專利名稱：光頭及具有它的光記錄再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在光信息處理及光通信等領(lǐng)域使用的光頭，以及具有 此光頭的光記錄再生裝置。
背景技術(shù)：
近年來，由于數(shù)字化視頻光盤(DVD)能以激光唱碟(CD) 6倍左 右的記錄密度記錄數(shù)字信息，所以作為大容量的光記錄媒體，引人注目。 可是，伴隨著信息更加大容量化，需要記錄密度更高的光記錄媒體。于是， 為了實(shí)現(xiàn)比DVD (波長(zhǎng)660nm、數(shù)值口徑(NA) 0.6)更高密度化，需要 使光源的波長(zhǎng)更短，物鏡(對(duì)物透鏡)的NA更大。例如，使用405nm的 藍(lán)色激光、NA0.85的物鏡后，就能實(shí)現(xiàn)DVD的5倍的記錄密度。可是，在使用上述藍(lán)色激光的高密度的光記錄媒體裝置中，由于再生 及/或記錄容限(margin)非常嚴(yán)格，即由于進(jìn)行再生或記錄之際對(duì)特性變 化的容許誤差非常狹窄，所以產(chǎn)生光記錄媒體的基材厚變化(基材厚度的 變化)引起的像差。此外，在本說明中，所謂"再生及/或記錄"，是"再 生及記錄中至少某一個(gè)"之意，將它簡(jiǎn)要成如此的表達(dá)。與上述問題相關(guān)，在專利文獻(xiàn)l中，發(fā)表了企圖修正光記錄媒體因基 材厚變化而出現(xiàn)的像差后，進(jìn)行再生及記錄的光頭的方案。在這里，參照 附圖，講述現(xiàn)有技術(shù)的這種光頭的示例。圖9是簡(jiǎn)要表示現(xiàn)有技術(shù)的這種光頭的結(jié)構(gòu)的模式圖。在這里，符號(hào) 91表示光源、92表示繞射光柵、93表示視準(zhǔn)透鏡、94表示偏光束分裂器、 95表示1/4波長(zhǎng)板、96表示像差修正透鏡組、97表示物鏡、98表示光記錄媒體、99表示聚焦透鏡、100表示復(fù)式透鏡、101表示光檢測(cè)器。光源91是半導(dǎo)體激光，是對(duì)光記錄媒體98的記錄層輸出記錄再生用 相干光的光源。繞射光柵92,是玻璃基板的表面上凹凸的圖案所形成的光 學(xué)元件，它可將入射的光束分割成3束，采用所謂的3光束法檢測(cè)跟蹤誤 差信號(hào)。視準(zhǔn)透鏡，是將光源91射出的發(fā)散光變換成平行光的透鏡。偏 光束分裂器94，是旨在分離光的光學(xué)元件，其透過率及反射率隨入射偏光 而異。另外，1/4波長(zhǎng)板95，是將線偏振光變換成圓偏振光的光學(xué)元件， 用復(fù)折射材料形成。像差修正透鏡組96，將在后文詳述，它是為了修正在光記錄媒體98 的基材厚與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值不同時(shí)產(chǎn)生的球面像差，由凹透鏡組96a、 凸透鏡組96b和圖中未示出的單軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成。此外，所述基準(zhǔn)值，作 為該光記錄媒體98的基材的厚度，最好根據(jù)最佳的設(shè)計(jì)基材厚度設(shè)定。而且，改變所述凹透鏡組96a和凸透鏡組96b的間隔，可以修正所述 球面像差。另外，物鏡97，是使光集中于記錄媒體98的記錄層的透鏡。 聚焦透鏡，是使記錄媒體98的記錄層反射的光，集中于光檢測(cè)器101的 透鏡。復(fù)式透鏡100，其入射面是圓柱面，出射面是對(duì)稱于透鏡光軸的旋 轉(zhuǎn)對(duì)稱面，是對(duì)入射光給予象散，以便能夠由所謂象散法檢測(cè)聚焦誤差信 號(hào)。最后，光檢測(cè)器101是接收記錄媒體98的記錄層反射的光，將該光 變換成電氣信號(hào)的光學(xué)元件。下面，講述這種結(jié)構(gòu)的光頭的動(dòng)作。由光源91射出的線偏振光的光 線，被繞射光柵92分割成3束，被分割成3束的光，再被視準(zhǔn)透鏡93變 換成平行光。變換成平行光的光線，透過偏光束分裂器94，射入l/4波長(zhǎng) 板95，線偏振光被變換成圓偏振光。接著，透過射入1/4波長(zhǎng)板95的圓 偏振光的光線，被射入像差修正透鏡組96。在這里，為了修正光記錄媒體 98的基材厚與基準(zhǔn)值不一致時(shí)產(chǎn)生的球面像差，所以入射的平行光，改變 構(gòu)成像差修正透鏡組96的凹透鏡組96a和凸透鏡組96b的間隔，變換成 發(fā)散光及收斂光，經(jīng)過這種變換的光，射入物鏡97后，按照入射光的發(fā) 散程度或收斂程度，產(chǎn)生球面像差，被會(huì)聚于光記錄媒體98上。在這里，具有修正光記錄媒體98的基材厚與基準(zhǔn)值不同時(shí)產(chǎn)生的球 面像差的球面像差的光，被用物鏡97聚光，所以在光記錄媒體98上沒有像差，即形成被集中到折射極限的光點(diǎn)。接著，由光記錄媒體98反射的圓偏振光的光線，透過像差修正透鏡組96后，被輸入l/4波長(zhǎng)板95，變 換成與光源91射出的線偏振光為正交方向的線偏振光。被輸入1/4波長(zhǎng) 板95變換的線偏振光的光線，被偏光束分裂器94反射后，不返回光源91， 而被聚焦透鏡99聚焦。在復(fù)式透鏡100的作用下，射入的光被給予象散 性像差，會(huì)聚在光檢測(cè)器101上。光檢測(cè)器101輸出表示光在光記錄媒體 98上的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)的聚焦誤差信號(hào)，還輸出表示光的照射位置的跟蹤誤差信 號(hào)。在這里，聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)采用眾所周知的技術(shù)，例如象 散性像差法和3光束法進(jìn)行檢測(cè)。圖中未示出的聚焦控制裝置，根據(jù)聚焦 誤差信號(hào)控制物鏡97在其光軸方向上的位置，使光始終以聚焦?fàn)顟B(tài)會(huì)聚 在記錄媒體98上。另外，圖中未示出的跟蹤控制裝置，根據(jù)跟蹤誤差信 號(hào)控制物鏡97的位置，使光會(huì)聚在所希望的軌道上。進(jìn)而還能由光檢測(cè) 器101獲得記錄媒體98記錄的信息。在這里，對(duì)可以使用像差修正透鏡組96修正球面像差的情況，做進(jìn) 一步的詳述。將構(gòu)成像差修正透鏡組96的凹透鏡組96a和凸透鏡組96b 的間隔調(diào)窄后，可以將平行光變換成發(fā)散光，將間隔調(diào)大后，則可以將平 行光變換成收斂光。就是說，改變凹透鏡組96a和凸透鏡組96b的間隔， 可以產(chǎn)生具有符號(hào)不同的功率成分的光。在這里，具有某種功率成分的光， 射入物鏡97后，由物鏡97會(huì)聚的光，產(chǎn)生球面像差，其符號(hào)依賴于射入 的功率成分的符號(hào)，所以使用該球面像差，可以修正光記錄媒體98的基 材厚與基準(zhǔn)值不同時(shí)產(chǎn)生的球面像差。采用上述結(jié)構(gòu)后，由于能夠使用像差修正透鏡組96，修正起因于光 記錄媒體98的基材厚的球面像差，所以能進(jìn)行更穩(wěn)定的再生及記錄。專利文獻(xiàn)1特開2000——131603號(hào)公報(bào)可是，在上述現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)光頭的文獻(xiàn)中，沒有談及為了控制光源 91射出的光的光量所必不可少的光量檢測(cè)裝置，存在著由該光量檢測(cè)裝置 的位置引起的問題。對(duì)此，使用圖10進(jìn)行詳述。在這里，用圖10表示的 光頭，與用圖9表示的光頭的不同之處，只是用圖IO表示的光頭還具有 反射鏡和光量檢測(cè)裝置，1/4波長(zhǎng)板配置在反射鏡和物鏡之間，其它都和圖9表示的光頭一樣。