光盘装置、光学头及信息处理装置的制作方法

专利名称：光盘装置、光学头及信息处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对具备透光层厚度不同的三层以上的信息记录面的光盘等信息 记录媒体记录或再生信息的光学头、具备该光学头的光盘装置以及具备该光盘装置的信息
处理装置。
背景技术：
随着蓝紫半导体激光的实用化，作为与⑶(Compact Disc，压缩盘)及 DVD (DigitalVersatiIe Disc，数字多功能盘)大小相同、高密度且大容量的光信息记录媒 体(以下也称为光盘)的Blu-ray Disc (蓝光盘，以下称为BD)正得以实用化。该BD是使 用射出波长为400nm左右的蓝紫光的蓝紫激光光源和数值孔径(Numerical Aperture,ΝΑ) 约为0. 85的物镜来记录或再生信息的透光层厚度约为0. Imm的光盘。近年来，在利用蓝紫半导体激光的BD等高密度光盘中，为了谋求进一步的大容量 化，考虑使信息记录面成为多层结构。如果将信息记录面多层化，则成为对多个信息记录面 记录或再生信息。此时，由于每个信息记录面的透光层厚度不同，因此在偏离了物镜的最佳 透光层厚(三次球面像差达到最小的透光层厚度)的信息记录面，会基于从最佳透光层厚 至信息记录面的距离而产生三次球面像差(spherical aberration)。例如，如果半导体激光器射出的光的波长为400nm，物镜的NA为0. 85，透光层厚度 偏离最佳透光层厚10 μ m，则会产生约IOOm λ的三次球面像差。因此，此类光盘用的光学头 一般会具备用于修正三次球面像差的机构。例如，在日本专利公开公报特开平11-259906号中揭示了一种光盘装置，在该光 盘装置中，将准直透镜搭载于准直透镜用致动器上，通过移动配置在光源与物镜之间的准 直透镜，使射入物镜的激光的发散角或会聚角发生变化，以消除因透光层厚度偏差引起的
三次球面像差。另一方面，使用短波长激光和高NA物镜的高密度光盘用的光学头大多具备用 于修正因光盘的倾斜(以下亦称为盘倾斜(disc tilt))而产生的三次彗形像差(coma aberration)的机构。在此类光学头中，例如使物镜致动器上搭载的物镜倾斜的方法或使用 液晶元件的方法已付诸实用。在此，设信息记录面为多层结构，可知，在根据光盘的透光层厚度来修正球面像差 时，因盘倾斜产生的三次彗形像差量和因物镜的倾斜(以下亦称为透镜倾斜(lens tilt)) 产生的三次彗形像差量会分别随着光盘的透光层厚度而变化。例如，在日本专利公开公报特开2007-133967号(以下称为“专利文献2”)中揭 示了一种光盘装置，在该光盘装置中，根据因盘倾斜产生的三次彗形像差量与因透镜倾斜 产生的三次彗形像差量的比率，使彗形像差修正机构的驱动信号的大小不同。关于专利文 献2中所示的以往的光盘装置，使用图17进行说明。图17是表示以往的光学头的概略结构的图。在图17中，光学头150包括光源 101、衍射光栅102、偏振分束器103、前监控传感器104、准直透镜105、扩束器106、1/4波长板107、反射镜108、物镜致动器109、物镜110、检测透镜112以及受光元件113。另外，光盘 111包括在光入射侧的相反侧形成的第1层111a、以及在光入射侧形成的第2层111b。从光源101射出的激光被衍射光栅102分割成三束后透过偏振分束器103，并射入 准直透镜105。射入偏振分束器103的激光的一部分被反射而射入前监控传感器104，基于 前监控传感器104的输出，光源101的输出得以控制。射入准直透镜105的激光被转换为大致平行光，并射入扩束器106。构成扩束器 106的凸透镜搭载于致动器(未图示)上可在光轴方向上移动，能够改变射入物镜110的激 光的发散角或会聚角。透过了扩束器106的激光在透过1/4波长板107时成为圆偏振状态，被反射镜108 反射后射入物镜110。通过物镜110会聚后射入光盘111的信息记录面的激光被光盘111 的信息记录面反射并透过物镜110之后，被反射镜108反射。由反射镜108反射的激光射 入1/4波长板107，成为相对于去时路的偏振方向旋转了 90度的直线偏振状态，并透过扩束 器106。透过了扩束器106的激光通过准直透镜105而成为会聚光之后，由偏振分束器103 反射。被偏振分束器103反射的激光通过检测透镜112射入受光元件113，RF信号和伺服 信号(聚焦误差信号及追踪误差信号)被加以检测。在光盘111中，基于第1层Illa和第2层Illb的透光层厚度而产生的球面像差， 可以通过由扩束器106使射入物镜110的激光成为发散光或会聚光，产生极性相反的球面 像差而得到修正。物镜致动器109根据聚焦误差信号(focus error signal)和追踪误差信号 (trackingerror signal)来驱动物镜110，以使光点追随旋转的光盘111的信息轨道。而 且，物镜致动器109可使物镜110朝光盘111的半径方向倾斜。此处，当针对光盘111的第1层Illa和第2层111b，根据透光层厚度来修正三次 球面像差时，因盘倾斜产生的三次彗形像差量和因透镜倾斜产生的三次彗形像差量各不相 同。因此，在专利文献2所示的以往的光学头150中，通过将第2层Illb中的透镜倾斜量 设为比第1层Illa中的透镜倾斜量小的指定量，可使透镜倾斜量达到最佳，从而在三次球 面像差修正中时实现稳定的记录及再生。在使信息记录面多层化的情况下，由于每个信息记录面的透光层厚度不同，因此 须使射入物镜的激光成为发散光或会聚光，来修正三次球面像差。此处，对于每个信息记录面而言，物镜倾斜时产生的三次彗形像差量各不相同。透 光层厚度越小，物镜倾斜指定角度时产生的彗形像差量越大，透光层厚度越大，物镜倾斜指 定角度时产生的彗形像差量越小。另一方面，光盘倾斜时产生的彗形像差量与透光层厚度成比例地增大。透光层厚 度越小，光盘倾斜指定角度时产生的彗形像差量越小，透光层厚度越大，光盘倾斜指定角度 时产生的彗形像差量越大。因而，当透光层厚度较小时，用于修正盘倾斜时产生的彗形像差的物镜的倾斜角 (透镜倾斜角)可以较小，但随着透光层厚度变大，用于修正盘倾斜时产生的彗形像差的物 镜的倾斜角(透镜倾斜角)会急剧变大。在此，若使物镜倾斜，则不仅会产生彗形像差，还 会产生像散(astigmatism)，而三次像散会随着透镜倾斜角变大而急剧增加，其影响变得不 可忽略。
6
另一方面，随着透光层厚度变小，因透镜倾斜产生的三次彗形像差会急剧变大。因 此，例如在因三次彗形像差修正时的透镜倾斜控制误差或物镜致动器的共振等而导致物镜 以所估计的角度以上倾斜时，残存的三次彗形像差将变得不可忽略。在BD中，具备透光层厚度为100 μ m的单一信息记录面的单层光盘以及具备透光 层厚度为ΙΟΟμπι和75μπι的两个信息记录面的双层光盘已得到实用化。此处，在具备多 个信息记录面的光盘中，如果要抑制因从相邻的信息记录面反射的反射光造成的影响，例 如信息信号的串扰(crosstalk)或因相邻的信息记录面所反射的杂散光造成的伺服信号 (servosignal)的偏移(offset)等，必须确保信息记录面彼此的间隔为指定量。因而，在三 层以上的多层光盘中，与以往的双层的BD相比，必须增大透光层厚度最大的信息记录面与 透光层厚度最小的信息记录面之间的间隔。很明显，在对此类三层以上的多层光盘记录或再生信息的光学头中，与对以往的 光盘记录或再生信息的光学头相比，上述问题更为显著。然而，在以往的光学头及光盘装置 中，并未提及此类问题。

发明内容
