JPH1153760A - 光ディスク装置およびそれに用いる光ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】厚みの厚いディスクでの対物レンズ偏心時の波
面収差特性を良くする。 【解決手段】厚みの薄いディスクのときの対物レンズへ
の入射光を収束光とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高密度記録または
再生用ディスクとＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）な
ど、光ヘッドと対向する側の表面から情報の記録面まで
の厚さ（以下、単に厚さと記す）の違うディスク基板を
単一の装置で再生および／または記録が可能な光ディス
ク装置、およびそれに用いる光ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】厚さの異なるディスク基板を単一の装置
で再生および／または記録再生が可能な光ディスク装置
の例は、特開平８−５５３６３号公報に開示されてい
る。厚みの異なるディスク基板それぞれについて使用す
る光源を変えることにより、１ケの対物レンズにてレー
ザ光を光ディスク記録層に集束させるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例では、厚み
の薄いディスクを再生および／または記録再生するとき
に、対物レンズへ入射する光ビームを平行光よりも収束
状態である光ビームとはしていないため、以下に述べる
理由により、厚みの厚いディスクを再生および／または
記録再生するときに所定の性能が得られないか、または
小型の光ディスク装置または光ヘッドを提供することが
できないという問題点があった。

【０００４】特開平８−５５３６３の図６に示す光学系
のように、たとえば厚み０．６ｍｍの高密度光ディスク
と厚み１．２ｍｍのディスクを再生および／または記録
再生する場合に、厚み０．６ｍｍの高密度光ディスクを
再生および／または記録再生するときに光ビーム１０ａ
が平行光となっていて、光ディスク８ａ記録面上で最も
良好な光スポットを得られるような収差の状態になるよ
うに対物レンズが設計されていると、厚み１．２ｍｍの
ＣＤディスクに対しては特開平８−５５３６３の図６
（ｂ）に示すように、７８０ｎｍの半導体レーザーを設
置する位置を６３５ｎｍの半導体レーザーを設置する位
置よりも集光レンズ２に近い位置として光ビーム１０ｂ
を発散光の状態で対物レンズへ入射させてやれば、確か
に球面収差を補正することができて光ディスク８ｂの記
録面上に良好な光スポットを得る。しかしこれは特開平
８−５５３６３の図６に示すように対物レンズが、レー
ザーからの光ビームの光軸上にある場合であり、トラッ
キング動作などのために対物レンズがレーザーからの光
ビームの光軸に対して偏心している場合では、結像点が
対物レンズ光軸上からズレてしまって軸外の性能も良く
しておかなければならないために、必ずしも光ディスク
８ｂの記録面上に良好な光スポットを得ることができる
とは限らない。以下この点につき詳述する。

【０００５】図２は特開平８−５５３６３の図６（ａ）
と同様な光学系における対物レンズを設計した場合の収
差図の一例を示す図で、像高０．０２５ｍｍと軸上にお
ける横収差は０．０００５ｍｍ以下でありまたコマ収差
を発生しないための正弦条件も０．００２ｍｍ以下で良
好に収差補正がなされている。なお図２の上段と中断の
横収差図においてＤＹはメリディオナル方向の横収差、
ＤＸはサジタル方向の横収差を示す。図３は特開平８−
５５３６３の図６（ｂ）と同様な光学系における収差図
の一例を示す図、すなわち前記対物レンズに対して波長
７８０ｎｍで球面収差が最も小さくなるような発散光を
入射したときの収差図で、軸上における横収差（＝球面
収差）は０．０００５ｍｍ以下で良好に補正されてい
る。しかし、像高０．０２５ｍｍの横収差は０．００４
ｍｍもありまたコマ収差を発生しないための正弦条件も
０．０２ｍｍあって軸外の収差が図２によりも悪いこと
がわかる。特にこの正弦条件はある一つの物体距離に対
してしか良く出来ないものであり、前記の場合には、対
物レンズ入射光では距離無限大の光（＝平行光）に対し
て正弦条件が小さな値、０．００２ｍｍになっている。
図３では対物レンズ入射光では距離約６２ｍｍからの発
散光と同じ発散状態で光が入射しているために正弦条件
は０．０２ｍｍと大きな値になってしまう。従って像高
が０ｍｍではない軸外での性能は像高０ｍｍの軸上での
性能よりも劣化してしまう。

