JPH09330526A - 光学式記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズのシフトに影響されることなくＣ
Ｄを安定して再生することを可能とするとともに、高密
度ディスクの再生をも可能とする。 【解決手段】 対物レンズ５と反射ミラー４との間に開
口部材１５を挿抜可能に設けるとともに、対物レンズ５
上にマスキング部材１１を設ける。このマスキング部材
１１の内径は開口部材１５の開口径よりも小さく、マス
キング部材１１の外径は開口部材１５の開口径よりも大
きく形成される。また、開口部材１５の外形は対物レン
ズ載置部７ａによる開口径よりも大きく形成される。つ
まり、開口部材１５を光束６内に挿入したときにはマス
キング部材１１の内径によって対物レンズ５の実効開口
数ＮＡが決定され、開口部材１５を挿入しないときには
対物レンズ載置部７ａの開口によって実効開口数ＮＡが
決定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体に光
ビームを照射し、情報の記録、再生、あるいは消去を行
う光学式記録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、情報記録媒体に光ビームを照
射し、情報の記録、再生、あるいは消去を行う光学式記
録再生装置についての研究が日々なされている。その中
でも特に、厚さや記録密度の異なる情報記録媒体におけ
る情報の記録、再生、あるいは消去を同一の光学系で行
うことを目的とした研究が、現在盛んに行われている。

【０００３】例えば特開平６−２０２９８号公報では、
対物レンズの実効開口数ＮＡ（Numerical Aperture）に
より決められた有効径の開口部を有する開口部材を光路
中に挿入することによって、対物レンズに入射する光束
を制限するようにした光学系について開示されている。

【０００４】上記公報では、図８に示すように、コリメ
ーターレンズ５０と対物レンズ５１との間に、開口絞り
調整部５２を設けている。この開口絞り調整部５２は、
例えば正方形状に形成された開口部材５３と、上記開口
部材５３を支持するアクチュエーター５４とからなって
いる。上記開口部材５３の中央部には、円形状の開口が
穿設された開口部５３ａが形成されている。なお、上記
開口部５３ａの径は、対物レンズ５１の実効開口数ＮＡ
に応じて決められている。また、アクチュエーター５４
は、光束５５に対する垂直方向の移動によって、開口部
材５３を光束５５中に挿入したり、あるいは光束５５中
から抜き出したりすることができるようになっている。

【０００５】上記の構成によれば、図示しない光源から
出射された光はコリメーターレンズ５０によって平行な
光束５５となる。そして、上記光束５５は、開口部材５
３に設けられた開口部５３ａによってその一部が制限さ
れ、光束５６となって対物レンズ５１に入射する。そし
て、上記光束５６は対物レンズ５１によって集光され、
その結果、情報記録媒体としてのディスク（図示しな
い）上に、適切な大きさの光スポットが形成される。

【０００６】一方、上記開口部材５３が光束５５中に挿
入されていない場合には、光束５５がそのままの光束径
で対物レンズ５１に入射し、該光束径に応じた大きさの
光スポットが上記ディスク上に形成されることになる。

【０００７】このように、上記開口部材５３が光束５５
中に挿入されている場合と、挿入されていない場合とで
は、上記のように対物レンズ５１に入射する入射光の光
束径がそれぞれ異なる。したがって、上記構成では、上
記開口部材５３の光束５５中への挿抜によって、対物レ
ンズ５１への入射光の光束径を変化させるとともに対物
レンズ５１の実効開口数ＮＡを変化させ、ディスク上に
形成される光スポットの大きさを上記ディスクに応じた
適正な大きさに形成することができるようになってい
る。その結果、厚さや記録密度の異なる情報記録媒体に
おける情報の記録、再生、あるいは消去を同一の光学式
記録再生装置で行うことが可能となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来公
報の構成では、上記対物レンズ５１がディスクの偏芯等
に追従してディスクのトラック方向にシフトした場合、
開口部材５３で制限された光束５６が対物レンズ５１に
おいて本来入射すべき位置に入射しなくなる。その結
果、ディスクに応じた適正な大きさの光スポットをディ
スク上に形成することができないという問題が生ずる。

【０００９】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、対物レンズがシフトした
場合でも、情報記録媒体に応じた適正な大きさの光スポ
ットを上記情報記録媒体上に的確に形成することができ
る光学式記録再生装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に記載の光学式記録再生装置
は、光源から出射された光ビームを対物レンズにて情報
記録媒体上に集光することによって、情報の記録、再
生、又は消去を行う光学式記録再生装置において、上記
光ビームの光路中に配置され、光ビームの光束径を変え
る第１の開口部材と、該第１の開口部材と情報記録媒体
との間の光路中に配置され、対物レンズを載置している
対物レンズ載置部の開口および第１の開口部材の開口よ
りも小さい開口を有するとともに、上記対物レンズと中
心を同一とし対物レンズに連動する第２の開口部材とを
備えることを特徴としている。

【００１１】上記の構成によれば、光源から出射された
光ビームは、第１および第２の開口部材によってその光
束径が絞られ、対物レンズに入射される。そして、光ビ
ームは対物レンズによって集光され情報記録媒体に照射
される。この結果、情報記録媒体上に光スポットが形成
される。