本发明旨在解决上述问题，其目的在于提供一种能够对具有透光层厚度各不相同 的三层以上的信息记录面的信息记录媒体良好地记录或再生信息的光盘装置、光学头及信 息处理装置。本发明所涉及的一种光盘装置对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记 录面的信息记录媒体记录或再生信息，包括射出激光的光源；使从所述光源射出的所述 激光会聚在所述信息记录媒体的指定的信息记录面上的物镜；修正基于所述信息记录媒体 的透光层厚度所产生的球面像差的球面像差修正部；使所述物镜朝所述信息记录媒体的半 径方向倾斜的透镜倾斜部；以及检测所述信息记录媒体在半径方向的倾斜的倾斜检测部， 其中，当将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO上时，设所述信息记录媒体倾斜单 位角度时所产生的三次彗形像差量为CMDOGia /deg)，所述物镜倾斜单位角度时所产生的 三次彗形像差量为CMLOGia /deg)，由所述倾斜检测部检测出的所述信息记录媒体的倾斜 角为θ，系数为k0，基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为α 0时，所述透镜倾斜部倾 斜所述物镜使所述物镜的倾斜角α 0满足公式(1)α 0 = θ X k0 X CMD0/CML0......(1)其中0· 5 < k0 < 0· 9。根据该结构，信息记录媒体具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录面。 光源射出激光，物镜使从光源射出的激光会聚在信息记录媒体的指定的信息记录面上。球 面像差修正部修正基于信息记录媒体的透光层厚度所产生的球面像差，透镜倾斜部使物镜 朝信息记录媒体的半径方向倾斜，倾斜检测部检测信息记录媒体在半径方向的倾斜。并且， 透镜倾斜部倾斜物镜使物镜的倾斜角α 0满足公式(1)。根据本发明，由于在将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO上时，倾斜物 镜使总的波阵面像差(wavefront aberration)达到最佳，因此能够对具有透光层厚度各不 相同的三层以上的信息记录面的信息记录媒体良好地记录或再生信息。本发明的目的、特征及优点可以通过以下的详细说明和附图而更加明确。


图1是表示本发明的实施方式1的光学头的概略结构的图。图2是表示本发明的实施方式1的多层光盘的概略结构的图。图3是表示本发明的实施方式1的检测全息的光束分割模式之例的示意图。图4是地表示本发明的实施方式1的物镜致动器的结构的示意图。图5是表示本发明的实施方式1的准直透镜致动器的概略结构的示意图。图6(A)是表示准直透镜处于基准位置时的出射光的图，图6(B)是表示准直透镜 移动到光源一侧时的出射光的图，图6(C)是表示准直透镜移动到物镜一侧时的出射光的 图。图7是针对三种物镜表示透镜倾斜1. Odeg时产生的三次彗形像差量与透光层厚 度之间的关系的图。图8是表示多层光盘倾斜1. Odeg时产生的三次彗形像差量与透光层厚度之间的 关系的图。图9是表示透镜倾斜时产生的三次像散量与透镜倾斜角之间的关系的图。图10是针对三种物镜表示RMS波阵面像差的最差值与透光层厚度之间的关系的 图。图11是表示本发明的实施方式1的光盘装置的概略结构的图。图12是用于说明本发明的实施方式1的盘倾斜的检测方法的图。图13是表示在本发明的实施方式1中透镜倾斜与因透镜倾斜产生的三次彗形像 差、三次像散量及RMS波阵面像差之间的关系的图。图14是表示本发明的实施方式2的电脑的概略结构的图。图15是表示本发明的实施方式3的光盘播放器的概略结构的图。图16是表示本发明的实施方式4的光盘刻录器的概略结构的图。图17是表示以往的光学头的概略结构的图。
具体实施例方式以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，以下的实施方式是将本发明 具体化的一例，并不具有限定本发明的技术范围的性质。(实施方式1)图1是表示本发明的实施方式1的光学头的概略结构的图。图2是表示本发明的 实施方式1的多层光盘的概略结构的图。在图1中，光学头30包括射出蓝紫激光的蓝紫激光光源1、中继透镜(relay lens)2、偏振分束器(polarized beam splitter) 3、准直透镜4、反射镜5、1/4波长板6、衍 射透镜7、物镜8、物镜致动器(objective lens actuator) 9、准直透镜致动器14、检测全 息(detectionhologram)21、检测透镜22、受光元件23以及前监控传感器(front monitor sensor)24。而且，多层光盘60如图2所示，具有四层信息记录面LO至L3。信息记录面LO的 透光层厚度d3例如为100 μ m,信息记录面Ll的透光层厚度d2例如为83 μ m,信息记录面L2的透光层厚度dl例如为69 μ m,信息记录面L3的透光层厚度d0例如为55 μ m。另外，在本说明书中，透光层是指从信息记录面到光入射面61之间的层。因此，信 息记录面的透光层厚度是指从信息记录面到光入射面61的距离。接着，记述对多层光盘60记录或再生信息的光学头30的动作。从蓝紫激光光源 1射出的波长约405nm的蓝紫激光通过中继透镜2而被转换为NA不同的发散光，并以S偏 振射入偏振分束器3。被偏振分束器3反射的激光由准直透镜4转换为大致平行光后，被 反射镜5反射而向1/4波长板6的方向弯折。射入反射镜5的激光的一部分透过反射镜5 射入前监控传感器对。然后，根据前监控传感器M的输出，蓝紫激光光源1的输出得以控 制。另一方面，被反射镜5反射的激光由1/4波长板6转换为圆偏振之后，透过衍射透 镜7。透过衍射透镜7的激光通过物镜8作为光点会聚在多层光盘60的信息记录面LO至 L3的其中之一的面上。被多层光盘60指定的信息记录面反射的蓝紫激光再次透过物镜8及衍射透镜7， 由1/4波长板6转换为与去路不同的直线偏振之后被反射镜5反射。被反射镜5反射的激 光透过准直透镜4之后，以P偏振射入偏振分束器3。透过偏振分束器3的激光通过检测全 息21及检测透镜22被导入受光元件23。由受光元件23检测到的激光被光电转换。利用 后述的控制部对通过光电转换而生成的信号进行运算，生成用于追随多层光盘60的面晃 动的聚焦误差信号和用于追随多层光盘60的偏心的追踪误差信号。接下来，对本实施方式的光学头的聚焦误差信号的检测及追踪误差信号的检测进 行说明。用于对多层光盘60记录或再生信息的聚焦误差信号利用所谓的像散法 (astigmatismmethod)等而生成，所述像散法是利用受光元件23内的四分割受光模式 (pattern)来检测通过检测透镜22而被赋予像散的聚光点。另一方面，追踪误差信号是通过利用受光元件23的指定受光区域来检测透过检 测全息21时生成的零次光和士 1次衍射光而生成。由此，能够抑制多层光盘60上形成的 信息轨道槽的位置、宽度及深度存在偏差时产生的追踪误差信号的变动以及因在信息轨道 上记录信息、反射率变化而产生的追踪误差信号的变动。而且，也能够避免被与作为记录或 再生对象的信息记录面不同的信息记录面反射的不需要的光(杂散光)射入检测追踪误差 信号的受光区域。图3是表示本发明的实施方式1的检测全息21的光束分割模式之例的示意图。图 3中的虚线表示被多层光盘60的信息记录面反射的激光在检测全息21中的光束径。检测 全息21具有七种区域21a至21g，将射入各个区域的激光分割为零次衍射光和士 1次衍射 光。追踪误差信号TE可利用与由各个区域21a至21g衍射的+1次衍射光在受光元件23 中的受光量相应的电流信号Ia至Ig，通过下述的公式O)的运算而获得，TE= (Ia-Ib)-k(Ic+Id-Ie-If) ......(2)。另外，聚焦误差信号及追踪误差信号的检测并不限定于这些检测方法，例如， 追踪误差信号的检测也可以利用使用由衍射光栅生成的主射束(main beam)和子射束 (sub-beam)的差动推挽法(differential push pull method，DPP 法)等。接下来，对本实施方式的物镜致动器进行说明。图4是表示本发明的实施方式1的物镜致动器的结构的示意图。物镜致动器9根据聚焦误差信号和追踪误差信号在双轴方向上驱动物镜8，以使 光点追随于旋转的多层光盘60的信息轨道。如图4所示，保持物镜8的物镜支架9b (可动部)通过多条悬线(suspension wire) 9a而受到支撑。物镜致动器9利用聚焦误差信号和追踪误差信号在聚焦方向FD及追 踪方向TD上驱动物镜8，以使光点追随于旋转的多层光盘60的信息轨道。而且，物镜致动器9除了使物镜8在聚焦方向FD及追踪方向TD位移以外，还可以 使物镜8朝多层光盘60的半径方向RD倾斜。接下来，对本实施方式1的准直透镜致动器进行说明。准直透镜4可通过准直透 镜致动器14而在准直透镜4的光轴方向上移动。