专利名称：光拾波器及光学信息再现装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过将激光照射在盘状信息媒体上，进行信息的再现或记录的光拾波器。
背景技术：
使用激光波长为405nm波段的蓝紫色激光、数值孔径为0.85的物镜、基板厚度为0.1mm的BD(Blu-ray Disc)的高密度光盘装置已经产品化。现在，BD存在一层盘和两层盘的媒体，根据BD规格，在两层盘中第一层和第二层记录层之间有25微米的基板厚度的差。另外，两层盘的各记录层或者在一层盘的情况下各盘中基板厚度有偏差，即使在一个盘中，随着记录再现位置的不同，基板厚度也有偏差(在BD规格中允许最大±5微米)。如果有这样的基板厚度的离散或偏差，则在盘记录面的光点处发生球面像差，难以进行记录再现。为了修正该球面像差，在光拾波器中装载称为扩束器的球面像差修正用的光学元件。该元件的典型的结构例，例如记载在专利文献1(特开2002-304763号公报(第21-23页，图1、图4、图6))中。
另外，作为关于该球面像差修正的技术，例如，在专利文献2(特开2003-257069号公报(1-7页，图1、图2、图3))中公开了例如将球面像差修正系统的规定的修正值预先存储在光拾波器中设置的ROM中，进行BD的记录、再现时，根据从上述ROM中读出的修正值，驱动上述修正系统的技术。
在对应于上述BD的光盘装置中，在装载盘之前，在光拾波器侧不能检测该盘是一层盘还是两层盘，或者即使是一层盘，也不能检测基板厚度有多大程度的偏差的信息。如果从该状态将盘装入装置中，则在光拾波器中检测基板厚度误差引起的球面像差量，从某(不固定)初始位置，沿光轴方向驱动球面像差修正用的光学元件而到达适当位置，将球面像差降低到对记录再现无障碍的程度，进行这样的像差修正控制。可是，在该修正控制中，球面像差修正用的光学元件的初始设定位置并非预先设定，存在这样的课题为了探索上述光学元件的适当位置，要花费很长时间，或者像差修正控制失败，而不能开始盘的记录再现。在考虑到BD一层盘和两层盘的第一层的使用频度最大的条件下，解决上述课题必须提高驱动器的使用方便性。
发明内容
本发明鉴于上述课题，提供一种使用方便的光学信息记录再现装置、或光学信息记录装置。
本发明的第一方面是一种光拾波器，其备有激光光源、球面像差修正用光学元件、光检测器、以及物镜，将光点照射在信息记录媒体上，进行信息的记录再现，其特征在于设定所述球面像差修正用光学元件，使得在记录面上聚光光点呈最佳状态。
本发明的第二方面，是一种光拾波器，其备有激光光源、球面像差修正用光学元件、光检测器、以及物镜，将光点照射在信息记录媒体上，进行信息的记录再现，其特征在于备有射出不同波长的光的两个以上激光光源；使从所述激光光源射出的光为公用的光学元件；配置在从所述激光光源射出的光的公用光路中的球面像差修正用光学元件；以及使从所述激光光源射出的光都能聚光的物镜，在装载所述信息记录媒体之前，设定所述球面像差修正用光学元件，使得在所述不同的波长的光内，用规定的光进行记录再现的信息记录媒体的规定的层的记录面上，聚光光点呈最佳状态。
本发明的第三方面，是一种光拾波器，其备有激光光源、球面像差修正用光学元件、光检测器、以及物镜，将光点照射在信息记录媒体上，进行信息的记录再现，其特征在于备有射出波长为λ1、波长为λ2或波长为λ3的光的两个以上激光光源；使从所述激光光源射出的光为公用的光学元件；配置在从所述激光光源射出的光的公用光路中的球面像差修正用光学元件；以及使从所述激光光源射出的光都能聚光的物镜，设定所述物镜，以便在入射了波长为λ1的平行光的情况下，在用所述波长λ1的光进行记录再现的作为第一信息记录媒体的两层盘媒体的第一层和第二层的中间位置上，聚光光点最好，设定所述物镜，以便在入射了波长为λ2的平行光的情况下，在用所述波长λ2的光进行记录再现的第二信息记录媒体的记录面上，聚光光点最好，设定所述物镜，以便在入射了波长为λ3的发散光的情况下，在用所述波长λ3的光进行记录再现的第三信息记录媒体的记录面上，聚光光点最好，在装载所述信息记录媒体之前，设定所述球面像差修正用光学元件，以便所述波长λ1的发散光入射到所述物镜上。
本发明的第四方面，是一种光学信息再现装置，其特征在于备有装载了权利要求1所述的光拾波器的驱动器，发出将所述信息记录媒体推出的命令后，在实际上所述信息记录媒体被推出之前的期间，或者在所述驱动器的电源被切断之前的期间，所述驱动器在动作中获得的所述球面像差修正用光学元件的最佳状态信息被存储在所述驱动器的主控制电路中。
