JPH06243479A

JPH06243479A - 光情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH06243479A
Application number: JP5055133A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Nakayama; 昌彦中山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-02-20
Filing date: 1993-02-20
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】初期設定時や、温度などの使用環境条件、経
時変化等に、正確かつ容易に、光情報記録担体上の光ス
ポットの非点隔差の補正が行えるようにして、正常な記
録、再生、消去を可能にする。【構成】光源からの光束の平行度を調整する第１の光
学手段と、第１の光学手段からの光束の形状を変える第
２の光学手段とを設け、第１の光学手段を調整あるいは
駆動することによって、光情報記録担体上に集光させる
光スポットの非点隔差を小さくするする。【効果】光ディスク等の光情報記録担体上の光スポッ
トの非点隔差を高精度で小さくすることが可能となり、
正常な記録、再生、消去を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスクや光カー
ド、光テープ装置、あるいはレーザプリンタ装置に係
り、特に、初期設定時や、温度などの使用環境条件、経
時変化等に、正確かつ容易に、光情報記録担体上の光ス
ポットの非点隔差の補正が行えるようにして、正常な記
録、再生、消去を可能にした光情報記録再生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、光ディスク装置等の光情報記
録担体上に微小な光スポットを形成して情報の記録、再
生、消去を行う光情報記録再生装置では、光情報記録担
体上の光スポットに非点隔差が生じる、という問題があ
る。このような非点隔差を補正するために、半導体レー
ザとコリメートレンズとの間に、厚さの異なる平行平板
を選択して挿入し、コリメートレンズの焦点位置と半導
体レーザとの発光点を一致させたり（特開平２−２６０
２４１号公報）、対物レンズとディスクの間に電気的に
屈折率の変化が可能な光学素子を配置して、屈折率を変
化させることにより、フォーカス，トラッキング制御を
行う（特開平３−４６１３０号公報）、等の技術が知ら
れている。

【０００３】また、再生信号の振幅が最大となるよう
に、フォーカスサーボループのオフセットを調整する方
法（特開昭６１−５９６２９号公報）や、トラックエラ
ー信号の振幅が最大となるように、フォーカスサーボル
ープのオフセットを調整する方法（特開昭６２−２２２
４３８号公報）なども知られている。しかしながら、こ
のような光情報記録担体上の光スポットの非点隔差の調
整に際しては、その精度が問題であり、これらの従来の
調整方法では、微小な調整が困難な上、温度などの使用
環境条件、経時変化等によって生じる非点隔差を、正確
に調整して小さくするのには限界があった。

【０００４】図６は、従来の光ディスク装置について、
その光学系の要部構成の一例を示す図である。図におい
て、１は半導体レーザ、２はコリメートレンズ、３はビ
ーム整形プリズム付きビームスプリッタ、４は対物レン
ズ、５は光ディスク等の光情報記録担体、６は凸レン
ズ、７はλ／２板、８は偏光ビームスプリッタ、９は第
１の６分割受光素子、１０は第２の６分割受光素子を示
し、９１は第１の６分割受光素子９の受光面、１０１は
第２の６分割受光素子１０の受光面を示し、ａ〜ｆは受
光素子９の受光面９１上の各受光面、ｇ〜ｌは受光素子
１０の受光面１０１上の各受光面、ＳＰ１とＳＰ２はそ
れぞれ受光素子９，１０の受光面９１，１０１上のスポ
ット、Ｌは半導体レーザ１とコリメートレンズ２との間
の距離を示す。

【０００５】図６に示す光ピックアップ装置では、半導
体レーザ１から出射された光は、コリメートレンズ２に
より平行光にされて、ビーム整形プリズム付きビームス
プリッタ３へ入射される。そして、このビーム整形プリ
ズム付きビームスプリッタ３により、ビームの形状が、
楕円形からほぼ円形に変換されて、対物レンズ４へ入射
される。

【０００６】この対物レンズ４によって集光された光
は、光ディスク等の光情報記録担体５の記録面上に約１
μｍの微小な光スポットを形成されて、情報の記録、再
生、および消去が行われる。また、光情報記録担体５か
らの反射光は、対物レンズ４、ビーム整形プリズム付き
ビームスプリッタ３を介して、凸レンズ６へ入射され、
この凸レンズ６によって収束光とされる。この収束光
が、λ／２板７を介して、偏光ビームスプリッタ８へ入
射する。