所以，在圖10中，未作特別講述的內(nèi)容，就和圖9 表示的光頭相同，對(duì)于賦予相同符號(hào)的構(gòu)成部件，只要沒有特別說明，就都和圖9表示的光頭具有相同的功能。在圖10中，201是反射鏡，202是聚光透鏡，203是光源光量控制用 光檢測(cè)器。在這里，光量檢測(cè)裝置由聚光透鏡202和光源光量控制用光檢 測(cè)器203構(gòu)成。反射鏡201是反射入射光，使其朝著記錄媒體98的方向的光學(xué)元件， 具有對(duì)某種線偏振光透過5%、反射95%，而對(duì)與所述線偏振光正交的線 偏振光則100%反射的特性。在此，講述這種結(jié)構(gòu)的光頭的動(dòng)作。由光源91射出的線偏振光的光 線，被繞射光柵92分割成3束，被分割成3束的光，再被視準(zhǔn)透鏡93變 換成平行光。變換成平行光的光線，透過偏光束分裂器94，射入像差修正 透鏡組96。在這里，為了修正基材厚與基準(zhǔn)值不一致時(shí)產(chǎn)生的球面像差， 所以改變構(gòu)成像差修正透鏡組96的凹透鏡組96a和凸透鏡組96b的間隔， 將入射的平行光，變換成發(fā)散光及收斂光。經(jīng)過這種變換的光，射入反射 鏡201，其一部分(5%)透過，絕大部分(95%)被反射，前進(jìn)方向變成 朝著光記錄媒體98的方向。該反射光，被射入l/4波長(zhǎng)板95，線偏振光 被變換成圓偏振光。該圓偏振光的光線，被射入物鏡97后，按照入射光 的發(fā)散程度或收斂程度，產(chǎn)生球面像差，被會(huì)聚于光記錄媒體98上。在 這里，具有修正光記錄媒體98的基材厚與基準(zhǔn)值不同時(shí)產(chǎn)生的波面像差 的波面像差的光，被用物鏡97聚光，所以在光記錄媒體98上沒有像差， 即形成被集中到折射極限的光點(diǎn)。接著，由光記錄媒體98反射的圓偏振光的光線，被輸入1/4波長(zhǎng)板 95，變換成與光源91射出的線偏振光為正交方向的線偏振光。被輸入1/4 波長(zhǎng)板95變換的線偏振光的光線，被反射鏡201全部反射，透過像差修 正透鏡組96，被偏光束分裂器94反射后，不返回光源91，而被聚焦透鏡 99聚焦。在復(fù)式透鏡100的作用下，射入的光被給予象散性像差，會(huì)聚在 光檢測(cè)器101上。光檢測(cè)器101輸出表示光在光記錄媒體98上的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)的聚焦誤差 信號(hào)，還輸出表示光的照射位置的跟蹤誤差信號(hào)。在這里，聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)采用眾所周知的技術(shù)，例如象散性像差法和3光束法進(jìn)行 檢測(cè)。圖中未示出的聚焦控制裝置，根據(jù)聚焦誤差信號(hào)控制物鏡97在其光軸方向上的位置，使光始終以聚焦?fàn)顟B(tài)會(huì)聚在光記錄媒體98上。另外， 圖中未示出的跟蹤控制裝置，根據(jù)跟蹤誤差信號(hào)控制物鏡97的位置，使 光會(huì)聚在光記錄媒體98上的所希望的軌道上。進(jìn)而還能由光檢測(cè)器101獲得光記錄媒體98記錄的信息。另外，透 過反射鏡201的光，被聚光透鏡202會(huì)聚在光源光量控制用光檢測(cè)器203 上。光源光量控制用光檢測(cè)器203，輸出與光源l射出的光的光量對(duì)應(yīng)的 電氣信號(hào)。在此講述一下上述光量檢測(cè)裝置的必要性。因?yàn)楣庠?1由半導(dǎo)體激 光構(gòu)成，所以光源91持續(xù)發(fā)光時(shí)，其溫度就要上升，從而導(dǎo)致即使控制 光源91的電流是恒定的，但由光源91射出的光量卻要發(fā)生變化。因此， 檢測(cè)光源91射出的一部分光，可以控制光源91射出的光的光量。可是，如果用光量檢測(cè)裝置檢測(cè)到的信號(hào)，出現(xiàn)與光源91的光量無 關(guān)的變動(dòng)，就會(huì)帶來嚴(yán)重后果。例如，盡管光源91的光量是恒定的，但 由光量檢測(cè)裝置輸出的信號(hào)變小后，光源91就要被控制成增加射出的光 量，使過多的光量照射到光記錄媒體98上，這樣在再生過程中，就要導(dǎo) 致錯(cuò)誤地消去光記錄媒體98記錄的信息的后果。反之，盡管光源91的光 量是恒定的，但由光量檢測(cè)裝置輸出的信號(hào)變大后，光源91就要被控制 成減少射出的光量，這樣就要導(dǎo)致在記錄過程中，達(dá)不到往光記錄媒體98 上記錄信息所需的光量，記錄就會(huì)不完成。就是說，如果光量檢測(cè)裝置檢 測(cè)到的信號(hào)，不與光源91射出的光量相應(yīng)變化時(shí)，就會(huì)造成嚴(yán)重的后果。在這里，將驅(qū)動(dòng)像差修正透鏡組96修正球面像差時(shí)射入物鏡97的光 模式性地表示出來的圖形，用圖11表示。在圖11中，光記錄媒體98的 基材厚比基準(zhǔn)值厚時(shí)，凹透鏡組96a和凸透鏡組96b的間隔變寬，用收斂 光射入物鏡97。該狀態(tài)用實(shí)線示出。另外，光記錄媒體98的基材厚比基 準(zhǔn)值薄時(shí)，凹透鏡組96a和凸透鏡組96b的間隔變窄，用發(fā)散光射入物鏡 97。該狀態(tài)用雙點(diǎn)劃線示出。在這里，光量檢測(cè)裝置使用的光，為圖11 所示A的位置。在圖10中，設(shè)置了旨在限制在反射鏡201和聚光透鏡202之間通過的光量的開口 (圖中未示出)，將其示意性地繪出來的，是圖11的開口110H。該開口 IIOH，通過在開口形成部件110上形成孔(開口)來設(shè)置。 這時(shí)，還可以用支承凸透鏡組96b的部件兼作開口形成部件110。這時(shí)，由圖11可知，設(shè)置著像差修正透鏡組，以便在移動(dòng)凹透鏡組 96a修正球面像差時(shí)，使射入物鏡97的光的光量，與凹透鏡組96a的位置 無關(guān)，成為恒定。但射入光源光量控制用光檢測(cè)器203的光量，卻與凹透 鏡組96a的位置位置有關(guān)，在外周附近的光被開口形成部件IIO遮擋時(shí)， 光源光量控制用光檢測(cè)器203檢測(cè)到的光量就要發(fā)生變化。就是說，如上所述，盡管光源91的光量沒有變化，但射入光源光量 控制用光檢測(cè)器203的光量卻發(fā)生變化，輸出仿佛光源的光量變化了的信 號(hào)，造成下述問題再生時(shí)，消去記錄的信息；記錄時(shí)，則不能輸出所需 的光量，致使記錄不完整。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題而研制的，第1個(gè)目的是要 提供一種即使在修正球面像差的狀態(tài)中，光源光量控制用光檢測(cè)器203所 輸出的信號(hào)，也只取決于光源射出的光的光量的光頭。另外，本發(fā)明的第2個(gè)目的是要提供一種即使光記錄媒體的基材厚度 偏離基準(zhǔn)值，在修正由此引起的球面像差的狀態(tài)中，也能正確檢測(cè)光源射 出的光量，進(jìn)行更穩(wěn)定的再生記錄的光記錄裝置。為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)發(fā)明涉及的光頭，是對(duì)光記錄媒體進(jìn)行信 號(hào)的記錄及/或再生的光頭，其特征在于包括光源；將該光源射出的 光會(huì)集在所述光記錄媒體的物鏡；決定該物鏡的開口的物鏡用開口；修正 在所述光記錄媒體的基材厚度偏離基準(zhǔn)值時(shí)產(chǎn)生的球面像差的球面像差 修正裝置；配置在從該球面像差修正裝置到所述光記錄媒體的光路中的光 分離裝置；開口限制該光分離裝置所分離的光的光源光量控制用幵口；接 收用該光源光量控制用開口所開口限制的光的第1光檢測(cè)器；以及接收由 所述光記錄媒體反射的光的第2光檢測(cè)器。