(57)【要約】【課題】記録再生領域を深さ方向に複数有する光記録媒体に対して、正確かつ簡易に情報の記録及び再生を行うことのできるピックアップ装置を提供する。【解決手段】光源１と、光源１からの出射光と光記録媒体１９からの反射光とを分離する光分離手段２と、光を光記録媒体１９上に集光する対物レンズ７と、光軸方向に移動することで対物レンズ７の物点位置を変える可動レンズ５とを備えてピックアップ装置を構成する。そして、光源１から対物レンズ７までの光路と、対物レンズ７から光記録媒体１９上の集光位置までの光路とにおいてそれぞれ球面収差を生じさせ、対物レンズ７が横シフトした時に、これら２つの球面収差がずれることでコマ収差を生じさせて、対物レンズ７が横シフトすることで生じるコマ収差を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から出射される光の光路上に配置され、前記光源から出射される光と、光記録媒体からの反射光とを分離する光分離手段と、
前記光分離手段を透過した光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、
前記光源と前記光分離手段との間、もしくは、前記光分離手段と前記対物レンズとの間に配置され、光軸方向に移動することにより前記対物レンズの物点位置を変える、可動レンズと、
前記光分離手段によって分離された前記光記録媒体からの反射光を受光する受光素子と、
を含み、
前記対物レンズが横シフトすることによって生じるコマ収差を、前記光源から前記対物レンズまでの光路において生じさせる球面収差と、前記対物レンズから前記光記録媒体上の集光位置までの光路において生じさせる球面収差とが、前記横シフトに伴ってずれることにより生じるコマ収差によって補正する
ピックアップ装置。
【請求項２】
前記対物レンズから前記光記録媒体上の集光位置までの光路において生じさせる球面収差は、前記対物レンズから前記光記録媒体表面までの距離を変えることによって発生させる請求項１に記載のピックアップ装置。
【請求項３】
前記光源から前記対物レンズまでの光路において生じさせる球面収差と、前記対物レンズから前記記録媒体上の集光位置までの光路において生じさせる球面収差は、前記対物レンズの横シフトが無い時において互いに打ち消しあう請求項１に記載のピックアップ装置。
【請求項４】
前記光源から前記対物レンズまでの光路において生じさせる球面収差は、前記可動レンズによって発生させる請求項１に記載のピックアップ装置。
【請求項５】
前記光源から前記対物レンズまでの光路において生じさせる球面収差は、液晶素子によって発生させる請求項１に記載のピックアップ装置。
【請求項６】
前記光源から前記対物レンズまでの光路において生じさせる球面収差は、ＰＬＺＴによって発生させる請求項１に記載のピックアップ装置。
【請求項７】
さらに、第２の光源と、第２の光源からの光を複数の光線に分割する光束分割素子と、前記複数の光線に分割された光線の光路上に配置され、光軸方向に移動可能とされた第２の可動レンズと、前記第２の可動レンズを透過した光を前記対物レンズに導き、前記光記録媒体のランド／グルーブに集光させる光線合成手段と、前記光束分割素子と前記第２の可動レンズの間に配置され、前記光記録媒体によって反射された前記第２の光源からの光を分離する第２の光分離手段と、前記第２の光分離手段によって分離された光を受光する第２の受光素子とを備える請求項１に記載のピックアップ装置。
【請求項８】
光源と、
前記光源からの光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズの間に配置され、前記光記録媒体によって反射された前記光源からの光を分離する光分離手段と、
前記光源から対物レンズの間に配置され、透過する光に球面収差を発生させる液晶収差補正素子と、
前記光分離手段によって分離された光を受光する受光素子と、
を備え、前記対物レンズが横シフトすることによって生じるコマ収差を、前記液晶収差補正素子によって生じる球面収差と、前記対物レンズと前記光記録媒体との距離を変えることによって生じる球面収差とがずれることによって生じるコマ収差によって補正する
ピックアップ装置。
【請求項９】
光源と、前記光源から出射される光の光路上に配置され、前記光源から出射される光と、光記録媒体からの反射光とを分離する光分離手段と、前記光分離手段を透過した光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と前記光分離手段との間、もしくは、前記光分離手段と前記対物レンズとの間に配置され、光軸方向に移動することにより前記対物レンズの物点位置を変える、可動レンズと、前記光分離手段によって分離された前記光記録媒体からの反射光を受光する受光素子と、を含み、前記対物レンズが横シフトすることによって生じるコマ収差を、前記光源から前記対物レンズまでの光路において生じさせる球面収差と、前記対物レンズから前記記録媒体上の集光位置までの光路において生じさせる球面収差とがずれることによって生じるコマ収差によって補正するピックアップ装置と、
前記記録媒体への記録信号や、前記ピックアップ装置によって受信された再生信号及びサーボ誤差信号の処理を行う信号処理部と、
光記録媒体を回転させる回転駆動部と、
前記ピックアップ装置を前記光記録媒体の径方向に移動させる送り駆動部と、
前記回転駆動部や送り駆動部、ピックアップ装置を駆動制御する駆動制御部と、
前記駆動制御部への駆動命令や、前記光記録媒体に記録する記録情報を供給する制御部と、
を備える
記録再生装置。
【請求項１０】
光源と、前記光源からの光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズの間に配置され、前記光記録媒体によって反射された前記光源からの光を分離する光分離手段と、前記光源から対物レンズの間に配置され、透過する光に球面収差を発生させる液晶収差補正素子と、前記光分離手段によって分離された光を受光する受光素子とを備え、前記対物レンズが横シフトすることによって生じるコマ収差を、前記液晶収差補正素子によって生じる球面収差と、前記対物レンズと前記光記録媒体との距離を変えることによって生じる球面収差とがずれることによって生じるコマ収差によって補正するピックアップ装置と、
前記記録媒体への記録信号や、前記ピックアップ装置によって受信された再生信号及びサーボ誤差信号の処理を行う信号処理部と、
光記録媒体を回転させる回転駆動部と、
前記ピックアップ装置を前記光記録媒体の径方向に移動させる送り駆動部と、
前記回転駆動部や送り駆動部、ピックアップ装置を駆動制御する駆動制御部と、
前記駆動制御部への駆動命令や、前記光記録媒体に記録する記録情報を供給する制御部と、
を備える
記録再生装置。
【請求項１１】
光記録媒体に光を照射する光源から前記光源により照射された光を前記光記録媒体上に集光する対物レンズまでの光路と、前記対物レンズから光記録媒体上の集光位置までの光路においてそれぞれ球面収差を発生させ、前記対物レンズに入射する光が平行光でない時に前記対物レンズが横シフトすることによって生じるコマ収差を、前記横シフトに伴って前記２つの球面収差がずれることで生じるコマ収差によって補正する
記録再生方法。
【請求項１２】
前記２つの球面収差は、前記対物レンズの横シフトが無い時において、互いに打ち消し合わせる請求項１１に記載の記録再生方法。
【請求項１３】
前記光記録媒体表面から前記光記録媒体の記録再生領域までの距離が異なることによって生じる球面収差を、前記対物レンズの物点位置を可変とすることにより補正する請求項１１に記載の記録再生方法。
