JP2001312830A

JP2001312830A - 光学ピックアップ、光ディスク装置、及びフォーカス調整方法

Info

Publication number: JP2001312830A
Application number: JP2000132913A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yamazaki; 茂山崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】近接場光を利用しても精度良く信号の記録や
再生ができる。【解決手段】光学ピックアップ１は、光ディスク２０
０に近接配置され、光源（光ファイバ９）から入射され
た光により、当該光ディスク２００に対する信号の書き
込み及び／又は読み出しをするＳＩＬ２と、ＳＩＬ２に
入射される光の平行度を変化させるフォーカス調整手段
６とを備える。フォーカス調整手段６は、光軸上を移動
自在とされる移動レンズ７と、移動レンズ７の位置を変
位させるレンズ位置移動手段８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号記録媒体に対
する信号の書き込み及び／又は読み出しをする光学ピッ
クアップ、そのような光学ピックアップを利用して信号
記録媒体に対する信号の記録及び／又は再生をする光デ
ィスク装置、及びフォーカスを調整するフォーカス調整
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスクの高密度化に対応する
ものとして、近接場光にて光ディスクに対する信号の記
録や再生をする技術が提案されている。例えば、近接場
において、光の滲みだし、いわゆるエバネッセント光を
利用して光ディスクに対する信号の書き込み（ニアフィ
ールド記録）等を行う技術がある。なお、通常、このよ
うな場合において使用される対物レンズは、開口数ＮＡ
が１以上とされ、また、光学ピックアップ等に搭載され
ている。

【０００３】このような近接場光における記憶や再生を
可能とする対物レンズとしては、図１０及び図１１に示
すようなものが挙げられる。

【０００４】図１０に示すレンズ１００は、第１のレン
ズ１０１と第２の１０２とを備え組レンズとして構成さ
れた、いわゆるＳＩＬ（Solid Immersion Lens）であ
る。

【０００５】第１のレンズ１０１は、両面が凸面形状と
され、第１の面１０１ａが光の入射面とされ、第２の面
１０１ｂが第２のレンズ１０２への光の出射面とされて
いる。

【０００６】第２のレンズ１０２は、第１のレンズ１０
１に対向される面が略球面の凸面とされた第３の面１０
２ａとされ、他方の面が略平面とされた第４の面１０２
ｂとされている。第４の面１０２ｂは、光ディスク２０
０との対向面であって、この第４の面１０２ｂと光ディ
スク２００との間の距離が100ｎｍ以下（例えば、５０
ｎｍ程度）となるように、ＳＩＬ１００が光ディスク２
００上に配置されている。

【０００７】このようなＳＩＬ１００において、図示し
ない光源からのレーザ光Ｌは、先ず第１のレンズ１０１
の第１の面１０１ａに入射されて、当該第１のレンズ１
０１内を透過されて、第２の面１０１ｂから、第２のレ
ンズ１０２に向けて出射される。このように第１のレン
ズ１０１を透過されることにより、光源からのレーザ光
Ｌは、第２のレンズ５２に向けて収束光として出射され
る。

【０００８】第１のレンズ１０１の第２の面１０１ｂか
ら出射されたレーザ光Ｌは、第２のレンズ１０２の第３
の面１０２ａから入射されて、光ディスク２００に対向
される第４の面１０２ｂ上に集光される。そして、第４
の面１０２ｂ上に集光されたレーザ光のいわゆる滲みだ
しにより、光ディスク２００に対する信号の書き込みや
読み出しを行うことができる。

【０００９】このように、ＳＩＬ１００は、組レンズと
して構成されて、近接場光を利用して、光ディスク２０
０に対する信号の書き込みや読み出しを可能としてい
る。

【００１０】一方、図１１に示すレンズ１１０は、単レ
ンズ構成によってＳＩＬ１００と同様な性能が実現され
ている、いわゆるＳＩＭ（Solid Immersion Mirror）で
ある。このＳＩＭ１１０は、カタディオプトリックレン
ズとも呼ばれている。

【００１１】ＳＩＭ１１０は、凹状の球面或いは非球面
形状からなる第１の面１１０ａと、平面形状からなる第
２の面１１０ｂと、凸状の球面或いは非球面形状からな
る第３の面１１０ｃとを有している。

【００１２】そして、第２の面１１０ｂ及び第３の面１
１０ｃには、反射膜１１１，１１２が形成されており、
これにより、第２の面１１０ｂは、当該ＳＩＭ１１０に
入射された光に対して平面のミラー面として機能し、ま
た、第３の面１１０ｃは、当該ＳＩＭ１１０に入射され
た光に対して凹面形状としてのミラー面として機能す
る。反射膜１１１，１１２は、例えばＡｌ膜等によって
形成されている。

【００１３】また、ＳＩＭ１１０には、第２の面１１０
ｂの略中央に凸形状とされた凸面１１０ｄが形成されて
いる。凸面１１０ｄは、レーザ光の集光面とされてい
る。

【００１４】このようなＳＩＭ１１０において、光源か
らのレーザ光Ｌは、先ず第１の面１１０ａから入射され
て、第２の面１１０ｂにて反射させた後、第３の面１１
０ｃにて更に反射させる。そして、第３の面１１０ｃに
て反射されたレーザ光Ｌは、光ディスク２００に対向さ
れる凸面１１０ｄ上に集光される。この凸面１１０ｄ上
に集光されたレーザ光のいわゆる滲みだしにより、光デ
ィスク２００に対する信号の書き込みや読み出しを行う
ことができる。

