JP2001076367A - 光情報記録再生装置 - Google Patents

光情報記録再生装置

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JP2001076367A JP25199399A JP25199399A JP2001076367A JP 2001076367 A JP2001076367 A JP 2001076367A JP 25199399 A JP25199399 A JP 25199399A JP 25199399 A JP25199399 A JP 25199399A JP 2001076367 A JP2001076367 A JP 2001076367A
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晃一 丸山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光点が近接して設けられた光源を用いた場
合にも、光ヘッド全体を移動させることなく保護層の厚
さの異なる複数の光ディスクに対応する。 【解決手段】 光学系は、レーザーモジュール１０と、
これから発する発散光を光ディスク３０、３１の記録面
に収束させる対物レンズ２０とから成る。対物レンズ２
０は、第１の光ディスク３０の使用時には第１の発光点
１２ａから発した波長660nmのレーザー光Ｌ1を第１の光
ディスク３０の記録面に収束させ、第２の光ディスク３
１の使用時には相対的に光ディスク３１に近づいた位置
に配置され、第２の発光点１２ｂから発した波長785nm
のレーザー光Ｌ2を第２の光ディスク３１の記録面に収
束させる。対物レンズ２０の一方のレンズ面には、波長
が長くなるにしたがって球面収差が補正不足なるような
波長依存性を有する回折レンズ構造が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、保護層の厚さが
異なる複数種類の光ディスクに対する記録／再生が可能
な光情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクは、情報が記録される記録面
と、この記録面を覆う透明な保護層とを有し、この保護
層を介して光ヘッドからのレーザー光が記録面に集光さ
れる。そして、光ディスクは、光ディスク装置のターン
テーブルに搭載されて回転駆動され、光ディスクのラジ
アル方向に移動可能な光ヘッドにより情報が記録／再生
される。ここで光ディスクの保護層の厚さが異なると、
ターンテーブル面を基準とした記録面の位置が異なるこ
ととなり、これは、光ヘッドと記録面との距離が保護層
の厚さによって変化することを意味する。
【０００３】したがって、保護層の厚さが異なる複数の
光ディスクに対応するためには、光ヘッドは保護層の厚
さが大きくなるほどスポットを遠くに形成する必要があ
る。例えば、ＣＤ(コンパクトディスク)の保護層の厚さ
は1.2mmであるのに対し、ＤＶＤ(デジタルバーサタイル
ディスク)の保護層の厚さは半分の0.60mmであるため、
これら両方の光ディスクに対する記録／再生を可能とす
るためには、レーザー光の集光位置を保護層中で０．６
ｍｍ(空気換算で約０．４ｍｍ)移動させる必要がある。
【０００４】保護層の厚さの異なる光ディスクに対応す
るため、光ヘッドを複数備えて光ディスクに応じて光ヘ
ッドを切り換える方法、対物レンズを複数備えて光ディ
スクに応じて対物レンズを切り換える方法等が従来から
知られている。しかし、光ヘッド、あるいは対物レンズ
を切り換える方法では、装置全体が大型化するため、共
通の光ヘッド、対物レンズを利用することが望ましい。
【０００５】共通の光ヘッド、対物レンズを利用する構
成において、光ディスクの種類に応じて集光位置を変化
させるためには、光ヘッド全体を光軸方向に移動させる
方法、光源と対物レンズとの距離を変化させる方法が考
えられる。ただし、移動機構の小型化のためには、光ヘ
ッド全体を移動させる方法は避けることが望ましい。
【０００６】一方、光ディスクの種類に応じて複数の半
