JPWO2008111381A1 - 光ピックアップ装置及び情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、複層の情報記録面を有する光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置及び情報記録再生装置を提供する。互換用の回折構造を設けた対物レンズＯＢＪの光軸直交方向に対して、実線で示すように光情報記録媒体の複層の情報記録面ＬＹ１、ＬＹ２を傾けて、光源から対物レンズＯＢＪの光軸に沿って光束を入射させる。回折構造から発生したｎ次回折光は、情報記録面ＬＹ１で反射し、対物レンズＯＢＪの光軸に対して傾いた方向に戻り、光検出器ＰＤｙで検出される。一方、ｍ（≠ｎ）次回折光が、情報記録面ＬＹ２で集光された場合、対物レンズＯＢＪの光軸に対して傾いた方向に戻るが、２つの反射光Ｒ１、Ｒ２は、シフトして平行になる。従って、反射光Ｒ１のみを検出できる位置に光検出器ＰＤｙを配置すれば、反射光Ｒ２を誤検出する恐れが少なくなり、適切な情報の記録及び／又は再生を行うことができる。

Description

本発明は、光ピックアップ装置及び情報記録再生装置に関し、特に複層の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置及び情報記録再生装置に関する。

近年、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び／又は再生（以下、「記録及び／又は再生」を、「記録／再生」と記載する）を行える高密度光ディスクシステムの研究・開発が急速に進んでいる。一例として、ＮＡ０．８５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報の記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤという）では、ＤＶＤ（ＮＡ０．６、光源波長６５０ｎｍ、記憶容量４、７ＧＢ）と同じ大きさである直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり２３〜２７ＧＢの情報の記録が可能であり、又、ＮＡ０．６５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＨＤ ＤＶＤ（以下、ＨＤという）では、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり１５〜２０ＧＢの情報の記録が可能である。以下、本明細書では、このような光ディスクを「高密度光ディスク」と呼ぶ。

また、現在において、多種多様な情報を記録したＤＶＤやＣＤ（コンパクトディスク）が販売されている現実をふまえると、一台の情報記録再生装置で可能な限り様々なタイプの光ディスクに対して適切に情報の記録／再生ができるようにすることが望まれている。更に、光ピックアップ装置がノート型パソコン等に搭載されることも考慮すると、複数種の光ディスクに対する互換性を有するのみでは足らず、そのコンパクト化を更に推進する事が重要である。

ここで、高密度光ディスク、ＤＶＤやＣＤの何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録／再生できるようにする方法として、高密度光ディスク用の光学系とＤＶＤ用の光学系とを情報を記録／再生する光ディスクの記録密度に応じて選択的に切り替える方法が考えられるが、複数の光学系が必要となるので、小型化に不利であり、またコストが増大する。

従って、光ピックアップ装置の構成を簡素化し、低コスト化を図るためには、互換性を有する光ピックアップ装置においても、高密度光ディスク用の光学系とＤＶＤ／ＣＤ用の光学系とを共通化して、光ピックアップ装置を構成する光学部品点数を極力減らすのが好ましい。特許文献１には、回折構造を用いて保護基板厚さが異なる光ディスクの互換使用を実現できる光ピックアップ装置が開示されている。
特開２００４−７９１４６号公報

ところで、光ディスクの中には、１枚の光ディスクに記録できる情報量を高めるため、複層の情報記録面を有するものがある。かかる光ディスクを使用する場合、対物レンズを光軸方向に移動させるなどして集光位置を変化させ、対象とする情報記録面に対して集光スポットを形成し、その反射光を光検出器で読み取ることによって、任意の情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行うことができる。

ところが、例えば対物レンズに互換を目的として回折構造などの光路差付与構造を形成すると、通常は対物レンズからは集光スポットを形成する光束以外の光束（例えばフレア光）が出射されるので、これが、記録／再生の対象とする情報記録面以外の情報記録面で集光してしまい、その光が反射したときに、光検出器で検出されてしまったり、検出性能に悪影響を及ぼす場合があることが判明した。かかる場合、光検出器の信号から、本来的に記録／再生を行いたい情報以外の情報が読み取られてしまい、エラーを発生することとなる。かかる問題は、特に高密度光ディスクで顕著となる傾向がある。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複層の情報記録面を有する光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置及び情報記録再生装置を提供することを目的とする。

請求の範囲第１項に記載の光ピックアップ装置は、
波長λ１（ｎｍ）の第１光源と、対物レンズを含む集光光学系と、光検出器とを有し、前記集光光学系を構成する光学素子の少なくとも一つが光軸を中心とした同心円状の輪帯状構造を有し、前記対物レンズが、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の複層に配置された情報記録面のいずれかに集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であって、
前記対物レンズに入射する光束の中心光線と、前記対物レンズの光軸とを非平行な状態としていることを特徴とする。λ１は好ましくは５００ｎｍ以下である。

本発明の原理を説明する。図１において、比較例として輪帯状構造として互換用の光路差付与構造である回折構造を設けた点線で示される対物レンズＯＢＪの光軸及び光源ＬＤから対物レンズＯＢＪに入射する光束の中心光線ＬＦに対して、点線で示すように光情報記録媒体の複層の情報記録面ＬＹ１、ＬＹ２を直交させ、光源から対物レンズＯＢＪの光軸に沿って光束を入射させる。かかる場合、回折構造から発生したｎ次回折光は、情報記録面ＬＹ１で反射して対物レンズＯＢＪの光軸に沿って戻り、光検出器ＰＤｘで検出される。一方、対物レンズＯＢＪの回折構造を通過したｍ（≠ｎ）次回折光は、情報記録面ＬＹ２で集光される場合があり、その反射光が対物レンズＯＢＪの光軸に沿って戻ると、光検出器ＰＤｘで検出される恐れがある。これにより誤検出の恐れが生じる。

