JPH0917023A - 情報ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つの光ピックアップで異なる基盤厚を有す
る光情報記録媒体を再生可能とし、相互に互換性を有す
る構造が簡単でコンパクトな情報ピックアップ装置及び
光ディスク装置を提供する。 【解決手段】 レーザー光源と、ビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタを通過した前記レーザー光源から
の光束を光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面
上に集光する正の屈折力を有する対物レンズと、前記情
報記録面で反射され前記対物レンズと前記ビームスプリ
ッタを通過した光束を受光する受光手段とを有する光情
報記録媒体の情報ピックアップ装置において、前記透明
基板の厚みに応じて前記対物レンズに入射する光束の発
散度を変える発散度変更手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光などの光
ビームを光ディスク等の光情報記録媒体上に照射するこ
とにより、光情報を再生する光情報記録媒体の情報ピッ
クアップ装置及び光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に係わる従来の技術を説明する。

【０００３】図１８に於いて、レーザ光源１から出射し
た光束はビームスプリッタ２を通過してコリメータレン
ズ３に入射し平行光束となり絞り５で所定の光束に制限
されて対物レンズ６へ入射する。この対物レンズ６は平
行光束が入射したときにある所定の厚みの基板７（ここ
ではｔ＝０．６ｍｍ）を通して無収差の光スポットを情
報記録面８上へ結像させる。

【０００４】この情報記録面８で情報ピットにより変調
されて反射した光束は、対物レンズ６、コリメータレン
ズ３を介してビームスプリッタ２に戻り、ここでレーザ
光源１からの光路から分離され、受光手段９へ入射す
る。この受光手段９は多分割されたＰＩＮフォトダイオ
ードであり、各素子より、入射した光束の強度に比例し
た電流を出力し、この電流を図には示さない検出回路系
に送りここで情報信号、フォーカスエラー信号、トラッ
クエラー信号を生成する。このフォーカスエラー信号、
トラックエラー信号に基づき磁気回路とコイル等で構成
される２次元アクチュエータ（図示せず）で対物レンズ
６を制御し、常に情報トラック上に光スポット位置を合
わせる。

【０００５】このような情報ピックアップでは対物レン
ズ６で集光される光スポットを小さくする為大ＮＡ（例
えばＮＡ０．６）であるので、このような集光光束中に
置かれる基板７の厚みが所定の厚みからずれると大きな
球面収差が発生する。

【０００６】図１９でこれを説明するとＮＡ０．６、レ
ーザ光源から出射されるレーザ光の波長６３５ｎｍ、基
板厚み０．６ｍｍ、基板屈折率１．５８の条件で最適化
された対物レンズで、基板の厚みが０．６ｍｍからずれ
た場合、０．０１ｍｍずれるごとに０．０１λｒｍｓ程
収差が増大する。基板厚みが±０．０７ｍｍずれると
０．０７λｒｍｓの収差となり、読み取りが正常に行え
る目安となるマレシャルの限界値に達してしまう。

【０００７】この為基板の厚み０．６ｍｍの光情報記録
媒体にかえて例えば基板の厚み１．２ｍｍの光情報記録
媒体の情報記録面の情報を再生しようとする場合、アク
チュエータ部で基板の厚み１．２ｍｍの光情報記録媒体
に対応した対物レンズ１１と絞り１０に切り替えて再生
する方法が提案されている。

【０００８】或いは基板の厚み０．６ｍｍの光情報記録
媒体用と基板の厚み１．２ｍｍの光情報記録媒体用の２
個の情報ピックアップを装置につける方法も提案されて
いる。

【０００９】また、情報ピックアップの光学系中にホロ
グラムを設け、これを透過する０次光と１次光の夫々を
基板の厚み０．６ｍｍの光情報記録媒体と基板の厚み
１．２ｍｍの光情報記録媒体に対応する光スポットとし
て情報記録面に集光させる方法も考えられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、１台の
光ディスク装置で異なる基盤厚を有する光ディスク（光
情報記録媒体）を再生可能とする装置とするために、例
えば光ディスクの基板厚が０．６ｍｍ用と１．２ｍｍ用
それぞれに対応する対物レンズを２個取り付けたり、デ
ィスクの基板厚が０．６ｍｍ用と１．２ｍｍ用の２個の
光ピックアップを装置につける方法では情報ピックアッ
プ装置及び光ディスク装置をコンパクトで低コストとす
ることは出来ない。

【００１１】又、同じ基板厚みであっても、情報記録密
度の差が大きい光情報記録媒体（例えば、ＣＤ、ＤＶ
Ｄ）の場合、その読取りスポットの大きさが情報ピット
サイズに対し不適当となり再生性能が低下する。

【００１２】情報ピックアップ中にホログラムを設け、
これを透過する０次光と１次光の夫々を０．６ｍｍ厚基
板と１．２ｍｍ厚基板に対応する光スポットとして情報
記録面に集光させる方法では、常に光情報記録媒体の情
報記録面に向け２つの光束が出射されるため、一方の光
束による光スポットでの情報読み出しを行うときは他方
の光束は読み出しには寄与しない不要光となり、ノイズ
増大要因となる。又、レーザー光強度を分割して用いる
事になるため、光量低下によるＳ／Ｎ比低下や、Ｓ／Ｎ
比低下を防ぐために光量を増大させた場合にはレーザー
寿命が低下してしまう。さらに記録を行う方式とすると
きは出射ロス分が増大することにより、より高い出力の
レーザーが必要となりコストが高くなる。

【００１３】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものである。すなわち、一つの光ピックアップで異
なる基盤厚を有する光情報記録媒体を再生可能とし、相
互に互換性を有する構造が簡単でコンパクトな情報ピッ
クアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的
としたものである。

【００１４】また、本発明は、情報記録密度の異なる光
情報記録媒体を再生可能とし、相互に互換性を有する構
造が簡単でコンパクトな情報ピックアップ装置及び光デ
ィスク装置を提供することを目的としたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、レーザー光
源と、ビームスプリッタと、前記ビームスプリッタを通
過した前記レーザー光源からの光束を光情報記録媒体の
透明基板を介して情報記録面上に集光する正の屈折力を
有する対物レンズと、前記情報記録面で反射され前記対
物レンズと前記ビームスプリッタを通過した光束を受光
する受光手段とを有する光情報記録媒体の情報ピックア
ップ装置において、前記透明基板の厚みに応じて前記対
物レンズに入射する光束の発散度を変える発散度変更手
段を設けたことを特徴とする情報ピックアップ装置によ
って達成される。

【００１６】又上記目的は、レーザー光源と、ビームス
プリッタと、前記ビームスプリッタを通過した前記レー
ザー光源の光束を光情報記録媒体の透明基板に形成され
た情報記録面上に集光する正の屈折力を有する対物レン
ズと、前記情報記録面で反射され前記対物レンズと前記
ビームスプリッタを通過した光束を受光する受光手段と
を備えた光情報記録媒体の情報ピックアップ装置におい
て、前記情報記録面の情報トラックのピッチに応じて前
記対物レンズに入射する光束の径を変える絞り手段を前
記ビームスプリッタと前記対物レンズの間に設けたこと
を特徴とする情報ピックアップ装置によって達成され
る。

【００１７】又上記目的は、レーザー光源と、該レーザ
ー光源よりの光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集
光する正の屈折力を有する対物レンズとを備え、透明基
板の厚みの異なる複数種類の光情報記録媒体の情報を読
み出し可能な光ディスク装置であって、前記光情報記録
媒体の透明基板の厚みを判別する判別手段と、該判別手
段よりの情報に応じて、前記対物レンズに入射する光束
の発散度を変更する発散度変更手段とを設けたことを特
徴とする光ディスク装置によって達成される。