【００１５】以上のようなＳＩＬ１００及びＳＩＭ１１
０が、光ディスク２００に対して高密度記録を可能とす
るレンズとして提案されている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな近接場光を利用した記録再生技術において、いかに
確実に信号記録媒体の表面に光のエネルギーを集中させ
るかという問題がある。すなわち、近接場光を利用した
記録再生技術においても、ジャストフォーカスを実現さ
せる問題がある。例えば、近接場光にて光ディスクに対
して信号の書き込み等を行う光学ピックアップ等におけ
る光学系の精度が低い場合、ジャストフォーカスは困難
になる。

【００１７】現在実用化されている、いわゆるＤＶＤの
ような開口数ＮＡが０．６、波長λが６５０ｎｍ程度の
系では、対物レンズの焦点深度が±０．９ｕｍ程度あ
り、かつ、ファーフィールドでフォーカスサーボをかけ
るのでそのような問題は生じない。

【００１８】しかし、ニアフィールド（近接場）の系、
例えば実効開口数がＮＡ＝１．５、波長λが４００ｎｍ
の場合、焦点深度が±０．１８ｕｍ程度となる。ここ
で、例えば、ＤＶＤに対して信号の書き込み等に用いる
光学ピックアップの光学系では、その精度は±０．９ｕ
ｍ程度である。このようなことから、ＤＶＤに使用する
ような光学ピックアップの光学系を使用する場合には、
その精度が、ニアフィールドにおいて要求される焦点深
度±０．１８ｕｍに比べて非常に大きく、ジャストフォ
ーカスは困難といえる。

【００１９】一方、そのような精度が非常によくだされ
た光学系を製造することは困難である。また、そのよう
な光学系については、量産性に優れているとも言えな
い。よって、現在量産されている部品の加工精度及び組
立精度でニアフィールド技術の向上を図られることが望
ましい。

【００２０】なお、図１２には、ニアフィールド記録再
生において現在提案されている光学系を示している。こ
のような光学系は、光学ピックアップにおいて構成され
ている。

【００２１】図１２に示すように、光学系１２０は、対
物レンズとされるＳＩＬ１００、ミラー１２１、コリメ
ートレンズ１２２及び光ファイバ１２３を備えている。
なお、対物レンズとして上述したＳＩＭ１１０を採用す
ることもできる。

【００２２】このような光学系１２０において、再生時
には、光ファイバ１２３から拡散光として出射された光
は、コリメートレンズ１２２に入射され、コリメートレ
ンズ１２２にて平行光束とれてミラー１２１に向けて出
射される。ミラー１２１では、コリメートレンズ１２２
からの光をＳＩＬ１００に向けて出射して、ＳＩＬ１０
０では、上述したように入射されてきた光を第１のレン
ズ１０１及び第２のレンズ１０２が介して第２のレンズ
１０２の第４の面１０２ｂ上に集光する。

【００２３】そして、戻り光が、ＳＩＬ１００からミラ
ー１２１及びコリメートレンズ１２２を介して光ファイ
バ１２３に入射される。

【００２４】このような光学系１２０が提案されてお
り、このような量産可能な光学系を利用しても、精度良
くニアフィールド記録再生ができることが望まれる。

【００２５】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みてな
されたものであり、近接場においても精度良く信号の記
録や再生ができる光学ピックアップ、光ディスク装置、
及びフォーカス調整方法を提供することを目的としてい
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光学ピック
アップは、上述の課題を解決するために、近接場光を利
用して信号記録媒体に対する信号の書き込み及び／又は
読み出しを行う光学ピックアップであって、信号記録媒
体に近接配置されており、光源から入射された光によ
り、当該信号記録媒体に対する信号の書き込み及び／又
は読み出しをする対物レンズと、対物レンズに入射され
る光の平行度を変化させる調整手段とを備える。

【００２７】このような構成を備えた光学ピックアップ
は、近接場に適用して構成された対物レンズに入射され
る光の平行度を調整手段により調整することにより、フ
ォーカス調整をする。

【００２８】また、本発明に係る光ディスク装置は、上
述の課題を解決するために、近接場光を利用して信号記
録媒体に対する信号の記録及び／又は再生を行う光ディ
スク装置であって、信号記録媒体に近接配置されてお
り、光源から入射された光により、回転操作手段により
回転操作される信号記録媒体に対する信号の書き込み及
び／又は読み出しをする対物レンズと、対物レンズに入
射される上記光の平行度を変化させる調整手段とを備え
た光学ピックアップを備える。

【００２９】このような構成を備えた光ディスク装置
は、近接場に適用して構成された対物レンズに入射され
る光の平行度を調整手段により調整することにより、フ
ォーカス調整をする。

【００３０】また、本発明に係るフォーカス調整方法
は、上述の課題を解決するために、信号記録媒体に近接
配置され、近接場光を利用して信号記録媒体に対する信
号の書き込み及び／又は読み出しを行う対物レンズにお
けるフォーカスを調整するフォーカス調整方法であっ
て、光源から入射された光により、信号記録媒体に対す
る信号の書き込み及び／又は読み出しをする対物レンズ
の、当該対物レンズに入射される光の平行度を変化させ
て、フォーカスを調整する。

【００３１】このようなフォーカス調整方法により、近
接場に適用して構成された対物レンズに入射される光の
平行度を調整することによりフォーカス調整をする。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳しく説明する。この実施の形態は、本
発明を、光ディスクに対する信号の書き込み及び／又は
読み出しを行う光学ピックアップに適用したものであ
る。この実施の形態である光学ピックアップは、近接場
光を利用して、光ディスクに対する信号の書き込みや読
み出しができるように構成されている。