本发明的第五方面，是一种光拾波器的调整方法，该光拾波器使用基板厚度为0.1mm的第一基准盘及基板厚度为0.075mm的第二基准盘，其特征在于包括调整凹透镜的初始位置，以便对于所述第一基准盘的聚光光点的像差值最小的步骤；进行调整，以便输出调整所述初始位置的第一规定的电压的步骤；调整凹透镜的初始位置，以便对于所述第二基准盘的聚光光点呈最佳状态的步骤；以及进行调整，以便输出调整所述初始位置的第二规定的电压的步骤，所述光拾波器动作时，所述光拾波器通过输出所述第一规定的电压或所述第二规定的电压，调整所述凹透镜的初始位置。
通过以上各方面所述的发明，能达到上述目的。
如果采用本发明，则能提供一种使用方便的光学信息记录再现装置、或光学信息记录装置。
结合附图，通过以下描述，本发明的特征、目的和优点将会更加显而易见。
图1是表示在实施例1中，光拾波器的结构图。
图2是在实施例1中，说明物镜113的图。
图3是表示在实施例1中，在BD媒体的情况下物镜113的入射光发散角和聚焦点302的波面像差的关系例的图及曲线图。
图4是在实施例1中，说明扩束器元件110的配置及形状参数的图。
图5是表示在实施例1中，BD媒体的基板厚度和必要的凹透镜108～凸透镜109的间隔关系的曲线图。
图6是表示表1中记载的扩束器的像差修正效果的曲线图。
图7是在实施例1中，说明光检测器118的检测面和误差信号的图。
图8是表示在实施例1中，扩束器元件110的周边部分的结构例的图。
图9是表示在实施例1中，BD光学系统的组装调整流程的图。
图10是表示在实施例1中，BD媒体的情况下的驱动动作流程例的图。
图11是表示在实施例1中，聚焦误差信号的曲线图。
图12是表示在实施例1中，聚焦误差信号的曲线图。
图13是在实施例1中，说明焦点从BD媒体的L0层向L1层移动时的动作流程的图。
图14是表示在实施例1中，DVD光学系统、CD光学系统中的组装调整流程例的图。
图15是表示在实施例1中，DVD媒体、CD媒体情况下的驱动动作流程例的图。
图16是表示实施例2中的第一例的图。
图17是表示在实施例3中，光学信息记录再现装置的结构例的图。
图18是表示实施例2中的第二例的图。
图19是表示实施例2中的第三例的图。
图20是表示实施例2中的第四例的图。
具体实施例方式
作为实施本发明用的优选方式，考虑以下的实施例，但只要能达到本发明的目的，不限定于以下的实施例。
以下说明实施例1。图1表示本实施例的光拾波器的结构，是能适应BD、DVD、CD各种媒体、而且使用共用的物镜的光拾波器。从波长为405nm波段的蓝紫色激光器101射出的光，透过光束整形元件102、1/2波长板103，由BD用衍射光栅104分成主光束和两个子光束，透过偏振光分光器105，从BD用准直透镜106射出平行光。该平行光在半透射半反射镜107上反射，透过凹透镜108、凸透镜109，光束直径被扩大，在调试反射镜(立上げミラ一)110上反射。此后，透过1/4波长板112、CD用孔径限制元件131，用物镜113聚光，到达信息记录媒体114(在此情况下，记录层为一层或两层以上的BD媒体)的信息记录面上。物镜113和CD用孔径限制元件131装载在(图中未示出的)公用的支架上，利用传动机构134能进行信息记录媒体114的振摆方向和半径方向的平行移动、以及以信息记录媒体114的切线方向为轴的旋转移动。为了补偿伴随信息记录媒体114的基板厚度误差发生的球面像差，由成对的凹透镜108、凸透镜109构成扩束器元件110，利用传动机构135能沿箭头132、133所示的光轴方向平行移动。来自信息记录媒体114的反射光透过物镜113、1/4波长板112，在调试反射镜111上反射，透过凸透镜109、凹透镜108，在半透射半反射镜107上反射。此后，透过准直透镜106，在偏振光分光器105上反射，由检测透镜117聚光，到达BD用光检测器118的检测面上。用上述BD用光检测器118检测RF信号、伺服信号(聚焦误差信号、DPP信号等)，根据这些信号生成并检测球面像差误差信号。另外，从上述BD用准直透镜106射出的平行光的一部分透过半透射半反射镜107，用透镜115聚光，到达BD用前方监视器116，监视蓝紫色激光器101的发光量。