【００１２】このとき、第２の開口部材の開口が対物レ
ンズを載置している対物レンズ載置部の開口および第１
の開口部材の開口よりも小さいので、第２の開口部材が
対物レンズの実効開口数を決定することになる。また、
第２の開口部材は対物レンズと中心を同一とし対物レン
ズに連動しているため、対物レンズが情報記録媒体の偏
芯などによって例えば情報記録媒体のトラック方向に移
動しても、対物レンズに入射する光ビームの光軸は対物
レンズの中心からずれることはない。

【００１３】ところで、従来の構成では上記の第２の開
口部材がないために、対物レンズが例えば情報記録媒体
のトラック方向に移動すると、本発明の第１の開口部材
に対応する開口部材によって径の絞られた光ビームが、
対物レンズに入射すべき本来の光路から外れて対物レン
ズに入射する。その結果、上記光ビームが正確に集光さ
れず、情報記録媒体上に適正な大きさの光スポットが形
成されない。

【００１４】しかし、本発明の構成では、第２の開口部
材が対物レンズに連動するので、対物レンズが情報記録
媒体のトラック方向に移動すれば、上記第２の開口部材
もその移動に追従することになる。その結果、従来のよ
うに、対物レンズに入射する光ビームが本来の光路から
外れるようなことがなく、上記光ビームを対物レンズの
移動に関係なく常に的確に対物レンズに入射させること
ができる。

【００１５】したがって、対物レンズの移動等に影響さ
れずに、情報記録媒体上に適正な大きさの光スポットを
形成することができる。その結果、対物レンズの移動の
有無にかかわらず、情報の記録、再生、あるいは消去を
安定して行うことができ、信頼性および品質の良い装置
を提供することが可能となる。

【００１６】請求項２に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１に記載の構成に加えて、上記第１の開口部材が
上記第２の開口部材とは分離独立して配置されることを
特徴としている。

【００１７】上記の構成によれば、第１の開口部材が上
記第２の開口部材とは分離独立して設けられているの
で、例えば、第１の開口部材を、異なる厚さの情報記録
媒体に対応させるために絞りの大きさを変えることが可
能な従来からある開口部材とした場合に、従来の光学式
記録再生装置に上記第２の開口部材を付加するだけで請
求項１に記載の作用効果を得ることができる。したがっ
て、本発明の効果を有する装置を容易に作成することが
可能となる。

【００１８】請求項３に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１又は２に記載の構成に加えて、上記第２の開口
部材は、その外形が第１の開口部材がない場合の光束径
および上記対物レンズ載置部の開口径よりも小さく形成
され、上記第１の開口部材は、光路中に挿抜可能であ
り、該光路中に挿入したときには第２の開口部材の外形
よりも外側を通過しようとする光を遮断することを特徴
としている。

【００１９】上記の構成によれば、第１の開口部材を光
ビームの光路中に挿入した場合には、第２の開口部材の
外形よりも外側を通過しようとする光が第１の開口部材
にて遮断されることになるので、第２の開口部材によっ
て対物レンズの実効開口数が決定される。一方、第１の
開口部材を光ビームの光路中に挿入しない場合には、第
２の開口部材の内側（開口部）を通過した光と第２の開
口部材の外形よりも外側を通過した光とが対物レンズに
入射することになる。即ち、この場合では光ビームの光
束径は変えられずにそのまま対物レンズに照射されるた
め、対物レンズ載置部の開口によって対物レンズの実効
開口数が決定される。

【００２０】したがって、第１の開口部材の挿抜、つま
り第２の開口部材の外形より外側を通過しようとする光
を遮断するか否かによって対物レンズの実効開口数を変
えることができ、情報記録媒体上に照射される光ビーム
の収束位置を変えることが可能となる。これにより、１
台の光学式記録再生装置で、厚さや記録密度などが異な
る情報記録媒体上に、精度よく光スポットを形成するこ
とができる。この結果、異なる情報記録媒体における情
報の記録、再生、あるいは消去を安定して行うことが可
能となる。

【００２１】請求項４に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１、２、又は３に記載の構成に加えて、上記第２
の開口部材が光を半透過あるいは不透過とさせる材質で
形成されることを特徴としている。

【００２２】上記の構成によれば、第２の開口部材が半
透過性の材質の場合には、第２の開口部材によって遮断
される光量は少なくなる。つまり、第２の開口部材に照
射された光ビームは完全には遮断されず、ある程度は第
２の開口部材を透過することになる。これにより、特に
第１の開口部材が光路中にないとき、即ち対物レンズ載
置部によって対物レンズの実効開口数が決定されるとき
に、情報記録媒体に集光される光量の減少を防止するこ
とができる。その結果、反射率の悪い情報記録媒体、な
らびに多層の情報記録媒体においても、情報の記録、再
生、あるいは消去を安定して行うことができる。

【００２３】一方、第２の開口部材が不透過性の材質の
場合には、第２の開口部材に照射された光ビームは完全
に遮断されることになる。これにより、特に第１の開口
部材を光路中に挿入したとき、つまり第２の開口部材に
よって対物レンズの実効開口数が決定されるときに、収
差の発生を防止することができる。その結果、情報記録
媒体上に良好な光スポットを形成することが可能とな
る。

【００２４】請求項５に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１、２、３、又は４に記載の構成に加えて、上記
第２の開口部材が対物レンズのレンズ面に直接形成され
たリング状のマスキング部材であることを特徴としてい
る。