【００３３】以下、本発明を適用した第１乃至第３の実
施の形態としての光学ピックアップを説明する。なお、
第１乃至第３の実施の形態における光学ピックアップの
違いは、フォーカス調整をする調整手段の構成の違いで
ある。

【００３４】先ず、第１の実施の形態である光学ピック
アップは、図１に示すように、いわゆる第１のレンズ３
及び第２のレンズ４からなるいわゆるＳＩＬ（Solid Im
mersion Lens）２と、ミラー５と、フォーカス調整手段
６と、光ファイバ９とを備えている。

【００３５】このような光学ピックアップ１において、
ＳＩＬ２は、光ディスク２００に近接配置され、光源
（光ファイバ９）から入射された光により、当該光ディ
スク２００に対する信号の書き込み及び／又は読み出し
をする対物レンズとして機能し、フォーカス調整手段６
は、ＳＩＬ２に入射される光の平行度を変化させる調整
手段として機能する。

【００３６】このように構成されている光学ピックアッ
プ１は、光ファイバ９から拡散光として出射された光
が、フォーカス調整手段６のレンズ７に入射される。

【００３７】レンズ７は、例えば、両凸レンズであっ
て、例えば、コリメートレンズとして機能する。このレ
ンズ７は、光ファイバ９から出射された光を、平行光束
としてミラー５に出射する。

【００３８】レンズ７は、レンズ位置移動手段８とから
フォーカス調整手段６を構成している。レンズ７は、光
軸上に配置され、レンズ位置調整手段８により光軸方向
に沿って変位させることができるようになされている。
レンズ位置調整手段８は、例えば、ステッピングモータ
によりレンズ７を移動自在にするものである。このレン
ズ位置調整手段８によりレンズ７が変位されることによ
り、フォーカス調整がなされるようになる。原理につい
ては、後で詳述する。

【００３９】このようなレンズ７から出射された光はミ
ラー５にて反射されて、ＳＩＬ２に入射される。

【００４０】ＳＩＬ２では、第１のレンズ３の第１の面
３ａから光が入射されて、当該第１のレンズ３内を透過
されて、第２の面３ｂから、第２のレンズ４に向けて出
射される。このように第１のレンズ３を透過されること
により、入射された光が、第２のレンズ４に向けて収束
光として出射される。

【００４１】第１のレンズ３の第２の面３ｂから出射さ
れた光は、第２のレンズ４の第３の面４ａから入射され
て、光ディスク２００に対向される第４の面４ｂ上に集
光される。第４の面４ｂと対向される光ディスク２００
との間の間隔は、100ｎｍ以下（例えば、50ｎｍ程度）
となされており、第４の面４ｂ上に集光された光のいわ
ゆる滲みだしにより、光ディスク２００に対する信号の
書き込みや読み出しが行われる。

【００４２】このように、光学ピックアップ１は、上述
のように構成されている光学系により、近接場光を利用
して、光ディスク２００に対する信号の書き込みや読み
出しを行うことができる。

【００４３】そして、光学ピックアップ１は、レンズ７
及びレンズ位置調整手段８により構成されるフォーカス
調整手段６により、第４の面４ｂ上に集光され光につい
てのフォーカス調整を行っている。図２を用いて調整原
理を説明する。

【００４４】例えば、図２中（Ａ）に示すように、対物
レンズ９により光が集光されスポットが形成される。こ
のとき、対物レンズ９に入射される光が平行光である場
合に、設計点（設計位置）に回折限界のスポットが形成
されるものとする。

【００４５】よって、図２中（Ｂ）に示すように、対物
レンズ９に入射される光が発散光である場合には、対物
レンズ９に対して設計点より遠い位置で集光され、設計
点でのスポットが大きくなる。また、図２中（Ｃ）に示
すように、対物レンズ９に入射される光が収束光である
場合には、対物レンズ９に対して設計点より近い位置で
集光され、この場合も設計点でのスポットが大きくな
る。

【００４６】ここで、この対物レンズ９をＳＩＬ２の第
１のレンズ３と置き換えて考えた場合は次のようにな
る。

【００４７】ＳＩＬ２においても第１のレンズ３に対し
て平行光が入射されることを前提として設計されている
のであれば、第１のレンズ３に平行光が入射されたなら
ば、図２中（Ａ）に示すように、第２のレンズ４の第４
の面４ａ上にスポットが形成される。

【００４８】また、第１のレンズ３に発散光が入射され
た場合、図２中（Ｂ）に示すように、集光される位置が
設計点より遠くなり、第２のレンズ４の第４の面４ａ上
に回折限界のスポットより大きなスポットしか形成され
ない。これでは、第４の面４ａ上に回折限界のスポット
を形成して、光ディスクに対する信号の書き込みや読み
出しをする近接場光では、書き込みや読み出しされる信
号が劣化してしまう。

【００４９】さらに、第１のレンズ３に収束光が入射さ
れた場合、図２中（Ｃ）に示すように、集光される位置
が設計点より近くなり、この場合も、第２のレンズ４の
第４の面４ａ上に回折限界のスポットより大きなスポッ
トしか形成されない。これも同様に、書き込みや読み出
しされる信号が劣化してしまう。