【請求項１４】
前記対物レンズから光記録媒体上の集光位置までの光路において発生させる球面収差は、前記対物レンズから前記光記録媒体の表面までの距離を変えることによって生じさせる請求項１１に記載の記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピックアップ装置、記録再生装置及び記録再生方法に関する。また特に、光ディスク等の光記録媒体に対する情報の記録、読み出しに好適なピックアップ装置、記録再生装置及び記録再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク等の光記録媒体への情報の記録や読み出しは、通常光源からの光を光記録媒体に照射することで、光ディスク片面に微小な反射率変化を形成、または読み取ることによって行われている。
しかし、近年においては、保存するコンテンツ量の増大や高精度化、複雑化がいっそう進み、こうした記録媒体の大容量化が図られてきた。
【０００３】
このためには、情報の記録・再生に用いる照明光のスポット径を小さくすることが必要とされる。また、ディスク上の光スポットの大きさは、およそλ／ＮＡ（λ：照明光の波長、ＮＡ：開口数）によって与えられ、解像度もこれに比例することが知られている。
例えば、下記非特許文献１では、光源として波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザと、開口数０．８５の対物レンズを用い、直径１２ｃｍのディスクでおよそ２５ＧＢに相当するBlu-ray Disc（登録商標）を実現することが開示されている。
【０００４】
こうした光ディスクの面方向におけるピットの小型化以外に、近年では、光ディスクの深さ方向にも記録を行うことで、さらなる大容量化を図ることが試みられている。例えば、下記非特許文献２では、光ディスクの深さ方向に記録層を複数形成することによって大容量化を行う手法が記載されている。
また、下記非特許文献３では、レーザ光の照射によって１層の記録層内に空泡を形成し、反射率を変化させる。そして、この空泡を、同一記録層内において深さ方向にも複数形成することで、擬似的に多層記録を行うロゼ型マイクロリフレクターの方式が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Y.Kasami, Y.kuroda, K.Seo, O.kawakubo, S.Takagawa, M.Ono, and M.Yamada,Jpn.J.Appl.Phys.,39,756(2000)
【非特許文献２】I.ichimura et al,Technical Digest of ISOM’04,pp52,Oct.11-15,2005,Jeju Korea
【非特許文献３】S. Kobayashi et. al., Techinical Digest of International Symposium on Optical Memory 2009,  Th-I-01, Oct. 8, 2009, Nagasaki Brick Hall
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような多層光ディスクに記録・再生を行う場合、ディスク表面から各記録層、空包までの距離（以下、カバー厚と呼ぶ）が異なるため、下記式（１）に示すような球面収差が光スポットに生じる。
【数１】
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Ｎはディスクの屈折率であり、これを例えば１．６とする。そして、上記のBlu-ray Discの例のように、レーザ光源の波長λ＝４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ＝０．８５とすると、例えばディスク表面からの距離が１００μｍの位置における収差は０．４６λｒｍｓとなる。
この値は、回折限界性能の指標として知られるMarechalの基準である、０．０７ｒｍｓに比べてもかなり大きく、多層記録再生を行うには障害となる。
【０００７】
こうした球面収差を補正する方法として、例えば下記に示す方法が挙げられる。
１．液晶デバイスを用いる方法
２．対物レンズの使用倍率を変えることで収差を発生させる方法
３．リレーレンズ系において球面収差を発生させる方法
【０００８】
第１の方法は、誘電率と屈折率に異方性を有する液晶を用いるものである。この液晶の電極に電圧を印加することで屈折率が変化する。このため、液晶を透過する光に対して、電極パターンに応じた位相の変化を与えることができる。
しかし、特に１０層を超えるような多層ディスクの場合には、ディスク表面からの距離が大きい位置に記録層や空泡が形成される。したがって、非常に大きな球面収差を補正することが必要となる。
また、上記のような液晶によって与えられるのは、ステップ状の位相の変化である。このため、大きい球面収差を補正する際には、位相の変化を連続的に近づけなければ残留収差を無視することができなくなってしまうので、電極パターンを詳細かつ複雑に形成しなければならない。
【０００９】
また、第２の方法では、倍率を変えることで逆の球面収差を発生させ、打ち消すようにすれば、軸上の収差を補正することは可能である。したがって通常この手法がとられることが多い。
しかし、光ディスクの記録再生においては、記録トラックの偏心に追随して対物レンズを横シフトさせる必要がある。特に、広い球面収差補正機能を実現する対物レンズを用いる場合には、この横シフトによって生じるコマ収差が大きくなりやすい。
一方、対物レンズに入射する光が平行光である場合には、対物レンズが横シフトしてもコマ収差は生じない。しかし、そのためには、対物レンズに入射する光線が、倍率の変化にかかわらず常に平行光となるように構成しなければならない。このため非常に複雑かつ大型な装置になってしまう。
【００１０】
また、第３の方法では、リレーレンズ系において逆の球面収差を発生させる。すなわち、記録層や空泡までのカバー厚の違いによって生じる球面収差を、このリレーレンズ系の球面収差で打ち消すように補正するものである。
しかし、この補正方法の場合には、対物レンズを横シフトさせると、ちょうど打ち消し合っていたリレーレンズ系の球面収差と、カバー厚の違いによって生じる球面収差とがずれることにより、コマ収差が発生してしまう。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みて行われたものである。すなわち、本発明は、記録層や空泡等の記録再生領域を深さ方向に複数有する光記録媒体に対して、正確かつ簡易に情報の記録及び再生を行うことのできるピックアップ装置、及び記録再生装置を提供することを目的とする。また特に、上述のような、対物レンズが横シフトすることによって生じる収差も低減することを目的とする。
また同様に、記録層や空泡等の記録領域を深さ方向に複数有する光記録媒体に対して、正確かつ簡易に情報の記録及び再生を行うことのできる記録再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明によるピックアップ装置は、光源と、光源から出射される光の光路上に配置され、光源から出射される光と、光記録媒体からの反射光とを分離する光分離手段を備える。
また、この光分離手段を透過した光を光記録媒体上に集光する対物レンズも備える。
また、光源と光分離手段との間、もしくは、光分離手段と対物レンズとの間に配置され、光軸方向に移動することにより対物レンズの物点位置を変える、可動レンズを備える。