图5是表示本发明的实施方式1的准直透镜致动器14的概略结构的示意图。在 图5中，准直透镜致动器14包括步进马达(st印ping motor) 32、螺杆轴33、主轴34、副轴 35以及透镜支架36。通过驱动步进电动机32使螺杆轴33旋转，保持准直透镜4的透镜支 架36沿着主轴34及副轴35在准直透镜4的光轴方向上移动。图6(A)是表示准直透镜处于基准位置时的出射光的图，图6(B)是表示准直透镜 移动到光源一侧时的出射光的图，图6(C)是表示准直透镜移动到物镜一侧时的出射光的 图。如图6(A)所示，当准直透镜4处于基准位置时，准直透镜4的出射光成为大致平 行光。与此相对，如图6(B)所示，通过使准直透镜4从基准位置移动到光源一侧，准直透镜 4的出射光成为发散光，从而可修正多层光盘60的透光层变厚时产生的三次球面像差。另一方面，如图6 (C)所示，通过使准直透镜4从基准位置移动到物镜一侧，准直透 镜4的出射光成为会聚光，从而可修正多层光盘60的透光层变薄时产生的球面像差。亦即， 在具备多个信息记录面的多层光盘60中，可根据各信息记录面的透光层厚度使准直透镜4 移动来修正三次球面像差。另外，使准直透镜4在光轴方向上移动的准直透镜致动器14的结构并不限定于图 5所示的使用步进马达32的结构，例如，也可以是基于磁路或压电元件驱动的致动器等任 何结构。在图5所示的使用步进马达32的结构中，无须监控准直透镜4在光轴方向上的位 置，能够使系统简化。另一方面，基于磁路或压电元件驱动的致动器由于驱动部分较小，因 此适合于光学头的小型化。接下来，对本实施方式1的物镜进行说明。在本实施方式1的光学头30中，由于根据透光层厚度来修正球面像差，物镜8倾 斜指定角度时产生的三次彗形像差量会发生变化，随着透光层厚度变大，所产生的三次彗 形像差量变小。另一方面，光盘倾斜指定角度时产生的彗形像差量与透光层厚度成比例地增大。图7是针对三种物镜表示物镜倾斜1. Odeg时产生的三次彗形像差量与透光层 厚度之间的关系的图。三种物镜Sl至S3是分别改变在透光层厚度为80 μ m时物镜倾斜 1. Odeg时产生的三次彗形像差量而加以设计的。在图7中，横轴表示透光层厚度，纵轴表示 物镜倾斜1. Odeg时(透镜倾斜1. Odeg时)产生的三次彗形像差量。物镜Sl至S3的其他设计条件如下。S卩，设计波长为405nm，设计透光层厚为80 μ m，焦点距离为1. 3mm，数值孔径为0. 855，工作距离为0. 3mm,玻璃材料(glass material)为 VC79。而且，透光层厚度为80 μ m,透镜倾斜为1. Odeg,使用物镜Sl时产生的三次彗形像 差量被设计为ΙΠπιλ。在同样的条件下，使用物镜S2时产生的三次彗形像差量被设计为 8細λ，使用物镜S3时产生的三次彗形像差量被设计为61m λ。由图7可知，透光层厚度越大，因透镜倾斜产生的三次彗形像差就越小，其相对于 透光层厚度呈线性变化。例如，对于物镜Si，透镜倾斜为1. Odeg时产生的三次彗形像差量在透光层厚度为 55 μ m时为146m λ，在透光层厚度为80 μ m时为113m λ，在透光层厚度为100 μ m的情况下 为 87m λ。由图7还可知，物镜Sl至S3的各曲线图的倾斜固定不变，因而透光层厚度变化指 定量时的三次彗形像差量的变化不取决于物镜的设计而保持固定。图8是表示多层光盘60倾斜l.Odeg时，亦即盘倾斜为1. Odeg时产生的三次彗形 像差量与透光层厚度之间的关系的图。在图8中，横轴表示透光层厚度，纵轴表示多层光盘 60倾斜1. Odeg时产生的三次彗形像差量。因盘倾斜产生的三次彗形像差量由物镜的数值 孔径唯一地决定，且与透光层厚度成比例地增大，因而不会因物镜Sl至S3而产生差异。由图7及图8可知，为修正多层光盘60倾斜指定角度时产生的三次彗形像差所需 要的透镜倾斜量随着透光层厚度变大而急剧变大。例如，当透光层厚度为100 μ m时，为了 修正多层光盘60倾斜0. 2deg时产生的三次彗形像差，物镜Sl必须倾斜0. 26deg,物镜S2 必须倾斜0. 38deg，物镜S3必须倾斜0. 65deg。可是，若使物镜倾斜，不仅会产生三次彗形像差，而且会产生三次像散。因透镜倾 斜产生的三次像散由焦点距离和工作距离所决定的透镜厚度大致唯一地决定，透光层厚度 造成的差异较小。图9是表示对于上述设计条件的物镜，透镜倾斜时产生的三次像散量与 透镜倾斜角之间的关系的图。在图9中，横轴表示透镜倾斜角，纵轴表示三次像散量。由图 9可知，随着透镜倾斜角变大，三次像散急剧增加。例如可知，当透镜倾斜角超过0. 5deg时， 三次像散将达到IOm λ，从而不可忽略其影响。另外，多层光盘60倾斜时产生的三次彗形像差与透光层厚度成比例地增大。因 而，例如当多层光盘60的倾斜在内周侧与外周侧相差较大时，或因周围的温度变化导致多 层光盘60的翘曲发生较大变化时，透光层厚度越大，上述三次彗形像差修正后所残存的彗 形像差量越大。另一方面，当透光层厚度较小时，用于修正多层光盘60倾斜指定角度时产生的三 次彗形像差的物镜的倾斜量(透镜倾斜量)可以较小。例如，当透光层厚度为55 μ m时，为 了修正多层光盘60倾斜0. 2deg时产生的三次彗形像差，物镜Sl倾斜0. 08deg，物镜S2倾 斜0. lOdeg，物镜S3倾斜0. 13deg即可。然而，当因修正三次彗形像差时的透镜倾斜控制误差或物镜致动器的共振等导致 物镜的倾斜超过所估计时，残存的三次彗形像差会变得非常大。例如，如果相对于指定的透 镜倾斜角存在士0. 2deg的控制误差，则物镜Sl会产生29m λ的三次彗形像差，物镜S2会 产生2 !λ的三次彗形像差，物镜S3会产生19mλ的三次彗形像差。根据以上所述，对于具备透光层厚度最大的信息记录面与透光层厚度最小的信息记录面之间的间隔较大的三层以上的信息记录面的多层光盘60而言，导致像差恶化的因 素在每个信息记录面各不相同。因此，必须考虑导致像差恶化的因素来设计物镜，以使透镜 倾斜时产生的三次彗形像差量为恰当的值。图10是针对三种物镜表示RMS (Root Mean Square，均方根)波阵面像差的最差值 与透光层厚度之间的关系的图。图10所示的曲线是针对图7所示的三种物镜Sl至S3，考 虑到修正三次彗形像差时产生的三次像散、因修正三次彗形像差时的控制误差等而残存的 三次彗形像差、以及因多层光盘的倾斜变化而残存的三次彗形像差等，估算各物镜的总的 波阵面像差(RMS波阵面像差)的最差值所得到的结果。本实施方式1的物镜8被设计成与图10所示的物镜S2相同的特性。因此，在信 息记录面LO至L3的透光层厚度为55 士 5 μ m至100 士 5 μ m (包含透光层厚度的误差)的范 围内，RMS波阵面像差可被抑制在马氏标准(Marechal criterion)即0. 07 λ以下。另外， 马氏标准是指成像光学系统中被允许的波阵面像差的临界点，如果成像光学系统整体的波 阵面像差为马氏标准以下，则中心强度将达到无像差时的80%以上，从而能够良好地进行 光盘的记录或再生。如上所述，透光层厚度越大，因透镜倾斜产生的三次彗形像差量就越小，且相对于 透光层厚度呈线性变化。而且，透光层厚度变化指定量时的三次彗形像差量的变化不取决 于物镜的设计而保持一定。S卩，当设将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO上时物镜倾斜单位角度 时产生的三次彗形像差量为CMLOGia /deg)，将激光会聚在透光层厚度最小的信息记录面 L3上时物镜倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量为CML3(na /deg)时，物镜的三次彗形 像差性能可由CML3/CML0唯一地决定。本实施方式的物镜8被设计成满足CML3/CML0 = 2. 02，但本发明并不特别限定于 此。物镜8也可以满足2. 5 ^ CML3/CML0 ^ 1. 5。通过满足该条件，能够对具有透光层厚度 为100 士 5 μ m的信息记录面LO和透光层厚度为55 士 5 μ m的信息记录面L3的本实施方式 1的多层光盘60的各信息记录面良好地记录或再生信息。在此，当2. 