JPH11259891A - 光ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数種類の光学式情報記録媒体に記録再生す
る際に、各々の光学式情報記録媒体面上のスポット光の
コマ収差を有し、情報の記録再生時の信号が劣化する。 【解決手段】 光ビーム１１を集光する手段として２つ
の対物レンズ３ａ，３ｂを有し、これら対物レンズ３
ａ，３ｂは支軸１０からほぼ等しい距離だけ偏芯した位
置でレンズホルダ４に固着される。対物レンズ３ａ，３
ｂによって集光された光ビーム１１は、光学式情報記録
媒体１７，１８の面上に微小な光スポットとして照射さ
れる。光学式情報記録媒体１７か１８かの何れかがセッ
トされたとき、光学式情報記録媒体の基材厚の相違を判
別し、当該基材厚に対応した対物レンズを３ａまたは３
ｂを選択するようにレンズホルダ４を回転させ、選択し
た対物レンズの中心を光ビーム１８の中心に合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学式情報記録媒
体の記録または再生を行う光ヘッド装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、大容量情報メモリとして光ディス
クが注目を集めている。また、光ディスクを情報記録媒
体とした装置はそのソフト環境と共に多方面のアプリケ
ーションが提案、研究、商品化されている。しかし、そ
の反面多方面に展開したアプリケーションを統合的に処
理可能な、いわゆるマルチメディア情報処理装置の提案
も盛んに行われいる。すなわち、異種目的、異種光学特
性の光ディスクを総合的に処理可能な光ヘッド装置の開
発が重要視されている。この対物レンズ駆動装置につい
ては、これまでにも種々のものが提案されている。

【０００３】たとえば、特開平６−３３３２５５号公報
（特にその第１６図）には、１つのレンズホルダに２つ
の対物レンズを設けており、磁気ヨークをあおることに
よって対物レンズの軸上コマ収差を変動させ、ある一つ
の対物レンズに関して光学系全体のコマ収差が小さくな
るよう調整するものである（以下従来例１と記す）。

【０００４】また、特開平９−１２００２７号公報で
は、０次回折と１次回折光が、それぞれ厚さの異なる２
種類の基板に対して集光するよう収差補正された回折格
子を非球面対物レンズの第１面に形成しており、光学系
で生じるコマ収差を補正するために対物レンズ全体を傾
け、その傾斜角が厚さの異なる複数の基板に対して同一
であるように構成されている（以下従来例２と記す）。

【０００５】また、図１７（ａ）に示すように、レンズ
ホルダ２９の開口面に、対物レンズ３２に入射する光ビ
ーム３３，３４の波長や偏光面の違いによって開口が変
化するフィルタ３５が取り付けられており、例えば光学
式情報記録媒体３０を記録再生する際は、フィルタ３５
は全面透過板として作用し、光学式情報記録媒体３１を
記録再生する際は、図１７（ｂ）に示すように、別の光
源から出射された光ビーム３４を用いることでフィルタ
３５はレンズホルダの開口より狭い開口フィルタとして
作用することになり、光学式情報記録媒体３１を記録再
生する時に生じる球面収差を押さえるよう構成されてい
る（以下従来例３と記す）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来例１は、ある基材
厚の光学式情報記録媒体に対応した対物レンズを傾けコ
マ収差を変動させることで、光学系全体のコマ収差が小
さくなるよう調整し、前記の光学式情報記録媒体の記録
再生時において、信号の劣化のない良好な読み書きは可
能となる。

【０００７】しかしながら、他の基材厚の光学式情報記
録媒体の情報の記録再生時には異なる対物レンズを用い
らなければならず、対物レンズの成形条件によって生じ
る対物レンズの有するコマ収差の違いや、レンズホルダ
の基準面に対する対物レンズの取り付け角度がそれぞれ
の対物レンズによって異なることでコマ収差の大きさや
方向に違いがあるため、必ずしも他の基材厚では信号の
劣化のない良好な記録再生が可能とはならないといった
不具合がある。

【０００８】よって、この構成で各種基材厚の光学式情
報記録媒体に対して良好な記録再生を可能にするために
は、各種レンズや光学部品の製造誤差を極限まで小さく
し、かつ各光学部品の取り付け精度を高めなければなら
ず、高価なものになってしまう。

【０００９】また、従来例２では、回折格子を用いるこ
とによって１つの対物レンズで異なる基材厚に対応して
いるため、対物レンズ全体を傾けることで、どちらの基
材厚の光学式情報記録媒体に対しても軸上コマ補正でき
ることを実現しているが、対物レンズに入射する光は回
折により分割され、光学式情報記録媒体面上のスポット
に寄与する光量は、回折格子を形成していない通常の対
物レンズより少なくなってしまう。

【００１０】よって、記録時における出射光源のレーザ
ダイオードの発光量が大きくなり、レーザダイオードの
発熱増加による性能劣化やコストアップといった不具合
が生じる。