そしてまた、光分離手段によって分離された光記録媒体からの反射光を受光する受光素子を備える。
【００１３】
またさらに、光源から対物レンズまでの光路と、対物レンズから光記録媒体上の集光位置までの光路それぞれにおいて球面収差を生じさせる。これにより、対物レンズが横シフトすると、これら２つの球面収差がずれることでコマ収差が生じる。
このコマ収差によって、対物レンズが横シフトすることで生じるコマ収差を補正する。
【００１４】
本発明による他のピックアップ装置は、光源と、光源からの光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、光源と対物レンズの間に配置され、光記録媒体によって反射された光源からの光を分離する光分離手段とを備える。
また、光源と対物レンズの間に配置され、透過する光に球面収差を発生させる液晶収差補正素子と、光分離手段によって分離された光を受光する受光素子とを備える。
【００１５】
そして、対物レンズが横シフトすることによって生じるコマ収差は、液晶収差補正素子によって生じる球面収差と、対物レンズと光記録媒体との距離を変えることによって生じる球面収差とがずれることで発生するコマ収差によって補正する。
【００１６】
本発明による記録再生装置は、上述の本発明によるピックアップ装置を備える。
また、記録媒体への記録信号や、このピックアップ装置によって受信された再生信号及びサーボ誤差信号の処理を行う信号処理部と、光記録媒体を回転させる回転駆動部と、ピックアップ装置を光記録媒体の径方向に移動させる送り駆動部を備える。
そして、回転駆動部や送り駆動部、ピックアップ装置を駆動制御する駆動制御部と、駆動制御部への駆動命令や、光記録媒体に記録する記録情報を供給する制御部とを備える。
【００１７】
本発明による他の記録再生装置は、上述した本発明の他のピックアップ装置を備える。
また、記録媒体への記録信号や、このピックアップ装置によって受信された再生信号及びサーボ誤差信号の処理を行う信号処理部と、光記録媒体を回転させる回転駆動部と、ピックアップ装置を光記録媒体の径方向に移動させる送り駆動部を備える。
そして、回転駆動部や送り駆動部、ピックアップ装置を駆動制御する駆動制御部と、駆動制御部への駆動命令や、光記録媒体に記録する記録情報を供給する制御部とを備える。
【００１８】
また、本発明による記録再生方法では、光記録媒体に光を照射する光源から、光源により照射された光を光記録媒体上に集光する対物レンズまでの光路と、対物レンズから光記録媒体上の集光位置までの光路においてそれぞれ球面収差を発生させる。
そして、対物レンズに入射する光が平行光でない時に対物レンズが横シフトすることによって生じるコマ収差を、これら２つの球面収差がずれることで生じるコマ収差によって補正するものである。
【００１９】
本発明のピックアップ装置によれば、対物レンズの使用倍率を変えても、対物レンズが横シフトする際にコマ収差が生じるのを防ぐことができる。このため、対物レンズは光記録媒体の記録トラックの偏心に対して、収差を発生させることなく追随することが可能となる。
【００２０】
また、本発明の他のピックアップ装置によれば、液晶収差補正素子によって生じる球面収差と、対物レンズから光記録媒体表面までの距離を変えることによって生じる収差とがずれることで、対物レンズが横シフトする時に生じるコマ収差を補正することができる。
このため、対物レンズに入射させる光線をコリメートしなくとも、対物レンズの横シフトによって生じるコマ収差を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明の記録再生装置によれば、対物レンズの使用倍率を変えても、対物レンズが横シフトする際に、コマ収差が生じるのを防ぐことができる。このため、対物レンズは光記録媒体の記録トラックの偏心に対して、大きな収差を生じることなく追随することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の記録再生方法によれば、対物レンズの使用倍率を変えても、対物レンズが横シフトする際に、コマ収差が生じるのを防ぐことができる。このため、対物レンズは、光記録媒体の記録トラックの偏心に対して、大きな収差を生じることなく追随し、記録・再生を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、対物レンズの使用倍率を変えても、光記録媒体の記録トラックの偏心に対して、収差を抑制しながら対物レンズを追随させることができる。このため、表面からの距離が異なる位置に記録領域を有する光記録媒体に対しても、正確に記録や再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施の形態によるピックアップ装置を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態によるピックアップ装置を用いて光記録媒体に記録、再生を行う様子を示す断面図である。
【図３】Ａ〜Ｃ  第１の実施の形態によるピックアップ装置において、可動レンズがスライド移動する様子を示す側面図である。
【図４】対物レンズの設計例を示す断面図である。
【図５】光記録媒体表面からの距離と、その位置に記録、再生を行う際において最適なＷＤとの関係を示す説明図である。縦軸は対物レンズから光記録媒体表面までの距離を示し、横軸は、光記録媒体表面から記録領域までの距離を示す。
【図６】光記録媒体表面から記録、再生を行う箇所までの距離と、その記録、再生時における、対物レンズのＳＴＯ面から物点までの距離の関係を示す説明図である。
【図７】対物レンズの画角特性を示す説明図である。
【図８】対物レンズの画角特性を示す説明図である。
【図９】対物レンズの画角特性を示す説明図である。
【図１０】Ａは、対物レンズに入射する光線が平行光である時に対物レンズが横シフトした様子を示す断面図である。Ｂは、対物レンズに入射する光線が平行光でない時に、対物レンズが横シフトした様子を示す断面図である。
【図１１】対物レンズの横シフト量と、それによって生じる波面収差の関係を示す説明図である。
【図１２】光源から対物レンズまでの光路と、対物レンズから焦点位置までの光路において逆の収差を発生させるとともに、対物レンズが横シフトした時の様子を示す説明図である。
【図１３】対物レンズの横シフト量と、それによって生じる波面収差の関係を示す説明図である。
【図１４】液晶素子の構成を示す概略構成図である。
【図１５】第２の実施の形態によるピックアップ装置を示す概略構成図である。
【図１６】第３の実施の形態によるピックアップ装置を示す概略構成図である。
【図１７】第４の実施の形態による記録再生装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（多層光記録媒体に好適なピックアップ装置）
２．第２の実施の形態（２層光記録媒体に好適なピックアップ装置）
３．第３の実施の形態（記録層が１層の光記録媒体に好適なピックアップ装置）
４．第４の実施の形態（記録再生装置）
【００２６】
１．第１の実施の形態
１−１．ピックアップ装置
図１は、本実施の形態によるピックアップ装置１００の構成を示す概略構成図である。
本実施の形態によるピックアップ装置１００は、光記録媒体１９へのＲＦ信号を記録、再生する第１の光学系２０と、サーボ用の信号を取得するための第２の光学系２１とを有する。
また、第１の光学系２０及び第２の光学系２１から出射される光線を合成する光線合成手段６と、合成された光をそれぞれ光記録媒体１９に集光させる対物レンズ７とを有する。