これに対し、本発明の一例としては、光源ＬＤから出射される光束の中心光線ＬＦの直交方向に対して、実線で示すように光情報記録媒体の複層の情報記録面ＬＹ１、ＬＹ２を傾けて、光源から対物レンズＯＢＪの光軸に沿って光束を入射させる。この際、対物レンズＯＢＪは、実線で示す様に、対物レンズの光軸が光情報記録媒体の情報記録面に直交するように傾けられることが好ましい。かかる場合、光路差付与構造である回折構造から発生したｎ次回折光は、情報記録面ＬＹ１で反射して、その反射光Ｒ１は対物レンズＯＢＪの光軸に対して傾いた方向に戻り、光検出器ＰＤｙで検出される。一方、対物レンズＯＢＪの回折構造を通過したｍ（≠ｎ）次回折光が、情報記録面ＬＹ２で集光された場合、その反射光Ｒ２も対物レンズＯＢＪの光軸に対して傾いた方向に戻るが、２つの反射光Ｒ１、Ｒ２は、情報記録面ＬＹ１，ＬＹ２との距離の差に応じた量Δだけシフトして平行に進む。従って、反射光Ｒ１のみを検出できる位置に光検出器ＰＤｙを配置すれば、反射光Ｒ２を誤検出する恐れが少なくなり、適切な情報の記録及び／又は再生を行うことができる。シフトする量がＰＤｙの大きさに比べて小さい場合でも、反射光Ｒ２の一部をＰＤｙに入射しないようにできるので、反射光Ｒ２の影響を減じることができる。また、反射光Ｒ１に比べて反射光Ｒ２のスポット径が大きい場合には、反射光Ｒ２の一部が光検出器ＰＤｙに入射したとしても、単位面積あたりの光強度が小さくなるので、ＰＤｙに入射する光強度も小さくなり、影響を減じることができる。従って、適切な情報の記録及び／又は再生を行うことができる。

尚、輪帯状構造は光路差付与構造であればよい。「前記対物レンズに入射する光束の中心光線と、前記対物レンズの光軸とを非平行な状態」とは、中心光線と光軸の角度が０．２度以上である場合をいうものとする。好ましくは、０．５度以上である。

また、複層に配置された情報記録面を有する第１光情報記録媒体としては、複数層の情報記録面を有するＢＤやＨＤなどが好ましい例として挙げられる。複数の情報記録面の、それぞれの面間距離は、例えば、光情報記録媒体がＨＤである場合、４０μｍ以上、６０μｍ以下であることが好ましい。

請求の範囲第２項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第１項に記載の発明において、前記対物レンズは、非点収差を持つことを特徴とする。これにより、対物レンズに入射する光束の中心光線と、対物レンズの光軸とが平行でなくても、情報記録面上での集光状態を良好に維持できる。

請求の範囲第３項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第２項に記載の発明において、前記対物レンズから出射した光束の非点収差をＡＳとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。

０．０１λｒｍｓ＜ＡＳ＜０．０５λｒｍｓ （１）
請求の範囲第４項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズに入射する光束の中心光線と前記対物レンズの光軸とがなす角をαとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。ここでいうαは、例えば、図９に示すように、光源ＬＤから出射される光束の中心光線ＣＬと、対物レンズＯＢＪの光軸ＯＡとがなす角度である。

０．２°＜α＜２．０° （２）
より好ましくは、１．０°＜α＜２．０°である。

請求の範囲第５項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズに入射する光束の中心光線と、前記第１光情報記録媒体に対する法線とがなす角をαとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。ここでいうαは、例えば、図９に示すように、光源ＬＤから出射される光束の中心光線ＣＬと、第１光情報記録媒体ＤＳＣの法線ＯＡとがなす角度である。

０．２°＜α＜２．０° （２）‘
なお、対物レンズに入射する光束の中心光線と対物レンズの光軸とがなす角と、対物レンズに入射する光束の中心光線と第１光情報記録媒体に対する法線とがなす角とは、等しい事が好ましい。

なお、対物レンズに入射する光束の中心光線と対物レンズの光軸とがなす角α（°）、又は、対物レンズに入射する光束の中心光線と第１光情報記録媒体に対する法線とがなす角α（°）と、複数の情報記録面のそれぞれの面間距離ｔｂ（μｍ）は、以下の条件式を満たすことが好ましい。

３０≦α・ｔｂ≦２００
上述の条件式を満たすことにより、より顕著に不要光の反射光が光検出器に入射することを防止できる。

請求の範囲第６項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第４項又は第５項に記載の発明において、前記集光光学系はコリメートレンズを有し、前記コリメートレンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。

０．０５ｍｍ＜ｆ・ｓｉｎα＜０．５ｍｍ （３）
なお、ｓｉｎαにおけるαは、対物レンズに入射する光束の中心光線と対物レンズの光軸とがなす角であってもよいし、対物レンズに入射する光束の中心光線と第１光情報記録媒体に対する法線とがなす角であってもよい。

請求の範囲第７項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズに入射する光束の中心光線に対して前記対物レンズを傾けるアクチュエータを有することを特徴とする。更には、光情報記録面の傾きに応じて、常に、対物レンズＯＢＪの光軸が光情報記録媒体の情報記録面に直交するように対物レンズを傾けられるアクチュエーターを有することが好ましい。

請求の範囲第８項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の発明において、前記光源及び前記光検出器は、前記対物レンズの光軸外に配置され、前記光源と前記光検出器は、前記対物レンズの光軸に直交する同一の平面上に、前記光軸を中心に点対称となるように配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、光源及び光検出器は、対物レンズの光軸外に配置されているので、第１光情報記録媒体の情報記録面に入射する光束の主光線の入射方向と、情報記録面から反射する光束の主光線の反射方向とが異なるため、光源と光検出器とを光軸に直交する平面内で異なる位置に配置でき、それにより偏光ビームスプリッタ等を省略できて、コンパクトな光ピックアップ装置を提供できる。光源と光検出器を１パッケージにして、一体化しても良い。尚、「対物レンズの光軸外」とは、例えば立ち上げミラー等で対物レンズの光軸が折り曲げられたような場合には、折り曲げられた光軸が通過しない位置をいうものとする。

本発明に原理を説明する。図２は、複数の情報記録面を有する光ディスクＤＳＣ（ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤのいずれでも良い）に対して適切に情報の記録／再生を行える本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。かかる光ピックアップ装置ＰＵ１は、光情報記録再生装置に搭載できる。本実施の形態において、対物レンズＯＢＪの光軸に対して直交する同一の平面に取り付けられた半導体レーザＬＤと光検出器ＰＤとは、対物レンズＯＢＪの光軸外に配置されており、その中心位置は光軸から等距離にある。なお、半導体レーザＬＤと光検出器ＰＤとは、対物レンズＯＢＪの光軸を中心とし、互いに点対称に配置されている。