導体レーザーを使い分ける装置においては、光源と対物
レンズとの距離を変化させることが容易である。ＤＶ
Ｄ，ＣＤ−Ｒを利用する光情報記録再生装置では、発光
波長７８０〜８３０ｎｍの半導体レーザーと、発光波長
６３５〜６６０ｎｍの半導体レーザーとが用いられてい
る。ＤＶＤの記録密度はＣＤより高く、ビームスポット
を小さく絞るために６３５〜６６０ｎｍの発振波長のレ
ーザー光が必要であり、ＣＤ−Ｒを利用する場合には、
記録面の反射特性から７８０ｎｍ程度の発振波長のレー
ザー光が必要だからである。このように複数の半導体レ
ーザーを備える場合には、各半導体レーザーと対物レン
ズとの距離を適宜設定することにより、光源の切替によ
り対物レンズとの距離を変化させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】これに対して近時、光
情報記録再生装置の小型化のため、１つの基板上に半導
体レーザーや受光素子を組み込んだモジュールが開発さ
れている(「日経エレクトロニクス1999.6.28(no.746)」
の29-30ページに記載)。ここで用いられている半導体レ
ーザーは、１チップ上に種類の異なる２つの活性層を形
成することにより、２波長(この例では780nmと650nm)の
レーザー光を出力することができる。
【０００８】このように複数の発光点が近接して設けら
れた光源を用いる場合には、光源から光ディスクの保護
層までの距離が一定となるため、上記のように発光点か
ら対物レンズまでの距離を発光点ごとに変化させること
ができない。
【０００９】この発明は、上述した従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、発光点が近接して設けられ
た光源を用いた場合にも、光ヘッド全体を移動させるこ
となく保護層の厚さの異なる複数の光ディスクに対応可
能な光情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる光情報
記録再生装置は、上記の目的を達成させるため、異なる
波長で発光する複数の発光点が近接して形成された発光
部と、この発光部からの発散光を光ディスクの記録面に
収束させる対物レンズと、記録面からの反射光を受光し
て信号を生成する受光部とを備え、各発光点から記録面
を保護する保護層までの距離が光ディスクの種類によら
ず一定であり、保護層の厚い光ディスクに対しては発光
点の一つから発する光束を用いて対物レンズを光ディス
クに近づけ、保護層の薄い光ディスクに対しては発光点
の他の一つから発する光束を用いて対物レンズを光ディ
スクから離すようフォーカシングすることを特徴とす
る。
【００１１】上記の構成によれば、使用される光ディス
クの保護層の厚さに応じて対物レンズを光軸方向に移動
させることにより、集光位置を対物レンズの光軸方向に
移動させ、集光位置を各光ディスクの記録面に一致させ
ることができる。
【００１２】ただし、保護層の厚さが変化すると球面収
差が変化するため、対物レンズを光軸方向に移動させる
のみではレーザー光の波面が乱れ、スポットを必要な径
に収束させることができない。そこで、波長に依存して
球面収差が変化する特性を対物レンズに持たせ、保護層
の厚さの変化による球面収差の変化を、発光点の切り換
えによる波長の変化によって打ち消し合わせることが望
ましい。
【００１３】上記のような波長に依存した球面収差の変
化特性は、対物レンズのいずれかのレンズ面に回折レン
ズ構造を形成することにより達成することができる。具
体的には、保護層の薄いＤＶＤは記録密度が高く、保護
層の厚いＣＤ，ＣＤ−Ｒは記録密度が低いため、保護層
の薄い光ディスクに対しては短波長のレーザー光、保護
層の厚い光ディスクに対しては長波長のレーザー光を利
用することが望ましい。したがって、回折レンズ構造
は、短波長の回折光が保護層の薄い光ディスクに対して
良好な波面を形成し、長波長の同一次数の回折光が保護
層の厚い光ディスクに対して良好な波面を形成するよう
な波長依存性を有することが望ましい。
【００１４】また、球面収差は、保護層の厚さが厚くな
