生成補償像差的光拾取器、方法及使用其的光信息處理裝置的製作方法

2023-09-18 10:08:55

專利名稱：生成補償像差的光拾取器、方法及使用其的光信息處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及生成用於補償的像差的光拾取器及方法(其執行記錄、再現、以及擦除多種光記錄介質或多層光記錄介質的信息中的至少一種功能)以及使用它的光信息處理裝置。
背景技術：
人們越來越多使用光記錄介質，例如記錄容量0.65GB的CD、以及記錄容量4.7GB的DVD，作為存儲視頻信息、音頻信息、或者計算機數據的介質。這樣，近年來對進一步增加記錄密度與容量的需求不斷增長。
作為增加此類光記錄介質的記錄密度的方法，有效的是增加物鏡的數值孔徑(以下稱為NA)，或者縮短對光記錄介質執行寫入或者調用的光拾取器中光源的波長，從而物鏡聚焦的射束點(該點在光記錄介質上形成)的直徑減小。因此，例如，對於「CD類光記錄介質」，將物鏡的NA或者光源的波長分別定義為0.50與780nm，而對於記錄密度高於「CD類光記錄介質」的「DVD類光記錄介質」，將物鏡的NA或者光源的波長分別定義為0.65與660nm。這樣，如上所述，人們希望進一步增加光記錄介質的記錄密度與容量，因此，希望使物鏡的NA大於0.65，或者使光源的波長小於660nm。
對於此類大容量光記錄介質與光信息處理裝置，提出了兩套規格。一套規格是「藍光碟」規格，其利用藍色波長區域的光源以及NA0.85的物鏡，可以保證大約22GB的容量，如在Masuo Oku et al.，″The goal of Blue-rayDisc″，Nikkei Electronics，pp.135-150(2003.03.31)中公開的。另一套規格是「HD DVD」規格，其利用類似的藍色波長區域以及NA 0.65的物鏡，可以保證大約20GB的容量，如在Naoshi Yamada et al.，″a next-generationspecification derived from a DVD，″HD DVD″″，Nikkei Electronics，pp.125-134(2003.10.13)中公開的。
前一套規格由於諸如採用短於DVD類的波長以及更高的NA等修改，而獲得了容量增長；而後一套規格由於精巧的信號處理以允許增加線性記錄密度以及採用了非凹坑-凹槽(land-groove)以減少軌道間距，而不是採用更高的NA，而獲得了容量增長。
如上所述，提出了利用藍色波長區域的光源的這兩套規格。但是，用戶希望在單個光信息處理裝置中不加區別地使用符合這兩套規格的光記錄介質。作為實現這一點的最簡單的方法，提出了安裝多個光拾取器的方法。但是，該方法難於達到小型化以及降低成本。因此，希望有一種光拾取器，能夠用對於這兩套藍光規格共同的光源以及共同的物鏡，進行記錄或再現。但是，由光記錄介質的傾斜(偏斜)或者透明基底厚度誤差所導致的像差對於此類光拾取器是公知的問題。該問題如下在縮短光源波長、並且增加物鏡數值孔徑，即由於減小在光記錄介質上聚焦的光點直徑而獲得更高密度的情況下，降低了傾斜與厚度誤差餘量。
首先，描述由光記錄介質透明基底的厚度誤差造成的球面像差。當發生球面像差時，在光記錄介質的信息記錄表面上形成的光點退化，因此不能進行記錄或再現的正常操作。一般地，由以下數學公式1給出由光記錄介質透明基底厚度誤差造成的球面像差，W40rms1485n2-1n3NA4t]]>其中λ為所使用的波長，NA為物鏡的數值孔徑，n為光記錄介質的等價折射率，Δt為從球面像差最小處的光點位置沿光軸方向的位移。
圖1A顯示由具有NA 0.85、基底厚度0.1mm、所用波長405nm的第一光記錄介質的基底厚度誤差造成的各個像差量。在該圖中，SA為球面像差，COMA為彗形像差，TOTAL為這些二級像差(secondary abberation)的總量，STREHL為光點的峰值強度。圖1B顯示由具有NA 0.65、基底厚度0.6mm、所用波長405nm的第二光記錄介質的基底厚度誤差造成的各個像差量。
共同地，W40rms公差必須為近似0.07λrms的一半或者更少，因為根據試驗可知，在從光記錄介質讀取信號時，波面像差量必須小於Marechal標準(0.07λrms)，並且當考慮波面像差時，必須還包含物鏡像差以及由光記錄介質傾斜造成的像差。另外，對於光記錄介質的基底厚度誤差，必須考慮近似±10μm的制模公差；因此，對於第一光學記錄介質需要補償。
其次，描述由光記錄介質傾斜(偏斜)造成的彗形像差。當發生彗形像差時，在光記錄介質的信息記錄表面上形成的光點退化，因此不能進行記錄或再現的正常操作。一般地，由以下數學公式2給出由光記錄介質傾斜造成的彗形像差，W31rmsn2-12n3dNA3]]>其中n為光記錄介質透明基底的折射率，d為透明基底的厚度，NA為物鏡的數值孔徑，λ為光源波長，θ為光記錄介質的傾斜量。
圖2A顯示由具有NA 0.85、基底厚度0.1mm、所用波長405nm的第一光記錄介質的傾斜造成的各個像差量。類似地，圖2B顯示由具有NA 0.65、基底厚度0.6mm、所用波長405nm的第二光記錄介質的傾斜造成的各個像差量。
共同地，W40rms公差必須為近似0.07λrms的一半或者更少，因為根據試驗可知，在從光記錄介質讀取信號時，波面像差量必須小於Marechal標準(0.07λrms)，並且當考慮波面像差時，必須還包含物鏡像差以及由光記錄介質傾斜造成的像差。另外，對於製造光記錄介質的公差以及安裝光記錄介質的精度，必須考慮近似0.3度的傾斜的發生；因此，對於第二光記錄介質，需要補償。
如上所述，在記錄或再現第一光記錄介質與第二光記錄介質兩者的光拾取器中，必須補償由第一光記錄介質的基底厚度誤差造成的球面像差、以及由第二光記錄介質的傾斜造成的彗形像差。對於補償，必須檢測以及動態地補償所生成的像差量，但是同時補償球面像差與彗形像差要求複雜的控制。另外，提供球面像差補償元件與彗形像差補償元件會使組件數目以及光拾取器大小兩方面都增加。

發明內容
本發明解決的問題本發明的一個目的是提供一種生成用於補償的像差的光拾取器及方法，其允許根據傾斜檢測設備在光記錄介質中檢測的值，由在光源與物鏡之間配備的像差生成設備所生成的彗形像差進行傾斜補償，以及使用以上的光信息處理裝置。
本發明的另一個目的是提供一種生成用於補償的像差的光拾取器及方法，其可以簡單可靠地補償由第一藍光光記錄介質基底厚度誤差造成的球面像差、以及由第二藍光光記錄介質傾斜造成的彗形像差中的每一種像差，以及使用以上的光信息處理裝置。
本發明的另一個目的是提供一種生成用於補償的像差的光拾取器及方法，其可以僅通過一個補償元件，補償兩種像差，即球面像差與彗形像差，以及使用以上的光信息處理裝置。
解決問題的手段本發明的目的之一可以通過以下達到一種對光記錄介質進行記錄或再現的光拾取器，包含光源，被配置來發射光束；物鏡，被配置來將光束聚焦到光記錄介質上；以及像差生成設備，被配備在光源與物鏡之間，被配置來根據來自被配置來檢測光記錄介質傾斜程度的設備的檢測值，生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差，其中所述傾斜由像差生成設備所生成的彗形像差補償。
本發明的目的之一可以通過以下達到一種對第一光記錄介質與第二光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器，第一光記錄介質具有波長λ1、基底厚度t1、以及所使用的數值孔徑NA1，第二光記錄介質具有波長λ2、基底厚度t2(＞t1)、以及所使用的數值孔徑NA2(＜)NA1，該光拾取器包含像差生成設備，被配置來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差；被配置來進行第一控制操作的設備，該第一控制操作包含第一步驟當被配置來確定放置第一與第二光記錄介質中哪一個的介質確定設備確定放置了第一光記錄介質時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及被配置來進行第二控制操作的設備，該第二控制操作包含第四步驟當所述介質確定設備確定放置了第二光記錄介質時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，
第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量，其中像差生成設備由所述用於第一與第二控制操作的設備控制。
本發明的目的之一可以通過以下達到一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器，在該光記錄介質中，在光記錄介質厚度方向上形成每個都具有信息記錄表面的p(p≥2)層，其中靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層為具有高記錄密度的(多個)信息記錄層，並且在遠離物鏡的後側處的q個(多個)層為具有低記錄密度的(多個)信息記錄層，該光拾取器包含像差生成設備，被配置來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差；被配置來進行第一控制操作的設備，該第一控制操作包含第一步驟當對光記錄介質的、靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及被配置來進行第二控制操作的設備，該第二控制操作包含第四步驟當對光記錄介質的、遠離物鏡的後側處的q個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量，其中對像差生成設備的控制由被配置來進行第一與第二控制操作的設備進行。
本發明的目的之一可以通過以下達到一種用於對光記錄介質進行記錄或再現的光拾取器的、生成用於補償的像差的方法，其中由光源發射的光束通過物鏡聚焦在光記錄介質上，並且根據來自對於光記錄介質的傾斜量檢測設備的檢測值，對於由物鏡聚焦的光束，由配備在光源與物鏡之間的像差生成設備生成彗形像差，從而根據所生成的彗形像差量，進行傾斜補償。