从波长为660nm波段的红色激光器119射出的光透过辅助准直透镜120，由DVD用衍射光栅121分成主光束和两个子光束，透过合成棱镜122后，在半透射半反射镜123上反射。从准直透镜124射出平行光，透过半透射半反射镜107，透过凹透镜108、凸透镜109，光束直径被扩大。此后，在调试反射镜110上反射，透过1/4波长板112，利用物镜113聚光，到达信息记录媒体114的信息记录面(在此情况下，记录层为一层或两层的DVD媒体)上。来自信息记录媒体114的反射光透过物镜113、1/4波长板112，在调试反射镜111上反射，透过凸透镜109、凹透镜108，半透射半反射镜107。然后，由准直透镜124、检测透镜127进行聚光，到达DVD/CD用光检测器128的光检测面上。用上述DVD/CD用光检测器118检测RF信号、伺服信号(聚焦误差信号、DPP信号等)。另外，透过了合成棱镜122的光的一部分透过半透射半反射镜123，用透镜125聚光，到达DVD/CD用前方监视器126，监视红色激光器119的发光量。
从波长为780nm波段的红外激光器129射出的光，由CD用衍射光栅130分成主光束和两个子光束，在合成棱镜122、半透射半反射镜123上反射。从准直透镜124射出平行光，透过半透射半反射镜107，入射到凹透镜108中。凹透镜108沿箭头132的方向移动，从凸透镜109射出发散光。此后，在调试反射镜110上反射，透过1/4波长板112、CD用孔径限制元件131，由物镜113聚光，到达信息记录媒体114(在此情况下为CD媒体)的信息记录面上。来自信息记录媒体114的反射光到达DVD/CD用光检测器128的光检测面的光路与上述的DVD系统相同，这里省略说明。另外，在图1中虽然个别地设置红色激光器119和红外激光器129，但为了简化光学系统，也能使用将这些激光器一体化了的双波长激光器。另外，根据驱动器的规格，也可以是没有红外激光器129，而装载了蓝紫色激光器101和红色激光器119的光学系统。
用图2说明上述物镜113。该图(A)表示在BD两层媒体201中聚光的状态。波长为405nm波段的平行光202直接透过CD用孔径限制元件131，由于折射面203的作用而会聚。设计基板厚度为0.1mm的L0层和基板厚度为0.075mm的L1层(虚线部分所示)的中间层205的基板厚度t1＝0.0875mm，以便聚光点206的波面像差变得最好。这里，对应于波长为405nm波段的光，设计折射面203，以便数值孔径为0.85，在该折射面203上形成为同心圆状的光栅槽204没有衍射作用。该图(B)表示在DVD媒体207中聚光的状态。波长为660nm波段的平行光208直接透过CD用孔径限制元件131，通过光栅槽204而发生衍射，利用折射面203进行会聚。设计为在基板厚度t2＝0.6mm中聚光点209的像差变得最好。这里，对应于波长为660nm波段的光，在数值孔径为0.65的光束直径范围内形成光栅槽204，设计得与该图(A)中的BD情况的波长差约为255nm，基板厚度的差约为0.5mm，以便能消除所发生的球面像差。该图(C)表示在CD媒体210中聚光的状态。波长为780nm波段的发散光211利用CD用孔径限制元件131，限制入射到物镜113中的光束直径，物镜113的数值孔径为0.45～0.5。利用光栅槽204进行衍射，利用折射面203进行会聚，设计得在厚度为t3＝1.2mm的基板中，聚光点209的像差为最好。
用图2(A)说明过，在BD媒体的情况下，设计物镜113，以便基板厚度t1＝0.0875mm时聚光点206的波面像差为最好。可是，目前BD媒体有一层媒体和两层媒体两种，两者都使用，另外，充分考虑到在使两层媒体的记录再现开始的时刻，第一层的L0层的使用频度最大。因此，作为一层媒体的基板厚度、两层媒体的L0层的基板厚度的基准值的0.1mm时，达到聚光点最小的波面像差成为必要。因此如图3(a)所示，有必要使规定的发散光301入射到物镜113上。该图(b)中示出了入射怎样的发散光，能使基板厚度为0.1mm上的聚光点302最小，进行了计算的例。使波长为405nm、物镜113的数值孔径为0.85、基板的折射率为1.62，改变从物镜113的入射面303到发散光301的假想光源304的距离L，计算了聚光点302的波面像差。横轴取为根据上述距离L换算的物镜113的入射光发散角θ(度)，纵轴取为聚光点302的波面像差(λrms)，计算结果如曲线305所示。根据该结果，如果使入射光发散角θ＝0.16度，则能使基板厚度为0.1mm上的聚光点的波面像差最小，可知该值被抑制为0.0027λrms，是充分小的值。
以下说明根据图3(b)的结果设计的扩束器元件110的具体例。图4表示扩束器元件110的凹透镜108、凸透镜109的配置及形状参数。在该例中凹透镜108和凸透镜109的初始间隔为B的情况下，入射到凹透镜108上的平行光401被扩散，作为平行光402从凸透镜109射出。在该例中凸透镜109被固定，使凹透镜108从上述初始间隔B沿光轴方向平行移动，于是从凸透镜109射出发散光或会聚光，入射到物镜113上。
