JPH08263869A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 調整が容易で、基板の厚さが異なる複数種類
の光記録媒体に対してそのいずれにおいてもＳ／Ｎを向
上して良好に情報を記録し、情報を再生する。 【構成】 互いに厚さの異なる基板を有する複数種類の
光記録媒体に対し、個別に情報を記録し、あるいは、記
録情報を再生するための光ピックアップ装置であって、
光源を射出した記録若しくは再生のための光が入射され
る対物レンズを備え、対物レンズは入射した光の光軸か
らの距離に応じた複数の副レンズ部を有し、各副レンズ
部毎に予め記録又は再生を行なう基板の厚さを対応づけ
るとともに、各副レンズ部毎に対応する基板の厚さに起
因して当該対物レンズで発生する球面収差と入射した光
の各副レンズ部上の球面収差とが予め設定した所定量だ
け互いに打ち消し合うように、各副レンズ部毎の焦点距
離及び対物レンズと光記録媒体との距離を定めて配置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク、光カード
などの光記録媒体に映像信号、音声信号などの情報を記
録し、あるいは、光記録媒体から記録情報を再生する光
ピックアップ装置に係り、特に、光記録媒体を構成する
基板の厚さが異なる複数の光記録媒体のそれぞれに個別
に対応して情報記録及び情報再生が可能な光ピックアッ
プ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタルデータによってテレビ
ジョン信号を光ディスクに記録するとともに、再生する
光ディスク記録再生装置が知られている。

【０００３】このような光ディスク記録再生装置におい
ては、良好な再生を行なうためには、音声信号のみを記
録した公知のコンパクトディスク方式のディスクよりも
多くの情報を記録する必要がある。すなわち、光ディス
クに高密度に信号を記録し、再生する必要がある。

【０００４】このような光ディスクを再生するために
は、より近接した２点間（微細な構造）を見分けること
ができるような光学分解能を持ったピックアップ装置が
必要となる。

【０００５】分解能をあげるための方法としては、従来
より、以下に述べる二つの方法が主として行なわれてい
た。（１） レーザ波長を変更する方法 分解能をあげるための第１の方法は、再生に用いるレー
ザー光源の波長を短くすることであり、すでに赤色の半
導体レーザーが実用に供され、また、光非線形性を用い
た青色レーザーも実用段階を迎えつつある。（２） 対物レンズの開口数を大きくする方法 分解能をあげるための第２の方法は、対物レンズの開口
数を増加させる方法である。

【０００６】ところで、上記第２の方法により開口数を
大きくすると、信号は種々の収差の影響を受けやすくな
る。特に光ディスクのそりや傾きによって光ディスクの
記録面が光軸に対して垂直な所定位置に配置されないこ
とにより発生する収差の影響が大きく、これを無視する
ことはできず、開口数を大きくするための妨げとなって
いた。

【０００７】これを解決すべく、従来より薄い基板を用
いたディスク規格を作ることが提案されている。これ
は、例えば、従来１．２ｍｍであった基板厚さを０．６
ｍｍというように半分にするものである。すなわち、デ
ィスクの傾きによって発生する収差の量はディスクの厚
さに伴って増加するので、これを半分にすることによっ
て収差の発生を抑制しようとするものである。

【０００８】これによって、従来より大きい開口数の対
物レンズを用いてディスク上に小さな光スポットを形成
し、高密度に記録された情報を再生することができるの
である。

【０００９】しかしながら、例えば、コンパチブルプレ
ーヤ等を構成する場合には、この薄い基板のディスクを
読みとるように作られた対物レンズを用いて、従来の厚
い基板のディスクを読みとる必要がある。

【００１０】このような場合には、基板の厚さが本来最
適に調整された基板の厚さよりも厚くなった影響によっ
て球面収差が発生し、光ディスク上でのスポット径が従
来の厚い基板を有する光ディスク上の記録情報を読むこ
ともできないほどに広がってしまい、読みとれないとい
う問題点があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記、スポット径が広
がる問題を解決する手段として、ホログラムを用いた２
焦点レンズというものを用いた光ピックアップ装置が提
案されている。

【００１２】図５に従来の光ピックアップ装置の概要構
成図を示す。従来の光ピックアップ装置５０は、光源で
あるレーザダイオード５１と、レーザダイオード５１か
らの光を反射して光ディスク５６側に導くとともに、光
ディスク５６からの光を透過して光検出器５７側に導く
ハーフミラー５２と、レーザダイオード５１からの拡散
光を平行光にするコリメータレンズ５３と、コリメータ
レンズ５３から入射した平行光を非回折光及び１次回折
光に分離するホログラム素子５４と、ホログラム素子５
４と一体に構成され、非回折光及び１次回折光を光ディ
スク５６上に集光する対物レンズ５５と、光ディスク５
６からの反射光を受光して検出信号として出力する光検
出器５７と、を備えて構成されている。