【００１８】又上記目的は、レーザー光源と、該レーザ
ー光源よりの光束を円盤状の光情報記録媒体の情報記録
面上に集光する正の屈折力を有する対物レンズと対物レ
ンズを移動してフォーカスおよびトラッキングを行うた
めの対物レンズ駆動手段と、前記レーザー光源と対物レ
ンズの間に設けられ、前記光情報記録媒体の情報記録面
を有する透明基板の厚みに応じて前記対物レンズに入射
する光束の発散度を変える発散度変更手段と前記光情報
記録媒体の情報記録面から反射された光束を受光する受
光手段と、前記円盤状の光情報記録媒体を回転させる回
転駆動手段と、前記発散度変更手段の制御、回転駆動手
段の制御、前記受光手段により得られる信号に基づく前
記対物レンズ駆動手段の制御および受光手段により得ら
れる信号に基づく読取信号の出力を行う制御手段と、を
備え、前記制御手段は、前記発散度変更手段により前記
対物レンズに入射する光束が第１の発散度となっている
状態で、前記回転駆動手段により前記円盤状の光情報記
録媒体を第１の回転速度で回転させ、上記受光手段によ
り信号を得、該信号が所定の信号でないと判断したと
き、前記発散度変更手段により前記対物レンズに入射す
る光束を第２の発散度に変更することを特徴とする光デ
ィスク装置によって達成されるものである。

【００１９】本発明は対物レンズに入射するレーザ光源
からの光束の発散度を光情報記録媒体の透明基板の厚み
に応じて変えることにより基盤の厚みが異なる光情報記
録媒体の再生を可能としたものである。

【００２０】図１は、ＮＡ０．６０、基板厚み０．６０
ｍｍ、基板屈折率１．５８の条件で波長６３５ｎｍの平
行光束が入射するときに収差補正が最適化された対物レ
ンズ６に光束を入射させたときの光路図である。無限遠
よりの光束は絞り５、対物レンズ６、基板７を通り情報
記録面８に相当する位置に集光する。このような対物レ
ンズ６はレンズ面に非球面を用いることにより容易に波
面収差０．０００λｒｍｓのものを得ることができる。

【００２１】図２は、この対物レンズ６を用いたときの
基板厚みと発散度の関係を示している。横軸は基板厚
み、縦軸は対物レンズに入射する光束の発散度の関数で
ある使用状態における対物レンズの倍率（対物レンズで
みたレーザー光源と集光される光スポットの間の倍率）
である。対物レンズより基板側へ出射する光束は常に収
斂光であるので、対物レンズに収斂光が入射するときの
符号を十，発散光が入射するときの符号は一とする。又
この倍率が０のときは、対物レンズへは平行光が入射す
る。

【００２２】図中に示す曲線は各基板厚に対し、波面収
差を最小とする倍率を結んだものである。基準である基
板厚み０．６０ｍｍ、平行光入射に対し厚みが厚くなる
ときはマイナス、すなわち発散光、薄くなるときはプラ
スすなわち収斂光を入射させてやると収差が小さくな
る。

【００２３】図３は、基板の厚みが厚くなったときに、
対物レンズ６に発散光を入射させた場合である。基板の
厚みが厚くなるとその分球面収差がオーバーとなるの
を、発散光入射とすることにより対物レンズでアンダー
の球面収差を発生させ打ち消している。

【００２４】前記と同じ対物レンズで、ＮＡ０．６０、
基板厚み１．６１ｍｍのとき、レーザ光源と情報記録面
上にできる光スポットの間の倍率が−０．０８９倍とす
ると波面収差０．０３λｒｍｓとなり情報再生に充分な
程度に補正される。

【００２５】図４は逆に基板の厚みが薄くなったとき
に、対物レンズ６に収斂光を入射させた場合である。基
板の厚みが薄くなった分発生するアンダーの球面収差
を、収斂光入射でオーバーの球面収差を発生させ打ち消
している。ＮＡ０．６０で基板厚み０．１０ｍｍのと
き、レーザ光源と情報記録面上の光スポットとの間の倍
率を＋０．１１２倍とすると、波面収差０．０３λｒｍ
ｓとなる。なお図１，３，４ともに絞り５は対物レンズ
６の前側焦点位置におかれており、どの場合も同じ直径
である。

【００２６】

【実施例】以下実施例を説明する。

【００２７】各実施例において、数値例は、レーザー光
源を第０面とし、ここから順に第ｉ番目の面（絞り面を
含む）の曲率半径をｒｉ、第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目
の面の間の間隔をｄｉ、第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の
面の間の媒質のレーザー光源波長での屈折率をｎｉで表
す。また空気の屈折率を１とする。

【００２８】また、レンズ面に非球面を用いている場合
においては、その非球面は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、ｒを近軸曲率半
径、Ｋを円錐係数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２
を非球面係数としたとき下式で表すレンズ面とする。

【００２９】

【数１】

【００３０】実施例１ 図５は基板厚み０．６ｍｍの光情報記録媒体の再生に対
応するときの構成を示す。

【００３１】レーザ光源１から出射した光束は、ホログ
ラムビームスプリッタ２を通過して光軸方向に移動可能
な枠２０で保持されたレンズ３を通ってほぼ平行光束と
なり、絞り５で所定の光束に制限されて対物レンズ６に
入射する。対物レンズ６に入射した光束は対物レンズ６
で集光され基板７を通して情報記録面８上に集光され
る。この情報記録面８で情報ピットにより変調されて反
射した光束は、対物レンズ６、レンズ３を介してホログ
ラムビームスプリッタ２に戻り、ここでレーザー光源１
の光路から分離され、受光手段９へ入射する。この受光
手段９は多分割されたＰＩＮフォトダイオードで構成さ
れ、各素子より、入射した光束の強度に比例した電流を
出力し、この電流を図には示さない検出回路系に送りこ
こで情報信号、フォーカスエラー信号、トラックエラー
信号を生成する。このフォーカスエラー信号、トラック
エラー信号に基づき磁気回路とコイル等で構成される２
次元アクチュエータ（図示せず）で一体的に設けられて
いる対物レンズ６と絞り５を制御し、常に情報トラック
上に光スポット位置を合わせるように構成されている。

【００３２】次にこの図５に示した例における数値例を
示す。

【００３３】 ｉ ｒｉ ｄｉ ｎｉ ０ ０．５５ １ １ ∞ ３．０ １．５１４５４６ ２ ∞ ２３．９ １ ３ −１５６ １．２ １．８７８３３３ ４ −２０．５８ ２．９ １ ５ 絞り∞ ０ １ （φ３．９９） ６ ２．０２８２ ２．６ １．４９８１ ７ −５．２２３ １．５２６ １ ８ ∞ ０．６ １．５８ ９ 情報記録面 ｒ６の非球面係数 Ｋ ＝ −０．５４７７２ Ａ４ ＝ ０．５０７１８ ｅ−３ Ａ６ ＝ ０．３２５６０ ｅ−４ Ａ８ ＝ −０．６０９１９ ｅ−５ Ａ１０＝ −０．１６３６６ ｅ−５ ｒ７の非球面係数 Ｋ ＝−２１．８７３７ Ａ４ ＝ ０．９８８９７ ｅ−２ Ａ６ ＝ −０．２９１２３ ｅ−２ Ａ８ ＝ ０．５７０５２ ｅ−３ Ａ１０＝ −０．５０２４５ ｅ−４ 上記数値例において、非球面係数の数値をｅ−２，ｅ−
３等を用いて表しているが、このｅ−２，ｅ−３は×１
０−２，×１０−３を表している。これは後述する数値
例においても同様である。

【００３４】本例では対物レンズ６に入射する光束の発
散度は若干の収斂光であり、軸上での波面収差は情報記
録面側ＮＡ０．６のとき０．００１λｒｍｓ、対物レン
ズがトラッキングにより０．１ｍｍシフトしたとき０．
００６λｒｍｓである。

【００３５】又、レンズ３と対物レンズ６のトータルで
のレーザー光源１と情報記録面８間の倍率は−０．１２
３倍、レーザー光源側ＮＡは０．０７４である。

【００３６】若干の収斂光としたのは、レンズ３により
発生する球面収差を対物レンズで打ち消す為である。

【００３７】レーザー光源としては波長６３５ｎｍの半
導体レーザーでありその発散光は７°，３０°程度の楕
円状である。本実施例では前述のようにレーザー光源側
ＮＡ０．０７４であり、中心部の４．３°の発散角分の
光束を使用するのでほぼ一様な強度とみなせる。

【００３８】又、半導体レーザーには通常５〜１０μｍ
程度の非点隔差があるが、この実施例では上記の通り倍
率が−０．１２３倍であるので、情報記録面上での非点
隔差は０．０８〜０．１５μｍ程度と充分に小さな値と
なり無視できる。

