拾光器、倾斜角度检测方法、光信息装置及信息处理装置的制作方法

专利名称：拾光器、倾斜角度检测方法、光信息装置及信息处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过向光盘或光卡等光记录介质照射汇聚的光而对该光记录介质记录或再生信息的拾光器、具备该拾光器的光信息装置、具备该光信息装置的信息处理装置，以及检测具有多层的光记录介质的表面和固体浸没透镜(Solid Immersion Lens)的与所述光记录介质的表面相对置的端面的相对倾斜角度的倾斜角度检测方法。
背景技术：
以往，作为记录以影像或语音为代表的各种信息的光记录介质，称为⑶、DVD或BD (蓝光盘)的光盘得到了广泛的 应用。使用这种光记录介质的光信息装置时，由于是向光记录介质照射光而记录或再生信息，所以信息的记录密度依赖于汇聚到光记录介质的光点的大小。因此，光记录介质的大容量化可以通过使拾光器照射的光点变小来实现。该光点的大小与物镜的数值孔径成正比，与照射光的波长成反比。为此，若想要形成更小的光点，可让所使用的光的波长更短，或者，让物镜的数值孔径更大。但是，在迄今为止已实用化的光信息装置中，光记录介质和物镜之间，与波长相t匕，相隔非常大。而且，如果物镜的数值孔径超过1，射入物镜的光就会被透镜出射面全部反射。因此，无法提高光记录介质的记录密度。于是，作为物镜的数值孔径超过I时的光记录再生方法，开发出了使用SIL(固体浸没透镜，Solid immersion Lens)的近场光记录再生方法。若设光记录介质的媒介的折射率为η、相对于入射光的光轴的最大角度为Θ，则数值孔径NA被定义为NA = nXsin Θ。通常，如果数值孔径超过1，则物镜射出的光的角度达到临界角以上。临界角以上区域的光在物镜的出射端面被全部反射。该全部反射的光从出射端面作为瞬逝光(Evanescent Light)渗出。在近场光记录再生方法中可以使这种瞬逝光从透镜传播至光记录介质。因此，可将物镜的出射端面和光记录介质的表面之间的间隙(气隙)维持在比瞬逝光的衰减距离短，使数值孔径超过I的范围的光从物镜透过光记录介质。在采用这种固体浸没透镜的光学系统中，由于使光以瞬逝光传播，所以必须使固体浸没透镜和光盘之间的间隙保持充分短于光的波长。例如，固体浸没透镜和光盘之间的间隙需要在光的波长的大约1/10以下，在使用波长为405nm的光的情况下，需要保持在25nm左右。然而在这种间隙狭窄的状态下，如果固体浸没透镜和光盘之间存在相对倾斜则固体浸没透镜的端部会和光盘发生碰撞。因此，倾斜的允许误差非常小。固体浸没透镜和光盘的相对倾斜角度Θ如下式(I)所示。另外，在下式α)中，g为固体浸没透镜和光盘之间的间隙，D为固体浸没透镜的前端的直径。如果设固体浸没透镜的前端的直径D为40 μ m、间隙g为25nm，则所允许的相对倾斜角度Θ为O. 07度左右。Θ = sirf1 (g/2D) ... (I)但是，将相对倾斜角度控制在O. 07度以下非常不容易。作为抑制相对倾斜角度的方法，还有检测相对倾斜角度，让固体浸没透镜或者光盘倾斜的方法。作为检测相对倾斜角度的方法，提出了检测来自固体浸没透镜的端面的反射光的分布，从反射光的分布的偏倚检测相对倾斜角度的方法(例如，参照专利文献I)。图47是以往的拾光器的结构示意图。从半导体激光器401射出的光束通过准直透镜402成为平行光，并透过分束器403及分束器404。经过1/4波长板405的光束通过透镜406a而成汇聚光。成为汇聚光的光束射入固体浸没透镜406b,被汇聚于光盘407。固体浸没透镜406b的前端和光盘407的表面接近光以过瞬逝光传播的距离。被光盘407反射的光束再次通过固体浸没透镜406b、透镜406a和1/4波长板405，射入分束器404。射入分束器404的光束的一部分被反射，并射入光检测器408。射入分束器404的光束的其它部分透过，并射入分束器403。射入分束器403的光束被朝向光检测器409反射，并射入光检测器409。在此，光检测器408接收被光盘407的信息面反射的光束，生成用于信息再生的信号。另一方面，光检测器409接收被固体浸没透镜406b的端面反射的光。而且，光检测器409具备4分割的光接收部，各光接收部分别输出与各自接收到的光量相应的信号。图48是在以往的拾光器中，固体浸没透镜406b的端面和光盘407的表面相对倾斜时的固体浸没透镜406b的端面附近的扩大图。对于箭头A所示的周边光与箭头B所示的周边光，固体浸没透镜406b的端面和光盘407的表面之间的距离各自不同。因此，在箭 头A所示的周边光通过的位置和箭头B所示的周边光通过的位置反射率不同。据此，在固体浸没透镜406b的端面反射的光束会出现明暗之差。图47的光检测器409通过将该明暗之差作为4个光接收部的信号量的不同来检测，从而可以检测倾斜角度。另外，作为其它的检测相对倾斜角度的方法，还提出了通过固体浸没透镜的端面向光盘照射多束光束，来检测相对倾斜角度的方法(例如，参照专利文献2)。然而，在所述以往的结构中，当考虑对具备多层记录层的多层光盘只使用一个光源，来获取来自记录层的再生信号、用于间隙控制的间隙信号、用于检测相对倾斜角度的倾斜信号的情况下，固体浸没透镜的端面的光束径会随要记录或再生信息的记录层的位置而发生变化，从而相对倾斜角度的检测灵敏度会变化很大。尤其是，在使用固体浸没透镜的情况下，由于光盘的覆盖层较薄，存在无法在最接近表面的记录层获得能实用的倾斜检测灵敏度的问题。另外，在多层光盘中，当改变聚光的层(例如，记录或再生信息的记录层)时，利用以往的多束光束的方法，会出现无法将主光束(main beam)和子光束(sub-beam)充分分离而进行检测的问题。专利文献I :日本专利公开公报特开2006-344351号。专利文献2 :日本专利公开公报特开2006-004596号。

发明内容
本发明是为了解决所述问题，其目的在于提供一种可以稳定并高精度地检测固体浸没透镜的端面和光记录介质的表面的相对倾斜角度的拾光器、倾斜角度检测方法、光信息装置及信息处理装置。本发明的一个方面所涉及的拾光器包括生成第I光束和第2光束的光束生成部；包含具有与多层光记录介质的表面相对置的端面的固体浸没透镜，使所述第I光束及所述第2光束汇聚到所述光记录介质的物镜光学系统；反射被所述固体浸没透镜的端面反射的所述第I光束及所述第2光束的第I分歧元件；使由所述第I分歧元件反射的所述第I光束及所述第2光束汇聚并变更汇聚状态的汇聚状态变更部；检测由所述汇聚状态变更部汇聚的所述第I光束及所述第2光束的第I光检测器，其中，所述第I光束的中心与所述第2光束的中心在所述固体浸没透镜的端面上处于不同的位置；所述汇聚状态变更部根据所述光记录介质的层变更所述第I光束及所述第2光束的汇聚状态；所述第I光检测器包含接收所述汇聚的第I光束的第I光接收部和接收所述汇聚的第2光束的第2光接收部，基于所述第I光接收部和所述第2光接收部的接收光量之差检测所述固体浸没透镜的端面与所述光记录介质的表面的相对倾斜角度。