【００１３】次に動作を説明する。レーザダイオード５
１から射出された光はハーフミラー５２により反射さ
れ、コリメータレンズ５３によって略平行光とされる。

【００１４】コリメータレンズ５３によって略平行光と
された光は、ホログラム素子５４に入射し、ホログラム
素子５４により非回折光である０次光と、回折光である
１次光に分離される。

【００１５】０次光及び１次光は、対物レンズ５５に入
射され、０次光は薄い基板を持つ光ディスク５６Ａに対
して収差が補正され、１次光ではこれに球面収差を加え
て厚い基板を持つディスク５６Ｂに対しての収差が補正
される。尚、図中では、ディスク５６Ａとディスク５６
Ｂとを同時に図示しているが、実際にはいずれか一方の
みが配置される（以下、同様）。

【００１６】これにより、薄い基板を有する光ディスク
５６Ａを再生する場合には０次光を用いて光ディスク５
６Ａの情報記録面に光が集光し、厚い基板を有する光デ
ィスク５６Ｂを再生する場合には１次光を用いて光ディ
スク５６Ｂの情報記録面に光が集光する。

【００１７】この結果、基板厚さの異なる２種類の光デ
ィスクに対して、１の光ピックアップ装置で対応できる
ようになっていた。上記従来の光ピックアップ装置にお
いては、レーザダイオード５１の射出光を１００［％］
とすると、０次光及び１次光の効率は、 往路：０次光＝５３［％］、１次光＝２９［％］ 復路：０次光＝６０［％］、１次光＝３０［％］ となり、往路及び復路を併せた総合的な効率は、 ０次光＝３２［％］ １次光＝８．７［％］ となっていた。

【００１８】このように効率が低いため、十分な光が光
検出器５７に戻らず、結果としてＳ／Ｎが悪くなってし
まうという第１の問題点があった。また１次光を用いて
いるので、対物レンズ５５への入射角度の観点から、収
差補正が極めて困難であるという第２の問題点があっ
た。

【００１９】さらに１次光を用いる都合上、ホログラム
素子５４と対物レンズ５５の位置関係を厳密に設定する
必要があり、調整が難しいという第３の問題点があっ
た。さらにまた、往路の０次光に対応する復路の１次光
等の不要な迷光が多く、これらの迷光に対する対策が必
要となるという第４の問題点があった。

【００２０】そこで、本発明の第１の目的は、効率を高
くし、Ｓ／Ｎを向上させることができる光ピックアップ
装置を提供することにある。本発明の第２の目的は、収
差補正を容易に行なうことが可能な光ピックアップ装置
を提供することにある。

【００２１】本発明の第３の目的は、調整が容易な光ピ
ックアップ装置を提供することにある。本発明の第４の
目的は、迷光に対する対策が不要な光ピックアップ装置
を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、互いに厚さの異なる基板を
有する複数種類の光記録媒体に対し、個別に情報を記録
し、あるいは、記録情報を再生するための光ピックアッ
プ装置であって、光源を射出した前記記録若しくは前記
再生のための光が入射される対物レンズを備え、前記対
物レンズは前記入射した光の光軸からの距離に応じて複
数の副レンズ部を有し、各前記副レンズ部毎に予め前記
記録又は前記再生を行なう前記基板の厚さを対応づける
とともに、各前記副レンズ部毎に対応する前記基板の厚
さに起因して当該対物レンズで発生する球面収差と前記
入射した光の各前記副レンズ部上の球面収差とが予め設
定した所定量だけ互いに打ち消し合うように、各副レン
ズ部毎の焦点距離及び前記対物レンズと前記光記録媒体
との距離を定めて配置して構成する。

【００２３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記各副レンズ部は、前記対物レンズの光
軸方向の端面と、前記光記録媒体の基板表面と、の間の
距離が一定となるように前記焦点距離を補正するように
構成する。

【００２４】請求項３記載の発明は、互いに厚さの異な
る基板を有する二種類の光記録媒体に対し、個別に情報
を記録し、あるいは、記録情報を再生するための光ピッ
クアップ装置であって、光源を射出した前記記録若しく
は前記再生のための光が入射される対物レンズを備え、
前記対物レンズは前記入射した光の光軸からの距離に応
じて光軸側から光軸から離れる方向に第１の副レンズ部
及び第２の副レンズ部を順番に配置し、前記第１の副レ
ンズ部は、第１の基板厚さを有する第１の光記録媒体の
情報記録面上に前記光を集光し、前記第２の副レンズ部
は、第２の基板厚さを有する第２の光記録媒体の情報記
録面上に前記光を集光するとともに、各前記副レンズ部
毎に対応する前記基板の厚さに起因して当該対物レンズ
で発生する球面収差と前記入射した光の各前記副レンズ
部上の球面収差とが予め設定した所定量だけ互いに打ち
消し合うように、各副レンズ部毎の焦点距離及び前記対
物レンズと前記光記録媒体との距離を定めて配置して構
成する。