【０００６】物体距離無限大でディスク厚み０．６ｍｍ
のときに最適な収差を得られるように設計されている対
物レンズで焦点距離３．３７ｍｍ、２．５ｍｍ，２．４
ｍｍの３種類についてある設計例において、厚み１．２
ｍｍの光ディスクの場合の波面収差の値について図４に
示す。図４で横軸は対物レンズ偏心量、縦軸は波面収差
を表わす。波面収差の許容値は一般的に０．０７λRMS
であるが、これは光ディスク装置全体での値であり、他
の誤差要因も考慮して、対物レンズ偏心時での許容値を
０．０３λRMSとした場合には、焦点距離３．３７ｍｍ
では対物レンズ偏心は０．４５ｍｍまで許容されるが、
焦点距離２．５ｍｍでは対物レンズ偏心は０．２７ｍｍ
まで、焦点距離２．４ｍｍでは対物レンズ偏心は０．２
４ｍｍまでしか許容されない。光ディスク装置として対
物レンズ偏心許容量０．４ｍｍ以上必要な場合には、対
物レンズ焦点距離３．３７ｍｍならば良いが、対物レン
ズ焦点距離２．４ｍｍや２．５ｍｍではＮＧであり、装
置の小型化などのために焦点距離の短い対物レンズを選
択することができないことを示している。更に光ディス
ク装置として対物レンズ偏心時での波面収差許容値は
０．０３λRMS以下で対物レンズ偏心許容量０．５ｍｍ
以上必要な場合には、前記の３種類の焦点距離のいずれ
もＮＧである。

【０００７】本発明はこの問題を解決するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明では、厚みの薄い高密度光ディスクを再生およ
び／または記録再生する場合に、対物レンズへの入射光
は平行光よりも収束している光ビームにて入射し、厚み
の厚いディスクを再生および／または記録するときに
は、前記対物レンズへの入射光は、前記収束している光
ビームよりも平行光に近い収束光の状態である光ビーム
か、または平行光状態の光ビームか、または発散光状態
の光ビームであるようにする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本実施の形態では、ディスク基板
の厚さは２種類として以下説明する。

【００１０】図１は本発明の第１の実施の形態における
光ディスク装置の光ヘッドの光学系の構成を示した図で
ある。厚みの違う光ディスクとしては、厚さ０．６ｍｍ
のＤＶＤディスク８と厚さ１．２ｍｍのＣＤディスク９
を再生することが可能な光学系である。ＤＶＤディスク
８が装着された場合には、レーザー検出器一体モジュー
ル（６５０ｎｍ）１のレーザーが発光して波長６５０ｎ
ｍの光ビーム１１を発する。ダイクロイックプリズム３
は６５０ｎｍの光を透過し、７８０ｎｍの光を反射する
特性を有している。レーザー検出器一体モジュール１を
発した光ビーム１１はダイクロイックプリズム３を透過
した後、集光レンズ４により集光されて、収束光ビーム
となる。波長フィルター６は図５に示す外側の領域６１
では波長６５０ｎｍの光を透過し波長７８０ｎｍの光を
反射し、内側の領域６２は波長６５０ｎｍの光を透過
し、波長７８０ｎｍの光も透過する特性を有する。また
波長６５０ｎｍの光については領域６１、領域６２共に
透過するので、領域６１を透過した光と領域６２を透過
した光との位相差がないようにコーティング処理がして
ある。収束光の状態の光ビーム１１はレンズホルダー５
により光ビーム径が決められ、波長フィルター６を透過
し、対物レンズ７に達する。なお光ビーム１１の光ビー
ム径は対物レンズ通過後のＮＡ＝０．６となるようにレ
ンズホルダー５により決められる。（レンズホルダー５
が光ビーム１１に対する開口制限。）対物レンズ７は収
束状態の光ビーム１１が入射して厚み０．６ｍｍＤＶＤ
ディスクを再生する場合に収差が最適になるように設計
されている。その収差図を図６に示す。図６のグラフの
意味は図２の場合と同じである。図６により対物レンズ
７は光ビーム１１が入射して厚み０．６ｍｍのＤＶＤデ
ィスクを再生する場合に良好に収差補正していることが
わかる。対物レンズ７により集光された光ビーム１１は
ＤＶＤディスク８の記録面上に良好な光スポットを形成
する。そしてＤＶＤディスク８の記録面で反射した光ビ
ームは同じ経路を通ってレーザー検出器一体モジュール
１に戻り、再生信号やサーボ信号が生成される。