根据该结构，光束生成部生成第I光束和第2光束。物镜光学系统包含具有与多层光记录介质的表面相对置的端面的固体浸没透镜，使第I光束及第2光束汇聚到所述光记录介质。第I分歧元件反射被固体浸没透镜的端面反射的第I光束及第2光束。汇聚状态变更部使由第I分歧元件反射的第I光束及第2光束汇聚并变更汇聚状态。第I光检测器检测由汇聚状态变更部汇聚的第I光束及第2光束。第I光束的中心与第2光束的中心 在固体浸没透镜的端面上处于不同的位置。汇聚状态变更部根据光记录介质的层变更第I光束及第2光束的汇聚状态。第I光检测器包含接收汇聚的第I光束的第I光接收部和接收汇聚的第2光束的第2光接收部，基于第I光接收部和第2光接收部的接收光量之差检测固体浸没透镜的端面与光记录介质的表面的相对倾斜角度。根据本发明，即便光记录介质具有多层，也能够根据光记录介质的层变更第I光束和第2光束的汇聚状态，射入第I光检测器的第I光束和第2光束的光点系能够被变更成合适的大小，因此可以稳定并高精度地检测固体浸没透镜的端面和光记录介质的表面的相对倾斜角度，从而能够抑制倾斜角度的偏差。本发明的目的、特征及优点通过以下的详细说明和附图将更加明确。


图I是本发明第I实施例的拾光器的结构示意图。图2是表示本发明第I实施例的衍射光栅的一个例子的正视图。图3是图I所示的第I光检测器的结构示意图。图4是表示物镜光学系统和光记录介质各记录层之间的关系的模式图。图5(A)是主光束汇聚到光记录介质第I记录层的示意图，(B)是主光束照射到第I记录层时在固体浸没透镜的端面的主光束和第I至第4子光束的光点形状的示意图。图6 (A)是主光束汇聚到光记录介质第2记录层的示意图，(B)是主光束照射到第2记录层时在固体浸没透镜的端面的主光束和第I至第4子光束的光点形状的示意图。图7 (A)是主光束汇聚到光记录介质第3记录层的示意图，(B)是主光束照射到第3记录层时在固体浸没透镜的端面的主光束和第I至第4子光束的光点形状的示意图。图8(A)是主光束汇聚到光记录介质第I记录层的示意图，(B)是在主光束汇聚到第I记录层时主光束通过第I检测透镜而聚光的示意图。图9 (A)是主光束汇聚到光记录介质第2记录层的示意图，(B)是在主光束汇聚到第2记录层时主光束通过第I检测透镜而聚光的示意图。图10(A)是主光束汇聚到光记录介质第3记录层的示意图，(B)是在主光束汇聚到第3记录层时主光束通过第I检测透镜而聚光的示意图。图11是在图I所示的拾光器中使主光束聚光到各记录层时来自固体浸没透镜端面的反射光的示意图。图12(A)是主光束聚光到第I记录层时第I光检测器的各光接收部、主光束的光点、第I至第4子光束的光点的示意图，(B)是主光束聚光到第2记录层时第I光检测器的各光接收部、主光束的光点、第I至第4子光束的光点的示意图，(C)是主光束聚光到第3记录层时第I光检测器的各光接收部、主光束的光点、第I至第4子光束的光点的示意图。图13是在本发明第I实施例中主光束聚光到第I记录层至第3记录层时第I光检测器的各光接收部、主光束的光点、第I至第4子光束的光点的示意图。图14是本发明第2实施例的拾光器的结构示意图。
图15是本发明第I实施例和第2实施例的第I变形例中的汇聚位置变更部的结构示意图。图16是本发明第I实施例和第2实施例的第2变形例中的汇聚位置变更部的结构示意图。图17是本发明第I实施例和第2实施例的第3变形例中的汇聚位置变更部的结构示意图。图18是本发明第I实施例和第2实施例的第4变形例中的像散赋予部的结构示意图。图19 (A)是主光束聚光到第I记录层时被固体浸没透镜的端面反射的主光束、第I子光束和第2子光束在第I光检测器上的光点的示意图。(B)是主光束聚光到第2记录层时被固体浸没透镜的端面反射的主光束、第I子光束和第2子光束在第I光检测器上的光点的示意图。(C)是主光束聚光到第3记录层时被固体浸没透镜的端面反射的主光束、第I子光束和第2子光束在第I光检测器上的光点的不意图。图20是本发明第I实施例和第2实施例的第5变形例中的像散赋予部的结构示意图。图21是本发明第3实施例的拾光器的结构示意图。图22是图21所示的第2光检测器的结构示意图。图23是本发明第3实施例的比较例的拾光器的结构示意图。图24(A)是在图23所示的拾光器中来自第2光源的光聚光到第I记录层时光从固体浸没透镜的端面射入光记录介质第I记录层的情况和在第2光检测器上形成的光点的示意图，(B)是在图23所示的拾光器中来自第2光源的光聚光到第2记录层时光从固体浸没透镜的端面射入光记录介质第2记录层的情况和在第2光检测器上形成的光点的示意图，(C)是在图23所示的拾光器中来自第2光源的光聚光到第3记录层时光从固体浸没透镜的端面射入光记录介质第3记录层的情况和在第2光检测器上形成的光点的示意图，图25是本发明第3实施例的变形例的拾光器的结构示意图。图26 (A)是在第3实施例中从第2准直透镜聚光到第2光检测器的光的光点位置的示意图，(B)是第3实施例中在与被固体浸没透镜的出射端面反射的光聚光的光点位置相比更加偏离第2准直透镜的位置配置第2光检测器时的第2光检测器的结构示意图，(C)是图26(B)所示的第2光检测器上的光点的示意图。
图27是本发明第4实施例的拾光器的结构示意图。图28 (A)是在第4实施例中从第2准直透镜聚光到第2光检测器的光的光点位置的示意图，(B)是第4实施例中在与被固体浸没透镜的出射端面反射的光聚光的光点位置相比更加偏离第2准直透镜的位置配置第2光检测器时的第2光检测器的结构示意图，(C)是图28(B)所示的第2光检测器上的光点的示意图。图29(A)是包括半球型透镜的物镜的剖面形状的示意图，(B)是包括超半球型透镜的物镜的剖面形状的示意图。图30是以往的物镜的结构示意图。
图31是根据固体浸没透镜的厚度物镜的球面像差变化的示意图。图32是本发明第5实施例的拾光器的结构示意图。图33是图32所示的第2光检测器的结构示意图。图34是用于说明本发明第5实施例中的固体浸没透镜厚度的示意图。图35是本发明第5实施例中的第I光检测器上的光点直径和光记录介质上的散焦量的关系的示意图。图36是以往的光检测器上的来自自身层的反射光和来自其它层的反射光的干涉程度与其它层基础材料厚度的关系的示意图。图37是本发明第5实施例中的光检测器上的来自固体浸没透镜的入射面的反射光和来自出射面的反射光的干涉程度与固体浸没透镜的厚度ds和曲率半径Rs的偏移量(ds-Rs)的关系的不意图。图38是本发明第5实施例中射向物镜光学系统的入射光的角度倾斜O. 3deg时产生的彗形像差和(nsX (ds-Rs)+ndXdd)/Rs XNA3·5的关系的示意图。图39是本发明第5实施例中光记录介质为多层光记录介质、射向物镜光学系统的入射光的角度倾斜O. 3deg时产生的彗形像差和(nsX (ds-Rs)+ndXdd)/RsXNA3·5的关系的示意图。图40是本发明第6实施例的拾光器的结构示意图。图41是本发明第7实施例的光信息装置的结构示意图。图42是本发明第8实施例的计算机的结构示意图。图43是本发明第9实施例的光盘刻录机的结构示意图。图44是本发明第10实施例的光盘播放机的结构示意图。图45是本发明第11实施例的光盘服务器的结构示意图。图46是本发明第12实施例的汽车导航系统的结构示意图。图47是以往拾光器的结构示意图。图48是以往的拾光器中固体浸没透镜的端面和光盘的表面相对倾斜时固体浸没透镜的端面附近的放大图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。并且，以下的实施例是将本发明具体化的一个例子，并不限定本发明的技术范围。(第I实施例)