光源としての半導体レーザ（異なる波長の光束を出射できる２レーザ１パッケージ等が好ましい）ＬＤから出射された光束は、最初に入射する光学素子であるコリメートレンズＣＬで平行光束とされた後、不図示の絞りを通過し、対物レンズＯＢＪにより、その光軸に対して傾いた所定の入射角で、光ディスクＤＳＣに入射し、その保護基板を介して複層の情報記録面のいずれかに集光され、ここに集光スポットを形成する。

その情報記録面で情報ピットにより変調され、対物レンズＯＢＪの光軸に対して傾いた所定の出射角で反射した光束は、再び対物レンズＯＢＪ、不図示の絞り、コリメートレンズＣＬを透過し、半導体レーザＬＤの光束が入射したコリメートレンズ入射面から光検出器ＰＤに向かって出射され、更に光検出器ＰＤの受光面に入射するので、その出力信号を用いて、光ディスクＤＳＣに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。尚、対物レンズＯＢＪに回折構造等の光路差付与構造が設けられていた場合、対象となる情報記録面以外の情報記録面に集光し、反射した光束は、上述したように光検出器ＰＤに受光されない、または、受光される光量を低減する事ができる。

また、光検出器ＰＤ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて、不図示のアクチュエータが、半導体レーザＬＤからの光束を光ディスクＤＳＣの情報記録面上に結像するように対物レンズＯＢＪを移動させるようになっている。

上述のような形態によれば、光ピックアップ装置ＰＵ１は、従来技術で用いていた偏光ビームスプリッタ、λ／４波長板を省略できるので、半導体レーザＬＤと光ディスクＤＳＣとの距離を大幅に縮めることができ、コンパクト且つ低コストな光ピックアップ装置を提供できる。尚、コリメートレンズを省略して、対物レンズＯＢＪに直接半導体レーザＬＤからの光束を入射させ、対物レンズＯＢＪから出射された情報記録面からの反射光を光検出器ＰＤに直接入射させても良い。

請求の範囲第９項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第８項に記載の発明において、前記光情報記録媒体の情報記録面で反射した光束は、前記光源から出射した光束が最初に入射した光学素子の入射面から、前記光検出器に向かって出射されることを特徴とするので、光路を折り曲げる偏光ビームスプリッタ等を設ける必要がなく、コンパクトな光ピックアップ装置を提供できる。

また、光源から出射され光情報記録媒体上に照射される光束の中心光線が、光情報記録媒体の半径方向の直線と光情報記録媒体の法線を含む面内に含まれるように、光源と光検出器が配置されるようにしてもよい。光ピックアップ装置において、トラッキング変位に比べて、ディスクチルトの方が読み取り精度に対する影響が大きい場合、図３の白丸に示す位置関係で、光源ＬＤと光検出器ＰＤとを配置することが好ましい。

また、光源から出射され光情報記録媒体上に照射される光束の中心光線が、光情報記録媒体の半径方向に直交する直線と光情報記録媒体の法線を含む面内に含まれるように、光源と光検出器が配置されてるようにしてもよい。光ピックアップ装置において、ディスクチルトに比べて、トラッキング変位の方が読み取り精度に与える影響が大きい場合、図３の黒丸に示す位置関係で、光源ＬＤと光検出器ＰＤとを配置することが好ましい。

請求の範囲第１０項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の発明において、前記光源及び前記光検出器は、前記対物レンズの光軸に直交する同一の平面上に配置されていないことを特徴とする。光源から出射される光束の主光線に対して垂直な平面と、光検出器が受光する光束の主光線に対して垂直な平面とが、異なる平面であることが好ましい。この様な構成とすることで、より一般的な光ピックアップ装置に本発明を適用する事が容易となるため好ましい。

本発明の一例を説明する。図６は、複数の情報記録面を有する光ディスクＤＳＣ（ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤのいずれでも良い）に対して適切に情報の記録／再生を行える本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ２の構成を概略的に示す図である。かかる光ピックアップ装置ＰＵ２は、光情報記録再生装置に搭載できる。本実施の形態において、半導体レーザＬＤと光検出器ＰＤとは、異なる平面に取り付けられている。

光源としての半導体レーザ（異なる波長の光束を出射できる２レーザ１パッケージ等が好ましい）ＬＤから出射された光束は、最初に入射する光学素子であるコリメートレンズＣＬ１で平行光束とされた後、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、λ／４波長板ＱＷＰ及び不図示の絞りを通過し、入射する光束の中心光線に対して傾いて配置されている対物レンズＯＢＪにより、光ディスクＤＳＣに入射させられ、これも入射する光束の中心光線に対して傾いて配置された光情報記録媒体の保護基板を介して複層の情報記録面のいずれかに集光され、ここに集光スポットを形成する。

その情報記録面で情報ピットにより変調され、反射した光束は、再び対物レンズＯＢＪ、不図示の絞り、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、コリメートレンズＣＬ２を透過し、光検出器ＰＤの受光面に入射するので、その出力信号を用いて、光ディスクＤＳＣに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。尚、対物レンズＯＢＪに回折構造等の光路差付与構造が設けられていた場合、対象となる情報記録面以外の情報記録面に集光し、反射した光束は、上述したように光検出器ＰＤに受光されない、または、受光される光量を低減する事ができる。

請求の範囲第１１項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれかに記載の発明において、前記第１光源に加えて、波長λ２（ｎｍ）（λ１＜λ２）の光束を射出する第２光源を有し、前記対物レンズは、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であることを特徴とする。本発明は、第１光情報記録媒体のみに対応した光ピックアップ装置だけでなく、複数の光源を有し、複数種類の光情報記録媒体の記録及び／又は再生を行うことができる光ピックアップ装置においても、適用可能である。例えば、第１光源と第２光源を有し、第１光情報記録媒体がＢＤ又はＨＤであり、第２光情報記録媒体がＤＶＤである光ピックアップ装置が一例として挙げられる。また、第１光源、第２光源に加えて、第２光源よりも長波長の光束を射出する第３光源を有し、第１光情報記録媒体がＢＤ又はＨＤであり、第２光情報記録媒体がＤＶＤであり、第３光情報記録媒体がＣＤである、３種の光情報記録媒体の記録及び／再生が可能な光ピックアップ装置にも適用可能である。また、第１光源、第２光源、第３光源を有し、ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤの４種の光情報記録媒体の全てに対して記録及び／又は再生が可能な光ピックアップ装置に対しても本発明は適用可能である。光源が複数ある場合、特に対物レンズに入射する第１光源からの光束の中心光線と、対物レンズの光軸とが非平行である事が好ましい。