【００２５】上記の構成によれば、第２の開口部材が対
物レンズのレンズ面に直接設けられているので、軽量か
つ簡素化した構造とすることができ、さらに対物レンズ
に対する経時的なずれも生じにくくなる。これにより、
高性能で量産性に優れた第２の開口部材を作成すること
が可能となる。

【００２６】請求項６に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１、２、３、又は４に記載の構成に加えて、上記
第２の開口部材が、対物レンズに近接して配置され、リ
ング状のマスキング部材を有する透明板からなることを
特徴としている。

【００２７】上記の構成によれば、第２の開口部材は対
物レンズに近接して設けられているマスキング部材を有
する透明板であるので、第２の開口部材が劣化を生じた
りして交換が必要な場合に、上記透明板のみを取り替え
ればよい。したがって、他の光学系を取り替える必要が
ないので、低コストで容易に修理が可能となる。

【００２８】請求項７に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１ないし６のいずれかに記載の構成に加えて、上
記第１の開口部材は、その外形が対物レンズに入射する
光束を遮断する径よりも大きく形成されるとともに、上
記第２の開口部材と中心を一致させたときに、第１の開
口部材の開口径が第２の開口部材の幅の中央を通る中心
径に略一致するように配置されることを特徴としてい
る。

【００２９】上記の構成によれば、第１の開口部材の開
口径が第２の開口部材の中心径に一致するように第１の
開口部材が配置されているので、第１の開口部材を光路
中に挿入したときに、第１の開口部材によって絞られた
光ビームは第２の開口部材の中心径内に照射されること
になる。この中心径は第２の開口部材の幅の中央に位置
するため、対物レンズが情報記録媒体のトラック方向の
左右どちらに移動しても対応することができる。

【００３０】請求項８に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１、２、３、又は７に記載の構成に加えて、上記
第２の開口部材は対物レンズのレンズ面の一部を本来の
レンズ面とは異なる形状に形成したリング状の異常形状
面であり、該異常形状面は異常形状面を透過する光が情
報記録媒体上に集光しないように形成されていることを
特徴としている。

【００３１】上記の構成によれば、対物レンズの異常形
状面に照射された光は、異常形状面の形状によって、拡
散されるか、あるいは本来集光される情報記録媒体上以
外の箇所に集光される。したがって、請求項５に記載の
マスキング部材による遮光と同様の作用効果が得られ
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図７、および図９ないし図１５に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

【００３３】図１は、本実施の形態に係る光学式記録再
生装置において、従来より量産され使用されている再生
専用の厚さ１．２ｍｍのＣＤ（Compact Disk）１２を再
生するときの構成図を示している。同図に示すように、
上記光学式記録再生装置は、半導体レーザからなる光源
２と、コリメートレンズ３と、反射ミラー４と、開口部
材１５（第１の開口部材）と、対物レンズ５とを備えて
いる。

【００３４】コリメートレンズ３は、光源２から出射さ
れた光を平行な光束６にするものである。また、反射ミ
ラー４は、コリメートレンズ３からの光束６を反射さ
せ、対物レンズ５の方向に偏向させるものである。

【００３５】開口部材１５は、上記の光源２、コリメー
トレンズ３、および反射ミラー４とともにハウジング１
０に取り付けられた基台１６に支持されている。このと
き、基台１６は開口部材１５を光束６内に挿抜可能なよ
うに回転自在に設置されている。また、開口部材１５
は、開口部材１５が光束６中に挿入されたときに、光束
６を所定量だけ絞るための開口を有している。この開口
部材１５は金属や樹脂などの金型で作成した部品からな
る。

【００３６】図５は、後述のマスキング部材１１を有す
る対物レンズ５、および開口部材１５の平面図であり、
光束６中に開口部材１５を挿入していないときの状態を
実線で示している。基台１６を回転させて光束６中に開
口部材１５を挿入したときには、破線で示すように、対
物レンズ５と開口部材１５とが重なるように配置され
る。

【００３７】図１に示すように、対物レンズ５は、反射
ミラー４方向からの光束６を集光し、ＣＤ１２の信号面
上に光スポットを形成する機能を有している。この対物
レンズ５は、厚さ０．６ｍｍの基板を２枚貼り合わせた
高密度ディスク１（図３参照）用に設計されており、対
物レンズ載置部７ａに固定されている。この対物レンズ
載置部７ａは保持体７に取り付けられ、さらに保持体７
は柔軟性を有し上下左右に揺動可能な支持部材８によっ
て支持されている。また、支持部材８を支持する基台９
は、上記ハウジング１０に取り付けられている。

【００３８】上記対物レンズ５の光束６の入射側には、
対物レンズ５に入射する光束６を絞るためのマスキング
部材１１（第２の開口部材）が設けられている。ここ
で、上記マスキング部材１１を対物レンズ５に貼り合わ
せたときの平面図を図２（ａ）に示す。

【００３９】同図（ａ）に示すように、上記マスキング
部材１１は、対物レンズ５と中心を同一としてリング状
に形成されている。これにより、対物レンズ５に入射す
る光束６は、マスキング部材１１の内側を通る光束と、
その外側を通る光束との２つに実質的に分離されること
になる。

【００４０】次に、上記マスキング部材１１および開口
部材１５の各々の大きさおよび位置関係について図４に
基づいて説明する。

【００４１】マスキング部材１１の開口径である内径ａ
は、ＣＤ１２の信号面に良好な光スポットが形成される
ように対物レンズ５の実効開口数ＮＡを決定する大きさ
とする。つまり、マスキング部材１１の内径ａは、開口
部材１５の開口径ｃよりも小さく形成される。