るほど補正過剰となるため、回折レンズ構造は、入射光
の波長が長波長側に変化した際に、球面収差が補正不足
となる方向に変化する球面収差特性を有することが望ま
しい。具体的には、回折レンズ構造による光路長の付加
量を、光軸からの高さｈ、ｎ次(偶数次)の光路差関数係
数Ｐn、波長λを用いて、 φ(ｈ)＝(Ｐ2ｈ2＋Ｐ4ｈ4＋Ｐ6ｈ6＋…）×λ により定義される光路差関数φ(ｈ)により表したとき、
２次の光路差関数係数Ｐ 2、ＮＡ０．４５相当の光線が
回折構造の存在する面を通過する高さをｈ45として、 −１５ ＜ φ(ｈ45)／λ−Ｐ2（ｈ45）2 ＜ −１０ …(１) の条件を満たすことが望ましい。
【００１５】なお、対物レンズは、保護層の厚い光ディ
スクに用いる波長における焦点距離が、保護層の薄い光
ディスクに用いる波長における焦点距離より長くなり、
かつ、保護層の厚い光ディスクに対して相対的に長い波
長の光を用いることが望ましい。
【００１６】さらに、対物レンズの焦点距離は長いほど
光ディスクの切り換え時における対物レンズの移動量を
小さくすることができるため、２次の光路差関数係数Ｐ
2が正の値を持つこと、すなわち回折レンズ構造が負の
パワーを持つことが望ましい。
【００１７】発光部は、２つの発光点を１チップ上に備
えるものを利用することができ、この場合、受光部も発
光部と同一の基板上に設けられていることが小型化の上
で望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる光情報記
録再生装置の実施形態を説明する。図１(A)は、実施形
態にかかるＤＶＤ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ互換の光情報記録再
生装置の光学系を示す説明図、図１(B)はこの装置に使
用されるレーザーモジュールを拡大して示した平面図で
ある。
【００１９】光情報記録再生装置の光学系は、発光部及
び受光部の機能を併せ持つレーザーモジュール１０と、
このレーザーモジュール１０から発する発散光であるレ
ーザー光を光ディスク３０、３１の記録面に収束させる
対物レンズ１０とから構成されている。
【００２０】レーザーモジュール１０は、前述の「日経
エレクトロニクス1999.6.28(no.746)」に記載されたも
のと同様であり、シリコン基板１１上に１チップの半導
体レーザー１２と、プリズム１３と、受光部を構成する
２つの受光素子１４ａ，１４ｂとを搭載している。半導
体レーザー１２は、１チップ上に種類の異なる２つの活
性層を形成して構成され、660nmのレーザー光を出力す
る第１の発光点１２ａと、785nmのレーザー光を出力す
る第２の発光点１２ｂとを備えている。両発光点の間隔
は約１００μmである。
【００２１】第１の発光点１２ａ、あるいは第２の発光
点１２ｂから発したレーザー光は、プリズム１３に形成
された４５°の斜面で反射され、発散光として対物レン
ズ２０に入射し、対物レンズ２０により収束光とされて
光ディスク３０、３１の記録面に収束される。対物レン
ズ２０は、図示しない公知のフォーカシング機構により
その光軸方向に移動可能であり、かつ、トラッキング機
構により光ディスクの半径方向にも移動可能である。
【００２２】以下、ＤＶＤ等の保護層が薄く記録密度が
高い光ディスク３０を「第１の光ディスク」として図中
では実線で示し、ＣＤ，ＣＤ−Ｒ等の保護層が厚く記録
密度が低い光ディスク３１を「第２の光ディスク」とし
て図中では破線で示す。第１の光ディスク３０を使用す
る際には、小さいビームスポットを作るために第１の発
光点１２ａから発した波長660nmのレーザー光Ｌ1が用い
られ、第２の光ディスク３１を利用する際には、ＣＤ−
Ｒの分光反射率を考慮して第２の発光点１２ｂから発し
た波長785nmのレーザー光Ｌ2が用いられる。
【００２３】各光ディスク３０、３１は、対物レンズ２
０側の面を図示しないターンテーブルに接する状態でタ
ーンテーブルに載せられて回転駆動され、かつ、２つの
発光点１２ａ，１２ｂは光の進行方向に関しては同一位