5 < CML3/CML0时，在将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO 上时，物镜倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量会变得过小，修正三次彗形像差时的透 镜倾斜角将变得非常大。此时，因透镜倾斜产生的三次像散的影响变得不可忽略，从而无法 充分降低总的波阵面像差(RMS波阵面像差)。另一方面，当1. 5 > CML3/CML0时，在将激光会聚在透光层厚度最小的信息记录面 L3上时，物镜倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量将变得非常大。此时，例如当因物镜致 动器的共振等产生透镜倾斜时，可能会导致信息的记录性能或再生性能显著劣化。因此，较为理想的是物镜8满足2. 5≥CML3/CML0≥1. 5。另外，由于BD的透光层厚度最大为100 μ m,因此较为理想的是，即使在具备三层 以上的信息记录面的多层光盘中也将透光层厚度设为最大100 μ m，而其他信息记录面的透 光层厚度小于100 μ m。通过将具备三层以上的信息记录面的多层光盘设为此种结构，能 够容易与以往的BD兼容。本实施方式1的物镜8，由于即使在透光层厚度为75士5 μ m至 100士5 μ m的范围内也能够将RMS波阵面像差抑制在马氏标准以下，因此对于以往的BD也 能够良好地记录或再生信息。
另外，物镜Sl的设计与专利文献2所记载的以往的光盘装置中在透光层厚为 IOOym时满足正弦条件的物镜相同。由图10可明确，通过使用物镜Si，在透光层厚度为 75 士 5μπι至100 士 5μπι的范围内，能够将RMS波阵面像差抑制在马氏标准以下。然而可知， 由于CML3/CML0 = 1. 38，因而物镜Sl并不适合本实施方式1的多层光盘60的记录或再生。接下来，对本实施方式1的光盘装置中的三次彗形像差的修正方法进行详细说 明。一般而言，在将物镜搭载于光学头时，在光学基台(未图示)上进行物镜的双轴方 向的倾斜调整，以便修正物镜自身的三次彗形像差以及物镜以外的光学元件的三次彗形像差。例如，测量从物镜射出的激光透过指定的厚度(一般为设计透光层厚度)的基准 光盘而会聚成的光点的波阵面像差，并调整物镜的双轴方向的倾斜，以使三次彗形像差达 到最小。或者，有时也测量激光透过基准光盘而会聚成的光点的直径，并调整物镜的双轴方 向的倾斜，以使光点的直径达到最小。另外，如图4所示，物镜8被粘结固定在物镜致动器9的物镜支架9b上。因此，一 般，物镜8与物镜致动器9为一体，双轴方向的倾斜被加以调整，在双轴方向的倾斜调整后 进行光学基台与物镜致动器9的粘结固定。然而，在此种物镜致动器9的双轴方向的倾斜调整中，有时会因波阵面像差的测 量误差、光点直径的测量误差或双轴倾斜调整后的粘结固定的偏差等而导致三次彗形像差 残存。因此，在本实施方式1的光盘装置中，在物镜致动器9粘结固定后进行物镜8的最佳 倾斜角的学习。图11是表示本发明的实施方式1的光盘装置的概略结构的图。如图11所示，在 物镜8的双轴方向的倾斜调整后粘结固定物镜致动器9的光学头30被搭载于光盘装置50 上。光盘装置50包括光学头30 ；驱动光盘旋转的光盘驱动部51 ；以及驱动控制光盘驱动 部51和光学头30的控制部52。控制部52包括基于由光学头30接收到的伺服信号及信息信号生成控制信号的 信号处理部53 ；基于由信号处理部53生成的控制信号驱动光盘驱动部51及光学头30的 驱动部M ；在光盘装置50的外部与内部交换信息信号的接口部(interface section) 55 ； 存储信息的存储器56 ；以及检测多层光盘60的倾斜的盘倾斜检测部57。在此，对物镜8的最佳倾斜角的学习流程进行说明。物镜8的最佳倾斜角的学习 流程如下。在光盘装置50中装填有学习用的基准光盘65。驱动部M针对学习用的基准光盘 65，使光学头30移动到半径方向的指定位置开始再生动作。信号处理部53基于从光学头 30输出的聚焦误差信号和追踪误差信号(伺服信号)生成致动器控制信号，并输出至驱动 部M。驱动部M基于致动器控制信号，在图4中的聚焦方向FD及追踪方向TD驱动光学头 30的物镜致动器9。接下来，信号处理部53—边向驱动部M输出使物镜8朝基准光盘65的半径方向 RD倾斜的致动器控制信号，一边求出指定的再生信号指标达到最佳的物镜8的最佳倾斜角 β。具体而言，较为理想的是，求出物镜的最佳倾斜角β以使抖动达到最小值、信息信号的 振幅达到最大、或者追踪误差信号的振幅达到最大。信号处理部53将求出的最佳倾斜角β存储至光盘装置50内的存储器56中。另外，由于也估计到基准光盘65倾斜的情况，因此 较为理想的是，信号处理部53基于由后述的盘倾斜检测部57另行测量的基准光盘65的倾 斜(盘倾斜)来修正最佳倾斜角β。物镜8的最佳倾斜角β是针对光盘的半径方向对上述测量误差以及双轴方向的 倾斜调整后的粘结固定的偏差等进行修正后的角度，是没有光盘的倾斜(盘倾斜)时物镜 8的最佳倾斜角。因而，该最佳倾斜角β作为因后述的盘倾斜所产生的三次彗形像差的修 正的基准。另外，在多层光盘60中，对于透光层厚度不同的每个信息记录面物镜8的最佳倾 斜角β都不同。因此，较为理想的是，最佳倾斜角β的学习对所有的信息记录面分别进行， 例如在像本实施方式1的多层光盘60那样具备四层信息记录面的情况下，对信息记录面LO 至L3分别进行。并且，较为理想的是，光盘装置50内的存储器56存储与各信息记录面LO 至L3对应的物镜的最佳倾斜角β 0至β 3。这样，存储器56存储相对于指定的基准光盘的物镜8的最佳倾斜角β。而且，物 镜致动器9以最佳倾斜角β为基准，根据由盘倾斜检测部57检测出的多层光盘60的倾斜 角θ使物镜8倾斜。而且，也可以仅对例如透光层厚为100 μ m的透光层最厚的信息记录面LO和例如 透光层厚为55 μ m的透光层最薄的信息记录面L3这两层信息记录面进行最佳倾斜角β 0 及β3的学习，并利用最佳倾斜角β0及β 3来推定中间的信息记录面Ll及信息记录面L2 的最佳倾斜角β 及β2。通过进行这种最佳倾斜角的学习，可以实现学习时间的缩短。接下来，对由作为记录或再生对象的多层光盘60的倾斜(盘倾斜)而产生的三次 彗形像差的修正进行说明。光盘装置50具备对所装填的多层光盘60的倾斜(盘倾斜)进 行检测的盘倾斜检测部57。图12是用于说明本发明的实施方式1的盘倾斜的检测方法的图。例如，当作为记 录或再生对象的多层光盘60被装填到光盘装置50中时，盘倾斜检测部57如图12所示那 样对多层光盘60上的半径值不同的两处(内周侧的半径Rl及外周侧的半径似)进行聚焦 控制，分别检测流经物镜致动器9的聚焦驱动电流值。即，盘倾斜检测部57在多层光盘60 的内周侧的半径Rl的位置Pl和与半径Rl不同的多层光盘60的外周侧的半径R2的位置 Ρ2上进行聚焦控制，分别检测流经物镜致动器9的聚焦驱动电流值。盘倾斜检测部57基于各聚焦驱动电流值和物镜致动器9的聚焦驱动灵敏度，计算 在位置Pl和位置Ρ2的物镜8的光轴方向的高度。盘倾斜检测部57基于在位置Pl的物镜 8的高度与在位置Ρ2的物镜8的高度之差δ、以及位置Pl与位置Ρ2之间的间隔L，计算被 装填的多层光盘60的平均的盘倾斜角θ。而且，作为其他的盘倾斜检测方法，已知有使用LED (Light Emitting Diode，发光 二极管)和在光盘的半径方向上被二分割的光检测器的方法。该检测方法中，来自LED的 出射光被光盘反射，利用二分割光检测器来检测该反射光，并通过对来自光检测器的两个 输出进行差动运算，检测盘倾斜并计算出盘倾斜角Θ。在透光层厚度最大的信息记录面LO中，由于因盘倾斜产生的三次彗形像差量较 大，因此需要基于透镜倾斜的三次彗形像差的修正。此处，考虑物镜8自身存在三次彗形像差，且用于修正该三次彗形像差的最佳倾斜角(双轴方向的倾斜调整后的物镜的倾斜与最佳倾斜角β的合计)为0.3deg的情况。 本实施方式1的物镜8为了修正多层光盘60倾斜0. 2deg时在信息记录面LO产生的三次 彗形像差，必须使物镜8倾斜0. 38deg。即，为了修正在信息记录面LO产生的三次彗形像 差，物镜8必须最大倾斜0. 68deg。图13是表示在本发明的实施方式1中物镜的倾斜(透镜倾斜)与因透镜倾斜产 生的三次彗形像差71、三次像散72及RMS波阵面像差73之间的关系的图。