表1
如表1所示，示出了设计值，上述初始间隔为B＝2mm，从凸透镜109到物镜入射面的距离C＝15.7mm。图5表示改变了BD媒体的基板厚度时，计算了使聚光点的波面像差为最小所必要的凹透镜108～凸透镜109的间隔的例。直线501是其结果，可知例如L0层的基板厚度为0.1mm时，将上述间隔设定为1.755mm即可。
另外，可知L1层的基板厚度为0.075mm时，将上述间隔设定为2.25mm即可。另外，凹透镜108的移动量1mm时，换算成能修正的基板厚度误差为0.05mm。图6表示计算了BD媒体的基板厚度和聚光点的波面像差的例。曲线601表示没有由扩束器元件110进行的像差修正的情况，如果基板厚度偏离物镜113的设计基准值0.0875mm，则聚光点的波面像差急剧劣化。另一方面，在由扩束器元件110进行了像差修正的情况下，如曲线602所示，可知基板厚度即使从上述0.0875mm变化±0.025mm，聚光点的波面像差能被抑制在0.005λrms以下，这是充分小的值。
上述BD用光检测器118如图7所示，作为光检测面，在中央部形成主检测面701，在上下形成辅助检测面702、703，有A～D、E～H共计分割成8部分的检测面。用BD用衍射光栅104分支出来的0次光的来自信息记录媒体114的返回光在检测透镜117上会聚的主光703入射到上述A～D上，用BD用衍射光栅104分支出来的1次光的来自信息记录媒体114的返回光在检测透镜117上会聚的辅助光704入射到上述E、F上，用BD用衍射光栅104分支出来的-1次光的来自信息记录媒体114的返回光在检测透镜117上会聚的辅助光705入射到上述G、H上。进行聚焦误差检测时用非点像差法，通过A+C-(B+D)的运算，能获得误差信号，通过A+B+C+D的运算，能获得RF信号。
图8表示扩束器元件110的周边部分的结构例。凸透镜109(图中未示出)被固定在框架上，凹透镜108被装载在支架801上，利用设置在左右的导向轴802支撑着。支架901与步进电动机803的螺旋导杆804连接，利用该螺旋导杆804的旋转运动，沿光轴方向132或133的方向平行移动。另外，在上述(图中未示出的)框架上，与支架801相对地设有检测包括凹透镜108的支架801沿光轴方向的位置用的位置检测传感器805。806是设置在支架801上的反射面。该位置检测传感器805被设计得具有其输出电压能随着与反射面806的距离的变化而呈线性变化的特性。在图8中使位置检测传感器805呈非接触的反射型，但除此以外也可以使用非接触的透射型、或利用电位器的接触型等。
在本实施例中，组装光拾波器时例如通过图9所示的步骤901～908进行调整。首先，用准确地制作了基板厚度与L0层相同的0.1mm的第一基准盘，驱动步进电动机803，调整凹透镜108的初始位置，以便用干涉仪或光点观测装置等使由物镜113形成的聚光光点呈最佳状态。或者，在进行聚焦伺服的状态下，驱动步进电动机803，调整凹透镜108的初始位置，以便RF信号的振幅达到最大或抖动值、错误率值最佳。在该状态下，为了从位置检测传感器805的电路807输出第一规定电压V1，在上述电路807一侧进行电气调整(例如将上述规定电压V1记录在上述电路807中等)。其次，用准确地制作了基板厚度与L1层相同的0.075mm的第二基准盘，调整凹透镜108的位置，以便由物镜113形成的聚光光点呈最佳状态，或者使抖动值、错误率值最佳。此后，为了从上述电路807输出第二规定电压V2，在上述电路807一侧进行电气调整(例如将上述规定电压V2记录在上述电路807中等)。
以下说明这样调整的光拾波器的驱动器的动作，例如图10所示的步骤1001～1010所示，与上述图8一致。一旦使驱动器电源呈接通状态，便从驱动控制器809参照位置检测传感器805的电路807、步进电动机803的驱动电路808来进行。一边观测来自电路807的输出电压，一边驱动步进电动机803，如果输出上述电压V1，便停止。在该状态下点亮蓝紫色激光器101，在L0层上进行聚焦引入。这里，凹透镜108沿光轴方向的初始位置位于最佳位置时，如图11(a)所示，能获得良好的S形曲线1101，但凹透镜108沿光轴方向的初始位置偏离最佳位置时，在盘上的聚光光点处发生球面像差而不能会聚。其结果，聚焦误差信号如该图(b)所示的S形曲线1102或1103所示发生劣化(振幅降低，发生偏移)，出现聚焦引入失败的危险性。为了避免这一点，在L0层中进行聚焦引入之前(如前面所述)从位置检测传感器805的电路807输出第一规定电压V1，强制地决定凹透镜108的初始位置。