置に配置されているため、発光点から保護層までの距離
は光ディスクの種類によらず一定である。ただし、記録
面の位置は保護層の厚さに応じて変化するため、この変
化にレーザー光の集光位置を追随させるよう対物レンズ
２０がフォーカシングされる。
【００２４】すなわち、第１の光ディスク３０の記録／
再生時には、対物レンズ２０は図１(A)中に実線で示し
た位置に配置され、第１の発光点１２ａから発した波長
660nmのレーザー光Ｌ1(実線で示される)を第１の光ディ
スク３０の記録面に収束させる。一方、第２の光ディス
ク３１の再生時には、対物レンズ２０は図中破線で示し
たように、相対的に光ディスク３１に近づいた位置に配
置され、第２の発光点１２ｂから発した波長785nmのレ
ーザー光Ｌ2(破線で示される)を第２の光ディスク３１
の記録面に収束させる。
【００２５】記録面からの反射光は、対物レンズ２０を
介し収束光となってレーザーモジュール１０に戻り、そ
の一部がプリズム１３の斜面を透過してプリズム１３内
で２回裏面反射され、第１、第２の受光素子１４ａ，１
４ｂのいずれかに入射する。第１の発光点１２ａから発
したレーザー光は、第１の受光素子１４ａに入射し、第
２の発光点１２ｂから発したレーザー光は第２の受光素
子１４ｂに入射する。各受光素子１４ａ，１４ｂは、そ
れぞれ複数の受光領域を有する公知の多分割素子であ
り、各領域の受光量を演算することにより、光ディスク
に記録された情報の再生信号、フォーカシングエラー信
号、トラッキングエラー信号等の信号が生成される。
【００２６】次に、対物レンズ２０について説明する。
図２は、対物レンズ２０を示す説明図であり、(A)は正
面図、(B)は側面から見た断面図、(C)は(B)の一部拡大
図である。対物レンズ２０は、非球面である２つのレン
ズ面２１，２２を有する両凸の樹脂製単レンズであり、
一方のレンズ面２１に図２(Ａ)に示したように光軸を中
心とした輪帯状のパターンとして回折レンズ構造２１ａ
が形成されている。回折レンズ構造２１ａは、フレネル
レンズのように各輪帯の境界に光軸方向の段差を持つ。
【００２７】第１の光ディスク３０と第２の光ディスク
３１とを切り換えると、保護層の厚さが変化するため、
これによって球面収差が変化する。保護層の厚さの変化
による球面収差の変化は、保護層が厚くなるほど補正過
剰(オーバー)となる方向である。また、発散光中で対物
レンズ２０をフォーカシングのために光軸方向に移動さ
せると、これによっても球面収差が変化する。対物レン
ズ２０の移動による球面収差の変化は、対物レンズ２０
がレーザーモジュール１０から遠ざかり光ディスク３
０、３１側に近づくにしたがって(物体距離が長くなる
にしたがって)補正過剰となる方向である。
【００２８】したがって、第１の光ディスク３０を用い
る場合を基準に対物レンズ２０の球面収差が補正され、
回折レンズ構造２１ａが形成されていないとすると、第
２の光ディスク３１を用いる際には、保護層が厚くなる
ことと、対物レンズ２０が光ディスク側に移動して物体
距離が長くなることとにより、球面収差は補正過剰とな
る。このため、屈折型の対物レンズを光軸方向に移動さ
せるのみではレーザー光の波面が乱れ、スポットを必要
な径に収束させることができない。
【００２９】そこで、実施形態の対物レンズ２０には、
波長に依存して球面収差が変化する特性を持たせるよ
う、回折レンズ構造２１ａが形成されている。回折レン
ズ構造２１ａは、波長が長くなるにしたがって球面収差
が補正不足(アンダー)となるような波長依存性を有し、
これにより、第２の光ディスク３１を用いる際にも良好
な波面を形成することができる。すなわち、回折レンズ
構造２１ａは、少なくとも２つの異なる波長の光束によ
る同一次数の回折光が、保護層の厚さが異なる少なくと
も２種類の光ディスクに対し、それぞれ良好な波面を形
成するよう波長依存性を有している。具体的には、回折
レンズ構造２１ａは、660nmの回折光が第１の光ディス
ク３０に対して良好な波面を形成し、785nmの回折光が
第２の光ディスク３１に対して良好な波面を形成するよ
うな波長依存性を有する。