本發明的目的之一可以通過以下達到一種用於對第一光記錄介質與第二光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器的、生成用於補償的像差的方法，第一光記錄介質具有波長λ1、基底厚度t1、以及所使用的數值孔徑NA1，第二光記錄介質具有波長λ2、基底厚度t2(＞t1)、以及所使用的數值孔徑NA2(＜)NA1，該方法作為對被配備來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差的像差生成設備的控制，進行第一控制操作，包含第一步驟當被配置來確定放置第一與第二光記錄介質中哪一個的介質確定設備確定放置了第一光記錄介質時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及第二控制操作，包含第四步驟當所述介質確定設備確定放置了第二光記錄介質時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量。
本發明的目的之一可以通過以下達到一種用於對光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器的、生成用於補償的像差的方法，在該光記錄介質中，在光記錄介質厚度方向上形成每個都具有信息記錄表面的p(p≥2)層，其中靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層為具有高記錄密度的(多個)信息記錄層，並且在遠離物鏡的後側處的q個(多個)層為具有低記錄密度的(多個)信息記錄層，該方法作為對被配備來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差的像差生成設備的控制，進行
第一控制操作，包含第一步驟當對光記錄介質的、靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及第二控制操作，包含第四步驟當對光記錄介質的、遠離物鏡的後側處的q個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量。
本發明的目的之一可以通過以下達到一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光信息處理裝置，其中配備了如權利要求1所述的光拾取器。
本發明的目的之一可以通過以下達到一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光信息處理裝置，其中使用了如權利要求21所述的生成用於補償的像差的方法。
本發明的有利效果根據本發明的一個方面，通過光記錄介質中的、根據來自傾斜檢測設備的檢測值生成的彗形像差，允許傾斜補償。
根據本發明的一個方面，可以簡單可靠地補償由第一藍光光記錄介質基底厚度誤差造成的球面像差、以及由第二藍光光記錄介質傾斜造成的彗形像差中的每一種像差。
根據本發明的一個方面，可以僅通過一個補償元件來補償兩種像差，即球面像差與彗形像差。


圖1A為第一藍光光記錄介質的基底厚度誤差造成的光記錄介質的波面像差的特性圖示。
圖1B為第二藍光光記錄介質的基底厚度誤差造成的光記錄介質的波面像差的特性圖示。
圖2A為第一藍光光記錄介質的傾斜造成的光記錄介質的波面像差的特性圖示。
圖2B為第二藍光光記錄介質的傾斜造成的光記錄介質的波面像差的特性圖示。
圖3為顯示本發明實施例1的光拾取器的結構的示意圖。
圖4為顯示本發明實施例1的光拾取器的像差補償光學系統中用於補償球面像差與彗形像差的電路的圖示。
圖5為顯示本發明實施例1的光拾取器的記錄或再現過程中補償處理的流程圖。
圖6為顯示本發明實施例1的例子1中對光記錄介質中生成的球面像差的補償的流程圖。
圖7A為光記錄介質基底厚度誤差造成的波面像差的特性圖示。
圖7B為由像差補償光學系統補償的波面像差的特性圖示。
圖8A為光記錄介質傾斜造成的波面像差的特性圖示。
圖8B為由像差補償光學系統補償的波面像差的特性圖示。
圖9A為像差補償衍射元件的正面視圖。
圖9B為鋸齒形的像差補償衍射元件的橫截面視圖。
圖9C為階梯形的像差補償衍射元件的橫截面視圖。
圖10A為顯示通過像差補償衍射元件以及物鏡的、第一藍光光記錄介質上的會聚光束的聚焦狀態的圖示。
圖10B為顯示通過像差補償衍射元件以及物鏡的、第二藍光光記錄介質上的會聚光束的聚焦狀態的圖示。
圖11為顯示依賴於光柵凹槽深度的衍射效率變化的圖示。
圖12A為使用液晶元件的孔徑限制元件的正面視圖。
圖12B為顯示當關閉液晶元件時的透射光的圖示。
圖12C為顯示當開啟液晶元件時的透射光的圖示。
圖13A為顯示包含用於第一藍光光記錄介質的像差補償光學系統、孔徑限制元件、以及物鏡的光學系統的圖示。
圖13B為顯示包含用於第二藍光光記錄介質的像差補償光學系統、孔徑限制元件、以及物鏡的光學系統的圖示。
圖14為顯示圖13所示光學系統的數值的例子的表。
圖15A為顯示當在物鏡上形成衍射光柵時的、第一藍光光記錄介質上的聚焦狀態的圖示。
圖15B為顯示當在物鏡上形成衍射光柵時的、第二藍光光記錄介質上的聚焦狀態的圖示。
圖16為顯示圖15所示光學系統的數值的例子的表。
圖17為顯示本發明實施例2的光拾取器的結構的示意圖。
圖18為顯示物鏡基底厚度與依賴於光線發散度的放大率之間關係的圖示。
圖19A為顯示本發明實施例2的、包含用於第一光記錄介質的像差補償衍射元件以及物鏡的光學系統的圖示。
圖19B為顯示本發明實施例2的、包含用於第二光記錄介質的像差補償衍射元件以及物鏡的光學系統的圖示。
圖20為顯示圖19所示光學系統的數值的例子的表。
圖21為顯示本發明實施例3的光拾取器的結構的示意圖。
圖22為顯示本發明實施例3中液晶像差補償元件的橫截面視圖的圖示。
圖23(a)為顯示液晶像差補償元件的用於補償彗形像差的電極圖案的圖示；圖23(b)為顯示液晶像差補償元件的用於補償彗形像差的延遲時間分布的圖示。
圖24(a)為顯示液晶像差補償元件的用於補償球面像差的電極圖案的圖示；圖24(b)為顯示液晶像差補償元件的用於補償球面像差的延遲時間分布的圖示。
圖25為顯示本發明實施例4中的、具有多個信息記錄表面的多層光記錄介質的例子的圖示。
圖26為顯示具有第一光記錄介質格式以及第二光記錄介質格式兩者的多層光記錄介質的例子的圖示。
圖27為顯示本發明實施例5中的光信息處理裝置的結構的示意圖。
附圖標記說明101半導體雷射器102準直透鏡103極化分光鏡104、104′像差補償光學系統104a、104a′、104b、104b′透鏡105偏轉稜鏡106液晶孔徑限制元件107像差補償衍射元件107′液晶像差補償衍射元件1081/4波板109物鏡110光記錄介質110a第一藍光光記錄介質110b第二藍光光記錄介質111檢測透鏡112受光元件121，122致動器123球面像差(SA)補償驅動器124傾斜補償驅動器125CPU126RF信號生成部件127TE信號生成部件128峰值保持電路211、212、213、214信息記錄層301光拾取器302進給馬達303主軸馬達304伺服控制電路305調製解調電路306外部電路
307系統控制器具體實施方式
以下參照附圖詳細描述本發明的實施例。
圖3為顯示本發明實施例1的光拾取器的結構的示意圖。作為實施例1，描述可以對「具有所用波長405nm、NA 0.85、光輻射一側的基底厚度0.1mm的第一藍光光記錄介質」以及「具有所用波長405nm、NA 0.65、光輻射一側的基底厚度0.6mm的第二藍光光記錄介質」進行記錄或再現的光拾取器的例子。
圖3中所示光拾取器的主要部件包含波長405nm的半導體雷射器101、準直透鏡102、極化分光鏡103、像差補償光學系統104、偏轉稜鏡105、液晶孔徑限制元件106、像差補償衍射元件107、1/4波板108、物鏡109、檢測透鏡111、以及受光元件112。此處，設計物鏡109，使得對於「具有所用波長405nm、NA 0.85、光輻射一側的基底厚度0.1mm的第一藍光光記錄介質」，無限系統的波面像差最小。通常，要獲得所希望的特性，對於NA 0.65比對於NA 0.85更難，這是因為物鏡的NA越高，公差就越嚴格，因此，具體使用在NA 0.85處糾正其像差的非球面透鏡。
另外，光記錄介質110a、110b具有相互不同的基底厚度，其中第一藍光光記錄介質110a基底厚度為0.1mm，第二藍光光記錄介質110b基底厚度為0.6mm。在記錄或再現時，在圖中未顯示的旋轉機構上僅放置一種光記錄介質，並且以高速旋轉。
首先，描述記錄或再現「具有所用波長405nm、NA 0.85、光輻射一側的基底厚度0.1mm的第一藍光光記錄介質」的情況。從半導體雷射器101發射的波長405nm併線性極化的發散光通過準直透鏡102近似準直，並且透射通過極化分光鏡103以及像差補償光學系統104。然後，該光的光學路徑由偏轉稜鏡105偏轉90度，並且不靈敏地透射通過液晶孔徑限制元件106與像差補償衍射元件107，透射通過1/4波板108以成為圓極化光，進入物鏡109，並且聚焦成第一藍光光記錄介質110a上的微光點。利用該光點進行信息的記錄、再現、以及擦除。從第一藍光光記錄介質110a反射的光成為圓極化光，其旋轉方向與前向通路的相對，被再次近似準直，穿過1/4波板108以成為具有與前向通路線性極化正交的線性極化的光，由極化分光鏡103反射，通過檢測透鏡111成為會聚光，並且被導向受光元件112。從受光元件112生成信息信號與侍服信號。
接著，描述記錄或再現「具有所用波長405nm、NA 0.65、光輻射一側的基底厚度0.6mm的第二藍光光記錄介質」的情況。從半導體雷射器101發射的波長405nm併線性極化的發散光通過準直透鏡102近似準直，並且透射通過極化分光鏡103以及像差補償光學系統104。然後，該光的光學路徑由偏轉稜鏡105偏轉90度，並且該光的NA被液晶孔徑限制元件106限制到0.65。然後，為該光提供預定的球面像差，進入物鏡109，並且聚焦成第二藍光光記錄介質110b上的微光點。利用該光點進行信息的記錄、再現、以及擦除。從第二藍光光記錄介質110b反射的光成為圓極化光，其旋轉方向與前向通路的相對，被再次近似準直，穿過1/4波板108以成為具有與前向通路線性極化正交的線性極化的光，由極化分光鏡103反射，通過檢測透鏡111成為會聚光，並且被導向受光元件112。從受光元件112生成信息信號與侍服信號。