【００１１】また、従来例３では、開口の大きさが可変
のフィルタをレンズホルダの開口面に取り付け、かつ異
なる光源を用いることによって、一つの対物レンズで複
数の基材厚の光学式情報記録媒体の記録再生時に生じる
球面収差の発生を減少させることを実現しているが、対
物レンズの成形時に生じる誤差が対物レンズの面で一律
でないことや、光源が違うことによるコマ収差の相違に
よって、各種の光学式情報記録媒体に対応してコマ収差
の補正をすることが困難になる。

【００１２】よって、対物レンズや各種光学部品の製造
誤差を極限まで小さくする必要があり、高価なものにな
ってしまう。

【００１３】本発明は、上記の不具合を解決すべく提案
されるもので、複数種類の光学式情報記録媒体に記録再
生する際に、各々の光学式情報記録媒体面上のスポット
光のコマ収差がほとんど無く、また対物レンズには回折
格子を形成しないことで、スポット光への光ビームの伝
達率を高め、情報の記録再生時における信号の劣化の無
い良好な記録再生の可能な光ヘッド装置を単純な構成で
安価で提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の光ヘッド装置は、光記録再生のための光束を
出射する光学手段と、この光学手段から出射された光束
を光学式情報記録媒体上に光スポットをなすように集光
させて照射し光記録再生を行う集光手段と、前記光記録
再生に際し前記光学式情報記録媒体からの反射光束によ
り光スポットの前記光学式情報記録媒体に対するフォー
カシング誤差およびトラッキング誤差情報に基づいて前
記集光手段をフォーカシング方向およびトラッキング方
向に駆動、制御する手段を備えた光ヘッド装置におい
て、集光手段が複数種類の前記光学式情報記録媒体に対
応した複数個の対物レンズをレンズホルダに固着してお
り、かつ、その対物レンズは第１種の対物レンズと第２
種の対物レンズに分類でき、以下の条件 ｜Ｌｔ１｜＞｜Ｌｔ２｜ （１） ｜Ｌｂ１｜＜｜Ｌｂ２｜ （２） ただし、 Ｌｔ１：第１種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾
けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分 Ｌｔ２：第２種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾
けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分 Ｌｂ１：第１種の対物レンズに入射する光束が単位角度
の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差
成分 Ｌｂ２：第２種の対物レンズに入射する光束が単位角度
の軸外入射によって変動する波面収差の２次のコマ収差
成分 を満足することを特徴とするものである。

【００１５】また、前記レンズホルダ上に以下の条件 ＮＡ１＞ＮＡ２ （３） ただし、 ＮＡ１：第１種の対物レンズのＮＡ ＮＡ２：第２種の対物レンズのＮＡ を満足する対物レンズを有する構成が好ましい。

【００１６】あるいは、第１種の対物レンズの理論設計
中心の波長と第２種の対物レンズの理論設計中心の波長
とが異なることを有する構成が好ましい。

【００１７】一方、本発明の別の光ヘッド装置は、光記
録再生のための光束を出射する光学手段と、この光学手
段から出射された光束を光学式情報記録媒体上に光スポ
ットをなすように集光させて照射し光記録再生を行う集
光手段と、前記光記録再生に際し前記光学式情報記録媒
体からの反射光束により光スポットの前記光学式情報記
録媒体に対するフォーカシング誤差およびトラッキング
誤差情報に基づいて前記集光手段をフォーカシング方向
およびトラッキング方向に駆動、制御する手段を備えた
光ヘッド装置において、複数種類の前記光学式情報記録
媒体に対応した波長帯域の前記光束を出射する光学手段
を複数個有しており、光ヘッド装置に備えられた対物レ
ンズは、以下の条件 ０．５＜｜Ｌｂ３｜／｜Ｌｔ３｜＜２ （４） ０．５＜｜Ｌｂ４｜／｜Ｌｔ４｜＜２ （５） ただし、 Ｌｔ３：一方の光源によって対物レンズを単位角度あた
り傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分 Ｌｂ３：一方の光源によって対物レンズに入射する光束
が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次
のコマ収差成分 Ｌｔ４：他方の光源によって対物レンズを単位角度あた
り傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分 Ｌｂ４：他方の光源によって対物レンズに入射する光束
が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次
のコマ収差成分 を満足することを特徴とするものである。

【００１８】また、前記レンズホルダ上に以下の条件 ＮＡ３＞ＮＡ４ （６） ＮＡ３：一方の光源を用いたときの対物レンズのＮＡ ＮＡ４：他方の光源を用いたときの対物レンズのＮＡ を満足する対物レンズを有する構成が好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図１５を用いて説明する。

【００２０】（実施の形態１）図１は、本発明の第１の
実施の形態における光ヘッド装置の概略図である。１は
磁気ヨークで、光学台２にネジ等の手段で固定されてお
り、２つの独立した方向に磁気ヨーク１をあおることが
できる。１２ａ，１２ｂは上下方向に着磁されたフォー
カシング用マグネットであり、１３ａ，１３ｂは左右方
向に２極着磁されたトラッキング用マグネットで、磁気
ヨーク１に接着固定されている。４はレンズホルダであ
り対物レンズ３ａ，３ｂの光軸とほぼ平行な軸を有する
様な軸受け部が一体的に設けられている。１６は上記レ
ンズホルダ４に対して上記軸受け部と同軸をなすように
固定されたフォーカシング用コイルである。