【００２５】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３のいずれかに記載の発明において、前記副レンズ部
を前記光軸に垂直な平面に投影した場合の各副レンズ部
に対応する投影面積の全投影面積に対する比率が互いに
ほぼ等しくなるように各前記副レンズ部を設けて構成す
る。

【００２６】請求項５記載の発明は、互いに厚さの異な
る基板を有する複数種類の光記録媒体に対し、個別に情
報を記録し、あるいは、記録情報を再生するための光ピ
ックアップ装置であって、光源を射出した前記記録若し
くは前記再生のための光が入射される補正レンズと、前
記補正レンズを透過した前記光を所定の厚さを有する一
の基板の前記厚さに起因して発生する球面収差と前記入
射した光の当該レンズ上の球面収差とが予め設定した所
定量だけ互いに打ち消し合うように、焦点距離及び前記
光記録媒体との距離を定めて配置した対物レンズと、を
備え、前記補正レンズは前記入射した光の光軸からの距
離に応じた複数の副補正レンズ部を有し、各前記副補正
レンズ部毎に予め前記記録又は前記再生を行なう前記基
板の厚さを対応づけるとともに、各前記副補正レンズ部
毎に対応する前記基板の厚さに起因して前記補正レンズ
で発生する球面収差と前記入射した光の各前記副補正レ
ンズ部上の球面収差とが予め設定した所定量だけ互いに
打ち消し合うように、各副補正レンズ部毎の球面収差補
正量及び前記対物レンズとの距離を定めて配置するよう
に構成する。

【００２７】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明において、前記副補正レンズ部を前記光軸に垂直な平
面に投影した場合の各副補正レンズ部に対応する投影面
積の全投影面積に対する比率が互いにほぼ等しくなるよ
うに各前記副補正レンズ部を設けて構成する。

【００２８】請求項７記載の発明は、互いに厚さの異な
る基板を有する二種類の光記録媒体に対し、個別に情報
を記録し、あるいは、記録情報を再生するための光ピッ
クアップ装置であって、光源を射出した前記記録若しく
は前記再生のための光が入射される補正レンズと、前記
補正レンズを透過した前記光を第１の厚さを有する基板
の前記第１の厚さに起因して発生する球面収差と前記入
射した光の当該レンズ上の球面収差とが予め設定した所
定量だけ互いに打ち消し合うように、焦点距離及び前記
光記録媒体との距離を定めて配置した対物レンズと、を
備え、前記補正レンズは第２の厚さを有する基板の前記
第２の厚さに起因して前記補正レンズで発生する球面収
差と前記入射した光の各前記副補正レンズ部上の球面収
差とが予め設定した所定量だけ互いに打ち消し合うよう
に、球面収差補正量及び前記対物レンズとの距離を定め
て配置して構成する。

【００２９】

【作用】請求項１記載の発明によれば、各副レンズ部毎
に対応する基板の厚さに起因して当該対物レンズで発生
する球面収差と入射した光の各副レンズ部上の球面収差
とが予め設定した所定量だけ互いに打ち消し合うよう
に、各副レンズ部毎の焦点距離及び対物レンズと光記録
媒体との距離を定めて配置しているので、光源を射出し
た記録若しくは再生のための光は、各副レンズ部毎に対
応する基板の厚さで球面収差が互いに打ち消されてほぼ
零の状態となる。

【００３０】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の作用に加えて、各副レンズ部は、対物レンズ
の光軸方向の端面と、光記録媒体の基板表面と、の間の
距離が一定となるように焦点位置を補正するので、基板
厚さが変化しても対物レンズの光軸方向の位置が大幅に
変化することがない。

【００３１】請求項３記載の発明によれば、第１の副レ
ンズ部は、第１の基板厚さを有する第１の光記録媒体の
情報記録面上に光を集光し、第２の副レンズ部は、第２
の基板厚さを有する第２の光記録媒体の情報記録面上に
光を集光するとともに、各副レンズ部毎に対応する基板
の厚さに起因して当該対物レンズで発生する球面収差と
入射した光の各副レンズ部上の球面収差とが予め設定し
た所定量だけ互いに打ち消し合うように、各副レンズ部
毎の焦点距離及び対物レンズと光記録媒体との距離を定
めて配置しているので、光源を射出した記録若しくは再
生のための光は、対物レンズにより集光される際に、各
副レンズ部毎に対応するいずれかの基板の厚さにおける
球面収差が互いに打ち消されてほぼ零の状態となる。

【００３２】請求項４記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の発明の作用に加えて、副
レンズ部を光軸に垂直な平面に投影した場合の各副レン
ズ部に対応する投影面積の全投影面積に対する比率が互
いにほぼ等しくなるように各副レンズ部を設けているの
で、各副レンズ部を透過する光の効率は互いにほぼ等し
くなる。