【００３９】次に、より厚い第２の厚みｔ＝１．２ｍｍ
の光情報記録媒体７１の読み取り時は、レンズ移動手段
２１によりレンズ３を光軸方向レーザ光源側の所定位置
へ移動させる。及びＮＡを調整する為、絞り手段２２で
第２の絞り４を光路中に挿入する。この例においては、
レンズ移動手段２１とレンズ３で発散度変更手段を構成
している。

【００４０】図６にこのときの構成を示す。

【００４１】図６に示した例における数値例は以下の通
りである。

【００４２】 ｉ ｒｉ ｄｉ ｎｉ ０ ０．５５ １ １ ∞ ３．０ １．５１４５４６ ２ ∞ １４ １ ３ −１５６ １．２ １．８７８３３３ ４ −２０．５８ １０．９９ １ ５ 絞り∞ ２．０ １ （φ３．５１） ６ ２．０２８２ ２．６ １．４９８１ ７ −５．２２３５７１ １．３４１ １ ８ ∞ １．２ １．５８ ９ 情報記録面 ｒ６，ｒ７の非球面係数は先に示した図５の例と同じで
ある。

【００４３】レンズ３と対物レンズ６トータルでのレー
ザ光源１と情報記録面８間の倍率は−０．１６倍，情報
記録面側ＮＡは０．５２，光源側ＮＡは０．０８３であ
る。軸上での波面収差０．００３λｒｍｓ，対物レンズ
がトラッキングにより０．１ｍｍシフトしたとき０．０
１６λｒｍｓである。なお、第２の絞り４は対物レンズ
６のトラッキング時も移動しない。

【００４４】このように、レンズ３を光軸上で移動させ
ることで対物レンズで基板の厚みの違いによる球面収差
を打ち消すことができ、基板厚みの異なる光情報記録媒
体の情報を読み出すことができる。

【００４５】基板厚みの異なる２種類（例えば０．６ｍ
ｍ，１．２ｍｍ）の光情報記録媒体のみに対応する場合
は、このレンズ移動手段２１はモータやソレノイドを用
いて構成し、レンズ３を保持している枠２０を機械的に
２点突き当て固定されるようにすれば良く、構成が簡単
である。

【００４６】３種以上に対応する場合は、レンズ３の光
軸方向位置を検出する位置センサーを設け、このセンサ
ーからの出力によりレンズ移動手段２１を制御すれば良
い。

【００４７】又、絞り手段２２はこのレンズ移動手段２
１と連動させることができ、レンズ移動手段に使用する
１つのモータもしくはソレノイドで駆動させることによ
り小型に構成することができる。

【００４８】更にこのレンズ移動手段２１でレンズ３の
光軸方向位置を微調整してやることにより個々の基板の
厚みバラツキを補正してやることもできる。

【００４９】ＮＡ０．６０のとき基板厚みが０．６０ｍ
ｍでなく０．５７ｍｍ、もしくは０．６３ｍｍであると
０．０３λｒｍｓの収差が発生する。基板厚み０．５７
ｍｍのときはレンズ３を０．９ｍｍ対物レンズ側に移動
させ、より収斂光を対物レンズ６に入射させることによ
り０．００１λｒｍｓまで補正される。基板厚み０．６
３ｍｍのときは０．８５ｍｍレーザ光源側に移動させて
発散光入射とし０．００１λｒｍｓまで補正できる。

【００５０】又、この方式においては、厚み方向に複数
の情報記録面を有する光情報記録媒体の夫々の面に対し
最適な収差補正を行うことができる。

【００５１】例えば厚み０．５７ｍｍの基板に更に厚み
方向について０．０３ｍｍおきに２層記録層があるとき
は０．６±０．０３ｍｍに相当する収差補正を行えば良
く、これは前記±０．０３ｍｍの誤差補正と同じ量のレ
ンズ移動を行えばよい。

【００５２】基板厚みのバラツキを補正するには、光情
報記録媒体の情報記録面に少なくともフォーカシングサ
ーボをかけた後、再生される信号の振幅が大きくなるよ
うに、もしくはジッターが小さくなるようにレンズ３の
位置を光軸方向に移動させる。又、再生中もしくは少な
くともフォーカシングサーボがかかった状態で待機中に
前記動作を行うことにより、情報ピックアップ系内や光
情報記録媒体の温湿度による球面収差発生を補正してや
ることができる。

【００５３】さて、本実施例では、基板厚みが０．６ｍ
ｍの光情報記録媒体を読み取るとき平行光入射で収差補
正された対物レンズ６を用いたが、基板厚み１．２ｍｍ
の光情報記録媒体を読み取るとき平行光入射で収差補正
された対物レンズを用い、レンズ３として対物レンズ６
から光軸方向に離れた第１のレンズ位置で平行光束が出
射されるものを用い、対物レンズ６に近い第２の位置で
レンズ３から収斂光束が出射されるようにして２種もし
くはそれ以上の基板厚みに対応することができる。

【００５４】又、対物レンズ６として基板厚み０．８ｍ
ｍで平行光入射で収差補正されたものを用い、０．６ｍ
ｍ厚対応のときはレンズ３が対物レンズ６に近い第２の
位置で収斂光、１．２ｍｍ厚対応のときは対物レンズ６
から離れた第１の位置で発散光が出射するようにしてや
っても良い。

【００５５】さらに、光情報記録媒体の基板厚みの差に
よって発生する球面収差を打ち消して光スポットを無収
差とさせると共に、光情報記録媒体の情報記録面８の種
類によって最適な光スポットサイズにしてやるのが好ま
しい。光スポットサイズは主に対物レンズ６の出射側Ｎ
Ａと波長で決まる。ピット列がトラック状に記録された
情報記録面８から情報を読み出す際、その大きさに対し
ＮＡが大きくスポットが小さすぎると、基板のチルト誤
差，厚み誤差，偏光依存性，アイパターンの非対称性等
が大きくなる。この為種類の差，具体的にはトラックピ
ッチで代表される記録密度の差に応じて、スポットサイ
ズを決める絞り径を変える手段を用意してやる。絞りを
小さくしてＮＡを小さくすることにより光スポットは大
きくなる。例えばＣＤ規格の媒体の場合、波長λと対物
レンズの出射側ＮＡとの関係をλ／ＮＡ＝１．７５（μ
ｍ）程度となるよう、λ＝６３５ｎｍの場合であればＮ
Ａ＝０．３６程度となるような絞りを入れてやる。この
ように絞ることにより対物レンズがフォーカシング、ト
ラッキングしたときに発生する収差や、レンズを対物レ
ンズから離れた第１の位置に決める設定精度が緩和され
る。

【００５６】基板のそりやうねり、光情報記録媒体を回
転させるスピンドルモータや、情報ピックアップ装置の
組立誤差等で対物レンズと基板との間の平行度がずれる
とコマ収差が発生する。この収差はＮＡが大きい程、又
基板厚みが厚い程大きくなる。コマ収差が発生すると光
スポットの１次リングに非対称性があらわれ、再生信号
の劣化につながる。この為対物レンズ６へ入射する光束
の発散度を変え厚い基板に対応するときは、情報記録面
に入射する光束のＮＡは小さくなるようにしてやるのが
好ましい。実施例ではＮＡ０．６を０．５２に絞った
が、ＣＤ対応であればλ＝６３５ｎｍとしてＮＡ０．３
６になるように絞ってやる。もしくは対物レンズ６と一
体でフォーカシング、トラッキング時可動の絞りを対物
レンズの入射側焦点位置より光情報記録媒体側に設定し
てやることによって、発散度を変え厚い基板の光情報記
録媒体に対応したときに絞り径を変えることなくＮＡを
小さくすることができ、別体の絞りや可変絞りを設ける
必要がなくなる。この効果は、絞り位置が光情報記録媒
体面に近づけば近づくほど大きくなる。なお、対物レン
ズ６の出射側に設ける場合、光情報記録媒体の基板表面
との必要な作動距離がとれる範囲で設定し、基板へのキ
ズつき防止の為、絞りの光情報記録媒体面側には自己潤
滑性をもたせるのが好ましい。