請求の範囲第１２項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズが、前記同心円状の輪帯状構造を有することを特徴とする。

同心円状の輪帯状構造である光路差付与構造が設けられる光学素子の一例として、対物レンズが挙げられる。例えば、複数の光源を有する光ピックアップ装置において、当該光路差付与構造によって、複数の光束の波長差を利用して、異なる光情報記録媒体の透明基板の厚さの差によって生じる球面収差を補正し、異なる光情報記録媒体の互換を可能とする事が好ましい。この場合、対物レンズの光路差付与構造に起因して、対物レンズを通過した光束が、実際に光情報記録媒体の記録／再生に用いられる必要光の集光スポット（例えば、対物レンズにおいて発生したｍ次回折光）と、記録／再生に用いられない不要光の集光スポット（例えば、対物レンズにおいて発生したｎ（ｎ≠ｍ）次回折光）を形成し、当該不要光の集光スポットが、複数の情報記録面の中で、所望の情報記録面とは異なる情報記録面に集光する場合に、当該不要光の反射光が光検出器上で悪影響を及ぼすことを、本発明によって防止できる。特に、対物レンズが第１光束に対して複数の焦点を形成する場合、本発明の効果が顕著となる。

請求の範囲第１３項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれかに記載の発明において、前記集光光学系がカップリングレンズを有し、前記カップリングレンズが、前記同心円状の輪帯状構造を有することを特徴とする。

同心円状の輪帯状構造である光路差付与構造が設けられる光学素子の他の例として、コリメータレンズ等のカップリングレンズが挙げられる。当該光路差付与構造によって、複数の光束の波長差を利用して、異なる光情報記録媒体の互換を可能としてもよいが、好ましくは、当該光路差付与構造によって、波長が変化した際の球面収差や、軸上色収差を補正する事が好ましい。特に、ＢＤ又はＨＤのみの記録及び／又は再生を行い、第１光源のみを有する光ピックアップ装置において、カップリングレンズが、波長が変化した際の球面収差や、軸上色収差を補正するための光路差付与構造を有している光ピックアップ装置が、好ましい１例として挙げられる。この場合、カップリングレンズの光路差付与構造に起因して、対物レンズを通過した光束が、実際に光情報記録媒体の記録／再生に用いられる必要光の集光スポット（例えば、カップリングレンズにおいて発生したｍ次回折光）と、記録／再生に用いられない不要光の集光スポット（例えば、カップリングレンズにおいて発生したｎ（ｎ≠ｍ）次回折光）を形成し、当該不要光の集光スポットが、複数の情報記録面の中で、所望の情報記録面とは異なる情報記録面に集光する場合に、当該不要光の反射光が光検出器上で悪影響を及ぼすことを、本発明によって防止できる。特に、カップリングレンズ及び対物レンズを通過した第１光源からの光束が複数の焦点を形成する場合、本発明の効果が顕著となる。

請求の範囲第１４項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれかに記載の光ピックアップ装置を有する事を特徴とする。

請求の範囲第１５項に記載の情報記録再生装置は、波長λ１（ｎｍ）の光束を射出する第１光源と、対物レンズを含む集光光学系と、光検出器とを有し、前記集光光学系を構成する光学素子の少なくとも一つが光軸を中心とした同心円状の輪帯状構造を有し、前記対物レンズが、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の複層に配置された情報記録面のいずれかに集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置を搭載した情報記録再生装置において、
前記光ピックアップ装置は、少なくとも２本のガイド軸に沿って前記光情報記録媒体の情報記録面に対して相対移動可能となっており、
前記２本のガイド軸の軸線で形成される平面に対して、前記光情報記録媒体を傾いた状態で保持することを特徴とする。λ１は好ましくは５００ｎｍ以下である。

本発明によれば、前記２本のガイド軸の軸線で形成される平面に対して、前記光情報記録媒体を傾いた状態で保持するので、対象となる情報記録面以外の情報記録面から反射した光束は、上述したように光検出器ＰＤに受光されないか、受光量を低減できるため、誤検出を抑制できる。尚、「前記２本のガイド軸の軸線で形成される平面に対して、前記光情報記録媒体を傾いた状態で保持する」とは、０．２度以上の角度で傾けて保持することをいうものとする。

請求の範囲第１６項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１５項に記載の発明において、前記対物レンズは、非点収差を持つことを特徴とする。

請求の範囲第１７項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１６項に記載の発明において、前記対物レンズから出射した光束の非点収差をＡＳとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。

０．０１λｒｍｓ＜ＡＳ＜０．０５λｒｍｓ （１）
請求の範囲第１８項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１５項乃至第１７項のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズに入射する光束の中心光線と、前記対物レンズの光軸とがなす角をαとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。

０．２°＜α＜２．０° （２）
請求の範囲第１９項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１５項乃至第１７項のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズに入射する光束の中心光線と、前記第１光情報記録媒体に対する法線とがなす角をαとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。

０．２°＜α＜２．０° （２）‘
請求の範囲第２０項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１８項又は第１９項に記載の発明において、前記集光光学系はコリメートレンズを有し、前記コリメートレンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。

０．０５ｍｍ＜ｆ・ｓｉｎα＜０．５ｍｍ （３）
請求の範囲第２１項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１５項乃至第２０項のいずれかに記載の発明において、前記光情報記録媒体に対して前記対物レンズを傾けるアクチュエータを有することを特徴とする。

請求の範囲第２２項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１５項乃至第２１項のいずれかに記載の発明において、前記光源及び前記光検出器は、前記対物レンズの光軸外に配置され、前記光源と前記光検出器は、前記対物レンズの光軸に直交する同一の平面上に、前記光軸を中心に点対称となるように配置されていることを特徴とする。

請求の範囲第２３項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第２２項に記載の発明において、前記光情報記録媒体の情報記録面で反射した光束は、前記光源から出射した光束が最初に入射した光学素子の入射面から、前記光検出器に向かって出射されることを特徴とする。

請求の範囲第２４項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１５項乃至第２２項のいずれかに記載の発明において、前記光源及び前記光検出器は、前記対物レンズの光軸に直交する同一の平面上に配置されていないことを特徴とする。

請求の範囲第２５項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１５項乃至第２４項のいずれかに記載の発明において、前記光ピックアップ装置は、前記第１光源に加えて、波長λ２（ｎｍ）（λ１＜λ２）の光束を射出する第２光源を有し、前記対物レンズは、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であることを特徴とする。

