomes difficult depending on the NA. The decenter between the first surface and the second surface of the lens is about 5 μm when molding is performed. FIG. 12 is a graph showing the relationship between the NA of the objective lens 9 and the amount of coma when the decenter between the first and second surfaces is 5 μm. As can be clearly understood from FIG. 12, when NA is larger than 0.6, coma due to decentering occurs. Further, considering other tolerances, the objective lens 9 having an NA larger than 0.6 causes considerable aberration due to the tolerance at the time of lens production.
Accordingly, the amount of aberration generated with respect to the deviation of the base material thickness of the optical recording medium from the reference value is extremely large when the NA of the objective lens 9 is 0.6 or more. Therefore, when the NA of the objective lens 9 is 0.6 or more, the aberration margin for recording becomes strict, so that a spherical aberration correcting means is required, and the present invention is particularly effective.
Similarly, when the wavelength is a very short wavelength of 450 nm or less, the amount of aberration generated due to the substrate thickness deviation increases, and the aberration margin for recording becomes severe. Therefore, spherical aberration correction means is required, and the present invention is particularly effective.

(実施形態4)
実施形態4では、本発明の光記録再生装置の一例について説明する。尚、この光記録再生装置は、光記録媒体に対して信号の記録及び再生を行う装置である。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, an example of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention will be described. This optical recording / reproducing apparatus is an apparatus for recording and reproducing signals on and from an optical recording medium.

図8に、実施形態4に係る光記録再生装置80の構成を模式的に示す。光記録再生装置80は、光ヘッド81と、モータ82と、処理回路83とを備えている。光ヘッド81は、例えば実施形態1で説明したものと同様のものである。   FIG. 8 schematically shows a configuration of an optical recording / reproducing device 80 according to the fourth embodiment. The optical recording / reproducing device 80 includes an optical head 81, a motor 82, and a processing circuit 83. The optical head 81 is, for example, the same as that described in the first embodiment.

光ヘッド81については、実施形態1で説明したものと同様であるため、重複する説明は省略する。   The optical head 81 is the same as that described in the first embodiment, and a duplicate description will be omitted.

次に、光記録再生装置80の動作について説明する。まず、光記録再生装置80に光記録媒体10がセットされると、処理回路83は、モータ82を回転させる信号を出力し、モータ82を回転させる。次に、処理回路83は、光源1を駆動し光を出射させる。光源1から出射された光は、光記録媒体10で反射され、光検出器13に入射する。光検出器13は、光記録媒体10上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号と、光の照射位置を示すトラッキング誤差信号とを処理回路83に出力する。これらの信号に基づき、処理回路83は対物レンズ9を制御する信号を出力し、これによって光源1から出射された光を、光記録媒体10上の所望のトラック上に集光させる。また、処理回路83は、光検出器13から出力される信号に基づいて、光記録媒体10に記録されている情報を再生する。また、光源光量制御用光検出器15から出力される信号は処理回路83に入力され、処理回路83はこの信号が所望の値になるように光源1を制御することで対物レンズ9から出射される光の光量を所望の値にする。   Next, the operation of the optical recording / reproducing device 80 will be described. First, when the optical recording medium 10 is set in the optical recording / reproducing device 80, the processing circuit 83 outputs a signal for rotating the motor 82, and rotates the motor 82. Next, the processing circuit 83 drives the light source 1 to emit light. Light emitted from the light source 1 is reflected by the optical recording medium 10 and enters the photodetector 13. The photodetector 13 outputs to the processing circuit 83 a focus error signal indicating a focus state of light on the optical recording medium 10 and a tracking error signal indicating a light irradiation position. Based on these signals, the processing circuit 83 outputs a signal for controlling the objective lens 9, thereby condensing the light emitted from the light source 1 on a desired track on the optical recording medium 10. Further, the processing circuit 83 reproduces information recorded on the optical recording medium 10 based on a signal output from the photodetector 13. Further, a signal output from the light source light amount control photodetector 15 is input to a processing circuit 83, which controls the light source 1 so that the signal has a desired value, and is output from the objective lens 9. To a desired value.