從所述球面像差修正裝置到所 述物鏡用開口的光學(xué)性的光路長(zhǎng)，與從所述球面像差修正裝置到所述光源 光量控制用開口的光學(xué)性的光路長(zhǎng)大致相等，而且，所述光源光量控制用開口的開口尺寸與所述物鏡用開口的開口尺寸大致相等。這時(shí)，即使驅(qū)動(dòng)球面像差修正裝置，由接收用光源光量控制用開口所 開口限制的光的第1光檢測(cè)器輸出的信號(hào)，成為只與光源射出的光的光量 對(duì)應(yīng)的信號(hào)，所以可以利用該信號(hào)控制光源，進(jìn)行更穩(wěn)定的再生及記錄。另外，為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)的另一個(gè)發(fā)明涉及的光頭，是對(duì)光 記錄媒體進(jìn)行信號(hào)的記錄及/或再生的光頭，其特征在于，包括光源； 將該光源射出的光會(huì)聚在所述光記錄媒體的物鏡；修正在所述光記錄媒體 的基材厚度偏離基準(zhǔn)值時(shí)產(chǎn)生的球面像差的球面像差修正裝置；配置在從 該球面像差修正裝置到所述光記錄媒體的光路中的光分離裝置；收斂用該 光分離裝置分離的光的透鏡；開口限制用該透鏡收斂的光的光源光量控制 用開口；接收用該光源光量控制用開口開口限制的光的第l光檢測(cè)器；以 及接收由所述光記錄媒體反射的光的第2光檢測(cè)器。這時(shí)，即使驅(qū)動(dòng)球面像差修正裝置，由第1光檢測(cè)器(接收用光源光 量控制用開口開口限制的光的光檢測(cè)器)輸出的信號(hào)，也成為只與光源射 出的光的光量對(duì)應(yīng)的信號(hào)，所以可以利用該信號(hào)控制光源，迸行更穩(wěn)定的 再生及記錄。還由于能縮短從球面像差修正裝置到所述第1光檢測(cè)器的距 離，所以有利于光頭的小型化。進(jìn)而，為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)的又一個(gè)發(fā)明涉及的光頭，是對(duì)光 記錄媒體進(jìn)行信號(hào)的記錄及/或再生的光頭，其特征在于，包括光源； 將該光源射出的光會(huì)聚在所述光記錄媒體的物鏡；修正在所述光記錄媒體 的基材厚度偏離基準(zhǔn)值時(shí)產(chǎn)生的球面像差的球面像差修正裝置；配置在從 所述光源到所述球面像差修正裝置光路中的光分離裝置；接收用該光分離 裝置分離的光的第1光檢測(cè)器；以及接收用所述光記錄媒體反射的光的第 2光檢測(cè)器。這時(shí)，即使驅(qū)動(dòng)球面像差修正裝置，由第1光檢測(cè)器(接收用光分離 裝置分離的光的光檢測(cè)器)輸出的信號(hào)，也成為只與光源射出的光的光量 對(duì)應(yīng)的信號(hào)，所以可以利用該信號(hào)控制光源，進(jìn)行更穩(wěn)定的再生及記錄。在上述光頭中，所述球面像差修正裝置最好至少發(fā)生收斂光及發(fā)散光 中的某一個(gè)來修正球面像差。具體地說，所述球面像差修正裝置最好由正 透鏡組和負(fù)透鏡組構(gòu)成。這樣，光頭的往路及返路都能修正所述光記錄媒體的基材厚度偏離基準(zhǔn)值時(shí)產(chǎn)生的球面像差，得到比較穩(wěn)定的控制信號(hào)及 再生信號(hào)。另外，在所述光頭中，所述球面像差修正裝置最好是包含配置在具有 透明的導(dǎo)電性薄膜的一對(duì)基板之間的相位變化層的光學(xué)元件。這樣，可以 使球面像差修正裝置變小，有利于光頭的小型化。特別在所述光頭中，最好將被所述相位變化層射入的光線變換成收斂 光或發(fā)散光。這樣，即使透鏡移動(dòng)時(shí)，球面像差修正性能也不會(huì)下降。另外，在上述光頭中，所述光頭最好還包括檢測(cè)所述光記錄媒體的基 材厚的基材厚檢測(cè)裝置。這樣，在光記錄媒體的所有位置都能檢測(cè)出其與 最佳基材厚的偏差，所以能進(jìn)行精度更高的球面像差修正，獲得穩(wěn)定的控 制信號(hào)和再生信號(hào)。進(jìn)而，在上述光頭中，所述基材厚檢測(cè)裝置最好具有光源、將所述光 源射出的光會(huì)聚在所述光記錄媒體上的透鏡和檢測(cè)所述光記錄媒體反射 的光的光檢測(cè)器。這樣，由于用別的光學(xué)系統(tǒng)檢測(cè)起因于光記錄媒體的基 材厚的像差，所以能在再生或記錄時(shí)，同時(shí)檢測(cè)起因于光記錄媒體的基材 厚的像差。還進(jìn)而，在上述光頭中，所述基材厚檢測(cè)裝置最好是根據(jù)靠近光線的 光軸附近的第1光線和比所述第1光線靠外的第2光線的2個(gè)焦點(diǎn)，檢測(cè) 有關(guān)所述基材厚信息的光學(xué)元件。這樣，可望使光頭進(jìn)一步小型化。還進(jìn)而，在上述光頭中，所述物鏡的NA最好在0.6以上。這樣，對(duì)于與記錄及再生而言的像差容限甚小的高密度化來說，可以擴(kuò)大光記錄媒 體的基材與最佳基材厚的偏差容許范圍。所以有利于記錄密度的高密度還進(jìn)而，在上述光頭中，所述光源的波長(zhǎng)最好在450nm以下。這樣， 對(duì)于與記錄及再生而言的像差容限甚小的高密度化來說，可以擴(kuò)大光記錄 媒體的基材與最佳基材厚的偏差容許范圍。所以有利于記錄密度的高密度另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明涉及的光記錄再生裝置，其特征在于作為對(duì)光記錄媒體進(jìn)行信號(hào)的記錄及再生的光頭，具有上述的光頭。這樣，即使球面像差修正裝置被驅(qū)動(dòng)時(shí)，也能檢測(cè)與光源射出的光量對(duì)應(yīng)的信號(hào)，所以可以利用該信號(hào)，控制光源，進(jìn)行穩(wěn)定的再生及記錄。采用本發(fā)明后，在球面像差修正裝置和光源之間設(shè)置光量檢測(cè)裝置， 或者在球面像差修正裝置和光記錄媒體之間設(shè)置光量檢測(cè)裝置時(shí)，將構(gòu)成 光量檢測(cè)裝置的光源光量控制開口的位置，配置在相當(dāng)于從球面像差修正 裝置到物鏡用開口的光學(xué)性的光路長(zhǎng)的位置上，或配置在光量檢測(cè)裝置的 聚焦光中的所需的位置，在驅(qū)動(dòng)球面像差修正裝置時(shí)，也能使光量檢測(cè)裝 置輸出的信號(hào)只成為與光源射出的光線的光量對(duì)應(yīng)的信號(hào)，可以利用該信 號(hào)控制光源，使物鏡輸出的光線的光量，始終是所需的值，所以能進(jìn)行更 穩(wěn)定的再生及記錄。另外，使用該光頭后，可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)球面像差修正裝置時(shí)也能獲得穩(wěn) 定的控制信號(hào)及再生信號(hào)，進(jìn)行更穩(wěn)定的記錄的光記錄再生裝置。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的光頭示例的模式圖。 圖2是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式涉及的光頭示例的模式圖。 圖3是表示驅(qū)動(dòng)球面像差修正裝置時(shí)的光的光路的說明圖。圖4是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式涉及的光頭示例的模式圖。圖5是表示球面像差修正裝置的其它示例的模式圖。圖6是表示具有相位變化層的球面像差修正裝置的示例的剖面說明圖。