請求の範囲第２６項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１５項乃至第２４項のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズが、前記同心円状の輪帯状構造を有することを特徴とする。

請求の範囲第２７項に記載の情報記録再生装置は、請求の範囲第１５項乃至第２４項のいずれかに記載の発明において、前記集光光学系がカップリングレンズを有し、前記カップリングレンズが、前記同心円状の輪帯状構造を有することを特徴とする。

本発明によれば、複層の情報記録面を有する光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置及び情報記録再生装置を提供することができる。

本発明の原理を説明するための図である。 光ディスクＤＳＣ（ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤのいずれでも良い）に対して適切に情報の記録／再生を行える本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。 光ディスクに対してレーザ光源ＬＤと光検出器ＰＤの位置関係を示す図である。 図４（ａ）は、保護層の厚さが異なる光情報記録媒体（光ディスクともいう）であるＢＤとＤＶＤに適切に情報の記録／再生を行える本実施の形態の光ピックアップ装置を含む情報記録再生装置を概略的に示す上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の構成をIVB-IVB線で切断して矢印方向に見た図である。 対物レンズＯＢＪを駆動するアクチュエータＡＣＴ２の斜視図である。 複数の情報記録面を有する光ディスクＤＳＣ（ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤのいずれでも良い）に対して適切に情報の記録／再生を行える本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ２の構成を概略的に示す図である。 情報の記録／再生を所望する情報記録面と所望しない情報記録面の間の距離（ｔ１−ｔ１‘）を変えたときの、情報記録媒体上でのＡとＢの中心光線間隔を示している図である。 光検出器上でのＡとＢの中心光線間隔を示している図である。 角度αを説明するための図である。

符号の説明

１ ベース
２ 筐体
３ 基板
４ ワイヤ
５ａ 矩形開口
７Ａ ヨーク
７Ｂ ヨーク
７Ｃ ヨーク
７Ｄ ヨーク
８Ａ ヨーク
８Ｂ ヨーク
８Ｃ ヨーク
８Ｄ ヨーク
１０Ａ 磁石
１０Ｂ 磁石
１０Ｃ 磁石
１０Ｄ 磁石
１１Ａ トラッキングコイル
ＡＣＴ１ アクチュエータ
ＡＣＴ２ アクチュエータ
ＡＣＴ４ アクチュエータ
ＢＢ ボビン
ＣＢ キャリッジベース
ＣＬ コリメートレンズ
ＤＡ１ 駆動孔
ＤＡ４ 駆動孔
ＤＰ ダイクロイックプリズム
ＤＲ１ 駆動回路
ＤＲ２ 駆動回路
ＤＳ１ 駆動軸
ＤＳ４ 駆動軸
ＤＳＣ 光ディスク
ＥＸＰ エキスパンダーレンズ
Ｇ１ 第１コイル群
Ｇ２ 第２コイル群
ＧＡ１ 第１ガイド溝
ＧＳ１ 第１ガイド軸
ＧＳ３ 第３ガイド軸
ＧＳ４ 第４ガイド軸
Ｌ１ レンズ
Ｌ２ レンズ
ＬＤ レーザ光源
ＬＤ１ 第１半導体レーザ
ＬＤ２ 第２半導体レーザ
ＬＨＤ レンズホルダ
ＬＹ１ 情報記録面
ＬＹ２ 情報記録面
Ｍ ミラー
ＯＢＪ 対物レンズ
ＰＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＰＤ 光検出器
ＰＤｘ 光検出器
ＰＤｙ 光検出器
ＰＵ１ 光ピックアップ装置
ＰＺ１ 圧電アクチュエータ
ＰＺ４ 圧電アクチュエータ
ＱＷＰ λ／４波長板
ＳＣ サブキャリッジ
ＳＥＮ センサレンズ
Ｗ 壁

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図４（ａ）は、保護層の厚さが異なる光情報記録媒体（光ディスクともいう）であるＢＤとＤＶＤに適切に情報の記録／再生を行える本実施の形態の光ピックアップ装置を含む情報記録再生装置を概略的に示す上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の構成をIVB-IVB線で切断して矢印方向に見た図である。

図４において、キャリッジベースＣＢが、不図示のアクチュエータにより、平行に延在する２本のガイド軸ＧＳ３に沿って移動するように配置されている。キャリッジベースＣＢ上には、半導体レーザＬＤと、偏光ビームスプリッタＰＢＳと、センサレンズＳＥＮと、光検出器ＰＤと、コリメートレンズＣＬとが配置されている。尚、本実施の形態においては、２本のガイド軸ＧＳ３に対して、光ディスクＢＤ及びＤＶＤは、傾いて配置されている。光ディスクＢＤには、複層の情報記録面が形成されている。

更に、キャリッジベースＣＢ上において、サブキャリッジＳＣが、第１のアクチュエータＡＣＴ１により駆動され、ガイド軸ＧＳ３に平行なガイド軸ＧＳ１に沿って移動するように配置されている。

第１のアクチュエータＡＣＴ１に設けられた圧電アクチュエータＰＺ１の前端（図４（ａ）で下端）には、駆動部材である駆動軸ＤＳ１が取り付けられている。片持ち状態である駆動軸ＤＳ１は、キャリッジベースＣＢの壁Ｗを貫通し、可動部材であるサブキャリッジＳＣの駆動孔ＤＡ１に適度な摩擦力をもって係合している。

サブキャリッジＳＣは、そのガイド溝ＧＡ１内に係合されたガイド軸ＧＳ１によりガイドされ、キャリッジベースＣＢに対して移動可能となっている。サブキャリッジＳＣの移動量を磁気的に（又は光学的に）検出する不図示のエンコーダ（位置情報取得手段であり、例えばガイド軸ＧＳ１に磁気情報を配置し、サブキャリッジＳＣに読み取りヘッドなどを設けることができる）から信号（位置情報）を受けて、第１のアクチュエータＡＣＴ１に設けられた圧電アクチュエータＰＺ１を駆動制御するために、不図示の配線を介して電圧を印加する外部の駆動回路ＤＲ１が配置されている。なお、エンコーダを設けない構成とすることも可能である。