【００３０】回折レンズ構造による光路長の付加量は、
光軸からの高さｈ、ｎ次(偶数次)の光路差関数係数Ｐ
n、波長λを用いて、 φ(ｈ)＝(Ｐ2ｈ2＋Ｐ4ｈ4＋Ｐ6ｈ6＋…）×λ により定義される光路差関数φ(ｈ)により表すことがで
きる。P2、P4、P6、…はそれぞれ２次、４次、６次、…
の係数である。光路差関数φ(ｈ)は、回折面上での光軸
からの高さｈの点において、回折レンズ構造により回折
されなかった場合の仮想の光線と、回折レンズ構造によ
り回折された光線との光路差を示す。この表現形式では
２次の項の係数Ｐ2が負の時に近軸的に正のパワーを持
ち、４次の項の係数Ｐ4が正の時に周辺に向かって負の
パワーが漸増することとなる。
【００３１】実際のレンズの微細形状は、φ(ｈ)で表わ
される光路長から波長の整数倍の成分を消去したフレネ
ルレンズ状の光路長付加量φ'を持つように決定する。 φ'(ｈ)＝（MOD（P2h2＋P4h4＋P6h6＋…＋Const，l）−
Const）×λB λBは微細段差が１波長分の光路長差を与える波長(ブレ
ーズ化波長)であり、回折効率を最大にする波長にな
る。定数項Constは輪帯の境界位置の位相を設定する定
数であり、０≦Const＜１の範囲で任意の数をとる。MOD
（X、Y）はXをYで割った剰余を与える関数である。MOD
（P2h2＋P4h4＋…＋Const，1）の値が0になるhの点が輪
帯の境になる。屈折レンズのレンズ面であるベース形状
の上に、φ'(ｈ)の光路差を持つように、勾配、段差を
設定する。
【００３２】ここで実施形態の対物レンズ３０は、２次
の光路差関数係数Ｐ2、ＮＡ０．４５相当の光線が回折
構造の存在する面を通過する高さをｈ45として、以下の
条件(１)を満たす。 −１５ ＜ φ(ｈ45)／λ−Ｐ2(ｈ45)2 ＜ −１０ …(１)
【００３３】条件(１)は、ＮＡ０．４５の光線に対する
回折レンズ構造の全体的な光学的作用φ(ｈ45)／λから
パワー成分Ｐ2(ｈ45)2を除いた、球面収差補正成分の量
を規定する。第２の光ディスク３１の再生においてはＮ
Ａ０．４５より周辺部の光は影響しないのでＮＡ０．４
５の光線を基準としている。条件(１)を満たすことによ
り、光ディスクの保護層の厚さの変化による球面収差の
変化と、対物レンズ２０の移動による球面収差の変化と
を、回折レンズ構造２１ａの有する波長依存性により良
好に補正することができる。
【００３４】条件(１)の下限を下回ると、回折レンズ構
造の有する球面収差補正効果が大きくなりすぎ、球面収
差が過度にアンダーとなる。また、波長の変化に対する
球面収差の変化量が大きくなり、半導体レーザーの個体
差による発振波長のバラツキに対する許容幅が狭くな
る。一方、条件(１)の上限を上回ると、回折レンズ構造
による球面収差補正効果が小さくなりすぎ、球面収差が
過度にオーバーとなる。また、波長の変化に対する球面
収差の変化量が小さくなり、保護層の厚さの変化による
球面収差の変化と、対物レンズ２０の移動による球面収
差の変化とを補正できなくなる。
【００３５】なお、対物レンズ２０は、保護層の厚い第
２の光ディスク３１に用いる波長785nmにおける焦点距
離が、保護層の薄い第１の光ディスク３０に用いる波長
660nmにおける焦点距離より長くなるよう設定されてい
る。
【００３６】
【実施例】次に、上述した実施形態に基づく具体的な実
施例を３例提示する。レーザーモジュール１０は共通で
あるため、対物レンズ２０部分の構成について説明す
る。いずれも保護層の厚さが０．６ｍｍの第１の光ディ
スク３０と、保護層の厚さが１．２ｍｍの第２の光ディ
スク３１とを利用する光情報記録再生装置の対物レンズ
である。なお、いずれの実施例でも、第１面２１に回折
レンズ構造が形成されている。
【００３７】
【実施例１】図３は、実施例１にかかる対物レンズ２０
と第１，第２の光ディスク３０，３１とを示す。実線で
示される第１の光ディスク３０を利用する際には、対物
レンズ２０は実線で示されるように光ディスクから離れ
た位置に配置され、破線で示される第２の光ディスク３
１を利用する際には、対物レンズ２０は破線で示される