【０００７】この偏光ビームスプリッタ８へ入射した光
束の内、Ｐ偏向成分は、偏光ビームスプリッタ８を透過
して、第１の６分割受光素子９へ入射する。また、偏光
ビームスプリッタ８へ入射した光束の内、Ｓ偏向成分
は、偏光ビームスプリッタ８を反射して、第２の６分割
受光素子１０へ入射する。

【０００８】なお、第１の６分割受光素子９は、集光点
前の位置に、第２の６分割受光素子１０は、集光点後の
位置に、それぞれ配置されている。この図６では、第１
の６分割受光素子９の受光面を９１で示しており、これ
ら６分割された各受光面ａ〜ｆに対して、スポットＳＰ
１が形成される。

【０００９】同様に、第２の６分割受光素子１０の受光
面を１０１で示し、これら６分割された各受光面ｇ〜ｌ
に対して、スポットＳＰ２が形成される。このようなス
ポットＳＰ１，ＳＰ２の受光出力によって、光磁気信号
ＭＯ、トラックエラー信号ＴＥ、フォーカスエラー信号
ＦＥ、プリフォーマット信号ＰＦが生成される。

【００１０】ここで、各受光面ａ〜ｆ，ｇ〜ｌの受光出
力信号を同じ符号で示すと、各信号ＭＯ，ＴＥ，ＦＥ，
ＰＦは、次の式によって得られる。光磁気信号ＭＯは、ＭＯ＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ）−（ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＋ｌ） …… (1)

【００１１】トラックエラー信号ＴＥは、ＴＥ＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｊ＋ｋ＋ｌ）−（ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ） …… (2) フォーカスエラー信号ＦＥは、ＦＥ＝（ａ＋ｃ＋ｄ＋ｆ＋ｈ＋ｋ）−（ｂ＋ｅ＋ｇ＋ｉ＋ｊ＋ｌ） …… (3)

【００１２】プリフォーマット信号ＰＦは、ＰＦ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＋ｌ …… (4) 以上の式(1) 〜(4) によって、第１と第２の６分割受光
素子９，１０の受光出力信号から、上記の各信号ＭＯ，
ＴＥ，ＦＥ，ＰＦを求めることができる。

【００１３】ところで、半導体レーザ１の場合、活性層
に平行方向のビームと、垂直方向のビームとで、その発
光点にズレが生じる。この関係を次の図７で説明する。

【００１４】図７は、半導体レーザ１の活性層に対する
ビームの方向によって生じる非点隔差を説明する要部斜
視図である。図において、θＨは活性層に対して平行方
向のビーム、θＶは活性層に対して垂直方向のビーム、
ΔＺは非点隔差を示す。

【００１５】この図７に示すように、活性層に対して垂
直方向のビームθＶは、半導体レーザ１の前面から発光
される。他方、活性層に対して平行方向のビームθＨ
は、半導体レーザ１の前端からΔＺ（破線で示す距離）
だけ離れた点から発光される。

【００１６】通常、この非点隔差ΔＺの大きさは、２〜
１０μｍ程度であり、図６の半導体レーザ１と、コリメ
ートレンズ２との間の距離Ｌを調整することによって、
光情報記録担体５上に非点隔差が生じないようにしてい
る。従来の非点隔差の調整方法は、次のようにして行わ
れる。

【００１７】図８は、情報記録担体５上に生じる非点隔
差の調整方法を説明するビーム整形光学系の側面図で、
(1) は活性層に対して垂直方向のビームθＶ、(2) は活
性層に対して平行方向のビームθＨの状態を示す図であ
る。図における符号は図６と同様であり、ＬＤ端面は半
導体レーザ１の端面、Ａ点は発光点、Ｂ点は収束点、ｆ
(CL)はコリメートレンズ２の焦点距離、ｆ(OL)は対物レ
ンズ４の焦点距離、ΔＺは非点隔差、ΔＳは半導体レー
ザ１のＬＤ端面の調整距離、ΔＰＶは情報記録担体５上
の垂直方向のビームθＶの非点隔差、ΔＰＨは情報記録
担体５上の平行方向のビームθＨの非点隔差を示す。

【００１８】この図８で、実線は半導体レーザ１（Ｌ
Ｄ）から出射される非点隔差の調整前のビーム、破線は
非点隔差の調整後のビームを示している。この場合に
は、焦点距離ｆ(CL)のコリメートレンズ２は、垂直方向
のビームに対しては、焦点距離はｆ(CL)のままである
が、平行方向のビームに対しては、ｍ×ｆ(CL)の焦点距
離のレンズがＡ点を焦点として配置されている、と考え
ることができる。