【００５７】図６に示す実施例で仮に基板が０．３°傾
くと波面収差は０．０４λｒｍｓに劣化する。これは大
部分コマ収差である。ところで本構成では対物レンズに
非平行光が入射するので、対物レンズがトラッキングに
よりシフトしたときには同じくコマ収差が発生する。よ
って光情報記録媒体にそり等で傾きが発生したときは対
物レンズ６にシフトを与える（光軸と垂直な方向に移動
する）ことでこれを相殺することができる。０．３°の
傾きで０．０４λｒｍｓの波面収差が、トラッキングア
クチュエータにＤＣバイアス電流を印加し、対物レンズ
６を０．２２ｍｍシフトさせることにより０．００９λ
ｒｍｓに低減される。

【００５８】実施例２ 実施例２として、第１の厚みの基板として０．６ｍｍ、
第２のより厚い厚みの基板として１．２ｍｍの２種の光
情報記録媒体の再生を行う情報ピックアップ装置とし
て、発散度変更手段を構成するレンズ移動手段としてビ
ームスプリッタと対物レンズとの間でレンズを反転移動
させる構成のレンズ枠回転手段２１１を用いたものを図
７に示す。レーザ光源１、ビームスプリッタ２、レンズ
３、対物レンズ６、受光手段９である光検出器等実施例
１と同じものを用い、０．６ｍｍの基板の光情報記録媒
体の情報記録面の情報を読み取る際は実施例１の図５と
同じ光学系配置である。収差は軸上で０．００１λｒｍ
ｓ、対物レンズがトラッキングにより０．１ｍｍシフト
したときは０．００６λｒｍｓである。

【００５９】図７に本実施例で１．２ｍｍの基板厚みの
光情報記録媒体の情報記録面を再生するときの構成を示
す。光学系の構成は ｉ ｒｉ ｄｉ ｎｉ ０ ０．５５ １ １ ∞ ３．０ １．５１４５４６ ２ ∞ １５．４ １ ３ ２０．５８ １．２ １．８７８３３３ ４ １５６ ９．６ １ ５ 絞り ２ １ （φ２．４３） ６ ２．０２８２ ２．６ １．４９８１ ７ −５．２２３６ １．３２８ １ ８ ∞ １．２ １．５８ ９ 情報記録面 ｒ６，ｒ７の非球面係数は実施例１と同じである。

【００６０】この構成では、 情報記録面側ＮＡ ０．３６ レーザ光源側ＮＡ ０．０５７ レーザ光源と情報記録面間の倍率 −０．１５８倍 軸上波面収差 ０．００１λｒｍｓ 対物レンズの０．１ｍｍシフト時波面収差 ０．００６
λｒｍｓ である。レンズ３を逆向きとすることでこのレンズ３で
よりアンダーの球面収差を発生させることにより、基板
の厚みの増大によるオーバーの球面収差の補正効果が大
きくできる。レンズ３はレンズ保持枠２０１に保持され
光軸に垂直な回転軸３１周りで回転させることで第１の
位置と第２の位置の間を切り替える。この切り替えには
モータ又はソレノイドが使用できる。

【００６１】モータを用いる場合、レンズ３を第１の位
置（あるいは第２の位置）に移動させてレンズ保持枠２
０１の回転量を微調整してやることにより、基板の傾き
で発生するコマ収差を打ち消してやることもできる。こ
の場合基板の傾きが発生しやすい方向にレンズが回転に
よる微調整ができるように回転軸３１の向きを設定して
やる。

【００６２】又、本実施例では、基板の厚み０．６ｍｍ
の光情報記録媒体に対応するときのレーザー光源側ＮＡ
は０．０７４、基板の厚み１．２ｍｍの光情報記録媒体
に対応するときのレーザー光源側ＮＡは０．０５７であ
り、レーザー光の利用率はおおよそ１：０．５９とな
る。このため、光検出器で検出される光強度も１：０．
５９となり基板の厚み１．２ｍｍの光情報記録媒体に対
応するときの各信号強度も低下してしまう。よって、基
板の厚み１．２ｍｍの光情報記録媒体に対応する発散度
に切り替えるときは、同時にレーザー光量を約７０％増
大させるか、光検出器から出力される電流を検出する処
理系のゲインを約７０％上げてやることが望ましい。

【００６３】又、このレンズ保持枠２０１のレンズから
離れた部分に絞り２０２を一体に設けることもでき、構
成が簡単となる。

【００６４】情報記録面の情報トラックと光スポットの
間のずれ（トラックエラー）を検出するのに３ビーム法
を用いる場合、レーザ光源とビームスプリッタの間の光
路中に回折格子を配置し、ここで回折した±１次光を情
報トラック１８１０の中心から夫々１／４トラック分ず
らした光スポット１８０２，１８０３として情報記録面
上に集光させ、この戻り光を光検出器で受けトラッキン
グエラー信号として検出する。

【００６５】本実施例に於いて、基板厚み０．６ｍｍの
光情報記録媒体の情報記録面のトラックピッチが０．７
５μｍ，±１次光スポット１８０２，１８０３と０次光
による読み取りスポット１８０１の間のスポット間隔が
２０μｍであるとすると、この３本のスポットを結ぶ線
１８１１が情報トラック１８１０となす角度は０．５４
°の時１／４トラック分のずれとなる（図８）。

【００６６】これを１．２ｍｍ対応でレンズ３を回転さ
せると、レーザ光源と情報記録面との間の倍率が−０．
１２３倍から−０．１５８倍となり、±１次光スポット
１８０２，１８０３と読み取りスポット１８０１の間の
スポット間隔は１５．６μｍとなる。このときの情報記
録面の情報トラックのトラックピッチが１．６μｍであ
ると、３本のスポットを結ぶ線１８１１と情報トラック
１８１０のなす角度は１．４７°となるのが好ましい
（図９）。

【００６７】この為、基板の厚みに対応して光束の発散
角を変えると共に、情報記録面上での３スポットを結ぶ
向きを情報トラックのピッチに応じて回転してやるのが
良い。

【００６８】この方法としては、回折格子のみを光軸を
中心に回転させる、レーザ光源，回折格子，ビームスプ
リッタ，光検出器一体で対物レンズに向かう光軸を中心
に回転させる，情報ピックアップ全体を光情報記録媒体
に対して回転させる等により実現できる。

【００６９】実施例３ 実施例３として図１０、図１１の構成を説明する。

【００７０】半導体レーザチップとホログラムビームス
プリッタ，光検出器が一体化された投受光ユニット３０
２はそのレーザ光が対物レンズに向かう光軸方向に移動
させる移動手段３０１で保持される。この例において
は、移動手段３０１と投受光ユニット３０２とで発散度
変更手段を構成しており、この投受光ユニット３０２を
一体で移動させることにより対物レンズに入射する光束
の発散度が変更できる。

【００７１】図１０の構成の光学系は ｉ ｒｉ ｄｉ ｎｉ ０ ０．５５ １ １ ∞ ３．０ １．５１４５４６ ２ ∞ ２１．６２ １ ３ ９０．３２５ １．５ １．４９８１ ４ −１４．３６４ ２．７ １ ５ 絞り ０ １ （φ３．９９８） ６ ２．０２８２ ２．６ １．４９８１ ７ −５．２２３６ １．５３１ １ ８ ∞ ０．６ １．５８ ９ 情報記録面 ｒ３の非球面係数 Ｋ ＝−２９０．１０４ Ａ４ ＝ −０．１５２２９ ｅ−４ Ａ６ ＝ ０．２９７１６ ｅ−４ Ａ８ ＝ −０．４９５６４ ｅ−５ Ａ１０＝ ０．２９１３２ ｅ−６ ｒ４の非球面係数 Ｋ ＝ ０．２００３０ Ａ４ ＝ −０．１４２５２ ｅ−４ Ａ６ ＝ ０．２５２３８ ｅ−４ Ａ８ ＝ −０．３８３０８ ｅ−５ Ａ１０＝ ０．２１１５４ ｅ−６ なお、ｒ６とｒ７の非球面係数は実施例１のものと同じ
である。