【００３３】請求項５記載の発明によれば、補正レンズ
は入射した光の光軸からの距離に応じた複数の副補正レ
ンズ部を有し、各副補正レンズ部毎に予め記録又は再生
を行なう基板の厚さを対応づけるとともに、各副補正レ
ンズ部毎に対応する基板の厚さに起因して補正レンズで
発生する球面収差と入射した光の各副補正レンズ部上の
球面収差とが予め設定した所定量だけ互いに打ち消し合
うように、各副補正レンズ部毎の球面収差補正量及び対
物レンズとの距離を定めて配置しているので、光源を射
出した記録若しくは再生のための光は、対物レンズによ
り集光される際に、各副補正レンズ部毎に対応するいず
れかの基板の厚さにおける球面収差が互いに打ち消され
てほぼ零の状態となる。

【００３４】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の発明の作用に加えて、副補正レンズ部を光軸に垂直
な平面に投影した場合の各副補正レンズ部に対応する投
影面積の全投影面積に対する比率が互いにほぼ等しくな
るように各副補正レンズ部を設けているので、各副補正
レンズ部を透過する光の効率は互いにほぼ等しくなる。

【００３５】請求項７記載の発明によれば、補正レンズ
は第２の厚さを有する基板の第２の厚さに起因して補正
レンズで発生する球面収差と入射した光の各副補正レン
ズ部上の球面収差とが予め設定した所定量だけ互いに打
ち消し合うように、球面収差補正量及び対物レンズとの
距離を定めて配置しているので、光源を射出した記録若
しくは再生のための光は、対物レンズにより集光される
際に、各副補正レンズ部毎に対応するいずれかの基板の
厚さにおける球面収差が互いに打ち消されてほぼ零の状
態となる。

【００３６】

【実施例】次に図面を参照して本発明の好適な実施例を
説明する。第１実施例 図１において光ピックアップ装置１０は、光源であるレ
ーザダイオード１１と、レーザダイオード１１からの光
を反射して光ディスク１５（光ディスク１５Ａ又は光デ
ィスク１５Ｂ）側に導くとともに、光ディスク１５から
の光を透過して光検出器１７側に導くビームスプリッタ
１２と、レーザダイオード１１からの光を平行光として
射出するコリメータレンズ１３と、コリメータレンズ１
３を射出した平行光のうち周辺光束Ｌ₀ を基板厚さｄ₀
の光ディスク１５Ａの情報記録面Ｉ₀ 上に集光するとと
もに、コリメータレンズ１３を射出した平行光のうち中
心光束Ｌ₁ を基板厚さｄ₁ の光ディスク１５Ｂの情報記
録面Ｉ₁ 上に集光する対物レンズ１４と、光ディスク１
５からの反射光を受光して検出信号として出力する光検
出器１６と、を備えて構成されている。

【００３７】この場合において、対物レンズ１４におけ
る副レンズ部としての周辺部分１４ _-0及び中心部分１４
_-1は、各部分を光軸に垂直な平面に投影した場合の対応
する投影面積の全投影面積に対する比率が互いにほぼ等
しくなるように設けてあり、これにより各部分を透過す
る光の効率は互いにほぼ等しく（ほぼ５０［％］）なっ
ている。従って、往路及び復路を併せた効率はいずれに
おいてもほぼ５０［％］となっている。

【００３８】以上の構成においては、従来におけるホロ
グラム素子の様な設置位置の精度を厳密に要求するよう
な光学部品を用いていないので、調整が容易となってい
る。次に動作を説明する。

【００３９】レーザダイオード１１から射出された光
（拡散光）はビームスプリッタ１２により反射され、コ
リメータレンズ１３に入射する。コリメータレンズ１３
は、レーザダイオード１１からの光を平行光として射出
する。

【００４０】これにより周辺光束Ｌ₀ は、第２の副レン
ズ部としての対物レンズ１４の周辺部１４_-0に入射し、
基板厚さが薄い光ディスク１５Ａの情報記録面Ｉ₀ 上に
スポットを形成する。この場合において、基板厚さが薄
い光ディスク１５Ａとしては、基板厚さ０．６ｍｍのＤ
ＶＤ（デジタルビデオディスク）が挙げられる。

【００４１】このとき、対物レンズ１４の端面から光デ
ィスク１５Ａまでの距離ＷＤ₁ 、すなわち、対物レンズ
１４の端面からレーザダイオード１１までの距離は、図
２（ａ）に示すように、対物レンズ１４の周辺部１４_-0
を独立したレンズとして有限系として使用した場合に、
基板厚さが薄い光ディスクで球面収差が補正される（球
面収差がほぼ零となる）ような距離に設定されているの
で、基板厚さが薄い光ディスク１５Ａの情報記録面Ｉ₀
上に球面収差が補正されたスポットを形成することがで
きる。