【００１１】次にＣＤディスク９が装着された場合に
は、レーザー検出器一体モジュール（７８０ｎｍ）２の
レーザーが発光して波長７８０ｎｍの光ビーム１２を発
する。光ビーム１２はダイクロイックプリズム３により
反射して集光レンズ４に到達し、集光レンズ４により集
光されて弱発散光の光ビームになる。そして弱発散光の
光ビーム１２は波長フィルター６に入射する。すると前
に説明したように、波長フィルター６では内側領域６２
の部分でしか波長７８０ｎｍの光を透過しないから、こ
の光ビーム１２は波長フィルター６により光ビーム径が
決められる。前記光ビーム径は、対物レンズ通過後のＮ
Ａ＝０．４５となるように決められる。（波長フィルタ
ー６が光ビーム１２の開口制限。）波長フィルター６を
通過した弱発散光の光ビーム１２は対物レンズ７に入射
し集光されてＣＤディスク９の記録面に光スポットを形
成する。なお対物レンズ７は厚み０．６ｍｍのディスク
で図１に示す収束光ビーム１１に対して収差が最適にな
るように設計されているので、厚み１．２ｍｍのＣＤデ
ィスク９の場合には前記光ビーム１１とは別なある角度
で入射してくる光ビームに対して球面収差を補正するこ
とが可能である。すなわち対物レンズ７にとっての物体
距離の違いとディスクの厚みの違いとで球面収差をキャ
ンセルすることが可能である。そこで、図１に示す光ビ
ーム１２は厚み１．２ｍｍのＣＤディスク９のときに球
面収差が十分に小さい値となるような角度（＝弱発散
光）でもって対物レンズ７へ入射してくる。その場合の
収差図を図７に示す。軸上（＝像高０ｍｍ）の球面収差
は０．０００５ｍｍ以下で良く補正されている。しかし
正弦条件は０．０２ｍｍもあって軸外ではコマ収差が発
生する。像高０．０２５ｍｍの横収差図ではコマ収差が
発生していて横収差量０．００２ｍｍあって、軸上に比
べて性能が劣化していることがわかる。

【００１２】結局、図６、図７に示す収差図は前に説明
した図２、図３の収差図とほぼ同様であり、厚みの薄い
ディスクを再生するための光ビームを平行光としよう
が、本発明のように収束光としようが、厚みの薄いディ
スクに対しては軸上、軸外共に良好な収差であり、厚み
の厚いディスクに対しては軸上では良好な収差とするこ
とができるが、軸外では収差が劣化する。しかし以下に
述べるように対物レンズ偏心時の波面収差特性では大き
な差が生ずる。

【００１３】図８は図１と同様な構成だが本発明を用い
ていない光ディスク装置の光ヘッドの光学系の構成を示
した図である。図１と違う点はＤＶＤディスク８に対し
ての波長６５０ｎｍの光ビーム１３が集光レンズ４１を
通過した後に平行光となっていて、対物レンズ７１は平
行な光ビームが入射して厚み０．６ｍｍのＤＶＤディス
ク８に対して最適な設計がなされている点と、波長７８
０ｎｍの光ビーム１４は対物レンズ７１へ入射する所で
は図１の光ビーム１２に比べると光軸に対する角度の大
きい、強い発散光になっている点である。図８における
光学系の収差図は図６、図７または図１、図２と同様な
収差図であり、厚みの薄いディスクに対しては軸上、軸
外共に良好なであり、厚みの厚いディスクに対しては軸
上では良好な収差とすることができるが、軸外では収差
が劣化する。図８におけるＣＤディスク９用の光学系の
うちレーザー検出器一体モジュール２と集光レンズ４１
と対物レンズ７１による光学系の構成を示したのが図９
（ａ）で、図９（ａ）で対物レンズ７１がＤだけ偏心し
ているのを示したのが図９（ｂ）である。また図９
（ｂ）の右側部分の拡大図を図１０に示す。図９（ａ）
において発散光の光ビーム１４が結像する面を２１と
し、平行光の光ビームが結像する面を２２とする。図１
０のように対物レンズがＤだけ偏心している場合には、
レーザー検出器一体モジュール２と集光レンズ４１との
光軸２３上を進む光線１４２は対物レンズ７１の光軸２
４に平行なので、光軸２４と面２２との交点を通って進
み面２１に到達する。よって面２１上の結像点と光軸２
４とは距離ｈ1だけ離れることになる。