圖7是表示具有相位變化層的球面像差修正裝置的電極圖案的示例 的說明圖。圖8是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式涉及的光記錄再生裝置示例的模式圖。圖9是表示現(xiàn)有技術(shù)涉及的光頭示例的模式圖。 圖IO是表示其它現(xiàn)有技術(shù)涉及的光頭示例的模式圖。 圖11是表示光在光頭中到驅(qū)動(dòng)球面像差修正裝置時(shí)的物鏡為止的光 路的說明圖。圖12是表示物鏡的NA和像差發(fā)生量的關(guān)系的曲線圖。圖中；l一光源；4， 41一偏振光束分裂器；5—凹透鏡；6—凸透鏡；9一物鏡；IO—光記錄媒體；13—光檢測(cè)器；14一凸鏡；15—光源光量控制用光檢測(cè)器；16H—物鏡用開口； 17H—光源光量控制用開口； 51—負(fù) 透鏡組；52—正透鏡組；60—光學(xué)元件；61—第1基板；62—第2基板； 65， 66—透光性樹脂膜；67—液晶；80—光記錄再生裝置；81—光頭。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖，詳細(xì)講述本發(fā)明的實(shí)施方式 (第1實(shí)施方式)在第l實(shí)施方式中，講述本發(fā)明的光頭的一個(gè)示例。圖1是第1實(shí)施方式的光頭的結(jié)構(gòu)圖。在圖1中，符號(hào)1表示光源、2表示繞射光柵、3表示視準(zhǔn)透鏡、4表示偏光束分裂器、5表示凹透鏡、 6表示凸透鏡、7表示反射鏡、8表示l/4波長(zhǎng)板、9表示物鏡、IO表示光 記錄媒體、11表示聚焦透鏡、12表示圓柱透鏡、13表示光檢測(cè)器(第2 光檢測(cè)器)、14表示透鏡、15表示光源光量控制用光檢測(cè)器(第l光檢測(cè) 器)、16表示形成物鏡用開口 16H的開口形成部件、17表示形成光源光量 控制用開口 17H的開口形成部件。由所述凹透鏡5、凸透鏡6和圖中未示出的單軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)，構(gòu)成球面 像差修正裝置；由所述透鏡14、光源光量控制用光檢測(cè)器15和光源光量 控制用開口 17H構(gòu)成光量檢測(cè)裝置。另外，所述凹透鏡5、凸透鏡6和反 射鏡7分別構(gòu)成負(fù)透鏡組、正透鏡組和光分離裝置。就是說，這時(shí)，負(fù)透 鏡組用1個(gè)凹透鏡5構(gòu)成，正透鏡組用1個(gè)凸透鏡構(gòu)成。在這里，光源1是對(duì)光記錄媒體10的記錄層輸出記錄再生用的相干 光的光源，由GaN系之類半導(dǎo)體激光元件(波長(zhǎng)405nm)構(gòu)成。繞射光 柵2，將入射的光束分割成3束，采用所謂的3光束法檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào) 的光學(xué)元件，在玻璃基板的表面形成凹凸的圖案。另外，視準(zhǔn)透鏡3，是 將光源l射出的發(fā)散光變換成平行光的透鏡。偏光束分裂器4，是旨在分 離光的光學(xué)元件，其透過率及反射率隨入射的偏光方向而異。另外，球面 像差修正裝置，正如在現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)部分已經(jīng)詳述過的那樣，是為了修正 在光記錄媒體98的基材厚與基準(zhǔn)值不同時(shí)產(chǎn)生的球面像差，由凹透鏡5、 凸透鏡6和圖中未示出的單軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)(透鏡位置可變裝置)構(gòu)成，改變凹透鏡5和凸透鏡6的間隔，可以修正所述球面像差。反射鏡7，是反射射入的光，使之朝向光記錄媒體10的方向的光學(xué) 元件，具有對(duì)某種線偏振光透過5%、反射95%，而對(duì)與所述線偏振光正 交的線偏振光側(cè)100%反射的特性。1/4波長(zhǎng)板8，是將線偏振光變換成圓 偏振光的光學(xué)元件，用復(fù)折射材料構(gòu)成。物鏡9，是將光會(huì)聚在光記錄媒 體10的記錄層上的透鏡，其開口數(shù)(NA)是0.85。聚光透鏡ll，是將光 記錄媒體10的記錄層反射的光會(huì)聚在光檢測(cè)器13 (第2光檢測(cè)器)上的 透鏡。另外，圓柱透鏡12，入射面是圓柱面，反射面是對(duì)稱于透鏡光軸的 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱面，將象散性像差給予入射光，以便能用所謂的象散性像差法檢 測(cè)聚焦誤差信號(hào)。光檢測(cè)器13則接收光記錄媒體10的記錄層反射的光， 再將其變換成電信號(hào)。透鏡14，將透過反射鏡7的光會(huì)聚在光源光量控制器15 (第1檢測(cè) 器)上。另外，物鏡用開口 16H，限制射入物鏡的光線的大小，決定物鏡 的NA值。這時(shí)，支承物鏡9的部件，兼作所述開口形成部件16。另一方 面，光源光量控制用開口 17H，用于限制為了控制光源的光量而使用的光 線的光量，這時(shí)，支承透鏡14的部件，兼作開口形成部件17。在本實(shí)施方式中，光源光量控制用開口 17H的位置，被設(shè)定在來自球 面像差修正裝置的光學(xué)性的光路長(zhǎng)度，與從球面像差修正裝置到物鏡用開 口 16H的光路長(zhǎng)度實(shí)質(zhì)上相等的部位，而且，其開口的大小(開口尺寸) 也被設(shè)定成與物鏡用開口 16H的大小實(shí)質(zhì)上相同。下面，講述這種結(jié)構(gòu)的光頭的動(dòng)作。由光源l射出的線偏振光的光線，被繞射光柵2分割成3束，被分割 成3束的光，再被視準(zhǔn)透鏡3變換成平行光。變換成平行光的光線，透過 偏光束分裂器94，射入球面像差修正裝置。在這里，為了修正基材厚與基 準(zhǔn)值不一致時(shí)產(chǎn)生的球面像差，所以改變構(gòu)成自球面像差修正裝置的凹透 鏡5和凸透鏡6的間隔，將入射的平行光，變換成發(fā)散光及收斂光。經(jīng)過 這種變換的光，射入反射鏡7，其一部分透過，絕大部分被反射，前進(jìn)方 向變成朝著光記錄媒體98的方向。該反射光，被射入l/4波長(zhǎng)板8，線偏振光被變換成圓偏振光。該圓 偏振光的光線，在被物鏡用開口 16H開口限制后，射入物鏡9，按照入射光的發(fā)散程度或收斂程度，產(chǎn)生球面像差，被會(huì)聚于光記錄媒體10上。 在這里，具有修正光記錄媒體10的基材厚與基準(zhǔn)值不同時(shí)產(chǎn)生的波面像 差的波面像差的光，被用物鏡9聚光，所以在光記錄媒體IO上沒有像差， 既形成被集中到折射極限的光點(diǎn)。接著，由光記錄媒體10反射的圓偏振光的光線，被輸入1/4波長(zhǎng)板8， 變換成與光源1射出的線偏振光為正交方向的線偏振光。被輸入1/4波長(zhǎng) 板8變換的線偏振光的光線，被反射鏡7全部反射，透過球面像差修正裝 置，被偏光束分裂器4反射后，不返回光源l，而被聚光透鏡ll收斂。在 圓柱透鏡12的作用下，被給予象散性像差，會(huì)聚在光檢測(cè)器13上。光檢 測(cè)器13輸出表示光在光記錄媒體10上的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)的聚焦誤差信號(hào)，還輸 出表示光的照射位置的跟蹤誤差信號(hào)。在這里，聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)采用眾所周知的技術(shù)，例如象 散性像差法和3光束法進(jìn)行檢測(cè)。