以上のように、光ヘッドとして実施形態1の光ヘッドを用いているため、球面収差補正手段が駆動しても所望の光量の光が対物レンズから出力されるので、安定した制御信号や再生信号を得ることができ、さらに安定した記録を行うことができる。   As described above, since the optical head of the first embodiment is used as the optical head, a desired amount of light is output from the objective lens even when the spherical aberration correction unit is driven, so that a stable control signal and reproduction signal can be obtained. Can be obtained, and more stable recording can be performed.

以上、本発明の実施形態について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく他の実施形態にも有効に適用することができる。   As described above, the embodiment of the present invention has been described by way of example. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be effectively applied to other embodiments based on the technical idea of the present invention. Can be.

また、上記実施形態では、光のみによって情報を記録する光記録媒体について述べたが、光および磁気によって情報を記録する光記録媒体についても、同様の効果が得られることはいうまでもない。   In the above embodiment, the optical recording medium for recording information only by light has been described. However, it is needless to say that the same effect can be obtained for an optical recording medium for recording information by light and magnetism.

また、上記実施形態では、光記録媒体が光ディスクである場合について説明したが、カード状の光記録媒体など、類似の機能を実現する光学的情報記録再生装置に適用することができる。   Further, in the above embodiment, the case where the optical recording medium is an optical disk has been described. However, the present invention can be applied to an optical information recording / reproducing apparatus that realizes similar functions, such as a card-shaped optical recording medium.

本発明は、光情報処理や光通信等の分野で用いられる光ヘッド、及びかかる光ヘッドを備えた光記録再生装置に適用され、光記録媒体の基材厚さが基準値とは異なったときに生じる球面収差を補正した状態でも、光源光量制御用光検出器から出力される信号が光源から出射される光量のみに依存する光ヘッドを提供し、また、光記録媒体の基材厚さに基準値からのずれがあり、これに起因する球面収差を補正した状態でも、光源から出射される光量を正確に検出し、より安定した再生や記録を行うことができる光記録再生装置を提供することができる。   The present invention is applied to an optical head used in the fields of optical information processing and optical communication, and an optical recording / reproducing apparatus equipped with such an optical head, when the base material thickness of the optical recording medium is different from a reference value. Even when the spherical aberration that occurs in the optical recording medium is corrected, an optical head in which the signal output from the light source light amount control photodetector depends only on the light amount emitted from the light source is provided. Provided is an optical recording / reproducing apparatus that can accurately detect the amount of light emitted from a light source and perform more stable reproduction and recording even when there is a deviation from a reference value and spherical aberration caused by the deviation is corrected. be able to.

尚、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更や改良を加え得るものであることは言うまでもない。   It is needless to say that the present invention is not limited to the embodiments described above, and various changes and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明の実施形態1に係る光ヘッドの一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an optical head according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態2に係る光ヘッドの一例を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of an optical head according to a second embodiment of the present invention. 球面収差補正手段が駆動したときの光の光路を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an optical path of light when a spherical aberration correction unit is driven. 本発明の実施形態3に係る光ヘッドの一例を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of an optical head according to Embodiment 3 of the present invention. 球面収差補正手段の他の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of a spherical aberration correction means. 位相変化層を有する球面収差補正手段の一例を示す断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view illustrating an example of a spherical aberration correction unit having a phase change layer. 位相変化層を有する球面収差補正手段の電極パターンの一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of an electrode pattern of a spherical aberration correction unit having a phase change layer. 本発明の実施形態4に係る光記録再生装置の一例を示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example of an optical recording / reproducing device according to Embodiment 4 of the present invention. 従来例に係る光ヘッドの一例を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of an optical head according to a conventional example. 他の従来例に係る光ヘッドの一例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of an optical head according to another conventional example. 光ヘッドにおいて球面収差補正手段が駆動したときの対物レンズまでの光の光路を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an optical path of light to an objective lens when a spherical aberration correction unit is driven in the optical head. 対物レンズのNAと収差発生量との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the NA of the objective lens and the amount of aberration generated.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 光源
4,41 偏光ビームスプリッタ
5 凹レンズ
6 凸レンズ
9 対物レンズ
10 光記録媒体
13 光検出器
14 レンズ
15 光源光量制御用光検出器
16H 対物レンズ用開口
17H 光源光量制御用開口
51 負レンズ群
52 正レンズ群
60 光学素子
61 第1の基板
62 第2の基板
65,66 透光性樹脂膜
67 液晶
80 光記録再生装置
81 光ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 4,41 Polarization beam splitter 5 Concave lens 6 Convex lens 9 Objective lens 10 Optical recording medium 13 Photodetector 14 Lens 15 Light source light amount control light detector 16H Objective lens opening 17H Light source light amount control opening 51 Negative lens group 52 Positive Lens group 60 optical element 61 first substrate 62 second substrate 65, 66 translucent resin film 67 liquid crystal 80 optical recording / reproducing device 81 optical head