在图13中，横 轴表示透镜倾斜量，纵轴表示三次彗形像差71、三次像散72及RMS波阵面像差73的像差量。在上述的条件下，为了使物镜8自身的三次彗形像差与多层光盘60倾斜0.2deg 时在信息记录面LO产生的三次彗形像差合计所得的三次彗形像差71达到最小(零)，必须 使透镜倾斜为0. 68deg。此时，由于三次像散72产生15mλ，因此三次彗形像差71与三次 像散72的RMS波阵面像差(总的波阵面像差)73达到15m λ。另一方面，由图13可明确， 透镜倾斜为0. 57deg时，RMS波阵面像差73达到最小值(1 ! λ )，但此时的三次彗形像差71 并非最小(零)。如上所述，当因盘倾斜产生的三次彗形像差较大而因透镜倾斜产生的三次彗形像 差较小时，用于修正三次彗形像差的透镜倾斜量增大。因此，较为理想的是，物镜致动器9 将因透镜倾斜产生的三次像散考虑在内而使物镜8倾斜，以使RMS波阵面像差达到最小。由于使RMS波阵面像差达到最小的透镜倾斜量取决于物镜8自身的三次彗形像差 及因盘倾斜产生的三次彗形像差，因此无法唯一地决定。然而，可以基于物镜8的设计和作 为对象的信息记录面所具有的透光层的厚度，来决定是否应考虑三次像散。如上所述，在具有三层以上的信息记录面的多层光盘中，导致像差恶化的因素在 每个信息记录面都不同。因此，必须将物镜设计成透镜倾斜时产生的三次彗形像差量为适 当的值。适应多层光盘的光学头用的物镜与以往的物镜相比较，物镜倾斜单位角度时产生 的三次彗形像差量较小。并且，在将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO上时，物 镜倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量达到最小。另一方面，如上所述，如果规定在将激光会聚在信息记录面LO上时物镜倾斜单位 角度时产生的三次彗形像差量为CMLO (m λ /deg)，将激光会聚在信息记录面L3上时物镜倾 斜单位角度时产生的三次彗形像差量为CML3 (m λ/deg)，则适应多层光盘的光学头用的物 镜满足2. 5 ^ CML3/CML0 ^ 1. 5的关系。因此，将激光会聚在信息记录面L3上时物镜倾斜 单位角度时产生的三次彗形像差量充分大于将激光会聚在信息记录面LO上时物镜倾斜单 位角度时产生的三次彗形像差量。根据以上所述，在适应具有三层以上的信息记录面的多层光盘的光学头的三次彗 形像差的修正中，在将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面上时，针对因盘倾斜产生 的三次彗形像差需要考虑因透镜倾斜产生的三次像散。因此，较为理想的是，决定透镜倾斜 角，以便因透镜倾斜产生的三次彗形像差小于因盘倾斜产生的三次彗形像差，以使RMS波 阵面像差达到最小。另一方面，在将激光会聚在透光层厚度最小的信息记录面上时，因透镜倾斜产生 的三次像散可以忽略。因此，较为理想的是，决定透镜倾斜角，以使因盘倾斜产生的三次彗 形像差与因透镜倾斜产生的三次彗形像差相等。
15
具体而言，当将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO上时，设多层光盘60 倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量为CMDOGia /deg)，物镜8倾斜单位角度时产生的 三次彗形像差量为CMLOGia /deg)，由盘倾斜检测部57检测到的多层光盘60的倾斜角为 θ，系数为k0，基于物镜致动器9的物镜8的倾斜角为α 0时，物镜致动器9倾斜物镜8使 物镜8的倾斜角α 0满足公式(3)α 0 = θ X k0 X CMD0/CML0......(3)其中0. 5 < k0 < 0. 9。而且，当将激光会聚在透光层厚度最小的信息记录面L3上时，设多层光盘60倾斜 单位角度时产生的三次彗形像差量为CMD3(na /deg)，物镜8倾斜单位角度时产生的三次 彗形像差量为CML3 (m λ /deg)，基于物镜致动器9的物镜8的倾斜角为α 3时，物镜致动器 9倾斜物镜8使物镜8的倾斜角α 3满足公式α 3 = θ X CMD3/CML3......(4)。另外，为方便起见，将在上述公式(3)及公式⑷中与多层光盘60的倾斜角(盘 倾斜角)θ相乘的“k0XCMD0/CML0”或“CMD3/CML3”的项称为倾斜修正系数。而且，当将激光会聚在与信息记录面LO相邻的信息记录面Ll上时，设多层光盘60 倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量为CMDl (m λ /deg)，物镜8倾斜单位角度时产生的 三次彗形像差量为CMLl (m λ /deg)，基于物镜致动器9的物镜8的倾斜角为α 1，当将激光 会聚在与信息记录面Ll的光入射面一侧相邻的信息记录面L2上时，设多层光盘60倾斜单 位角度时产生的三次彗形像差量为CMD2 (m λ /deg)，物镜8倾斜单位角度时产生的三次彗 形像差量为CML2 (m λ /deg)，基于物镜致动器9的物镜8的倾斜角为α 2时，物镜致动器9 可以倾斜物镜8使物镜8的倾斜角α 1满足公式( 且倾斜角α 2满足公式(6)α 1 = θ XCMD1/CML1......(5)α 2 = θ X CMD2/CML2......(6)。此外，当将激光会聚在与信息记录面LO相邻的信息记录面Ll上时，设多层光盘 60倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量为CMDl (m λ /deg)，物镜8倾斜单位角度时产生 的三次彗形像差量为CMLl (mA/deg)，系数为kl，基于物镜致动器9的物镜8的倾斜角为 α 1，当将激光会聚在与信息记录面Ll的光入射面一侧相邻的信息记录面L2上时，设多层 光盘60倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量为CMD2 (m λ /deg)，物镜8倾斜单位角度时 产生的三次彗形像差量为CML2 (m λ /deg)，系数为k2，基于物镜致动器9的物镜8的倾斜角 为α 2时，物镜致动器9可以倾斜物镜8使物镜8的倾斜角α 1满足公式(7)且倾斜角α2 满足公式⑶α 1 = θ XklXCMDl/CMLl......(7)其中k0<kl<l，α 2 = θ X k2 X CMD2/CML2......(8)其中k0 < kl < k2 < 1，在此情况下，能够更准确地修正三次彗形像差。另外可知，与各个信息记录面对应的最佳倾斜修正系数相对于透光层厚度大致为 线性。因此，当设从信息记录面LO到光入射面的距离为d0，从信息记录面Ll到光入射面的 距离为dl，从信息记录面L2到光入射面的距离为d2，从信息记录面L3到光入射面的距离 为d3时，物镜致动器9可以倾斜物镜8使物镜8的倾斜角α 1满足公式(9)且倾斜角α 2满足公式(10)α 1 = θ X {(dl-d3)/(d0-d3)X (k0XCMD0/CML0-CMD3/CML3)+CMD3/CML3}......
(9),α 2 = θ X {(d2-d3)/(d0_d3)X (k0XCMD0/CML0-CMD3/CML3)+CMD3/CML3}......
(10)。另外，上述公式(9)及公式(10)还可按以下方式表示。即，当设将激光会聚在位 于透光层厚度最大的信息记录面LO与透光层厚度最小的信息记录面Ln之间的信息记录面 Lx上时基于物镜致动器9的物镜8的倾斜角为α χ,设将激光会聚在信息记录面Ln上时多 层光盘60倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量为CMDnOia /deg)，物镜8倾斜单位角度 时产生的三次彗形像差量为CMLnOia /deg)，设从信息记录面LO到光入射面的距离为d0， 从信息记录面Lx到光入射面的距离为dx，从信息记录面Ln到光入射面的距离为dn时，物 镜致动器9可以倾斜物镜8使物镜8的倾斜角α χ满足公式(11)αχ= θ X {(dx-dn) / (d0_dn) X (kO X CMDO/CMLO-CMDn/CMLn) +CMDn/CMLn}......