【００２１】光源としてのレーザダイオード１４（例え
ば、発振波長を６６０ｎｍとする）からの出射光は、コ
リメートレンズ８によってほぼ平行な光ビーム１１とな
る。この平行光１１は、ビームスプリッタ６を透過した
のち、立ち上げミラー５によってその進行方向をｙ軸方
向に変えられる。この光ビーム１１を集光する手段とし
て２つの対物レンズ３ａ，３ｂを有し、これら対物レン
ズ３ａ，３ｂは、支軸１０からほぼ等しい距離だけ偏心
した位置でレンズホルダ４に固着されている。

【００２２】対物レンズ３ａ，３ｂによって集光された
光ビーム１１は、光学式情報記録媒体１７，１８の面上
に微小な光スポットとして照射される。この光スポット
によって情報の記録再生や消去が可能となる。

【００２３】前記光学式情報記録媒体１７，１８で反射
された光ビーム１１は、立ち上げミラー５，ビームスプ
リッタ６で反射され検出レンズ９で集光されたのち、フ
ォトディテクタ７に入射される。フォトディテクタ７は
その入射光から、光学式情報記録媒体１７，１８に記録
された情報信号を検出し、また対物レンズ３ａ，３ｂを
保持したレンズホルダ４のフォーカシング方向制御信
号、トラッキング方向誤差信号を検出する。

【００２４】さらに、本発明の光ヘッド装置に、光学式
情報記録媒体１７か光学式情報記録媒体１８かのどちら
かがセットされた時、たとえば光学式情報記録媒体の基
材厚の違い（たとえば光学式情報記録媒体１７は基材厚
０．６ｍｍで、光学式情報記録媒体１８は基材厚１．２
ｍｍ）を判別し、その基材厚に対応した対物レンズ３ａ
（たとえばＮＡ＝０．６）、もしくは対物レンズ３ｂ
（たとえばＮＡ＝０．４３）を選択するようにレンズホ
ルダ４を回転させて、選択した対物レンズの中心を光ビ
ーム１８の中心に合わせる。このようにして、光学式情
報記録媒体の光学特性に対応させて最適な対物レンズを
選択し、良好に記録再生が行えるようにする。

【００２５】以下に、具体的な対物レンズの数値例を
（表１）に示し、２種類の光学的記録情報媒体の面上に
コマ収差のほとんど無い光スポットを照射して、良好に
記録再生できるようになるのかを説明する。

【００２６】なお、以下の各実施の形態において、以下
に示す符号を共通とする。ただし対物レンズの第１面は
光源側の面、第２面はディスク側の面とする。またディ
スクは平行平板とする。さらに設計波長を６６０ｎｍと
し、ディスクの屈折率はいずれも１．５６とした。さら
にコリメートレンズの焦点距離を９．０ｍｍとする。

【００２７】また、コリメートレンズ８と対物レンズ３
ａ，３ｂには、それぞれ成形条件によって、コリメート
レンズ８はｘ軸正方向に１０ｍλのコマ収差（ただし対
物レンズ３ａ，３ｂの有効径内でのコマ収差とする）
が、対物レンズ３ａはｘ軸正方向に２０ｍλのコマ収差
が、対物レンズ３ｂにはｘ軸負方向に２０ｍλのコマ収
差が生じたとする。

【００２８】

【表１】

【００２９】ここで、光学式情報記録媒体１７上で対物
レンズ３ａのみを傾けた時の対物レンズ３ａの各収差の
変化を図２に示し、光学式情報記録媒体１８上で対物レ
ンズ３ｂを傾けた時の各収差の変化を図３に示す。ま
た、光学式情報記録媒体１７上で、対物レンズ３ａへの
光ビーム１１の入射角をＺ軸を基準として傾けたときの
対物レンズ３ａの各収差の変化を図４に示し、光学式情
報記録媒体１８上で、対物レンズ３ｂへの光ビーム１１
の入射角をＺ軸を基準として傾けたときの対物レンズ３
ｂの各収差の変化を図５に示す。

【００３０】この図２，図３，図４，図５の３次コマ収
差の直線の傾きから Ｌｔ１＝０．１０７ ［ｍλ／ｄｅｇ．］ （７） Ｌｔ２＝０．００４ ［ｍλ／ｄｅｇ．］ （８） Ｌｂ１＝０．００４ ［ｍλ／ｄｅｇ．］ （９） Ｌｂ２＝０．０７５ ［ｍλ／ｄｅｇ．］ （１０） となり、 ｜Ｌｔ１｜＞｜Ｌｔ２｜ （１） ｜Ｌｂ１｜＜｜Ｌｂ２｜ （２） を十分満足する。ただし、 Ｌｔ１：第１種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾
けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分 Ｌｔ２：第２種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾
けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分 Ｌｂ１：第１種の対物レンズに入射する光束が単位角度
の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差
成分 Ｌｂ２：第２種の対物レンズに入射する光束が単位角度
の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差
成分 である。