【００５０】このようなことから、第１のレンズ３に入
射される光が必ず平行光となるような手段を備えること
により、すなわち、入射光とされる発散光（図２中
（Ｂ）に示す状態）を平行光とするような手段、また、
入射光とされる収束光（図２中（Ｃ）に示す状態）を平
行光とするような手段を備えることにより、常に第２の
レンズ４の第４の面４ａに回折限界のスポットが形成さ
れるようになる。これを一般化していえば、ＳＩＬ２に
入射される光の光束を調整すれることができれば、いか
なる場合でも、第４の面４ａ上に回折限界のスポットを
形成することが可能となる、ということである。

【００５１】例えば、光学ピックアップの光学系におい
てその部品精度から多少の誤差が生じている場合には、
当初の設計からずれが生じるので、このようなときに、
図２中（Ｂ）や（Ｃ）に示すように、入射光が平行光と
ならなくなることにより、第４の面４ａ上に回折限界の
スポットが形成されなくなるが、ＳＩＬ２に入射される
光を調整すれば、第４の面４ａ上に回折限界のスポット
を形成することができるようになる。

【００５２】以上、調整原理であり、レンズ７及びレン
ズ位置調整手段８により構成される調整手段が、上述し
たような調整原理に基づいて光を調整するものである。
フォーカス調整手段６による調整については具体的には
次のようになる。

【００５３】図示しないレンズ位置調整手段８は、図３
中（Ａ）に示すように、レンズ（以下、移動レンズとい
う。）７を光ファイバ９の端面９ａから距離Ｌ₁₁に位置
させる。このとき、移動レンズ７により、出射される光
は平行光となる。

【００５４】また、レンズ位置調整手段８は、図３中
（Ｂ）に示すように、移動レンズ７を光ファイバ９の端
面９ａから距離を図３中（Ａ）に示す距離Ｌ₁₁より近く
した距離Ｌ₁₂に位置させる。これにより、移動レンズ７
から出射される光は発散光となる。

【００５５】また、レンズ位置調整手段８は、図３中
（Ｃ）に示すように、移動レンズ７を光ファイバ９の端
面９ａから距離を図３中（Ａ）に示す距離Ｌ₁₁より遠く
した距離Ｌ₁₃に位置させる。これにより、移動レンズ７
から出射される光は収束光となる。

【００５６】このようにレンズ位置調整手段８により移
動レンズ７を移動し、出射光を調整することにより、常
に、第４の面４ａ上に回折限界のスポットを形成するこ
とができるようになる。具体的には、次のようにであ
る。

【００５７】第１のレンズ３に対して図２中（Ｂ）に示
すように発散光が入射されるような場合には、図３中
（Ｃ）に示すように、光ファイバ９から、より遠い位置
にフォーカス調整用レンズ７を変位させる。すなわち、
移動レンズ７から出射される光を収束光とする。ここ
で、図２中（Ｂ）に示すように、第１のレンズ３への入
射光が発散光になる場合とは、例えば、光学ピックアッ
プ１の光学系におけるその部品精度により発生する場合
などが挙げられる。

【００５８】このような操作により、第１のレンズ３に
入射される光が、その打ち消しの結果として、図２中
（Ａ）に示すように平行光に変化されて、第４の面４ａ
上に回折限界のスポットが形成されるようになる。すな
わち、設計通りの所望形態とされた入射光が第１のレン
ズ３に入射されるようになる。

【００５９】また、第１のレンズ３に対して図２中
（Ｃ）に示すように収束光が入射されるような場合に
は、図３中（Ｂ）に示すように、光ファイバ９に対し
て、より近い位置に移動レンズ７を変位させる。すなわ
ち、移動レンズ７から出射される光を発散光とする。

【００６０】これにより、第１のレンズ３に入射される
光が、図２中（Ａ）に示すように平行光に変化されて、
第４の面４ａ上に回折限界のスポットが形成される。

【００６１】なお、もともと、第１のレンズ３に図２中
（Ａ）に示すように平行光が入力されているような場合
には、図３中（Ａ）に示すように、移動レンズ７から平
行光が出射されるような位置に当該移動レンズ７を位置
させる。

【００６２】また、上述したように、移動レンズ７によ
りフォーカス調整がなされるのであるが、その調整時期
としては、例えば、出荷前の調整時が挙げられる。な
お、調整時期については、これに限定されないことはい
うまでもない。

【００６３】以上のように、光学ピックアップ１は、レ
ンズ位置調整手段８により移動レンズ７を変位させるこ
とによって、常に、第４の面４ａ上に回折限界のスポッ
トを形成することができるようになる。これにより、光
学ピックアップ１の光学系においてその部品精度から多
少の誤差が生じている場合であっても、光ディスク２０
０に対して劣化なく信号を書き込み或いは読み出すこと
ができるようになる。

【００６４】以上、第１の実施の形態の光学ピックアッ
プ１について説明した。次に、第２の実施の形態の光学
ピックアップについて説明する。図４に示すように、第
２の実施の形態の光学ピックアップ１は、フォーカス調
整手段１０の構成以外については、基本的には上述した
第１の実施の形態の光学ピックアップ１と同様な構成か
らなる。

【００６５】すなわち、第２の実施の形態の光学ピック
アップ１は、光ファイバ９から拡散光として出射された
光が、フォーカス調整手段１０に入射される。フォーカ
ス調整手段１０は、ＳＩＬ２の第２のレンズ４の第４の
面４ｂ上に集光されるように、入射される光について調
整をする。フォーカス調整手段１０における処理につい
ては、後で詳述する。