(11)。另外，如上所述，使RMS波阵面像差达到最小的透镜倾斜量取决于物镜8自身的三 次彗形像差及因盘倾斜产生的三次彗形像差，而且，对于透光层厚度较大的信息记录面，三 次彗形像差的影响变得更大。因而，为了在透光层厚度最大的信息记录面LO更准确地修正 三次彗形像差，较为理想的是，驱动部M根据例如多层光盘60的倾斜角θ使系数k0可变， 求出物镜8的倾斜角(透镜倾斜量)α 0。此外，更为理想的是，驱动部M求出物镜8的初始的倾斜角，即，求出双轴方向的 倾斜调整后的物镜的倾斜及最佳倾斜角β，并根据初始的倾斜角使系数k0可变，求出物镜 8的倾斜角α 0。另外，在具有四个信息记录面的多层光盘60中，透光层厚度最小的信息记录面L3 因盘倾斜造成的三次彗形像差量较小，因此该三次彗形像差对记录再生造成的影响较小。在本实施方式1的多层光盘60中，当盘倾斜为0. 2deg时，在透光层厚度为55 μ m 的信息记录面L3产生的三次彗形像差为Ι^ιιλ。另一方面，在本实施方式1的光学头30 中，修正Ι^ιιλ的三次彗形像差所需要的物镜8的透镜倾斜角为0. IOdego在此，当盘倾斜的检测误差与透镜倾斜的控制误差的合计为士0. IOdeg时，控制 后的三次彗形像差在士 Ι^ιιλ的范围内会产生误差。此时，实质上无法获得三次彗形像差 修正的效果。这表示，在透光层厚度最小的信息记录面中，由于原本因盘倾斜产生的三次彗 形像差量较小，而因透镜倾斜产生的三次彗形像差较大，因此基于透镜倾斜的三次彗形像 差的修正效果较小。因而，在将激光会聚在透光层厚度最小的信息记录面L3上时，物镜致动器9可以 不倾斜物镜8。此时，由于对透光层厚度最小的信息记录面L3，不修正因盘倾斜产生的三次 彗形像差，因此可使装置简化，并能够缩短到开始记录或再生为止所需的时间。以上，在本实施方式1中，说明了对具备透光层厚度为ΙΟΟμπι至55μπι的四层信 息记录面LO至L3的多层光盘记录或再生信息的光学头及光盘装置，但多层光盘并不限于 此种结构。毋庸置疑，本实施方式1的光学头及光盘装置能够广泛适用于具有三层以上的 信息记录面的多层光盘，即，能够广泛适用于透光层厚度最大的信息记录面与透光层厚度最小的信息记录面之间的间隔比以往的光盘大的多层光盘。而且，光学头并不限于具备单一光源和单一物镜的结构，也可以是具备波长不同 的多个光源和多个物镜的结构。例如，通过进一步具备红色激光光源及红外激光光源，可以 实现不仅能够对具有三层以上的信息记录面的多层光盘或以往的具有两层信息记录面的 BD进行记录或再生，还能够对DVD及⑶进行记录或再生的光学头以及光盘装置。另外，在本实施方式1中，多层光盘60相当于信息记录媒体的一例，蓝紫激光光源 1相当于光源的一例，物镜8相当于物镜的一例，准直透镜致动器14相当于球面像差修正部 的一例，物镜致动器9相当于透镜倾斜部的一例，盘倾斜检测部57相当于倾斜检测部的一 例，存储器56相当于存储部的一例。(实施方式2)图14是表示本发明的实施方式2的电脑的概略结构的图。在图14中，电脑500包括实施方式1的光盘装置50 ；用于进行信息输入的键盘、 鼠标或触摸面板(touch panel)等输入装置501 ；基于从输入装置501输入的信息及从光 盘装置50读出的信息等进行运算的中央运算装置(CPU)等运算装置502 ；以及显示由运算 装置502运算出的结果等信息的阴极射线管或液晶显示装置、或者打印信息的打印机等输 出装置503。另外，在本实施方式2中，电脑500相当于信息处理装置的一例，运算装置502相 当于信息处理部的一例。由于电脑500具备实施方式1的光盘装置50，因此能够对具有三层以上的信息记 录面的多层光盘良好地记录或再生信息，从而能够适用于广泛的用途。(实施方式3)图15是表示本发明的实施方式3的光盘播放器的概略结构的图。在图15中，光盘播放器600包括实施方式1的光盘装置50 ；以及将从光盘装置 50获得的信息信号转换为图像信号的解码器601。另外，光盘播放器600也可以通过增加GPS (GlcAal Position System，全球定位系 统)等位置传感器或中央运算装置(CPU)而用作汽车导航系统。而且，也可以增加液晶显 示器等显示装置602。而且，在本实施方式3中，光盘播放器600相当于信息处理装置的一例，解码器601 相当于信息处理部的一例。由于光盘播放器600具备实施方式1的光盘装置50，因此能够对具有三层以上的 信息记录面的多层光盘良好地记录或再生信息，从而能够适用于广泛的用途。(实施方式4)图16是表示本发明的实施方式4的光盘刻录器的概略结构的图。在图16中，光盘刻录器700包括实施方式1的光盘装置50 ；以及将图像信息转 换为用于通过光盘装置50而记录到光盘中的信息信号的编码器701。较为理想的是，通过 还具备将从光盘装置50获得的信息信号转换为图像信息的解码器702，也能够再生所记录 的图像。另外，光盘刻录器700也可以具备显示信息的阴极射线管或液晶显示装置、或者打 印信息的打印机等输出装置703。另外，在本实施方式4中，光盘刻录器700相当于信息处理装置的一例，编码器701及解码器702相当于信息处理部的一例。光盘刻录器700具备实施方式1的光盘装置50，因此能够对具有三层以上的信息 记录面的多层光盘良好地记录或再生信息，从而能够适用于广泛的用途。由以上所述，本实施方式1至4是基于三层以上的多层信息记录媒体特有的问题 而完成的，该问题是为了对具有三层以上的信息记录面的经多层化的信息记录媒体良好地 记录及/或再生信息，必须考虑修正三次彗形像差时产生的三次像散的影响。而且，基于该 见解进行了实验，其结果，可以提供能够将RMS波阵面像差抑制在马氏标准即0. 07 λ以下 的物镜、光学头及光盘装置。另外，上述具体实施方式
中主要包含了具有以下结构的发明。本发明所涉及的一种光盘装置对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记 录面的信息记录媒体记录或再生信息，包括射出激光的光源；使从所述光源射出的所述 激光会聚在所述信息记录媒体的指定的信息记录面上的物镜；修正基于所述信息记录媒体 的透光层厚度所产生的球面像差的球面像差修正部；使所述物镜朝所述信息记录媒体的半 径方向倾斜的透镜倾斜部；以及检测所述信息记录媒体在半径方向的倾斜的倾斜检测部， 其中，当将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO上时，设所述信息记录媒体倾斜单 位角度时产生的三次彗形像差量为CMDOGia /deg)，所述物镜倾斜单位角度倾斜时产生的 三次彗形像差量为CMLOGia /deg)，由所述倾斜检测部检测出的所述信息记录媒体的倾斜 角为θ，系数为k0，基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为α 0时，所述透镜倾斜部倾 斜所述物镜使所述物镜的倾斜角α 0满足公式(12)α 0 = θ X k0 X CMD0/CML0......(12)其中0. 5 < k0 < 0. 9。根据该结构，信息记录媒体具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录面。 光源射出激光，物镜使从光源射出的激光会聚在信息记录媒体的指定的信息记录面上。球 面像差修正部根据信息记录媒体的透光层厚度修所产生的球面像差，透镜倾斜部使物镜朝 信息记录媒体的半径方向倾斜，倾斜检测部检测信息记录媒体在半径方向的倾斜。并且，透 镜倾斜部倾斜物镜使物镜的倾斜角α 0满足公式(12)。因此，由于在将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO上时，物镜被倾斜以 使总的波阵面像差达到最佳，所以能够对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录 面的信息记录媒体良好地记录或再生信息。而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，当将激光会聚在透光层厚度最小 的信息记录面Ln上时，设所述信息记录媒体倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量为 CMDn (m λ /deg)，所述物镜倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量为CMLn (m λ /deg)，基于 所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为an时，所述透镜倾斜部倾斜所述物镜使所述物镜 的倾斜角α η满足公式(13)an= θ XCMDn/CMLn ......(13)。根据该结构，透镜倾斜部倾斜物镜使物镜的倾斜角α η满足公式(13)。因此，由于 在将激光会聚在透光层厚度最小的信息记录面Ln上时，物镜被倾斜以使总的波阵面像差 达到最佳，所以能够对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录面的信息记录媒体 良好地记录或再生信息。
