(57)【要約】【課題】光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができる光学ヘッド装置及び光情報処理装を提供する。【解決手段】光学ヘッド装置１０は、半導体レーザ１と、半導体レーザ１からの光束を透過する収差補正素子２０と、半導体レーザ１からの光束を収差補正素子２０へ導く導光部１１と、収差補正素子２０を透過した光束を光ディスク３０上に集光する対物レンズ６とを備え、収差補正素子２０は、半導体レーザ１が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、対物レンズ６で発生する軸上色収差と、対物レンズ６と収差補正素子２０とを除く導光部１１で発生する軸上色収差とを、収差補正素子２０で発生する軸上色収差に基づいて補正する。【選択図】図１
2008112560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光束を透過する収差補正素子と、
前記光源からの光束を前記収差補正素子へ導く導光部と、
前記収差補正素子を透過した光束を光情報記録媒体上に集光する対物レンズとを備え、
前記収差補正素子は、前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、前記対物レンズで発生する軸上色収差と、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差とを、前記収差補正素子で発生する軸上色収差に基づいて補正する光学ヘッド装置。
【請求項２】
前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、前記対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａと、前記収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａとが、（１）式の条件を満足する請求項１に記載の光学ヘッド装置。
｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜＝｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（１）
【請求項３】
前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、前記対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａと、前記収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａと、前記光源の記録時平均パワーＬＤ＿ｐと、前記光源のパワー変動による波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐとが、（２）式の条件を満足する請求項１記載の光学ヘッド装置。
（｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜）−｜０．１６｜／（ＬＤ＿ｐ×Δλ／ΔＬＤ＿ｐ）≦｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（２）
【請求項４】
前記導光部は、
前記光源からの光束を反射又は透過する第１の光学素子と、
前記第１の光学素子によって反射又は透過された光束の偏向方向を変更する第２の光学素子と、
前記第２の光学素子によって偏光方向が変更された光束を平行光に変換するコリメートレンズとを含む請求項１記載の光学ヘッド装置。
【請求項５】
前記光情報記録媒体の情報記録面に情報信号を記録する際の前記光源の記録時平均パワーが１００ｍＷ以上である請求項１記載の光学ヘッド装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光学ヘッド装置に用いられる収差補正素子の収差補正方法であって、
前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際における、前記対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａとが決定され、前記収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａが（３）式の条件を満足するように決定される収差補正素子の収差補正方法。
｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜＝｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（３）
【請求項７】
請求項１に記載の光学ヘッド装置に用いられる収差補正素子の収差補正方法であって、
前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際における、前記対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａと、前記光源の記録時平均パワーＬＤ＿ｐと、前記光源のパワー変動による波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐとが決定され、前記収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａが（４）式の条件を満足するように決定される収差補正素子の収差補正方法。
（｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜）−｜０．１６｜／（ＬＤ＿ｐ×Δλ／ΔＬＤ＿ｐ）≦｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（４）
【請求項８】
光情報記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光情報処理装置であって、
前記光情報記録媒体を回転させる回転部と、
請求項１記載の光学ヘッド装置であり、前記光情報記録媒体で反射され対物レンズを透過した光束を受光して前記光束の光量に対応した電気信号に変換する受光素子と、前記光情報記録媒体の情報トラックに対して対物レンズを少なくとも径方向に駆動するアクチュエータとを含む光学ヘッド装置と、
前記回転部の駆動を制御するとともに、前記光学ヘッド装置の前記受光素子から受け取った電気信号に基づいて、前記光学ヘッド装置の前記アクチュエータの駆動を制御して前記光情報記録媒体に対するフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う制御部とを備える光情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光学ヘッド装置、かかる光学ヘッド装置に用いられる収差補正素子の収差補正方法及びかかる光学ヘッド装置を備えた光情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高密度及び大容量の光情報記録媒体としては、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙディスク（以下、ＢＤと略す）などの光ディスクがある。このような光ディスクは、画像、音楽及びコンピュータデータを記録する記録媒体として、最近急速に普及しつつある。