【００１４】一方本発明の第１の実施の形態である図１
におけるＣＤディスク９用の光学系のうちレーザー検出
器一体モジュール１と集光レンズ４と対物レンズ７によ
る光学系の構成を示したのが図１１（ａ）で、図１１
（ａ）で対物レンズ７がＤだけ偏心しているのを示した
のが図１１（ｂ）である。また図１１（ｂ）の右側部分
の拡大図を図１２に示す。図１１（ａ）において弱発散
光の光ビーム１２が結像する面を３１とし、平行光の光
ビームが結像する面を３２とする。図１２のように対物
レンズがＤだけ偏心している場合には、レーザー検出器
一体モジュール２と集光レンズ４との光軸３３上を進む
光線１２２は、対物レンズ７の光軸３４と面３２との交
点を通って進み面３１に到達する。よって面３１上の結
像点と光軸３４とは距離ｈ２だけ離れることになる。

【００１５】さてここでｈ1とｈ2は対物レンズ７と７１
の像高になっているので、ｈ1、ｈ2の値はできるだけ小
さい方が、対物レンズ７、７１がＤだけ偏心したときの
収差性能は軸上（＝像高０ｍｍ）の収差性能に近いもの
になる。前述したように厚み１．２ｍｍのＣＤディスク
装着時の軸上での収差性能は良いが、像高０ｍｍではな
い所の軸外での収差性能は正弦条件などが良い値ではな
いので良くない。よって対物レンズが偏心した場合に像
高が大きな値にならないようにすることができれば収差
性能がそれほど劣化することはない。厚み０．６ｍｍの
ＤＶＤディスクと厚み１．２ｍｍのＣＤディスクの厚み
の差は０．６ｍｍであるので、図１での光ビーム１１と
光ビーム１２の角度の差と図８での光ビーム１３と光ビ
ーム１４の角度の差はほぼ等しい値になる。図８の光ビ
ーム１３は平行光（対物レンズからの距離無限大からの
光と同等）で、図１の光ビーム１１は収束光（たとえば
対物レンズからの距離が−８５ｍｍの地点に集光する
光、ここで距離がマイナス８５ｍｍの地点とは対物レン
ズ左面の面頂点から図１の右側へ８５ｍｍの地点であ
る。幾何光学用語）であるのでＣＤ用の光ビーム１４は
ＣＤ用の光ビーム１２よりも近い距離からの光ビームと
同じ角度を持つ発散光となる。すなわち光ビーム１２の
方が遠い距離からの光ビームと同じ角度を持つ発散光と
なるので光ビーム１４よりも平行光に近いものになって
いる。そのため図１１（ａ）のｄ2は図９（ａ）のｄ1よ
りも小さな値となり、図１２のｈ2は図１０のｈ1よりも
小さな値となる。従って図１のＣＤ用光学系と図８のＣ
Ｄ用光学系とでは、収差性能としては同等であって軸上
では良いが軸外にいくに従って（＝像高が大きくなるに
従って）悪くなっているため、対物レンズ偏心時の収差
性能は像高ｈ2が像高ｈ1よりも小さいために図１のＣＤ
用光学系の方が良い値となる。

【００１６】本第１の実施の形態での副作用として懸念
されることとしては、ＤＶＤディスク再生で対物レンズ
が偏心した場合の収差性能がある。ＤＶＤ用光ビーム１
１が平行光ならば結像点は対物レンズが偏心しても像高
０ｍｍのままであるが、収束光としているために対物レ
ンズが偏心した場合には像高０ｍｍではなくなる。しか
し対物レンズはＤＶＤ用光ビーム１１に対して最適に設
計されているので図６に示す収差特性を有しており、軸
外でも良好な収差特性であるために、対物レンズ偏心時
に像高が０ｍｍでなくなっても良好な収差性能をキープ
できる。