而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，在将激光会聚在透光层厚度最小的信 息记录面Ln上时，所述透镜倾斜部不倾斜所述物镜。根据该结构，由于在将激光会聚在透光层厚度最小的信息记录面Ln上时，透镜倾 斜部不倾斜物镜，因此可使装置简化，并能够缩短到开始记录或再生为止所需的时间。而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，当设将激光会聚在所述信息记录面LO 上时所述物镜倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为CMLOGia /deg)，将激光会聚在 所述信息记录面Ln上时所述物镜倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为CMLnOia / deg)时，所述物镜满足2. 5彡CMLn/CMLO彡1. 5。根据该结构，由于物镜被设计成满足2. 5彡CMLn/CMLO彡1. 5，因此在将激光会聚 在透光层厚度最大的信息记录面LO上时能够充分降低总的波阵面像差(RMS波阵面像差)， 从而在将激光会聚在透光层厚度最小的信息记录面Ln上时，可降低物镜倾斜单位角度时 所产生的三次彗形像差量。而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，当将激光会聚在与所述信息记录面 LO相邻的信息记录面Ll上时，设所述信息记录媒体倾斜单位角度时所产生的三次彗形像 差量为CMDl (mA/deg)，所述物镜倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为CMLl (πιλ / deg)，基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为α 1时，所述透镜倾斜部倾斜所述物镜 使所述物镜的倾斜角α 1满足公式(14)α 1 = θ XCMD1/CML1......(14)。根据该结构，透镜倾斜部倾斜物镜使物镜的倾斜角α 1满足公式(14)。因此，由于 在将激光会聚在与信息记录面LO相邻的信息记录面Ll上时，物镜被倾斜以使总的波阵面 像差达到最佳，所以能够对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录面的信息记录 媒体良好地记录或再生信息。而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，当将激光会聚在与所述信息记录面 Ll的光入射面侧的信息记录面L2上时，设所述信息记录媒体倾斜单位角度时所产生的 三次彗形像差量为CMD2 (πιλ /deg)，所述物镜倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为 CML2 (m λ /deg)，基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为α 2时，所述透镜倾斜部倾斜 所述物镜使所述物镜的倾斜角α 2满足公式(15)α 2 = θ X CMD2/CML2......(15)。根据该结构，透镜倾斜部倾斜物镜使物镜的倾斜角α 2满足公式(15)。因此，由于 在将激光会聚在与信息记录面Ll的光入射面侧相邻的信息记录面L2上时，物镜被倾斜以 使总的波阵面像差达到最佳，所以能够对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录 面的信息记录媒体良好地记录或再生信息。而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，当将激光会聚在与所述信息记录面LO 相邻的信息记录面Ll上时，设所述信息记录媒体倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量 为CMDl (πιλ/deg)，所述物镜倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量为CMLl (πιλ/deg)，系 数为kl，基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为α 1时，所述透镜倾斜部倾斜所述物 镜使所述物镜的倾斜角α 1满足公式(16)α 1 = θ XklXCMDl/CMLl......(16)其中k0<kl<l。
根据该结构，透镜倾斜部倾斜物镜使物镜的倾斜角α 1满足公式(16)。因此，由于 在将激光会聚在与信息记录面LO相邻的信息记录面Ll上时，物镜被倾斜以使总的波阵面 像差达到最佳，所以能够对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录面的信息记录 媒体良好地记录或再生信息。而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，当将激光会聚在与所述信息记录面 Ll的光入射面一侧相邻的信息记录面L2上时，设所述信息记录媒体倾斜单位角度时产生 的三次彗形像差量为CMD2(na /deg)，所述物镜倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量为 CML2 (m λ /deg)，系数为k2，基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为α 2时，所述透镜 倾斜部倾斜所述物镜使所述物镜的倾斜角α 2满足公式(17)α 2 = θ X k2 X CMD2/CML2......(17)其中k0 < kl < k2 < 1。根据该结构，透镜倾斜部倾斜物镜使物镜的倾斜角α 2满足公式(17)。因此，由于 在将激光会聚在与信息记录面Ll的光入射面侧相邻的信息记录面L2上时，物镜被倾斜以 使总的波阵面像差达到最佳，所以能够对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录 面的信息记录媒体良好地记录或再生信息。而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，当设将激光会聚在位于所述信息记录 面LO与所述信息记录面Ln之间的信息记录面Lx上时基于所述物镜倾斜部的所述物镜的 倾斜角为α χ,设将激光会聚在所述信息记录面Ln上时所述信息记录媒体倾斜单位角度时 产生的三次彗形像差量为CMDnOia /deg)，所述物镜倾斜单位角度时产生的三次彗形像差 量为CMLn (m λ /deg)，设从所述信息记录面LO至光入射面的距离为d0，从所述信息记录面 Lx至光入射面的距离为dx，从所述信息记录面Ln至光入射面的距离为dn时，所述透镜倾 斜部倾斜所述物镜使所述物镜的倾斜角αχ满足公式(18)αχ= θ X {(dx-dn) / (d0_dn) X (kO X CMDO/CMLO-CMDn/CMLn) +CMDn/CMLn}......
(18)。根据该结构，透镜倾斜部倾斜物镜使物镜的倾斜角α χ满足公式(18)。因此，由于 在将激光会聚在位于信息记录面LO与信息记录面Ln之间的信息记录面Lx上时，物镜被倾 斜以使总的波阵面像差达到最佳，所以能够对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息 记录面的信息记录媒体良好地记录或再生信息。而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，在将激光会聚在所述信息记录面LO 上时，所述透镜倾斜部根据由所述倾斜检测部检测出的所述信息记录媒体的倾斜角θ而 使所述系数k0可变。根据该结构，由于在将激光会聚在信息记录面LO上时，根据由倾斜检测部检测出 的信息记录媒体的倾斜角θ使系数k0可变，因此能够更准确地使总的波阵面像差成为最 佳值。而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，在将激光会聚在所述信息记录面LO 上时，所述透镜倾斜部根据所述物镜的初始的倾斜角使所述系数k0可变。根据该结构，由于在将激光会聚在信息记录面LO上时，根据物镜的初始的倾斜角 使系数k0可变，因此能够更准确地使总的波阵面像差成为最佳值。而且，较为理想的是，上述的光盘装置还包括存储部，存储相对于指定的基准光盘
21得到指定的再生信号指标的所述物镜的最佳倾斜角β，所述透镜倾斜部以所述最佳倾斜角 β为基准，根据由所述倾斜检测部检测出的所述信息记录媒体的倾斜角θ使所述物镜倾 斜。根据该结构，存储部存储相对于指定的基准光盘的物镜的最佳倾斜角β，透镜倾 斜部以最佳倾斜角β为基准，根据由倾斜检测部检测出的信息记录媒体的倾斜角θ使物 镜倾斜。因此，由于在将激光会聚在信息记录面上时，以预先存储的最佳倾斜角β为基准 倾斜物镜，所以能够更准确地使总的波阵面像差成为最佳值。而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，所述指定的基准光盘具有透光层厚度 各不相同的三层以上的信息记录面，所述存储部存储与各信息记录面对应的多个所述最佳 倾斜角β。根据该结构，由于存储部存储与各信息记录面对应的多个最佳倾斜角β，因此以 针对多个信息记录面的每一面而预先存储的最佳倾斜角β作为基准而使物镜倾斜，因此 能够更准确地使总的波阵面像差成为最佳值。而且，在上述的光盘装置中，较为理想的是，所述最佳倾斜角β是指定的再生信 号指标为最佳时的所述物镜的倾斜角。根据该结构，由于以指定的再生信号指标为最佳时的物镜的倾斜角作为基准而使 物镜倾斜，因此能够更准确地使总的波阵面像差成为最佳值。本发明所涉及的光学头对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录面的 信息记录媒体记录或再生信息，包括射出激光的光源；使从所述光源射出的所述激光会 聚在所述信息记录媒体的指定的信息记录面上的物镜；修正基于所述信息记录媒体的透光 层厚度所产生的球面像差的球面像差修正部；以及使所述物镜朝所述信息记录媒体的半径 方向倾斜的透镜倾斜部，其中，当设将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO上时所 述物镜倾斜单位角度倾斜时所产生的三次彗形像差量为CMLOGia /deg)，将激光会聚在透 光层厚度最小的信息记录面Ln上时所述物镜倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为 CMLn (m λ /deg)时，所述物镜满足 2. 5 ≥ CMLn/CMLO ≥ 1. 5。根据该结构，信息记录媒体具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录面。 光源射出激光，物镜使从光源射出的激光会聚在信息记录媒体的指定的信息记录面上。球 面像差修正部修正基于信息记录媒体的透光层厚度所产生的球面像差，透镜倾斜部使物镜 朝信息记录媒体的半径方向倾斜。并且，由于物镜被设计为满足2. 5 ≥ CMLn/CMLO ≥ 1. 5， 因此在将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO上时，能够充分降低总的波阵面像 差(RMS波阵面像差)，在将使激光会聚在透光层厚度最小的信息记录面Ln上时，可降低物 镜倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量。本发明所涉及的信息处理装置包括上述的任一项所述的光盘装置；以及对在所 述光盘装置中记录的信息及/或从所述光盘装置再生的信息进行处理的信息处理部。根据 该结构，可将上述的光盘装置应用于信息处理装置。另外，发明的实施方式各项中的具体实施形态或实施例到底是用来明确本发明的 技术内容的具体例，不应只限定在这些具体例而被狭义地解释，在本发明的精神和权利要 求书的范围内可进行各种变更来加以实施。