【００４２】また、マスキング部材１１の外形である外
径ｂは、上記開口径ｃよりも大きく、かつ、対物レンズ
載置部７ａの開口径よりも小さく形成される。さらに、
開口部材１５の外形は光束６の光束径ｄよりも大きく、
かつ、対物レンズ載置部７ａの開口径よりも大きく形成
される。

【００４３】このように、マスキング部材１１と開口部
材１５とがオーバーラップするように形成する。このオ
ーバーラップの量は対物レンズ５がＣＤ１２などのディ
スクの偏芯などに追従するためにシフトしてもカバーで
きる量に設定される。なお、ディスクの偏芯などによっ
て対物レンズ５がトラック方向にシフトする量は、通常
０．１ｍｍ程度であり、アクセス時には最大０．３ｍｍ
程度である。したがって、上記内径ａは２．３ｍｍ程
度、外径ｂは３．１〜３．５ｍｍ程度、開口径ｃは２．
７〜２．９ｍｍ程度が好ましい。

【００４４】また、ＣＤ１２のトラック方向の左右どち
らのシフトに対しても対応できるように、開口部材１５
の開口径ｃはマスキング部材１１の内径ａと外径ｂとの
中間値とし、開口径ｃがマスキング部材１１の中心径に
一致するように配置している。ここで、上記中心径と
は、マスキング部材１１の幅の中央に位置する円の径の
ことである。

【００４５】上記の構成において、厚さ１．２ｍｍのＣ
Ｄ１２を再生するときの動作について図１、図４、およ
び図６に基づいて以下に説明する。

【００４６】この場合には、開口部材１５を光束６内に
挿入した状態としておく。ＣＤ１２を再生するときに
は、光源２から出射された光が、コリメートレンズ３、
反射ミラー４、および開口部材１５を介して光束６とし
て対物レンズ５に入射し、対物レンズ５で集光されてＣ
Ｄ１２の信号面上にスポット照射される。そして、ＣＤ
１２上の情報が読み取られる。

【００４７】このとき、マスキング部材１１の内径ａが
開口部材１５の開口径ｃよりも小さいので、マスキング
部材１１が対物レンズ５の実効開口数ＮＡを決定するこ
とになる。そして、マスキング部材１１の外側を通過し
ようとする光束６は開口部材１５によって遮断されるた
め、ＣＤ１２の信号面上にはマスキング部材１１の内側
を通過する光のみが略一点に集光する。これは、光軸に
近い中心付近では、ＣＤ１２に対する入射角が垂直に近
づき、収差の悪化が比較的少ないため、実用レベルの再
生特性を得ることができるということである。また、対
物レンズ５は高密度ディスク１（図３参照）用に設計さ
れているので、実効開口数ＮＡを小さくすることで光ス
ポット径が小さくなり、ＣＤ１２を再生するための本来
のスポット径を形成することができる。

【００４８】ここで、図６に示すように、対物レンズ５
が何らかの原因で例えばＣＤ１２のトラック方向に移動
した場合、マスキング部材１１は対物レンズ５と中心を
同一とし対物レンズ５に連動しているので、対物レンズ
５に入射する光束６の光軸は対物レンズ５の中心からず
れることはない。つまり、対物レンズ５がシフトして
も、開口部材１５によって遮断されない光束６のエッジ
は常にマスキング部材１１上に位置するため、マスキン
グ部材１１の内側を通過する光のみがＣＤ１２上に略一
点に集光する。

【００４９】なお、上記マスキング部材１１が設けられ
ていない従来の構成では、図７に示すように、対物レン
ズ５が例えばＣＤ１２のトラック方向に移動すると、開
口部材１５によって径の絞られた光束６が対物レンズ５
に入射すべき本来の光路から外れて対物レンズ５に入射
する。その結果、上記光束６が正確に集光されず、収差
が発生して、ＣＤ１２上に適正な大きさの光スポットが
形成されない。

【００５０】このように、本実施の形態の構成では、た
とえ対物レンズ５がシフトしても光束６の大きさに変化
がないように対物レンズ５の実効開口数ＮＡが決められ
ており、また、マスキング部材１１が対物レンズ５に連
動するので、対物レンズ５がＣＤ１２のトラック方向に
移動すれば、上記マスキング部材１１もその移動に追従
することになる。

【００５１】その結果、従来のように、対物レンズ５に
入射する光束６が本来の光路から外れるようなことがな
く、上記光束６を対物レンズ５の移動に関係なく常に的
確に対物レンズ５に入射させることができ、対物レンズ
５がトラック側にシフトしたときの特性を改善すること
が可能となる。これにより、収差による悪化が極めて少
ないものとなり、安定してＣＤ１２の情報を読み取るこ
とができる。

【００５２】また、開口部材１５がマスキング部材１１
とは分離独立して配置されているので、例えば、開口部
材１５が異なる厚さの情報記録媒体に対応させるために
絞りの大きさを変えることが可能な従来からある開口部
材である場合に、従来の光学式記録再生装置にマスキン
グ部材１１を付加するだけでよい。したがって、容易に
装置を作成することが可能となる。

【００５３】さらに、マスキング部材１１を対物レンズ
５のレンズ面に直接設けているので、軽量かつ簡素化し
た構造とすることができ、また対物レンズ５に対する経
時的なずれも生じにくくなる。これにより、高性能で量
産性に優れたマスキング部材１１を作成することが可能
となる。