【００２７】
第１の光学系２０は、例えば光源１と、光源１から出射される光と光記録媒体１９からの反射光を分離する分離手段として、偏光ビームスプリッタ２と１／４波長板３とを備える。また、１／４波長板３を透過した光を、例えば発散させる方向に屈折させる固定レンズ４を備える。また、固定レンズ４を透過した光の光路上に配置され、光軸方向にスライド移動が可能とされた可動レンズ５とを有する。
また、偏光ビームスプリッタ２によって分離された光記録媒体１９からの反射光を集光する集光レンズ９と、反射光を受光する受光素子１０を有する。
【００２８】
光源１には、例えば波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザを用いることができる。光源１から出射したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２、１／４波長板３を透過して、固定レンズ４に入射する。なお、偏光ビームスプリッタ２は、光源１からのレーザ光の一部を反射し、反射された光は受光素子８によって受光される。受光素子８が受光したレーザ光の強度をもとに、例えば図示しないＡＰＣ（Auto Power Control）回路等によって、光源１の出力を制御することができる。
【００２９】
固定レンズ４に入射したレーザ光は、固定レンズ４によって発散する方向に屈折を受け、可動レンズ５に入射する。また、可動レンズ５に入射したレーザ光は、例えばコリメートされ、光線合成手段６に入射し、光線合成手段６を透過する。そして対物レンズ７に入射することで、光記録媒体１９の記録・再生領域に集光される。なお、この対物レンズ７の開口数は０．８５である。
【００３０】
この対物レンズ７は、例えば図示しない２軸モータや２軸アクチュエータ等によって光記録媒体１９の径方向、及び法線方向に移動することが可能とされる。これにより、光記録媒体１９のトラックの偏心に追随して横シフトするとともに、対物レンズ７から光記録媒体１９表面までの距離（ＷＤ：Working Distance）が制御される。
【００３１】
また、可動レンズ５は、例えば図示しないアクチュエータやモータ等によって光軸方向にスライド移動を行う。このスライド移動によって、対物レンズ７の物点位置を変えることができる。
【００３２】
また、対物レンズ７によって集光されたレーザ光は、光記録媒体１９によって反射され、対物レンズ７、光線合成手段６、可動レンズ５、固定レンズ４を透過して１／４波長板３に再び入射する。このように、光記録媒体１９からの反射光は、その往復路において１／４波長板３を２度透過しているため偏光方向が９０度回転し、偏光ビームスプリッタ２によって反射される。
そして、偏光ビームスプリッタ２によって反射されたこのレーザ光は、例えば集光レンズ９によって受光素子１０上に集光され、ここでＲＦ信号が取得される。
【００３３】
このように、第１の光学系２０では、光記録媒体１９に対して、記録情報が載せられたＲＦ信号の読み出し、または情報の記録が行われる。
一方、第２の光学系２１では、トラッキングエラー信号や、フォーカスエラー信号など、サーボ制御に用いる信号の取得が行われる。
【００３４】
第２の光学系２１は、例えば光源１５と、光源１５からの光を複数の光線に分割する光束分割素子１４と、光束分割素子１４によって分割された光線の光路上に配置され、光軸方向にスライド移動が可能とされた可動レンズ１１を備える。
また、光記録媒体１９によって反射された光の分離手段として、光束分割素子１４と可動レンズ１１の間に配置される偏光ビームスプリッタ１３と、１／４波長板１２を備える。そして、偏光ビームスプリッタ１３によって分離された光を受光する受光素子１７を有する。
【００３５】
光源１５には、例えば波長６５０ｎｍの赤色半導体レーザを用いることができる。光源１５から出射されたレーザ光は、例えば回折格子等の光束分割素子１４に入射し、複数の光束に分割される。分割された光束によって、例えばトラッキングエラー信号の演算に用いられるサイドスポットを形成することができる。
【００３６】
光束分割素子１４によって分割された光束は、偏光ビームスプリッタ１３及び１／４波長板１２を透過し、例えば凸レンズによって構成される可動レンズ１１に入射する。なお、偏光ビームスプリッタ１３に入射したレーザ光の一部は反射され、受光素子１８によって受光される。この受光素子１８が受光した光量にもとづいて、図示しないＡＰＣ回路等により、光源１５の出力が制御される。
【００３７】
そして、可動レンズ１１を透過したレーザ光は、例えばダイクロイックミラー等の光線合成手段６によって反射され、対物レンズ７に入射し、光記録媒体１９に集光される。
また、対物レンズ７を光記録媒体１９の法線方向に移動させ、ＷＤを変化させる時には、可動レンズ１１を光軸方向にスライド移動させることで、焦点位置を調整することができる。
【００３８】
光記録媒体１９によって反射されたレーザ光は、光線合成手段６によって再び反射され、可動レンズ１１を透過すると１／４波長板１２に入射する。レーザ光はこの往復路において、１／４波長板１２を２度透過するため偏光方向が９０度回転しており、偏光ビームスプリッタ１３において反射される。
そして、偏光ビームスプリッタ１３によって反射されたレーザ光は、例えば集光レンズ１６によって集光され、受光素子１７に受光される。
受光素子１７では、受光量に応じた電流信号が生じ、フォーカスエラー信号や、トラッキングエラー信号等を取得する。集光レンズ１６には、例えばシリンドリカルレンズを用いてレーザ光に非点収差を与えることで、非点収差法によりフォーカスエラー信号を取得することができる。
【００３９】
図２は、光記録媒体１９にレーザ光が集光される様子を示した断面図である。例えば、光記録媒体１９の表面から５０μｍの位置にランド／グルーブ２４が形成されている。そして光源１５からのレーザ光は、光錐２２に示すように、このランド／グルーブ２４に集光、反射されることで、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成する。
【００４０】
このランド／グルーブ２４よりも下の層には記録再生領域が形成されており、例えば、表面から５０μｍ〜３００μｍの位置において、記録、再生を行う。例えば光錐２３に示すように、この領域に光源１からのレーザ光を集光して空泡を発生させる。すなわち、反射率の変化領域を空泡によって形成することで、情報の記録を行うことができる。
【００４１】
また、この空泡は例えば深さ方向１０μｍ毎に形成され、２０層以上の擬似多層構造を形成することができる。例えば図２においては、表面から７０μｍ〜２６０μｍの位置に擬似多層構造２５を形成する例となっている。
【００４２】
光記録媒体１９の表面からの距離が異なる位置にレーザ光を集光させると、その集光スポットには球面収差が生じる。本実施の形態においては、光源１５からのレーザ光がランド／グルーブ２４に集光するように、対物レンズ７が制御される。
そして、対物レンズ７にこのサーボをかけた状態で可動レンズ５をスライドすることで、物点を移動させるものである。これにより、光源１からのレーザ光のスポットに生じる球面収差を補正することができる。
【００４３】
図３に、可動レンズ５のスライド移動の一例を示す。図３Ｂは、固定レンズ４を透過した光線が、可動レンズ５によってちょうど並行光となり、対物レンズ７に対する物点位置が無限遠となった状態を示している。これに対して、図３Ａに示すように、可動レンズ５を固定レンズ４側にスライドさせると、光線は発散する方向に屈折される。この時対物レンズ７に対する物点は図中右側、すなわち対物レンズ７から近くなる側に移動し、光記録媒体上での集光位置は、光記録媒体表面から遠くなる位置に移動する。