【０００３】
光ディスクの大容量化に伴い、光学ヘッド装置用光源の短波長化と対物レンズの高開口数化が進んでいる。短波長領域では、レンズ素子等の光学材料の分散が非常に大きいため、わずかな光束の波長の変化により、光学材料の屈折率が大きく変化する。従って、近年の光学ヘッド装置では、色収差の補正を考慮する必要があった。
【０００４】
ここで、光学ヘッド装置では、一般的に情報の再生時のレーザパワーよりも記録時のレーザパワーの方が大きいため、再生から記録に切り替える際の出力変化により中心波長が瞬時的に数ｎｍ変化する現象を起こす場合がある。この現象に起因して発生したデフォーカス誤差は、対物レンズをフォーカシング動作させることで除去できるが、対物レンズの色収差が補正されていないと、対物レンズをフォーカシング動作させるまでの数ｎｓｅｃの間は、デフォーカス誤差による記録不良等の不具合が生じる。対物レンズの軸上色収差は、対物レンズを通過する光束の光源波長が短くなるほど大きくなるので、光源波長が短くなるほどこの現象に起因した波面収差劣化は大きくなる傾向がある。以上の理由から、特に青紫色半導体レーザを光源として使用する光学ヘッド装置では、対物レンズの軸上色収差の補正が必要であるといえる。
【０００５】
対物レンズの軸上色収差を簡単な構成で補正するための素子として、回折作用を利用した回折素子が公知である。青紫色半導体レーザを光源として使用する光学ヘッド装置において、対物レンズの軸上色収差を補正するための回折素子を備えた光学ヘッド装置が、以下の特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２５６６７２号公報
【特許文献２】特開２００１−１０８８９４号公報
【特許文献３】特開２００２−０８２２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に記載された光学ヘッド装置は、青紫色半導体レーザ光源と対物レンズとの間の平行光束中に配置された回折素子により、対物レンズの軸上色収差を補正するものである。また、特許文献２に記載された光学ヘッド装置用光学系は、青紫色半導体レーザ光源からの発散光束を平行光束に変換して対物レンズに導くためのコリメートレンズの光学面上に回折構造を形成して、その作用により、対物レンズの軸上色収差を補正するものである。また、特許文献３に記載された光学ヘッド装置は、青紫色半導体レーザ光源と対物レンズとの間の平行光束中に配置されたエキスパンダーレンズの光学面上に回折構造を形成して、その作用により、対物レンズの軸上色収差を補正するものである。
【０００７】
従来の光学ヘッド装置では、回折構造の作用により半導体レーザの波長が、光学ヘッド装置用光学系の設計波長より長くなる方向に変化した場合、色収差補正素子から出射されて対物レンズに向かう光束は収斂光束となる。また、半導体レーザの波長が、光学ヘッド装置用光学系の設計波長より短くなる方向に変化した場合、色収差補正素子から出射されて対物レンズに向かう光束は発散光束となる。この特性を利用することで、対物レンズの軸上色収差を補正することができる。しかるに、このように、半導体レーザの波長変化により対物レンズに向かう光束の発散度が変化すると、対物レンズの倍率が変化するため球面収差が発生する。
【０００８】
光学ヘッド装置において光源として使用される半導体レーザは、製造誤差により個体間に±１０ｎｍ程度の波長差がある。上記の光学ヘッド装置において、このように波長が、光学ヘッド装置用光学系の設計波長からずれた半導体レーザを使用する場合、対物レンズの倍率変化に伴って発生する球面収差を除去するため、コリメートレンズ位置や半導体レーザ位置の初期調整が必要となり、光学ヘッド装置の製造コストが増大する。
【０００９】
特に、上記の問題は、一般的に光学ヘッド装置のコスト低減やコンパクト化を図るための一手法である高開口数の対物レンズの単レンズ化によって、より顕在化される傾向がある。単レンズでは、入射光の波長が変化した場合の球面収差（以降、球面色収差と呼ぶ）は開口数の４乗に比例して増大する。そのため、コリメートレンズ位置の調整や半導体レーザ位置の初期調整で、上記の対物レンズの倍率変化に伴い発生した球面収差変化に加えて、対物レンズ自身に残留する球面色収差を補正する必要がある。また、高開口数の対物レンズの単レンズ化を実現するためには、光学面同士の光軸ずれに対するマージンを確保するため、高屈折率材料を使用するのが望ましい。
【００１０】
ところが、一般的に高屈折率材料は高分散であるので、色収差補正素子で補正するべき軸上色収差量が大きくなる傾向がある。そのため、かかる高屈折率材料からなる対物レンズの軸上色収差を補正するためには、色収差補正素子から対物レンズに向かう光束の、半導体レーザの波長変化に伴う発散度変化を大きく設定する必要がある。この結果、波長が光学ヘッド装置の設計波長からずれた半導体レーザを使用する場合、対物レンズの倍率変化が大きくなる。そのため、対物レンズの倍率変化に伴う球面収差の発生が大きくなり、コリメートレンズ位置の初期調整量や半導体レーザ位置の初期調整量が増大する。
【００１１】
かかる問題に対し、色収差補正素子を、半導体レーザの波長が変化した場合にその球面収差が変化するような設計とすることで、上記の対物レンズの倍率変化に伴って発生する球面収差を打ち消すことは可能である。
【００１２】
しかしながら、対物レンズのトラッキング駆動により光軸ズレが生じることで、再生から記録へのパワー変動による波長変化により、無視できない倍率色収差が発生し、良好なトラッキング特性が得られず記録又は再生不良が生じる恐れがある。
【００１３】
また、従来の光学ヘッド装置では、対物レンズのみの軸上色収差を色収差補正素子で補正していた。例えば、ＣＤやＤＶＤは多くとも２層の情報記録層で構成されており、このように情報記録層の層数が少ない場合、光源のレーザ光は低パワーでよいため、対物レンズ以外の光学系による軸上色収差は無視することが可能な量であった。
【００１４】
これに対し、近年、ＢＤなどの登場により、光ディスクは高倍速化及び多層化する傾向にある。光ディスクの高倍速化及び多層化により、光源のレーザ光は高パワーとなる。この場合、再生から記録への切り替え時において、光源の波長が数ｎｍ以上変動する。そのため、対物レンズ以外の光学系による軸上色収差の発生量は無視することができない量となり、光源から対物レンズまでの光学系全体の軸上色収差を抑えることが困難となる。
【００１５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができる光学ヘッド装置、収差補正方法及び光情報処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一局面に係る光学ヘッド装置は、光源と、前記光源からの光束を透過する収差補正素子と、前記光源からの光束を前記収差補正素子へ導く導光部と、前記収差補正素子を透過した光束を光情報記録媒体上に集光する対物レンズとを備え、前記収差補正素子は、前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、前記対物レンズで発生する軸上色収差と、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差とを、前記収差補正素子で発生する軸上色収差に基づいて補正する。