【００３１】さらに、本実施の形態において、図６に示
すように、光情報記録媒体１７を光ビーム１１が垂直に
入射するようにセットし、対物レンズ３ａと３ｂの中心
軸がともに平行になるようにレンズホルダ１４に取り付
けられており、前記中心軸が光ビーム１１に対して平行
になるように、レンズホルダ１４を光学台２に取り付け
ているとする。また、支軸１０も光ビーム１１に対して
水平になるように取り付けられているとする。

【００３２】ここで、対物レンズ３ａによって集光され
た光ビーム１１は、光情報記録媒体１７の面上に微小な
光スポットとして照射されるが、この光スポットには、
コリメートレンズ８の有するコマ収差と対物レンズ３ａ
の有するコマ収差との重ね合わせによって、ｘ軸正方向
に３０ｍλのコマ収差が存在することになる。

【００３３】この光スポットのコマ収差を打ち消すため
に、支軸１０を図７に記した方向に約０．２８゜傾けれ
ば、式（７）よりｘ軸負方向にコマ収差が３０ｍλ変動
し、光スポットでのコマ収差が打ち消されることにな
る。なお、図７ではわかりやすくするため、支軸の傾け
角を１０倍の２．８゜にして表している。

【００３４】つぎに、図８に示すように、光情報記録媒
体１８を光ビーム１１に対して垂直になるようにセット
し、光ビーム１１の中心が対物レンズ３ｂの中心と一致
するように、レンズホルダ１４を支軸１０中心に回転さ
せる。このとき、対物レンズ３ａと３ｂとはその中心軸
がともに平行になるように、レンズホルダ１４に取り付
けられていることから、対物レンズ３ａと同じく対物レ
ンズ３ｂの中心軸も光ビーム１１の軸から０．２８゜傾
くことになる。

【００３５】ここで、対物レンズ３ｂによって集光され
た光ビーム１１は、光学式情報記録媒体１８の面上に微
小な光スポットとして照射されるが、この光スポットに
はコリメートレンズ８の有するコマ収差と対物レンズ３
ｂの有するコマ収差との重ね合わせによって、ｘ軸負方
向に１０ｍλのコマ収差があり、さらに式（８）よりレ
ンズの傾き０．２８゜によるコマ収差が１ｍλ増加する
ことによって、合計１１ｍλのコマ収差が存在してい
る。

【００３６】この光スポットのコマ収差を打ち消すため
に、光ビーム１１を図９に記した方向に約０．１５゜傾
ければ、式（１０）よりｘ軸正方向にコマ収差が１１ｍ
λ変動し、光スポットのコマ収差が打ち消されることに
なる。なお、図９ではわかりやすくするため、支軸の傾
け角を１０倍の１．５゜にして表している。

【００３７】つぎに、図１０に示したように、再度光情
報記録媒体１７をセットして、光ビーム１１の中心が対
物レンズ３ａの中心と一致するように、レンズホルダ１
４を回転させる。対物レンズ３ａによって集光された光
ビーム１１は、光情報記録媒体１７の面上に微小な光ス
ポットとして照射される。このとき、光ビーム１１は前
記対物レンズ３ｂのコマ収差を消す調整のために、図１
０中の方向に０．１５゜傾けられているが、式（９）よ
り、それにより発生するコマ収差は０．６ｍλとほとん
ど無視できる値である。

【００３８】以上のように調整することによって、光ビ
ーム１１を対物レンズ３ａを用いて光情報記録媒体１７
の面上で微小な光スポットにする場合も、対物レンズ３
ｂを用いて光情報記録媒体１８の面上で微小な光スポッ
トにする場合も、ほとんどコマ収差が生じないように調
整することができ、情報の記録再生時に信号の劣化の無
い、良好な記録再生が可能となる。

【００３９】なお、上記実施の形態では、対物レンズと
して両面非球面の単レンズについて説明したが、複数枚
のレンズを組み合わせた組レンズの構成であっても同様
な効果がえられることは言うもでもない。

【００４０】また、支軸に回動かつ摺動自在に保持され
たレンズホルダの代わりに、例えば４本の金属サスペン
ションを介してフォーカシング方向（図１のｙ軸方向）
及びトラッキング方向（図１のｘ軸方向）に並進できる
ように支持されたレンズホルダを用いた光ヘッド装置で
あっても、同様な効果がえられることは言うもでもな
い。

【００４１】なお、上記実施の形態に示した対物レンズ
は、各々の光学式情報記録媒体の膜の厚みや情報の記録
密度に応じて最適なＮＡにするのが好ましい。

【００４２】また、各々の光学式情報記録媒体の記録膜
の波長感度の相違がある場合、または記録密度の違いが
ある場合には、光源となるレーザダイオードを複数装備
し、光学式情報記録媒体に適した波長帯の光スポットを
生成するのが好ましく、その場合良好な光スポットを生
成するためには、各々の光ビームの波長に応じて理論設
計された対物レンズを用いることが好ましい。