また、図３Ｃに示すように、可動レンズ５を対物レンズ７側にスライドさせると、光線は収束する方向に屈折される。そしてこの時、光記録媒体上での集光位置は、光記録媒体表面から近くなる側に移動する。
【００４４】
なお、以下に固定レンズ４、可動レンズ５、対物レンズ７の設計例を示す。まず図４は対物レンズ７の断面図である。屈折率１．７８のガラス材料を用いており、レンズ径は３．２ｍｍ、第１面から第３面までの距離、すなわち光軸上におけるレンズ厚は２．３ｍｍである。また、第１面頂点からＳＴＯ（絞り）面である第２面までは０．５ｍｍである。そして、有効焦点距離は１．６２ｍｍである。
また、第４面は光記録媒体表面であり、この例では、ＷＤを０．４２７ｍｍから０．４７５ｍｍまで変化させて用いることができる。
【００４５】
設計例１（対物レンズ７）
面データ    曲率半径ｒ      面間隔ｄ    屈折率ｎ(405nm)
面番号
１*        1.72407          0.5        1.78006964
２(STO)    ∞              1.8          
３*        1.390896         0.46       1.0
４         ∞               0.1        1.62
【００４６】
非球面データ
第１面
K=0.0000,A2=6.033061E-02,A4=4.110059E-03,A6=1.577992E-04,A8=3.361266E-04
第３面
K=0.0000,A2=-3.130214E-01,A4=2.320173E-01,A6=-2.841429E-01,A8=1.483011E-01
【００４７】
設計例２（可動レンズ５）
面データ    曲率半径ｒ      面間隔ｄ    屈折率ｎ(405nm)
面番号
１*       43.20333          3.5        1.5071781
２*       -7.841247                    
【００４８】
非球面データ
第１面
K=0.0000,A2=-9.312825E-06,A4=-1.015113E-05
第２面
K=0.875969,A2=4.279362E-04,A4=4.787842E-06
【００４９】
設計例３（固定レンズ４）
面データ    曲率半径ｒ      面間隔ｄ    屈折率ｎ(405nm)
１          ∞              0.5        1.53019593
２          ∞
【００５０】
非球面データ
第２面
A2=5.0017045E-3,A4=-1.0916955E-3,A6=1.3797693E-3
【００５１】
上述のＷＤの変化によって球面収差を生じさせ、可動レンズ５のスライド移動だけでは完全に取り除くことのできない収差を打ち消し、補正することができる。また、この際にはＷＤの変化に伴って、第２の光学系２１において、可動レンズ１１をその光軸方向にスライドさせることで、光源１５からのレーザ光がランド／グルーブ２４上に集光するように調節が行われる。
【００５２】
図５は、このように可動レンズ５及び対物レンズ７を移動させ、補正を最適に行った時におけるＷＤを、光記録媒体１９の表面から記録・再生を行う位置までの距離（カバー厚さ）に対して求めたものである。
また、図６は、この補正を行った時における、対物レンズ７のＳＴＯ面から物点までの距離を、光記録媒体１９の表面から記録・再生を行う箇所までの距離に対して示したものである。なお、縦軸は、対物レンズ７のＳＴＯ面から物点までの距離の逆数を、倍率の代わりとして示してある。
【００５３】
なお、ここでは対物レンズ７側に配置されたレンズを可動レンズ５として光軸方向に移動させ、光源１側に配置されたレンズを固定レンズ４として固定している。
しかし、当然のことながら、対物レンズ側に配置されたレンズを固定し、光源側に配置されたレンズを光軸方向に移動させることによっても、対物レンズの使用倍率を変えることができる。
【００５４】
次に、光記録媒体１９の表面からの距離がそれぞれ０．０５ｍｍ、０．１６ｍｍ、０．３０ｍｍの位置において記録・再生を行うように、図５に示したＷＤに設定したときにおける、対物レンズ７単体の画角特性を、それぞれ図７〜図９に示す。
また、図７〜図９において、横軸は対物レンズに入射する主光線の角度であり、縦軸は波面収差である。なお、入射光線は波長４０５ｎｍとして求めてある。
【００５５】
図８に示すように、光記録媒体１９の表面からの距離が０．１６ｍｍの位置に記録・再生を行う場合は、全ての入射角度において、線Ｌ１に示す回折限界内に収差が収まっており、良好な画角特性を示しているといえる。
また、光記録媒体１９の表面からの距離が０．０５ｍｍの面においては、図７に示すように、入射角度が大きくなると収差が回折限界を超えてしまっている。
また、光記録媒体１９の表面からの距離が０．３０ｍｍの面においては、図９に示すように、入射角度の大きい光に対しては、収差が非常に大きいものとなっている。
【００５６】
光記録媒体１９の表面からの距離が０．１６ｍｍの場合は、図６からもわかるように対物レンズ７に対する物点距離は無限大となっている。すなわち、図１０Ａに示すように、光源Ｏ１から固定レンズ４、可動レンズ５を透過して対物レンズ７に入射する光は、ほぼ平行光となることがわかる。
したがって、対物レンズ７が光記録媒体１９のトラックの偏心に追随し、距離ｈだけ横シフトしたとしても、対物レンズ７に入射する光の入射角度は変化しないので、収差が大きくなることはない。
【００５７】
これに対して、図１０Ｂに示すように物点Ｐが無限遠ではない場合、光源Ｏ２から出射した光はレンズ２６の透過後に平行光とはならず、例えば発散光となる。なお、この図では固定レンズ４と可動レンズ５を合成してレンズ２６に代表して示してある。
この場合には、対物レンズ７の視野ｄは、物点Ｐから対物レンズ７までの距離をＳ１、対物レンズ７の画角をθとすると、ｄ＝Ｓ１θによって表されるように、対物レンズ７が横シフトすると、対物レンズ７に入射する光線の角度が変化する。
【００５８】
したがって、例えば光記録媒体１９の表面からの距離がそれぞれ０．０５ｍｍ、０．３０ｍｍの位置に記録・再生を行う場合に対物レンズ７が横シフトすると、入射角度の大きい光線が増え、図７、図９に示した画角特性のために収差が大きくなってしまう。この収差は、ほとんどが３次のコマ収差である。
光ディスク等の記録トラックの偏心に追随するためには、少なくとも０．１ｍｍの横シフト量が必要である。これに光ディスクやアクチュエータ等の誤差によるマージンを考えると０．１５ｍｍの横シフトにおいても、収差が回折限界内に収まっているのが好ましい。
【００５９】
光記録媒体表面からの距離がそれぞれ０．０５ｍｍ、０．１６ｍｍ、０．３０ｍｍの位置において記録・再生を行う際に、対物レンズ７を横シフトさせた場合における収差を図１１に示す。横軸は対物レンズ７を横シフトさせた距離を表し、縦軸は波面収差を示している。
線Ｌ２は、光記録媒体表面からの距離が０．０５ｍｍの場合であり、線Ｌ３は光記録媒体表面からの距離が０．１６ｍｍの場合、線Ｌ４は光記録媒体表面からの距離が０．３０ｍｍの場合である。
この図より、横シフトが０．１６ｍｍ以下であれば、３つの位置のいずれにおいても、収差を回折限界である０．０７λｒｍｓ以下にすることができているのがわかる。
【００６０】