描述上述像差補償光學系統104的結構。像差補償光學系統104包含兩個透鏡以及兩個組，所述透鏡為半導體雷射器101一側的透鏡104a以及光記錄介質110一側的透鏡104b。然後，透鏡104a具有正放大率，透鏡104b具有負放大率，而且兩個透鏡都為單個透鏡。另外，這兩個透鏡都被安排在從半導體雷射器101發射的、並且通向光記錄介質110的光的光學路徑中。
對於第一藍光光記錄介質110a，像差補償光學系統104安裝在驅動設備上，如圖4所示，並且檢測由介質基底厚度誤差引起的破壞性球面像差的量，並且動態地控制像差補償光學系統104的透鏡，從而可以獲得最優特性。
在另一方面，對於第二藍光光記錄介質110b，像差補償光學系統104檢測由介質傾斜引起的破壞性彗形像差的量，並且動態地控制像差補償光學系統104的透鏡，從而可以獲得最優特性。
現在參照圖4，以下描述動態地控制像差補償光學系統104的方法，即補償球面像差或彗形像差的方法。另外，圖4中的光學組件與圖3中的相同。構成像差補償光學系統104的透鏡104a以及透鏡104b在作為它們的驅動設備的致動器121、122上支撐。配置致動器121，從而透鏡104a在其光軸方向上被單軸驅動。相應地，透鏡104a以及透鏡104b之間的空間是可變化的。另外，配置致動器122，從而透鏡104b可以在與其光軸正交的方向上(具體地，在光記錄介質的徑向方向上)被單軸移動。另外，作為致動器的具體例子，可以採用公知的音圈型致動器、壓電致動器等等。
致動器121、122分別通過球面像差(SA)補償驅動器123與傾斜補償驅動器124連接到CPU 125。將來自軌道誤差(以下稱為TE)信號生成部件127的信號通過峰值保持電路128輸入CPU 125，並且將來自的記錄信息(以下稱為RF)信號生成部件126的信號輸入CPU 125。在CPU 125中，配備補償輪廓存儲器(在圖中未顯示)。
受光元件112的受光表面被分為四個區域，如圖4所示，並且來自各個檢測表面A到D的檢測信號Sa到Sd被提供給TE信號生成部件127與RF信號生成部件126。利用檢測信號Sa到Sd，TE信號生成部件127根據以下數學公式3生成TE信號，並且將TE信號提供給峰值保持電路128。
TE＝(Sa+Sb)-(Sc+Sd)。
峰值保持電路128保持TE信號的峰值電平，並且將該電平提供給CPU125。另外，利用檢測信號Sa到Sd，RE信號生成部件126根據以下數學公式4生成RF信號，並且將RF信號提供給CPU 125。
RF＝Sa+Sb+Sc+Sd。
CPU 125進行下述處理偏移測量處理，用來利用從峰值保持電路128接收的TE信號、以及從RF信號生成部件126接收的RF信號，測量TE信號幅度最大的透鏡位置與RF信號幅度最大的透鏡位置之間的差異；補償輪廓創建處理，用來利用所述測量獲得的偏移量，創建補償輪廓，例如以給出對於每個介質的、關於球面像差補償或彗形像差補償的指令；以及補償處理，用來根據所創建的補償輪廓，進行對基底厚度或球面像差補償的糾正。即，可以根據光記錄介質的種類移動鏡頭104。
另外，上述補償輪廓可以使得光記錄介質的盤狀表面沿其徑向方向分割為三個區域，例如內區域、中間區域、以及外區域，並且對每個區域確定像差補償的最優量。
另外，當第一藍光光記錄介質為未記錄介質時，不能獲得其處RF信號幅度最大的像差補償量，這是因為在介質的任何位置都沒有獲得RF信號。因此，使用TE信號幅度最大處的像差補償量，作為替換值。但是，RF信號幅度最大處的像差補償量以及TE信號幅度最大處的像差補償量不一定重合，並且在它們之間具有偏置量。即，對於未記錄介質，獲得TE信號幅度最大處的像差補償量，並且根據TE信號幅度最大處的像差補償量以及該偏置量，計算RF信號幅度最大處的像差補償量，從而設置最優像差補償。由此，可以確定最優像差補償，從而創建對於未記錄介質以及已記錄介質的補償輪廓。
圖5為顯示記錄或再現過程中補償處理的流程圖。當放置介質時，檢測第一與第二藍光光記錄介質之一(步驟S1與S2)。對於確定介質類型的方法，可以提供1.在放置光記錄介質的步驟中，根據來自由LED(發光二極體)以及受光元件構成的、所配備的厚度檢測光學系統的輸出，進行確定。
2.檢測聚焦誤差，並且確定是否靠近焦點檢測到TE信號。
3.根據具有相互不同卡盤(cartridge)形狀的光記錄介質的卡盤形狀差異，進行確定。
4.通過利用條碼閱讀器讀取在光記錄介質的標籤上提供的信息，進行確定，在該標籤上將介質類型列印作條碼，以及5.根據物鏡致動器可以移動到聚焦位置的量，進行確定。
然後，當識別出第一藍光光記錄介質時(S2中的「是」)，向球面像差償驅動器123發送控制信號；並且當識別出第二藍光光記錄介質時(S2中的「否」)，向傾斜補償驅動器124發送控制信號。隨後，執行記錄或再現處理，同時進行以下描述的球面像差補償操作(步驟S3與S4)。
參照圖4，描述補償由第一藍光光記錄介質基底厚度誤差造成的球面像差的處理，作為實施例1的例子1。對於球面像差補償，CPU 125基本確定RF信號幅度最大處的球面像差補償量，並且根據該量，控制球面像差(SA)補償驅動器123，以移動透鏡104a。
現在，當放置介質時，CPU 125進行對於偏置量ΔSA的測量處理(步驟S5到S12)。
具體地，在介質上，在其上可以獲得RF信號的已記錄區域與其上不能獲得RF信號的未記錄區域的邊界上的位置上，獲得RF信號幅度最大處的球面像差量以及TE信號幅度最大處的球面像差量，並且作為這些量之間的差異，計算ΔSA。另外，對於未記錄介質，可以對預先寫入部分(其中在導入區域中預先進行了記錄)的邊界部分進行檢測。
另外，詳細描述測量偏置量的處理。首先，CPU 125確定所放置的介質是否為未記錄介質(步驟S5)。在已記錄介質的情況下，在預先寫入部分的前面已經記錄了管理信息等等，而在另一方面，在未記錄介質的情況下，可以利用「未記錄」這一實際情況。
在步驟S5的處理中，當確定為未記錄介質時(S5中的「是」)，CPU 125改變預先寫入部分中的球面像差補償量，並且檢測RF信號幅度最大處的像差補償量SA(α)(步驟S6)。
在靠近預先寫入部分的未記錄部分中，改變球面像差補償量，從而檢測TE信號幅度最大處的像差補償量SA(β)(步驟S7)。
然後，CPU 125從像差補償量SA(α)、SA(β)計算偏置量ΔSA，並且將這些量存儲在內部存儲器中(步驟S8)。
在另一方面，當確定所放置的介質不是未記錄介質時(S5中的「否」)，CPU 125從介質的內圓周向外圓周搜索是否存在RF信號的邊界(步驟S9)。在尋道伺服運行的條件下，通過從介質內圓周向外圓周移動光拾取器，並且通過監控在該搜索過程中獲得的RF信號幅度的變化，進行該搜索。因為所獲得的RF信號幅度在RF信號邊界處變小，可以將此類位置設置為RF信號邊界。
然後，確定是否存在RF信號邊界(步驟S10)，並且當找到該邊界時(S10中的「是」)，在靠近該邊界的已記錄處，改變球面像差補償量，從而檢測RF信號幅度最大處的像差補償量SA(α)(步驟S11)。
另外，在靠近該邊界的未記錄處，改變像差補償量SA(β)，從而檢測TE信號幅度最大處的像差補償量SA(β)(步驟S12)。
然後，CPU 125從像差補償量SA(α)、SA(β)計算偏置量ΔSA，並且將這些量存儲在內部存儲器中(步驟S8)。
如上所述，由於測量偏置量的處理，可以獲得對已記錄介質與未記錄介質兩者的偏置量ΔSA。
隨後，CPU 125創建補償輪廓(步驟S13至S17)。首先，CPU 125將光拾取器移動到介質上用於補償的預定標準位置(步驟S13)。該補償標準位置用來進行球面像差補償，並且例如可以是三個區域，例如內區域、中間區域、以及外區域。首先，將補償標準位置設置為內區域。
CPU 125讀取補償標準位置，並且確定是否獲得RF信號(步驟S14)。在步驟S14的處理中，當沒有獲得RF信號時(步驟S14中的「否」)，確定補償標準位置為未記錄部分。因此，CPU 125利用TE信號幅度確定SA補償的最優量。即，在補償標準位置處，改變球面像差量，並且檢測TE信號幅度，從而確定TE信號幅度最大處的球面像差補償量(步驟S15)。
接著，CPU 125將通過先前的測量偏置量處理而獲得的偏置量ΔSA加上通過步驟S15的處理而獲得的球面像差量。通過該相加而獲得的球面像差量對應於RF信號幅度最大的地方，並且為最優SA補償量(步驟S16)。
在另一方面，在步驟S14的處理中，當獲得RF信號時(步驟S14中的「是」)，在補償標準位置處，改變球面像差補償量，從而確定RF信號幅度最大處、並且為最優SA補償量的球面像差補償量(步驟S18)。
然後，CPU 125在補償輪廓存儲器中存儲通過步驟S16或步驟S18的處理而獲得的最優SA補償量(步驟S17)。
在上述處理中，當創建補償輪廓時，CPU 125執行球面像差補償、以及記錄或再現操作。
接著，描述對記錄或再現進行的球面像差補償處理(步驟S19到S23)。
首先，CPU 125確定是否給出向介質記錄信息或者從介質再現信息的指令(步驟S19)。然後，當給出記錄或再現指令時(步驟S19中的「是」)，CPU125利用TE信號等獲得作為記錄或再現目標的地址，並從CPU 125中的補償輪廓存儲器(圖中未顯示)獲得對應於該地址的最優SA補償量(步驟S20)。
然後，根據所獲得的最優SA補償量，CPU 125控制球面像差(SA)補償驅動器123，以進行球面像差補償(步驟S22)。另外，CPU 125確定用戶是否輸入了結束記錄或再現的指令(步驟S23)，並且重複步驟S20到S22的處理，直至輸入結束指令(步驟S23中的「否」)。然後，當輸入結束指令時，處理終止(步驟S23中的「是」)。
如上所述，在本發明實施例1中，首先，從作為記錄或再現目標的介質的已記錄部分與未記錄部分之間的邊界，獲得RF信號幅度最大處的球面像差補償量以及TE信號幅度最大處的球面像差補償量，並且根據這些球面像差補償量，計算偏置量ΔSA。接著，如果已記錄的話則根據RF信號、或者如果未記錄的話則根據TE信號與偏置量ΔSA，在介質補償標準位置處，確定最優SA補償量，並且將其存儲為補償輪廓。然後，在對介質記錄或再現時，參照補償輪廓進行球面像差補償。
另外，因為利用在每個介質上創建的補償輪廓進行球面像差補償，所以可以不論介質的類型為何，能可靠地進行球面像差補償。