圖中未示出的聚焦控制裝置，根據(jù)聚焦 誤差信號(hào)控制物鏡9在其光軸方向上的位置，使光始終以聚焦?fàn)顟B(tài)會(huì)聚在 光記錄媒體10上。另外，圖中未示出的跟蹤控制裝置，根據(jù)跟蹤誤差信 號(hào)控制物鏡9的位置，使光會(huì)聚在光記錄媒體10上的所希望的軌道上。 進(jìn)而還能由光檢測(cè)器13獲得光記錄媒體10記錄的信息。另外，透過反射 鏡7的光，被透鏡14會(huì)聚在光源光量控制用光檢測(cè)器15上。光源光量控 制用光檢測(cè)器15，輸出與光源1射出的光量對(duì)應(yīng)的電氣信號(hào)。在這里，對(duì)光量檢測(cè)裝置作一詳述。如前所述，即使驅(qū)動(dòng)光源1的電流是恒定的，光源l射出的光量，也 隨著溫度等的變化而變化，因此，需要檢測(cè)光源l射出的光量，根據(jù)該檢 測(cè)信號(hào)，控制光源l?？墒牵摍z測(cè)信號(hào)還隨著光源l射出的光量以外的 原因而變動(dòng)，所以盡管由光源l射出的光的光量沒有變化，但如前所述， 由光源l射出的光量卻變動(dòng)了，成為一個(gè)大問題。正如在《背景技術(shù)》中 所述，這是采用這種使用形成發(fā)散光及收斂光后修正球面像差的球面像差 修正裝置的光頭容易出現(xiàn)的問題。其原因在于從球面像差修正裝置到物鏡用幵口 16H的距離和球面像 差修正裝置到光源光量控制用開口 17H的距離不同，以及物鏡用開口 16H 和光源光量控制用開口 17H的大小不同。因此，在本實(shí)施方式中，光源光量控制用開口 17H的位置，被設(shè)定在 和從球面像差修正裝置到物鏡用開口 16H的距離大致相等的部位，而且還將光源光量控制用開口 17H的開口尺寸設(shè)定成與物鏡用開口 16H的開口 大小大致相同。這樣，即使驅(qū)動(dòng)球面像差修正裝置，用光量檢測(cè)裝置檢測(cè) 到的信號(hào)也只與光源射出的光量的變動(dòng)對(duì)應(yīng)，所以可以檢測(cè)出能夠更適當(dāng) 地控制光源l的信號(hào)。另外，在本實(shí)施方式中，采用這種球面像差修正裝置的結(jié)構(gòu)后，即使 在光源1射出的光量恒定，物鏡射出的光量卻隨著構(gòu)成球面像差修正裝置 的透鏡的間隔變化而變動(dòng)時(shí)，由光量檢測(cè)裝置射出的信號(hào)也進(jìn)行完全相同 的變化，所以只要將光量檢測(cè)裝置射出的信號(hào)控制成為恒定，物鏡9輸出 的光的光量就能成為恒定，所以非常有利。綜上所述，在球面像差修正裝置和透鏡14之間，配置光分離裝置， 將對(duì)用光分離裝置分離的光進(jìn)行開口限制的光源光量控制用開口 17H的 位置，設(shè)定在距該球面像差修正裝置的距離，和從球面像差修正裝置到物 鏡用開口 16H的距離大致相同的位置，進(jìn)而再將開口尺寸，與物鏡用開口 16H的開口尺寸實(shí)質(zhì)上相同地設(shè)定，就能使物鏡射出的光的光量，不隨溫 度等環(huán)境變化而變化，而且在驅(qū)動(dòng)球面像差修正裝置時(shí)，也能保持所希望 的值。所以，再生時(shí)不會(huì)錯(cuò)誤地消去光記錄媒體記錄的信息，而且也不會(huì) 出現(xiàn)相反的現(xiàn)象物鏡射出的信號(hào)變得過小，再生信號(hào)及控制信號(hào)都變小， 導(dǎo)致不能再生或者控制不穩(wěn)定。另外，還不會(huì)出現(xiàn)記錄時(shí)必要的光量變小， 因此無法記錄的問題。此外，在本實(shí)施方式中，光量檢測(cè)裝置，由透鏡14、光源光量控制 用光檢測(cè)器15和光源光量控制用開口 17H構(gòu)成。但即使沒有所述透鏡14， 也未必有多大問題。 (第2實(shí)施方式)下面，參照附圖，講述本發(fā)明的第2實(shí)施方式。第2實(shí)施方式與第1 實(shí)施方式的不同之處，只是光源光量控制用開口 17H的位置及開口的大小 不同，其余都和第l實(shí)施一樣。所以，在本實(shí)施方式中，未進(jìn)行特別講述 的內(nèi)容，均與第1實(shí)施方式一樣，對(duì)于和第1實(shí)施方式賦予相同符號(hào)的部 件，只要未作特別講述的，均為具有和第1實(shí)施方式同樣功能的部件。圖2是本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的光頭的結(jié)構(gòu)圖。在這里，透鏡14， 配置在從球面像差修正裝置算起的距離，小于從球面像差修正裝置到物鏡用開口 16H的距離的位置上。另外，光源光量控制用開口 17H，配置在透 鏡14和光源光量控制用光檢測(cè)器15之間。光頭的動(dòng)作，第1實(shí)施方式講 述過的相同，故不再贅述。在這里，參照?qǐng)D3，講述在收斂光中使用開口時(shí)，使光量成為恒定的 情況。圖3是表示射入球面像差修正裝置的光，通過什么樣的光路，射入 光源光量控制用光檢測(cè)器15的圖形。在將該圖中，實(shí)線表示用球面像差 修正裝置修正光記錄媒體的基材厚(比基準(zhǔn)值)厚時(shí)產(chǎn)生的球面像差時(shí)的 光路。雙點(diǎn)劃線表示用球面像差修正裝置修正光記錄媒體的基材厚(比基 準(zhǔn)值)薄時(shí)產(chǎn)生的球面像差時(shí)的光路。由圖3可知在透鏡14和球面像 差修正裝置之間配置光源光量控制用開口 17H后，射入光源光量控制用光 檢測(cè)器15的光的光量，隨著凹透鏡5和凸透鏡6的距離而變?？墒?，將 光源光量控制用開口 17H配置在透鏡14和光源光量控制用光檢測(cè)器15 之間的收斂光中的實(shí)線和雙點(diǎn)劃線交叉的位置(B)時(shí)，不論修正什么樣 的球面像差，同樣光量的光都射入光源光量控制用光檢測(cè)器15。就是說， 將光源光量控制用開口 17H配置在收斂光中，置放在和從球面像差修正裝 置到物鏡用開口 16H的(的距離)是等效距離處。這樣，和在第1實(shí)施方式講述過的一樣，即使球面像差修正裝置被驅(qū) 動(dòng)，用光量檢測(cè)裝置檢測(cè)到的信號(hào)，只與光源l射出的光量的變動(dòng)對(duì)應(yīng)， 所以可以檢測(cè)能夠更適當(dāng)?shù)乜刂乒庠磍的信號(hào)。另外，在本實(shí)施方式中， 利用球面像差修正裝置的這一結(jié)構(gòu)，盡管光源l射出的光量是恒定的，但 由于構(gòu)成球面像差修正裝置的透鏡的間隔變化，物鏡射出的光的光量發(fā)生 變動(dòng)時(shí)，也能使光量檢測(cè)裝置射出的信號(hào)完全相同地變化。這樣，只要將 光量檢測(cè)裝置射出的信號(hào)控制成恒定，物鏡射出的光的光量就會(huì)成恒定， 所以非常有利。另外，在本實(shí)施方式中，還在收斂光中配置光源光量控制 用開口 17H，所以能使從球面像差修正裝置到光源光量控制用開口 17H的 距離變短，有利于光頭的小型化。綜上所述，在光量檢測(cè)裝置的收斂光中配置光源光量控制用開口 17H 后，可以使物鏡射出的光的光量，不隨溫度等環(huán)境的變化而變化，而且，即使在驅(qū)動(dòng)球面像差修正裝置時(shí)，也能保持所需的值。所以不會(huì)出現(xiàn)在再 生時(shí)，錯(cuò)誤地消去記錄的信號(hào)，或者反之，物鏡射出的信號(hào)過小，再生信 號(hào)及控制信號(hào)變小，不能再生或控制不穩(wěn)定的問題。另外也不會(huì)出現(xiàn)記錄 時(shí)所需的光量變小，因而無法記錄這一問題。進(jìn)而，由于能使從球面像差 修正裝置到光源光量控制用開口 17H的距離變短，所以有利于光頭小型此外，在第1及第2實(shí)施方式中，形成光源光量控制用開口 17H的開 口形成部件17，用支承透鏡14的部件兼用，但設(shè)置其它部件也毫無問題。 (第3實(shí)施方式)下面，參照附圖，講述本發(fā)明的第3實(shí)施方式。本實(shí)施方式與第1及2實(shí)施方式的不同之處，只是在光源和球面像差 修正裝置之間配置了分離射入由透鏡14和光源光量控制用光檢測(cè)器15構(gòu) 成的光量檢測(cè)裝置的光的光分離裝置，以及偏振光束分裂器及反射鏡的特 性不同外，其余都和第l實(shí)施一樣。所以，在本實(shí)施方式中，未進(jìn)行特別 講述的內(nèi)容，均與第1實(shí)施方式一樣，對(duì)于和第1實(shí)施方式賦予相同符號(hào) 的部件，只要未作特別講述的，均為具有和第1實(shí)施方式同樣功能的部件。 光源光量控制用開口 17H的位置及開口的大小不同，及第1實(shí)施方式及反 射鏡圖4是本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的光頭的結(jié)構(gòu)圖。在這里，符號(hào)41 是偏振光束分裂器，42是反射鏡。所述偏振光束分裂器41，具有對(duì)某種偏振光方向的線偏振光透過95%、反射5%，而對(duì)于 與所述偏振光方向?yàn)橹苯环较虻钠窆鈩t100%反射的特性。另外，反射 鏡42，具有與偏振光的方向無關(guān)，100%反射的特性。還有，由透鏡14和 光源光量控制用光檢測(cè)器15構(gòu)成的光量檢測(cè)裝置，采用使用去路的光的 反射光的結(jié)構(gòu)。這時(shí)，光分離裝置，用偏振光束分裂器41構(gòu)成。下面，講述這種結(jié)構(gòu)的光頭的動(dòng)作。光源l射出的線偏振光的光，被繞射光柵2分歌成3束，被分割成3 束的光，由視準(zhǔn)透鏡3變換成平行光。成為平行光的光，在偏振光束分裂 器41的作用下， 一部分被反射，但幾乎都透過。透過的這些光，射入球 面像差修正裝置。在這里，為了修正基材厚偏離基準(zhǔn)值時(shí)產(chǎn)生的球面像差，通過改變構(gòu)成球面像差修正裝置的凹透鏡5和凸透鏡6的間隔，將入射的 平行光變換成發(fā)散光及收斂光，經(jīng)過該變換的光，射入反射鏡42，用反射鏡42全部反射，其前進(jìn)方向被變?yōu)槌涗浢襟w的方向。被反射的這些光，射入l/4波長(zhǎng)板8后，線偏振光變換成圓偏振光。 該圓偏振光的光，在受到物鏡用開口 16H限制的開口限制后，射入物鏡9， 按照射入光的發(fā)散程度或收斂程度，產(chǎn)生球面像差，會(huì)聚在光記錄媒體10 上。在這里，具有修正記錄媒體10的基材厚度偏離基準(zhǔn)值時(shí)產(chǎn)生的波面 像差的波面像差的光，被用物鏡9聚光，所以在光記錄媒體IO上沒有像 差，即形成集中成折射極限的光點(diǎn)。接著，由光記錄媒體IO反射的圓偏振光的光，射入l/4波長(zhǎng)板8，變 換成與光源射出的線偏振光為正交方向的線偏振光。被反射鏡42全部反 射，透過球面像差修正裝置，被偏振光束分裂器41反射后，不返回光源1， 而被聚光透鏡ll收斂，在圓柱透鏡12的作用下，被給予象散性像差，會(huì) 聚在光檢測(cè)器13上。光檢測(cè)器13輸出表示光記錄媒體10上的光的調(diào)焦 狀態(tài)的聚焦誤差信號(hào)，還輸出表示光的照射位置的跟蹤誤差信號(hào)。在這里，聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)，采用眾所周知的技術(shù)，例如 采用象散性像差法和電子束法進(jìn)行檢測(cè)。圖中未示出的聚焦控制裝置，根 據(jù)聚焦誤差信號(hào)，控制物鏡9在其光軸方向上的位置，以便使光始終以調(diào) 焦?fàn)顟B(tài)會(huì)聚在光記錄媒體10上。另外，圖中未示出的跟蹤控制裝置，根 據(jù)跟蹤誤差信號(hào)，控制物鏡9的位置，以便使光始終以調(diào)焦?fàn)顟B(tài)會(huì)聚在光 記錄媒體10的所需的軌道上。進(jìn)而，還能由光檢測(cè)器獲得光記錄媒體IO 上記錄的信息。另外，偏振光束分裂器41去路的光中被反射的光，被透 鏡14會(huì)聚在光源光量控制用光檢測(cè)器15上，光源光量控制用光檢測(cè)器15， 輸出與光源1射出的光的光量對(duì)應(yīng)的信號(hào)。象本實(shí)施方式這樣，在球面像差修正裝置(由凹透鏡5和凸透鏡6構(gòu) 成)和光源之間，配置射入光量檢測(cè)裝置(由透鏡14和光源光量控制用 光檢測(cè)器15構(gòu)成)的光分離裝置后，即使驅(qū)動(dòng)球面像差修正裝置，被光 量檢測(cè)裝置使用的光也不會(huì)變動(dòng)。所以，能夠可靠地檢測(cè)與由光源l射出 的光量對(duì)應(yīng)的信號(hào)，使用該信號(hào)控制光源，就能使由物鏡射出的光的光量 恒定。綜上所述，在球面像差修正裝置和光源之間，配置光量檢測(cè)裝置，就 能使物鏡射出的光的光量，不隨溫度等的環(huán)境變化而變化，而且在驅(qū)動(dòng)球 面像差修正裝置時(shí)，也能保持所希望的值。所以，再生時(shí)不會(huì)錯(cuò)誤地消去 光記錄媒體記錄的信息，而且也不會(huì)出現(xiàn)相反的現(xiàn)象物鏡射出的信號(hào)變 得過小，再生信號(hào)及控制信號(hào)都變小，導(dǎo)致不能再生或者控制不穩(wěn)定。另 外，還不會(huì)出現(xiàn)記錄時(shí)必要的光量變小，因此無法記錄的問題。此外，在本實(shí)施方式中，光量檢測(cè)裝置，由透鏡14和光源光量控制 用光檢測(cè)器15構(gòu)成。但即使沒有透鏡14，也沒有多大問題。另外，在第1及第2實(shí)施方式中，作為球面像差修正裝置，采用了使 用凹透鏡和凸透鏡的方式。但也可以采用使用正透鏡組和負(fù)透鏡組的方式。在圖5中，示出由具有負(fù)功率的負(fù)透鏡組51和具有正功率的正透鏡 組52的球面像差修正裝置(未示出單軸執(zhí)行機(jī)構(gòu))的結(jié)構(gòu)圖。各透鏡組 用色散系數(shù)不同的玻璃材料構(gòu)成，所以能夠構(gòu)成可以修正由構(gòu)成光頭的透 鏡，特別是物鏡產(chǎn)生的顏色像差的球面像差修正裝置。進(jìn)而，在采用透鏡 的方式中，在去路和歸途中都能修正球面像差，所以可以獲得穩(wěn)定的再生 信號(hào)及控制信號(hào)。另外，作為球面像差修正裝置，也可以不采用使用透鏡的方式。例如， 可以采用特開2002——109776號(hào)公報(bào)(特愿2001——221927號(hào))公布的 相位變化層的方式。下面，對(duì)使用相位變化層方式的光學(xué)元件作一簡(jiǎn)述。圖6是作為相位 變化層，使用液晶的光學(xué)元件60的剖面圖，圖7是使用光學(xué)元件60的圖 案圖。在圖6中，符號(hào)61表示第1基板、62表示與第1基板61大致平行 配置的第2基板、63表示配置在第1基板61和液晶67之間的外加電壓電 極、64表示與外加電壓電極63大致平行相對(duì)配置的對(duì)置電極、65表示覆 蓋外加電壓電極63的透光性樹脂膜、66表示覆蓋對(duì)置電極64的透光性樹 脂膜、67表示配置在透光性樹脂膜65及66之間(外加電壓電極63和對(duì) 置電極64之間)的液晶、68表示圍著液晶67的封閉樹脂。在這里，第1基板61及第2基板62，例如由玻璃構(gòu)成，具有透光性。 外加電壓電極63是向液晶67外加所需電壓的電極。該外加電壓電極63， 在第1基板61的內(nèi)側(cè)(液晶67側(cè))的主面上形成。另外，對(duì)置電極64，是與外加電壓電極63 —起向液晶67外加所需電壓的電極。對(duì)置電極64 在第2基板62的內(nèi)側(cè)(液晶67側(cè))的主面上形成。