图I是本发明第I实施例的拾光器的结构示意图。图I所示的拾光器包括光源I、准直透镜2、第I分束器(第2分歧元件)3、发散度变更部4、第2分束器(第I分歧元件)5、1/4波长板6、物镜光学系统7、衍射光栅(光束生成部)9、第2检测透镜10、第2光检测器11、汇聚位置变更部16、第I光检测器14及物镜致动器17。发散度变更部4具备凹透镜4a、凸透镜4b及使凸透镜4b在光轴方向移动的致动器4c。物镜光学系统7具备光圈透镜7a和固体浸没透镜(SIL) 7b。而且，在第I实施例中，变更汇聚位置的汇聚位置变更部16是根据光记录介质的层变更第I光束及第2光束的汇聚状态的汇聚状态变更部的一个例子。在此，光源I例如采用GaN系列的半导体激光元件，对具备多层记录层(本实施例为3层)的光记录介质8的各记录层射出记录或再生用的相干光(Coherent Light)(波长 为 390 至 450nm)。光记录介质8为具备3层记录层的多层光记录介质。衍射光栅9为使射入的光衍射、将射入的光束分离成多束光束的光学元件。衍射光栅9生成第I光束和第2光束。衍射光栅9衍射的光束中，O次衍射光为80%, I次衍射光为20%。而且,衍射光栅9形成有图2所示的图案。图2是表示本发明第I实施例的衍射光栅的一个例子的正视图。衍射光栅9使光束朝X方向及y方向衍射。即，衍射光栅9可以将射入的光束分离成包含O次衍射光在内的5束光束。在此，X方向对应于光记录介质8的半径方向，y方向对应于光记录介质8的切线方向。因此，射入的光沿光记录介质8的半径方向及切线方向而被分离。准直透镜2将光源射出的发散光转换为平行光。第I分束器3具有针对某直线偏振光的透过率为100%、针对与该直线偏振光垂直的直线偏振光的反射率为100%的特性。而且，发散度变更部4，由于已被国际公开公报W02009/37850号公开因而省略其详细的说明，用于变更衍射光栅9生成的第I光束和第2光束的发散度。发散度变更部4包括具备负的放大率的凹透镜4a、具备正的放大率的凸透镜4b、使凸透镜4b在光轴方向移动的致动器4c。发散度变更部4通过用致动器4c改变凹透镜4a和凸透镜4b的间隙，可以将射入的光的发散度变换为不同的发散度。通过变更发散度，可以根据从光记录介质8的表面到各记录层的厚度变化，同时修正聚焦成分和球面像差。第2分束器5具有针对光源I射出的光的波长的某直线偏振光的透过率为90%、反射率为10%，与该直线偏振光垂直的直线偏振光的透过率为100%的特性。1/4波长板6用双折射材料形成，将直线偏振光转换为圆偏振光。物镜光学系统7使第I光束和第2光束汇聚到具备多层的光记录介质8。物镜光学系统7使来自发散度变更部4的第I光束和第2光束汇聚到具备多层的光记录介质8。物镜光学系统7包括光圈透镜7a和固体浸没透镜(SIL) 7b。固体浸没透镜7b具有与光记录介质8的表面相对置的端面。在固体浸没透镜7b的出射端面和与出射端面相对置的光记录介质8的表面之间存在的气隙(air gap)被设定成比瞬逝光衰减长度短,从而进行基于瞬逝光的光传播。而且，使气隙间隔比波长的大致1/10短。物镜致动器17使物镜光学系统7在光轴方向(聚焦方向)及光记录介质8的跟踪方向(半径方向)移动。而且，物镜致动器17调节物镜光学系统7的角度,使物镜光学系统7的固体浸没透镜7b的出射端面与光记录介质8的表面相互平行。而且，物镜致动器17使光圈透镜7a和固体浸没透镜7b —体移动。第2分束器5反射被固体浸没透镜7b的端面反射的第I光束和第2光束。第2检测透镜10的入射面为圆筒面，出射面相对于透镜光轴为旋转对称面。第2检测透镜10对入射光赋予用于实现基于所谓像散法的聚焦误差信号检测的像散。第2光检测器11接收光记录介质8的记录层反射的光，根据接收光量将光转换为电信号。汇聚位置变更部16使第2分束器5反射的第I光束和第2光束汇聚，并且变更汇聚状态。汇聚位置变更部16根据光记录介质8的层变更第I光束和第2光束的汇聚状态。汇聚位置变更部16变更第I光束和第2光束的汇聚位置。汇聚位置变更部16包括第I检测透镜12、玻璃板13和玻璃板插入部15。第I检测透镜12使固体浸没透镜7b的出射端面反射的光聚光。玻璃板13是透过率为100%的玻璃平板，通过将其插入光路或从光路拿出可以改变由第I检测透镜12聚 光的位置。玻璃板插入部15将玻璃板13插入光路或从光路拿出。第I光检测器14检测被汇聚位置变更部16汇聚的第I光束和第2光束。第I光检测器14接收固体浸没透镜7b的出射端面反射的光，根据接收光量将光转换为电信号。第I光束的中心和第2光束的中心在固体浸没透镜7b的端面上处于不同的位置。第I光检测器14包括接收汇聚的第I光束的第I光接收部和接收汇聚的第2光束的第2光接收部。第I光检测器14基于第I光接收部和第2光接收部的接收光量之差，检测固体浸没透镜7b的端面和光记录介质8的表面的相对倾斜角度。而且，例如，第I光束为主光束，第2光束为子光束。子光束可以只有I束，也可以有2束以上的多束。第2分束器5反射被固体浸没透镜7b的端面反射的主光束及子光束。第I光检测器14检测由汇聚位置变更部16汇聚的主光束及子光束。第I分束器3反射由光记录介质8反射的主光束。第2光检测器11检测由第I分束器3反射的主光束。以下，对这种结构的拾光器的动作进行说明。光源I射出直线偏振的光。从光源I射出的光被衍射光栅9分离成5束光束。而且，这5束光束中，I束为主光束，4束为子光束。5束光束通过准直透镜2成为大致平行光，透过第I分束器3。透过第I分束器3的光射入发散度变更部4。发散度变更部4根据聚光的光记录介质8的记录层的位置，变更射入的光的发散度。被发散度变更部4变更了发散度的光透过第2分束器5射入1/4波长板6。1/4波长板6将射入的直线偏振的光转换为圆偏振光。透过1/4波长板6的光通过物镜光学系统7聚光到光记录介质8的指定的记录层。被光记录介质8反射的光透过物镜光学系统7、1/4波长板6、第2分束器5和发散度变更部4，射入第I分束器3。被第I分束器3反射的光射入第2检测透镜10。射入第2检测透镜10的光被赋予像散。透过第2检测透镜10的光聚光到第2光检测器11上。第2光检测器11输出表示光记录介质8上光的聚焦状态的聚焦误差信号(focuserror signal)。