如果这样做，则如该图(a)所示，能获得良好的S形曲线，能稳定地开始聚焦引入动作。另外，实际上，由于L0层的基板厚度随着沿盘半径方向的位置不同而有偏差，所以凹透镜108的最佳位置有可能变化。例如，为了一边进行聚焦控制，一边使由BD用光检测器118获得的RF信号的振幅达到最大，或者为了使抖动或错误率值为最好，对凹透镜108的位置进行微调。例如，光拾波器沿盘半径方向的位置发生了变化时，适时实施该微调。在到此为止的驱动动作中，获得了凹透镜108的最佳位置的信息，所以与动作历史一起被存储在驱动控制器808中。从驱动器将盘推出，从使驱动器电源断开的状态再次将电源接通时，或者从将盘插入驱动器中并将电源断开的状态到再次将电源接通时，上述获得的信息从驱动控制器809直接被传递给电路807及驱动电路808。通过构成这样的系统，在更短的时间内就能进行稳定的动作，能获得提高使用方便性的效果。
这里，说明在两层媒体中，从在L0层进行记录再现的状态连续地将焦点移动到L1层上的情况。这时凹透镜108位于L0层的基板厚度为0.1mm时的最佳位置。在该状态下即使欲将焦点移动到L1层上，由于与L0层的基板厚度差为0.025mm，所以盘上的聚光光点减弱了。在该状态下，对在L1层上焦点一致的情况下获得的图12(a)所示的S形曲线1201来说，变成如图12(b)中的S形曲线1202所示，不能进行聚焦引入，焦点向L1层的移动有失败的危险性。因此，例如如图13中的步骤1301～1306所示进行动作。如果从驱动控制器809将焦点向L1层移动的命令传输给光拾波器，则在L1层上进行聚焦引入之前(如前面所述)从位置检测传感器805的检测电路807输出第二规定电压V2，强制地使凹透镜108的位置移动。保持该状态进行动作时，能在L1层中获得良好的聚光光点，呈图12(a)所示的S形曲线1201，能开始稳定地进行聚焦引入动作。另外实际上，由于L1层的基板厚度也随着沿盘半径方向的位置不同而有偏差，所以凹透镜108的最佳位置有可能变化。例如，与先前在L0层的动作中说明的方法相同，对凹透镜108的位置进行微调。将到此为止的驱动动作中获得的与L1层中的凹透镜108的位置有关的信息与动作历史一起存储在驱动控制器809中。在再向L1层进行焦点移动的情况下，上述获得的信息立刻从驱动控制器809传递给光拾波器。这样能稳定地向L1层进行焦点移动。另外，在到此为止的动作中，由于获得了L0层和L1层中的凹透镜108的最佳位置信息，所以通过参照这些信息，即使在进行L0层→L1层→L0层这样的连续的焦点移动，也能进行稳定的动作。在本实施例中虽然将凸透镜109固定，使凹透镜108可动，但也可以反过来，将凹透镜108固定，使凸透镜109可动。
至此说明了BD媒体的情况，以下说明DVD媒体和CD媒体的情况。如图1所示，扩束器元件110被配置在波长为660nm波段的红色激光器119、波长为780nm波段的红外激光器129和物镜113之间共同的光路中。因此，在对DVD媒体、CD媒体进行记录再现的情况下，将凹透镜108的位置设定在与上述BD媒体的情况不同的位置上。在DVD媒体的情况下，用图2(B)说明过，由于设有物镜113，所以从准直透镜124射出的红色平行光入射到凹透镜108中，而且从凸透镜109射出平行光，这样来设定凹透镜108的初始位置。例如，波长为660nm时，用上述表1所示的扩束元件进行测算，将凹透镜108设定在沿光轴方向距离凸透镜109为2.08mm的位置即可。
另一方面，在CD媒体的情况下，用图2(C)说明过，由于设有物镜113，所以从准直透镜124射出的红外平行光入射到凹透镜108中，但从凸透镜109射出所设计的规定的发散光211，这样来设定凹透镜108的初始位置。例如，设想这样设计物镜波长为780nm时，假想发光点到达距离物镜113的主平面为90mm的位置。用该物镜和上述表1所示的扩束元件进行测算，将凹透镜108设定在沿光轴方向距离凸透镜109为0.32mm的位置即可。
组装光拾波器时例如通过图14所示的步骤1401～1408进行调整。首先，在DVD的情况下，用制作了基板厚度与DVD媒体相同的0.6mm的DVD基准盘，调整凹透镜108的初始位置，以便用干涉仪或光点观测装置等使由物镜113形成的聚光光点呈最佳状态。或者，在进行聚焦伺服的状态下，调整凹透镜108的初始位置，以便抖动值、错误率值最佳。在该状态下，在从位置检测传感器805的检测电路807输出第三规定电压V3的电路807一侧进行电气调整。其次，用准确地制作了基板厚度与CD媒体相同的1.2mm的CD基准盘，调整凹透镜108的初始位置，以便由物镜113形成的聚光光点呈最佳状态，或者抖动值、错误率值最佳。在该状态下，在电路807一侧进行电气调整，以便从位置检测传感器805的电路807输出第四规定电压V4。