【００４２】一方、コリメータレンズ１３を透過するこ
とにより平行光となった中心光束Ｌ ₁ は、第１の副レン
ズ部としての対物レンズ１４の周辺部１４_-1に入射し、
基板厚さが厚い光ディスク１５Ｂの情報記録面Ｉ₁ 上に
スポットを形成する。この場合において、基板厚さが厚
い光ディスク１５Ｂとしては、基板厚さ１．２ｍｍのＣ
Ｄが挙げられる（図２（ｂ）参照）。

【００４３】このとき、対物レンズ１４の端面から光デ
ィスク１５Ｂまでの距離ＷＤ₂ 、すなわち、対物レンズ
１４の端面からレーザダイオード１１までの距離は、対
物レンズ１４の中心部１４_-1を独立したレンズとし、有
限系として使用した場合に、基板厚さが厚い光ディスク
で球面収差が補正される（球面収差がほぼ零となる）よ
うな距離に設定されているので、基板厚さが厚い光ディ
スク１５Ｂの情報記録面Ｉ₁ 上に球面収差が補正された
スポットを形成することができる。

【００４４】光ディスク１５により反射された光は、再
び、対物レンズ１４及びコリメータレンズ１３を透過
し、さらにビームスプリッタ１２を透過することにより
光検出器１６により受光されて検出信号として図示しな
い再生回路に出力される。

【００４５】これにより、薄い基板を有する光ディスク
１５Ａを再生（あるいは記録）する場合には周辺光束Ｌ
₀ を用いることにより光ディスク１５Ａの情報記録面Ｉ
₀ に集光し、厚い基板を有する光ディスク１５Ｂを再生
（あるいは記録）する場合には中心光束Ｌ₁ を用いるこ
とにより光ディスク１５Ｂの情報記録面Ｉ₁ に集光する
こととなる。

【００４６】以上の説明においては、基板厚さの異なる
２種類の光ディスクに対して、再生又は記録を行なう場
合について説明したが、複数種類の光ディスクに対して
も、対物レンズを複数の副レンズ部に分けることにより
同様に適用が可能である。この場合において、対物レン
ズにおける副レンズ部は、各副レンズ部を光軸に垂直は
平面に投影した場合の対応する投影面積の比率が互いに
ほぼ等しくなるように設けることにより、各副レンズ部
を透過する光の効率は互いにほぼ等しくすることがで
き、いずれの場合においても、Ｓ／Ｎの高い記録あるい
は再生を行なうことができる。

【００４７】また、必要に応じて上述の場合と同様の考
え方によって、光の効率を互いに異ならせることも可能
である。さらに図４（ｂ）に示すように、双方の面とも
対物レンズ１４のコリメータレンズ１３側の面と同様な
形状を有する対物レンズ１４Ｂを設けるように構成する
ことも可能である。第２実施例 上記第１実施例においては、基板厚さの異なる２種類の
ディスクに対して、再生及び記録を行なう場合に、対物
レンズの端面から光ディスクまでの距離（ＷＤ ₀ 又はＷ
Ｄ₁ ）、すなわち、対物レンズの端面からレーザダイオ
ードまでの距離を基板厚さに対応して異なるように構成
していたが、本第２実施例は、基板厚さが異なる場合で
も、対物レンズの各副レンズ部において焦点位置を補正
するように構成することにより、対物レンズの端面から
光ディスクまでの距離（ＷＤ₀ 又はＷＤ₁ ）が一定とな
るように構成している。

【００４８】より具体的には、まず、図３（ａ）に示す
ように、対物レンズ１４の周辺部１４_-0を独立したレン
ズとし、有限系として使用した場合に、基板厚さが薄い
光ディスクで球面収差が補正される（球面収差がほぼ零
となる）ような距離ＷＤ₁ に設定し、対物レンズ１４の
中心部１４_-1を独立したレンズとし、有限系として使用
した場合に、基板厚さが厚い光ディスクで球面収差が補
正される（球面収差がほぼ零となる）ようにするととも
に、その焦点距離を補正することにより距離ＷＤ₂ が距
離ＷＤ₁ と等しくなるように対物レンズ１４’を設計す
る（図３（ｂ）参照）。

【００４９】この結果、合焦時における対物レンズ１
４’の光ディスク１５からの距離は基板厚さに拘らずほ
ぼ一定となるので、対物レンズを駆動する駆動電流を基
板厚さに伴って大幅に変化させる必要がなく、駆動回路
を共通化することが容易となる。第３実施例 上記各実施例においては、多焦点の対物レンズを単体と
して構成していたが、図４（ａ）に示すように、対物レ
ンズ１４”と一体として駆動される補正レンズ１７を設
け、対物レンズ１４”を一つの基板厚さを有する光ディ
スクに対応する焦点位置及び開口数ＮＡを有するものと
し、他の基板厚さを有する光ディスクについては、補正
レンズ１７を上述した場合と同様に補正レンズ部に分け
て、補正を行なうようにすることも可能である。