【００１７】以上より、ＣＤ光学系での対物レンズ偏心
時の結像点の像高をなるべく０に近い値にしておくに
は、ＤＶＤ光学系での対物レンズ入射光線をある角度の
収束光線にしておく必要があり、下記（１）式を満足す
る収束光線としておくことが望ましい。

【００１８】０．０１＜Ｍ＜０．１２ （１） ただしＭはＤＶＤ光学系における対物レンズの横倍率を
表わす。たとえば図１３に示す光学系では、Ｍ＝（ｙ2
／ｙ1）であり、ｙ1、ｙ2共に光軸よりも上方にあるの
で、すなわち正立像であるので図１３の場合には対物レ
ンズの倍率Ｍは正の値となる。

【００１９】（１）式の下限値よりもＭが小さいときに
は、ＣＤ光学系のときに対物レンズ偏心時に像高が大き
くなりすぎて収差特性が劣化する。またＭの値が（１）
式の上限値よりも大きいときには、ＤＶＤ光学系のとき
に対物レンズ偏心時に像高が大きくなりすぎて収差特性
が劣化する。なお今までの説明ではＤＶＤ光学系では正
弦条件も良い値であって軸外でも収差特性は良いと記述
したが、ＤＶＤ光学系ではＣＤ光学系よりも対物レンズ
の像側ＮＡ（開口数）も大きいため、収差特性が良いの
はある程度の像高までであり、Ｍ＞０．１２のときには
像高が大きすぎて収差特性が劣化してしまう。

【００２０】さらに前記Ｍの値が大きいということは、
ＤＶＤ光学系において対物レンズへ入射する収束光線の
角度が大きいということであるため、図１からも明らか
なように集光レンズ部での光線高さが大きくなるので集
光レンズの直径を大きくする必要がある。従って特に小
型の光ヘッド、光ディスク装置とするには下記（２）式
を満足することが望ましい。

【００２１】０．０１＜Ｍ＜０．０７ （２） またさらにＣＤ光学系における対物レンズ偏心時の像高
をできるだけ小さくして更に良い収差特性を得るには下
記（３）式を満足することが望ましい。

【００２２】０．０２＜Ｍ＜０．１２ （３） また上記（２）式及び（３）式から、下記（４）式を満
足することが更に望ましい。

【００２３】０．０２＜Ｍ＜０．０７ （４） 具体的な数値例を図１４に示す。図１４での対物レンズ
倍率Ｍは前述した倍率Ｍのことである。また図１４に示
した数値例では数値例１〜５ともにＤＶＤ光学系での対
物レンズの像側ＮＡ（開口数）は０．６で、ＣＤ光学系
での対物レンズの像側ＮＡは０．４５である。項＃９の
ＣＤの対物レンズ０．４ｍｍ偏心時の波面収差の値が本
発明の数値例１、２、３の方が数値例４、５よりも良く
なっていることがわかる。また項＃４のＤＶＤの対物レ
ンズ０．４ｍｍ偏心時の波面収差の値は本発明の副作用
により、数値例４、５に比べると数値例１、２、３で劣
化しているが０．０１λRMS以下の値におさまっており
問題ない。また光ディスク装置の小型化などのために焦
点距離の短い対物レンズを用いる場合では、数値例３と
４を比較してみると、焦点距離２．４〜２．３８ｍｍの
対物レンズにおいては、本発明を使わない数値例４では
項＃９の波面収差が０．０４９λRMSもあって、他の誤
差要因も考えると装置全体での波面収差は０．０７λRM
Sをオーバーする可能性が非常に高くてＣＤの再生はほ
とんど不可能であったものが、本発明により数値例３の
項＃９の０．０１７λRMSまで低減することができて、
ＣＤ，ＤＶＤ共に再生することが可能で小型の光ディス
ク装置を提供することが可能になった。