【００１７】
本発明の他の局面に係る収差補正素子の収差補正方法は、上記の光学ヘッド装置に用いられる収差補正素子の収差補正方法であって、前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際における、前記対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａとが決定され、前記収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａが（１）式の条件を満足するように決定される。
｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜＝｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（１）
【００１８】
本発明の他の局面に係る収差補正素子の収差補正方法は、上記の光学ヘッド装置に用いられる収差補正素子の収差補正方法であって、前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際における、前記対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａと、前記光源の記録時平均パワーＬＤ＿ｐと、前記光源のパワー変動による波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐとが決定され、前記収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａが（２）式の条件を満足するように決定される。
（｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜）−｜０．１６｜／（ＬＤ＿ｐ×Δλ／ΔＬＤ＿ｐ）≦｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（２）
【００１９】
本発明の他の局面に係る光情報処理装置は、光情報記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光情報処理装置であって、前記光情報記録媒体を回転させる回転部と、上記の光学ヘッド装置であり、前記光情報記録媒体で反射され対物レンズを透過した光束を受光して前記光束の光量に対応した電気信号に変換する受光素子と、前記光情報記録媒体の情報トラックに対して対物レンズを少なくとも径方向に駆動するアクチュエータとを含む光学ヘッド装置と、前記回転部の駆動を制御するとともに、前記光学ヘッド装置の前記受光素子から受け取った電気信号に基づいて、前記光学ヘッド装置の前記アクチュエータの駆動を制御して前記光情報記録媒体に対するフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う制御部とを備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、対物レンズで発生する軸上色収差だけでなく、光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができ、安定したフォーカシング駆動及びトラッキング駆動を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。また、各図面において同一の符号は同一の構成要素または同様の作用、動作をなすものを表す。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光学ヘッド装置の概略構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１における光ディスクの概略構成を示す図である。
【００２３】
図１において、光学ヘッド装置１０は、半導体レーザ１、ビームスプリッタ２、１／４波長板３、コリメートレンズ４、反射ミラー５、対物レンズ６、検出レンズ７、受光素子８、２軸アクチュエータ９、収差補正素子２０、ステッピングモータ４０及びレンズホルダ４１を備える。また、導光部１１は、ビームスプリッタ２、１／４波長板３、コリメートレンズ４及び反射ミラー５で構成され、半導体レーザ１によって出射された光束を収差補正素子２０へ導く。
【００２４】
また、図２に示すように、透明基板を有する光ディスク（光情報記録媒体）３０には光入射面側（対物レンズ６側）から４つの情報記録面３１、３２、３３、３４が形成されており、それぞれ表面から情報記録面までの光透過層の厚さは、ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４となっている。
【００２５】
半導体レーザ１は、例えば４０８ｎｍの青紫レーザ光を出射する。ビームスプリッタ２は、半導体レーザ１から出射されたレーザ光を透過させるとともに、光ディスク３０によって反射されたレーザ光を受光素子８に向けて反射させる。１／４波長板３は、ビームスプリッタ２を透過した直線偏光のレーザ光を円偏光に変換するとともに、光ディスク３０によって反射された円偏光のレーザ光を直線偏光に変換する。
【００２６】
コリメートレンズ４は、１／４波長板３によって円偏光に変換されたレーザ光を発散光から平行光に変換するとともに、光ディスク３０によって反射されたレーザ光を受光素子８に集光する。反射ミラー５は、コリメートレンズ４によって平行光に変換されたレーザ光を光ディスク３０に向けて反射させるとともに、光ディスク３０によって反射されたレーザ光をコリメートレンズ４に向けて反射させる。
【００２７】
対物レンズ６は、光ディスク３０の所定の情報記録面にレーザ光を集光する。検出レンズ７は、光ディスク３０によって反射されたレーザ光を受光素子８に集光する。受光素子８は、受光したレーザ光を光電変換する。
【００２８】
２軸アクチュエータ９は、対物レンズ６を駆動する。収差補正素子２０は、例えば回折素子で構成され、対物レンズ６及び対物レンズ６以外の光学系によって発生する軸上色収差を補正する。すなわち、収差補正素子２０は、半導体レーザ１が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、対物レンズ６で発生する軸上色収差と、対物レンズ６と収差補正素子２０とを除く導光部１１で発生する軸上色収差とを、収差補正素子２０で発生する軸上色収差に基づいて補正する。
【００２９】
なお、２軸アクチュエータ９は、対物レンズ６と収差補正素子２０とを一体に保持している。ステッピングモータ４０は、コリメートレンズ４を駆動する。レンズホルダ４１は、コリメートレンズ４を保持する。
【００３０】
次に、光ディスク３０に対して情報の記録または再生を行う場合の光学ヘッド装置１０の動作について説明する。半導体レーザ１から出射された直線偏光のレーザ光は、ビームスプリッタ２を透過し、１／４波長板３で円偏光に変換される。その後、円偏光に変換されたレーザ光は、コリメートレンズ４で平行光に変換され、反射ミラー５で反射して、収差補正素子２０を透過する。収差補正素子２０を透過したレーザ光は、対物レンズ６によって、透明基板越しに光ディスク３０の情報記録面３１〜３４の何れかに光スポットとして集光される。
【００３１】