【００１９】まず、図８(1) に示す垂直方向のビームθ
Ｖは、焦点距離ｆ(CL)のコリメートレンズ２と、焦点距
離ｆ(OL)の対物レンズ４を通して、情報記録担体５上へ
向うが、Ｂ点には収束せず、その手前ΔＰＶの位置に収
束する。

【００２０】他方、図８(2) に示す平行方向のビームθ
Ｈは、ｍ×ｆ(CL)の焦点距離のコリメートレンズ２とな
り、ＬＤ端面から非点隔差ΔＺだけ遠い位置から発光さ
れて情報記録担体５上へ向うが、同様に、Ｂ点には収束
せず、その手前ΔＰＨの位置に収束される。このよう
に、本来は、半導体レーザ１のＬＤ端面から出射される
べき、ビームθＶとθＨは、半導体レーザ１の活性層に
対する角度の差による非点隔差によって、情報記録担体
５上（Ｂ点）に収束されない。

【００２１】そこで、このような情報記録担体５上の非
点隔差を調整するために、半導体レーザ１のＬＤ端面
を、ΔＳだけ前方へズラし、Ａ点から発光させて、破線
で示すように、Ｂ点（情報記録担体５上）に正確に収束
されるように調整し、光情報記録担体５上に光スポット
の非点隔差が生じないようする。

【００２２】すなわち、この図８では、ΔＰＶ＝ΔＰ
Ｈ、となるようにする。垂直方向のビームθＶの非点隔
差ΔＰＶは、 ΔＰＶ＝ΔＳ〔ｆ(OL)／ｆ(CL)〕² …… (5)

【００２３】また、平行方向のビームθＨの非点隔差Δ
ＰＨは、 ΔＰＨ＝（ΔＺ＋ΔＳ）〔ｆ(OL)／ｍ×ｆ(CL)〕² …… (6) で表わされる。

【００２４】したがって、ΔＰＶ＝ΔＰＨとするために
は、式(5) と(6) から、 ΔＳ＝〔１／（ｍ² −１）〕×ΔＺ …… (7) とすればよい。

【００２５】例えば、ｆ(OL)＝３ｍｍ、ｆ(CL)＝５ｍ
ｍ、ｍ＝２、ΔＺ＝６μｍとすれば、調整距離ΔＳは、
先の式(7) から、 ΔＳ＝〔１／（２² −１）〕×０．００６＝０．００２（ｍｍ）となり、半導体レーザ１のＬＤ端面をＡ点から２μｍズ
ラすことによって、非点隔差のない光スポットを、光デ
ィスク等の光情報記録担体５上に形成させることができ
る。

【００２６】次に、光情報記録担体５上の光スポットの
非点隔差について考える。光情報記録担体５上の光スポ
ットの非点隔差を、ΔＡＳとすると、この光情報記録担
体５上の非点隔差ΔＡＳは、先の式(5) と(6) から、 ΔＡＳ＝ΔＰＶ−ΔＰＨ＝〔ΔＳ−（ΔＺ＋ΔＳ）／（ｍ² ）〕×〔ｆ(OL)／ｆ(CL)〕² …… (8) で表わすことができる。

【００２７】例えば、半導体レーザ１のＬＤ端面が、Ａ
点の位置にある場合には、先と同様に、ｆ(OL)＝３ｍ
ｍ、ｆ(CL)＝５ｍｍ、ｍ＝２、ΔＺ＝６μｍとすれば、
この非点隔差ΔＡＳは、先の式(8) から、 ΔＡＳ＝〔０−（０．００６＋０）／２² 〕×（３／５）² ＝−０．０００５４（ｍｍ）＝−０．５４（μｍ）となる。したがって、光情報記録担体５上の光スポット
の非点隔差は、０．５４μｍの大きさで生じることにな
る。

【００２８】このような光情報記録担体５上に生じる光
スポットの非点隔差ΔＡＳは、できるだけ小さい方が望
ましいことは言うまでもない。しかしながら、すでに述
べたように、半導体レーザ１のＬＤ端面が、Ａ点から２
μｍ移動すると、０．５４μｍの非点隔差が生じてしま
う。

【００２９】そのため、仮りに、この光情報記録担体５
上の光スポットの非点隔差を、０．５４μｍ以下にする
ためには、図６の半導体レーザ１とコリメートレンズ２
との間の距離Ｌを、±２μｍの精度で調整して、その距
離を維持する必要がある。ところが、この半導体レーザ
１とコリメートレンズ２との間の距離Ｌを±２μｍの精
度で調整することは、実用上は非常に困難である。