【００４３】（実施の形態２）図１１は本発明の第２の
実施の形態における光ヘッド装置の概略図であり、図１
２は、対物レンズ１９周辺の拡大図である。図１１の光
ヘッド装置は、図１に示した第１の実施の形態における
光ヘッド装置において、光源としてのレーザダイオード
１４（例えば発振波長を６６０ｎｍとする）の他に、別
のレーザダイオード２５（例えば発振波長が７９５ｎｍ
とする）を備え付けたもので、それに伴い、レーザダイ
オード２５の特性に適したコリメートレンズ２４，ビー
ムスプリッタ２１，検出レンズ２２，フォトディテクタ
２３をさらに備え付けてある。また、対物レンズ１９は
ボビン２７に一つだけ取り付けられている。

【００４４】図１１のなかのビームスプリッタ２０は、
レーザダイオード１４の波長帯（例えば６６０ｎｍ）の
時には全面透過し、レーザダイオード２５の波長帯（例
えば８００ｎｍ）の時には全面反射するように構成され
ている。よって、レーザダイオード１４からの出射光
は、ビームスプリッタ２０を透過する以外は第１の実施
の形態における光ヘッド装置と同じ構成となる。また、
レーザダイオード２５からの出射光も、ビームスプリッ
タ２０を反射する以外は第１の実施の形態における光ヘ
ッド装置と同じ構成となる。

【００４５】さらに、この光ヘッド装置に光情報記録媒
体１７がセットされたときは、図１２（ａ）に示すよう
に、レーザダイオード１４から出射された光ビーム１１
を用いて記録再生を行い、光情報記録媒体１８がセット
されたときは、図１２（ｂ）に示すように、レーザダイ
オード２５から出射された光ビーム２６を用いて記録再
生を行う。また、レンズホルダ２７の下面には、開口フ
ィルタ２８が取り付けられており、レーザダイオード１
４の波長帯の時には全面透過となり、レーザダイオード
２５の波長帯の時には直径２．１ｍｍの開口になるよう
に波長依存性のあるフィルタを用いてある。

【００４６】（表２）に具体的な対物レンズの数値例を
示し、２種類の光学的記録情報媒体の面上にコマ収差の
ほとんど無い光スポットを照射して、良好に記録再生で
きるようになるかを説明する。また、コリメートレンズ
８，２４と対物レンズ１９には、それぞれ成形条件によ
って、コリメートレンズ８はｘ軸正方向１０ｍλのコマ
収差（ただしＮＡ＝０．６とした対物レンズ１９の有効
径内でのコマ収差とする）が、コリメートレンズ２４は
ｚ軸負方向１０ｍλのコマ収差（ただしＮＡ＝０．３５
とした対物レンズ１９の有効径内でのコマ収差とする）
が、対物レンズ１９はＮＡ＝０．６の有効径でｘ軸正方
向に３０ｍλのコマ収差が、ＮＡ＝０．３５の有効径で
ｘ軸正方向にコマ収差が存在しないと仮定する。さら
に、コリメートレンズ２４には、光学式情報記録媒体１
７上での光ビーム２６の光スポットの球面収差を打ち消
すだけの逆負号の球面収差を付加しているものとする。

【００４７】

【表２】

【００４８】ここで、光学式情報記録媒体１７上で対物
レンズ２２のみを傾けたときの各収差の変化を図１４に
示す。但し、図１４（ａ）はレーザダイオード１４の中
心波長の６６０ｎｍで開口の直径が３．６ｍｍ（ｆ＝
３．０ｍｍよりＮＡ＝０．６となる）のときで、図１４
（ｂ）はレーザダイオード２３の中心波長の７９５ｎｍ
で開口の直径が２．１ｍｍ（ｆ＝３．０ｍｍよりＮＡ＝
０．３５となる）のときを示している。

【００４９】また、光学式情報記録媒体３１上で、対物
レンズへの光束の入射角を傾けたときの各収差の変化を
図１５に示す。但し、図１５（ａ）はレーザダイオード
１４の中心波長の６６０ｎｍで開口の直径が３．６ｍｍ
（ｆ＝３．０ｍｍよりＮＡ＝０．６となる）のときで、
図１５（ｂ）はレーザダイオード２５の中心波長の７９
５ｎｍで開口の直径が２．１ｍｍ（ｆ＝３．０ｍｍより
ＮＡ＝０．３５となる）のときを示している。

【００５０】この図１４，１５の各収差の直線の傾きよ
り、 ｌｔ３＝０．２０５ （１１） ｌｂ３＝０．２０５ （１２） ｌｔ４＝０．０３２ （１３） ｌｂ４＝０．０３２ （１４） となり、 ０．５＜｜Ｌｂ３｜／｜Ｌｔ３｜＜２ （４） ０．５＜｜Ｌｂ４｜／｜Ｌｔ４｜＜２ （５） を十分満足する。ただし、 Ｌｔ３：レーザダイオード１４の光源によって対物レン
ズを単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３
字のコマ収差成分 Ｌｂ３：レーザダイオード１４の光源によって対物レン
ズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動す
る波面収差の３次のコマ収差成分 Ｌｔ４：レーザダイオード２５の光源によって対物レン
ズを単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３
字のコマ収差成分 Ｌｂ４：レーザダイオード２５の光源によって対物レン
ズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動す
る波面収差の３次のコマ収差成分 である。