サブキャリッジＳＣ上には、発散角変更光学系としてのエキスパンダーレンズＥＸＰ（レンズＬ１，Ｌ２からなる）と、反射手段である立ち上げミラーＭと、λ／４波長板ＱＷＰと、対物レンズＯＢＪと、サブキャリッジＳＣに対して対物レンズＯＢＪを光軸方向及び光軸直交方向に移動するように駆動する第２アクチュエータＡＣＴ２が配置されている。第２アクチュエータＡＣＴ２は、駆動回路ＤＲ２により駆動制御されるようになっている。対物レンズＯＢＪには、輪帯状構造としての回折構造が形成され、光ディスクの保護基板の厚さに応じて収差補正を行うようになっている。

更に、サブキャリッジＳＣ上において、エキスパンダーレンズＥＸＰのレンズＬ１は固定されているが、レンズＬ２は、その光軸方向に平行に延在するガイド軸ＧＳ４に支持されており、第４のアクチュエータＡＣＴ４の駆動により光軸方向に移動するようになっている。

第４のアクチュエータＡＣＴ４に設けられた圧電アクチュエータＰＺ４の前端（図４（ａ）で左端）には、駆動部材である駆動軸ＤＳ４が取り付けられている。片持ち状態である駆動軸ＤＳ４は、サブキャリッジＳＣの壁Ｗを貫通し、可動部材であるレンズＬ２のレンズホルダＬＨＤの駆動孔ＤＡ４に適度な摩擦力をもって係合している。

図５は、対物レンズＯＢＪを駆動する第２のアクチュエータＡＣＴ２の斜視図である。図５に示すアクチュエータＡＣＴ２において、ヨークを兼ねた板状のベース１は、光ピックアップ装置ＰＵ１のサブキャリッジＳＣ（図４）に固定される。ベース１上には、筐体２が固定されている。筐体２の図で手前側には、基板３が取り付けられている。基板３には、片側で３本ずつ、合計６本のワイヤ４の一端が固定されており、各側のワイヤ４は、上下方向に等間隔で平行に並べられ且つベース１に沿って延在している。ワイヤ４の他端は、ボビンＢＢの側面に取り付けられた固定具１４にハンダ付けされている。ワイヤ４は、ベース１に対してボビンＢＢを移動可能に支持する機能と、不図示の配線が接続される基板３から、コイルに対して給電するための機能とを有する。なお、筐体２内には、ワイヤ４のダンピング効果のあるジェル（不図示）が充填されている。

ベース１に対して可動となっている樹脂製のボビンＢＢは、図５に示すようにバランスに優れた略十字形であり、中央の円形開口（不図示）内に対物光学素子ＯＢＪを装着している。この対物光学素子ＯＢＪは、光ピックアップ装置において、光ディスクの情報記録面にレーザ光束を集光するために用いられる。又、ボビンＢＢは、両側に２つの矩形開口５ａ（手前側のみ図示）を形成している。

手前側の矩形開口５ａ内には、Ｌ字状の板を背中合わせにしたヨーク７Ａ、８Ａが上方より延在している。矩形開口５ａ内には、ヨーク７Ａ，８Ａの周囲を巻回するようにして第１コイル群Ｇ１が配置されている。第１コイル群Ｇ１に対し、矩形開口５ａを隔てて手前側には磁石１０Ａが配置され、奥側には磁石１０Ｂが配置されている。磁石１０Ａはヨーク７Ｂに裏打ちされ、磁石１０Ｂはヨーク８Ｂに裏打ちされている。ヨーク７Ｂ、８Ｂはベース１の一部であり、ヨーク７Ｂの上端にはヨーク７Ａの端部が連結され、ヨーク８Ｂの上端にはヨーク８Ａの端部が連結されている。第１コイル群Ｇ１と磁石１０Ａ及び１０Ｂとの間には、第１コイル群Ｇ１と巻軸線が直交するように巻かれたトラッキングコイル１１Ａ、１１Ｂが配置されている。

一方、矩形開口５ａに対し対物光学素子ＯＢＪを挟んで奥側の矩形開口内には、Ｌ字状の板を背中合わせにしたヨーク７Ｃ、８Ｃが上方より延在している。矩形開口内には、ヨーク７Ｃ，８Ｃの周囲を巻回するようにして第２コイル群Ｇ２が配置されている。第２コイル群Ｇ２に対し、矩形開口を隔てて手前側には磁石１０Ｃが配置され、奥側には磁石１０Ｄが配置されている。磁石１０Ｃはヨーク７Ｃに裏打ちされ、磁石１０Ｄはヨーク８Ｄに裏打ちされている。ヨーク７Ｄ、８Ｄはベース１の一部であり、ヨーク７Ｄの上端にはヨーク７Ｃの端部が連結され、ヨーク８Ｄの上端にはヨーク８Ｃの端部が連結されている。第２コイル群Ｇ２と磁石１０Ｃ及び１０Ｄとの間には、第２コイル群Ｇ２と巻軸線が直交するように巻かれたトラッキングコイル（不図示）が配置されている。

次に、本実施の形態にかかるアクチュエータＡＣＴ２の動作について説明する。ここでは、第１コイル群Ｇ１と第２コイル群Ｇ２は、それぞれ外側コイルと内側コイルとを２層に有しているものとする。但し、コイルは一層だけでも良い。

ワイヤ４を介して給電されたとき、第１のコイル群Ｇ１の外側コイルと第２のコイル群Ｇ２の外側コイルには、同じ電流値で同じ方向（ここでは時計回り）に電流が流れるため、フレミングの左手の法則により、２つのコイルには、図で上方に向かう磁力がそれぞれ生じる。従って、第１コイル群Ｇ１と第２コイル群Ｇ２が固定されたボビンＢＢは、図で上方に移動することなり、それにより対物光学素子ＯＢＪを光軸方向に移動させることでフォーカシング動作を実現することができる。なお、電流の向きを逆にすれば、ボビンＢＢは下方に移動する。

一方、第１のコイル群Ｇ１の内側コイルには、時計回りの方向に電流を流し、第２のコイル群Ｇ２の内側コイルには、反時計回りの方向に電流を流すと、フレミングの左手の法則により、一方の内側コイルには、図で上方に向かう磁力が生じ、他方の内側コイルには、図で下方に向かう磁力が生じる。従って、光軸の位置を中心としてボビンＢＢを傾けるモーメントが作用することとなる。これにより対物光学素子ＯＢＪを傾けるチルト（傾き）動作を実現することができる。対物光学素子ＯＢＪの光軸は光ディスクに対して直交するように対物光学素子がチルトされている事が好ましい。なお、電流の向きを逆にすれば、ボビンＢＢは逆側に傾く。チルト調整動作を外側コイルを用いて行い、フォーカシング動作を内側コイルを用いて行っても良い。