【００３０】また、仮りにその調整が行われて所定の距
離Ｌに固定したとしても、この距離Ｌは、温度などの使
用環境条件や、経時変化等によって影響を受けるので、
その時点における最適な距離Ｌからズレてしまう、とい
う問題がある。その上、半導体レーザ１の温度変動等に
よる発光パワーの変化や、経時変化等によって生じる波
長変動により、距離Ｌ自体の値、すなわち、コリメート
レンズ２の焦点距離ｆ(CL)がズレるので、最適な距離Ｌ
に維持するのは、極めて困難である、という不都合があ
った。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】この発明では、従来の
光情報記録再生装置におけるこのような不都合、すなわ
ち、半導体レーザ１とコリメートレンズ２との間の距離
Ｌを±２μｍのような高精度で調整して、最適な距離に
維持するのは、実用上極めて困難である、という不都合
を解決し、初期設定時に、距離の調整が簡単に行えるよ
うにすると共に、温度などの使用環境条件や、経時変化
等によって生じる光情報記録担体５上の光スポットの非
点隔差の補正を可能にして、正常な記録、再生、消去が
行えるよにした光情報記録再生装置を提供することを目
的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】この発明では、第１に、
光源からの光束を対物レンズによって集光させ、光情報
記録担体上に微小な光スポットを形成して、情報の記
録、再生、あるいは消去を行う光情報記録再生装置の光
ピックアップ装置であり、前記光源からの光束の平行度
を調整する第１の光学手段と、該第１の光学手段からの
光束の形状を変える第２の光学手段と、該第２の光学手
段からの光束を前記光情報記録担体上に集光させる第３
の光学手段、とを備え、前記第１の光学手段を調整ある
いは駆動することによって、前記光情報記録担体上に集
光させる光スポットの非点隔差を小さくするように構成
している。

【００３３】第２に、上記第１の光情報記録再生装置に
おいて、第１の光学手段は、少なくとも２枚のレンズか
らなり、かつ、少なくともその一方のレンズは調整ある
いは駆動が可能であるように構成している。

【００３４】第３に、上記第１の光情報記録再生装置に
おいて、第１の光学手段は、コリメートレンズ、および
電気的に屈折率が可変なレンズ板あるいは平行平板であ
るように構成している。

【００３５】第４に、上記第１から第３の光情報記録再
生装置において、光情報記録担体上の光スポットのフォ
ーカス状態を検出するフォーカス検出手段を備え、第１
の光学手段を調整あるいは駆動した後に、前記フォーカ
ス検出手段によってフォーカス検出誤差を調整するよう
に構成している。

【００３６】

【実施例１】次に、この発明の光情報記録再生装置につ
いて、図面を参照しながら、その実施例を詳細に説明す
る。この実施例は、主として、請求項１と請求項２の発
明に対応している。この発明の光情報記録再生装置で
は、従来例を示す先の図６の光学系で、コリメートレン
ズ２を、少なくとも、２枚（２群）のレンズで構成した
点に特徴を有している。

【００３７】図１は、この発明の光ディスク装置につい
て、その光学系の要部構成の一実施例を示す図である。
図における符号は図６と同様であり、１１は第１のコリ
メートレンズ、１２は第２のコリメートレンズを示す。

【００３８】この図１に示すこの発明の光情報記録再生
装置では、図６のコリメートレンズ２（第１の光学手
段）が、第１のコリメートレンズ１１と、第２のコリメ
ートレンズ１２とから構成されており、その他の構成
は、先の図６と同様である。この構成を、次の図２に詳
しく示す。

【００３９】図２は、この発明の光情報記録再生装置に
ついて、その第１のコリメートレンズ１１と、第２のコ
リメートレンズ１２との詳細な配置関係を示す要部側面
図である。図における符号は図１と同様であり、Ｃ点は
半導体レーザ１の発光点（焦点面）、ＳはＣ点から第１
のコリメートレンズ１１の主点までの距離、Ｄは両方の
レンズ１１，１２の主点間の距離を示す。

【００４０】ここで、ＣＦ１を第１のコリメートレンズ
１１の焦点距離、ＣＦ２を第２のコリメートレンズ１２
の焦点距離とし、ＣＦ０を両方のレンズ１１，１２によ
る合成焦点距離とすれば、合成焦点距離ＣＦ０は、ＣＦ０＝（ＣＦ１×ＣＦ２）／（ＣＦ１＋ＣＦ２−Ｄ） …… (9) で表わすことができる。