情報記録面３１〜３４の何れかで反射したレーザ光は、再び対物レンズ６を透過し、収差補正素子２０を透過し、反射ミラー５で反射される。反射ミラー５で反射されたレーザ光は、コリメートレンズ４を透過し、１／４波長板３で往路とは異なる直線偏光に変換される。その後、直線偏光に変換されたレーザ光は、ビームスプリッタ２で反射され、検出レンズ７によって、受光素子８に導かれる。受光素子８で検出されたレーザ光は、光電変換された後演算されて、光ディスク３０の面ぶれに追従するためのフォーカス誤差信号と偏心に追従するためのトラッキング誤差信号とが生成される。２軸アクチュエータ９は、このフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とに基づいて、回転する光ディスク３０の情報トラックに光スポットが追従するよう対物レンズ６を２軸方向に駆動する。
【００３２】
コリメートレンズ４は、レンズホルダ４１に保持され、ステッピングモータ４０によって、レーザ光の光軸に沿って移動可能となっている。情報記録面３１〜３４の光透過層の厚さに応じて、あるいは光透過層の厚さが規定値から外れている場合、コリメートレンズ４は、光透過層の厚さ変化に伴う球面収差を補正するようにレーザ光を発散光あるいは収束光とし、対物レンズ６で逆極性の球面収差を発生させ、球面収差を補正する。
【００３３】
続いて、本実施の形態における光学ヘッド装置１０の各構成要素の具体的な数値例を示す。
【００３４】
まず、半導体レーザ１によって出射されるレーザ光の波長λは、４０８ｎｍである。レーザ光の入射面から情報記録面３１までの光透過層の厚さｄ１は、６０μｍであり、レーザ光の入射面から情報記録面３２までの光透過層の厚さｄ２は、７０μｍであり、レーザ光の入射面から情報記録面３３までの光透過層の厚さｄ３は、８７．５μｍであり、レーザ光の入射面から情報記録面３４までの光透過層の厚さｄ４は、１００μｍである。
【００３５】
情報記録媒体の光透過層の屈折率ｎは、１．６である。対物レンズ６のレンズ材料は、アッベ数ｄが５７．９である住田光学ガラス社製のＶＣ７９を使用する。また、対物レンズ６は、ＮＡ（開口数）が０．８５の単レンズである。
【００３６】
また、実施の形態１に係る光学ヘッド装置１０は、以下の（３）式の条件を満足している。
｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜＝｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（３）
【００３７】
但し、上記の（３）式において、Δｆｂ＿ｏｂｊは、対物レンズ６で発生する軸上色収差［μｍ／ｎｍ］であり、Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａは、対物レンズ６と収差補正素子２０を除く光学系で発生する軸上色収差［μｍ／ｎｍ］であり、Δｆｂ＿ｃａは、収差補正素子２０で発生する軸上色収差［μｍ／ｎｍ］である。
【００３８】
ここで、情報記録面３３への情報記録時において、半導体レーザ１の波長が４０８ｎｍから４０９ｎｍへ１ｎｍ変動すると、対物レンズ６で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊは、＋０．２４０［μｍ／ｎｍ］となり、対物レンズ６と収差補正素子２０を除く光学系で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａは、＋０．０２０［μｍ／ｎｍ］となる。
【００３９】
上記の（３）式に軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊ＝＋０．２４０と軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ＝＋０．０２０とを代入することにより、収差補正素子２０で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａは、０．２６［μｍ／ｎｍ］となる。このように、半導体レーザ１が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際における、軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａとを加算した軸上色収差が軸上色収差Δｆｂ＿ｃａと等しくなるように、軸上色収差Δｆｂ＿ｃａが決定される。したがって、半導体レーザ１から対物レンズ６までの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができる。
【００４０】
次に、実施の形態１の変形例について説明する。なお、実施の形態１の変形例における光学ヘッド装置１０の構成は図１と同様であるので説明を省略する。実施の形態１では、光学ヘッド装置１０は、上記の（３）式の条件を満足しているとしている。しかしながら、実施の形態１の変形例における光学ヘッド装置１０は、下記の（４）式の条件を満足している。
（｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜）−｜０．１６｜／（ＬＤ＿ｐ×Δλ／ΔＬＤ＿ｐ）≦｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（４）
【００４１】
ただし、上記の（４）式において、Δｆｂ＿ｏｂｊは、対物レンズ６で発生する軸上色収差［μｍ／ｎｍ］であり、Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａは、対物レンズ６と収差補正素子２０とを除く光学系で発生する軸上色収差［μｍ／ｎｍ］であり、Δｆｂ＿ｃａは、収差補正素子２０で発生する軸上色収差［μｍ／ｎｍ］であり、ＬＤ＿ｐは、半導体レーザ１の記録時平均パワー［ｍＷ］であり、Δλ／ΔＬＤ＿ｐは、半導体レーザ１のパワー変動による波長変動量［ｎｍ／ｍＷ］である。
【００４２】
ここで、上記の（４）式を変形すると、下記の（５）式となる。
（｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜−｜Δｆｂ＿ｃａ｜）×ＬＤ＿ｐ×Δλ／ΔＬＤ＿ｐ≦｜０．１６｜・・・（５）
【００４３】
以下、上記の（５）式に示すように、光学系全体で発生する軸上色収差によるデフォーカス量を±０．１６μｍ以下とする理由について説明する。図３は、記録時にデフォーカスを与えたマークを再生した場合のデフォーカス量とジッタ値との関係を示す図である。図３において、横軸は、記録時のデフォーカス量を示し、縦軸は、ジッタ値を示す。
【００４４】
図３に示すように、デフォーカス量が±０．１μｍを超えるとジッタ値の劣化が始まる。マージンの配分からデフォーカスによるジッタ値の劣化量は、０．５％以下にすることが好ましい。すなわち、図３の例では、ジッタ値のボトム値が８．０％であるので、劣化量を０．５％とすると、デフォーカスによるジッタ値の劣化量は８．５％以下にすることが好ましい。したがって、ジッタ値の劣化量が８．５％以下となるデフォーカス量の許容範囲は、±０．１６μｍ以下となる。
【００４５】