【００６６】フォーカス調整手段１０から調整されて出
射された光は、ミラー５にて反射されて、ＳＩＬ２に入
射される。ＳＩＬ２では、入射光を、上述したように、
第１のレンズ３により収束光として、第２のレンズ４の
第４の面４ｂ上に集光させる。

【００６７】このようにして、第２の実施の形態である
光学ピックアップ１は、上述の第１の実施の形態の光学
ピックアップ１と同様に、近接場光を利用して、光ディ
スク２００に対する信号の書き込みや読み出しを行うこ
とができる。

【００６８】この第２の光学ピックアップ１の備えるフ
ォーカス調整手段１０について次にに具体的に説明す
る。

【００６９】フォーカス調整手段１０は、３枚の第１乃
至第３の両凸レンズ１１，１２，１３と、レンズ位置を
移動するレンズ位置移動手段とを備えている。

【００７０】レンズ位置移動手段については、図示しな
いが、上述の第１の実施の形態の光学ピックアップ１の
備えたフォーカス調整手段６のレンズ位置調整手段８で
あってもよい。例えば、レンズ位置移動手段は、ステッ
ピングモータ等によりレンズを移動するように構成され
ている。

【００７１】３枚の第１乃至第３の両凸レンズ１１，１
２，１３は、両面が凸形状とされたレンズである。この
第１の両凸レンズ１１，１２，１３は、光ファイバ９と
ミラー５との間の光路上に、光ファイバ９側から配列さ
れている。この第１乃至第３のレンズ１１，１２，１３
は、全体としてコリメートレンズとしての機能をなす。

【００７２】このような構成において、基本的には、図
示しないレンズ位置移動手段は、第１乃至第３の両凸レ
ンズ１１，１２，１３の何れかを移動するのであるが、
本実施の形態では、ミラー５側に配置されている第３の
両凸レンズ１３にレンズ移動手段が取り付けられている
場合について説明する。この場合、第１及び第２の両凸
レンズ１１，１２は固定され、第３の両凸レンズ１３
は、光軸方向に沿って移動自在とされている。次に、図
５を用いて詳述する。

【００７３】図示しないレンズ位置調整手段は、図５中
（Ａ）に示すように、第３のレンズ（以下、移動レンズ
という。）１３を、当該移動レンズ１３と第１の両凸レ
ンズ（以下、第１の固定レンズという。）１１との間に
配置されている第２の両凸レンズ１２（以下、第２の固
定レンズという。）から距離Ｌ₂₂に位置させる。このと
き、移動レンズ１３から出射される光は平行光となる。
なお、第１の固定レンズ１１と第２の固定レンズ１２と
は距離Ｌ₂₁とされ、一定（固定）とされている。

【００７４】また、レンズ位置調整手段は、図３中
（Ｂ）に示すように、移動レンズ１３を、第２の固定レ
ンズ１２から距離Ｌ₂₃に位置させる。これにより、移動
レンズ１３から出射される光は発散光となる。

【００７５】また、レンズ位置調整手段は、図３中
（Ｃ）に示すように、移動レンズ１３を、第２の固定レ
ンズ１２から距離Ｌ₂₂に位置させる。これにより、移動
レンズ１３から出射される光は収束光となる。

【００７６】このようにレンズ位置調整手段により移動
レンズ１３を移動し、光を調整することにより、上述し
た第１の実施の形態の光学ピックアップ１の場合と同様
に、常に第４の面４ａ上に回折限界のスポットを形成す
ることができるようになる。

【００７７】具体的には、第１のレンズ３に対して図２
中（Ｂ）に示すように発散光が入射されるような場合に
は、図５中（Ｃ）に示すように、第２の固定レンズ１２
から、より遠い位置にフォーカス調整用レンズ１３を変
位させる。すなわち、移動レンズ１３から出射される光
を収束光とする。

【００７８】これにより、第１のレンズ３に入射される
光が、その打ち消しの結果として、図２中（Ａ）に示す
ように平行光に変化されて、第４の面４ａ上に回折限界
のスポットが形成されるようになる。

【００７９】また、第１のレンズ３に対して図２中
（Ｃ）に示すように収束光が入射されるような場合に
は、図５中（Ｂ）に示すように、第２の固定レンズ１２
に対して、より近い位置に移動レンズ１３を変位させ
る。すなわち、移動レンズ１３から出射される光を発散
光とする。

【００８０】これにより、第１のレンズ３に入射される
光が平行光に変化されて、図２中（Ａ）に示すように第
４の面４ａ上に回折限界のスポットが形成される。

【００８１】なお、もともと、図２中（Ａ）に示すよう
に、第１のレンズ３に平行光が入力されているような場
合には、図３中（Ａ）に示すように、移動レンズ１３か
ら平行光が出射されるような位置に当該移動レンズ１３
を位置させる。

【００８２】以上のように、第２の実施の形態の光学ピ
ックアップ１は、レンズ位置調整手段１０において移動
レンズ１３を変位させることによって、常に、第４の面
４ａ上に回折限界のスポットを形成することができるよ
うになる。これにより、光学ピックアップ１の光学系に
おいてその部品精度から多少の誤差が生じている場合で
あっても、光ディスク２００に対して劣化なく信号の書
き込みや読み出しをすることができるようになる。

【００８３】なお、上述の第２の実施の形態では、ミラ
ー５側に配置されている第３の両凸レンズ１３の位置を
移動して、フォーカス調整することについて説明した
が、これに限定されるものではない。例えば、第１或い
は第２の両凸レンズ１１，１２を移動させることによっ
てもフォーカス調整することはできる。