【００５１】さらに本実施の形態において、図１２
（ａ）に示すように、光情報記録媒体１７を光ビーム１
１が垂直に入射するようにセットし、対物レンズ１９の
中心軸が光ビーム１１に対して水平になるようにレンズ
ホルダ２７にとりつけられているとする。

【００５２】ここで、対物レンズ１９によって集光され
た光ビーム１１は、光情報記録媒体１７の面上に微小な
光スポットとして照射されるが、この光スポットにはコ
リメートレンズ８の有するコマ収差と対物レンズ１９の
有するコマ収差との重ね合わせによって、ｘ軸正方向に
４０ｍλのコマ収差が存在することになる。

【００５３】この光スポットのコマ収差を打ち消すため
に、光ビーム１１を図１３（ａ）に記した方向に約０．
２０゜傾ければ、式（１２）よりｘ軸負方向にコマ収差
が４０ｍλ変動し、光スポットのコマ収差が打ち消され
ることになる。なお、図１３（ａ）では、わかりやすく
するため、光ビーム１１の傾け角を１０倍の２．０゜に
して表している。また、この場合、図１５（ａ）のグラ
フより、光スポットの非点収差はほぼ０のままである。

【００５４】つぎに、図１２（ｂ）に示すように、光情
報記録媒体１８を光ビーム２６が垂直に入射するように
セットし、その光ビーム２６は対物レンズ１９の中心軸
に対して平行になるよう調整しておく。ここで対物レン
ズ１９によって集光された光ビーム２６は、光情報記録
媒体１８の面上に微小な光スポットとして照射される
が、この光スポットには、コメートレンズ２４の有する
コマ収差によって、ｘ軸正方向に１０ｍλのコマ収差が
存在することになる。この光スポットのコマ収差を打ち
消すために、光ビーム２６を図１３（ｂ）に記した方向
に約０．３１゜傾ければ、式（１２）よりｘ軸正方向に
コマ収差が１０ｍλ変動し、光スポットのコマ収差が打
ち消されることになる。なお、図１３（ｂ）では、わか
りやすくするため、光ビーム１１支軸の傾け角を１０倍
の３．１゜にして表している。またこの場合、図１５
（ｂ）のグラフより、非点収差はほぼ０のままである。

【００５５】以上のように調整することによって、光ビ
ーム１１を用いて光情報記録媒体１７の面上で微小な光
スポットにする場合も、光ビーム２６を用いて光情報記
録媒体１８の面上で微小な光スポットにする場合も、ほ
とんどコマ収差が生じず、かつ非点収差のないように調
整することができ、情報の記録再生時に信号の劣化の無
い、良好な記録再生が可能となる。

【００５６】なお、上記実施の形態では、対物レンズと
して両面非球面の単レンズについて説明したが、複数枚
のレンズを組み合わせた組レンズの構成であっても同様
な効果がえられることは言うもでもない。

【００５７】また、支軸に回動かつ摺動自在に保持され
たレンズホルダの代わりに、例えば４本の金属サスペン
ションを介してフォーカシング方向（図１１のｙ軸方
向）及びトラッキング方向（図１１のｘ軸方向）に並進
できるように支持されたレンズホルダを用いた光ヘッド
装置であっても、同様な効果が得られることは言うもで
もない。

【００５８】さらに、前記実施の形態では、各々の光源
での光スポットのコマ収差補正に対して対物レンズ１９
の中心軸に対して光ビーム１１，２６を傾けたが、どち
らか一方の光スポットのコマ収差補正は対物レンズ１９
を傾けて調整し、その後他方の光スポットのコマ収差補
正を対物レンズ１９の中心軸に対して光ビームを傾けて
も、同様な効果が得られることは、レンズの傾きに関す
る図１４のグラフがビームの傾きに関する図１５のグラ
フに対してほぼ相似であることから明らかである。

【００５９】なお、上記実施の形態に示した対物レンズ
は、各々の光学式情報記録媒体の膜の厚みや情報の記録
密度に応じてＮＡを変化させることが好ましく、そのた
めには一方の光源を用いた時の対物レンズのＮＡと他方
の光源を用いた時のＮＡは異なることが好ましい。