【００４１】また、この図２に示す第１のコリメートレ
ンズ１１の主点から焦点面であるＣ点までの距離Ｓは、
次の式(10)によって得られる。Ｓ＝〔ＣＦ１×（ＣＦ２−Ｄ）〕／（ＣＦ１＋ＣＦ２−Ｄ） …… (10) この式(10)から明らかなように、焦点面（Ｃ点）の位置
は、距離Ｄを変化させることによって、任意に選択する
ことが可能である。

【００４２】例えば、ＣＦ１＝６．１５ｍｍ、ＣＦ２＝
４２ｍｍ、Ｄ＝５．１ｍｍ、とすれば、上記の式(9) と
(10)から、合成焦点距離ＣＦ０は、ＣＦ０＝（６．１５×４２）／（６．１５＋４２−５．１）＝２５８．３０／４３．０５＝６．００（ｍｍ） …… (11) となり、また、距離Ｓは、Ｓ＝〔６．１５×（４２−５．１）〕／（６．１５＋４２−５．１）＝２２６．９３／４３．０５＝５．２７１４３（ｍｍ） …… (12) となる。

【００４３】この状態で、第１のコリメートレンズ１１
の位置を固定し、第２のコリメートレンズ１２のみを、
０．１ｍｍだけ遠方へ移動させて、両方のレンズ１１，
１２の主点間の距離Ｄ＝５．２ｍｍ、とすれば、合成焦
点距離ＣＦ０は、ＣＦ０＝（６．１５×４２）／（６．１５＋４２−５．２）＝６．０１３９７（ｍｍ） …… (13) となり、また、距離Ｓは、Ｓ＝〔６．１５×（４２−５．２）〕／（６．１５＋４２−５．２）＝５．２６９３８（ｍｍ） …… (14) となる。

【００４４】この場合の合成焦点距離ＣＦ０の変化は、
先の式(13)と(11)の差であり、ΔＣＦ０とすれば、 ΔＣＦ０＝６．０１３９７−６．００＝０．０１３９７（ｍｍ）であり、他方、距離Ｓの変化は、先の式(14)と(12)の差
であるから、ΔＳとすれば、 ΔＳ＝５．２６９３８−５．２７１４３＝−０．００２０５（ｍｍ）＝２．０５（μｍ）である。

【００４５】以上のように、第２のコリメートレンズ１
２のみを、０．１ｍｍだけ遠方へ移動させると、合成焦
点距離ＣＦ０は、多少（０．１ｍｍ）変化するが、第１
のコリメートレンズ１１の主点から焦点面であるＣ点ま
での距離Ｓ、したがって、焦点面を、０．００２０５
（ｍｍ）＝２．０５（μｍ）移動させることが可能にな
る。すなわち、図６に示した従来の装置では、半導体レ
ーザ１とコリメートレンズ２との間の距離Ｌを±２μｍ
のような高精度で調整する必要があったが、図１に示し
たこの発明の光情報記録再生装置では、±０．１ｍｍの
精度で同様な精度の調整を行うことができる。

【００４６】なお、以上の実施例では、第２のコリメー
トレンズ１２を移動させる場合について述べたが、第１
のコリメートレンズ１１を移動させることも可能であ
る。また、第２のコリメートレンズ１２の移動量と、そ
れに伴う焦点面（Ｃ点）の移動量との関係は、１／５０
程度の場合であるが、第１のコリメートレンズ１１の焦
点距離ＣＦ１と、第２のコリメートレンズ１２の焦点距
離ＣＦ２と、両方のレンズ１１，１２の主点間の距離Ｄ
とを、適当な値に選択することによって、任意の値の関
係（任意のオーダー）にすることができる。

【００４７】以上のように、この発明の光情報記録再生
装置では、初期調整時には、微調整として、一方の第２
のコリメートレンズ１２のみを、光軸方向へ移動させる
ことにより、光ディスク等の光情報記録担体５上に生じ
る光スポットの非点隔差を、容易に調整することが可能
になる。

【００４８】

【実施例２】次に、第２の実施例を説明する。この実施
例も、請求項１と請求項２の発明に対応している。先の
実施例では、初期調整時に、光ディスク等の光情報記録
担体５上に生じる光スポットの非点隔差を、調整する場
合を説明した。