另外，因為進行記錄或再現的信息處理裝置自身確定最優SA補償量以創建補償輪廓，所以即使存在信息處理裝置的諸如光拾取器等光學系統的特性的分散，也可以根據該特性獲得最優SA補償量。
另外，因為在實際記錄或再現之前創建補償輪廓，所以由老化引起的裝置光學系統退化造成的特性變化、或者由記錄或再現期間溫度變化造成的特性變化的影響不大。
作為本發明實施例1的例子2，描述補償傾斜(彗形像差)的處理。與上述例子1類似，在例子2中，也可以補償由光記錄介質傾斜造成的彗形像差。
首先，從作為記錄或再現目標的介質的已記錄部分與未記錄部分之間的邊界，獲得RF信號幅度最大處的彗形像差補償量以及TE信號幅度最大的處彗形像差補償量，並且根據這些彗形像差補償量，計算偏置量ΔTilt。接著，如果已記錄的話則根據RF信號，或者如果未記錄的話則根據TE信號與偏置量ΔTilt，在介質補償標準位置處，確定最優彗形像差補償量，並且將其存儲為補償輪廓。然後，在記錄或再現時，參照補償輪廓對介質進行傾斜補償。
另外，雖然將傾斜分類為兩個方向，即旋轉方向與徑向方向，但是徑向方向為主要的問題方向，並且可能是受補償的唯一方向。這是因為光記錄介質未製造成平面的，並且在徑向方向上具有一定程度的翹曲，例如碗形翹曲。
現在，描述依賴於光記錄介質基底厚度的球面像差補償。首先，可以通過改變像差補償光學系統104中透鏡104a與104b之間的透鏡空間，補償由第一藍光光記錄介質的厚度誤差造成的球面像差。即，可以通過沿其光軸方向移動像差補償光學系統104的任一個透鏡，補償由第一藍光光記錄介質厚度誤差造成的球面像差。
此處，在圖7A與7B中顯示了當相對於設計值光記錄介質厚度誤差為0μm到20μm時、在沒有像差補償光學系統104的情況下的像差值、以及在通過沿中心光軸改變透鏡104a與104b之間的空間而應用補償的情況下的像差值。
根據圖7A所示曲線圖，在沒有像差補償光學系統104的情況下，當基底厚度誤差近似為4μm時，獲得0.035λrms的像差指定值。但是，因為人們知道光記錄介質厚度誤差依賴於製造時的注模精確性、並且一般發生近似±10μm的厚度誤差，所以在沒有像差補償光學系統104情況下，不能容許該誤差。
在另一方面，如圖7B所示，當為補償而沿中心光軸改變透鏡104a與104b之間的空間時，可以容許±20μm或者更多的基底厚度誤差，並且人們認為能夠依照上述±10μm的製造公差製造光記錄介質。
接著，可以通過沿光記錄介質的徑向方向移動像差補償光學系統104的透鏡104b，補償由第二藍光光記錄介質傾斜造成的彗形像差。
此處，圖8A與8B分別顯示了當光記錄介質傾斜為0度到0.4度時、在沒有像差補償光學系統104的情況下的像差值、以及其中改變透鏡104b的移動量以進行補償的像差值。
根據圖8A所示的圖示，在沒有像差補償光學系統104的情況下，當光記錄介質傾斜量為0.15度時，獲得0.035λrms的像差指定值。但是，雖然在光記錄介質自身中保持第二藍光光記錄介質的傾斜，但是人們知道當考慮到由在迴轉臺(圖中未顯示)上夾持光記錄介質等等而造成的傾斜時，會產生近似±0.3度的傾斜量，並且在沒有傾斜補償的情況下，不能容許該傾斜量。
在另一方面，如圖8B所示，當改變透鏡14b的移動量以進行補償時，可以允許高達±0.4度的光記錄介質傾斜量，可以理解能夠製造該光記錄介質。
另外，在本發明的實施例1中，安排像差補償衍射元件107與液晶孔徑限制元件106，從而由對第一藍光光記錄介質優化的物鏡，來提供對基底厚度不同於第一藍光光記錄介質的第二藍光光記錄介質的兼容性。
首先，像差補償衍射元件107包含以其光軸為中心的多個環形區域，如圖9A所示。形成像差補償衍射元件107，從而其橫截面具有圖9B所示的鋸齒形狀或者圖9C所示的階梯形狀。例如，具有鋸齒形橫截面的衍射光柵的衍射效率比其他的更高，並且有用。作為形成衍射光柵橫截面形狀的方法，提供有應用光刻技術以及利用鑽石鑽頭進行精切等方法。另外，利用所謂的2P(光敏聚合物)方法，可以從透明材料複製多個衍射光學元件，從而在模子上形成具有所希望形狀的圖案，在基底上塗敷或者注模樹脂，並且用模子按壓樹脂，同時施加輻射紫外線以固化樹脂。
形成像差補償衍射元件107，從而使得0級光通過物鏡109聚焦於第一藍光光記錄介質110a，1級光通過物鏡109聚焦於第二藍光光記錄介質110b，如圖10A與10B所示。此處，因為0級光與1級光都沒有聚焦在具有另一基底厚度的光記錄介質上，所以這些衍射光很少影響記錄或再現。
相應地，將各級衍射光中的0級衍射光的NA選擇為0.85的原因是設計物鏡109，從而在無限系統中，對於「具有所用波長405nm、NA 0.85、光輻射一側的基底厚度0.1mm的第一藍光光記錄介質」，波面像差最小。
另外，為了簡單，在圖10A與10B中，省略了圖3中繪製的、像差補償衍射元件107與物鏡109之間的1/4波板108。
接著，當具有圖9中炫耀形狀的橫截面的衍射光學元件的光柵凹槽的深度d從0μm變化到2μm、並且利用例如由HOYA公司生產的玻璃M1aC110(nd＝1.694，vd＝53.2)作為基底材料製造該元件時，如圖11所示的求得的衍射效率的具體例子為衍射效率的求得的變化。衍射光柵的衍射效率ηm由以下數學公式5表示m=[sin(((n-1)d))2((n-1)d-m)]2.]]>在數學公式5中，d為光柵凹槽的深度，m為衍射級別，n為材料的折射率。
在圖11中，水平軸表示衍射光柵的凹槽深度d，垂直軸表示對於衍射光柵衍射效率變化的計算結果。在圖11中，「B0」、「B1」、「B2」、「B3」分別表示對於0級衍射光、1級衍射光、2級衍射光、以及3級衍射光的衍射效率。
通過根據第一藍光光記錄介質或第二藍光光記錄介質的輻射功率特性、選擇衍射光柵的凹槽深度，可以選擇衍射效率，這是因為可以通過衍射光柵的凹槽深度來調整衍射效率，如圖11所示。一般地，光點直徑越小，聚光功率就越大。光記錄介質上光束光點的直徑與波長λ成正比、與NA成反比，並且光點的功率與光點表面面積成反比。即，當將NA 0.85的情況與NA 0.65的情況相比較時，在NA 0.85的光記錄介質上會聚的光的功率以(0.85/0.65)2的比率而大於NA 0.65的情況。因此，當在相同材料與相同線速度的條件下使用第一與第二藍光光記錄介質時，只需要使0級光對1級光的效率比為1∶1.7，這是因為各個介質所必需的會聚光的功率相同。即，只需要選擇近似0.32μm為光柵凹槽深度。
可替換地，在光信息處理裝置中，如果降低第一與第二光記錄介質中一個的再現效率，則足夠的功率可以照射另一光記錄介質，並且容易地達到加速。
另外，第一藍光光記錄介質與第二藍光光記錄介質的所使用的數值孔徑相互不同，並且分別為0.85與0.65。作為孔徑限制元件，可以使用功能為選擇性環形阻光濾鏡的液晶元件，如圖12A所示。即，該液晶元件包括由具有環形圖案的液晶快門構成，並且透射或阻擋入射物鏡的光束的外圍部分。如圖12B與12C所示，只需要使用以下元件，當沒有施加電壓時，即在截止狀態的情況下，該元件通過其整個表面透射光束，並且當施加電壓時，即在導通狀態的情況下，該元件部分地透射光束。
接著，利用以下形狀值的具體例子，描述圖13A與13B所示物鏡109、像差補償衍射元件107、以及像差補償光學系統104的形狀。
此處，非球面透鏡表面的形狀由非球面的公知公式、數學公式6表示X=Y2R1+1-(1+K)YR2+AY4+BY6+CY8+DY10+EY12+FY14+...]]>其中，X為光軸方向上的坐標，Y為與光軸正交的方向上的坐標，R為傍軸曲率半徑，K為錐形係數(conic coefficient)，A、B、C、D、E、F...為高階係數。
另外，相位函數φ(r)由數學公式7表示(r)=2m(C1+C2r2+C3r4+C4r6+C5r8+)]]>其中m為衍射級，λ為波長，r為距離光軸的半徑，C1、C2、C3、C4、C5...為係數。
利用圖13A、13B、14，描述本發明實施例1中的光學系統的結構。此處，對於物鏡109，所用波長為405nm，NA為0.85，f為1.765mm，nd為1.694，vd為53.2，並且圖14中的標記如下。「OBJ」表示物點(作為光源的半導體雷射器)，入射像差補償光學系統的光束符合「無限系統」，即「INFINITY」作為曲率半徑RDY以及厚度THI，指光源位於無限遠點。另外，除非具體指定，長度尺寸的測量單位為「mm」。「S1」到「S4」表示像差補償光學系統104中各個透鏡表面，「S1」與「S2」分別指光源一側以及物鏡109一側的像差補償光學系統的透鏡104a的表面。
另外，「S1」的厚度2.00mm指透鏡104a的厚度。「S2」的厚度3.55mm表示像差補償光學系統相應透鏡之間的距離。在球面像差補償時，從中心位置改變該距離3.55mm。「S5」與「S6」分別指光源一側以及光記錄介質一側的像差補償衍射元件107的表面。「S7」與「S8」分別指光源一側以及光記錄介質一側的光拾取器的物鏡109的表面。
在本發明實施例1中，物鏡109的厚度為2.38mm，並且在行「S8」中曲率半徑右側描述的厚度0.43mm指「工作距離WD」。「S9」為光源一側的光記錄介質110的輻射側基底的表面，「S6」為與介質的記錄表面相同的表面。這些表面「S5」與「S6」之間的間距，即基底的厚度，對於第一藍光光記錄介質110a為0.1mm，或者對於第二藍光光記錄介質110b為0.6mm，並且nd為1.516310，vd為64.1。「WL波長」表示所使用的波長(405nm)。
通過組合物鏡、衍射光學系統、以及像差補償光學系統而獲得的光學系統的軸向波面像差，對於用來向第一藍光光記錄介質(0級光)記錄或從其再現的系統，為0.027λrms，對於用來向第二藍光光記錄介質(1級光)記錄或從其再現的系統，為0.0007λrms，並且被控制到Marechal極限0.07λ、或者更少。另外，像差補償衍射元件107可以與物鏡109集成。
另外，在光源一側的、非球面物鏡109的入射表面上形成衍射光柵，並且衍射光柵以及物鏡109的出射表面為非球面表面的形式，如圖15A與15B所示。因此，第一表面(S1)與第二表面(S2)為衍射光柵與集成的會聚透鏡的入射表面。根據自動設計製造的各個非球面透鏡的數據如圖16所示。
由此，通過組合物鏡以及像差補償光學系統而獲得的光學系統的軸向波面像差對於第一藍光光記錄介質為0.0049λrms，而對於第二藍光光記錄介質為0.0005λrms，並且被控制到Marechal極限0.07λ、或者更少。