光記録媒体表面からの距離が０．１６ｍｍの位置に記録・再生を行う場合は、上述のように、対物レンズ７に入射する光がほぼ平行光である。このため、線Ｌ３に示すように、対物レンズ７が横シフトしても収差がほとんど変わらない。
これに対して、記録媒体表面からの距離が０．０５ｍｍ、０．３０ｍｍの場合には、対物レンズ７が横シフトすると、対物レンズ７に入射する光線の入射角度が大きくなる。このため、線Ｌ２、Ｌ４に示すように、対物レンズ７が横シフトするほど、上述のコマ収差が大きくなっている。
【００６１】
本実施の形態においては、対物レンズに入射する光線が平行光でない時に、対物レンズが横シフトすることによって生じるこのコマ収差も補正することができる。
例えば図１２に示すように、光源１から対物レンズ７までの光路上においてＷ４０の球面収差を発生させ、対物レンズ７から焦点位置ｆｐまでにおいては、−Ｗ４０の球面収差を発生するようにしておく。
すると、対物レンズ７の横シフトが無い時には、これら球面収差が互いに打ち消し合うため、光記録媒体への記録・再生に影響を及ぼさない。
【００６２】
これに対して、対物レンズ７が例えば距離Ｓだけ横シフトすると、光源１から対物レンズ７までにおいて生じた球面収差と、対物レンズ７から焦点位置ｆｐまでにおいて生じた球面収差とがずれることにより、コマ収差が発生する。このコマ収差によって上述のコマ収差を打ち消すことができる。
【００６３】
すなわち、本実施の形態においては、光記録媒体１９の表面からの距離が異なる位置に記録・再生を行う時に生じる球面収差は、可動レンズ５をスライドさせることによって補正を行う。
そして、光源１から対物レンズ７までの光路において発生させる球面収差と、対物レンズ７から焦点位置までの光路において発生させる球面収差とのずれによって生じるコマ収差によって、対物レンズ７の横シフトによって生じるコマ収差の補正を行うものである。
【００６４】
特に、本実施の形態において、光源１から対物レンズ７までの光路において発生させる球面収差は、例えば固定レンズ４によって発生させることができる。
また、対物レンズ７から焦点位置までの光路において発生させる球面収差は、例えば対物レンズ７を光記録媒体１９の法線方向に移動させ、ＷＤを変えることで発生させることができる。
【００６５】
図１３は、このようにしてコマ収差の補正を行った場合における、対物レンズ７の横シフトに対する収差量を示したものである。
固定レンズ４にはＷ４０＝０．０６７λｒｍｓの球面収差を与え、対物レンズ７の横シフトが無い時において、この球面収差を打ち消すようにＷＤを調整した。そして、対物レンズ７を横シフトさせ、それぞれの横シフト量に対する収差を求めている。
【００６６】
また、線Ｌ５は、光記録媒体表面からの距離が０．０５ｍｍの位置に記録・再生を行う場合であり、線Ｌ６は、光記録媒体表面からの距離が０．１６ｍｍの位置に記録・再生を行う場合である。また、線Ｌ７は、光記録媒体表面からの距離が０．３０ｍｍの位置に記録・再生を行う場合である。
また、この時におけるＷＤ、可動レンズ５の移動量は、図５、６に示した値としてある。
【００６７】
光源１から対物レンズ７までの光路上、本実施の形態においては、固定レンズ４において球面収差を発生させている。光記録媒体１９の表面からの距離が０．１６ｍｍの位置に記録・再生を行う場合には、対物レンズ７に入射する光線はわずかに平行光からずれた状態となる。
【００６８】
このため、対物レンズ７の横シフトによってコマ収差が発生するので、図１１の線Ｌ３では収差にほぼ変化がなかったが、図１３の線Ｌ６では、対物レンズ７の横シフトに伴って収差量が大きくなっている。しかしそれでも、対物レンズ７の横シフトが０．２５ｍｍの時の収差は、およそ０．０４４λｒｍｓと小さく、記録・再生を行うのに十分な解像度を確保することができている。
【００６９】
また、線Ｌ５、Ｌ７に示すように光記録媒体表面からの距離が０．０５ｍｍ、０．３０ｍｍの位置にて記録・再生を行う場合には、図１１と比較しても大幅に収差を低減することができているのがわかる。
このことから、固定レンズ４によって発生させた球面収差とＷＤをずらすことによって発生させた球面収差とがずれることによって生じたコマ収差によって、対物レンズ７の横シフトによって生じるコマ収差を効果的に打ち消すことができているといえる。
【００７０】
このため、光記録媒体表面からの距離が異なる記録再生位置に対しても、非常に高い解像度での集光が可能となり、多層記録光ディスクやマイクロリアクター方式の光ディスクにも正確に記録・再生を行うことができる。
また、図１３によると、少なくとも０．２３ｍｍまでの横シフトであれば、収差を回折限界以内に抑えることができる。したがって、製造時のマージンに対しても非常に余裕をとることができ、厳しいスペックを必要としないので、より簡易に製造することができ、かつ低コストでの提供が可能となる。
【００７１】
なお、ここでは、光源１から対物レンズ７までの光路における球面収差を固定レンズ４によって発生させる例としたが、この光路間において発生するものであれば、他の部位、方法によって発生させても構わない。
例えば、図１４に示すような液晶素子２７を光源１から対物レンズ７間に挿入することによって球面収差を発生させてもよい。
【００７２】
この液晶素子２７は、例えば同心円状の複数の電極２７ａ、２７ｂ、２７ｃ等が配置され、このパターンに電圧をかけて液晶を配向させることで屈折率を変化させ、透過する光の位相を調整することができる。
また他にも、エキスパンダーレンズやＰＬＺＴ（(Pb,La)(Zr,Tr)O3）によって位相を変化させ、球面収差を発生させることもできる。また、可動レンズ５によって球面収差を発生させても構わない。
【００７３】
２．第２の実施の形態
第１の実施の形態においては、多層記録光媒体やマイクロリアクター方式等による擬似多層構造を有する光記録媒体に対して本発明を適用する例を挙げた。
ここでは、２層の記録層を有する光ディスクに対して適用する例について、以下に図１５を用い、本実施の形態によるピックアップ装置２００について説明する。
【００７４】
本実施の形態によるピックアップ装置２００は、照明光を照射する光源３１と、光源３１から出射される光の光路上に配置される光束分割素子３６を備える。
また、光束分割素子３６によって分割された光の光路上に配置され、光記録媒体４２からの反射光を反射する偏光ビームスプリッタ３２と、偏光ビームスプリッタ３２を透過した光源３１からの光の光路上に配置された１／４波長板３３を備える。
【００７５】
また、１／４波長板３３を透過した光の光路上に配置される固定レンズ３４と、固定レンズ３４を透過した光の光路上に配置され、光軸方向にスライド移動する可動レンズ３５を備える。
そして、可動レンズ３５を透過した光を、光記録媒体４２上に集光する対物レンズ３７を備える。
またさらに、偏光ビームスプリッタ３２によって反射された、光記録媒体４２からの反射光を集光する集光レンズ３９と、集光レンズ３９によって集光された光を受光する受光素子４０を備える。
【００７６】
光源１には、光記録媒体４２が例えば２層の記録層を有するＣＤやＤＶＤ等である場合には、波長６５０ｎｍの赤色半導体レーザを用いることができる。また、例えば２層の記録層を有するBlu-ray Discへの記録・再生に用いる場合には、波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザを用いることができる。
【００７７】
光源３１から出射したレーザ光は、例えば回折格子等の光束分割素子３６によって複数の光線に分割される。分割された光線は、例えばトラッキングエラー信号の演算に用いるサイドスポットを形成することができる。
【００７８】