對(duì)置電極64具有透 光性，例如由ITO構(gòu)成。此外，對(duì)置電極64在第2基板62的內(nèi)側(cè)的主面 中，至少與段電極相對(duì)的部分大致均勻地形成。此外，透光性樹脂膜65及66是旨在使液晶67朝所定的方向定向的 定向膜，例如由聚乙烯醇構(gòu)成。將透光性樹脂膜65及66進(jìn)行摩擦處理之 后，可以使液晶67朝所定的方向定向配置。另外，液晶67具有使入射光 的相位發(fā)生變化的相位變化層的功能。液晶67，例如由向列型液晶構(gòu)成。 通過改變外加電壓電極63和對(duì)置電極64之間的電壓差，可以使液晶67 的折射率發(fā)生變化，從而能使入射光的相位變化。另外，封閉樹脂68旨 在封閉液晶67，例如由環(huán)氧樹脂構(gòu)成。另外，外加電壓電極63，如圖7 所示，由同心狀的段電極構(gòu)成。該段電極具有透光性，例如由ITO構(gòu)成。下面，講述具有上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件60的動(dòng)作。控制電壓從外部分別外加給光學(xué)元件60的外加電壓電極63的段電極 后，將功率成分的相位給予射入本發(fā)明的光學(xué)元件60的光。這樣可以將 入射的平面波，變換成球面波。該球面被射入物鏡后，產(chǎn)生球面像差。利 用這種球面像差，可以修正光記錄媒體10的厚度偏離設(shè)計(jì)基材厚(基準(zhǔn) 值)時(shí)產(chǎn)生的球面像差。在這里，作為相位變化層，使用了折射率隨著電 壓而變的液晶，但也可以使用厚度(體積)隨著電壓而變的PLZT (包含 三氧化二鉛、讕、氧化鋯、氧化鈦的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的透明結(jié)晶體)。上述PLZT是固體，不象液晶那樣需要基板及封閉樹脂，所以，可使 光學(xué)元件變薄。在第1及第2實(shí)施方式講述的方法中，由于采用透鏡結(jié)構(gòu)， 所以去路是理所當(dāng)然的，在歸途中也能修正起因于光記錄媒體的基材厚的 像差，獲得穩(wěn)定的控制信號(hào)。另外，在此講述的方式中，用使用相位變化 層的光學(xué)元件，修正起因于光記錄媒體的基材厚的像差，所以有利于光頭 的小型化。另外，無論是透鏡方式，還是使用所述相位變化層的光學(xué)元件 的方式，都能使用收斂光及發(fā)散光修正球面像差，所以即使物鏡透鏡移動(dòng)， 也不會(huì)使球面像差修正性能下降。此外，在上述實(shí)施方式中，球面像差修正裝置采用使凹透鏡和凸透鏡 的兩透鏡的間隔變化的透鏡位置可變裝置(圖中未示出)的結(jié)構(gòu)。即使沒有這種凹透鏡和凸透鏡，只要使視準(zhǔn)透鏡的位置可變，就能構(gòu)成球面像差 修正裝置。另外，在上述實(shí)施方式中，作為物鏡，使用的是單透鏡，但使用具有 高NA的透鏡組，也毫無問題。另外，在上述實(shí)施方式中，顯示了無限系的光頭，但也可以是不使用 視準(zhǔn)透鏡的有限系的光頭。另外，在上述實(shí)施方式中，顯示了偏振光光學(xué)系的光頭，但也可以是 無偏振光光學(xué)系的光頭。另外，在上述實(shí)施方式中，雖然沒有講述檢測(cè)光記錄媒體10的基材厚與基準(zhǔn)值的偏差的方法，但是可以采用在光記錄媒體10記錄或再生之 前預(yù)習(xí)的方法檢測(cè)。另外，在特開2000——171346號(hào)公報(bào)中講述了其它 的方式。該方式是根據(jù)靠近光記錄媒體的反射光的光軸側(cè)的第l光束，和 比第1光束靠外的第2光束的2個(gè)焦點(diǎn)位置，檢測(cè)球面像差的方式。另外， 在特開平10——334575號(hào)公報(bào)中講述了另外的方式。具體地說，該方式 由光源、將由光源射出的光照射在光記錄媒體(測(cè)量對(duì)象物)的第1光學(xué) 系、將來自光記錄媒體的反射光導(dǎo)入受光元件的第2光學(xué)系構(gòu)成。在這里， 光源由激光、LED或燈泡組成，第1及第2光學(xué)系，由凸透鏡或凹透鏡和 凹透鏡組合而成。采用這種結(jié)構(gòu)后，受光元件輸出的信號(hào)隨著基材厚的不 同而不同，可以獲得有關(guān)基材厚的信號(hào)。物鏡9的NA在0.6以上時(shí)，本發(fā)明更加有效。眾所周知，實(shí)際制造透鏡時(shí)的精度允許量，很難適應(yīng)NA。透鏡的第 l面和第2面的偏心，進(jìn)行成形時(shí)，會(huì)產(chǎn)生5toi左右。在這里，表示物鏡 9的NA和所述第1面和第2面的偏心產(chǎn)生5Pm時(shí)的慧形像差發(fā)生量的關(guān) 系的曲線圖，如圖12所示。由圖12可知NA大于0.6后，產(chǎn)生由偏心 引起的慧形像差。進(jìn)而再考慮其它的公差后，NA比0.6大的物鏡9，由制 作時(shí)的公差產(chǎn)生的像差相當(dāng)大。根據(jù)這種情況，與光記錄媒體的基材厚偏離基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的像差產(chǎn)生 量，在物鏡9的NA為0.6以上后，變得非常大。所以，物鏡9的NA成 為0.6以上后，對(duì)記錄而言的像差容限就變得非常嚴(yán)格，所以需要球面像 差修正裝置，本發(fā)明也就特別有效。另外，同樣，波長(zhǎng)成為450nm以下的非常短的波長(zhǎng)后，與基材厚偏 離值相對(duì)應(yīng)的像差產(chǎn)生量，變得非常大，所以對(duì)記錄而言的像差容限就變 得非常嚴(yán)格，這樣就需要球面像差修正裝置，本發(fā)明也就特別有效。另外，在上述實(shí)施方式中，設(shè)有物鏡用開口的開口形成部件及設(shè)有光 源光量控制用開口的開口形成部件，都是兼作保持透鏡的部件。但也可以 將它們直接設(shè)置在基臺(tái)上。這樣，可減少部件數(shù)量，有利于小型化、低成 本化。另外，為了使透過反射鏡7的光射入光源光量控制用檢測(cè)器15而使 用了透鏡14，但不使用透鏡使其直接入射也行。 (第4實(shí)施方式)在第4實(shí)施方式中，講述本發(fā)明的光記錄再生裝置的一個(gè)示例。圖8 模式性地示出第4實(shí)施方式涉及的光記錄再生裝置80的結(jié)構(gòu)。光記錄再 生裝置80包括光頭8K電動(dòng)機(jī)82和處理電路83。光頭81例如是和第1 實(shí)施方式講述的一樣的元件。關(guān)于光頭81，由于是和第1實(shí)施方式講述的一樣的元件，所以不再 重復(fù)講述。下面，講述光記錄再生裝置80的動(dòng)作。首先，將光記錄媒體10裝入 光記錄再生裝置80后，處理電路83輸出使電動(dòng)機(jī)82旋轉(zhuǎn)的信號(hào)，使電 動(dòng)機(jī)82旋轉(zhuǎn)。接著，驅(qū)動(dòng)光源l，使其發(fā)射出光。光檢測(cè)器13向處理電 路83輸出表示光在光記錄媒體10上的聚焦?fàn)顟B(tài)的聚焦信號(hào)和表示光的照 射位置的跟蹤誤差信號(hào)。根據(jù)這些信號(hào)，處理電路83輸出控制物鏡9的 信號(hào)，從而將光源1射出的光會(huì)聚在光記錄媒體10上所需的軌道上。另 外，處理電路83還根據(jù)光檢測(cè)器13輸出的信號(hào)，再生光記錄媒體10上 記錄的信息。另外，光源光量控制用光檢測(cè)器15輸出的信號(hào)，也被輸入 處理電路83，處理電路83控制光源1，使該信號(hào)成為所希望的值，從而 使物鏡9輸出的光的光量，成為所需要的值。前已述及，作為光頭，使用第l實(shí)施方式的光頭，所以即使驅(qū)動(dòng)球面 像差修正裝置，也能由物鏡輸出所需的光量，因此可以獲得穩(wěn)定的控制信 號(hào)及再生信號(hào)，進(jìn)行更穩(wěn)定的記錄。