ここで、具体的な数値例を用いて実施の形態１の変形例について説明する。実施の形態１と同様に、半導体レーザ１によって出射されるレーザ光の波長λは、４０８ｎｍである。レーザ光の入射面から各情報記録面３１，３２，３３，３４までの光透過層の厚さｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４は、６０μｍ、７０μｍ、８７．５μｍ及び１００μｍである。情報記録媒体の光透過層の屈折率ｎは、１．６である。対物レンズ６のレンズ材料は、アッベ数ｄが５７．９である住田光学ガラス社製のＶＣ７９を使用する。また、対物レンズ６は、ＮＡ（開口数）が０．８５の単レンズである。
【００４６】
このとき、情報記録面３３への情報記録時において、半導体レーザ１の波長が４０８ｎｍから４０９ｎｍへ１ｎｍ変動すると、対物レンズ６で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊは、＋０．２４０［μｍ／ｎｍ］となり、対物レンズ６と収差補正素子２０を除く光学系で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａは、＋０．０２０［μｍ／ｎｍ］となる。
【００４７】
また、半導体レーザ１の記録時平均パワーＬＤ＿ｐを１００［ｍＷ］、半導体レーザ１のパワー変動による波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐを＋０．０２０［ｎｍ／ｍＷ］とすると、再生から記録に切り替える際のレーザ光の中心波長は２ｎｍ変化する。このとき、光学系全体で発生する軸上色収差によるデフォーカス量が、フォーカス制御に影響を与えない範囲は、上記の（４）式で表すことができる。
【００４８】
上記の（４）式により、収差補正素子２０で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａは、−０．２００［μｍ／ｎｍ］となり、光学系全体で発生する軸上色収差によるデフォーカス量は、０．１２０［μｍ］となり、このデフォーカス量は、０．１６［μｍ］以下となる。したがって、光学系全体で発生する軸上色収差によるデフォーカス量を実用上問題ないレベルに抑えることができる。
【００４９】
このように、半導体レーザ１が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａとを加算してから軸上色収差Δｆｂ＿ｃａを減算した軸上色収差に記録時平均パワーＬＤ＿ｐと波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐとを乗算した値が、デフォーカス量の許容範囲である±０．１６μｍ以下になるように設定されるので、半導体レーザ１から対物レンズ６までの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができる。
【００５０】
なお、上述したように、近年、光ディスクは高倍速化及び多層化する傾向にある。図４は、単層、２層及び４層の光ディスクにおける倍速数と記録パワーとの予測値を示す図である。図４において、横軸は、光ディスクの倍速数を示し、左縦軸は、対物レンズから出射されるレーザ光の記録パワー（ＯＬ＿ｏｕｔ記録パワー）を示し、右縦軸は、光学ヘッド装置の光利用効率を１０％とした場合の光源から出射されるレーザ光の記録パワー（ＬＤ＿ｏｕｔ記録パワー）を示す。
【００５１】
光ディスクの高倍速化及び多層化により、ＯＬ＿ｏｕｔ記録パワーが２０ｍＷを超え、ＬＤ＿ｏｕｔ記録パワーが２００ｍＷを超えた場合、半導体レーザから出射されるレーザ光の記録時平均パワーは１００ｍＷ以上となる。光ディスク３０の情報記録面に情報信号を記録する際の半導体レーザ１の記録時平均パワーが１００ｍＷ以上となる場合、半導体レーザ１の波長が２ｎｍ以上変動するため、対物レンズ６と収差補正素子２０とを除く導光部１１で発生する軸上色収差の発生量は無視することができない量となる。
【００５２】
しかしながら、対物レンズ６で発生する軸上色収差と、対物レンズ６と収差補正素子２０とを除く導光部１１で発生する軸上色収差と、収差補正素子２０で発生する軸上色収差とに基づいて、半導体レーザ１から対物レンズ６までの光学系全体で発生する軸上色収差が補正されるので、光ディスク３０の情報記録面に情報信号を記録する際の半導体レーザ１の記録時平均パワーが１００ｍＷ以上となる場合であっても、半導体レーザ１から対物レンズ６までの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができる。
【００５３】
また、光学ヘッド装置１０に用いられる収差補正素子２０により、色収差を補正する場合、半導体レーザ１が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、対物レンズ６で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、対物レンズ６と収差補正素子２０とを除く導光部１１で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａと、半導体レーザ１の記録時平均パワーＬＤ＿ｐと、半導体レーザ１のパワー変動による波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐとが決定され、収差補正素子２０で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａが上記の（４）式の条件を満足するように決定される。
【００５４】
このように、収差補正素子２０で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａは、｜０．１６｜を記録時平均パワーＬＤ＿ｐと波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐとの乗算値で除算した値を、軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａとを加算した値から減算した値以上となるように決定される。したがって、半導体レーザ１から対物レンズ６までの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができる。
【００５５】
また、対物レンズ６と収差補正素子２０とを２軸アクチュエータ９に一体保持することにより、トラッキング駆動による光軸ズレの影響はほぼ無視できるレベルにまで抑えることができるが、対物レンズ６と収差補正素子２０とを２軸アクチュエータ９に取り付ける際にバラツキが発生する。これは、対物レンズ６の外径公差、収差補正素子２０の外径公差、及び２軸アクチュエータ９のレンズ保持部の公差によるものであり、組立性、量産性及びコストを考慮すると、７０μｍ程度は発生すると考えられるが、より望ましくは、４０μｍである。
【００５６】
収差補正素子２０の波長変化に対する角度変化量は０．２００［ｍｉｎ／ｎｍ］であるので、倍率色収差によるスポット移動量は２５ｎｍとなり、取り付け誤差により発生する倍率色収差は、実用上問題無いレベルに抑えることができる。軸上色収差の補正量と倍率色収差の補正量とは、相反する関係にあるため、これらをフォーカシング駆動及びトラッキング駆動において安定した性能を確保できるよう適度に配分する必要がある。
【００５７】
また、各情報記録面に対する記録再生時には、対物レンズ６に発散収束光が入射されるので、軸上色収差及び倍率色収差とも、記録再生時の光透過層厚の影響を受ける。図５は、光透過層厚に対する軸上色収差によるデフォーカス量の関係を示す図であり、図６は、光透過層厚に対する倍率色収差によるスポット移動量の関係を示す図である。図５において、縦軸はデフォーカス量を表し、横軸は光透過層厚を表している。図６において、縦軸はスポット移動量を表し、横軸は光透過層厚を表している。