而且，第2光检测器11还输出表示光记录介质8上光的照射位置的跟踪误差信号(tracking error signal)。在此，聚焦误差信号和跟踪误差信号通过众所周知的技术、例如像散法及推挽法进行检测。而且，未图示的聚焦控制部基于来自第2光检测器11的聚焦误差信号，驱动致动器4c控制凸透镜4b在光轴方向上的位置，使光总是以聚焦状态被聚光到光记录介质8上。即，致动器4c根据聚焦控制部的控制信号使凸透镜4b在光轴方向移动。而且，未图示的跟踪控制部基于来自第2光检测器11的跟踪误差信号，驱动物镜致动器17控制物镜光学系统7的位置，使光聚光于光记录介质8上的所期望的轨道。即，物镜致动器17根据跟踪控制部的控制信号使物镜光学系统7移动。并且，未图示的再生控制部基于第2光检测器11的电信号，取得记录在光记录介质8中的再生信息。而且，固体浸没透镜7b的出射端面反射的光透过物镜光学系统7及1/4波长板6被第2分束器5反射。第2分束器5反射的光透过第I检测透镜12及玻璃板13而聚光于第I光检测器14。在此，玻璃板插入部15根据多层记录层中的聚光的记录层的位置拿出或插入玻璃板13。另外，在没有插入玻璃板13时，第2分束器5反射的光透过第I检测透镜12而聚光到第I光检测器14。图3是图I所示的第I光检测器的结构示意图。如图3所示，第I光检测器14具备5个光接收部(第I光接收部21、第2光接收部22a、第3光接收部22b、第4光接收部 22c和第5光接收部22d)。第I光检测器14的详细说明在专利文献2已有记载，因此在此省略。第I光接收部21接收来自固体浸没透镜7b的出射端面的反射光(主光束)31，第2光接收部22a接收来自固体浸没透镜7b的出射端面的反射光(第I子光束)32a，第3光接收部22b接收来自固体浸没透镜7b的出射端面的反射光(第2子光束)32b，第4光接收部22c接收来自固体浸没透镜7b的出射端面的反射光(第3子光束)32c，第5光接收部22d接收来自固体浸没透镜7b的出射端面的反射光(第4子光束)32d。利用第I光接收部21的信号，检测在固体浸没透镜7b的出射端面和与出射端面相对置的光记录介质8的表面之间存在的气隙的间隔(间隙信号)。而且，基于第4光接收部22c和第5光接收部22d之间的差信号，检测相对于光记录介质8的半径方向的固体浸没透镜7b的出射端面和与出射端面相对置的光记录介质8的表面的相对倾斜(径向倾斜信号)。而且，基于第2光接收部22a和第3光接收部22b之间的差信号,检测相对于光记录介质8的切线方向的固体浸没透镜7b的出射端面和与出射端面相对置的光记录介质8的表面的相对倾斜(切线方向倾斜信号)。未图不的间隙控制部基于来自第I光检测器14的间隙信号,控制物镜光学系统7使固体浸没透镜7b的出射端面和与出射端面相对置的光记录介质8的表面之间的间隙保持恒定。另外，未图示的倾斜控制部基于来自第I光检测器14的径向倾斜信号和切线方向倾斜信号，控制物镜光学系统7使固体浸没透镜7b的出射端面和与出射端面相对置的光记录介质8的表面的相对角度为O。而且,光源I的光量控制通过利用未图不的透镜将第2分束器5反射的10%的光聚光到未图示的光检测器来进行。即，未图示的光量控制部基于从未图示的光检测器输出的信号，监视光源I的射出光量，控制光源I使其射出的光的光量保持恒定。在此，对光源I射出的被光记录介质8反射的光作进一步详细说明。光源I射出的光聚光到光记录介质8的指定的记录层,被光记录介质8的指定的记录层反射。被光记录介质8的指定的记录层反射的光通过1/4波长板6被转换成与光源I射出的光垂直的方向的直线偏振光。通过1/4波长板6转换的直线偏振光100%透过第2分束器5,100%被第I分束器3反射，由第2光检测器11接收。
而且，由于固体浸没透镜7b的出射端面和光记录介质8的表面的间隔不为0，所以光源I射出的光的一部分被固体浸没透镜7b的出射端面反射。由固体浸没透镜7b的出射端面反射的光通过1/4波长板6被转换成偏振方向与光源I射出的光相同的的直线偏振光。被1/4波长板6转换的直线偏振光的90%透过第2分束器5,直线偏振光的10%被第2分束器5反射。由于第2分束器5的透过光100%透过第I分束器3，所以不会射入第2光检测器11。而且，由第2分束器5反射的光射入第I光检测器14。下面，对通过衍射光栅9而被分离的光进行说明。图4是表示物镜光学系统7和光记录介质8的各记录层之间的关系的模式图。固体浸没透镜7b的前端和光记录介质8之间的距离是光作为瞬逝光能够高效传播的距离。固体浸没透镜7b的前端和光记录介质8之间的距离例如保持在25nm左右。光记录介质8具备3层记录层，按照距光束入射侧表面由近到远的顺序为第I记录层LI、第2记录层L2和第3记录层L3。从表面到第I记录 层LI的距离为tl，第I记录层LI到第2记录层L2的距离为t2，第2记录层L2到第3记录层L3的距离为t3。而且，从表面到第I记录层LI的距离为dl，从表面到第2记录层L2的距离为d2，从表面到第3记录层L3的距离为d3。另外，被衍射光栅9衍射的光中，O次衍射光为主光束31、±1次衍射光为子光束。固体浸没透镜7b在前端具有直径D的平坦部(端面)。固体浸没透镜7b的平坦部周围的形状呈玉米状。主光束和子光束通过固体浸没透镜7b的平坦部。图5 (A)至图7 (B)是固体浸没透镜7b的端面上的主光束31和第I至第4子光束32a至32d的光点形状与主光束所到达的记录层的关系的示意图。图5(A)是主光束31汇聚于光记录介质8的第I记录层LI的示意图，图5 (B)是主光束31照射到第I记录层LI时的固体浸没透镜7b的端面上的主光束31和第I至第4子光束32a至32d的光点形状的示意图。主光束31配置在固体浸没透镜7b的端面的中央，第I至第4子光束32a至32d配置在主光束31的周围。第I子光束32a和第2子光束32b沿光记录介质8的切线方向配置在主光束31的两侧。第3子光束32c和第4子光束32d沿光记录介质8的半径方向配置在主光束31的两侧。例如，若设主光束31为第I光束，第I子光束32a为第2光束，则固体浸没透镜7b的端面上的第2光束的中心处于在光记录介质8的切线方向偏离固体浸没透镜7b的端面上的第I光束的中心的位置。另外，例如，若设主光束31为第I光束，第3子光束32c为第2光束，则固体浸没透镜7b的端面上的第2光束的中心处于在光记录介质8的半径方向上偏离固体浸没透镜7b的端面上的第I光束的中心的位置。例如，若设第I至第4子光束32a至32d为第I至第4光束，则第I光束的中心、第2光束的中心、第3光束的中心、第4光束的中心分别处于固体浸没透镜7b的端面上不同的位置。而且，在固体浸没透镜7b的端面上，连接第I光束的中心和第2光束中心的直线垂直于连接第3光束的中心和第4光束中心的直线。衍射光栅9生成主光束31和第I至第4子光束32a至32d。物镜光学系统7使主光束31和第I至第4子光束32a至32d聚光于光记录介质8。第2分束器5反射被固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31和第I至第4子光束32a至32d。