产业上的可利用性本发明的光盘装置及光学头能够对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息 记录面的信息记录媒体良好地记录或再生信息。此外，具备本发明的光盘装置的信息处理装置能够对具有透光层厚度各不相同的 三层以上的信息记录面的信息记录媒体良好地记录或再生信息，因此具有可适用于广泛的 用途的效果。
权利要求
1.一种光盘装置，对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录面的信息记录媒 体记录或再生信息，其特征在于包括光源，射出激光；物镜，使从所述光源射出的所述激光会聚在所述信息记录媒体的指定的信息记录面上；球面像差修正部，修正基于所述信息记录媒体的透光层厚度所产生的球面像差； 透镜倾斜部，使所述物镜朝所述信息记录媒体的半径方向倾斜；以及 倾斜检测部，检测所述信息记录媒体在半径方向的倾斜，其中， 当将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO上时，设所述信息记录媒体倾斜单 位角度时所产生的三次彗形像差量为CMD0，所述物镜倾斜单位角度时所产生的三次彗形像 差量为CML0，由所述倾斜检测部检测出的所述信息记录媒体的倾斜角为θ，系数为k0，基 于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为α 0时，所述透镜倾斜部倾斜所述物镜使所述物 镜的倾斜角α 0满足公式⑴α 0 = θ X k0 X CMD0/CML0 ......(1)其中，0. 5 < k0 < 0. 9，CMD0、CML0 的单位为 πιλ /deg。
2.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于当将激光会聚在透光层厚度最小的信息记录面Ln上时，设所述信息记录媒体倾斜单 位角度时所产生的三次彗形像差量为CMDn，所述物镜倾斜单位角度时所产生的三次彗形像 差量为CMLn，基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为α η时，所述透镜倾斜部倾斜所 述物镜使所述物镜的倾斜角α η满足公式O)α η = θ X CMDn/CMLn......(2)其中，CMDn、CMLn的单位为πιλ /deg。
3.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于当将激光会聚在透光层厚度最小的 信息记录面Ln上时，所述透镜倾斜部不倾斜所述物镜。
4.根据权利要求2或3所述的光盘装置，其特征在于当设将激光会聚在所述信息记录面LO上时所述物镜倾斜单位角度时所产生的三次彗 形像差量为CML0，将激光会聚在所述信息记录面Ln上时所述物镜倾斜单位角度时所产生 的三次彗形像差量为CMLn时，所述物镜满足2. 5彡CMLn/CMLO彡1. 5。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光盘装置，其特征在于当将激光会聚在与所述信息记录面LO相邻的信息记录面Ll上时，设所述信息记录媒 体倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为CMDl，所述物镜倾斜单位角度时所产生的三 次彗形像差量为CML1，基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为α 1时，所述透镜倾斜 部倾斜所述物镜使所述物镜的倾斜角α 1满足公式(3): α 1 = θ XCMD1/CML1 ......(3)。
6.根据权利要求5所述的光盘装置，其特征在于当将激光会聚在与所述信息记录面Ll的光入射面一侧相邻的信息记录面L2上时，设 所述信息记录媒体倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为CMD2，所述物镜倾斜单位角 度时所产生的三次彗形像差量为CML2，基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为α 2， 所述透镜倾斜部倾斜所述物镜使所述物镜的倾斜角α 2满足公式(4)α 2 = θ X CMD2/CML2 ......(4)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的光盘装置，其特征在于当将激光会聚在与所述信息记录面LO相邻的信息记录面Ll上时，设所述信息记录媒 体倾斜单位角度时产生的三次彗形像差量为CMD1，所述物镜倾斜单位角度时产生的三次彗 形像差量为CML1，系数为kl，基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为α 1，所述透镜倾 斜部倾斜所述物镜使所述物镜的倾斜角α 1满足公式(5)α 1 = θ XklXCMDl/CMLl ......(5)其中，k0 < kl < 1。
8.根据权利要求7所述的光盘装置，其特征在于当将激光会聚在与所述信息记录面Ll的光入射面一侧相邻的信息记录面L2上时，设 所述信息记录媒体倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为CMD2，所述物镜倾斜单位角 度时所产生的三次彗形像差量为CML2，系数为k2，基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜 角为α 2，所述透镜倾斜部倾斜所述物镜使所述物镜的倾斜角α 2满足公式(6)α 2 = θ Xk2X CMD2/CML2 ......(6)其中，k0 < kl 彡 k2 < 1。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的光盘装置，其特征在于，当设将激光会聚在位于所述信息记录面LO与所述信息记录面Ln之间的信息记录面Lx 上时基于所述物镜倾斜部的所述物镜的倾斜角为αχ，设将激光会聚在所述信息记录面Ln上时所述信息记录媒体倾斜单位角度时所产生的 三次彗形像差量为CMDn，所述物镜倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为CMLn，设从所述信息记录面LO至光入射面的距离为d0，从所述信息记录面Lx至光入射面的 距离为dx，从所述信息记录面Ln至光入射面的距离为dn，所述透镜倾斜部倾斜所述物镜使所述物镜的倾斜角αχ满足公式(7) αχ= θ X {(dx-dn) / (dO-dn) X (kO X CMDO/CMLO-CMDn/CMLn) + CMDn/CMLn} ...... (7)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光盘装置，其特征在于在将激光会聚在所述 信息记录面LO上时，所述透镜倾斜部根据由所述倾斜检测部检测出的所述信息记录媒体 的倾斜角θ使所述系数k0可变。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的光盘装置，其特征在于在将激光会聚在所述 信息记录面LO上时，所述透镜倾斜部根据所述物镜的初始倾斜角使所述系数k0可变。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的光盘装置，其特征在于还包括 存储部，存储所述物镜相对于指定的基准光盘的最佳倾斜角β，其中，所述透镜倾斜部，以所述最佳倾斜角β为基准，根据由所述倾斜检测部检测出的 所述信息记录媒体的倾斜角θ倾斜所述物镜。
13.根据权利要求12所述的光盘装置，其特征在于所述指定的基准光盘具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录面， 所述存储部存储与各信息记录面对应的多个所述最佳倾斜角β。
14.根据权利要求12或13所述的光盘装置，其特征在于所述最佳倾斜角β是指定 的再生信号指标为最佳时的所述物镜的倾斜角。
15.一种光学头，对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录面的信息记录媒 体记录或再生信息，其特征在于包括光源，射出激光；物镜，使从所述光源射出的所述激光会聚在所述信息记录媒体的指定的信息记录面上；球面像差修正部，修正基于所述信息记录媒体的透光层厚度所产生的球面像差；以及 透镜倾斜部，使所述物镜朝所述信息记录媒体的半径方向倾斜，其中， 当设将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面LO上时所述物镜倾斜单位角度倾斜 时所产生的三次彗形像差量为CML0，将激光会聚在透光层厚度最小的信息记录面Ln上时 所述物镜倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为CMLn时，所述物镜满足2. 5 ^ CMLn/ CMLO 彡 1. 5，其中，CMLruCMLO 的单位为 πιλ /deg。
16.一种信息处理装置，其特征在于包括如权利要求1至14中任一项所述的光盘装置；以及对记录在所述光盘装置中的信息及/或从所述光盘装置再生的信息进行处理的信息 处理部。
全文摘要
本发明提供一种能够对具有透光层厚度各不相同的三层以上的信息记录面的信息记录媒体良好地记录或再生信息的光盘装置、光学头及信息处理装置。当将激光会聚在透光层厚度最大的信息记录面上时，设多层光盘(60)倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为CMD0(mλ/deg)，物镜(8)倾斜单位角度时所产生的三次彗形像差量为CML0(mλ/deg)，多层光盘(60)的倾斜角为θ，系数为k0，基于物镜致动器(9)的物镜(8)的倾斜角为α0时，物镜致动器(9)倾斜物镜(8)使物镜(8)的倾斜角α0满足下式α0＝θ×k0×CMD0/CML0，其中0.5＜k0＜0.9。
文档编号G11B7/095GK102084419SQ20098010062
公开日2011年6月1日 申请日期2009年8月3日 优先权日2008年8月7日
发明者山崎文朝, 森荣信 申请人:松下电器产业株式会社