【００５４】次に、上記の構成において、厚さ０．６ｍ
ｍの基板を２枚貼り合わせた高密度ディスク１を再生す
るときの動作について図３に基づいて以下に説明する。
図３は、このときの簡単な構成図を示している。

【００５５】この場合には、開口部材１５を光束６内に
挿入しない状態としておく。ＣＤ１２（図１参照）を再
生するときと同様に、光源２から出射された光が、コリ
メートレンズ３、および反射ミラー４を介して光束６と
して対物レンズ５に入射し、対物レンズ５によって集光
されて高密度ディスク１の信号面上にスポット照射され
る。

【００５６】ここで、開口部材１５が光束６内に挿入さ
れておらず、光束６の光束径は変えられることなくその
まま対物レンズ５に照射されるので、対物レンズ載置部
７ａの開口によって実効開口数ＮＡが決められことにな
る。そして、対物レンズ５上には上述したマスキング部
材１１が設けられているので、対物レンズ５に入射した
光束６の一部はこのマスキング部材１１で遮断されるこ
とになる。その結果、図３に示すような非光束部１４が
形成されることになる。

【００５７】このとき、上記のような非光束部１４が形
成されることで、光量の劣化がやや見られることになる
が、収差を発生させる要因とはならない。したがって、
マスキング部材１１で遮断されずに対物レンズ５を透過
した光（マスキング部材１１の内側を透過した光束、お
よびマスキング部材１１の外側を透過した光束）は、高
密度ディスク１用に設計された対物レンズ５によって略
一点に集光する。この結果、収差の影響がほとんどなく
安定して高密度ディスク１を再生することができる。

【００５８】以上のように、開口部材１５の挿抜、つま
りマスキング部材１１の外径ｂより外側を通過しようと
する光を遮断するか否かによって対物レンズ５の実効開
口数ＮＡを変えることができ、高密度ディスク１あるい
はＣＤ１２などのディスク上に照射される光ビームの収
束位置を変えることが可能となる。これにより、１台の
光学式記録再生装置で、厚さや記録密度などが異なるデ
ィスク上に、精度よく光スポットを形成することができ
る。この結果、異なるディスクにおける情報の記録、再
生、あるいは消去を安定して行うことが可能となる。

【００５９】なお、高密度ディスク１あるいはＣＤ１２
などのディスクの信号面にて反射した反射光がマスキン
グ部材１１の影響を受けることはない。これは以下の理
由による。基本的には、光束は円柱形状であり、対物レ
ンズ５からの出射光とディスクからの反射光とは光軸を
中心に対称になっている。したがって、ここではリング
状のマスキング部材１１が対物レンズ５の中心（光軸）
と同心にあるので、マスキング部材１１によって遮断さ
れずに対物レンズ５を透過した光は、ディスクで反射し
た後、再びマスキング部材１１に遮られることはない。
また、マスキング部材１１で遮断された光が、もしマス
キング部材１１を透過したとしてもその反射光はマスキ
ング部材１１上の上記透過した位置に対称となる位置に
返ってくる。これにより、反射光を受光する受光素子
（図示せず）上での光量は少し落ちるが光スポット形状
が乱れることはない。

【００６０】次に、上記マスキング部材１１の形成方法
を説明する。マスキング部材１１は、対物レンズ５面に
コート処理を施すか、もしくは上記開口部材１５の場合
と同様に金属や樹脂などの金型で作成した部品を対物レ
ンズ５面に直接取り付けるかによって形成される。ただ
し、コート処理の場合には保持体７に対する重量が軽く
なり、対物レンズ５を感度良く保持することができるの
で好ましい。

【００６１】また、上記マスキング部材１１は、ディス
クの種類に応じて半透過性あるいは不透過性の材質で形
成することができる。

【００６２】半透過性のマスキング部材１１の材料とし
ては、例えば、ピックアップの光学系で一般的に利用さ
れるハーフミラーのように、平板ガラスの表面に形成さ
れる誘電多層膜を使用することができる。この材料でマ
スキング部材１１を形成するときは、対物レンズ５の中
心付近と外周部分とをマスクし、マスクしなかった部分
に上記の誘電多層膜を蒸着して形成すればよい。透過量
の調整は、この誘電多層膜の形成段階で行うことが可能
である。また、上記の誘電多層膜の他に、例えば、眼鏡
等に利用されている染料を用いても、上記と同様に半透
過性のマスキング部材１１を形成することができる。

【００６３】このように、マスキング部材１１を、半透
過性の材料で構成することにより、高密度ディスク１を
再生する場合、即ち対物レンズ載置部７ａによって対物
レンズ５の実効開口数ＮＡが決定される場合に、マスキ
ング部材１１による光の遮断量が少なくなり、高密度デ
ィスク１の信号面上に照射される光量が多く得られる。
したがって、より良好な結果を得ることができるととも
に、反射率の悪いディスクや、多層のディスクをも安定
して再生することができるようになる。

【００６４】なお、ＣＤ１２を再生する場合、即ちマス
キング部材１１によって実効開口数ＮＡが決定される場
合には、マスキング部材１１に半透過性の材質を使用す
ると、実効開口数ＮＡが大きくなって収差の発生も増え
る。しかしながら、マスキング部材１１を透過する光量
を実験的に選ぶことによって実質的な実効開口数ＮＡが
小さく収差もほとんど影響ない程度にすることが可能で
ある。