【００２４】次に第２の実施の形態について図１５によ
り説明する。図１５は本発明の第２の実施の形態の光学
系の構成を示す図で、（ａ）は厚み０．６ｍｍのＤＶＤ
ディスク８を再生する時を示し、（ｂ）では厚み１．２
ｍｍのＣＤディスク９を再生する時を示している。ＤＶ
Ｄディスク８を再生するときは、凹レンズ８５と絞り８
６は光ビーム８７の光路外へ移動し、ＣＤディスク９を
再生する時は、凹レンズ８５と絞り８６は光ビーム８８
の光路内へ移動する。図１５（ａ）では、レーザー検出
器一体モジュール（６５０ｎｍ）から波長６５０ｎｍの
光ビーム８７が出て、集光レンズ８２を通って収束光ビ
ームとなり、対物レンズ８３の像側ＮＡ０．６になるよ
うな大きさの絞り８４を通って対物レンズ８３により集
光されてＤＶＤディスク８の記録面に光スポットを形成
する。対物レンズ８３は図１５（ａ）の時に最も収差が
良くなるように設計されている。図１５（ｂ）ではレー
ザー検出器一体モジュール８１から出た波長６５０ｎｍ
の光ビーム８８は集光レンズ８２により収束光ビームと
なり、対物レンズ８３の像側ＮＡ０．４になるような大
きさの絞り８６を通って凹レンズ８５に達する。凹レン
ズ８５により弱発散光の光ビームとなって対物レンズ８
３に入射し、対物レンズ８３により集光されてＣＤディ
スク９の記録面に光スポットを形成する。この場合、対
物レンズ８３は収束光ビーム８７を厚み０．６ｍｍのＤ
ＶＤディスクに結像させる場合に最適に設計されている
ので、厚み１．２ｍｍのＣＤディスク９に対しては光ビ
ーム８７とは別な角度の光ビームで対物レンズに入射さ
せてやれば軸上の球面収差を少なくすることができ、弱
発散光ビーム８８はそのような角度の状態である。また
前述した第１の実施の形態と同じように、図１５（ｂ）
の状態で対物レンズ８３が偏心した場合には、結像点の
像高は小さな値となって、収差特性としては問題のない
値で済むようになっている。

【００２５】次に第３の実施の形態について図１６によ
り説明する。図１６は本発明の第３の実施の形態の光学
系の構成を示す図で、（ａ）は厚み０．６ｍｍのＤＶＤ
ディスク８を再生する時を示し、（ｂ）では厚み１．２
ｍｍのＣＤディスク９を再生する時を示している。ＤＶ
Ｄディスク８を再生するときに比べてＣＤディスク９を
再生する時には、集光レンズ９２がレーザー検出器一体
モジュール９１に近づくようになっている。図１６
（ａ）では、レーザー検出器一体モジュール（６５０ｎ
ｍ）から波長６５０ｎｍの光ビーム９５が出て、集光レ
ンズ９２を通って収束光ビームとなり、対物レンズ９３
の像側ＮＡ０．６になるような大きさの絞り９４を通っ
て対物レンズ９３により集光されてＤＶＤディスク８の
記録面に光スポットを形成する。対物レンズ９３は図１
６（ａ）の時に最も収差が良くなるように設計されてい
る。図１６（ｂ）ではレーザー検出器一体モジュール９
１から出た波長６５０ｎｍの光ビーム９６は集光レンズ
９２に到達する。集光レンズ９２は図１６（ａ）の位置
よりもレーザー検出器一体モジュール９１に近い位置に
あるので、光ビーム９６は集光レンズ９２を通った後は
収束光ビームとはならずに弱発散光ビームとなって、絞
り９４を通り、対物レンズ９３により集光されてＣＤデ
ィスク９の記録面に光スポットを形成する。この場合、
対物レンズ９３は収束光ビーム９５を厚み０．６ｍｍの
ＤＶＤディスクに結像させる場合に最適に設計されてい
るので、厚み１．２ｍｍのＣＤディスク９に対しては光
ビーム９５とは別な角度の光ビームで対物レンズに入射
させてやれば軸上の球面収差を少なくすることができ、
弱発散光ビーム９６はそのような角度の状態である。ま
た前述した第１の実施の形態と同じように、図１６
（ｂ）の状態で対物レンズ９３が偏心した場合には、結
像点の像高は小さな値となって、収差特性としては問題
のない値で済むようになっている。

【００２６】本発明の第１、第２、第３の実施の形態で
はＣＤ用光ビームは弱発散光の状態で対物レンズに入射
しているが、対物レンズ偏心時に収差の値が許容範囲内
に入るような光線角度で対物レンズへ入射すれば良いの
で、そのような範囲の発散光、平行光、収束光であれば
問題ない。