【００５８】
図５に示すように、デフォーカス量は、光透過層厚が大きくなるに従って増加する傾向にあるが、光透過層厚が最厚となる１００μｍの情報記録層にレーザ光を集光したとしても、軸上色収差によるデフォーカス量を０．１４０ｎｍ程度に抑えることができる。また、図６に示すように、スポット移動量は、光透過層厚が大きくなるに従って減少する傾向にあるが、光透過層厚が６０μｍから１００μｍに変化したとしても、倍率色収差によるスポット移動量を２８ｎｍから２４ｎｍ程度に抑えることができる。
【００５９】
このように、軸上色収差によるデフォーカス量及び倍率色収差によるスポット移動量のいずれも、実用上問題無いレベルであり、安定したフォーカシング駆動及びトラッキング駆動を行うことが可能である。
【００６０】
光透過層の厚みによりデフォーカス量及びスポット移動量が変化する原因は、対物レンズ６と収差補正素子２０との距離によるものである。図７は、光透過層厚が１００μｍである場合における対物レンズと収差補正素子との距離と、デフォーカス量との関係を示す図である。
【００６１】
対物レンズ６に入射する光束を決めるアパーチャ（不図示）は、対物レンズ６の直近に設けられている。よって、対物レンズ６から一定の距離にある収差補正素子２０には、対物レンズ６への入射光が発散光となる場合、対物レンズ６への入射光束より小さい光束が入射する。よって、この場合、平行光に対し、軸上色収差の補正量が減ることになる。
【００６２】
これに対し、対物レンズ６への入射光が収束光となる場合、収差補正素子２０には、対物レンズ６への入射光束より大きい光束が入射する。よって、この場合、平行光に対し、軸上色収差の補正量が増えることになる。なお、当然に、対物レンズ６と収差補正素子２０との距離を０にすると平行光でのデフォーカス量とほぼ同等になる。また、倍率色収差によるスポット移動量は、収差補正素子の補正量が大きいほど、発生量が増えるので、対物レンズ６への入射光が収束光となる場合に発生量が大きくなる。
【００６３】
対物レンズ６と収差補正素子２０との距離は、主に、次の２つの理由で決定される。第１に、収差補正素子２０は樹脂製であるため、２軸アクチュエータ９のコイルからの発熱による影響を受けない位置に収差補正素子２０を配置する。第２に、収差補正素子２０と対物レンズ６とのバランスを考慮して配置する。この結果、本実施の形態では、対物レンズ６と収差補正素子２０との距離は６．５ｍｍに決定され、光透過層厚が１００μｍである場合のデフォーカス量も０．１４μｍとなる。
【００６４】
また、半導体レーザ１の記録時平均パワーは、１００ｍＷ以下であっても、上記の（３）式又は（４）式の関係を満たすことが出来れば、実用上問題ない。また、半導体レーザ１の記録時平均パワーは、１００ｍＷ以上であっても、上記の（３）式又は（４）式の関係を満たすことが出来れば、実用上問題ない。
【００６５】
さらに、対物レンズ６の材料は、上記のＶＣ７９以外であっても、上記の（３）式又は（４）式の関係を満たすことが出来れば、実用上問題ない。さらにまた、対物レンズ６をプラスチックレンズとすると、軽量化、低コスト化に有利となるので好ましい。
【００６６】
なお、本実施の形態では、光情報記録媒体の情報記録面を４層としたが、その他の複数層であっても同様の効果が得られる。
【００６７】
図８は、実施の形態１の変形例における光学系全体の軸上色収差と倍率色収差との関係を示す図である。図８の計算条件において、対物レンズ６に平行光が入射する時の対物レンズ６と収差補正素子２０との中心ズレ量は７０μｍである。横軸は、光学系全体で発生する軸上色収差を表し、縦軸は、光学系全体で発生する倍率色収差を表している。
【００６８】
光学系全体の軸上色収差を抑えるように収差補正素子２０による軸上色収差の補正量を増やしていくにつれ、対物レンズ６と収差補正素子２０との中心ズレが原因で発生する倍率色収差が大きくなる。つまり、軸上色収差と倍率色収差との関係は相反するものであることがわかる。
【００６９】
このような関係の光学系において、記録時平均パワーを１００ｍＷとし、半導体レーザのパワー変動による波長変動量を０．０２０ｎｍ／ｍＷとした場合の軸上色収差量によるデフォーカス量と倍率色収差によるスポット移動量との関係を図９に示す。図９において、デフォーカス量は、上述で説明したように０．１６μｍ以下が望ましい。また、スポット移動は、トラッキングエラー信号のオフセットの原因となる。トラッキングエラー信号のオフセットが５０％以上になると安定したトラッキング制御を行えない。そのため、トラッキングエラー信号のオフセット量は５０％以下が望ましいことから、スポット移動量は、３０ｎｍ以下が望ましい。
【００７０】
したがって、記録時平均パワーが１００ｍＷである場合、スポット移動量を３０ｎｍ以下にするには、光学系全体として、０．０６μｍ以上０．１６μｍ以下のデフォーカス量を残存させる必要がある。また、図８より、残存軸上色収差は、０．０３μｍ／ｎｍ以上０．０８μｍ／ｎｍ以下になるように、収差補正素子２０の補正量を決定する必要がある。本実施の形態１の変形例では、光学系全体の残存軸上色収差は、０，０６μｍ／ｎｍであり、上記の範囲内である。
【００７１】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２における光ディスク装置の概略構成を示す図である。
【００７２】
図１０において、光ディスク装置（光情報処理装置）５０は、筐体６０の内部に光ディスク駆動部（回転部）５１、制御部５２及び光学ヘッド装置１０を備える。光ディスク駆動部５１は、光ディスク３０を回転駆動する。
【００７３】
光学ヘッド装置１０は、実施の形態１で述べた光学ヘッド装置であり、光ディスク３０で反射され対物レンズ６を透過した光束を受光して光束の光量に対応した電気信号に変換する受光素子８と、光ディスク３０の情報トラックに対して対物レンズ６を少なくとも径方向に駆動する２軸アクチュエータ９とを含む。
【００７４】
制御部５２は、光ディスク駆動部５１の駆動と光学ヘッド装置１０の駆動とを制御する機能と、光学ヘッド装置１０で受光された制御信号及び情報信号の信号処理を行う機能と、筐体６０の外部と内部とで情報信号をインターフェースさせる機能とを有する。制御部５２は、光ディスク駆動部５１の駆動を制御するとともに、光学ヘッド装置１０の受光素子８から受け取った電気信号に基づいて、光学ヘッド装置１０の２軸アクチュエータ９の駆動を制御して光ディスク３０に対するフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う。
【００７５】
光学ヘッド装置１０として、実施の形態１の光学ヘッド装置を搭載しているので、本実施の形態における光ディスク装置は、再生から記録に切り替える際に発生する軸上色収差によるデフォーカス量、及び倍率色収差によるスポット移動量を抑えることができ、光ディスク３０の記録及び再生特性を向上することができる。
【００７６】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【００７７】