【００７２】情報記録面側ＮＡ ０．６０ レーザ光源側ＮＡ ０．０８０ 情報記録面とレーザ光源間倍率 −０．１３３１倍 軸上波面収差 ０．００２λｒｍｓ 対物レンズのシフト０．１ｍｍ時波面収差０．００２λ
ｒｍｓ 本構成では対物レンズ６に実施例１，２と同じもの、レ
ンズ３として非球面を用いた球面収差をよく補正したも
のを用いて、対物レンズ６がトラッキング時シフトして
も収差変動がないようにしている。

【００７３】図１１は基板厚み１．２ｍｍの光情報記録
媒体に対応する為前記投受光ユニットを対物レンズ側の
第２の位置に移動させたものである。このときの光学系
の構成は図１０に対し各面間の間隔が変化し、 ｄ２ ２１．６２ →１４．０ ｄ４ ２．７ → １．１ ｄ５ ０ → ２．０ ｄ７ １．５３１→ １．３４３ となる。ｒ５は絞り面であり、図１０では対物レンズ６
と一体に可動する絞り５、図１１では、レンズ３と対物
レンズ６の間に挿入される虹彩絞り３０３である。

【００７４】情報記録面側ＮＡ ０．５５（絞り径φ
３．７２４） レーザ光源側ＮＡ ０．１０４ 情報記録面とレーザ光源間倍率 −０．１９０倍 軸上波面収差 ０．００５λｒｍｓ 対物レンズのシフト０．１ｍｍ時波面収差 ０．０２２
λｒｍｓ となる。

【００７５】本実施例ではビームスプリッタとしてホロ
グラムビームスプリッタを用い、半導体レーザと光検出
器を近接させたものとして、投受光ユニットを小型化し
て移動を容易に行えるようにしている。なお、ビームス
プリッタとしてハーフミラー、偏光ビームスプリッタ等
を用い、レーザ光源と光検出器が離れて構成されたもの
であっても、それらが一体化され対物レンズの光軸方向
に移動できれば良い。又、虹彩絞り３０３の絞り径をよ
り小さくし出射側ＮＡを０．４２程度としてやると、レ
ーザ光源側ＮＡは約０．０８となり、基板の厚みを変え
てもレーザ光源側のＮＡがほぼ同じとなり、出射効率や
光検出器への戻り光量もほぼ同じとなる為、レーザの光
量制御系や信号検出系の構成が簡単にできる。

【００７６】実施例４ 本実施例は、実施例１の光学系を用いて０．６ｍｍの基
板の光情報記録媒体の再生を行い、１．２ｍｍの基板厚
の光情報記録媒体のときはレーザ光源から対物レンズま
での光路中に発散度を広げる凹レンズ作用を有する光学
素子４０１を挿入するものである。本実施例において
は、光学素子４０１とこの光学素子４０１を光路中に挿
脱する手段で発散度変更手段を構成している。

【００７７】図１２にこの１．２ｍｍ厚の基板に対応す
るときの構成を示す。

【００７８】光学系構成は、 ｉ ｒｉ ｄｉ ｎｉ ０ ０．５５ １ １ ∞ ３ １ ２ ∞ ２１．９ １ ３ −１０．２１７４ １ １．４９８１ ４ −２３．０２５８ １ １ ５ −１５６ １．２ １．８７８３３３ ６ −２０．５８ ３．０６ １ ７ ２．０２８２ ２．６ １．４９８１ ８ −５．２２３６ １．３６７ １ ９ ∞ １．２ １．５８ １０ 情報記録面 ｒ４の非球面係数 Ｋ ＝１４．９４２３８ Ａ４ ＝ ０．１６５３９ ｅ−３ Ａ６ ＝ ０．６９５１７ ｅ−３ Ａ８ ＝ ０．８２５１９ ｅ−５ Ａ１０＝−０．４６４３８ ｅ−５ ｒ７，ｒ８の非球面係数は実施例１と同じである。

【００７９】情報記録面側ＮＡ ０．５５ レーザ光源側ＮＡ ０．０６４ 情報記録面とレーザ光源間の倍率 −０．１１６倍 軸上波面収差 ０．００１λｒｍｓ 対物レンズのシフト０．１ｍｍ時波面収差 ０．００７
λｒｍｓ 本実施例では、この光学素子４０１をビームスプリッタ
とレンズ３の間に入れたが、これはレンズ３と対物レン
ズ６の間でも良い。又この構成の方がレーザ光源側ＮＡ
が大きくし易く、光束の利用効率が良い。

【００８０】実施例５ 本実施例は、有限距離から発散するレーザ光を直接光情
報記録媒体の１．２ｍｍ厚の基板を介しての情報記録面
に無収差に集光する対物レンズ６を用いる。この例では
特に１．２ｍｍ厚の基板の光情報記録媒体の高密度化に
対応して小さい光スポットでの再生に優れたものであ
る。

【００８１】図１３に於いて、 ｉ ｒｉ ｄｉ ｎｉ ０ ０．５５ １ １ ∞ ３ １．５１４５４６ ２ ∞ １７ １ ３ 絞り ２ １ ４ １．９０９５ ２．７ １．４９８１ ５ −２．９１３１ １．１６２ １ ６ ∞ １．２ １．５８ ７ 情報記録面 ｒ４の非球面係数 Ｋ ＝−１．７５７４０ Ａ４ ＝ ０．１８９３２ ｅ−１ Ａ６ ＝−０．１２２３３ ｅ−２ Ａ８ ＝ ０．１８８６１ ｅ−３ Ａ１０＝−０．９３１４７ ｅ−５ ｒ５面非球面係数 Ｋ ＝−９．２０９８１ Ａ４ ＝ ０．６１１６２ ｅ−２ Ａ６ ＝−０．１５２７４ ｅ−３ Ａ８ ＝−０．１４２７６ ｅ−３ Ａ１０＝ ０．１７８７４ ｅ−４ 情報記録面側ＮＡ ０．５５ レーザ光源側ＮＡ ０．０８０ 情報記録面とレーザ光源との間の倍率 −０．１４５ 軸上波面収差 ０．０００λｒｍｓ 対物レンズのシフト０．１ｍｍ時波面収差 ０．００１
λｒｍｓ 図１４は０．８ｍｍ厚の基板の光情報記録媒体に対応す
る為にビームスプリッタと対物レンズの間に絞り５０２
が一体の保持枠に保持された凸レンズ作用を有するレン
ズ５０１を挿入したものである。この例においては、レ
ンズ５０１とこのレンズ５０１を光路中に挿脱する手段
とで発散度変更手段を構成している。

【００８２】なお、保持枠には１．２ｍｍ厚の基板の光
情報記録媒体に対応する際の絞り５０３も一体に設けら
れている。

【００８３】 ｉ ｒｉ ｄｉ ｎｉ ０ ０．５５ １ １ ∞ ３ １．５１４５４６ ２ ∞ １６．２ １ ３ −２．９９４２ １．３ １．４９８１ ４ −３．０２０８ １．５ １ ５ １．９０９５ ２．７ １．４９８１ ６ −２．９１３１ １．１６２ １ ７ ∞ ０．８ １．５８ ８ 情報記録面 ｒ４の非球面係数 Ｋ ＝ ０．０３１７４ Ａ４ ＝ ０．８２３７１ ｅ−３ Ａ６ ＝ ０．２１８９６ ｅ−３ Ａ８ ＝−０．４７２３７ ｅ−５ Ａ１０＝ ０．１１８４０ ｅ−４ Ａ１２＝−０．２１３１０ ｅ−５ 情報記録面側ＮＡ ０．５５ レーザ光源側ＮＡ ０．０７１ 情報記録面とレーザ光源との間の倍率 −０．１２９ 軸上波面収差 ０．００２λｒｍｓ 対物レンズのシフト０．１ｍｍ時波面収差 ０．０１７
λｒｍｓ 情報記録面側ＮＡを決める絞りは第４面に併設されてい
る。

【００８４】本実施例では、対物レンズ６の出射面から
基板表面までの距離が同じであり、対物レンズを駆動す
るアクチュエータのフォーカシング方向の可動範囲を小
さくできアクチュエータ等を小型化するのに有効であ
る。

【００８５】本実施例でも、対物レンズがシフトしたと
きに発生する収差は主にコマ収差であり、トラッキング
アクチュエータにバイアス電流を印加するか、挿入され
る凸レンズをモーターでシフトさせることで基板の傾き
によるコマ収差を相殺できる。