另外，作為移動像差補償光學系統104的方法，雖然描述了分別沿光軸方向以及在垂直於光軸的平面上的光記錄介質的徑向方向移動透鏡104a與104b的情況，但是可以只移動透鏡104a與104b中的一個。在這種情況下，可移動透鏡可以安裝在致動器上，該致動器沿光軸方向以及在垂直於光軸的平面上的光記錄介質的徑向方向上雙軸移動。
另外，雖然在像差補償光學系統104中使用光源一側的具有正放大率的透鏡、以及光記錄介質一側的具有負放大率的透鏡進行像差補償，但是允許該光學系統的反向結構。具體地，可以選擇作為整體可以最小化的拾取器的結構。
另外，像差補償光學系統104可以具有球面像差補償以及準直透鏡兩個功能。在這個情況下，可以減少組件數目，並且可以減少製造光拾取器的人力與成本。
另外，雖然在上述實施例1中使用單個透鏡作為物鏡109，但是可以使用粘合透鏡。可替換地，可以使用由三個或更多個透鏡組構成的透鏡系統。
然後，雖然在上述實施例1中具體地提供了光源波長405nm的光學系統，但是所使用波長不限於該波長，並且對於其他波長效果不變。
另外，因為可能在實際光學系統中還包含了不同於光記錄介質基底厚度誤差的製造誤差，所以可以在安裝光拾取器的步驟中存儲像差補償光學系統的最優條件，以在監測RF信號或者TE信號的幅度時提供該最優條件。
接著，描述本發明的實施例2。與實施例1的差別是如下配置像差補償光學系統104也補償在交換兩個記錄介質時生成的球面像差。即，可以省略圖3中的像差補償衍射元件107。
圖17為顯示本發明實施例2的光拾取器的結構的示意圖。如圖17所示，光拾取器的主要部件包含波長405nm的半導體雷射器101、準直透鏡102、極化分光鏡103、像差補償光學系統104′、偏轉稜鏡105、液晶孔徑限制元件106、1/4波板108、物鏡109、檢測透鏡111、以及受光元件112。
首先，描述對「具有所用波長405nm、NA 0.85、光輻射一側的基底厚度0.1mm的第一藍光光記錄介質」記錄或再現的情況。從半導體雷射器101發射的波長405nm併線性極化的發散光通過準直透鏡102近似準直，並且由極化分光鏡103以及像差補償光學系統104′轉換為預定的會聚光束。然後，該光的光學路徑由偏轉稜鏡105偏轉90度，並且不靈敏地透射通過液晶孔徑限制元件106，透射通過1/4波板108以成為圓極化光，進入物鏡109，並且聚焦成第一藍光光記錄介質110a上的微光點。利用該光點進行信息的記錄、再現、以及擦除。從第一藍光光記錄介質110a反射的光成為圓極化光，其旋轉方向與前向通路的相對，被再次近似準直，穿過1/4波板108以成為具有與前向通路線性極化正交的線性極化的光，由極化分光鏡103反射，通過檢測透鏡111成為會聚光，並且被導向受光元件112。從受光元件112生成信息信號與侍服信號。
接著，描述對「具有所用波長405nm、NA 0.65、光輻射一側的基底厚度0.1mm的第二藍光光記錄介質」記錄或再現的情況。從半導體雷射器101發射的波長405nm併線性極化的發散光通過準直透鏡102近似準直，並且透射通過極化分光鏡103以及作為無限系統的像差補償光學系統104′。然後，該光的光學路徑由偏轉稜鏡105偏轉90度，並且該光的NA被液晶孔徑限制元件106限制到0.65。然後，該光進入物鏡109，並且聚焦成第二藍光光記錄介質110b上的微光點。利用該光點進行信息的記錄、再現、以及擦除。從第二藍光光記錄介質110b反射的光成為圓極化光，其旋轉方向與前向通路的相對，被再次近似準直，穿過1/4波板108以成為具有與前向通路線性極化正交的線性極化的光，由極化分光鏡103反射，通過檢測透鏡111成為會聚光，並且被導向受光元件112。從受光元件112生成信息信號與侍服信號。
圖18為顯示一般物鏡基底厚度與光線發散度之間關係的圖示。水平軸表示基底厚度，垂直軸表示在使用條件下的物鏡放大率，其為入射到物鏡的光線的發散度的函數。因為從物鏡像基底一側發出的光線總是會聚光線，所以物鏡上會聚光入射符號為「+」，發散光入射符號為「-」。另外，當放大率為「0」時，準直光入射物鏡。通過連接使得波面像差對每種基底厚度都為最小的放大率，獲得圖18中的曲線。例如，大家一般知道當基底厚度為X時，準直光的入射最好，並且為「-」，即，當發散光入射物鏡時，基底厚度越大，像差越小。在另一方面，「+」，即當會聚光入射物鏡時，基底厚度越小，像差越小。
如圖19A、19B所示，可以獲得物鏡109的形狀，使得對於會聚光入射到第一藍光光記錄介質110a、對於準直光入射到第二藍光光記錄介質110b，其像差最好。對於第一藍光光記錄介質110a，由基底厚度減少引起的欠球面像差(under-spherical abberation)被由會聚光引起的過球面像差(over-spherical abberation)抵消。
像差補償光學系統104′為用來補償由第一藍光光記錄介質110a的基底厚度誤差造成的球面像差、以及由第二藍光光記錄介質110b的傾斜造成的彗形像差的設備，其類似於實施例1，並且對這些像差的補償也與實施例1類似。
儘管在上述實施例1中，對於第一與第二藍光光記錄介質110a、110b兩者，在中心點中、從像差補償光學系統104發射光束作為準直光，但是，在本發明的第二實施例中，來自像差補償光學系統104′的光束對於第一藍光光記錄介質110a形成會聚系統，對於第二藍光光記錄介質110b形成無限系統。
即，根據對於光記錄介質類型的確定，選擇會聚系統或無限系統的結構。當確定為第一藍光光記錄介質110a時，沿其光軸調整透鏡104a′與104b′之間的間距，從而形成會聚系統，然後開始對由基底厚度誤差造成的球面像差的補償。另外，當確定為第二藍光光記錄介質110b時，沿其光軸調整透鏡104a′與104b′之間的間距，從而形成無限系統，然後開始對由光記錄介質的傾斜造成的彗形像差的的補償。
另外，在圖20中顯示具有圖19A與19B的結構的物鏡109與像差補償光學系統104′的具體的數值例子。
圖21為顯示本發明實施例3的光拾取器的結構的示意圖。關於實施例3，與上述實施例1與2的差別在於使用液晶元件作為像差補償光學系統。如圖21所示，光拾取器的主要部件包含波長405nm的半導體雷射器101、準直透鏡102、極化分光鏡103、偏轉稜鏡105、液晶孔徑限制元件106、液晶像差補償光學元件107′、1/4波板108、物鏡109、檢測透鏡111、以及受光元件112。此處，與實施例1類似，設計物鏡109，使得對於「具有所用波長405nm、NA 0.85、光輻射一側的基底厚度0.1mm的第一藍光光記錄介質」，無限系統的波面像差最小。
首先，描述對「具有所用波長405nm、NA 0.85、光輻射一側的基底厚度0.1mm的第一藍光光記錄介質」記錄或再現的情況。從半導體雷射器101發射的波長405nm併線性極化的發散光通過準直透鏡102近似準直，並且透射通過極化分光鏡103。然後，該光的光學路徑由偏轉稜鏡105偏轉90度，並且不靈敏地透射通過液晶孔徑限制元件106與液晶像差補償元件107′，透射通過1/4波板108以成為圓極化光，進入物鏡109，並且聚焦成第一藍光光記錄介質110a上的微光點。利用該光點進行信息的記錄、再現、以及擦除。從第一藍光光記錄介質110a反射的光成為圓極化光，其旋轉方向與前向通路的相對，被再次近似準直，穿過1/4波板108以成為具有與前向通路線性極化正交的線性極化的光，由極化分光鏡103反射，通過檢測透鏡111成為會聚光，並且被導向受光元件112。從受光元件112生成信息信號與侍服信號。
接著，描述對「具有所用波長405nm、NA 0.65、光輻射一側的基底厚度0.1mm的第二藍光光記錄介質」記錄或再現的情況。從半導體雷射器101發射的波長405nm併線性極化的發散光通過準直透鏡102近似準直，並且透射通過極化分光鏡103。然後，該光的光學路徑由偏轉稜鏡105偏轉90度，並且該光的NA被液晶孔徑限制元件106限制到0.65。然後，通過液晶像差補償元件107′，為該光提供預定的球面像差，該光進入物鏡109，並且聚焦成第二藍光光記錄介質110b上的微光點。利用該光點進行信息的記錄、再現、以及擦除。從第二藍光光記錄介質110b反射的光成為圓極化光，其旋轉方向與前向通路的相對，被再次近似準直，穿過1/4波板108以成為具有與前向通路線性極化正交的線性極化的光，通過檢測透鏡111成為會聚光，並且被導向受光元件112。從受光元件112生成信息信號與侍服信號。
接著，利用圖22、23與24，描述本發明實施例3中液晶像差補償元件的結構與操作原理，圖22顯示液晶像差補償元件的橫截面視圖，圖23與24顯示其電極圖案的例子。
如圖22所示，玻璃基底130、131附著於導電墊片132，從而形成液晶單元。在玻璃基底130的內表面上，從內表面開始，依次形成電極133、絕緣膜134、以及定向膜135。在玻璃基底131的內表面上，從內表面開始，依次形成電極137、絕緣膜134、以及定向膜135。進行互連的圖案形成，從而電極133可以通過電極引導部分138上的互連線連接到控制電路。
另外，通過導電墊片132，將電極137電連接到在玻璃基底130上形成的電極133。因此，通過電極引導部分138上的互連線，可將電極137連接到相位糾正控制電路。提供液晶136，從而填充液晶單元。
接著，配置本發明實施例3的液晶像差補償元件107′，從而使得在基底上形成的電極(這些電極將液晶層夾在中間)之一形成圖案，以補償由第一藍光光記錄介質基底厚度誤差造成的球面像差，而使得另一電極形成圖案，以補償由第二藍光光記錄介質傾斜造成的彗形像差。
圖23(a)為用於補償彗形像差的電極圖案的例子，其包括近似橢圓的圖案P1、P2，圍繞P1、P2的近似環形的圖案P3，以及在圖案P3外圍之外配備的近似弓形的圖案P4、P5。沿光記錄介質的徑向方向(圖23(a)中的方向X1-X1′)，對稱排列這些圖案P1到P5。當補償彗形像差時，另一電極的表面在預定條件下發揮作用，例如，作為固體電極(solid electrode)。然後，通過控制輸入到圖案P1、P2、P3、P4、以及P5的電壓，在液晶層中生成用於延遲光透射的延遲時間的分布(換言之，相位差異的分布)，如圖23(b)所示的圖案。