【００４９】この第２の実施例では、その後の動作時に
おいて、温度変化、経時変化、半導体レーザ１の発光パ
ワーの変化等によって、光情報記録担体５上の光スポッ
トに非点隔差が生じたとき、その非点隔差を解消させる
ように調整する駆動手段を設けた点に特徴を有してい
る。

【００５０】図３は、この発明の光ディスク装置につい
て、その光学系の要部構成の第２の実施例を示す図であ
る。図における符号は図２と同様であり、１３は第２の
コリメートレンズ１２の駆動手段、矢印Ｒは駆動方向を
示す。

【００５１】この図３に示すように、第２のコリメート
レンズ１２に駆動手段１３を設けることにより、適時、
第２のコリメートレンズ１２を移動させることができ
る。例えば、周囲温度が１０℃変化したときや、電源投
入時あるいはカートリッジ（光ディスク）挿入時、さら
には、再生と記録や、再生と消去のようなモード切換え
時等に、この駆動手段１３によって第２のコリメートレ
ンズ１２を移動させれば、非点隔差をなくすことができ
る。

【００５２】この駆動手段１３としては、モータの他、
ピエゾ素子等を使用することも可能である。また、ピエ
ゾ素子等のように、高精度でレンズの駆動が可能な手段
の場合、図１の第２のコリメートレンズ１２だけでな
く、このレンズ１２と第１のコリメートレンズ１１と
を、一体的に駆動することもできる。また、従来例を示
す図６のコリメートレンズ２を駆動することも可能であ
る。

【００５３】

【実施例３】次に、第３の実施例を説明する。この実施
例は、主として、請求項３の発明に対応しているが、請
求項１の発明とも関連する。先の第１と第２の実施例で
は、第１の光学手段であるコリメートレンズ（図１の１
１，１２や図６の２）を調整あるいは駆動することによ
って、光情報記録担体５上に集光させる光スポットの非
点隔差を小さくしたり、少なくとも２枚のレンズから構
成し、少なくともその一方のレンズを調整あるいは駆動
が可能であるようにする場合を説明した。

【００５４】この第３の実施例では、第１の光学手段
を、コリメートレンズ、および電気的に屈折率が可変な
レンズ板あるいは平行平板で構成する。そして、屈折率
を変化させることにより、焦点位置を調整して非点隔差
をなくす。

【００５５】図４は、この発明の光ディスク装置につい
て、その光学系の要部構成の第３の実施例を示す図であ
る。図における符号は図６と同様であり、１４は電気的
に屈折率が可変なレンズ板あるいは平行平板を示す。

【００５６】この図４に示すように、半導体レーザ１と
コリメートレンズ２との間に、電気的に屈折率が可変な
レンズ板あるいは平行平板１４を挿入する。この電気的
に屈折率が可変なレンズ板あるいは平行平板１４には、
結晶や不純物をドープさせたガラス、セラミックス材料
等の公知のものを使用する。

【００５７】ここで、平行平板の場合について説明す
る。その板厚をＴ、平均屈折率をＮ、屈折率の変化をΔ
Ｎとすると、焦点位置の変化量ΔＰは、 ΔＰ＝Ｔ×（ΔＮ／Ｎ² ） …… (15) で求められる。

【００５８】例えば、Ｔ＝１ｍｍ、Ｎ＝１．５、ΔＮ＝
０．００４５とすれば、焦点位置の変化量ΔＰは、この
式(15)から、 ΔＰ＝１×（０．００４５／１．５² ）＝０．００２（ｍｍ）＝２（μｍ）となる。

【００５９】すなわち、平行平板１４の屈折率（Ｎ）
を、０．００４５（＝ΔＮ）だけ変化させることによっ
て、焦点位置を２（μｍ）ズラすことが可能である。従
来例の場合、先の図６で、コリメートレンズ２を、±２
（μｍ）の精度で調整する必要があった。これに対し
て、この第３の実施例では、平行平板１４の屈折率を、
±０．００４５の精度で変化させればよい。

【００６０】そして、この程度の制御は、平行平板１４
に印加する電圧の制御精度に関係するが、比較的容易に
実現可能である。実際上の操作は、光ディスク装置の初
期調整時には、微調整として、平行平板１４の屈折率を
変化させることにより、光情報記録担体５上の光スポッ
トの非点隔差を小さくする。

【００６１】また、動作時においても、適宜、光情報記
録担体５上の光スポットの非点隔差を小さくするように
調整することができる。以上のように、この第３の実施
例では、第１の光学手段を、コリメートレンズ２、およ
び電気的に屈折率が可変なレンズ板あるいは平行平板１
１で構成し、屈折率を変化させることにより、焦点位置
を調整して非点隔差を小さくする。