以下说明进行了这样调整的光拾波器的驱动器的动作例如图15中的步骤1501～1506所示，与图8一致。将盘装入驱动器中，如果断定该盘是DVD媒体(CD媒体)，从驱动控制器809参照位置检测传感器805的电路807、步进电动机803的驱动电路808，进行光拾波器的驱动动作。驱动步进电动机803，确定凹透镜108的初始位置，以便从电路807输出所示的规定电压V3(V4)。在该状态下进行聚焦引入。在动作中聚焦动作变得不稳定的情况下，对凹透镜108沿光轴方向的位置进行微调。通过到此为止的驱动动作获得与凹透镜108的位置有关的信息，与动作历史一起存储在驱动控制器809中。从驱动器将盘推出，在再次使用DVD媒体(CD媒体)的情况下，上述获得的信息立刻从(图中未示出的)驱动控制器传递给光拾波器。通过构成这样的系统，在更短的时间内就能进行稳定的驱动动作，能获得提高使用方便性的效果。
在本实施例中，在装入盘之前的状态下，预先设定球面像差修正用光学元件的状态，使盘上的聚光光点在基板厚度为0.1mm时呈最好。该基板厚度0.1mm是预料为BD一层媒体及两层媒体的第一层的基板厚度为基准值而且使用频度最高的条件。其结果，能在球面像差修正的出发点设定该预先设定的状态，装载了盘后能效率最佳地进行球面像差修正控制。
作为实施例2，说明装载BD用物镜和DVD/CD互换物镜这样两个物镜，能适应BD、DVD、CD各媒体的光拾波器。图16表示本实施例的第一例。在该例中，在转动型的轴滑动传动机构1602中装载BD用物镜1601和DVD、CD互换物镜1603，根据信息记录媒体114的种类，如箭头1604所示切换所使用的物镜。另外，设计上述DVD、CD互换物镜1603，以便平行光入射时，信息记录媒体114的记录面上的聚光光点的状态最佳。例如，波长为780nm时，用上述表1所示的扩束元件进行测算，将凹透镜108设定在沿光轴方向距离凸透镜109为2.1mm的位置即可。直至上述BD用物镜1601或DVD、CD互换物镜1603的光学系统与实施例1的图1相同，由于在实施例1中已经说明过，所以这里省略说明。
图18表示本实施例的第二例。该图中的X轴、Y轴、Z轴分别表示信息记录媒体的切线方向、半径方向、振摆方向，上图表示XY平面图，下图表示XZ平面图。在该例中，BD用物镜1601和DVD、CD互换物镜1603平行于X轴排列装载在透镜支架1801上，利用包括驱动线圈1802的(图中未示出的)传动机构，能进行沿该图中的Y轴、Z轴方向的并进微小驱动、以及绕X轴旋转、绕Y轴旋转的旋转微小驱动。
从蓝紫色激光器101射出的发散光透过偏振光分光器105，利用BD用准直透镜106变成平行光，在折回反射镜1804上反射，透过扩束器元件110，在调试反射镜1803上反射。此后，透过1/4波长板112，由BD用物镜1601进行聚光，到达信息记录媒体114(在此情况下，记录层是一层或两层以上的BD媒体)的信息记录面上。另外，从蓝紫色激光器101射出的发散光的一部分在偏振光分光器105反射，用透镜115聚光后到达BD用前方监视器116，监视蓝紫色激光器101的发光量。来自信息记录媒体114的反射光透过BD用物镜1601、1/4波长板112，在调试反射镜1803上反射，透过扩束器元件110，在折回反射镜1804上反射。此后，透过准直透镜106，在偏振光分光器105上反射，由检测透镜117聚光后，到达BD用光检测器118的检测面上。
从红色激光器119射出的发射光透过合成棱镜122后，在半透射半反射镜123上反射，从准直透镜1805射出平行光。此后，在调试反射镜1803上反射，由DVD、CD互换物镜1603聚光，到达信息记录媒体114的信息记录面(在此情况下，记录层是一层或两层以上的DVD媒体)上。来自信息记录媒体114的反射光透过DVD、CD互换物镜1603，在调试反射镜1803上反射，透过准直透镜1805、半透射半反射镜123。由检测透镜127聚光后，到达DVD/CD用光检测器128的光检测面上。
从波长为780nm波段的红外激光器129射出的发射光在合成棱镜122、半透射半反射镜123上反射，从准直透镜1805射出平行光。此后，在调试反射镜1803上反射，由DVD、CD互换物镜1603聚光，到达信息记录媒体114(在此情况下为CD媒体)的信息记录面上。来自信息记录媒体114的反射光到达DVD/CD用光检测器128的光检测面的光路与上述红色激光器119的DVD光学系统相同，这里省略说明。