ように光ディスクに近づいた位置に配置される。
【００３８】実施例１の対物レンズの具体的な数値構成
は表１に示されている。面番号０が発光点、面番号１、
２が対物レンズ１０、面番号３、４が媒体である光ディ
スクの保護層を示している。表中、λ1、NA1、f1、M1、
ｄ1は、それぞれ第１の光ディスク３０使用時の波長(単
位:nm)、開口数、回折レンズ構造を含めた対物レンズの
焦点距離、倍率、レンズ厚またはレンズ間隔(単位:mm)
であり、λ2、NA2、f 2、M2、ｄ2は、それぞれ第２の光
ディスク３１使用時の波長(単位:nm)、開口数、回折レ
ンズ構造を含めた対物レンズの焦点距離、倍率、レンズ
厚またはレンズ間隔(単位:mm)であり、ｈ45は回折レン
ズ構造の存在する第１面でのＮＡ0.45に相当する光線の
通過高さ(単位：mm)、ｒはレンズ各面の巨視的な近軸曲
率半径(単位:mm)、ｎλは各レンズの波長λnmでの屈折
率である。
【００３９】また、対物レンズ２０の第１面２１のベー
ス面(回折レンズ構造を除く屈折レンズとしての形状)お
よび第２面２２は非球面であり、その形状は光軸からの
高さがｈとなる非球面上の座標点の非球面の光軸上での
接平面からの距離(サグ量)をＸ(h)、非球面の光軸上で
の曲率(1/r)をＣ、円錐係数をＫ、４次、６次、８次、
１０次、１２次の非球面係数をA4,A6,A8,A10,A12とし
て、以下の式で表される。 Ｘ(h)=Ch2/(1+√(1-(1+K)C2h2))+A4h4+A6h6+A8h8+A10h
10+A12h12 なお、表１における非球面の曲率半径は光軸上の曲率半
径である。非球面を規定する円錐係数と非球面係数、そ
して回折レンズ構造を規定する光路差関数係数は、表２
に示される。
【００４０】
【表１】 λ1=660nm NA1=0.60 f1=2.739 M1=-0.2065 h45=1.46mm λ2=785nm NA2=0.45 f2=2.765 M2=-0.2030 面番号 r d1 d2 n660 n785 0 15.000 15.363 1 1.847 2.170 2.170 1.54044 1.53665 2 -3.609 1.761 1.398 3 ∞ 0.600 1.200 4 ∞
【００４１】
【表２】
【００４２】図４は実施例１の対物レンズ２０を第１の
光ディスク３０に適応させた場合の諸収差を示す。図４
(Ａ)は波長660nmにおける球面収差ＳＡおよび正弦条件
ＳＣ、(Ｂ)は650nm,660nm,670nmの各波長の球面収差で
表される色収差、(Ｃ)は非点収差(S:サジタル、M:メリ
ディオナル)を示している。グラフ(Ａ)、(Ｂ)の縦軸は
開口数ＮＡ、(Ｃ)の縦軸は像高Ｙである。また、横軸は
各収差の発生量を示し、単位はｍｍである。図５は実施
例１の対物レンズ２０を第２の光ディスク３１に適応さ
せた場合の同様の諸収差を示す。ただし、図５(Ａ)にお
ける波長は785nm、(Ｂ)における波長は775nm, 785nm,79
5nmである。図４(Ａ)，図５(Ａ)を見ると、２つの波長
λ1、λ2で良好に球面収差が補正されていることがわか
る。
【００４３】また、実施例１の回折レンズ構造は、２次
の光路差関数係数Ｐ2が正の値を持つ。すなわち回折レ
ンズ構造は近軸的に負のパワーを持つ。回折レンズ構造
に負のパワーを持たせることにより、回折レンズ構造の
焦点距離と屈折レンズの焦点距離とを合成して求められ
る対物レンズ２０の全体としての焦点距離を長くするこ
とができ、光ディスクの切り換え時における移動量を小
さくして、フォーカシング機構にかかる負担を軽減する
ことができる。
【００４４】
【実施例２】図６は、実施例２にかかる対物レンズ２０
と第１，第２の光ディスク３０，３１とを示す。対物レ
ンズ２０は第１の光ディスク３０の使用時には実線の位
置にあり、第２の光ディスク３１の使用時には破線の位
置に配置される。実施例２の具体的な数値構成は表３に
示されている。第１面、第２面の円錐係数、非球面係
数、第１面に形成された回折レンズ構造を表す光路差関
数係数は表４に示される。
【００４５】