更に、トラッキングコイル１１Ａ〜１１Ｄに電流を流すことで、ボビンＢＢを対物光学素子ＯＢＪと共に、光軸に直交する方向に移動可能となっており、それによりトラッキング動作を行うことができる。

次に、本実施の形態にかかる情報記録再生装置の動作について説明する。ここでは第１光情報記録媒体であるＢＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第４アクチュエータＡＣＴ４を駆動して、レンズＬ２を図４に示すように立ち上げミラーＭ側に移動させる。かかる状態で、光源波長λ１＝４０５±２０ｎｍの第１半導体レーザＬＤ１（光源）から出射された光束は、ダイクロイックプリズムＤＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過し、コリメートレンズＣＬで平行光束に変換された後、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過し、より拡径された平行光束（発散角０度）に変換され、立ち上げミラーＭに入射する。

図４（ｂ）において、立ち上げミラーＭに入射した光束の一部は、それを透過した後、立ち上げミラーＭの背後に位置したレーザパワーモニタ（不図示）に入射し、レーザパワーの監視に用いられる。一方、立ち上げミラーＭに入射した光束の残りは、そこで反射され、λ／４波長板ＱＷＰを通過した後、対物レンズＯＢＪに入射して、ここからＢＤの複数の情報記録面（保護層の厚さ０．１ｍｍ）のいずれかに集光される。尚、情報を記録／再生すべきＢＤの情報記録面の選択は、アクチュエータＡＣＴ２を用いて対物レンズＯＢＪを光軸方向に駆動することで集光位置を変化させることで行っても良いし、或いはコリメートレンズＣＬを移動させたり、不図示の液晶素子を設けるなどでも行える。

ＢＤの情報記録面のいずれかで情報ピットにより光強度が変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、立ち上げミラーＭで反射された後、エキスパンダーレンズＥＸＰ、コリメートレンズＣＬを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、センサレンズＳＥＮによって、光検出器（受光素子、以下同じ）ＰＤの受光面に集光されるようになっている。光検出器ＰＤの出力信号を用いて、ＢＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。

また、光検出器ＰＤ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第２アクチュエータＡＣＴ２が、半導体レーザＬＤからの光束をＢＤの情報記録面上に適切に結像するように、対物レンズＯＢＪをサブキャリッジＳＣに対してフォーカシング又はトラッキングのために移動させるようになっている。尚、ＢＤ使用時にコマ収差等が過大となるような場合には、第２のアクチュエータＡＣＴ２で対物レンズをチルトさせることにより、そのコマ収差等を補正できる。なお、２本のガイド軸ＧＳ３に対して、光ディスクＢＤ及びＤＶＤは、傾いて配置されており、さらに、光源からの光束の中心光線と対物レンズの光軸も傾いて配置されているため、対物光学素子の回折構造で発生した不要光がＢＤの所望でない情報記録面でスポットを形成した場合でも、その反射光は光検出器ＰＤに入射しないか、少しの光量しか入射しない。従って、不要光による検出性の劣化を防止できる。

一方、ここでは第２光情報記録媒体であるＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第４アクチュエータＡＣＴ４を駆動して、レンズＬ２を光源側に移動させる。かかる状態で、光源波長λ２＝６５５±２０ｎｍの第２半導体レーザＬＤ２から出射された光束は、ダイクロイックプリズムＤＰで反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過し、コリメートレンズＣＬで平行光束に変換された後、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過し、より拡径された発散光束（発散角＞０度）に変換され、立ち上げミラーＭに入射する。

図４（ｂ）において、立ち上げミラーＭに入射した光束の一部は、それを透過した後、立ち上げミラーＭの背後に位置したレーザパワーモニタ（不図示）に入射し、レーザパワーの監視に用いられる。一方、立ち上げミラーＭに入射した光束の残りは、そこで反射され、λ／４波長板ＱＷＰを通過した後、対物レンズＯＢＪに入射して、ここからＤＶＤの情報記録面（保護層の厚さ０．６ｍｍ）に集光される。

ＤＶＤの情報記録面で情報ピットにより光強度が変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、立ち上げミラーＭで反射された後、エキスパンダーレンズＥＸＰ、コリメートレンズＣＬを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、センサレンズＳＥＮによって、光検出器（受光素子、以下同じ）ＰＤの受光面に集光されるようになっている。光検出器ＰＤの出力信号を用いて、ＤＶＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。

また、光検出器ＰＤ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて第２アクチュエータＡＣＴ２が、半導体レーザＬＤからの光束をＤＶＤの情報記録面上に適切に結像するように、対物レンズＯＢＪをサブキャリッジＳＣに対してフォーカシング又はトラッキングのために移動させるようになっている。

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、図４の情報記録再生装置に、図２の光ピックアップ装置を組み込んでも良い。更に、上述した情報記録再生装置では、ＢＤとＤＶＤとの互換可能な光ピックアップ装置を用いたが、ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤのいずれか２つ以上の光ディスクに対して互換可能な光ピックアップ装置を適用しても良い。

また、図７、図８を用いて、本発明の実施例を説明する。本実施例においては、４０５ｎｍの波長の光束を射出する第１光源と、コリメータレンズと対物レンズを含む集光光学系と、コリメータレンズとセンサレンズを含むセンサ光学系と、光検出器とを有する複数の情報記録面を有するＨＤの再生を行う光ピックアップ装置を用いている。対物レンズは、回折構造を有している。センサ光学系の倍率（対物レンズの焦点距離をｆ１とし、コリメータレンズとセンサレンズの合成焦点距離をｆ２としたとき、ｆ２／ｆ１で表すことができる）は、１５倍としている。

本実施例では、当該光ピックアップ装置を用いて、基板厚ｔ１のＨＤの情報記録面（所望の情報記録面）を再生する際に、所望の情報記録面で反射する光束Ａと、基板厚ｔ１‘の他の情報記録面（所望でない情報記録面）で反射する不要光束Ｂについて、情報記録媒体上でのＡとＢの中心光線間隔と、光検出器上でのＡとＢの中心光線間隔とが、どのような値となるかを検討している。