本発明の一局面に係る光学ヘッド装置は、光源と、前記光源からの光束を透過する収差補正素子と、前記光源からの光束を前記収差補正素子へ導く導光部と、前記収差補正素子を透過した光束を光情報記録媒体上に集光する対物レンズとを備え、前記収差補正素子は、前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、前記対物レンズで発生する軸上色収差と、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差とを、前記収差補正素子で発生する軸上色収差に基づいて補正する。
【００７８】
この構成によれば、光源によって、光が出射され、収差補正素子によって、光源からの光束が透過される。また、導光部によって、光源からの光束が収差補正素子へ導かれ、対物レンズによって、収差補正素子を透過した光束が光情報記録媒体上に集光される。そして、光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、対物レンズで発生する軸上色収差と、対物レンズと収差補正素子とを除く導光部で発生する軸上色収差とが、収差補正素子で発生する軸上色収差に基づいて補正される。
【００７９】
したがって、対物レンズで発生する軸上色収差だけでなく、光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができ、安定したフォーカシング駆動及びトラッキング駆動を実現することができる。
【００８０】
上記の光学ヘッド装置において、前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、前記対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａと、前記収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａとが、（６）式の条件を満足することが好ましい。
｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜＝｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（６）
【００８１】
この構成によれば、光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａとを加算した軸上色収差が、軸上色収差Δｆｂ＿ｃａと等しくなるので、光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができる。
【００８２】
上記の光学ヘッド装置において、前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、前記対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａと、前記収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａと、前記光源の記録時平均パワーＬＤ＿ｐと、前記光源のパワー変動による波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐとが、（７）式の条件を満足することが好ましい。
（｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜）−｜０．１６｜／（ＬＤ＿ｐ×Δλ／ΔＬＤ＿ｐ）≦｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（７）
【００８３】
この構成によれば、光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際に、軸上色収差Δｆｂ＿ｃａは、｜０．１６｜を記録時平均パワーＬＤ＿ｐと波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐとの乗算値で除算した値を、軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａとを加算した値から減算した値以上となるように設定されるので、光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができる。
【００８４】
上記の光学ヘッド装置において、前記導光部は、前記光源からの光束を反射又は透過する第１の光学素子と、前記第１の光学素子によって反射又は透過された光束の偏向方向を変更する第２の光学素子と、前記第２の光学素子によって偏光方向が変更された光束を平行光に変換するコリメートレンズとを含むことが好ましい。
【００８５】
この構成によれば、光源から収差補正素子までの間において、第１の光学素子によって、光源からの光束が反射又は透過され、第２の光学素子によって、第１の光学素子により反射又は透過された光束の偏向方向が変更され、コリメートレンズによって、第２の光学素子により偏光方向が変更された光束が平行光に変換される。したがって、これら第１の光学素子、第２の光学素子及びコリメートレンズによって発生する軸上色収差を抑えることができる。
【００８６】
上記の光学ヘッド装置において、前記光情報記録媒体の情報記録面に情報信号を記録する際の前記光源の記録時平均パワーが１００ｍＷ以上であることが好ましい。
【００８７】
光情報記録媒体の情報記録面に情報信号を記録する際の光源の記録時平均パワーが１００ｍＷ以上となる場合、光源の波長が２ｎｍ以上変動するため、対物レンズと収差補正素子とを除く導光部で発生する軸上色収差の発生量は無視することができない量となる。しかしながら、対物レンズで発生する軸上色収差と、対物レンズと収差補正素子とを除く導光部で発生する軸上色収差と、収差補正素子で発生する軸上色収差とに基づいて、光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差が補正されるので、光情報記録媒体の情報記録面に情報信号を記録する際の光源の記録時平均パワーが１００ｍＷ以上となる場合であっても、光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができる。
【００８８】
本発明の他の局面に係る収差補正素子の収差補正方法は、上記の光学ヘッド装置に用いられる収差補正素子の収差補正方法であって、前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際における、前記対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａとが決定され、前記収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａが（８）式の条件を満足するように決定される。
｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜＝｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（８）
【００８９】