汇聚位置变更部16使第2分束器5反射的主光束31和第I至第4子光束32a至32d汇聚于第I光检测器14，并且变更汇聚状态。第I光检测器14检测由汇聚位置变更部16汇聚的主光束31和第I至第4子光束32a至32d。此时，第I子光束32a的中心、第2子光束32b的中心、第3子光束32c的中心、第4子光束32d的中心在固体浸没透镜7b的端面分别处于不同的位置。在固体浸没透镜7b的端面上，连接第I子光束32a的中心和第2子光束32b的中心的直线垂直于连接第3子光束32c的中心和第4子光束32d中心的直线。第I记录层LI配置在最前侧。因此，在固体浸没透镜7b的端面的光束径较小，主光束31和第I至第4子光束32a至32d互不重叠。在此，如果固体浸没透镜7b的端面和光记录介质8的表面相对倾斜，则在子光束位置的固体浸没透镜7b的端面和光记录介质8的表面的间隙会不同。固体浸没透镜7b的端面的反射率随固体浸没透镜7b的端面和光记录介质8的表面之间的间隙变狭而减小。另外，如果该间隙为零则固体浸没透镜7b的端 面的反射率仅仅由折射率差而决定。而且，如果该间隙较宽则入射光就几乎被全反射，因此，固体浸没透镜7b的端面的反射率接近I地增大。因此，固体浸没透镜7b的端面和光记录介质8的表面的间隙之差以子光束的反射光的光量差的形式表现出来。因此，基于子光束的间距和反射光的光量差可以检测出固体浸没透镜7b和光记录介质8的相对倾斜角度。图6(A)是主光束31汇聚于光记录介质8的第2记录层L2的示意图，图6 (B)是主光束31照射到第2记录层L2时的固体浸没透镜7b的端面上的主光束31和第I至第4子光束32a至32d的光点形状的示意图。第2记录层L2被配置在多层记录层的中间。在固体浸没透镜7b的端面，主光束31和第I至第4子光束32a至32d的一部分互相重叠。图7(A)是主光束31汇聚于光记录介质8的第3记录层L3的示意图，图7 (B)是主光束31照射到第3记录层L3时的固体浸没透镜7b的端面上的主光束31和第I至第4子光束32a至32d的光点形状的示意图。第3记录层L3被配置在最后。在固体浸没透镜7b的端面，主光束31和第I至第4子光束32a至32d彼此互相重叠，与图6 (B)相比重叠程度更大。固体浸没透镜7b的端面直径D被设计成即使主光束聚光到最后的第3记录层L3也不会踢开子光束。固体浸没透镜7b的端面上的子光束的中心与主光束的中心之间的间隔Lb、主光束及子光束汇聚到光记录介质8的最里层时的固体浸没透镜7b的端面的光束径Db以及固体浸没透镜7b的端面直径D之间，需要满足下式(2)的关系。D > 2 X Lb+Db ... (2)另外，在图5(A)至图7(B)的结构中，由于两束子光束位于主光束的两侧,所以所述式(2)的关系成立。如果是I束子光束位于主光束的单侧的结构，则间隔Lb、光束径Db以及直径D只需满足下式(3)的关系。D > Lb+Db …(3)在第I实施例中，光记录介质8为具备3层记录层的光记录介质。从表面到第3记录层L3的距离为d3、物镜光学系统7在光记录介质8中的数值孔径为NA、光记录介质8的折射率为ndisk时，光束径Db如下式(4)所示。Db = 2 X d3 X tan (sirf1 (NA/ndisk)) ... (4)其次，对拾光器的检测系统的配置进行说明。图8(A)是主光束31汇聚于光记录介质8的第I记录层LI的示意图，图8(B)是在主光束31汇聚到第I记录层LI时主光束31通过第I检测透镜12而聚光的示意图。被固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31，一旦汇聚到距光记录介质8的表面的距离为dl’的位置，从那里起成为发散光被导向第I检测透镜12。距离dl’如下式(5)所
/Jn οdl，= dlXnSIL/ndisk …(5)在此，dl’是主光束31汇聚到第I记录层LI时从光记录介质8的表面到被固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31的汇聚点为止的距离，dl是从光记录介质8的表面到第I记录层LI的距离，ndisk是光记录介质8的折射率，nSIL是固体浸没透镜7b的折射率。因此，从光记录介质8前往第I光检测器14的光与从光源I前往光记录介质8的 光相比在距光源I近的一侧作为虚拟发光点传播。因此，如图8(B)所示，主光束31通过第I检测透镜12而汇聚的点123与平行光进入第I检测透镜12时的焦点位置122相比位于更远一侧。焦点位置122和点123的距离为距离dl’在空气中的换算值乘以检测系统的纵倍率β的距离，即，dl’ X β Xndisk/nSILO检测系统的纵倍率β可以定义为β = (NAdisk/NAdrt)2。NAdisk表示光记录介质侧的数值孔径，NAdet表示检测侧的数值孔径。图9(A)是主光束31汇聚于光记录介质8的第2记录层L2的示意图，图9 (B)是在主光束31汇聚到第2记录层L2时主光束31通过第I检测透镜12而聚光的示意图。被固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31，一旦汇聚到距光记录介质8的表面的距离为d2'的位置，从那里起就成为发散光被导向第I检测透镜12。距离d2'如下式(6)所示。 2' = d2XnSIL/ndisk …(6)在此， 2'是主光束31汇聚到第2记录层L2时从光记录介质8的表面到被固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31的汇聚点为止的距离，d2是从光记录介质8的表面到第2记录层L2的距离，ndisk是光记录介质8的折射率，nSIL是固体浸没透镜7b的折射率。因此，从光记录介质8前往第I光检测器14的光，和上述相同，与从光源I前往光记录介质8的光相比在距光源I近的一侧作为虚拟发光点传播。因此，如图9(B)所示，主光束31通过第I检测透镜12而汇聚的点124与平行光进入第I检测透镜12时的焦点位置122相比位于更远一侧。焦点位置122和点124的距离为距离d2’在空气中的换算值乘以检测系统的纵倍率β的距离，即，d2' X β Xndisk/nSiLo因此，主光束31通过第I检测透镜12而汇聚的点124与图8(B)所示的点123相比位于更远一侧。图10⑷是主光束31汇聚于光记录介质8的第3记录层L3的示意图，图10(B)是在主光束31汇聚到第3记录层L3时主光束31通过第I检测透镜12而聚光的示意图。被固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31，一旦汇聚到距光记录介质8的表面的距离为d3'的位置，从那里起就成为发散光并被导向第I检测透镜12。距离d3’如下式