【００６５】一方、不透過性の材料でマスキング部材１
１を形成する場合は、上記のような蒸着で形成する以外
にも、金属や樹脂等を用いてエッチングすることによっ
ても形成することができる。マスキング部材１１を不透
過性の材料で構成することにより、マスキング部材１１
上に照射された光束６は完全に遮断されることになる。
したがって、マスキング部材１１によって実効開口数Ｎ
Ａが決定されるときに、収差の発生を防止することがで
き、その結果、情報記録媒体上に良好な光スポットを形
成することが可能となる。

【００６６】次に、マスキング部材１１の透過率をゼ
ロ、即ちマスキング部材１１を不透過性の材質で形成し
た場合の具体例を表１に示す。なお、表１において、収
差の項におけるλは光源２から出射される光ビームの波
長であり、光量はマスキング部材１１がない場合に高密
度ディスク１に入射する光量を１としたときの相対値で
示している。

【００６７】

【表１】

【００６８】表１から、マスキング部材１１の幅が０．
４ｍｍなので、ＣＤ１２の場合０．２ｍｍまで対物レン
ズ５がシフトしても正常な光スポットが得られることが
わかる。また、高密度ディスク１の光スポット形状には
マスキング部材１１の影響はほとんどなかった。

【００６９】なお、マスキング部材１１が半透過性の材
質で形成された場合は、光量の増加が、高密度ディスク
１には良い方向に、ＣＤ１２には悪い方向に働くと考え
られる。したがって、この場合には、高密度ディスク１
とＣＤ１２との再生特性において、トータル的に良好と
なる透過率を選択すればよい。

【００７０】なお、本実施の形態では、図２（ａ）に示
すように、リング状のマスキング部材１１を対物レンズ
５上に配置する構成としたがこれに限られることはな
い。即ち、図２（ｂ）に示すように、対物レンズ５の外
周部分に支持部材２０を設け、この支持部材２０を基準
としてその内部に連結部材２１を介してマスキング部材
１１を形成してもよい。これにより、マスキング部材１
１の中心と、対物レンズ５の中心とを一致させるための
位置合わせをより正確に行うことが可能となる。

【００７１】また、本実施の形態では、対物レンズ５上
にマスキング部材１１を直接形成しているが、平板ガラ
ス上にマスキング部材１１を形成し、この平板ガラスを
対物レンズ５の開口部材１５側に近接して配置して対物
レンズ５と一体となって移動するようにしてもよい。

【００７２】この場合、マスキング部材１１が劣化を生
じたりして交換が必要なときに、平板ガラスのみを取り
替えればよく、他の光学系を取り替える必要がないの
で、低コストで容易に修理が可能となる。

【００７３】また、本実施の形態では、マスキング部材
１１を用いて対物レンズ５に入射する光束６の一部を遮
断、あるいは半透過させる構成としたが、例えば入射す
る光が集光せず拡散するように、前記マスキング部材１
１でマスキングされるべき対物レンズ５の表面の形状を
加工して異常形状面を形成することにより、マスキング
部材１１を用いなくても、事実上、本実施の形態と同様
の効果を得ることもできる。

【００７４】例えば、図９に示すように、対物レンズ５
の光束入射側の表面において、前記マスキング部材１１
でマスキングされるべき部分に凹面５ａを環状に形成す
る。すると、図１０および図１１に示すように、対物レ
ンズ５の凹面５ａに入射する光束はその凹面５ａで拡散
し、その結果、上記光束は高密度ディスク１またはＣＤ
１２の信号面上には集光しなくなる。

【００７５】また、このように凹面５ａを形成する以外
にも、例えば、図１２におけるＢ部の拡大図で示すよう
に、前記マスキング部材１１でマスキングされるべき部
分に、断面Ｌ字型のフラット面５ｂ、または凸面５ｃを
形成してもよく、また、同図中Ｃ部の拡大図で示すよう
に、細かな凹凸が連続している凹凸面５ｄ（いわゆる梨
地、シボ、すりガラス状）を形成してもよい。フラット
面５ｂを形成した場合、上記フラット面５ｂに入射した
光束は、入射面がフラットであるためもちろん集光しな
くなる。凸面５ｃを形成した場合、上記凸面５ｃに入射
した光束は、情報記録媒体より完全に手前で集光するの
で、情報記録媒体上には集光しない。また、凹凸面５ｄ
を形成した場合、上記凹凸面５ｄに入射する光束はそこ
で拡散するため情報記録媒体上に集光しない。

【００７６】また、図１３に示すように、対物レンズ５
として、前記マスキング部材１１でマスキングされるべ
き部分に同心円状に凹凸が形成されているホログラムレ
ンズ５’を用いてもよい。この場合、同図中Ｄ部の拡大
図で示すように、０次光は本来のレンズを透過する光と
して働き、１次回折光は拡散することになる。

【００７７】その他、異常形状面の形状としては種々考
えられるが、異常形状面に入射する光が異常なふるまい
を示すように、本来の屈折率を有するレンズ面の形状以
外であればどのような形状であってもよい。しかし、異
常形状面をはっきり異なった形状にする方が本来のレン
ズ面の屈折率と大きく異なるので遮光の目的が確実に果
たされる。その結果、遮光された光が本来必要な光に迷
い込むことがなくなるので、良い結果を得ることができ
る。