【００２７】次に、図１７を用いて本発明の光ディスク
装置のシステム全体について説明する。図１７は本発明
の光ディスク装置のシステム全体の構成を示す構成図で
ある。厚み０．６ｍｍのＤＶＤディスク８が装着された
かＣＤディスク９が装着されたのかをまずディスク判別
手段により判別し、その結果をシステム制御回路に対し
て出力する。ディスク判別手段としては、ディスクの基
板厚さを光学的もしくは機械的な方法で検出する方法、
ディスクまたはディスクのカートリッジにあらかじめ記
録された識別マークを検出する方法などが考えられる。
もしくは、ディスクの厚さ、種類を仮定してディスクの
信号を再生し、正常な信号が得られなければ別の厚さ、
種類のディスクであると判断する方法でもよい。

【００２８】ＤＶＤディスクが装着されたと判断した場
合にはレーザー駆動回路１が機能してレーザー検出器一
体モジュール１から６５０ｎｍの光ビームが発する。そ
して図１のＤＶＤ光学系の部分で説明したときと全く同
じようにして、ＤＶＤディスク８からの反射光がレーザ
ー検出器一体モジュール１に帰ってきて、レーザー検出
器一体モジュール１上の各フォトダイオードの出力が増
幅されて信号処理回路に送られる。そして信号処理回路
でフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、主信号
などの信号が生成される。これらの信号はシステム制御
回路に供給され、アクチュエーターを駆動する必要があ
るときにはアクチュエーター駆動回路を経由してアクチ
ュエーターが駆動され、対物レンズ７と波長フィルター
６とレンズホルダー５とが一体となって移動する。

【００２９】ＣＤディスクが装着されたと判断した場合
にはレーザー駆動回路２が機能してレーザー検出器一体
モジュール２から７８０ｎｍの光ビームが発する。そし
て図１のＣＤ光学系の部分で説明したときと全く同じよ
うにして、ＣＤディスク９からの反射光がレーザー検出
器一体モジュール２に帰ってきて、レーザー検出器一体
モジュール２上の各フォトダイオードの出力が増幅され
て信号処理回路に送られる。そして信号処理回路でフォ
ーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、主信号などの
信号が生成される。これらの信号はシステム制御回路に
供給され、アクチュエーターを駆動する必要があるとき
にはアクチュエーター駆動回路を経由してアクチュエー
ターが駆動され、対物レンズ７と波長フィルター６とレ
ンズホルダー５とが一体となって移動する。

【００３０】また今まで述べてきた実施例ではディスク
基板の厚みを２種類としたが、３種類以上の厚みの異な
るディスク基板を記録または再生する場合にも同様に収
差補正するように対物レンズへの入射光の角度を設定す
れば良い。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、対物レンズが偏心して
いる場合でも厚みの厚いディスク、薄いディスク共に良
好な収差特性を得ることができるので、光ディスク装置
の性能を向上させたり、または光ディスク装置全体の性
能が同等の場合には他の誤差要因の許容量を従来よりも
大きくすることができるという効果がある。。また焦点
距離が短い対物レンズの場合では、従来厚みの厚いディ
スクに対しては収差性能を満足できなかったものを本発
明により満足できるようになったので、小型の光ディス
ク装置を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す図。