Claims (13)

光記録媒体に対して信号の記録及び/又は再生を行う光ヘッドであって、
光源と、
前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記対物レンズの開口を決定する対物レンズ用開口と、
前記光記録媒体の基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記球面収差補正手段から前記光記録媒体へ至る光路中に配置された光分離手段と、
前記光分離手段で分離された光を開口制限する光源光量制御用開口と、
前記光源光量制御用開口で開口制限された光を受光する第1の光検出器と、
前記光記録媒体で反射された光を受光する第2の光検出器と、
を有し、前記球面収差補正手段から前記対物レンズ用開口までの光学的な光路長と前記球面収差補正手段から前記光源光量制御用開口までの光学的な光路長が実質的に等しく、且つ、前記光源光量制御用開口の開口サイズが前記対物レンズ用開口の開口サイズに実質的に等しく設定されている、
ことを特徴とする光ヘッド。
An optical head that performs signal recording and / or reproduction on an optical recording medium,
A light source,
An objective lens for condensing light emitted from the light source on the optical recording medium,
An objective lens aperture for determining the aperture of the objective lens,
Spherical aberration correction means for correcting spherical aberration generated when the substrate thickness of the optical recording medium deviates from a reference value,
Light separating means arranged in an optical path from the spherical aberration correcting means to the optical recording medium,
A light source light amount control opening for limiting the opening of the light separated by the light separating means,
A first photodetector that receives light whose aperture is limited by the light source light quantity control aperture;
A second photodetector that receives light reflected by the optical recording medium;
Having an optical path length from the spherical aberration corrector to the objective lens aperture and an optical path length from the spherical aberration corrector to the light source light quantity control aperture are substantially equal, and The aperture size of the light source light quantity control aperture is set substantially equal to the aperture size of the objective lens aperture,
An optical head, characterized in that:
光記録媒体に対して信号の記録及び/又は再生を行う光ヘッドであって、
光源と、
前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記光記録媒体の基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記球面収差補正手段から前記光記録媒体へ至る光路中に配置された光分離手段と、
前記光分離手段で分離された光を収束するレンズと、
前記レンズで収束された光を開口制限する光源光量制御用開口と、
前記光源光量制御用開口で開口制限された光を受光する第1の光検出器と、
前記光記録媒体で反射された光を受光する第2の光検出器と、
を有することを特徴とする光ヘッド。
An optical head that performs signal recording and / or reproduction on an optical recording medium,
A light source,
An objective lens for condensing light emitted from the light source on the optical recording medium,
Spherical aberration correction means for correcting spherical aberration generated when the substrate thickness of the optical recording medium deviates from a reference value,
Light separating means arranged in an optical path from the spherical aberration correcting means to the optical recording medium,
A lens that converges the light separated by the light separating means,
An aperture for controlling the amount of light emitted from the light source to limit the aperture of the light converged by the lens,
A first photodetector that receives light whose aperture is limited by the light source light quantity control aperture;
A second photodetector that receives light reflected by the optical recording medium;
An optical head comprising:
光記録媒体に対して信号の記録及び/又は再生を行う光ヘッドであって、
光源と、
前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記光記録媒体の基材厚が基準値からずれたときに発生する球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記光源から前記球面収差補正手段へ至る光路中に配置された光分離手段と、
前記光分離手段で分離された光を受光する第1の光検出器と、
前記光記録媒体で反射された光を受光する第2の光検出器と、