【００８４】以上、第２の実施の形態の光学ピックアッ
プ１について説明した。次に、第３の実施の形態の光学
ピックアップについて説明する。図６に示すように、第
３の実施の形態の光学ピックアップ１は、フォーカス調
整手段２０の構成以外については、基本的には上述した
第１或いは第２の実施の形態の光学ピックアップ１と同
様な構成からなる。

【００８５】すなわち、第３の実施の形態の光学ピック
アップ１は、光ファイバ９から拡散光として出射された
光が、フォーカス調整手段２０に入射される。フォーカ
ス調整手段２０は、ＳＩＬ２の第２のレンズ４の第４の
面４ｂ上に集光されるように、入射される光について調
整をする。フォーカス調整手段２０における処理につい
ては、後で詳述する。

【００８６】フォーカス調整手段２０から調整されて出
射された光は、ミラー５にて反射されて、ＳＩＬ２に入
射される。ＳＩＬ２では、入射光を、上述したように、
第１のレンズ３により収束光として、第２のレンズ４の
第４の面４ｂ上に集光させる。

【００８７】このようにして、第３の実施の形態である
光学ピックアップ１は、上述の第１或いは第２の実施の
形態の光学ピックアップ１と同様に、近接場光を利用し
て、光ディスク２００に対する信号の書き込みや読み出
しを行うことができる。

【００８８】この第３の光学ピックアップ１の備えるフ
ォーカス調整手段２０について次に具体的に説明する。

【００８９】フォーカス調整手段２０は、２枚の第１及
び第２の両凸レンズ２１，２２及び両凹レンズ２３と、
両凹レンズ２３を移動するレンズ移動手段を備えてい
る。例えば、この第１及び第２の両凸レンズ２１，２２
及び両凹レンズ２３とは、全体としてコリメートレンズ
としての機能をなす。

【００９０】第１の及び両凸レンズ２１，２２は、両面
が凸面とされたレンズである。そして、両凹レンズ２３
は、両面が凹面とされたレンズである。光ファイバ９と
ミラー５との間の光路上に、第１の両凸レンズ２１、第
２の両凸レンズ２２、両凹レンズ２３が、光ファイバ９
側から順番に配列されている。ここで、第１及び第２の
両凸レンズ２１，２２は固定され、両凹レンズ２３は、
光軸方向に沿って移動自在とされている。

【００９１】レンズ位置移動手段については、図示しな
いが、上述の第１の実施の形態の光学ピックアップ１の
備えたフォーカス調整手段６のレンズ位置調整手段８で
あってもよい。例えば、レンズ位置移動手段は、ステッ
ピングモータ等によりレンズを移動するように構成され
ている。

【００９２】図示しないレンズ位置調整手段は、図７中
（Ａ）に示すように、両凹レンズ（以下、移動レンズと
いう。）２３を、第２の両凸レンズ２２から距離Ｌ₃₁に
位置させる。このとき、移動レンズ２３から出射される
光は平行光となる。なお、第１の両凸レンズ２１と第２
の両凸レンズとは、その間の距離が所定距離とされて、
一定（固定）とされている。

【００９３】また、レンズ位置調整手段は、図７中
（Ｂ）に示すように、移動レンズ２３を、第２の両凸レ
ンズ（以下、第２の固定レンズという。）２２から距離
Ｌ₃₂に位置させる。これにより、移動レンズ２３から出
射される光は発散光となる。

【００９４】また、レンズ位置調整手段は、図７中
（Ｃ）に示すように、移動レンズ２３を、第２の固定レ
ンズ２２から距離Ｌ₃₃に位置させる。これにより、移動
レンズ２３から出射される光は収束光となる。

【００９５】このようにレンズ位置調整手段により移動
レンズ２３を移動し、光を調整することにより、上述し
た第１或いは第２の実施の形態の光学ピックアップ１の
場合と同様に、常に第４の面４ａ上に回折限界のスポッ
トを形成することができるようになる。

【００９６】具体的には、第１のレンズ３に対して図２
中（Ｂ）に示すように発散光が入射されるような場合に
は、図７中（Ｃ）に示すように、第２の固定レンズ２２
から、より遠い位置に移動レンズ２３を変位させる。す
なわち、移動レンズ２３から出射される光を収束光とす
る。

【００９７】これにより、第１のレンズ３に入射される
光が、その打ち消しの結果として、図２中（Ａ）に示す
ように平行光に変化されて、第４の面４ａ上に回折限界
のスポットが形成されるようになる。

【００９８】また、第１のレンズ３に対して図２中
（Ｃ）に示すように収束光が入射されるような場合に
は、図７中（Ｂ）に示すように、第２の固定レンズ２２
により近い位置に移動レンズ２３を変位させる。すなわ
ち、移動レンズ２３から出射される光を発散光とする。

【００９９】これにより、第１のレンズ３に入射される
光が平行光に変化されて、図２中（Ａ）に示すように第
４の面４ａ上に回折限界のスポットが形成される。

【０１００】なお、もともと、図２中（Ａ）に示すよう
に、第１のレンズ３に平行光が入力されているような場
合には、図７中（Ａ）に示すように、移動レンズ２３か
ら平行光が出射されるような位置に移動レンズ２３を位
置させる。

【０１０１】以上のように、第３の実施の形態の光学ピ
ックアップ１は、レンズ位置調整手段２０において移動
レンズ２３を変位させることによって、常に、第４の面
４ａ上に回折限界のスポットを形成することができるよ
うになる。これにより、光学ピックアップ１の光学系に
おいてその部品精度から多少の誤差が生じている場合で
あっても、光ディスク２００に対して劣化なく信号書き
込みや読み出しをすることができるようになる。