【００８６】本実施例で示した対物レンズを用いて、実
施例３のように投受光ユニットを対物レンズの光軸方向
に移動可能として基板厚みの差に対応してもよい。

【００８７】又、対物レンズに入射する光束の径を換え
る絞り手段を設ける構成とし、基板厚みは１．２ｍｍで
記録密度の異なる情報記録面からの情報読取りを良好に
行うことができる。

【００８８】３ビーム法でトラッキングを行う場合は、
この絞り手段に連動させて情報トラックに対する３ビー
ムの方向を調整してやることにより、更に再生性能の安
定した情報ピックアップ装置とすることができる。

【００８９】実施例６ 実施例６として図１５のように屈折力の異なる複数のレ
ンズの内の１つを選択的に挿入して対物レンズ６へ入射
する光束の発散度を調整することができる。

【００９０】０．６ｍｍ厚の基板の光情報記録媒体に対
しては実施例１の図５の構成の光学系を用い、これより
厚みの厚い基板の光情報記録媒体に対してはより絞り６
０２が一体に形成されたレンズ枠に保持された発散度変
更手段を構成する焦点距離の長いレンズ６０１を、又こ
れより薄い基板に対しては絞り６０４が一体に形成され
たレンズ枠に保持されたより発散度変更手段を構成する
焦点距離の短いレンズ６０３に替えてやる。これらのレ
ンズは夫々単独のレンズを１つの枠で保持し、この枠を
モータやソレノイド等で駆動してやることにより切り替
えることができる。又レンズ枠に絞りを併設することで
スポットサイズの切り替えをより簡単に行うことができ
る。

【００９１】実施例７ 本実施例は、実施例３の光学系とほぼ同じ光学系を用
い、情報ピックアップ装置を薄型化したものである。図
１６で、対物レンズ６とレンズの間に折り返しミラー９
０１を配し、光路を90゜折り曲げている。投受光ユニッ
トは、その先端に、基板厚み１．２ｍｍに対応した位置
に移動したときに対物レンズと折り曲しミラーの間に配
置される絞り７０１が一体化されており、投受光ユニッ
トの移動機構のみで絞りの切替えを同時に行え低コスト
である。

【００９２】又、３ビーム法でトラッキングを行う場
合、回折格子をレーザ光源１とビームスプリッタ２の間
に配置し、レーザ光源１と受光手段９とビームスプリッ
タと回折格子によって構成される投受光ユニットが基板
の厚みに応じて移動したときにこのユニットを光軸を中
心に若干（約１゜）回転させるような送りガイドとして
おけば情報面のトラックピッチに対応して最適な３ビー
ムの方位の調整を同時に行える。

【００９３】実施例８ 本実施例は、実施例２の光学系とほぼ同じ光学系を用
い、薄型化をしたものである。図１７で、回転中心を折
り返しミラー９０１の光軸が交わる点と一致させたレン
ズ枠８０１にレンズ３を保持し、基板厚み０．６ｍｍの
光情報記録媒体に対応するときには、レンズ３を対物レ
ンズ６側に配置させ（点線で示す）、基板厚み１．２ｍ
ｍの光情報記録媒体に対応するときにはこの枠を９０゜
回転させてレーザ光源側にレンズ３を配置する（実線で
示す）。このレンズ枠には絞り８０２も一体で設けられ
ており、このレンズ枠を回転させることでレンズ位置の
移動と絞りの切り替えが同時に行え低コストである。

【００９４】これらの実施例１〜８で、発散度変更を行
うのは光情報記録媒体の再生を始める前後、及び温湿度
変化補償の為のときである。その間の変更を行なわない
ときは、発散度変更手段を構成する移動手段のモータの
出力を別の方向に取り出し、情報ピックアップ装置の内
外周方向駆動源としてや、基板のそりを検出して情報ピ
ックアップ装置の少なくとも対物レンズアクチュエータ
部を傾けるチルト調整の駆動源として使用できる。

【００９５】以上実施例１〜８では、基板の厚み０．６
ｍｍと１．２ｍｍの２種類の光情報記録媒体への対応の
場合を例として示したが、もちろんこの２種に限らず種
々の基板厚み光情報記録媒体にも対応できる。又、１枚
の透明基板の表面と裏面側の双方に情報記録面を有する
ような光情報記録媒体を同じ方向から再生することも可
能である。

【００９６】又、再生専用方式に限らず記録を行うこと
も可能である。

【００９７】以上の実施例１〜８で説明した情報ピック
アップ装置を用いた光ディスク装置においては、光情報
記録媒体（以下光ディスクという。）の読み出しを行う
に際し、光ディスク装置にローディングされた光ディス
クの基板厚みを判別する判別手段を設け、この判別手段
による情報に応じて対物レンズに入射する光束の発散度
を設定してやる。この判別手段は、少なくとも厚み検出
手段と、ＣＰＵ等の公知の論理回路により構成すること
ができる。

【００９８】厚み検出手段としては、 Ａ．厚み情報を持つ光ディスクカートリッジからスイッ
チを介して検出する Ｂ．厚みとともに外径が異なる光ディスクの場合は、そ
の外径の差をフォトインタラプタ等で検出する Ｃ．光ディスク装置外部に基板厚みに対応する情報を設
定する切り替えスイッチを設け、このスイッチの状態で
検出する Ｄ．ローディングされた光ディスクに対向してＬＥＤ、
フォトトランジスタ等よりなる厚み検出用光学系を設
け、この光学系の出力に基づき判別する Ｅ．情報ピックアップ装置の対物レンズをフォーカシン
グ駆動用のアクチュエータを利用して上下方向に駆動
し、基板の表面及び裏面からの反射光が検出されるまで
の間に動いた対物レンズ移動量をその移動時間により検
出する Ｆ．スピンドルモータで光ディスクの光束入射面側を基
準に保持し、情報ピックアップ装置の対物レンズをフォ
ーカシング駆動用のアクチュエータを利用して上下方向
に駆動し、情報記録面からのフォーカスエラー信号で合
焦点が現れる位置を、駆動電流値もしくは駆動時間によ
り検出する Ｇ．対物レンズに入射する光束が、例えば０．６ｍｍ厚
の基板に対応する第１の発散度となっている状態で、回
転している光ディスクに対し対物レンズをフォーカシン
グ駆動用のアクチュエータを利用して上下させてフォー
カスエラー信号を検出し、この合焦点付近で所定の情報
信号もしくはトラックエラー信号が検出されるかどうか
を判別することで基板厚みを検出する等の方法で実現で
きる。

【００９９】複数種の基板厚みの光ディスクを読み出し
可能な光ディスク装置ではあっても、厚みや形状が類似
な光ディスクがローディンク可能である場合、厚み判別
と同時にその光ディスクが想定された種類のものである
かどうかの判別も必要である。これには、光ディスクの
情報記録面からの信号が想定された種類ものであるかど
うかを検出してやれば良い。

【０１００】このためには、対物レンズに入射する光束
が例えば１．２ｍｍ厚の基板の光ディスクに対応する第
１の発散度の状態で、光ディスクをスピンドルモーター
で所定の第１の回転速度（例えば１５００ｒｐｍ）で回
転させ、対物レンズをフォーカシング駆動用のアクチュ
エータで上下に駆動してフォーカシングエラー信号の合
焦点付近で所定の周波数成分を有する情報信号を検出で
きないとき、又はフォーカスサーボのみもしくはトラッ
キングサーボまで引き込んだ後、所定の情報信号が検出
できないときは、ＣＰＵ等よりなる制御手段で発散度変
更手段に、例えば０．６ｍｍ厚の基板の光ディスクに対
応する第２の発散度に変更するように制御する。

【０１０１】実施例１、３等の情報ピックアップ装置を
用いる場合、フォーカシング，トラッキングの各サーボ
を引き込んだ状態で、発散度変更手段により発散度を変
更できる。実施例２の情報ピックアップ装置の場合、レ
ーザー光が遮断される時間が長くなりサーボ動作が不安
定となりやすいので、いったんサーボは外してから発散
度の変更を行うのが良い。