【００５０】より具体的には、対物レンズ１４”として
基板厚さ０．６ｍｍのＤＶＤ用のレンズ（両凸レンズ）
を用い、その開口数ＮＡとしては、０．６程度のものを
用いる。

【００５１】次に主要部の動作を説明する。コリメータ
レンズにより、平行光として射出されたレーザダイオー
ド１１からの光のうち、周辺光束は、第２の副補正レン
ズ部としての補正レンズ１７の周辺部に入射し、基板厚
さが薄い光ディスク（ＤＶＤ）の情報記録面上にスポッ
トを形成する。

【００５２】このとき、対物レンズ１４”の端面から光
ディスクまでの距離、すなわち、対物レンズ１４”の端
面からレーザダイオードまでの距離は、対物レンズ１
４”の周辺部及び補正レンズ１７の周辺部を独立したレ
ンズとし、有限系として使用した場合に、基板厚さが薄
い光ディスクで球面収差が補正される（球面収差がほぼ
零となる）ような距離に設定されているので、基板厚さ
が薄い光ディスクの情報記録面上に球面収差が補正され
たスポットを形成することができる。

【００５３】一方、コリメータレンズ１３を透過するこ
とにより平行光となった中心光束Ｌ ₁ は、第１の副レン
ズ部としての対物レンズ１４”の中心部に入射し、基板
厚さが厚い光ディスク（例えば、ＣＤ）の情報記録面上
にスポットを形成する。

【００５４】このとき、対物レンズ１４”の端面から光
ディスクまでの距離、すなわち、対物レンズ１４”の端
面からレーザダイオードまでの距離は、対物レンズ１
４”の中心部及び補正レンズ１７の中心部を独立したレ
ンズとし、有限系として使用した場合に、基板厚さが厚
い光ディスクで球面収差が補正される（球面収差がほぼ
零となる）ような距離に設定されているので、基板厚さ
が厚い光ディスクの情報記録面上に球面収差が補正され
たスポットを形成することができる。

【００５５】また、上記第３実施例においては、補正レ
ンズ１７の中心部を非球面形状とすることにより、球面
収差の発生をより厳密に補正することができる。以上の
各実施例で示した光学系は、コリメータレンズによる平
行光線束が対物レンズに入射される構成としたが、コリ
メータレンズを使わずに拡散光線束が対物レンズに入射
される構成とするなど、種々の変形が可能である。いず
れの変形においても対物レンズあるいは対物レンズ及び
補正レンズの組合わせにより中心光束及び周辺光束を用
いて、それぞれの光束が厚さの異なるディスクに対応す
るように設計すれば両方のディスクを再生するピックア
ップを構成することができる。

【００５６】また、上記説明においてはフォーカス制御
あるいはトラッキング制御の方法については、特に記載
しなかったが、これは従来より知られる方法を用いれば
よい。

【００５７】特に第１実施例及び第２実施例の場合に
は、フォーカス制御あるいはトラッキング制御を行なう
場合には、対物レンズのみを駆動すればよいので、アク
チュエータの駆動力が小さくてすみ、ピックアップ装置
自体の小型化を図ることが可能となる。

【００５８】さらに、以上の説明においては光ディスク
を再生あるいは記録する場合を例にとって説明したが、
形成した光スポットによって再生、記録ができるような
光カード等の他の光記録媒体についても、同様の構成で
再生あるいは記録用の光ピックアップ装置を構成するこ
とが可能である。

【００５９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、各副レン
ズ部毎に対応する基板の厚さに起因して当該対物レンズ
で発生する球面収差と入射した光の各副レンズ部上の球
面収差とが予め設定した所定量だけ互いに打ち消し合う
ように、各副レンズ部毎の焦点距離及び対物レンズと光
記録媒体との距離を定めて配置し、光源を射出した記録
若しくは再生のための光は、各副レンズ部毎に対応する
基板の厚さで球面収差が互いに打ち消されてほぼ零の状
態となるので、少ない部品点数で、複数種類の基板厚さ
の光記録媒体を再生し、あるいは、複数種類の基板厚さ
の光記録媒体に記録が可能な光ピックアップ装置を提供
することができる。

【００６０】また、ホログラム素子の様な設置位置を厳
密に調整する必要がある光学素子を用いていないので、
調整が容易となる。請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明の効果に加えて、各副レンズ部は、対物
レンズの光軸方向の端面と、光記録媒体の基板表面と、
の間の距離が一定となるように焦点位置を補正し、基板
厚さが変化しても対物レンズの光軸方向の位置が大幅に
変化することがないので、対物レンズを駆動する駆動電
流が基板厚さに応じて大幅に変化することがなく、駆動
回路の共用化を容易に図ることができる。