光束分割素子３６によって分割された光線は、偏光ビームスプリッタ３２、１／４波長板３３を透過し、固定レンズ３４に入射する。なお、一部の光は偏光ビームスプリッタ３２によって反射され、受光素子３８によって受光される。受光素子３８によって受光した光量に基づき、図示しないＡＰＣ回路等によって光源３１の出力を制御することができる。
【００７９】
固定レンズ３４に入射した光線は、拡散する方向に屈折され、例えばコリメータレンズ等によって構成される可動レンズ３５に入射する。
そして、可動レンズ３５を透過した光線は、対物レンズ３７によって光記録媒体４２上に集光される。
【００８０】
光記録媒体４２によって反射された光線は、対物レンズ３７、可動レンズ３５、固定レンズ３４、１／４波長板３３を透って偏光ビームスプリッタ３２に入射する。
光記録媒体４２からの反射光は、この往復路において１／４波長板３３を２回透過することから偏光方向が９０度回転しているため、偏光ビームスプリッタ３２において反射される。
偏光ビームスプリッタ３２によって反射された光は、集光レンズ３９によって受光素子４０上に集光され、ここでＲＦ信号や、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号が取得される。
【００８１】
本実施の形態においても、可動レンズ３５は光軸方向にスライド移動させることが可能である。これにより、光記録媒体４２の表面からの距離が異なる２つの記録層に対して生じる球面収差を補正することができる。
【００８２】
可動レンズ３５をスライド移動させると、対物レンズ３７に入射する光線は平行光とはならなくなるため、対物レンズ３７を横シフトさせるとコマ収差が生じることになる。
しかし、本実施の形態においては、光源３１から対物レンズ３７までの光路において所定の球面収差を発生させ、対物レンズ３７から光記録媒体４２上の集光位置までの光路においては、逆の球面収差を発生させる。
【００８３】
これらの球面収差は、対物レンズ３７の横シフトが無い状態において互いに打ち消し合うように発生させる。このため、対物レンズ３７が、光記録媒体４２の記録トラックの偏心に追随して横シフトすると、互いに打ち消しあっていた球面収差がずれることによりコマ収差が生じる。
このコマ収差によって、横シフト時に対物レンズ３７に入射する光が平行光でないことにより生じるコマ収差を打ち消し、補正することができる。
【００８４】
また、光源３１から対物レンズ３７までの光路において発生させる球面収差は、固定レンズ３４や可動レンズ３５によって生じさせることができる。また他にも、液晶素子やエキスパンダーレンズ、ＰＬＺＴを光路中に挿入しても構わない。
また、対物レンズ３７から光記録媒体４２上の焦点までの光路において発生させる球面収差は、対物レンズ３７のＷＤを調整することによって付与することが可能である。
【００８５】
このように、本実施の形態によるピックアップ装置２００では、２層の記録層を有する光記録媒体４２に対して、記録・再生に用いるレーザ光の収差を低減することができる。このため、精度の高い記録・再生を可能とし、また製造時におけるマージンも大きくとることができるため、より簡易かつ低コストでの製造が可能である。
【００８６】
３．第３の実施の形態
上述の実施形態においては、複数の記録領域を有する光記録媒体に対して本発明を適用するものであった。しかし、本発明は、１層の記録層を有する光ディスクに対しても適用でき、優れた効果を発揮するものである。これについて図１６を参照し、以下に説明する。
【００８７】
図１６は、本実施の形態によるピックアップ装置３００を示す概略構成図である。
本実施の形態によるピックアップ装置３００は、記録層が１層の光ディスクに対して好適に用いることができる。
【００８８】
本実施の形態におけるピックアップ装置３００は、光記録媒体６２への照明光を出射する光源５１と、光源５１からの光を複数の光束に分割する光束分割素子５６を備える。
また、光束分割素子５６によって分割された光線の光路上に配置される偏光ビームスプリッタ５２と、偏光ビームスプリッタ５２を透過した光線の光路上に配置される１／４波長板５３を備える。
【００８９】
また、１／４波長板５３を透過した光線を、光記録媒体６２上に集光する対物レンズ５７と、光源５１と対物レンズ５７の間に配置され、透過する光に球面収差を付する液晶収差補正素子６３を備える。
そして、光記録媒体６２からの反射光を集光する集光レンズ５９と、集光レンズ５９によって集光された光を受光する受光素子６０を備える。
【００９０】
光源５１には、例えば光記録媒体６２がＣＤやＤＶＤ等、１層の記録層を有する通常の光ディスクの場合には、波長６５０ｎｍの赤色半導体レーザを用いるのが好ましい。また、光記録媒体６２が例えば１層の記録層を有するBlu-ray Discの場合には、波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザを用いることができる。
【００９１】
光源５１から出射したレーザ光は、例えば回折格子等の光束分割素子５６によって複数の光線に分割される。分割された光線によって、例えばトラッキングエラー信号の演算に用いるサイドスポットを形成することができる。
【００９２】
光束分割素子５６によって分割された複数の光線は、偏光ビームスプリッタ５２、１／４波長板５３を透過して液晶収差補正素子６３に入射する。この液晶収差補正素子６３によって、光源５１からの光に球面収差が発生する。この液晶収差補正素子６３には、例えば図１４（第１の実施の形態）において示したような液晶素子を用いることができる。
そして、液晶収差補正素子６３を透過した光は対物レンズ５７に入射し、光記録媒体６２の記録層上に集光される。
また、光記録媒体６２によって反射された光は、再び対物レンズ５７、１／４波長板５３を透って偏光ビームスプリッタ５２に入射する。この往復路において、光源５１からの光線は、１／４波長板５３を２度透過することにより偏光方向が９０度回転しているので、偏光ビームスプリッタ５２によって反射される。
【００９３】
偏光ビームスプリッタ５２によって反射された光線は、集光レンズ５９によって受光素子６０上に集光され、ここでＲＦ信号やトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等の各種信号が取得される。
【００９４】
このように、本実施の形態においては、光源５１から対物レンズ５７までの光路において発生させる球面収差を、液晶収差補正素子６３によって発生させる。
また、対物レンズ５７から光記録媒体６２の記録層上の焦点位置までに発生させる球面収差は、対物レンズ５７のＷＤを変化させることによって生じさせる。
【００９５】
対物レンズ５７の横シフトが無い状態において、これらの球面収差は互いに打ち消し合うように対物レンズ５７のＷＤは調整される。したがって、対物レンズ５７が光記録媒体６２の記録トラックの偏心に追随して横シフトすると、これらの球面収差がずれることによってコマ収差が生じる。
本実施の形態においても、このコマ収差によって、対物レンズ５７に入射する光線が平行光でない時に横シフトすると生じるコマ収差を打ち消し、補正することができる。
【００９６】
対物レンズに入射する光線が平行光であれば、対物レンズが横シフトしてもコマ収差を生じない。このため、１層の記録層を有する光記録媒体用の従来のピックアップ装置では、コリメートレンズを配置し、コリメートした光を対物レンズに入射させるのが一般的であった。
【００９７】