この構成によれば、光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際における、対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、対物レンズと収差補正素子とを除く導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａとが決定される。そして、収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａは、軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａとを加算した値と等しくなるように決定される。したがって、光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができる。
【００９０】
本発明の他の局面に係る収差補正素子の収差補正方法は、上記の光学ヘッド装置に用いられる収差補正素子の収差補正方法であって、前記光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際における、前記対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、前記対物レンズと前記収差補正素子とを除く前記導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａと、前記光源の記録時平均パワーＬＤ＿ｐと、前記光源のパワー変動による波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐとが決定され、前記収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａが（９）式の条件を満足するように決定される。
（｜Δｆｂ＿ｏｂｊ｜＋｜Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａ｜）−｜０．１６｜／（ＬＤ＿ｐ×Δλ／ΔＬＤ＿ｐ）≦｜Δｆｂ＿ｃａ｜・・・（９）
【００９１】
この構成によれば、光源が所定の波長差だけ異なる波長の光束を出射した際における、対物レンズで発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと、対物レンズと収差補正素子とを除く導光部で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａと、光源の記録時平均パワーＬＤ＿ｐと、光源のパワー変動による波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐとが決定される。そして、収差補正素子で発生する軸上色収差Δｆｂ＿ｃａは、｜０．１６｜を記録時平均パワーＬＤ＿ｐと波長変動量Δλ／ΔＬＤ＿ｐとの乗算値で除算した値を、軸上色収差Δｆｂ＿ｏｂｊと軸上色収差Δｆｂ＿ｏｐｔ−ｏｂｊ−ｃａとを加算した値から減算した値以上となるように決定される。したがって、光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができる。
【００９２】
本発明の他の局面に係る光情報処理装置は、光情報記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光情報処理装置であって、前記光情報記録媒体を回転させる回転部と、上記の光学ヘッド装置であり、前記光情報記録媒体で反射され対物レンズを透過した光束を受光して前記光束の光量に対応した電気信号に変換する受光素子と、前記光情報記録媒体の情報トラックに対して対物レンズを少なくとも径方向に駆動するアクチュエータとを含む光学ヘッド装置と、前記回転部の駆動を制御するとともに、前記光学ヘッド装置の前記受光素子から受け取った電気信号に基づいて、前記光学ヘッド装置の前記アクチュエータの駆動を制御して前記光情報記録媒体に対するフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う制御部とを備える。
【００９３】
この構成によれば、上記の光学ヘッド装置を用いることで、光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができるので、高精度なフォーカシング駆動及びトラッキング駆動を実現した光情報処理装置を提供することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明に係る光学ヘッド装置、収差補正方法及び光情報処理装置は、対物レンズで発生する軸上色収差だけでなく、光源から対物レンズまでの光学系全体で発生する軸上色収差を抑えることができ、光情報記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光学ヘッド装置、及びかかる光学ヘッド装置を備えた光情報処理装置などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態１における光学ヘッド装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における光ディスクの概略構成を示す図である。
【図３】記録時にデフォーカスを与えたマークを再生した場合のデフォーカス量とジッタ値との関係を示す図である。
【図４】単層、２層及び４層の光ディスクにおける倍速数と記録パワーとの予測値を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における光学ヘッド装置における光透過層厚に対する軸上色収差によるデフォーカス量の関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における光学ヘッド装置における光透過層厚に対する倍率色収差によるスポット移動量の関係を示す図である。
【図７】光透過層厚が１００μｍである場合における対物レンズと収差補正素子との距離と、デフォーカス量との関係を示す図である。
【図８】実施の形態１の変形例における光学系全体の軸上色収差と倍率色収差との関係を示す図である。
【図９】実施の形態１の変形例における軸上色収差量によるデフォーカス量と倍率色収差によるスポット移動量との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における光情報処理装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００９６】
１    半導体レーザ
２    ビームスプリッタ
３    １／４波長板
４    コリメートレンズ
５    反射ミラー
６    対物レンズ
７    検出レンズ
８    受光素子
９    ２軸アクチュエータ
１０    光学ヘッド装置
１１    導光部
２０    収差補正素子
３０    光ディスク
４０    ステッピングモータ
４１    レンズホルダ
【図１】
2008112560.tif 000003
【図２】
2008112560.tif 000004
【図３】
2008112560.tif 000005
【図４】
2008112560.tif 000006
【図５】
2008112560.tif 000007
【図６】
2008112560.tif 000008
【図７】
2008112560.tif 000009
【図８】
2008112560.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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