图19表示本实施例的第三例。该图中的X轴、Y轴、Z轴分别表示信息记录媒体的切线方向、半径方向、振摆方向，上图表示XY平面图，下图表示YZ平面图。在该例中，BD用物镜1601和DVD、CD互换物镜1603平行于Y轴排列、装载在透镜支架1901上，利用包括驱动线圈1904的(图中未示出的)传动机构，能进行沿该图中的Y轴、Z轴方向的并进微小驱动、以及绕X轴旋转、绕Y轴旋转的旋转微小驱动。BD用调试反射镜1902反射从图中-X方向入射的BD光，入射到BD用物镜1601上，DVD/CD用调试反射镜1903反射从图中的Y方向入射的DVD/CD光，入射到DVD、CD互换物镜1603上。除此以外的光路与上述第二例相同，所以这里省略说明。
图20表示本实施例的第四例。该图中的X轴、Y轴、Z轴分别表示信息记录媒体的切线方向、半径方向、振摆方向，上图的虚线部分2001表示装载了DVD/CD光学系统的DVD/CD用光拾波器，下图的虚线部分2002表示装载了BD光学系统的BD用光拾波器。它们被收容在各自的(图中未示出的)拾波器外壳中。
另外，在图16、图18、图19、图20中，个别地设置红色激光器119和红外激光器129，但为了简化光学系统，也可以使用将这些激光器一体化了的双波长激光器。另外，根据驱动器的规格，也可以构成例如没有红外激光器129、装载了蓝紫色激光器101和红色激光器119的光学系统。
在上述实施例1、2中说明了光拾波器的实施例，但这里说明装载了上述光拾波器的光学记录再现装置的实施例。图17表示进行信息的再现或记录再现的信息记录再现装置1701的概略框图。1702表示上述实施例1、2中说明的光拾波器，由该光拾波器1702检测的信号被送给信号处理电路内的伺服信号生成电路1703及信息信号再现电路1704。在伺服信号生成电路1703中，根据由光拾波器1402检测的信号，生成适合于光盘媒体1705的聚焦控制信号、跟踪控制信号、球面像差检测信号，根据这些信号，经过ACT驱动电路1706，驱动光拾波器1702内的(图中未示出的)ACT，进行物镜1707的位置控制。另外，在上述伺服信号生成电路1703中，由上述光拾波器1702生成球面像差检测信号，根据该信号经过球面像差修正驱动电路1708，驱动光拾波器1702内的(图中未示出的)扩束器元件的修正透镜。另外，在信息信号再现电路1704中根据由光拾波器1702检测的信号，再现被记录在光盘1705中的信息信号，该信息信号被输出给信息信号输出端子1709。另外，伺服信号生成电路1703及信息信号再现电路1704中获得的信号的一部分被送给系统控制电路1710。从系统控制电路1710发送激光驱动用记录信号，驱动激光光源点亮电路1711，进行发光量的控制，通过光拾波器1702，将记录信号记录在光盘1705中。另外，存取控制电路1712和主轴电动机1713连接在该系统控制电路1710上，分别进行光拾波器1702的半径方向位置控制或光盘1705的主轴电动机1714的旋转控制。另外，在用户利用个人计算机或AV用记录器等进行控制的情况下，用户从键盘、触摸面板、Jog Dial等用户输入装置1718，向用户输入处理电路1715发送指示，进行上述信息记录再现装置1701的控制。这时，由显示处理电路1716进行信息记录再现装置1701的处理状态等，在液晶面板、CRT等显示装置1717上显示。
虽然我们已经说明并描述了根据本发明的某些实施例，但是应该指出所公开的实施例可以变更并改动而不脱离本发明的范围。因而，我们无意被本文中所说明并描述的细节限制而是意在涵盖在所附权利要求书的范围之内的所有的变更和改动。
权利要求
1.一种光拾波器，其备有激光光源、球面像差修正用光学元件、光检测器、以及物镜，将光点照射在信息记录媒体上，进行信息的记录再现，其特征在于设定所述球面像差修正用光学元件，使得在记录面上聚光光点呈最佳状态。
2.一种光拾波器，其备有激光光源、球面像差修正用光学元件、光检测器、以及物镜，将光点照射在信息记录媒体上，进行信息的记录再现，其特征在于备有射出不同波长的光的两个以上激光光源；使从所述激光光源射出的光为公用的光学元件；配置在从所述激光光源射出的光的公用光路中的球面像差修正用光学元件；以及使从所述激光光源射出的光都能聚光的物镜，在装载所述信息记录媒体之前，设定所述球面像差修正用光学元件，使得在所述不同的波长的光内，用规定的光进行记录再现的信息记录媒体的规定的层的记录面上，聚光光点呈最佳状态。
3.根据权利要求2所述的光拾波器，其特征在于所述信息记录媒体是多层媒体，所述规定的层是第一层，基板厚度为0.1mm。