【００７８】また、前記マスキング部材１１や異常形状
面は対物レンズ５の光が入射する面に形成されている
が、これに限られることはなく、対物レンズ５の光が出
射する面に形成してもよい。

【００７９】なお、本実施の形態では、図１に示すよう
に、開口部材１５は反射ミラー４と対物レンズ５との間
の平行光束中に配置しているが、光源２と対物レンズ５
との間であれば平行光束中に限られることなくどこに配
置してもよい。例えば、図１４に示すように、光源２と
コリメートレンズ３との間に開口部材１５を配置する構
成とすることもできる。また、図１５に示すように、コ
リメートレンズ３を配設しない有限系の光学系としても
よい。これらの場合でも、図１の場合と同様の効果が得
られる。

【００８０】また、本実施の形態では、高密度ディスク
１およびＣＤ１２を再生する場合について説明したがこ
れに限ることはなく、それらのような情報記録媒体にお
いて情報を記録、あるいは消去する場合であっても、マ
スキング部材１１を採用することによって本実施の形態
と同様の効果が得られるのは勿論のことである。

【００８１】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の光学式記録再生装置は、光ビームの光路中に配置さ
れ、光ビームの光束径を変える第１の開口部材と、該第
１の開口部材と情報記録媒体との間の光路中に配置さ
れ、対物レンズを載置している対物レンズ載置部の開口
および第１の開口部材の開口よりも小さい開口を有する
とともに、上記対物レンズと中心を同一とし対物レンズ
に連動する第２の開口部材とを備える構成である。

【００８２】これにより、第２の開口部材が対物レンズ
に連動するので、対物レンズの移動等に影響されずに、
情報記録媒体上に適正な大きさの光スポットを形成する
ことができる。その結果、対物レンズの移動の有無にか
かわらず、情報の記録、再生、あるいは消去を安定して
行うことができ、信頼性および品質の良い装置を提供す
ることが可能となるという効果を奏する。

【００８３】請求項２に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１に記載の構成に加えて、上記第１の開口部材が
上記第２の開口部材とは分離独立して配置される構成で
ある。

【００８４】これにより、第１の開口部材が上記第２の
開口部材とは分離独立して配置されているので、従来の
光学式記録再生装置に上記第２の開口部材を付加するだ
けで請求項１に記載の作用効果を得ることができる。し
たがって、容易に装置を作成することが可能となるとい
う効果を奏する。

【００８５】請求項３に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１又は２に記載の構成に加えて、上記第２の開口
部材は、その外形が第１の開口部材がない場合の光束径
および上記対物レンズ載置部の開口径よりも小さく形成
され、上記第１の開口部材は、光路中に挿抜可能であ
り、該光路中に挿入したときには第２の開口部材の外形
よりも外側を通過しようとする光を遮断すること構成で
ある。

【００８６】これにより、対物レンズの実効開口数を変
えることができ、情報記録媒体上に照射される光ビーム
の収束位置を変えることが可能となるので、１台の光学
式記録再生装置で、厚さや記録密度などが異なる情報記
録媒体上に、精度よく光スポットを形成することができ
る。この結果、異なる情報記録媒体における情報の記
録、再生、または消去を安定して行うことが可能となる
という効果を奏する。

【００８７】請求項４に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１、２、又は３に記載の構成に加えて、上記第２
の開口部材が光を半透過あるいは不透過とさせる材質で
形成される構成である。

【００８８】これにより、第２の開口部材が半透過性の
材質の場合には、特に対物レンズ載置部によって対物レ
ンズの実効開口数が決定されるときに、情報記録媒体に
集光される光量の減少を防止することができる。その結
果、反射率の悪い情報記録媒体、ならびに多層の情報記
録媒体においても、情報の記録、再生、あるいは消去を
安定して行うことができるという効果を奏する。

【００８９】また、第２の開口部材が不透過性の材質の
場合には、特に第２の開口部材によって対物レンズの実
効開口数が決定されるときに、収差の発生を防止するこ
とができる。その結果、情報記録媒体上に良好な光スポ
ットを形成することが可能となるという効果を奏する。

【００９０】請求項５に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１、２、３、又は４に記載の構成に加えて、上記
第２の開口部材が対物レンズのレンズ面に直接形成され
たリング状のマスキング部材であることを特徴としてい
る。

【００９１】これにより、軽量かつ簡素化した構造とす
ることができ、さらに対物レンズに対する経時的なずれ
も生じにくくなるので、高性能で量産性に優れた第２の
開口部材を作成することが可能となるという効果を奏す
る。

【００９２】請求項６に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１、２、３、又は４に記載の構成に加えて、上記
第２の開口部材が、対物レンズに近接して配置され、リ
ング状のマスキング部材を有する透明板からなる構成で
ある。

【００９３】これにより、第２の開口部材が劣化を生じ
たりして交換が必要な場合に、上記透明板のみを取り替
えればよく、他の光学系を取り替える必要がないので、
低コストで容易に修理が可能となるという効果を奏す
る。

【００９４】請求項７に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１ないし６のいずれかに記載の構成に加えて、上
記第１の開口部材は、その外形が対物レンズに入射する
光束を遮断する径よりも大きく形成されるとともに、上
記第２の開口部材と中心を一致させたときに、第１の開
口部材の開口径が第２の開口部材の幅の中央を通る中心
径に略一致するように配置される構成である。