【００６１】請求項３記載の発明によれば、第１の副レ
ンズ部は、第１の基板厚さを有する第１の光記録媒体の
情報記録面上に光を集光し、第２の副レンズ部は、第２
の基板厚さを有する第２の光記録媒体の情報記録面上に
光を集光するとともに、各副レンズ部毎に対応する基板
の厚さに起因して当該対物レンズで発生する球面収差と
入射した光の各副レンズ部上の球面収差とが予め設定し
た所定量だけ互いに打ち消し合うように、各副レンズ部
毎の焦点距離及び対物レンズと光記録媒体との距離を定
めて配置し、光源を射出した記録若しくは再生のための
光は、対物レンズにより集光される際に、各副レンズ部
毎に対応するいずれかの基板の厚さにおける球面収差が
互いに打ち消されてほぼ零の状態となるので、少ない部
品点数で、二種類の基板厚さの光記録媒体を再生し、あ
るいは、二種類の基板厚さの光記録媒体に記録が可能な
光ピックアップ装置を提供することができる。

【００６２】また、ホログラム素子の様な設置位置を厳
密に調整する必要がある光学素子を用いていないので、
調整が容易となる。請求項４記載の発明によれば、請求
項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加え
て、副レンズ部を光軸に垂直な平面に投影した場合の各
副レンズ部に対応する投影面積の全投影面積に対する比
率が互いにほぼ等しくなるように各副レンズ部を設け、
各副レンズ部を透過する光の効率は互いにほぼ等しくな
るように構成しているので、往路及び復路を併せた光の
利用効率が高くなり、Ｓ／Ｎを向上させることができ
る。

【００６３】請求項５記載の発明によれば、補正レンズ
は入射した光の光軸からの距離に応じた複数の副補正レ
ンズ部を有し、各副補正レンズ部毎に予め記録又は再生
を行なう基板の厚さを対応づけるとともに、各副補正レ
ンズ部毎に対応する基板の厚さに起因して補正レンズで
発生する球面収差と入射した光の各副補正レンズ部上の
球面収差とが予め設定した所定量だけ互いに打ち消し合
うように、各副補正レンズ部毎の球面収差補正量及び対
物レンズとの距離を定めて配置し、光源を射出した記録
若しくは再生のための光は、対物レンズにより集光され
る際に、各副補正レンズ部毎に対応するいずれかの基板
の厚さにおける球面収差が互いに打ち消されてほぼ零の
状態となるので、複数種類の基板厚さの光記録媒体を再
生し、あるいは、複数種類の基板厚さの光記録媒体に記
録が可能な光ピックアップ装置を提供することができ
る。

【００６４】また、ホログラム素子の様な設置位置を厳
密に調整する必要がある光学素子を用いていないので、
調整が容易となる。請求項６記載の発明によれば、請求
項５記載の発明の効果に加えて、副補正レンズ部を光軸
に垂直な平面に投影した場合の各副補正レンズ部に対応
する投影面積の全投影面積に対する比率が互いにほぼ等
しくなるように各副補正レンズ部を設けているので、各
副補正レンズ部を透過する光の効率は互いにほぼ等しく
なるので、往路及び復路を併せた光の利用効率が高くな
り、Ｓ／Ｎを向上させることができる。

【００６５】請求項７記載の発明によれば、補正レンズ
は第２の厚さを有する基板の第２の厚さに起因して補正
レンズで発生する球面収差と入射した光の各副補正レン
ズ部上の球面収差とが予め設定した所定量だけ互いに打
ち消し合うように、球面収差補正量及び対物レンズとの
距離を定めて配置し、光源を射出した記録若しくは再生
のための光は、対物レンズにより集光される際に、各副
補正レンズ部毎に対応するいずれかの基板の厚さにおけ
る球面収差が互いに打ち消されてほぼ零の状態となるの
で、少ない部品点数で、複数種類の基板厚さの光記録媒
体を再生し、あるいは、複数種類の基板厚さの光記録媒
体に記録が可能な光ピックアップ装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の光ピックアップ装置の概要構成図
である。

【図２】第１実施例の動作説明図である。

【図３】第２実施例の光ピックアップ装置の概要構成図
である。

【図４】第１実施例の変形例及び第３実施例の説明図で
ある。

【図５】従来例の光ピックアップ装置の概要構成図であ
る。

【符号の説明】

１０…光ピックアップ装置 １１…レーザダイオード １２…ビームスプリッタ １３…コリメータレンズ １４、１４’、１４”、１４Ａ、１４Ｂ…対物レンズ １５…光ディスク １５Ａ…光ディスク（基板厚さ薄いもの） １５Ｂ…光ディスク（基板厚さ厚いもの） １６…光検出器 Ｌ₀ …周辺光束 Ｌ₁ …中心光束