【０１０２】発散度を変更した後、再び上記情報信号の
検出を行い、所定の情報が得られない場合は、想定され
ていない種類の光ディスクであるので排出する。

【０１０３】又、複数種の基板厚みの光ディスクを読み
出し可能な光ディスク装置であって、同一の厚みではあ
るが、読み出し基準回転数が異なる光ディスクも読み出
し可能とするため、例えば、１．２ｍｍ厚の基板の光デ
ィスクに対応する第１の発散度になっている状態で、光
ディスクを所定の第１の回転速度（例えば１５００ｒｐ
ｍ）で回転させ、少なくともフォーカスサーボまで引き
込んだ状態で所定の周波数成分を含む信号が検出できな
いとき、もしくは第２の回転速度（例えば５００ｒｐ
ｍ）で回転させるべき種類の光ディスクからの信号とし
て検出できたときには、第２の回転速度に変更してや
る。

【０１０４】この発散度もしくは回転速度を変更すると
きに、変更後に読み取りが想定される光ディスクの情報
トラックのピッチが異なる場合は、同時に入射する光束
の径を変える絞り手段を制御して、好ましいスポットサ
イズに変更してやるのが良い。

【０１０５】又、３ビーム法でのトラッキングエラー検
出を行う場合も同時に、０次光、±１次光の情報トラッ
クに対する角度を変えてやる。

【０１０６】

【発明の効果】本発明により、基板厚みのことなる光情
報記録媒体を１つの情報ピックアップ装置で再生可能と
し、相互に互換性を有する構造が簡単でコンパクトで低
コストな情報ピックアップ装置及び光ディスク装置が提
供されることとなった。

【０１０７】さらに、対物レンズは１つのみであるので
対物レンズを駆動するアクチュエータの可動部が小型軽
量化でき、消費電流を低くすることができる。又、感度
を上げるのが容易であり、光ディスクの高速回転に対応
しやすい。

【０１０８】又、読み出しに用いる光スポットは一つな
のでパワーロスがなくＳ／Ｎ比が向上する。

【０１０９】記録を行う方式では出射効率がよく、より
低いレーザーパワーで書込が可能である。

【０１１０】又、３種類以上の厚みの基板への対応や、
個々の基板の厚みばらつきの補正も容易に対応すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】収差補正が最適化された対物レンズによる光路
図。

【図２】図１の対物レンズを用いたときの基板厚みと発
散度の関係を示す図。

【図３】基板の厚みが厚くなったときに、対物レンズに
発散光を入射させた場合の図。

【図４】基板の厚みが薄くなったときに、対物レンズに
収斂光を入射させた場合の図。

【図５】実施例１の第１の基板厚み０．６ｍｍに対応す
る図。

【図６】実施例１の第２の基板厚み１．２ｍｍに対応す
る図。

【図７】実施例２の第２の基板厚み１．２ｍｍに対応す
る図。

【図８】トラック上の３スポット配置の図。

【図９】トラック上の３スポット配置の別の図。

【図１０】実施例３の第１の基板厚み０．６ｍｍに対応
する図。

【図１１】実施例３の第２の基板厚み１．２ｍｍに対応
する図。

【図１２】実施例４の第２の基板厚み１．２ｍｍに対応
する図。

【図１３】実施例５の第２の基板厚み１．２ｍｍに対応
する図。

【図１４】実施例５の第１の基板厚み０．８ｍｍに対応
する図。

【図１５】実施例６の第２の基板厚み１．２ｍｍに対応
する図。

【図１６】実施例７の構成の光学系の図。

【図１７】実施例８の構成の光学系の図。

【図１８】従来提案されている例の光学系の図。

【図１９】基板の厚み誤差と波面収差との関係図。

【符号の説明】

１ レーザ光源 ２ ビームスプリッタ（ホログラムビームスプリッタ） ３ レンズ（コリメータレンズ） ４ 第２の絞り ５ 絞り ６ 対物レンズ ７ 基板 ８ 情報記録面 ９ 受光手段 ２０ 枠 ２１ レンズ移動手段 ２２ 絞り手段