より具体的には、対物レンズに入射する光束の中心光線と、対物レンズの光軸とが形成する角度αを、それぞれ０．２°、１°、２°とした３つの系統それぞれについて、情報の記録／再生を所望の情報記録面と所望でない情報記録面の間の距離（ｔ１−ｔ１‘）を変えたときの、情報記録媒体上でのＡとＢの中心光線間隔を示しているのが、図７であり、光検出器上でのＡとＢの中心光線間隔を示しているのが図８である。図８からわかるように、光源からの光束の中心光線と対物レンズの光軸が一致している従来の光ピックアップ装置においては光検出器上でＡ，Ｂが同じ位置を中心として収束してしまうが、本発明においては、記録媒体の法線及び対物レンズの光軸を中心光線に対して角度αで傾ける事で、光検出器上での集光位置がシフトし（中心光線がずれ）、不要光が光検出器上に受光される光量を低減され、ノイズ成分が低減される。

Claims (27)

1. 波長λ１（ｎｍ）の光束を射出する第１光源と、対物レンズを含む集光光学系と、光検出器とを有し、前記集光光学系を構成する光学素子の少なくとも一つが光軸を中心とした同心円状の輪帯状構造を有し、前記対物レンズが、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の複層に配置された情報記録面のいずれかに集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であって、
   前記対物レンズに入射する光束の中心光線と、前記対物レンズの光軸とを非平行な状態としていることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記対物レンズは、非点収差を持つことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記対物レンズから出射した光束の非点収差をＡＳとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の光ピックアップ装置。
   ０．０１λｒｍｓ＜ＡＳ＜０．０５λｒｍｓ （１）
4. 前記対物レンズに入射する光束の中心光線と、前記対物レンズの光軸とがなす角をαとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
   ０．２°＜α＜２．０° （２）
5. 前記対物レンズに入射する光束の中心光線と、前記第１光情報記録媒体に対する法線とがなす角をαとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
   ０．２°＜α＜２．０° （２）‘
6. 前記集光光学系はコリメートレンズを有し、前記コリメートレンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第４項又は第５項に記載の光ピックアップ装置。
   ０．０５ｍｍ＜ｆ・ｓｉｎα＜０．５ｍｍ （３）
7. 前記対物レンズに入射する光束の中心光線に対して前記対物レンズを傾けるアクチュエータを有することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
8. 前記光源及び前記光検出器は、前記対物レンズの光軸外に配置され、前記光源と前記光検出器は、前記対物レンズの光軸に直交する同一の平面上に、前記光軸を中心に点対称となるように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
9. 前記光情報記録媒体の情報記録面で反射した光束は、前記光源から出射した光束が最初に入射した光学素子の入射面から、前記光検出器に向かって出射されることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の光ピックアップ装置。
10. 前記光源及び前記光検出器は、前記対物レンズの光軸に直交する同一の平面上に配置されていないことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
11. 前記光ピックアップ装置は、前記第１光源に加えて、波長λ２（ｎｍ）（λ１＜λ２）の光束を射出する第２光源を有し、前記対物レンズは、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
12. 前記対物レンズが、前記同心円状の輪帯状構造を有することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
13. 前記集光光学系がカップリングレンズを有し、前記カップリングレンズが、前記同心円状の輪帯状構造を有することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
14. 請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれかに記載の光ピックアップ装置を有する事を特徴とする情報記録再生装置。
15. 波長λ１（ｎｍ）の光束を射出する第１光源と、対物レンズを含む集光光学系と、光検出器とを有し、前記集光光学系を構成する光学素子の少なくとも一つが光軸を中心とした同心円状の輪帯状構造を有し、前記対物レンズが、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の複層に配置された情報記録面のいずれかに集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置を搭載した情報記録再生装置において、
    前記光ピックアップ装置は、少なくとも２本のガイド軸に沿って前記光情報記録媒体の情報記録面に対して相対移動可能となっており、
    前記２本のガイド軸の軸線で形成される平面に対して、前記光情報記録媒体を傾いた状態で保持することを特徴とする情報記録再生装置。
16. 前記対物レンズは、非点収差を持つことを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の情報記録再生装置。
17. 前記対物レンズから出射した光束の非点収差をＡＳとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の情報記録再生装置。
    ０．０１λｒｍｓ＜ＡＳ＜０．０５λｒｍｓ （１）
18. 前記対物レンズに入射する光束の中心光線と、前記対物レンズの光軸とがなす角をαとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第１５項乃至第１７項のいずれかに記載の情報記録再生装置。
    ０．２°＜α＜２．０° （２）
19. 前記対物レンズに入射する光束の中心光線と、前記第１光情報記録媒体に対する法線とがなす角をαとしたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第１５項乃至第１７項のいずれかに記載の情報記録再生装置。
    ０．２°＜α＜２．０° （２）‘
20. 前記集光光学系はコリメートレンズを有し、前記コリメートレンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第１８項又は第１９項に記載の情報記録再生装置。
    ０．０５ｍｍ＜ｆ・ｓｉｎα＜０．５ｍｍ （３）
21. 前記対物レンズに入射する光束の中心光線に対して前記対物レンズを傾けるアクチュエータを有することを特徴とする請求の範囲第１５項乃至第２０項のいずれかに記載の情報記録再生装置。
22. 前記光源及び前記光検出器は、前記対物レンズの光軸外に配置され、前記光源と前記光検出器は、前記対物レンズの光軸に直交する同一の平面上に、前記光軸を中心に点対称となるように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１５項乃至第２１項のいずれかに記載の情報記録再生装置。
23. 前記光情報記録媒体の情報記録面で反射した光束は、前記光源から出射した光束が最初に入射した光学素子の入射面から、前記光検出器に向かって出射されることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の情報記録再生装置。
24. 前記光源及び前記光検出器は、前記対物レンズの光軸に直交する同一の平面上に配置されていないことを特徴とする請求の範囲第１５項乃至第２２項のいずれかに記載の情報記録再生装置。
25. 前記光ピックアップ装置は、前記第１光源に加えて、波長λ２（ｎｍ）（λ１＜λ２）の光束を射出する第２光源を有し、前記対物レンズは、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であることを特徴とする請求の範囲第１５項乃至第２４項のいずれかに記載の情報記録再生装置。
26. 前記対物レンズが、前記同心円状の輪帯状構造を有することを特徴とする請求の範囲第１５項乃至第２４項のいずれかに記載の情報記録再生装置。
27. 前記集光光学系がカップリングレンズを有し、前記カップリングレンズが、前記同心円状の輪帯状構造を有することを特徴とする請求の範囲第１５項乃至第２４項のいずれかに記載の情報記録再生装置。