【００６２】なお、以上の実施例の説明では、図４の場
合を中心に説明したが、先の第１や第２の実施例で説明
した手段を併設することも可能である。したがって、こ
れらの場合をも、包含することは明らかである。

【００６３】

【実施例４】次に、第４の実施例を説明する。この実施
例は、主として、請求項４の発明に対応しているが、請
求項１から請求項３の発明にも関連する。この第４の実
施例は、光情報記録担体５上の光スポットの非点隔差を
検出する方法を前提にしているので、最初に、非点隔差
の検出方法について説明する。

【００６４】図５は、デフォーカスに対する光磁気信号
ＭＯ，プリフォーマット信号ＰＦ，トラックエラー信号
ＴＥの関係の一例を示す特性図である。図の横軸はデフ
ォーカス量、縦軸は信号振幅を示し、ΔＡＳは光情報記
録担体５上の光スポットの非点隔差を示す。

【００６５】この図５に示すように、光磁気信号ＭＯま
たはプリフォーマット信号ＰＦのピーク位置と、トラッ
クエラー信号ＴＥのピーク位置との差が、デフォーカス
量ΔＡＳである。このようなデフォーカス量ΔＡＳを変
化させる方法は、フォーカスサーボループに所定のオフ
セットを加えることによって実現される。

【００６６】ところで、光磁気信号ＭＯまたはプリフォ
ーマット信号ＰＦは、光情報記録担体５上に記録された
情報を読み出すことによって得られ、トラックエラー信
号ＴＥは、トラックジャンプあるいはシーク動作によっ
て得ることができる。そして、これらの信号からデフォ
ーカス量ΔＡＳが得られる。

【００６７】そこで、このデフォーカス量ΔＡＳが小さ
くなるように、図１の第２のコリメートレンズ１２等を
駆動すればよい。以上が、光情報記録担体５上の光スポ
ットの非点隔差の検出方法である。

【００６８】ところで、半導体レーザ１の非点隔差ΔＺ
が変化したとき、その補正を行う場合には、第２のコリ
メートレンズ１２から出射され、ビーム整形プリズム付
きビームスプリッタ３に入射する光束の平行度が変わる
ことになる。すなわち、一般にこのフォーカス検出方法
では、光情報記録担体５からの反射光の平行度を検出し
ているので、フォーカスエラー信号（ＦＥ）に誤差が生
じることになる。この関係は、式(3) に示されている。

【００６９】そこで、この第４の実施例では、まず、先
に述べたように、図１の第２のコリメートレンズ１２等
を駆動して、デフォーカス量ΔＡＳを小さくした後に、
フォーカスエラー信号（ＦＥ）の誤差を除去する。この
ような順序で調整すれば、フォーカス検出誤差が一層正
確に補正される。

【００７０】この処理では、フォーカスサーボループに
加えるオフセット量を、光磁気信号ＭＯまたはプリフォ
ーマット信号ＰＦがピークとなる値、または、トラック
エラー信号ＴＥがピークとなる値にすればよい。例え
ば、フォーカスサーボループにオフセット量として、−
２μｍ，−１．９μｍ，−１．８μｍ，……，＋２．０
μｍのように、所定の値を順次加えて、先の図５に示し
たようなデフォーカスと信号振幅の関係を求める。

【００７１】実際には、メモリを使用して、得られたデ
ータを記憶させておく。このようにして得られたデータ
から、信号ＭＯまたはＰＦがピークを示すデフォーカス
量と、信号ＴＥがピークを示すデフォーカス量とを求
め、その差によって、非点隔差を検出する。

【００７２】このような処理によって、光情報記録担体
５上の光スポットの非点隔差ΔＡＳが得られると、先の
式(8) の演算によって、半導体レーザ１のＬＤ端面の調
整距離ΔＳが求れられる。この調整距離ΔＳの値によ
り、図３に示した第２のコリメートレンズ１２を、先の
式(10)の距離Ｓが、ΔＳだけ変化する分だけ移動させれ
ばよい。

【００７３】また、先の第３の実施例で、図４の電気的
に屈折率が可変なレンズ板あるいは平行平板１４の屈折
率を変化させる場合には、式(15)における焦点位置の変
化量ΔＰを、ΔＰ＝ΔＳとなるように変化させればよ
い。以上のように、この第４の実施例では、第１の光学
手段を調整あるいは駆動した後に、フォーカス検出手段
によってフォーカス検出誤差を調整するので、フォーカ
ス検出誤差が一層正確に補正される。