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー光源と、ビームスプリッタと、
   前記ビームスプリッタを通過した前記レーザー光源から
   の光束を光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面
   上に集光する正の屈折力を有する対物レンズと、前記情
   報記録面で反射され前記対物レンズと前記ビームスプリ
   ッタを通過した光束を受光する受光手段とを有する光情
   報記録媒体の情報ピックアップ装置において、前記透明
   基板の厚みに応じて前記対物レンズに入射する光束の発
   散度を変える発散度変更手段を設けたことを特徴とする
   情報ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記光情報記録媒体の情報記録面の情報
   トラックのピッチに応じて、前記対物レンズに入射する
   光束の径を変える絞り手段を備えることを特徴とする請
   求項１記載の情報ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 前記対物レンズにて前記情報記録面に集
   光する光束の開口数を前記透明基板が第１の厚みのとき
   ＮＡ１、第１の厚みより厚い第２の厚みのときＮＡ２と
   したとき、 ＮＡ１＞ＮＡ２ となるような絞り手段を有することを特徴とする請求項
   １又は２記載の情報ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記絞り手段は、前記対物レンズの入射
   側焦点位置よりも前記情報記録媒体側にあることを特徴
   とする請求項２又は３記載の情報ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記レーザ光源と前記ビームスプリッタ
   との間に回折格子を有し、この回折格子を通過した０次
   光、±１次光を前記対物レンズにより前記情報記録面上
   に集光させ、この情報記録面より反射した光束を前記受
   光手段で受光し、前記±１次光に対応する戻り光束の強
   度を比較して前記０次光による光スポットを情報トラッ
   ク上に位置を制御するようにし、前記光情報記録媒体の
   情報記録面の情報トラックのピッチに応じて、前記０次
   光、±１次光の情報トラックに対する角度を変える角度
   調整手段を有することを特徴とする請求項１〜４の何れ
   か１項に記載の情報ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 前記発散度変更手段は、レンズと該レン
   ズを前記ビームスプリッタと前記対物レンズの間の第１
   位置と該第１位置よりも対物レンズ側の第２位置の間で
   移動させるレンズ移動手段により構成されることを特徴
   とする請求項１〜５の何れか１項に記載の情報ピックア
   ップ装置。
7. 【請求項７】 前記レンズ移動手段は前記レンズを前記
   第１位置から第２位置の間の光軸上を直線移動させる手
   段であることを特徴とする請求項６記載の情報ピックア
   ップ装置。
8. 【請求項８】 前記レンズ移動手段は、前記レンズを保
   持するレンズ保持枠を光軸に垂直な軸周りに回転させる
   ことで前記レンズの位置を、前記第１位置と第２位置の
   間で切り換える手段であることを特徴とする請求項６記
   載の情報ピックアップ装置。
9. 【請求項９】 前記発散度変更手段は、前記レーザー光
   源と前記ビームスプリッタと前記受光手段とを一体的に
   保持する保持手段を前記対物レンズの光軸方向に移動さ
   せる移動手段であることを特徴とする請求項１〜５の何
   れか１項に記載の情報ピックアップ装置。
10. 【請求項１０】 前記保持手段は第１位置と該第１位置
    よりも対物レンズ側の第２位置の間で移動可能であり、
    前記透明基板の厚みが第１の厚みのときは前記第１位置
    に、前記透明基板の厚みが第１の厚みよりも厚い第２の
    厚みのときは前記第２位置に前記保持手段を前記移動手
    段により移動することを特徴とする請求項９記載の情報
    ピックアップ装置。
11. 【請求項１１】 前記発散度変更手段は、光学素子と該
    光学素子を前記ビームスプリッタと前記対物レンズとの
    間の光路中に挿脱する光学素子挿脱手段により構成され
    ることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の
    情報ピックアップ装置。
12. 【請求項１２】 前記光学素子は対物レンズに入射する
    光束の径を規定する絞りを備えたレンズであることを特
    徴とする請求項１１記載の情報ピックアップ装置。
13. 【請求項１３】 前記発散度変更手段は、屈折力の異な
    る複数のレンズと、該レンズの内の一つを前記ビームス
    プリッタと前記対物レンズとの間の光路中に選択的に挿
    入するレンズ挿入手段により構成されることを特徴とす
    る請求項１〜５の何れか１項に記載の情報ピックアップ
    装置。
14. 【請求項１４】 前記複数のレンズの少なくとも１つは
    前記対物レンズに入射する光束の径を規定する絞りを備
    えていることを特徴とする請求項１３記載の情報ピック
    アップ装置。
15. 【請求項１５】 レーザー光源と、ビームスプリッタ
    と、前記ビームスプリッタを通過した前記レーザー光源
    の光束を光情報記録媒体の透明基板に形成された情報記
    録面上に集光する正の屈折力を有する対物レンズと、前
    記情報記録面で反射され前記対物レンズと前記ビームス
    プリッタを通過した光束を受光する受光手段とを備えた
    光情報記録媒体の情報ピックアップ装置において、前記
    情報記録面の情報トラックのピッチに応じて前記対物レ
    ンズに入射する光束の径を変える絞り手段を前記ビーム
    スプリッタと前記対物レンズの間に設けたことを特徴と
    する情報ピックアップ装置。
16. 【請求項１６】 レーザー光源と、該レーザー光源より
    の光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光する正の
    屈折力を有する対物レンズとを備え、透明基板の厚みの
    異なる複数種類の光情報記録媒体の情報を読み出し可能
    な光ディスク装置であって、前記光情報記録媒体の透明
    基板の厚みを判別する判別手段と、該判別手段よりの情
    報に応じて、前記対物レンズに入射する光束の発散度を
    変更する発散度変更手段とを設けたことを特徴とする光
    ディスク装置。
17. 【請求項１７】 前記判別手段は、前記発散度変更手段
    により前記対物レンズに入射する光束が第１の発散度と
    なっている状態で、光情報記録媒体の情報読取を行い、
    得られた信号が所定の信号であるかどうかを判断するこ
    とで、透明基板の厚みを判別することを特徴とする請求
    項１６記載の光ディスク装置。
18. 【請求項１８】 レーザー光源と、該レーザー光源より
    の光束を円盤状の光情報記録媒体の情報記録面上に集光
    する正の屈折力を有する対物レンズと対物レンズを移動
    してフォーカスおよびトラッキングを行うための対物レ
    ンズ駆動手段と、前記レーザー光源と対物レンズの間に
    設けられ、前記光情報記録媒体の情報記録面を有する透
    明基板の厚みに応じて前記対物レンズに入射する光束の
    発散度を変える発散度変更手段と前記光情報記録媒体の
    情報記録面から反射された光束を受光する受光手段と、
    前記円盤状の光情報記録媒体を回転させる回転駆動手段
    と、前記発散度変更手段の制御、回転駆動手段の制御、
    前記受光手段により得られる信号に基づく前記対物レン
    ズ駆動手段の制御および受光手段により得られる信号に
    基づく読取信号の出力を行う制御手段と、を備え、前記
    制御手段は、前記発散度変更手段により前記対物レンズ
    に入射する光束が第１の発散度となっている状態で、前
    記回転駆動手段により前記円盤状の光情報記録媒体を第
    １の回転速度で回転させ、上記受光手段により信号を
    得、該信号が所定の信号でないと判断したとき、前記発
    散度変更手段により前記対物レンズに入射する光束を第
    ２の発散度に変更することを特徴とする光ディスク装
    置。
19. 【請求項１９】 前記制御手段は、前記発散度変更手段
    により前記対物レンズに入射する光束が第１の発散度と
    なっている状態で、前記回転駆動手段により前記円盤状
    の光情報記録媒体を第１の回転速度で回転させ、上記受
    光手段により信号を得、該信号が所定の信号でないと判
    断したとき、前記回転駆動手段により前記円盤状の光情
    報記録媒体の回転速度を第１の回転速度から第２の回転
    速度に変更することを特徴とする請求項１８記載の光デ
    ィスク装置。
20. 【請求項２０】 前記光情報記録媒体の情報記録面の情
    報トラックのピッチに応じて、前記対物レンズに入射す
    る光束の径を変える絞り手段を備えることを特徴とする
    請求項１６〜１９の何れか１項に記載の光ディスク装
    置。
21. 【請求項２１】 前記対物レンズにて情報記録面に集光
    する光束の開口数を前記透明基板が第１の厚みのときＮ
    Ａ１、第１の厚みより厚い第２の厚みのときＮＡ２とし
    たとき、 ＮＡ１＞ＮＡ２ となるような絞り手段を有することを特徴とする請求項
    １６〜２０の何れか１項に記載の光ディスク装置。
22. 【請求項２２】 前記絞り手段は、前記対物レンズの入
    射側焦点位置よりも前記情報記録媒体側にあることを特
    徴とする請求項２０又は２１記載の情報ピックアップ装
    置。
23. 【請求項２３】 前記レーザ光源と前記ビームスプリッ
    タとの間に回折格子を有し、この回折格子を通過した０
    次光、±１次光を前記対物レンズにより前記情報記録面
    上に集光させ、この情報記録面より反射した光束を前記
    受光手段で受光し、前記±１次光に対応する戻り光束の
    強度を比較して前記０次光による光スポットを情報トラ
    ック上に位置を制御するようにし、前記光情報記録媒体
    の情報記録面の情報トラックのピッチに応じて、前記０
    次光、±１次光の情報トラックに対する角度を変える角
    度調整手段を有することを特徴とする請求項１６〜２２
    の何れか１項に記載の光ディスク装置。
24. 【請求項２４】 前記発散度変更手段は、レンズと該レ
    ンズを前記ビームスプリッタと前記対物レンズの間の第
    １位置と該第１位置よりも対物レンズ側の第２位置の間
    で移動させるレンズ移動手段により構成されることを特
    徴とする請求項１６〜２３の何れか１項に記載の光ディ
    スク装置。
25. 【請求項２５】 前記レンズ移動手段は前記レンズを前
    記第１位置から第２位置の間の光軸上を直線移動させる
    手段であり、前記レンズより前記対物レンズに出射され
    る光束は、前記レンズが前記第１位置、第２位置または
    第１位置と第２位置の間の何れかに位置するときほぼ平
    行となることを特徴とする請求項２４記載の光ディスク
    装置。
26. 【請求項２６】 前記レンズ移動手段は、前記レンズを
    保持するレンズ保持枠を光軸に垂直な軸周りに回転させ
    ることで前記レンズの位置を、前記第１位置と第２位置
    の間で切り換える手段であることを特徴とする請求項２
    ４記載の光ディスク装置。
27. 【請求項２７】 前記発散度変更手段は、前記レーザー
    光源と前記ビームスプリッタと前記受光手段とを一体的
    に保持する保持手段を前記対物レンズの光軸方向に移動
    させる移動手段であることを特徴とする請求項１６〜２
    ３の何れか１項に記載の光ディスク装置。
28. 【請求項２８】 前記保持手段は第１位置と該第１位置
    よりも対物レンズ側の第２位置の間で移動可能であり、
    前記透明基板の厚みが第１の厚みのときは前記第１位置
    に、前記透明基板の厚みが第１の厚みよりも厚い第２の
    厚みのときは前記第２位置に前記保持手段を前記移動手
    段により移動することを特徴とする請求項２７記載の光
    ディスク装置。
29. 【請求項２９】 前記発散度変更手段は、光学素子と該
    光学素子を前記ビームスプリッタと前記対物レンズとの
    間の光路中に挿脱する光学素子挿脱手段により構成され
    ることを特徴とする請求項１６〜２３の何れか１項に記
    載の光ディスク装置。
30. 【請求項３０】 前記光学素子は対物レンズに入射する
    光束の径を規定する絞りを備えたレンズであることを特
    徴とする請求項２９記載の光ディスク装置。
31. 【請求項３１】 前記発散度変更手段は、屈折力の異な
    る複数のレンズと、該レンズのうちの一つを前記ビーム
    スプリッタと前記対物レンズとの間の光路中に選択的に
    挿入するレンズ挿入手段により構成されることを特徴と
    する請求項１６〜２３の何れか１項に記載の光ディスク
    装置。
32. 【請求項３２】 前記複数のレンズの少なくとも１つは
    前記対物レンズに入射する光束の径を規定する絞りを備
    えていることを特徴とする請求項３１記載の光ディスク
    装置。