【表３】 λ1=660nm NA1=0.60 f1=2.6045 M1=-0.252 h45=1.43mm λ2=785nm NA2=0.45 f2=2.6213 M2=-0.244 面番号 r d1 d2 n660 n785 0 12.000 12.384 1 1.842 2.200 2.200 1.54044 1.53665 2 -3.126 1.734 1.350 3 ∞ 0.600 1.200 4 ∞
【００４６】
【表４】
【００４７】図７は実施例２の対物レンズ２０を第１の
光ディスク３０に適応させた場合の諸収差を示し、図８
は実施例２の対物レンズ２０を第２の光ディスク３１に
適応させた場合の同様の諸収差を示す。図７(Ａ)，図８
(Ａ)を見ると、２つの波長λ 1、λ2で良好に球面収差が
補正されていることがわかる。
【００４８】
【実施例３】図９は、実施例３にかかる対物レンズ２０
と第１，第２の光ディスク３０，３１とを示す。対物レ
ンズ２０は第１の光ディスク３０の使用時には実線の位
置にあり、第２の光ディスク３１の使用時には破線の位
置に配置される。実施例３の具体的な数値構成は表５に
示されている。第１面、第２面の円錐係数、非球面係
数、第１面に形成された回折レンズ構造を表す光路差関
数係数は表６に示される。
【００４９】
【表５】 λ1=660nm NA1=0.58 f1=2.8884 M1=-0.1579 h45=1.47mm λ2=785nm NA2=0.50 f2=2.9057 M2=-0.1556 面番号 r d1 d2 n660 n785 0 20.000 20.373 1 1.953 2.300 2.300 1.54044 1.53665 2 4.018 1.702 1.329 3 ∞ 0.600 1.200 4 ∞
【００５０】
【表６】
【００５１】以下の表７は、前述した条件(１)と実施例
との対応を示す。全ての実施例が条件(１)を満たしてお
り、これにより保護層の厚さの違いによる波面収差の変
化を波長の違いによってキャンセルすることができる。
【００５２】
【表７】
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、複数の発光点が近接して配置された発光部を用いる
場合にも、対物レンズを光軸方向に移動させることによ
り、保護層の厚さが異なる複数の光ディスクに対応する
ことができる。また、対物レンズに球面収差の波長依存
性を持たせることにより、保護層の厚さの違いに起因す
る球面収差の変化を、波長の切換により打ち消すことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態にかかる光情報記録再生装置の光学
系を示し、(A)は全体の説明図、(B)はレーザーモジュー
ルの平面図。
【図２】 実施形態にかかる対物レンズの外形を示す説
明図であり、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面断面図、(Ｃ)は
(Ｂ)の一部拡大図。
【図３】 実施例１の対物レンズと光ディスクとを示す
レンズ図。
【図４】 実施例１の対物レンズを第１の光ディスクに
適用した際の諸収差図。
【図５】 実施例１の対物レンズを第２の光ディスクに
適用した際の諸収差図。
【図６】 実施例２の対物レンズと光ディスクとを示す
レンズ図。
【図７】 実施例２の対物レンズを第１の光ディスクに
適用した際の諸収差図。
【図８】 実施例２の対物レンズを第２の光ディスクに
適用した際の諸収差図。
【図９】 実施例３の対物レンズと光ディスクとを示す
レンズ図。
【図１０】 実施例３の対物レンズを第１の光ディスク
に適用した際の諸収差図。
【図１１】 実施例３の対物レンズを第２の光ディスク
に適用した際の諸収差図。
【符号の説明】
１０ レーザーモジュール １２ 発光部 １２ａ 第１の発光点 １２ｂ 第２の発光点 １４ａ 第１の受光部 １４ｂ 第２の受光部 ２０ 対物レンズ ２１ 第１面 ２２ 第２面 ３０ 第１の光ディスク ３１ 第２の光ディスク