【００６０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光記録再
生のための光束を出射する光学手段と、この光学手段か
ら出射された光束を光学式情報記録媒体上に光スポット
をなすように集光させて照射し光記録再生を行う集光手
段と、前記光記録再生に際し前記光学式情報記録媒体か
らの反射光束により光スポットの前記光学式情報記録媒
体に対するフォーカシング誤差およびトラッキング誤差
情報に基づいて前記集光手段をフォーカシング方向およ
びトラッキング方向に駆動、制御する手段を備えた光ヘ
ッド装置において、集光手段が複数種類の前記光学式情
報記録媒体に対応した複数個の対物レンズをレンズホル
ダに固着しており、その対物レンズは第１種の対物レン
ズと第２種の対物レンズに分類でき、以下の条件、 ｜Ｌｔ１｜＞｜Ｌｔ２｜ （１） ｜Ｌｂ１｜＜｜Ｌｂ２｜ （２） ただし、 Ｌｔ１：第１種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾
けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分 Ｌｔ２：第２種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾
けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分 Ｌｂ１：第１種の対物レンズに入射する光束が単位角度
の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差
成分 Ｌｂ２：第２種の対物レンズに入射する光束が単位角度
の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差
成分 を満足しているように構成したので、複数種類の前記光
学式情報記録媒体に記録再生する際に、各々の光学式情
報記録媒体面上のスポット光のコマ収差がほとんど無
く、情報の記録再生時に信号の劣化の無い、良好な記録
再生が可能となるという有利な効果が得られる。

【００６１】また、本発明によれば、光記録および光再
生のための光束を出射する光学手段と、この光学手段か
ら出射された光束を光学式情報記録媒体上に光スポット
をなすように集光させて照射し光記録再生を行う集光手
段と、前記光記録再生に際し前記光学式情報記録媒体か
らの反射光束により光スポットの前記光学式情報記録媒
体に対するフォーカシング誤差およびトラッキング誤差
情報に基づいて前記集光手段をフォーカシング方向およ
びトラッキング方向に駆動・制御する手段を備えた光ヘ
ッド装置において、複数種類の前記光学式情報記録媒体
に対応した波長帯域の前記光束を出射する光学手段を複
数個有しており、光ヘッド装置に備えられた対物レンズ
は、以下の条件 ０．５＜｜Ｌｂ３｜／｜Ｌｔ３｜＜２ （４） ０．５＜｜Ｌｂ４｜／｜Ｌｔ４｜＜２ （５） ただし、 Ｌｔ３：一方の光源によって対物レンズを単位角度あた
り傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分 Ｌｂ３：一方の光源によって対物レンズに入射する光束
が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次
のコマ収差成分 Ｌｔ４：他方の光源によって対物レンズを単位角度あた
り傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分 Ｌｂ４：他方の光源によって対物レンズに入射する光束
が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次
のコマ収差成分 を満足しているように構成したので、複数種類の前記光
学式情報記録媒体に記録再生する際に、各々の光学式情
報記録媒体面上のスポット光のコマ収差や非点収差がほ
とんど無く、情報の記録再生時に信号の劣化の無い、良
好な記録再生が可能となるという有利な効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての光ヘッド装置の概略
図

【図２】実施の形態１の光ヘッド装置において、対物レ
ンズ３ａのみを傾けたときの各収差の変化を示す図

【図３】実施の形態１の光ヘッド装置において、対物レ
ンズ３ｂのみを傾けたときの各収差の変化を示す図

【図４】実施の形態１の光ヘッド装置において、対物レ
ンズ３ａへの光ビームの入射角を傾けたときの各収差の
変化を示す図

【図５】実施の形態１の光ヘッド装置において、対物レ
ンズ３ｂへの光ビームの入射角を傾けたときの各収差の
変化を示す図

【図６】実施の形態１の光ヘッド装置の対物レンズ周辺
の拡大図

【図７】実施の形態１の光ヘッド装置の対物レンズ周辺
の拡大図

【図８】実施の形態１の光ヘッド装置の対物レンズ周辺
の拡大図

【図９】実施の形態１の光ヘッド装置の対物レンズ周辺
の拡大図

【図１０】実施の形態１の光ヘッド装置の対物レンズ周
辺の拡大図

【図１１】本発明の一実施例としての光ヘッド装置の概
略図

【図１２】(ａ)実施の形態２の光ヘッド装置の対物レン
ズ周辺の拡大図 (ｂ)実施の形態２の光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡
大図

【図１３】(ａ)実施の形態２の光ヘッド装置の対物レン
ズ周辺の拡大図 (ｂ)実施の形態２の光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡
大図

【図１４】(ａ)実施の形態２の光ヘッド装置において、
光情報記録媒体１７（基材厚０．６ｍｍ）上で対物レン
ズ１９（レンズ開口直径３．６，ＮＡ＝０．６）のみを
傾けたときの各収差の関係図 (ｂ)実施の形態２の光ヘッド装置において、光情報記録
媒体１８（基材厚１．２ｍｍ）上で対物レンズ１９（レ
ンズ開口直径２．１，ＮＡ＝０．３５）のみを傾けたと
きの各収差の関係図