【００９５】これにより、第１の開口部材を光路中に挿
入したときに、第１の開口部材によって絞られた光ビー
ムはマスキング部材の中心径内に照射されることになる
ので、対物レンズが情報記録媒体のトラック方向の左右
どちらに移動しても対応することができるという効果を
奏する。

【００９６】請求項８に記載の光学式記録再生装置は、
請求項１、２、３、又は７に記載の構成に加えて、上記
第２の開口部材は対物レンズのレンズ面の一部を本来の
レンズ面とは異なる形状に形成したリング状の異常形状
面であり、該異常形状面は異常形状面を透過する光が情
報記録媒体上に集光しないように形成されている構成で
ある。

【００９７】これにより、対物レンズの異常形状面に照
射された光は、異常形状面の形状によって、拡散される
か、あるいは本来集光されるべき情報記録媒体上以外の
箇所に集光されるので、請求項５に記載のマスキング部
材と同様の効果が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る光学式記録再生装置
の構成を示す構成図である。

【図２】（ａ）はマスキング部材を対物レンズに貼り合
わせたときの平面図であり、（ｂ）は支持部材および連
結部材とともにマスキング部材を対物レンズに貼り合わ
せたときの平面図である。

【図３】開口部材を挿入せずに、高密度ディスクを再生
しているときの状態を示す説明図である。

【図４】開口部材を挿入して、ＣＤを再生しているとき
の状態を示す説明図である。

【図５】開口部材を挿抜したときの状態を示す平面図で
ある。

【図６】対物レンズがＣＤのトラック方向にシフトした
ときの集光状態を示す説明図である。

【図７】従来の光学式記録再生装置において、対物レン
ズがＣＤのトラック方向にシフトしたときの集光状態を
示す説明図である。

【図８】従来の光学式記録再生装置の構成を示す斜視図
である。

【図９】対物レンズの他の形状を示す断面図である。

【図１０】図９の対物レンズを用いて高密度ディスクを
再生しているときの状態を示す説明図である。

【図１１】図９の対物レンズを用いてＣＤを再生してい
るときの状態を示す説明図である。

【図１２】対物レンズのさらに他の形状を示す断面図で
ある。

【図１３】ホログラムレンズの断面図および平面図であ
る。

【図１４】本発明の光学式記録再生装置の他の構成を示
す構成図である。

【図１５】本発明の光学式記録再生装置のさらに他の構
成を示す構成図である。

【符号の説明】 １ 高密度ディスク ２ 光源 ５ 対物レンズ ５ａ 凹面（異常形状面） ５ｂ フラット面（異常形状面） ５ｃ 凸面（異常形状面） ５ｄ 凹凸面（異常形状面） ６ 光束 ７ａ 対物レンズ載置部 １１ マスキング部材（第２の開口部材） １２ ＣＤ １５ 開口部材（第１の開口部材）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源から出射された光ビームを対物レンズ
   にて情報記録媒体上に集光することによって、情報の記
   録、再生、又は消去を行う光学式記録再生装置におい
   て、 上記光ビームの光路中に配置され、光ビームの光束径を
   変える第１の開口部材と、 該第１の開口部材と情報記録媒体との間の光路中に配置
   され、対物レンズを載置している対物レンズ載置部の開
   口および第１の開口部材の開口よりも小さい開口を有す
   るとともに、上記対物レンズと中心を同一とし対物レン
   ズに連動する第２の開口部材とを備えることを特徴とす
   る光学式記録再生装置。
2. 【請求項２】上記第１の開口部材は、上記第２の開口部
   材とは分離独立して配置されることを特徴とする請求項
   １に記載の光学式記録再生装置。
3. 【請求項３】上記第２の開口部材は、その外形が第１の
   開口部材がない場合の光束径および上記対物レンズ載置
   部の開口径よりも小さく形成され、 上記第１の開口部材は、光路中に挿抜可能であり、該光
   路中に挿入したときには第２の開口部材の外形よりも外
   側を通過しようとする光を遮断することを特徴とする請
   求項１又は２に記載の光学式記録再生装置。
4. 【請求項４】上記第２の開口部材は、光を半透過あるい
   は不透過とさせる材質で形成されることを特徴とする請
   求項１、２、又は３に記載の光学式記録再生装置。
5. 【請求項５】上記第２の開口部材は、対物レンズのレン
   ズ面に直接形成されたリング状のマスキング部材である
   ことを特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載の光
   学式記録再生装置。
6. 【請求項６】上記第２の開口部材は、対物レンズに近接
   して配置され、リング状のマスキング部材を有する透明
   板からなることを特徴とする請求項１、２、３、又は４
   に記載の光学式記録再生装置。
7. 【請求項７】上記第１の開口部材は、その外形が対物レ
   ンズに入射しようとする光束を遮断する径よりも大きく
   形成されるとともに、上記第２の開口部材と中心を一致
   させたときに、第１の開口部材の開口径が第２の開口部
   材の幅の中央を通る中心径に略一致するように配置され
   ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、又は６
   に記載の光学式記録再生装置。
8. 【請求項８】上記第２の開口部材は対物レンズのレンズ
   面の一部を本来のレンズ面とは異なる形状に形成したリ
   ング状の異常形状面であり、該異常形状面は異常形状面
   を透過する光が情報記録媒体上に集光しないように形成
   されていることを特徴とする請求項１、２、３、又は７
   に記載の光学式記録再生装置。