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA01 PA01 PA17 PB01 QA02 QA07 QA14 QA34 RA05 RA12 RA13 RA42 RA46 5D118 AA26 BA01 CD15 DC03 5D119 AA41 BA01 EC47 FA08 JA44 JB01 LB07 LB10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 異なる波長で発光する複数の発光点が近
    接して形成された発光部と、該発光部からの発散光を光
    ディスクの記録面に収束させる対物レンズと、前記記録
    面からの反射光を受光して信号を生成する受光部とを備
    え、 前記各発光点から前記記録面を保護する保護層までの距
    離が光ディスクの種類によらず一定であり、 前記保護層の厚い光ディスクに対しては前記発光点の一
    つから発する光束を用いて前記対物レンズを前記光ディ
    スクに近づけ、前記保護層の薄い光ディスクに対しては
    前記発光点の他の一つから発する光束を用いて前記対物
    レンズを前記光ディスクから離すようフォーカシングす
    ることを特徴とする光情報記録再生装置。
  2. 【請求項２】 前記対物レンズは、波長に依存して球面
    収差が変化する特性を有することを特徴とする請求項１
    に記載の光情報記録再生装置。
  3. 【請求項３】 前記対物レンズは、いずれかのレンズ面
    に、波長に依存して球面収差を変化させる回折レンズ構
    造を備えることを特徴とする請求項２に記載の光情報記
    録再生装置。
  4. 【請求項４】 前記回折レンズ構造は、短波長の回折光
    が保護層の薄い光ディスクに対して良好な波面を形成
    し、長波長の同一次数の回折光が保護層の厚い光ディス
    クに対して良好な波面を形成するよう波長依存性を有す
    ることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装
    置。
  5. 【請求項５】 前記回折レンズ構造は、入射光の波長が
    長波長側に変化した際に、球面収差が補正不足となる方
    向に変化する球面収差特性を有することを特徴とする請
    求項４に記載の光情報記録再生装置。
  6. 【請求項６】 前記回折レンズ構造による光路長の付加
    量を、光軸からの高さｈ、ｎ次(偶数次)の光路差関数係
    数Ｐn、波長λを用いて、 φ(ｈ)＝(Ｐ2ｈ2＋Ｐ4ｈ4＋Ｐ6ｈ6＋…）×λ により定義される光路差関数φ(ｈ)により表したとき、
    ２次の光路差関数係数Ｐ 2、ＮＡ０．４５相当の光線が
    回折構造の存在する面を通過する高さをｈ45として、 −１５ ＜ φ(ｈ45)／λ−Ｐ2（ｈ45）2 ＜ −１０ …(１) の条件を満たすことを特徴とする請求項５に記載の光情
    報記録再生装置。
  7. 【請求項７】 前記対物レンズは、前記保護層の厚い光
    ディスクに用いる波長における焦点距離が、前記保護層
    の薄い光ディスクに用いる波長における焦点距離より長
    くなるよう設定され、前記保護層の厚い光ディスクに対
    して相対的に長い波長の光を用いることを特徴とする請
    求項１〜３のいずれかに記載の光情報記録再生装置。
  8. 【請求項８】 前記対物レンズのいずれかのレンズ面
    に、波長に依存して球面収差を変化させる回折レンズ構
    造が形成され、前記回折レンズ構造が負のパワーを持つ
    ことを特徴とする請求項７に記載の光情報記録再生装
    置。
  9. 【請求項９】 前記発光部は、２つの発光点を１チップ
    上に備えることを特徴とする請求項１に記載の光情報記
    録再生装置。
  10. 【請求項１０】 前記受光部は、前記発光部と同一の基
    板上に設けられていることを特徴とする請求項９に記載
    の光情報記録再生装置。
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