4.根据权利要求2所述的光拾波器，其特征在于设定所述物镜，以便在入射了平行光的情况下，在两层盘媒体的第一层和第二层的中间位置上，聚光光点最好，在装载所述信息记录媒体之前，设定所述球面像差修正用光学元件，以便规定的发散光入射到所述物镜上。
5.一种光拾波器，其备有激光光源、球面像差修正用光学元件、光检测器、以及物镜，将光点照射在信息记录媒体上，进行信息的记录再现，其特征在于备有射出波长为λ1、波长为λ2或波长为λ3的光的两个以上激光光源；使从所述激光光源射出的光为公用的光学元件；配置在从所述激光光源射出的光的公用光路中的球面像差修正用光学元件；以及使从所述激光光源射出的光都能聚光的物镜，设定所述物镜，以便在入射了波长为λ1的平行光的情况下，在用所述波长λ1的光进行记录再现的作为第一信息记录媒体的两层盘媒体的第一层和第二层的中间位置上，聚光光点最好，设定所述物镜，以便在入射了波长为λ2的平行光的情况下，在用所述波长λ2的光进行记录再现的第二信息记录媒体的记录面上，聚光光点最好，设定所述物镜，以便在入射了波长为λ3的发散光的情况下，在用所述波长λ3的光进行记录再现的第三信息记录媒体的记录面上，聚光光点最好，在装载所述信息记录媒体之前，设定所述球面像差修正用光学元件，以便所述波长λ1的发散光入射到所述物镜上。
6.根据权利要求2所述的光拾波器，其特征在于所述信息记录媒体利用电气单元调整在信息记录媒体的记录面上，聚光光点呈最佳的球面像差修正用光学元件的状态。
7.根据权利要求2所述的光拾波器，其特征在于在所述信息记录媒体是多层盘媒体的情况下，使聚光光点的焦点从所述信息记录媒体中的两层媒体的第一层移动到第二层时，或者使聚光光点的焦点从第二层移动到第一层时，在第二层或第一层中进行聚焦引入动作之前，球面像差修正用光学元件的状态被设定变更为在所述第二层或第一层的记录面上呈最好的状态。
8.根据权利要求1所述的光拾波器，其特征在于装载了所述信息记录媒体之后，设定所述球面像差修正用光学元件的状态，以便规定的发散光或收敛光入射到所述物镜上。
9.根据权利要求2所述的光拾波器，其特征在于装载了所述信息记录媒体之后，设定所述球面像差修正用光学元件的状态，以便波长为λ1的规定的发散光或收敛光入射到所述物镜上。
10.根据权利要求5所述的光拾波器，其特征在于装载了所述信息记录媒体之后，在所述媒体被断定为所述第二或第三信息记录媒体的情况下，设定所述球面像差修正用光学元件的状态，以便在所述第二或第三信息记录媒体的记录面上聚光光点最好。
11.一种光学信息再现装置，其特征在于备有装载了权利要求1所述的光拾波器的驱动器，发出将所述信息记录媒体推出的命令后，在实际上所述信息记录媒体被推出之前的期间，或者在所述驱动器的电源被切断之前的期间，所述驱动器在动作中获得的所述球面像差修正用光学元件的最佳状态信息被存储在所述驱动器的主控制电路中。
12.根据权利要求11所述的光学信息再现装置，其特征在于在所述驱动器的电源接通的同时，参照所述主控制电路，在装载所述信息记录媒体之前的期间，在前一次的驱动动作中获得的所述球面像差修正用光学元件的最佳状态信息被反馈给所述光拾波器。
13.一种光拾波器的调整方法，该光拾波器使用基板厚度为0.1mm的第一基准盘及基板厚度为0.075mm的第二基准盘，其特征在于包括调整凹透镜的初始位置，以便对于所述第一基准盘的聚光光点的像差值最小的步骤；进行调整，以便输出调整所述初始位置的第一规定的电压的步骤；调整凹透镜的初始位置，以便对于所述第二基准盘的聚光光点呈最佳状态的步骤；以及进行调整，以便输出调整所述初始位置的第二规定的电压的步骤，所述光拾波器动作时，所述光拾波器通过输出所述第一规定的电压或所述第二规定的电压，调整所述凹透镜的初始位置。
全文摘要
本发明提供一种装载了盘后在短时间内能有效地进行球面像差修正控制的光拾波器及光学信息记录再现装置。在信息记录媒体(114)被装载在驱动器中之前，预先设定凹透镜(108)沿光轴方向的位置，使得在用激光光源(101)进行记录再现的第一记录媒体的一层媒体、或两层以上的媒体的规定层(基板厚度为0.1mm的第一层)的记录面上，聚光光点呈最佳状态。装载了信息记录媒体(114)后，在断定了该媒体是用激光光源(119、129)进行记录再现的第二、第三记录媒体的情况下，设定变更凹透镜(108)沿光轴方向的位置。
文档编号G11B7/004GK1828744SQ20061000044
公开日2006年9月6日 申请日期2006年1月5日 优先权日2005年2月28日
发明者森弘充, 大西邦一, 前田伸幸, 井上雅之 申请人:日立视听媒介电子股份有限公司