しかし、本発明では、光源から対物レンズまでの光路において発生させる球面収差と、対物レンズから焦点までの光路において発生させる球面収差がずれることによって生じるコマ収差によって、上述のコマ収差を打ち消すことができる。
すなわち、本発明によれば対物レンズには平行光を入射させなくても、対物レンズの横シフトによって生じるコマ収差を抑制することができる。
【００９８】
したがって、本実施の形態のように、光源５１から対物レンズ５７までの光路において発生させる球面収差によって、コリメートレンズを配置することなくコマ収差の発生を抑えることができる。
このため、単純な部品を用いる事ができるので、コストを低減し、また装置を小型化することが可能となる。
【００９９】
また、ここでは液晶によって球面収差を発生させる例としたが、球面収差を発生させるものであれば、特に限定せず用いることができ、より簡易な部品を選択すれば、さらにコストを低減することができる。すなわち、本発明により対物レンズに平行光を入射させる必要がなくなるため、設計や部品選択の幅も広がり、より自由度の高い設計が可能となる。
【０１００】
４．第４の実施の形態
図１７は、本実施の形態による記録再生装置４００を示す概略構成図である。
本実施の形態による記録再生装置は、光記録媒体７６上に光を集光させ、信号の記録・再生を行う光ピックアップ７０と、光記録媒体７６への記録信号や、再生信号の処理を行う信号処理部７１を備える。
【０１０１】
また、光記録媒体７６を回転させる回転駆動部７４と、光ピックアップ７０を光記録媒体７６の径方向に移動させる送り駆動部７５と、回転駆動部７４及び送り駆動部７５を駆動制御する駆動制御部７３を備える。
そして、駆動制御部７３への駆動命令や、光記録媒体７６に記録する記録情報を供給する制御部７２を備える。
【０１０２】
制御部７２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心に構成され、例えば図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）から基本プログラムや情報記録プログラム等の各種プログラムを読み出す。そして、これらを図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）に展開することにより、情報記録処理等の各種処理を実行する。
【０１０３】
例えば、光記録媒体７６が設置された状態で、図示しない外部機器等から情報記録命令、記録情報及び記録アドレス情報を受け付けると、駆動命令及び記録アドレス情報を駆動制御部７３へ供給すると共に、記録情報を信号処理部７１へ供給する。
また、再生時には、外部機器から情報再生命令及び当該記録情報のアドレスを示す再生アドレス情報を受け付けると、駆動制御部７３に対して駆動命令を供給すると共に、再生処理命令を信号処理部７１へ供給する。
【０１０４】
駆動制御部７３は、制御部７２からの駆動命令に従い、例えばスピンドルモータ等の回転駆動部７４を駆動制御することにより、光記録媒体７６を所定の回転速度で回転させる。また、例えばスレッドモータ等の送り駆動部７５を駆動制御することにより、光ピックアップ７０を光記録媒体７６の径方向にスライドさせ、記録アドレス情報に対応した位置や、記録・再生位置へと移動させる。
【０１０５】
信号処理部７１は、供給された記録情報に対して所定の符号化処理や変調処理等の各種信号処理を施すことにより記録信号を生成し、これを光ピックアップ７０へ供給する。
また、再生時には、図示しないマトリクス回路によってサーボ誤差信号やＲＦ信号を演算するとともに、利得調整と位相補償を行う。
そして、信号処理部７１により演算されたエラー信号に基づいて、駆動制御部７３は光ピックアップ７０のフォーカス制御及びトラッキング制御を行う。
【０１０６】
光ピックアップ７０は、駆動制御部７３からの制御に基づいて、記録アドレス情報により示される光記録媒体７６のトラックに光ビームの照射位置を合わせ、信号処理部７１からの記録信号に応じた記録マークを記録する。
また再生時には、駆動制御部７３の制御に基づいてフォーカス制御及びトラッキング制御を行うことにより、再生アドレス情報の示すトラックに照明光の照射位置を合わせ、所定光量の光を照射する。
【０１０７】
光記録媒体７６が多層記録光ディスクや、記録層の擬似多層構造を有するマイクロリアクター方式の光ディスクである場合、光ピックアップ７０には、第１の実施の形態（図１）で示したピックアップ装置１００を用いることができる。
【０１０８】
また、光記録媒体７６が２層の記録層を有する光ディスクである場合には、第２の実施の形態（図１５）にて示したピックアップ装置２００を用いるのが好ましい。
また、光記録媒体７６が１層の記録層を有する光ディスクである場合には、第３の実施の形態（図１６）に示したピックアップ装置３００を用いることができる。
【０１０９】
したがって、本実施の形態による記録再生装置４００では、その光ピックアップ７０において、光源から対物レンズまでの光路と対物レンズから焦点までの光路においてそれぞれ球面収差が発生する。
また、これらの球面収差は、対物レンズが横シフトしない状態において互いに打ち消し合っており、対物レンズが横シフトした時には、この球面収差がずれることによってコマ収差が発生する。
【０１１０】
このため、対物レンズに入射する光線が平行でない時に横シフトすることによって生じるコマ収差を、このコマ収差によって打ち消し、補正することができる。
したがって、第１、第２の実施の形態によるピックアップ装置１００、２００を用いる場合には、対物レンズの使用倍率を変更しても、コマ収差を生じさせることなく多層光記録媒体等の各記録層や記録領域に光を集光させることができる。
このため、本実施の形態による記録再生装置４００は、非常に精度良く記録・再生を行うことが可能となる。
【０１１１】
また、光ピックアップ７０に、第３の実施の形態によるピックアップ装置３００を用いる場合、光ピックアップ７０はコリメートレンズを必要としないので、より小型化かつ低コストな記録再生装置を提供することが可能となる。
【０１１２】
以上、本発明によるピックアップ装置及び記録再生装置、記録再生方法の実施の形態について説明した。本発明は上記実施の形態にとらわれることなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、なお考えられる種々の形態を含むものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１３】
１，１５，３１，５１・・・光源、２，１３，３２，５２・・・偏光ビームスプリッタ、３，１２，３３，５３・・・１／４波長板、４，３４・・・固定レンズ、５，１１，３５・・・可動レンズ、６・・・光線合成手段、７，３７，５７・・・対物レンズ、８，１０，１７，１８，３８，４０，５８，６０・・・受光素子、９，１６，３９，５９・・・集光レンズ、１４，３６，５６・・・光束分割素子、１９，４２，６２，７６・・・光記録媒体、２０・・・第１の光学系、２１・・・第２の光学系、２２，２３・・・光錐、２４・・・ランド／グルーブ、２５・・・擬似多層構造、２６・・・レンズ、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ・・・電極、６３・・・液晶収差補正素子、７０・・・光記録媒体、７１・・・信号処理部、７２・・・制御部、７３・・・駆動制御部、７４・・・回転駆動部、７５・・・送り駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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