(7)所示。d3，= d3XnSIL/ndisk ... (7)因此，从光记录介质8前往第I光检测器14的光和上述相同，与从光源I前往光记录介质8的光相比在距光源I近的一侧作为虚拟发光点传播。因此，如图10⑶所示，主光束31通过第I检测透镜12而汇聚的点125与平行光进入第I检测透镜12时的焦点位置122相比位于更远一侧。焦点位置122和点125的距离为距离d3’在空气中的换算值乘以检测系统的纵倍率β的距离，即，d3’ X β Xndisk/nStt。因此，主光束31通过第I检测透镜12而汇聚的点125比图8(B)所示的点123远并且也比图9(B)所示的点124远。图11是在图I所示的拾光器中，使主光束31聚光到各记录层时来自固体浸没透镜7b的端面的反射光的示意图。聚光于第I记录层LI、第2记录层L2和第3记录层L3时来自固体浸没透镜7b的端面的反射光，分别汇聚在点123、点124及点125。而且，第I光检测器14的光接收部被配置在点124。在这种状态下，第I光检测器14的各光接收部21，22a至22d的配置与主光束31和第I至第4子光束32a至32d的光点的关系如图12 (A)至(C)所示。图12(A)是主光束31聚光到第I记录层LI时第I光检测器14的各光接收部21、22a至22d的配置、主光束31的光点、第I至第4子光束32a至32d的光点的示意图。图 12 (B)是主光束31聚光到第2记录层L2时第I光检测器14的各光接收部21、22a至22d、主光束31的光点、第I至第4子光束32a至32d的光点的示意图。图12(C)是主光束31聚光到第3记录层L3时第I光检测器14的各光接收部21、22a至22d、主光束31的光点、第I至第4子光束32a至32d的光点的示意图。被固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31由中央的第I光接收部21接收，第I至第4子光束32a至32d分别由第2至第5光接收部22a至22d接收。第2至第5光接收部22a至22d以第I光接收部21为中心呈十字形配置。如图12(B)所示，在主光束31聚光到第2记录层L2的情况下，固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31的光点和第I至第4子光束32a至32d的光点不会从各光接收部逸出。另一方面，如图12(A)和图12(C)所示，在主光束31聚光到第I记录层LI和第3记录层L3时，固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31的光点和第I至第4子光束32a至32d的光点变成非常大。因此，主光束31的光点和第I至第4子光束32a至32d的光点从各光接收部21、22a至22d逸出，进入其它的光接收部。因此，间隙信号和倾斜信号的质量变差。于是，将第I光检测器14的各光接收部配置在位于图9 (B)和图10(B)所示的聚光点124和聚光点125的中间位置。通过这样配置，在主光束31聚光到第2记录层L2和第3记录层L3时，可以使固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31和第I至第4子光束32a至32d的大小成为不会从各光接收部逸出的大小。但是，在这种情况下将主光束31聚光到第I记录层LI时，固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31和第I至第4子光束32a至32d的光点直径比图12(A)所示的光点直径更大。因此，在光路中插入玻璃板13使图8 (B)所示的聚光点123变成更远。据此，使固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31的光点和第I至第4子光束32a至32d的光点的大小不会从各光接收部逸出。图13是本发明第I实施例中主光束31聚光到第I记录层LI至第3记录层L3时第I光检测器14的各光接收部21，22a至22d、主光束31的光点、第I至第4子光束32a至32d的光点的不意图。第I光检测器14的各光接收部21，22a至22d被配置在图9(B)和图10⑶所示的聚光点124和聚光点125的中间位置。因此，如图13所示，在主光束31聚光到第2记录层L2和第3记录层L3时，固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31和第I至第4子光束32a至32d全部被聚光到第I光检测器14的各光接收部21、22a至22d内。而且，在主光束31聚光到第I记录层LI时，在第I检测透镜12和第I光检测器14之间的光路中插入玻璃板13。因此，如图13所示，即使在主光束31聚光到第I记录层LI的情况下，固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31和第I至第4子光束32a至32d也全部都聚光在第I光检测器14的各光接收部21、22a至22d内。而且，在主光束31聚光到第2记录层L2和第3记录层L3时，不在第I检测透镜12和第I光检测器14之间的光路中插入玻璃板13。因此，由于对所有的记录层固体浸没透镜7b的端面反射的主光束31和第I至第4子光束32a至32d都不会从光接收部逸出，因此可以稳定并高精度地检测间隙信号和倾斜信号。根据第I实施例，即使是具备多层记录层的多层光记录介质，也可以稳定并高精度地检测光记录介质8的表面和固体浸没透镜7b的出射端面的相对倾斜角度，能够避免固体浸没透镜7b与光记录介质8的表面发生碰撞。因此，不仅可以稳定地记录或再生信息，还能够降低重要的光记录介质被损伤的可能性。另外，在第I实施例中，虽然第2分束器5被配置在比发散度变更部4更靠近物镜光学系统7 —侧，但是，将其配置在比发散度变更部4更靠近光源I一侧也没有任何问题。而且，虽然第I分束器3被配置在比发散度变更部4更靠近光源I一侧，但是，也可以将其配置在比发散度变更部4更靠近物镜光学系统7 —侧。而且，第I分束器3和第2分束器5的配置也是哪一个靠近光源I一侧都没有任何问题。另外，虽然衍射光栅9被配置在比发散度变更部4更靠近光源I一侧，但是，也可以将其配置在比发散度变更部4更靠近物镜光学系统7—侧。