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに厚さの異なる基板を有する複数種
   類の光記録媒体に対し、個別に情報を記録し、あるい
   は、記録情報を再生するための光ピックアップ装置であ
   って、 光源を射出した前記記録若しくは前記再生のための光が
   入射される対物レンズを備え、 前記対物レンズは前記入射した光の光軸からの距離に応
   じて複数の副レンズ部を有し、各前記副レンズ部毎に予
   め前記記録又は前記再生を行なう前記基板の厚さを対応
   づけるとともに、各前記副レンズ部毎に対応する前記基
   板の厚さに起因して当該対物レンズで発生する球面収差
   と前記入射した光の各前記副レンズ部上の球面収差とが
   予め設定した所定量だけ互いに打ち消し合うように、各
   副レンズ部毎の焦点距離及び前記対物レンズと前記光記
   録媒体との距離を定めて配置したことを特徴とする光ピ
   ックアップ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ピックアップ装置にお
   いて、 前記各副レンズ部は、前記対物レンズの光軸方向の端面
   と、前記光記録媒体の基板表面と、の間の距離が一定と
   なるように前記焦点距離を補正することを特徴とする光
   ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 互いに厚さの異なる基板を有する二種類
   の光記録媒体に対し、個別に情報を記録し、あるいは、
   記録情報を再生するための光ピックアップ装置であっ
   て、 光源を射出した前記記録若しくは前記再生のための光が
   入射される対物レンズを備え、 前記対物レンズは前記入射した光の光軸からの距離に応
   じて光軸側から光軸から離れる方向に第１の副レンズ部
   及び第２の副レンズ部を順番に配置し、前記第１の副レ
   ンズ部は、第１の基板厚さを有する第１の光記録媒体の
   情報記録面上に前記光を集光し、前記第２の副レンズ部
   は、第２の基板厚さを有する第２の光記録媒体の情報記
   録面上に前記光を集光するとともに、各前記副レンズ部
   毎に対応する前記基板の厚さに起因して当該対物レンズ
   で発生する球面収差と前記入射した光の各前記副レンズ
   部上の球面収差とが予め設定した所定量だけ互いに打ち
   消し合うように、各副レンズ部毎の焦点距離及び前記対
   物レンズと前記光記録媒体との距離を定めて配置したこ
   とを特徴とする光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の光ピックアップ装置において、 前記副レンズ部を前記光軸に垂直な平面に投影した場合
   の各副レンズ部に対応する投影面積の全投影面積に対す
   る比率が互いにほぼ等しくなるように各前記副レンズ部
   を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 互いに厚さの異なる基板を有する複数種
   類の光記録媒体に対し、個別に情報を記録し、あるい
   は、記録情報を再生するための光ピックアップ装置であ
   って、 光源を射出した前記記録若しくは前記再生のための光が
   入射される補正レンズと、 前記補正レンズを透過した前記光を所定の厚さを有する
   一の基板の前記厚さに起因して発生する球面収差と前記
   入射した光の当該レンズ上の球面収差とが予め設定した
   所定量だけ互いに打ち消し合うように、焦点距離及び前
   記光記録媒体との距離を定めて配置した対物レンズと、
   を備え、 前記補正レンズは前記入射した光の光軸からの距離に応
   じた複数の副補正レンズ部を有し、各前記副補正レンズ
   部毎に予め前記記録又は前記再生を行なう前記基板の厚
   さを対応づけるとともに、各前記副補正レンズ部毎に対
   応する前記基板の厚さに起因して前記補正レンズで発生
   する球面収差と前記入射した光の各前記副補正レンズ部
   上の球面収差とが予め設定した所定量だけ互いに打ち消
   し合うように、各副補正レンズ部毎の球面収差補正量及
   び前記対物レンズとの距離を定めて配置したことを特徴
   とする光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の光ピックアップ装置にお
   いて、 前記副補正レンズ部を前記光軸に垂直な平面に投影した
   場合の各副補正レンズ部に対応する投影面積の全投影面
   積に対する比率が互いにほぼ等しくなるように各前記副
   補正レンズ部を設けたことを特徴とする光ピックアップ
   装置。
7. 【請求項７】 互いに厚さの異なる基板を有する二種類
   の光記録媒体に対し、個別に情報を記録し、あるいは、
   記録情報を再生するための光ピックアップ装置であっ
   て、 光源を射出した前記記録若しくは前記再生のための光が
   入射される補正レンズと、 前記補正レンズを透過した前記光を第１の厚さを有する
   基板の前記第１の厚さに起因して発生する球面収差と前
   記入射した光の当該レンズ上の球面収差とが予め設定し
   た所定量だけ互いに打ち消し合うように、焦点距離及び
   前記光記録媒体との距離を定めて配置した対物レンズ
   と、を備え、 前記補正レンズは第２の厚さを有する基板の前記第２の
   厚さに起因して前記補正レンズで発生する球面収差と前
   記入射した光の各前記副補正レンズ部上の球面収差とが
   予め設定した所定量だけ互いに打ち消し合うように、球
   面収差補正量及び前記対物レンズとの距離を定めて配置
   したことを特徴とする光ピックアップ装置。