圖24(a)為用於補償球面像差的電極圖案的例子，其包括近似環形的圖案P1、P2、P3、P4、以及P5。沿光記錄介質的徑向方向(圖24(a)中的方向X1-X1′)，同心地排列這些圖案P1到P5。當補償球面像差時，另一電極的表面在預定條件下發揮作用，例如，作為固體電極。然後，通過控制輸入到圖案P1、P2、P3、P4、以及P5的電壓，在液晶層中生成用於延遲光透射的延遲時間的分布(換言之，相位差異的分布)，如圖24(b)所示的圖案。
另外，由如實施例1所述的傾斜補償驅動器控制圖23(a)的電極圖案P1到P5，並且類似地，由如實施例1所述的球面像差(SA)補償驅動器控制圖24(a)的電極圖案P1到P5。
圖25為本發明實施例4中多層光記錄介質的例子，其中在光記錄介質厚度方向上形成每個都具有信息記錄表面的p(p≥2)層，其中靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層為具有高記錄密度的(多個)信息記錄層，並且在遠離物鏡的後側處的q個(多個)層為具有低記錄密度的(多個)信息記錄層。在這種情況下，光拾取器將NA1的光束聚焦到具有高記錄密度的(p-q)個(多個)層上，並且將小於NA1的數值孔徑NA2的光束聚焦到後側處的(多個)q層上。
對於前側處的高NA的(p-q)個(多個)層，必須補償球面像差；對於後側處的低NA的q個(多個)層，必須補償彗形像差，其中基底厚度較大，與實施例1類似，並且可以利用實施例1到3中描述的像差補償光學系統及其控制設備來補償像差。
另外，多層光記錄介質可以是(例如)對應於實施例1中第一藍光光記錄介質與第二藍光光記錄介質的兩種格式都具有的介質，如圖26所示。即，在圖26中，信息記錄層211為具有「最優NA 0.85以及光輻射一側厚度0.1mm」的層，並且信息記錄層214為具有「NA 0.65以及光輻射一側厚度0.6mm」的層。
在此類光記錄介質中，對於信息記錄層211，將彗形像差補償機制保持在中心位置上，並且將球面像差補償機制的位置糾正到最佳位置。另外，對於信息記錄層214，將球面像差補償機制持在中心位置上，並且將彗形像差補償機制的位置糾正到最佳位置。
圖27為顯示本發明實施例5的光信息處理裝置的結構的示意方框圖。提供了一種光信息處理裝置，用來利用上述每一實施例中的光拾取器，對光記錄介質進行信息信號的記錄與再現。如圖27所示，該光信息處理裝置包括主軸馬達303，用於旋轉光記錄介質110的操作；光拾取器301，用來進行信息信號的記錄或再現；進給馬達302，用於在光記錄介質110的內圓周與外圓周之間移動光拾取器301的操作；調製解調電路305，用來進行預定的調製與解調處理；伺服控制電路304，用來進行對光拾取器301的伺服控制；以及系統控制器307，用來進行對光信息處理裝置整體的控制。
光信息處理裝置的主軸馬達303由伺服控制電路304驅動與控制，並且按預定的旋轉數目旋轉與驅動。即，在主軸馬達303的主動軸上夾持作為記錄或再現目標的光記錄介質110，由伺服控制電路304驅動與控制光記錄介質110，並且由主軸馬達303旋轉與驅動預定數目的旋轉。
當光拾取器301對光記錄介質110進行信息信號的記錄或再現時，雷射輻射被旋轉和驅動的光記錄介質110，並且檢測其返回光，如上所述。另外，光拾取器301連接到調製解調電路305，並且當進行信息信號的記錄時，從外部電路306輸入的、由調製解調電路305對其進行了預定調製處理的信號被提供給光拾取器301。根據從調製解調電路305提供的信號，光拾取器301利用向其進行了光強度調製的雷射，輻射光記錄介質110。接著，當進行信息信號的再現時，光拾取器301利用具有恆定輸出的雷射，輻射被旋轉與驅動的光記錄介質110，從其返回光生成再現信號，並且將再現信號提供給調製解調電路305。
另外，光拾取器301連接到伺服控制電路304。這樣，如上所述，在記錄或再現信息信號時，從由被旋轉與驅動的光記錄介質110反射以及返回的返回光，生成聚焦伺服信號與尋道伺服信號，並且將這些伺服信號提供給伺服控制電路304。
調製解調電路305連接到系統控制器307與外部電路306。當將信息信號記錄到光記錄介質中時，在系統控制器307的控制下，調製解調電路305從外部電路306接收待記錄到光記錄介質中的信號，並且對該信號進行預定的調製處理。由調製解調電路305調製的信號被提供給光拾取器301。另外，當從光記錄介質再現信息信號時，在系統控制器307的控制下，調製解調電路305從光拾取器301接收從光記錄介質110再現的信號，且對該信號進行預定的解調處理。然後，由調製解調電路305解調的信號被提供給外部電路306。
當進行信息信號的記錄或者再現時，進給馬達302用來在光記錄介質110的徑向方向上，將光拾取器301移動到預定的位置，並且根據來自伺服控制電路304的控制信號來驅動進給馬達302。即，進給馬達302連接到伺服控制電路304，並且由伺服控制電路304控制。
在系統控制器307的控制下，伺服控制電路304控制進給馬達302，從而相反於光記錄介質110將光拾取器301移動到預定的位置。另外，伺服控制電路304連接到主軸馬達303，並且在系統控制器307的控制下控制主軸馬達303的操作。即，在對光記錄介質110記錄或再現信息信號時，伺服控制電路304控制主軸馬達303，從而按預定的旋轉數目旋轉與驅動光記錄介質110。
另外，伺服控制電路304連接到光拾取器301，在記錄或再現信息信號時，通過以下操作從拾取器301接收再現信號與伺服信號根據伺服信號，利用安裝在光拾取器301上的雙軸致動器(圖中未顯示)，進行對聚焦伺服與尋道伺服的控制；以及另外通過控制單軸致動器，調整像差補償透鏡組中各個透鏡組之間的間距，從而進行像差補償。
如上所述，根據本發明實施例5中的光信息處理裝置，可以進行對記錄、再現、或者擦除信息的最優處理，並且通過適當利用上述實施例1至4中的用於補償的光拾取器以及像差生成方法，可以配置能夠被進一步小型化的低成本的光信息處理裝置。
本發明不限於具體公開的實施例，並且在不脫離本發明的範圍的前提下可以進行修改與變化。
本發明基於2004年11月22日提交的日本優選權申請2004-337193，其全部內容通過引用融入本文。
1.一種對光記錄介質進行記錄或再現的光拾取器，包含光源，被配置來發射光束；物鏡，被配置來將光束聚焦到光記錄介質上；以及像差生成設備，被配備在光源與物鏡之間，被配置來根據來自被配置來檢測光記錄介質傾斜程度的設備的檢測值，生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差，其中所述傾斜由像差生成設備所生成的彗形像差補償。
2.一種對第一光記錄介質與第二光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器，第一光記錄介質具有波長λ1、基底厚度t1、以及所使用的數值孔徑NA1，第二光記錄介質具有波長λ2、基底厚度t2(＞t1)、以及所使用的數值孔徑NA2(＜)NA1，該光拾取器包含像差生成設備，被配置來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差；被配置來進行第一控制操作的設備，該第一控制操作包含第一步驟當被配置來確定放置第一與第二光記錄介質中哪一個的介質確定設備確定放置了第一光記錄介質時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及被配置來進行第二控制操作的設備，該第二控制操作包含第四步驟當所述介質確定設備確定放置了第二光記錄介質時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量，其中像差生成設備由所述用於第一與第二控制操作的設備控制。
3.一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器，在該光記錄介質中，在光記錄介質厚度方向上形成每個都具有信息記錄表面的p(p≥2)層，其中靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層為具有高記錄密度的(多個)信息記錄層，並且在遠離物鏡的後側處的q個(多個)層為具有低記錄密度的(多個)信息記錄層，該光拾取器包含像差生成設備，被配置來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差；被配置來進行第一控制操作的設備，該第一控制操作包含第一步驟當對光記錄介質的、靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及被配置來進行第二控制操作的設備，該第二控制操作包含第四步驟當對光記錄介質的、遠離物鏡的後側處的q個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量，其中對像差生成設備的控制由被配置來進行第一與第二控制操作的設備進行。
4.如項1至3中任一項所述的光拾取器，其中像差生成設備包含折射率相互不同的兩個透鏡以及驅動設備；所述透鏡中的至少一個透鏡被沿光軸的方向移動以生成球面像差，並且另一個透鏡被沿與光軸正交的方向移動以生成彗形像差。
5.如項1至3中任一項所述的光拾取器，其中像差生成設備具有被配置來生成彗形像差的電極圖案、以及被配置來生成球面像差的電極圖案，並且像差生成設備為將液晶層夾在中間的液晶元件。
6.如項1至3中任一項所述的光拾取器，其中像差生成設備在光記錄介質徑向方向上生成彗形像差。
7.如項2所述的光拾取器，其中在沒有向其添加像差的物鏡所聚焦的光束的中心點處，像差生成設備在記錄或再現第一光記錄介質時、生成欠球面像差，並且在記錄或再現第二光記錄介質時、生成過球面像差。
8.如項3所述的光拾取器，其中在沒有向其添加像差的物鏡所聚焦的光束的中心點處，像差生成設備在記錄或再現光記錄介質的、靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層時、生成欠球面像差，並且在記錄或再現光記錄介質的、遠離物鏡的後側處的q個(多個)層時、生成過球面像差。
9.如項2或3所述的光拾取器，其中存儲關於在組裝該光拾取器的過程中、其下像差最佳或者信息信號最佳的條件的值，作為預定值，該值用做像差生成設備生成的球面像差或彗形像差的中心點。