(第2实施例)下面，参照附图对本发明的第2实施例进行说明。图14是本发明第2实施例的拾光器的结构示意图。第2实施例与上述第I实施例的不同之处只是没有发散度变更部4及存在可以使光圈透镜7a在光轴方向移动的致动器7c，除此之外，与第I实施例相同。因此，在第2实施例中没有特别说明的部分与第I实施例相同，关于标注有与第I实施例同样符号的构成部件，只要没有特别说明，具有与第I实施例同样的功能。致动器7c可以改变光圈透镜7a和固体浸没透镜7b在光轴方向的距离。致动器7c是透镜间距离变更部的一个例子。对这种结构的拾光器的动作进行说明。光源I射出直线偏振的光。从光源I射出的光通过衍射光栅9被分离为5束光束。另外，5束光束有I束主光束和4束子光束。5束光束通过准直透镜2成为大致平行光，并透过第I分束器3。透过第I分束器3的光又透过第2分束器5并射入1/4波长板6。1/4波长板6将射入的直线偏振的光转换成圆偏振光。透过1/4波长板6的光通过物镜光学系统7聚光到光记录介质8的指定的记录层。被光记录介质8反射的光透过物镜光学系统7、1/4波长板6和第2分束器5射入第I分束器3。由第I分束器3反射的光射入第2检测透镜10。射入第2检测透镜10的入射光被赋予像散。透过第2检测透镜10的光被聚光于第2光检测器11。第2光检测器11输出表不光记录介质8上光的聚焦状态的聚焦误差信号。而且，第2光检测器11还输出表示光记录介质8上光的照射位置的跟踪误差信号。在此，聚焦误差信号和跟踪误差信号通过众所周知的技术、例如像散法及推挽法进行检测。另外，未图示的聚焦控制部基于第2光检测器11的聚焦误差信号，驱动致动器7c控制透镜光圈7a在光轴方向上的位置，以使光总是以聚焦状态被聚光到光记录介质8上。即，致动器7c根据聚焦控制部的控制信号使透镜光圈7a在光轴方向上移动。而且，未图示的跟踪控制部基于来自第2光检测器11的跟踪误差信号，控制物镜光学系统7的位置，使光聚光于光记录介质8上的所期望的轨道。即，物镜致动器17根据跟踪控制部的控制信号使物镜光学系统7移动。并且，未图示的再生控制部从第2光检测器11取得记录在光记录介质8中的再生信息。而且，固体浸没透镜7b的出射端面反射的光透过物镜光学系统7及1/4波长板6，被第2分束器5反射。第2分束器5反射的光透过第I检测透镜12及玻璃板13而被聚光于第I光检测器14。在此，玻璃板插入部15根据多层记录层中的聚光的记录层的位置拿出 或插入玻璃板13。另外，在没有插入玻璃板13时，第2分束器5反射的光透过第I检测透镜12被聚光到第I光检测器14。第I光检测器14具备图3所示的5个光接收部(第I光接收部21、第2光接收部22a、第3光接收部22b、第4光接收部22c和第5光接收部22d)。另外，第I光检测器14的详细说明由于在专利文献2已有记载在此省略。利用来自第I光接收部21的信号，固体浸没透镜7b的出射端面与和出射端面相对置的光记录介质8的表面之间存在的气隙的间隔(间隙信号)被检测。而且，基于第4光接收部22c和第5光接收部22d之间的差信号,相对于光记录介质8的半径方向的固体浸没透镜7b的出射端面和与出射端面相对置的光记录介质8的表面的相对倾斜(径向倾斜信号)被检测。而且，基于第2光接收部22c和第3光接收部22d之间的差信号，相对于光记录介质8的切线方向的固体浸没透镜7b的出射端面与和出射端面相对置的光记录介质8的表面的相对倾斜(切线方向倾斜信号)被检测。未图示的间隙控制部基于第I光检测器14的间隙信号，控制物镜光学系统7使固体浸没透镜7b的出射端面与和出射端面相对置的光记录介质8的表面的间隙保持恒定。另夕卜，未图示的倾斜控制部基于第I光检测器14的径向倾斜信号和切线方向倾斜信号，控制物镜光学系统7使固体浸没透镜7b的出射端面和与出射端面相对置的光记录介质8的表面的相对角度为O。而且,光源I的光量控制通过利用未图不的透镜将第2分束器5反射的10%的光聚光到未图示的光检测器来进行。即，未图示的光量控制部基于从未图示的光检测器输出的信号，监视光源I的射出光量，控制光源I使其射出的光的光量保持恒定。本第2实施例的拾光器通过改变构成物镜光学系统7的光圈透镜7a和固体浸没透镜7b之间的距离来变更聚光的记录层的位置。即，第2实施例的拾光器根据各记录层改变透镜光圈7a和固体浸没透镜7b之间的距离，同时修正聚焦成分和球面像差。改变光圈透镜7a和固体浸没透镜7b之间的距离的功能与第I实施例的发散度变更部4改变凹透镜4a和凸透镜4b之间的距离的功能相同。在此，第I实施例的发散度变更部4对射入物镜光学系统7的光赋予散焦(defocus)及球面像差。此时，当物镜光学系统7和发散度变更部4偏心(decenter)时，应修正的球面像差被转换为彗形像差，物镜光学系统7的光圈性能劣化。尤其是为了对应多层的光记录介质8，由发散度变更部4赋予较大的球面像差时，物镜光学系统7和发散度变更部4之间的偏心成为很大的问题。所以，在组装拾光器时，消除物镜光学系统7和发散度变更部4之间的偏心的调整是必要的。对此，在第2实施例中，通过改变光圈透镜7a和固体浸没透镜7b之间的距离使球面像差变化。此时，由于光圈透镜7a和固体浸没透镜7b之间的距离较小，所以透镜7a和和固体浸没透镜7b之间的偏心的影响也较小。并且，由于物镜光学系统7追踪光记录介质8的轨道，会出现物镜光学系统7偏离光轴中心的情况(将此称为透镜位移)。当发生这种透镜位移时，在第I实施例中会出现球面像差被转换为彗形像差从而导致光圈性能劣化的问题，而第2实施例不会出现这样的问题。因此，第2实施例的拾光器比第I实施例的拾光器组装容易且具有更高的可靠性，而且，即使发生透镜位移光圈性能也不会劣化。其次，对通过改变光圈透镜7a和固体浸没透镜7b之间的距离可以同时修正散焦 成分及球面像差的情况进行说明。在此，透镜的非球面的定义如下式(8)所示。z = (y2/R)/{l+[l-(K+l) (y/R)2]a5}+A .y4+B .y6+C .y8+D .y10+E .y12+F .y14+G .,+H .y18I · y20+J · y22+L · y24+M · y26 ... (8)在上式(8)中，“z”是从非球面的面顶点起在沿光轴的方向上的距离，“y”是距光轴的距离，“R” 是曲率半径，“K” 是多项式系数(conic coefficient)，“A，，、“B，，、“C，，、“D，，、“E”、“F”、“G”、“H”、“I”、“ J”、“L” 和 “M” 是非球面系数。下述的表I示出构成物镜光学系统7的光圈透镜7a的入射面和出射面的透镜数据。入射光的波长为405nm，光圈透镜7a的折射率为I. 6239，光圈透镜7a的光轴方向的厚度为2. 076187mm。固体浸没透镜7b的折射率为2. 0681，固体浸没透镜7b的曲率半径为500 μ m,固体浸没透镜7b的光轴方向的厚度为515 μ m。被再生的光记录介质8具有3层记录层。从光记录介质8的表面到各记录层的基材厚度分别为I μ m、4 μ m、7 μ m,从光记录介质8的表面到各记录层之间的区域的折射率为2. O。另外，假设射入物镜光学系统7的光的直径为2. 93mm,则物镜光学系统7的光记录介质8中的数值孔径NA为I. 77。表I
权利要求