【図１５】(ａ)実施の形態２の光ヘッド装置において、
光情報記録媒体１７（基材厚０．６ｍｍ）上で対物レン
ズ１９（レンズ開口直径３．６，ＮＡ＝０．６）への光
束の入射光を傾けたときの各収差の関係図 (ｂ)実施の形態２の光ヘッド装置において、光情報記録
媒体１８（基材厚０．６ｍｍ）上で対物レンズ１９（レ
ンズ開口直径２．１，ＮＡ＝０．３５）への光束の入射
光を傾けたときの各収差の関係図

【図１６】従来例１としての光ヘッド装置の概略図

【図１７】(ａ)従来例１としての光ヘッド装置の対物レ
ンズ周辺の拡大図 (ｂ)同従来例における光ヘッド装置の対物レンズ周辺の
拡大図

【符号の説明】

１ 磁気ヨーク ２ 光学台 ３ａ，３ｂ 対物レンズ ４ レンズホルダ ５ 立ち上げミラー ６ ビームスプリッター ７ フォトディテクター ８ コリメートレンズ ９ 検出レンズ １０ 支軸 １１ 光ビーム １２ａ，１２ｂ フォーカス用マグネット １３ａ，１３ｂ トラッキング用マグネット １４ レーザダイオード １５ａ，１５ｂ フォーカシング用コイル １６ａ，１６ｂ トラッキング用コイル １７，１８ 光学式情報記録媒体 １９ 対物レンズ ２０ ビームスプリッタ ２１ ビームスプリッタ ２２ 検出レンズ ２３ フォトディテクタ ２４ コリメートレンズ ２５ レーザダイオード ２６ 光ビーム ２７ レンズホルダ ２８ 開口フィルタ ２９ レンズホルダ ３０，３１ 光学式情報記録媒体 ３２ 対物レンズ ３３，３４ 光ビーム ３５ 開口フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 陽一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光記録再生のための光束を出射する光学
   手段と、前記光学手段から出射された光束を光学式情報
   記録媒体上に光スポットをなすように集光させて照射し
   光記録再生を行う集光手段と、前記光記録再生に際し前
   記光学式情報記録媒体からの反射光束により光スポット
   の前記光学式情報記録媒体に対するフォーカシング誤差
   およびトラッキング誤差情報に基づいて前記集光手段を
   フォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動・制
   御する手段を備えた光ヘッド装置であって、 前記集光手段が複数種類の前記光学式情報記録媒体に対
   応した複数個の対物レンズをレンズホルダに固着してお
   り、前記対物レンズは第１種の対物レンズと第２種の対
   物レンズに分類でき、以下の２つの条件 ｜Ｌｔ１｜＞｜Ｌｔ２｜ （１） ｜Ｌｂ１｜＜｜Ｌｂ２｜ （２） ただし、 Ｌｔ１：第１種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾
   けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分 Ｌｔ２：第２種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾
   けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分 Ｌｂ１：第１種の対物レンズに入射する光束が単位角度
   の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差
   成分 Ｌｂ２：第２種の対物レンズに入射する光束が単位角度
   の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差
   成分 を満足することを特徴とする光ヘッド装置。
2. 【請求項２】 以下の条件 ＮＡ１＞ＮＡ２ （３） ただし、 ＮＡ１：第１種の対物レンズのＮＡ ＮＡ２：第２種の対物レンズのＮＡ を満足する対物レンズを有することを特徴とする請求項
   １記載の光ヘッド装置。
3. 【請求項３】 第１種の対物レンズの理論設計中心の波
   長と、第２種の対物レンズの理論設計中心の波長とが異
   なることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
4. 【請求項４】 光記録光再生のための光束を出射する光
   学手段と、前記光学手段から出射された光束を光学式情
   報記録媒体上に光スポットをなすように集光させて照射
   し光記録再生を行う集光手段と、前記光記録再生に際し
   前記光学式情報記録媒体からの反射光束により光スポッ
   トの前記光学式情報記録媒体に対するフォーカシング誤
   差およびトラッキング誤差情報に基づいて前記集光手段
   をフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動・
   制御する手段を備えた光ヘッド装置であって、 複数種類の前記光学式情報記録媒体に対応した波長帯域
   の前記光束を出射する光学手段を複数個有しており、光
   ヘッド装置に備えられた対物レンズは、以下の条件 ０．５＜｜Ｌｂ３｜／｜Ｌｔ３｜＜２ （４） ０．５＜｜Ｌｂ４｜／｜Ｌｔ４｜＜２ （５） ただし、 Ｌｔ３：一方の光源によって対物レンズを単位角度あた
   り傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分 Ｌｂ３：一方の光源によって対物レンズに入射する光束
   が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次
   のコマ収差成分 Ｌｔ４：他方の光源によって対物レンズを単位角度あた
   り傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分 Ｌｂ４：他方の光源によって対物レンズに入射する光束
   が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次
   のコマ収差成分 を満足することを特徴とする光ヘッド装置。
5. 【請求項５】 以下の条件 ＮＡ３＞ＮＡ４ （６） ＮＡ３：一方の光源を用いたときの対物レンズのＮＡ ＮＡ４：他方の光源を用いたときの対物レンズのＮＡ を満足することを特徴とする請求項４記載の光ヘッド装
   置。