10.如項3所述的光拾取器，其中光記錄介質至少具有物鏡一側的、0.1mm、0.6mm、以及1.2mm中任意兩或更多個厚度位置的信息記錄表面。
11.如項2所述的光拾取器，其中物鏡為提供對於第一光記錄介質最佳像差的透鏡，並且配備有像差補償元件，該像差補償元件包含在物鏡與像差生成設備之間的衍射元件或者移相元件。
12.如項11所述的光拾取器，其中像差補償元件配備有衍射元件，由此使用依賴於光記錄介質而選擇性地不同的衍射級別的光束，進行記錄或再現。
13.如項11所述的光拾取器，其中衍射元件與物鏡制模為一個單元，並且在光源一側的物鏡表面上形成衍射光柵。
14.一種用於對光記錄介質進行記錄或再現的光拾取器的、生成用於補償的像差的方法，其中由光源發射的光束通過物鏡聚焦在光記錄介質上，並且根據來自對於光記錄介質的傾斜量檢測設備的檢測值，對於由物鏡聚焦的光束，由配備在光源與物鏡之間的像差生成設備生成彗形像差，從而根據所生成的彗形像差量，進行傾斜補償。
15.一種用於對第一光記錄介質與第二光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器的、生成用於補償的像差的方法，第一光記錄介質具有波長λ1、基底厚度t1、以及所使用的數值孔徑NA1，第二光記錄介質具有波長λ2、基底厚度t2(＞t1)、以及所使用的數值孔徑NA2(＜)NA1，該方法作為對被配備來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差的像差生成設備的控制，進行第一控制操作，包含第一步驟當被配置來確定放置第一與第二光記錄介質中哪一個的介質確定設備確定放置了第一光記錄介質時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及第二控制操作，包含第四步驟當所述介質確定設備確定放置了第二光記錄介質時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量。
16.一種用於對光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器的、生成用於補償的像差的方法，在該光記錄介質中，在光記錄介質厚度方向上形成每個都具有信息記錄表面的p(p≥2)層，其中靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層為具有高記錄密度的(多個)信息記錄層，並且在遠離物鏡的後側處的q個(多個)層為具有低記錄密度的(多個)信息記錄層，該方法作為對被配備來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差的像差生成設備的控制，進行第一控制操作，包含第一步驟當對光記錄介質的、靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及第二控制操作，包含第四步驟當對光記錄介質的、遠離物鏡的後側處的q個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量。
17.如項14至16中任一項所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備包含折射率相互不同的兩個透鏡以及驅動設備；所述透鏡中的至少一個透鏡被沿光軸的方向移動以生成球面像差，並且另一個透鏡被沿與光軸正交的方向移動以生成彗形像差。
18.如項14至16中任一項所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備具有被配置來生成彗形像差的電極圖案、以及被配置來生成球面像差的電極圖案，並且像差生成設備為將液晶層夾在中間的液晶元件。
19.如項14至16中任一項所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備在光記錄介質徑向方向上生成彗形像差。
20.如項15所述的生成用於補償的像差的方法，其中在沒有向其添加像差的物鏡所聚焦的光束的中心點處，像差生成設備在記錄或再現第一光記錄介質時、生成欠球面像差，並且在記錄或再現第二光記錄介質時、生成過球面像差。
21.如權利要求16所述的生成用於補償的像差的方法，其中在沒有向其添加像差的物鏡所聚焦的光束的中心點處，像差生成設備在記錄或再現光記錄介質的、靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層時、生成欠球面像差，並且在記錄或再現光記錄介質的、遠離物鏡的後側處的q個(多個)層時、生成過球面像差。
22.如項15或16所述的生成用於補償的像差的方法，其中存儲關於在組裝該光拾取器的過程中、其下像差最佳或者信息信號最佳的條件的值，作為預定值，該值用做像差生成設備生成的球面像差或彗形像差的中心點。
23.一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光信息處理裝置，其中配備了如項1至13中任一項所述的光拾取器。
24.一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光信息處理裝置，其中使用了如項14至22中任一項所述的生成用於補償的像差的方法。
根據上述配置，可以通過使所生成的彗形像差或所生成的球面像差量之一為預定值、並且利用用來生成彗形像差與球面像差的像差生成設備改變另一量，對於物鏡聚焦的光束，根據光記錄介質的類型，進行傾斜補償或者像差補償。另外，根據上述配置，可以僅由一個補償元件補償兩個像差，同時可以對光記錄介質進行信息的記錄或再現。
工業實用性根據本發明的光拾取器以及生成用於補償的像差的方法、以及利用其的光信息處理裝置可用於以下裝置，該裝置可以根據來自對於光記錄介質的傾斜檢測設備的檢測值，利用所生成的彗形像差，補償傾斜；可以簡單可靠地補償由第一光記錄介質基底厚度誤差造成的球面像差、以及由第二光記錄介質傾斜造成的彗形像差中的每一種像差；並且可以僅通過一個補償元件，補償兩種像差，即球面像差與彗形像差，同時進行對多種光記錄介質或者多層光記錄介質的信息記錄、再現、以及擦除中的至少一項。
權利要求
1.一種對光記錄介質進行記錄或再現的光拾取器，包含光源，被配置來發射光束；物鏡，被配置來將光束聚焦到光記錄介質上；以及像差生成設備，被配備在光源與物鏡之間，被配置來根據來自被配置來檢測光記錄介質傾斜程度的設備的檢測值，生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差，其中所述傾斜由像差生成設備所生成的彗形像差補償。
2.如權利要求1所述的光拾取器，其中像差生成設備包含折射率相互不同的兩個透鏡以及驅動設備；所述透鏡中的至少一個透鏡被沿光軸的方向移動以生成球面像差，並且另一個透鏡被沿與光軸正交的方向移動以生成彗形像差。
3.如權利要求1所述的光拾取器，其中像差生成設備具有被配置來生成彗形像差的電極圖案、以及被配置來生成球面像差的電極圖案，並且像差生成設備為將液晶層夾在中間的液晶元件。
4.如權利要求1所述的光拾取器，其中像差生成設備在光記錄介質徑向方向上生成彗形像差。
5.一種對第一光記錄介質與第二光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器，第一光記錄介質具有波長λ1、基底厚度t1、以及所使用的數值孔徑NA1，第二光記錄介質具有波長λ2、基底厚度t2(＞t1)、以及所使用的數值孔徑NA2(＜)NA1，該光拾取器包含像差生成設備，被配置來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差；被配置來進行第一控制操作的設備，該第一控制操作包含第一步驟當被配置來確定放置第一與第二光記錄介質中哪一個的介質確定設備確定放置了第一光記錄介質時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及被配置來進行第二控制操作的設備，該第二控制操作包含第四步驟當所述介質確定設備確定放置了第二光記錄介質時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量，其中像差生成設備由所述用於第一與第二控制操作的設備控制。
6.如權利要求5所述的光拾取器，其中像差生成設備包含折射率相互不同的兩個透鏡以及驅動設備；所述透鏡中的至少一個透鏡被沿光軸的方向移動以生成球面像差，並且另一個透鏡被沿與光軸正交的方向移動以生成彗形像差。
7.如權利要求5所述的光拾取器，其中像差生成設備具有被配置來生成彗形像差的電極圖案、以及被配置來生成球面像差的電極圖案，並且像差生成設備為將液晶層夾在中間的液晶元件。
8.如權利要求5所述的光拾取器，其中像差生成設備在光記錄介質徑向方向上生成彗形像差。
9.如權利要求5所述的光拾取器，其中在沒有向其添加像差的物鏡所聚焦的光束的中心點處，像差生成設備在記錄或再現第一光記錄介質時、生成欠球面像差，並且在記錄或再現第二光記錄介質時、生成過球面像差。
10.如權利要求5所述的光拾取器，其中存儲關於在組裝該光拾取器的過程中、其下像差最佳或者信息信號最佳的條件的值，作為預定值，該值用做像差生成設備生成的球面像差或彗形像差的中心點。
11.如權利要求5所述的光拾取器，其中物鏡為提供對於第一光記錄介質最佳像差的透鏡，並且配備有像差補償元件，該像差補償元件包含在物鏡與像差生成設備之間的衍射元件或者移相元件。
12.如權利要求11所述的光拾取器，其中像差補償元件配備有衍射元件，由此使用依賴於光記錄介質而選擇性地不同的衍射級別的光束，進行記錄或再現。
13.如權利要求11所述的光拾取器，其中衍射元件與物鏡制模為一個單元，開且在光源一側的物鏡表面上形成衍射光柵。