以上，舉例講述了本發(fā)明的實(shí)施方式，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在基于本發(fā)明的技術(shù)思想的其他實(shí)施方式中也可以有效地應(yīng)用。另外，在上述實(shí)施方式中，講述了只用光記錄信息的光記錄媒體，但毫無疑問，利用光及電磁也能獲得同樣效果。另外，在上述實(shí)施方式中，講述了光記錄媒體是光盤的情況，但也能應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)類似功能的光學(xué)性的信息記錄再生裝置例如卡片狀的光記錄媒體等。本發(fā)明適用于在光信息處理及光通信等領(lǐng)域使用的光頭，以及具有該 光頭的光記錄再生裝置，可以提供在修正光記錄媒體的基材厚度和基準(zhǔn)值 不伺時(shí)產(chǎn)生的球面像差的狀態(tài)下，也能使光源光量控制用光檢測(cè)器輸出的 信號(hào)，只取決于光源發(fā)出的光量的光頭，另外還能提供光記錄媒體的基材 厚度與基準(zhǔn)值有偏差時(shí)，在修正由此引起的球面像差的狀態(tài)下，也能正確 檢測(cè)光源射出的光量，進(jìn)行更穩(wěn)定的再生及記錄的光記錄再生裝置。此外，毫無疑問，本發(fā)明不限于以上的實(shí)施方式，在不違背其要旨的 范圍內(nèi)，可以進(jìn)行種種變更及改良。
權(quán)利要求
1、一種光頭，是對(duì)光記錄媒體進(jìn)行信號(hào)的記錄及/或再生的光頭，其特征在于包括光源；將所述光源射出的光會(huì)集在所述光記錄媒體的物鏡；決定所述物鏡的開口的物鏡用開口；修正在所述光記錄媒體的基材厚度偏離基準(zhǔn)值時(shí)產(chǎn)生的球面像差的球面像差修正裝置；配置在從所述球面像差修正裝置到所述光記錄媒體的光路中的光分離裝置；通過開口限制所述光分離裝置所分離的光的光源光量控制用開口；接收用所述光源光量控制用開口通過開口限制的光的第1光檢測(cè)器；和接收由所述光記錄媒體反射的光的第2光檢測(cè)器，從所述球面像差修正裝置到所述物鏡用開口的光學(xué)性的光路長(zhǎng)，與從所述球面像差修正裝置到所述光源光量控制用開口的光學(xué)性的光路長(zhǎng)基本上相等，而且，所述光源光量控制用開口的開口尺寸與所述物鏡用開口的開口尺寸基本上相等。
2、 如權(quán)利要求1所述的光頭，其特征在于所述球面像差修正裝置 至少通過發(fā)生收斂光及發(fā)散光中的某一個(gè)來修正所述球面像差。
3、 如權(quán)利要求2所述的光頭，其特征在于所述球面像差修正裝置 由一組正透鏡組和一組負(fù)透鏡組構(gòu)成。
4、 如權(quán)利要求1所述的光頭，其特征在于所述球面像差修正裝置 是包含配置在具有透明性的導(dǎo)電性薄膜的一對(duì)基板之間的相位變化層的 光學(xué)元件。
5、 如權(quán)利要求4所述的光頭，其特征在于由相位變化層將被入射 到所述相位變化層的光線變換成收斂光或發(fā)散光。
6、 如權(quán)利要求1所述的光頭，其特征在于所述光頭還包括檢測(cè)所述光記錄媒體的基材厚的基材厚檢測(cè)裝置。
7、 如權(quán)利要求6所述的光頭，其特征在于所述基材厚檢測(cè)裝置具有光源，將所述光源射出的光會(huì)聚在所述光記錄媒體上的透鏡，和— 檢測(cè)所述光記錄媒體反射的光的光檢測(cè)器。
8、 如權(quán)利要求6所述的光頭，其特征在于所述基材厚檢測(cè)裝置根 據(jù)靠近光的光軸的第1光線和比所述第1光線靠外的第2光線的2個(gè)焦點(diǎn) 來檢測(cè)有關(guān)所述基材厚的信息。
9、 如權(quán)利要求l所述的光頭，其特征在于所述物鏡的NA不小于0.6。
10、 如權(quán)利要求l所述的光頭，其特征在于所述光源的波長(zhǎng)不大于450腿。
11、 一種光頭，是對(duì)光記錄媒體進(jìn)行信號(hào)的記錄及/或再生的光頭， 其特征在于，包括光源；將所述光源射出的光會(huì)集在所述光記錄媒體的物鏡； 修正在所述光記錄媒體的基材厚度偏離基準(zhǔn)值時(shí)產(chǎn)生的球面像差的 球面像差修正裝置；配置在從所述光源到所述球面像差修正裝置的光路中的光分離裝置； 接收用所述光分離裝置分離的光的第1光檢測(cè)器；和 接收由所述光記錄媒體反射的光的第2光檢測(cè)器。
12、 如權(quán)利要求11所述的光頭，其特征在于所述球面像差修正裝 置至少通過發(fā)生收斂光及發(fā)散光中的某一個(gè)來修正所述球面像差。
13、 如權(quán)利要求12所述的光頭，其特征在于所述球面像差修正裝 置由一組正透鏡組和一組負(fù)透鏡組構(gòu)成。
14、 如權(quán)利要求11所述的光頭，其特征在于所述球面像差修正裝 置是包含配置在具有透明性的導(dǎo)電性薄膜的一對(duì)基板之間的相位變化層 的光學(xué)元件。
15、 如權(quán)利要求14所述的光頭，其特征在于由相位變化層將被入射到所述相位變化層的光線變換成收斂光或發(fā)散光。
16、 如權(quán)利要求11所述的光頭，其特征在于所述光頭還包括檢測(cè) 所述光記錄媒體的基材厚的基材厚檢測(cè)裝置。
17、 如權(quán)利要求16所述的光頭，其特征在于所述基材厚檢測(cè)裝置 具有.-光源，將所述光源射出的光會(huì)聚在所述光記錄媒體上的透鏡，和 檢測(cè)所述光記錄媒體反射的光的光檢測(cè)器。
18、 如權(quán)利要求16所述的光頭，其特征在于所述基材厚檢測(cè)裝置 根據(jù)靠近光的光軸的第1光線和比所述第1光線靠外的第2光線的2個(gè)焦 點(diǎn)來檢測(cè)有關(guān)所述基材厚的信息。
19、 如權(quán)利要求11所述的光頭，其特征在于所述物鏡的NA不小 于0.6。
20、 如權(quán)利要求11所述的光頭，其特征在于所述光源的波長(zhǎng)不大 于450腿。
21、 一種光記錄再生裝置，其特征在于作為對(duì)光記錄媒體進(jìn)行信號(hào) 的記錄及/或再生的光頭，具有1 20中任一項(xiàng)所述的光頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及光頭及具有它的光記錄再生裝置。該光頭，包括決定物鏡(9)的開口的物鏡用開口(16H)，修正光記錄媒體的基材厚偏離基準(zhǔn)值時(shí)產(chǎn)生的球面像差的球面像差修正裝置(5、6)，對(duì)用光分離裝置(4)分離的光進(jìn)行開口限制的光源光量控制用開口(17H)，接收經(jīng)過該開口限制的光的光檢測(cè)器(15)，接收光記錄媒體反射的光的光檢測(cè)器(13)；其特征在于所述兩開口到球面像差修正裝置為止的光學(xué)性的光路長(zhǎng)，實(shí)質(zhì)上相等，而且所述兩開口的開口尺寸實(shí)質(zhì)上相等。從而提供一種在修正了光記錄媒體的基材厚度與基準(zhǔn)值不同時(shí)產(chǎn)生的球面像差的狀態(tài)下，使光源光量控制用光檢測(cè)器輸出的信號(hào)，只取決于光源射出的光量的光頭。
文檔編號(hào)G11B7/125GK101256787SQ20081008085
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2004年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月7日
發(fā)明者和田秀彥, 林秀樹, 水野定夫, 龜井智忠 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社