【０１０２】なお、上述した実施の形態では、光ファイ
バ９の後段に光学素子を配置して、その光学素子を移動
させることにより、光の平行度を変化させているが、こ
れに限定されるものではない。例えば、光ファイバ９を
光軸方向に沿って移動させることにより、光の平行度を
変化させることもできる。この場合、光ファイバ９を光
軸方向に移動する光ファイバ位置移動手段なるものを備
える必要がある。

【０１０３】次に、このような光学ピックアップ１を光
学系として備える光ディスク装置について説明する。

【０１０４】図８に示すように、光ディスク装置３０
は、筐体３１の内部に設けられた図示しないスピンドル
モータに信号記録媒体としての光ディスク２００が取り
付けられ、クランパ３２により固定されている。光ディ
スク２００は、制御回路により駆動制御されるスピンド
ルモータの回転に伴い、所定の回転数で回転操作され
る。

【０１０５】また、筐体３１の内部には、例えばアーム
３３を駆動するためのボイスコイルモータ３４が設けら
れている。具体的には、ボイスコイルモータ３４の駆動
によりアーム３３が回転操作される。そして、アーム３
３と一体に形成されて、ヘッド支持バネ３５が設けられ
ており、ヘッド支持バネ３５の先端部に、上述したよう
な光学ピックアップ１が取り付けられている。

【０１０６】ボイスコイルモータ３４は、例えば、アー
ム３３に取り付けられたボイスコイルと、このボイスコ
イルを挟持するように配設された一対のマグネットとに
より構成され、ボイスコイルに外部から電流が供給され
ることにより、このボイスコイルに流れる電流とマグネ
ットの磁界とによって駆動力を生じさせ、アーム３３及
びヘッド支持バネ３５を、支軸３６を回動中心として、
回動操作する。

【０１０７】また、光スイッチングモジュール３７から
光ファイバ３８（光ファイバ９）を介して光学ピックア
ップ１内に光が導かれてれており、これにより、光学ピ
ックアップ１による光ディスク２００に対しての信号の
書き込みや読み出しがなされる。なお、このような光学
ピックアップ１によって、書き込みされる信号或いは読
み出しがされた信号の信号処理については、図示しない
信号処理部によってなされる。例えば、信号処理部は、
アンプ部、圧縮部、復号部等から構成されている。

【０１０８】図９中（Ａ）乃至（Ｃ）には、ヘッド支持
バネ３５及び光学ピックアップ１の詳細を示す。図９
（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、ヘッド支持バネ３５の
一端側に光学ピックアップ（光学ヘッド）１が取り付け
られている。本例で示す光学ピックアップ１は、上述し
た第１の実施の形態として説明したものであって、ミラ
ー５と光ファイバ９との間に１枚の両凸レンズ６を配置
して、これを移動してフォーカス調整を可能とするもの
である。

【０１０９】ヘッド支持バネ３５は、略平板形状として
形成され、光ディスク２００に対向される方向に弾性を
有するように構成されている。そして、このヘッド支持
バネ３５の先端（自由端）に、光学ピックアップ１が取
り付けられている。

【０１１０】光学ピックアップ１は、移動レンズ（フォ
ーカス調整用レンズ）６及びミラー５が略筒形状とされ
た鏡筒４１に収納された構成となっており、ＳＩＬ２を
構成する第１及び第２のレンズ３，４がその鏡筒４１の
外部に取り付けられている。

【０１１１】鏡筒４１は、略筒形状とされて、長手方向
がヘッド支持バネ３５の自由端と支持端とがなす中心軸
方向の略一致するように、当該支持バネ３５の自由端側
に取り付けられている。この鏡筒４１には、一端側に光
ファイバ９が取り付けられており、他端側にミラー５が
取り付けられている。そして、鏡筒４１内に、光ファイ
バ９から出射される光の光路上に移動レンズ６が移動自
在として取り付けられている。

【０１１２】具体的には、光ファイバ９の先端がファイ
バフォルダ（ファイバトップ）４２に挿入されており、
当該ファイバフォルダ４２が鏡筒４１内に挿入され、フ
ァイバフォルダ４２が鏡筒４１とが固着されている。例
えば、接着剤注入用孔４１ａが設けられており、鏡筒４
１にファイバフォルダ４２が挿入されて後、接着剤注入
用孔４１ａから注入された接着剤４３によって、当該鏡
筒４１とファイバフォルダ４２とが固着されている。

【０１１３】このようにして鏡筒内に配置されている光
ファイバ９とミラー５との間のその光路上に、移動レン
ズ６が配置されている。移動レンズ６は、当該光路上に
おいて移動自在とされており、レンズ位置移動手段によ
って、変位自在とされている。例えば、レンズ位置移動
手段は、図示しないが、例えば、ステッピングモータ等
によって構成されている。なお、これに限定されるもの
ではなく、例えば、レンズ位置移動手段としては、移動
自在とされている移動レンズ６を所定位置で単に固定す
るような手段でもよく、例えば、ネジ止め手段であって
もよい。これにより、より簡易に、レンズ位置移動手段
を構成することができる。

【０１１４】そして、ミラー５が鏡筒４１内にて光ファ
イバ９に対向する位置に配置されており、このミラー５
により反射された光ファイバ９からの光が、鏡筒４１の
開口部４１ｂを介して入射される位置にＳＩＬ２が配置
されている。