14.一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器，在該光記錄介質中，在光記錄介質厚度方向上形成每個都具有信息記錄表面的p(p≥2)層，其中靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層為具有高記錄密度的(多個)信息記錄層，並且在遠離物鏡的後側處的q個(多個)層為具有低記錄密度的(多個)信息記錄層，該光拾取器包含像差生成設備，被配置來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差；被配置來進行第一控制操作的設備，該第一控制操作包含第一步驟當對光記錄介質的、靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及被配置來進行第二控制操作的設備，該第二控制操作包含第四步驟當對光記錄介質的、遠離物鏡的後側處的q個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量，其中對像差生成設備的控制由被配置來進行第一與第二控制操作的設備進行。
15.如權利要求14所述的光拾取器，其中像差生成設備包含折射率相互不同的兩個透鏡以及驅動設備；所述透鏡中的至少一個透鏡被沿光軸的方向移動以生成球面像差，並且另一個透鏡被沿與光軸正交的方向移動以生成彗形像差。
16.如權利要求14所述的光拾取器，其中像差生成設備具有被配置來生成彗形像差的電極圖案、以及被配置來生成球面像差的電極圖案，並且像差生成設備為將液晶層夾在中間的液晶元件。
17.如權利要求14所述的光拾取器，其中像差生成設備在光記錄介質徑向方向上生成彗形像差。
18.如權利要求14所述的光拾取器，其中在沒有向其添加像差的物鏡所聚焦的光束的中心點處，像差生成設備在記錄或再現光記錄介質的、靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層時、生成欠球面像差，並且在記錄或再現光記錄介質的、遠離物鏡的後側處的q個(多個)層時、生成過球面像差。
19.如權利要求14所述的光拾取器，其中存儲關於在組裝該光拾取器的過程中、其下像差最佳或者信息信號最佳的條件的值，作為預定值，該值用做像差生成設備生成的球面像差或彗形像差的中心點。
20.如權利要求14所述的光拾取器，其中光記錄介質至少具有物鏡一側的、0.1mm、0.6mm、以及1.2mm中任意兩或更多個厚度位置的信息記錄表面。
21.一種用於對光記錄介質進行記錄或再現的光拾取器的、生成用於補償的像差的方法，其中由光源發射的光束通過物鏡聚焦在光記錄介質上，並且根據來自對於光記錄介質的傾斜量檢測設備的檢測值，對於由物鏡聚焦的光束，由配備在光源與物鏡之間的像差生成設備生成彗形像差，從而根據所生成的彗形像差量，進行傾斜補償。
22.如權利要求21所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備包含折射率相互不同的兩個透鏡以及驅動設備；所述透鏡中的至少一個透鏡被沿光軸的方向移動以生成球面像差，並且另一個透鏡被沿與光軸正交的方向移動以生成彗形像差。
23.如權利要求21所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備具有被配置來生成彗形像差的電極圖案、以及被配置來生成球面像差的電極圖案，並且像差生成設備為將液晶層夾在中間的液晶元件。
24.如權利要求21所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備在光記錄介質徑向方向上生成彗形像差。
25.一種用於對第一光記錄介質與第二光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器的、生成用於補償的像差的方法，第一光記錄介質具有波長λ1、基底厚度t1、以及所使用的數值孔徑NA1，第二光記錄介質具有波長λ2、基底厚度t2(＞t1)、以及所使用的數值孔徑NA2(＜)NA1，該方法作為對被配備來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差的像差生成設備的控制，進行第一控制操作，包含第一步驟當被配置來確定放置第一與第二光記錄介質中哪一個的介質確定設備確定放置了第一光記錄介質時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及第二控制操作，包含第四步驟當所述介質確定設備確定放置了第二光記錄介質時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量。
26.如權利要求25所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備包含折射率相互不同的兩個透鏡以及驅動設備；所述透鏡中的至少一個透鏡被沿光軸的方向移動以生成球面像差，並且另一個透鏡被沿與光軸正交的方向移動以生成彗形像差。
27.如權利要求25所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備具有被配置來生成彗形像差的電極圖案、以及被配置來生成球面像差的電極圖案，並且像差生成設備為將液晶層夾在中間的液晶元件。
28.如權利要求25所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備在光記錄介質徑向方向上生成彗形像差。
29.如權利要求25所述的生成用於補償的像差的方法，其中在沒有向其添加像差的物鏡所聚焦的光束的中心點處，像差生成設備在記錄或再現第一光記錄介質時、生成欠球面像差，並且在記錄或再現第二光記錄介質時、生成過球面像差。
30.如權利要求25所述的生成用於補償的像差的方法，其中存儲關於在組裝該光拾取器的過程中、其下像差最佳或者信息信號最佳的條件的值，作為預定值，該值用做像差生成設備生成的球面像差或彗形像差的中心點。
31.一種用於對光記錄介質進行信息記錄或再現的光拾取器的、生成用於補償的像差的方法，在該光記錄介質中，在光記錄介質厚度方向上形成每個都具有信息記錄表面的p(p≥2)層，其中靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層為具有高記錄密度的(多個)信息記錄層，並且在遠離物鏡的後側處的q個(多個)層為具有低記錄密度的(多個)信息記錄層，該方法作為對被配備來生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差或球面像差的像差生成設備的控制，進行第一控制操作，包含第一步驟當對光記錄介質的、靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的彗形像差量為被存儲與預定的值，第二步驟改變像差生成設備生成的球面像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第三步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加球面像差量，以及第二控制操作，包含第四步驟當對光記錄介質的、遠離物鏡的後側處的q個(多個)層進行信息記錄或再現時，使像差生成設備生成的球面像差量為被存儲與預定的值，第五步驟改變像差生成設備生成的彗形像差量，以存儲在其下記錄信息信號或軌道誤差信號的幅度為最大的像差生成設備的驅動條件；以及第六步驟進行記錄或再現操作，同時根據驅動條件添加彗形像差量。
32.如權利要求31所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備包含折射率相互不同的兩個透鏡以及驅動設備；所述透鏡中的至少一個透鏡被沿光軸的方向移動以生成球面像差，並且另一個透鏡被沿與光軸正交的方向移動以生成彗形像差。
33.如權利要求31所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備具有被配置來生成彗形像差的電極圖案、以及被配置來生成球面像差的電極圖案，並且像差生成設備為將液晶層夾在中間的液晶元件。
34.如權利要求31所述的生成用於補償的像差的方法，其中像差生成設備在光記錄介質徑向方向上生成彗形像差。
35.如權利要求31所述的生成用於補償的像差的方法，其中在沒有向其添加像差的物鏡所聚焦的光束的中心點處，像差生成設備在記錄或再現光記錄介質的、靠近物鏡的前側處的(p-q)個(多個)層時、生成欠球面像差，並且在記錄或再現光記錄介質的、遠離物鏡的後側處的q個(多個)層時、生成過球面像差。
36.如權利要求31所述的生成用於補償的像差的方法，其中存儲關於在組裝該光拾取器的過程中、其下像差最佳或者信息信號最佳的條件的值，作為預定值，該值用做像差生成設備生成的球面像差或彗形像差的中心點。
37.一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光信息處理裝置，其中配備了如權利要求1所述的光拾取器。
38.一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光信息處理裝置，其中配備了如權利要求5所述的光拾取器。
39.一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光信息處理裝置，其中配備了如權利要求14所述的光拾取器。
40.一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光信息處理裝置，其中使用了如權利要求21所述的生成用於補償的像差的方法。
41.一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光信息處理裝置，其中使用了如權利要求25所述的生成用於補償的像差的方法。
42.一種對光記錄介質進行信息記錄或再現的光信息處理裝置，其中使用了如權利要求31所述的生成用於補償的像差的方法。
全文摘要
公開了一種對光記錄介質進行記錄與再現的光拾取器，該光拾取器包含光源，被配置來發射光束；物鏡，被配置來將光束聚焦到光記錄介質上；以及像差生成設備，被配備在光源與物鏡之間，被配置來根據來自被配置來檢測光記錄介質傾斜程度的設備的檢測值，生成對於由物鏡聚焦的光束的彗形像差，其中所述傾斜由像差生成設備所生成的彗形像差補償。
文檔編號G11B7/095GK1922668SQ200580005639
公開日2007年2月28日 申請日期2005年11月17日 優先權日2004年11月22日
發明者平井秀明 申請人:株式會社理光