1.一种拾光器，其特征在于包括 光束生成部，生成第I光束和第2光束； 物镜光学系统，包含具有与多层光记录介质的表面相对置的端面的固体浸没透镜，使所述第I光束及所述第2光束汇聚到所述光记录介质； 第I分歧元件，反射被所述固体浸没透镜的端面反射的所述第I光束及所述第2光束； 汇聚状态变更部，使由所述第I分歧元件反射的所述第I光束及所述第2光束汇聚并变更汇聚状态； 第I光检测器，检测由所述汇聚状态变更部汇聚的所述第I光束及所述第2光束，其中， 所述第I光束的中心与所述第2光束的中心，在所述固体浸没透镜的端面上处于不同的位置； 所述汇聚状态变更部，根据所述光记录介质的层变更所述第I光束及所述第2光束的汇聚状态； 所述第I光检测器，包含接收所述汇聚的第I光束的第I光接收部和接收所述汇聚的第2光束的第2光接收部，基于所述第I光接收部和所述第2光接收部的接收光量之差，检测所述固体浸没透镜的端面与所述光记录介质的表面的相对倾斜角度。
2.根据权利要求I所述的拾光器，其特征在于还包括 发散度变更机构，变更由所述光束生成部生成的所述第I光束及所述第2光束的发散度;其中， 所述物镜光学系统，使来自所述发散度变更机构的所述第I光束及所述第2光束汇聚到所述光记录介质。
3.根据权利要求I所述的拾光器，其特征在于 所述物镜光学系统还包含使所述第I光束及所述第2光束汇聚到所述固体浸没透镜的光圈透镜， 所述拾光器还包括变更所述固体浸没透镜和所述光圈透镜之间的沿光轴方向的距离的透镜间距离变更部。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的拾光器，其特征在于 所述汇聚状态变更部，包括变更所述第I光束及所述第2光束的汇聚位置的汇聚位置变更部。
5.根据权利要求4所述的拾光器，其特征在于 所述汇聚位置变更部，包括使所述第I光束及所述第2光束汇聚的汇聚透镜、玻璃板、以及根据所述光记录介质的层将所述玻璃板插入所述汇聚透镜和所述第I光检测器之间的光路中的玻璃板插入部。
6.根据权利要求5所述的拾光器,其特征在于 所述玻璃板包括厚度各不相同的多个玻璃板； 所述玻璃板插入部，根据所述光记录介质的层将所述多个玻璃板选择性地插入所述汇聚透镜和所述第I光检测器之间的光路中。
7.根据权利要求4所述的拾光器，其特征在于 所述汇聚位置变更部，包括使所述第I光束及所述第2光束汇聚的汇聚透镜、和根据所述光记录介质的层变更所述汇聚透镜在光轴方向的位置的透镜位置变更机构。
8.根据权利要求4所述的拾光器，其特征在于 所述汇聚位置变更部，包括根据所述光记录介质的层改变所述第I光束及所述第2光束的焦点位置的可变焦透镜。
9.根据权利要求8所述的拾光器，其特征在于 所述可变焦透镜包括液晶透镜。
10.根据权利要求I至3中任一项所述的拾光器，其特征在于 所述汇聚状态变更部，包括对所述第I光束及所述第2光束赋予像散的像散赋予部。
11.根据权利要求10所述的拾光器，其特征在于 所述像散赋予部，采用光入射面和光出射面的至少其中一面为圆筒面的透镜。
12.根据权利要求10所述的拾光器，其特征在于 所述像散赋予部，包括使所述第I光束及所述第2光束聚光的聚光透镜和配置在所述聚光透镜与所述第I光检测器之间的光路中的楔状的玻璃板。
13.根据权利要求I至12中任一项所述的拾光器，其特征在于 所述固体浸没透镜的端面的周围的形状呈玉米状。
14.根据权利要求I至13中任一项所述的拾光器，其特征在于 所述固体浸没透镜的端面上的所述第2光束的中心，处于在所述光记录介质的切线方向或者半径方向上偏离所述固体浸没透镜的端面上的所述第I光束的中心的位置。
15.根据权利要求I至14中任一项所述的拾光器，其特征在于 所述光束生成部，还生成第3光束和第4光束； 所述物镜光学系统，使所述第3光束及所述第4光束汇聚到所述光记录介质； 所述第I分歧元件，反射被所述固体浸没透镜的端面反射的所述第3光束及所述第4光束； 所述汇聚状态变更部，使由所述第I分歧元件反射的所述第3光束及所述第4光束汇聚到所述第I光检测器并变更汇聚状态； 所述第I光检测器，检测由所述汇聚状态变更部汇聚的所述第3光束及所述第4光束；所述第I光束的中心、所述第2光束的中心、所述第3光束的中心及所述第4光束的中心，在所述固体浸没透镜的端面上处于互不相同的位置； 在所述固体浸没透镜的端面上，连接所述第I光束的中心和所述第2光束的中心的直线，垂直于连接所述第3光束的中心和所述第4光束的中心的直线； 所述第I光检测器，还包含接收所述汇聚的第3光束的第3光接收部和接收所述汇聚的第4光束的第4光接收部，基于所述第I光接收部和所述第2光接收部的接收光量之差及所述第3光接收部和所述第4光接收部的接收光量之差，检测所述固体浸没透镜的端面与所述光记录介质的表面的相对倾斜角度。
16.根据权利要求I至14中任一项所述的拾光器，其特征在于 所述第I光束为主光束； 所述第2光束为子光束； 所述第I分歧元件，反射被所述固体浸没透镜的端面反射的所述主光束及所述子光束；所述第I光检测器，检测由所述汇聚状态变更部汇聚的所述主光束及所述子光束； 所述拾光器还包括 反射被所述光记录介质反射的所述主光束的第2分歧元件；和 检测由所述第2分歧元件反射的所述主光束的第2光检测器。
17.一种倾斜角度检测方法，用于检测多层光记录介质的表面和固体浸没透镜的与所述光记录介质的表面相对置的端面的相对倾斜角度，其特征在于包括以下步骤 光束生成步骤，生成第I光束和第2光束； 汇聚步骤，通过所述固体浸没透镜使所述第I光束及所述第2光束汇聚到所述光记录介质； 反射步骤，反射被所述固体浸没透镜的端面反射的所述第I光束及所述第2光束；汇聚状态变更步骤，使在所述反射步骤中反射的所述第I光束及所述第2光束汇聚并变更汇聚状态； 光检测步骤，检测在所述汇聚状态变更步骤中汇聚的所述第I光束及所述第2光束，其中， 所述第I光束的中心与所述第2光束的中心，在所述固体浸没透镜的端面上处于不同的位置； 所述汇聚状态变更步骤，根据所述光记录介质的层变更所述第I光束及所述第2光束的汇聚状态； 所述光检测步骤，基于所述汇聚的第I光束和所述汇聚的第2光束的接收光量之差，检测所述固体浸没透镜的端面和所述光记录介质的表面的相对倾斜角度。
18.—种光信息装置,其特征在于包括 如权利要求I至16中任一项所述的拾光器； 使光记录介质旋转的马达； 基于从所述拾光器所获得的信号，控制所述马达及所述拾光器的控制部。
19.一种信息处理装置，其特征在于包括 如权利要求18所述的光信息装置； 处理对所述光信息装置记录的信息及/或从所述光信息装置再生的信息的信息处理部。
全文摘要
本发明提供可以稳定并高精度地检测固体浸没透镜的端面和光记录介质的表面的相对倾斜角度的拾光器、倾斜角度检测方法、光信息装置及信息处理装置。汇聚位置变更部(16)，根据光记录介质(8)的层变更第1光束和第2光束的汇聚状态，第1光检测器(14)包括接收聚光的第1光束的第1光接收部和接收聚光的第2光束的第2光接收部，基于第1光接收部和第2光接收部的接收光量之差，检测固体浸没透镜(7b)的端面和光记录介质(8)的表面的相对倾斜角度。
文档编号G11B7/1395GK102934166SQ201180028268
公开日2013年2月13日 申请日期2011年11月9日 优先权日2010年11月10日
发明者和田秀彦, 佐野晃正, 松崎圭一, 水野定夫 申请人:松下电器产业株式会社