を有することを特徴とする光ヘッド。
An optical head that performs signal recording and / or reproduction on an optical recording medium,
A light source,
An objective lens for condensing light emitted from the light source on the optical recording medium,
Spherical aberration correction means for correcting spherical aberration generated when the substrate thickness of the optical recording medium deviates from a reference value,
Light separating means arranged in an optical path from the light source to the spherical aberration correcting means,
A first photodetector that receives the light separated by the light separating unit;
A second photodetector that receives light reflected by the optical recording medium;
An optical head comprising:
前記球面収差補正手段は、収束光および発散光の少なくとも何れか一方を発生させることで、前記球面収差を補正することを特徴とする請求項1から3の何れか一に記載の光ヘッド。   4. The optical head according to claim 1, wherein the spherical aberration correction unit corrects the spherical aberration by generating at least one of convergent light and divergent light. 5. 前記球面収差補正手段が正レンズ群と負レンズ群とで構成されていることを特徴とする請求項4記載の光ヘッド。   5. The optical head according to claim 4, wherein said spherical aberration correcting means includes a positive lens group and a negative lens group. 前記球面収差補正手段が、透明な導電性薄膜を有する一対の基板間に配置された位相変化層を含む光学素子であることを特徴とする請求項1から3の何れか一に記載の光ヘッド。   4. The optical head according to claim 1, wherein the spherical aberration correction unit is an optical element including a phase change layer disposed between a pair of substrates having a transparent conductive thin film. . 前記位相変化層により入射された光を、発散光もしくは収束光に変換することを特徴とする請求項6に記載の光ヘッド。   7. The optical head according to claim 6, wherein the light incident by the phase change layer is converted into divergent light or convergent light. 前記光ヘッドは、前記光記録媒体の基材厚を検出する基材厚検出手段をさらに含んでいることを特徴とする請求項1から3の何れか一に記載の光ヘッド。   The optical head according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical head further includes a substrate thickness detecting unit that detects a substrate thickness of the optical recording medium. 前記基材厚検出手段が、
光源と、
前記光源から出射される光を前記光記録媒体に集光するレンズと、
前記光記録媒体で反射された光を検出する光検出器と、
を有することを特徴とする請求項8記載の光ヘッド。
The substrate thickness detection means,
A light source,
A lens for condensing light emitted from the light source on the optical recording medium,
A light detector for detecting light reflected by the optical recording medium,
9. The optical head according to claim 8, comprising:
前記基材厚検出手段が、光の光軸に近い側の第1の光と、前記第1の光よりも外側の第2の光との2つの焦点に基づいて前記基材厚に関する情報を検出するものであることを特徴とする請求項8記載の光ヘッド。   The base material thickness detecting means may obtain information on the base material thickness based on two focal points of a first light near the optical axis of the light and a second light outside the first light. 9. The optical head according to claim 8, wherein the optical head detects. 前記対物レンズのNAが0.6以上であることを特徴とする請求項1から3の何れか一に記載の光ヘッド。   The optical head according to any one of claims 1 to 3, wherein the NA of the objective lens is 0.6 or more. 前記光源の波長が450nm以下であることを特徴とする請求項1から3の何れか一に記載の光ヘッド。   4. The optical head according to claim 1, wherein a wavelength of the light source is 450 nm or less. 光記録媒体に対して信号の記録及び/又は再生を行う光ヘッドとして、請求項1から12の何れか一に記載の光ヘッドを備えることを特徴とする光記録再生装置。
13. An optical recording / reproducing apparatus comprising the optical head according to claim 1 as an optical head for recording and / or reproducing signals on / from an optical recording medium.
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