【図２】特開平８−５５３６３の図６（ａ）と同様な光
学系における対物レンズの設計例における収差図。

【図３】特開平８−５５３６３の図６（ｂ）と同様な光
学系における対物レンズの設計例における収差図。

【図４】厚み１．２ｍｍの光ディスクの場合の波面収差
特性を表わす図。

【図５】波長フィルター６の平面図。

【図６】ＤＶＤ光学系での収差図。

【図７】ＣＤ光学系での収差図。

【図８】光ヘッドの光学系の構成を示した図。

【図９】ＣＤ光学系の構成を示した図。

【図１０】図９（ｂ）の右側部分の拡大図。

【図１１】ＣＤ光学系の構成を示した図。

【図１２】図１１（ｂ）の右側部分の拡大図。

【図１３】横倍率の説明図。

【図１４】数値例。

【図１５】本発明の第２の実施の形態の光学系の構成を
示す図。

【図１６】本発明の第３の実施の形態の光学系の構成を
示す図。

【図１７】本発明の光ディスク装置のシステム全体の構
成図。

【符号の説明】

１…レーザー検出器一体モジュール（６５０ｎｍ）、 ２…レーザー検出器一体モジュール（７８０ｎｍ）、 ３…ダイクロイックプリズム、 ４…集光レンズ４、 ５…レンズホルダー、 ６…波長フィルター、 ７…対物レンズ、 ８…ＤＶＤディスク、 ９…ＣＤディスク １１…光ビーム １２…光ビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 邦一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 杉山 俊夫 岩手県水沢市真城字北野１番地株式会社日 立メディアエレクトロニクス内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ヘッドと対向する側の表面から記録面ま
   での厚さの異なる複数種類のディスクを再生および／ま
   たは記録可能で、前記ディスクの種類よりも少ない数の
   対物レンズと、前記ディスクの種類以下の数の光源を有
   する、光ヘッドを備えた光ディスク装置において、 前記複数種類のディスクのうちのある厚みのディスクを
   再生および／または記録するときには、対物レンズへの
   入射光は平行光よりも収束している光ビームにて入射
   し、前記厚みよりも厚いあるディスクを再生および／ま
   たは記録するときに、前記ある厚みのディスクのときに
   使用したのと同じ対物レンズを使用し、前記対物レンズ
   への入射光は、前記収束している光ビームよりも平行光
   に近い収束光の状態である光ビームであるか、または平
   行光状態の光ビームであるか、または発散光状態の光ビ
   ームであることを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記平行光よりも収束している光ビームの、前記対物レ
   ンズによる結像倍率Ｍは ０．０１＜Ｍ＜０．１２ を満足する光ディスク装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記平行光よりも収束している光ビームの、前記対物レ
   ンズによる結像倍率Ｍは ０．０１＜Ｍ＜０．０７ を満足する光ディスク装置。
4. 【請求項４】請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記平行光よりも収束している光ビームの、前記対物レ
   ンズによる結像倍率Ｍは ０．０２＜Ｍ＜０．１２ を満足する光ディスク装置。
5. 【請求項５】請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記平行光よりも収束している光ビームの、前記対物レ
   ンズによる結像倍率Ｍは ０．０２＜Ｍ＜０．０７ を満足する光ディスク装置。
6. 【請求項６】光ヘッドと対向する側の表面から記録面ま
   での厚さの異なる複数種類のディスクを再生および／ま
   たは記録可能で、前記ディスクの種類よりも少ない数の
   対物レンズと、前記ディスクの種類以下の数の光源を有
   する、光ディスク装置に用いられるための光ヘッドであ
   って、 前記複数種類のディスクのうちのある厚みのディスクを
   再生および／または記録するときに、対物レンズへの入
   射光は平行光よりも収束している光ビームにて入射し、
   前記厚みよりも厚いあるディスクを再生および／または
   記録するときに、前記ある厚みのディスクのときに使用
   したのと同じ対物レンズを使用し、前記対物レンズへの
   入射光は、前記収束している光ビームよりも平行光に近
   い収束光の状態である光ビームであるか、または平行光
   状態の光ビームであるか、または発散光状態の光ビーム
   であることを特徴とする光ヘッド。
7. 【請求項７】請求項６に記載の光ヘッドにおいて、 前記平行光よりも収束している光ビームの、前記対物レ
   ンズによる結像倍率Ｍは ０．０１＜Ｍ＜０．１２ を満足する光ヘッド。
8. 【請求項８】請求項６に記載の光ヘッドにおいて、 前記平行光よりも収束している光ビームの、前記対物レ
   ンズによる結像倍率Ｍは ０．０１＜Ｍ＜０．０７ を満足する光ヘッド。
9. 【請求項９】請求項６に記載の光ヘッドにおいて、 前記平行光よりも収束している光ビームの、前記対物レ
   ンズによる結像倍率Ｍは ０．０２＜Ｍ＜０．１２ を満足する光ヘッド。
10. 【請求項１０】請求項６に記載の光ヘッドにおいて、 前記平行光よりも収束している光ビームの、前記対物レ
    ンズによる結像倍率Ｍは ０．０２＜Ｍ＜０．０７ を満足する光ヘッド。