【００７４】

【発明の効果】請求項１の光情報記録再生装置では、初
期調整時や温度変化、経時変化後等の適当な時期に、第
２の光学手段であるビーム整形手段へ入射される光束の
平行度を、第１の光学手段によって調整することができ
る。したがって、光ディスク等の光情報記録担体上の光
スポットの非点隔差を高精度で小さくすることが可能と
なり、正常な記録、再生、および消去を行うことができ
る。

【００７５】請求項２の光情報記録再生装置では、請求
項１の光情報記録再生装置における第１の光学手段を、
少なくとも２枚のレンズからなり、その一方のレンズを
調整あるいは駆動することができるようにしている。し
たがって、光スポットの非点隔差の調整精度が甘くな
り、調整操作が一層容易になる。

【００７６】請求項３の光情報記録再生装置では、請求
項１の光情報記録再生装置における第１の光学手段を、
コリメートレンズ、および電気的に屈折率が可変なレン
ズ板あるいは平行平板で構成している。したがって、光
スポットの非点隔差を電気的に調整することが可能にな
り、請求項１の光情報記録再生装置と同様に、調整操作
が容易になる。

【００７７】請求項４の光情報記録再生装置では、請求
項１から請求項３の光情報記録再生装置において、光ス
ポットのフォーカス状態を検出するフォーカス検出手段
を設け、第１の光学手段を調整あるいは駆動した後に、
フォーカス検出手段によってフォーカス検出誤差を調整
するようにしている。したがって、フォーカス検出誤差
が一層正確に補正され、正常な記録、再生、消去を行う
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光ディスク装置について、その光学
系の要部構成の一実施例を示す図である。

【図２】この発明の光情報記録再生装置について、第１
のコリメートレンズ１１と、第２のコリメートレンズ１
２との詳細な配置関係を示す要部側面図である。

【図３】この発明の光ディスク装置について、その光学
系の要部構成の第２の実施例を示す図である。

【図４】この発明の光ディスク装置について、その光学
系の要部構成の第３の実施例を示す図である。

【図５】デフォーカスに対する光磁気信号ＭＯ，プリフ
ォーマット信号ＰＦ，トラックエラー信号ＴＥの関係の
一例を示す特性図である。

【図６】従来の光ディスク装置について、光学系の要部
構成の一例を示す図である。

【図７】半導体レーザ１の活性層に対するビームの方向
によって生じる非点隔差を説明する要部斜視図である。

【図８】情報記録担体５上に生じる非点隔差の調整方法
を説明するビーム整形光学系の側面図である。

【符号の説明】

１半導体レーザ２コリメートレンズ３ビーム整形プリズム付きビームスプリッタ４対物レンズ５光ディスク等の光情報記録担体６凸レンズ７ λ／２板８偏光ビームスプリッタ９第１の６分割受光素子１０第２の６分割受光素子１１第１のコリメートレンズ１２第２のコリメートレンズ１３第２のコリメートレンズ１２の駆動手段１４電気的に屈折率が可変なレンズ板あるいは平行平
板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光束を対物レンズによって集
光させ、光情報記録担体上に微小な光スポットを形成し
て、情報の記録、再生、あるいは消去を行う光情報記録
再生装置の光ピックアップ装置であり、前記光源からの光束の平行度を調整する第１の光学手段
と、該第１の光学手段からの光束の形状を変える第２の光学
手段と、該第２の光学手段からの光束を前記光情報記録担体上に
集光させる第３の光学手段、とを備え、前記第１の光学手段を調整あるいは駆動することによっ
て、前記光情報記録担体上に集光させる光スポットの非
点隔差を小さくすることを特徴とする光情報記録再生装
置。
【請求項２】請求項１の光情報記録再生装置におい
て、第１の光学手段は、少なくとも２枚のレンズからなり、
かつ、少なくともその一方のレンズは調整あるいは駆動
が可能であることを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項３】請求項１の光情報記録再生装置におい
て、第１の光学手段は、コリメートレンズ、および電気的に
屈折率が可変なレンズ板あるいは平行平板であることを
特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項４】請求項１から請求項３の光情報記録再生
装置において、光情報記録担体上の光スポットのフォーカス状態を検出
するフォーカス検出手段を備え、第１の光学手段を調整あるいは駆動した後に、前記フォ
ーカス検出手段によってフォーカス検出誤差を調整する
ことを特徴とする光情報記録再生装置。