【０１１５】ＳＩＬ２は、ヘッド支持バネ３５の先端部
に取り付けられており、上述したように第１及び第２の
レンズ３，４によって構成されている。例えば、ＳＩＬ
２は、第１及び第２のレンズ３，４がいわゆるスライダ
部材４４に一体とされてヘッド支持バネ３５の先端部に
位置されている。

【０１１６】スライダ部材４４は、図示しない光ディス
クとの間に発生する空気流を利用して当該光ディスク上
に浮上するように構成されているものである。このスラ
イダ部材４４の浮上を利用することにより、このスライ
ダ部材４４に取り付けられているＳＩＬ２の第２のレン
ズ４の第４の面４ｂと光ディスクとの間の距離を５０ｎ
ｍ程度に一定に保つことができるようになる。

【０１１７】以上のような光学ピックアップ１がヘッド
支持バネ３５の先端に取り付けられており、図８に示す
ように、光ディスク装置３０は、このような光学ピック
アップ１により光ディスク２００に対する信号の記録や
再生をすることができる。

【０１１８】そして、光学ピックアップ１は、その光学
系においてその部品精度から多少の誤差が生じている場
合であっても、光ディスク２００に対して劣化なく信号
書き込みや読み出しをすることができるので、光ディス
ク装置３０は、信号を劣化なく記録や再生をすることが
できる。

【０１１９】なお、上述の光ディスク装置３０は、上述
した第１の実施の形態の光学ピックアップ１を備えた場
合について説明したが、これに限定されるものではな
い。例えば、光ディスク装置３０は、第２或いは第３の
実施の形態の光学ピックアップ１を備えた構成でもよ
く、或いは光ファイバ９を移動させることによりフォー
カス調整可能とされる光学ピックアップ１を備えた構成
であってもよい。

【０１２０】

【発明の効果】本発明に係る光学ピックアップは、信号
記録媒体に近接配置されており、光源から入射された光
により、当該信号記録媒体に対する信号の書き込み及び
／又は読み出しをする対物レンズと、対物レンズに入射
される光の平行度を変化させる調整手段とを備えること
により、近接場に適用して構成された対物レンズに入射
される光の平行度を調整手段により調整することによ
り、フォーカス調整をすることができる。

【０１２１】また、本発明に係る光ディスク装置は、信
号記録媒体に近接配置されており、光源から入射された
光により、回転操作手段により回転操作される信号記録
媒体に対する信号の書き込み及び／又は読み出しをする
対物レンズと、対物レンズに入射される上記光の平行度
を変化させる調整手段とを備えた光学ピックアップを備
えることにより、近接場に適用して構成された対物レン
ズに入射される光の平行度を調整手段により調整するこ
とによりフォーカス調整をすることができる。

【０１２２】また、本発明に係るフォーカス調整方法
は、光源から入射された光により、信号記録媒体に対す
る信号の書き込み及び／又は読み出しをする対物レンズ
の、当該対物レンズに入射される光の平行度を変化させ
ることにより、フォーカスを調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の光学ピックアップ
の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の原理を説明するために使用した図であ
る。

【図３】上述の第１の実施の形態の光学ピックアップの
フォーカス調整手段の詳細を示すブロック図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の光学ピックアップ
の構成を示すブロック図である。

【図５】上述の第２の実施の形態の光学ピックアップの
フォーカス調整手段の詳細を示すブロック図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態の光学ピックアップ
の構成を示すブロック図である。

【図７】上述の第２の実施の形態の光学ピックアップの
フォーカス調整手段の詳細を示すブロック図である。

【図８】本発明の実施の形態の光ディスク装置を示す斜
視図である。

【図９】上述の光ディスク装置におけるヘッド支持バネ
及び光学ピックアップの構成の詳細を示す平面図、側面
図、正面図である。

【図１０】ＳＩＬ（Solid Immersion Lens）の構成を示
すブロック図である。

【図１１】ＳＩＭ（Solid Immersion Mirror）の構成を
示す図である。

【図１２】従来の光学ピックアップの構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１光学ピックアップ、２ＳＩＬ、６フォーカス調
整手段、７移動レンズ、８レンズ位置移動手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】近接場光を利用して信号記録媒体に対す
る信号の書き込み及び／又は読み出しを行う光学ピック
アップであって、上記信号記録媒体に近接配置されており、光源から入射
された光により、当該信号記録媒体に対する信号の書き
込み及び／又は読み出しをする対物レンズと、上記対物レンズに入射される上記光の平行度を変化させ
る調整手段とを備えたことを特徴とする光学ピックアッ
プ。
【請求項２】上記調整手段は、上記光源から出射され
た光の光路上に配置された光学素子と、上記光学素子の
光路上における位置を調整する位置調整手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ。
【請求項３】上記光学素子は、コリメートレンズであ
ることを特徴とする請求項２記載の光学ピックアップ。
【請求項４】上記光学素子は、両凸レンズの組からな
り、上記位置調整手段は、少なくとも一方の両凸レンズの位
置を調整することを特徴とする請求項２記載の光学ピッ
クアップ。
【請求項５】上記光学素子は、両凸レンズと両凹レン
ズの組からなり、上記位置調整手段は、少なくとも両凸レンズ又は両凹レ
ンズの何れか一方の位置を調整することを特徴とする請
求項２記載の光学ピックアップ。
【請求項６】上記光源から上記対物レンズとの間に、
当該光源から当該対物レンズとの間の光を導くための複
数の光学部材を備え、上記光学素子は、上記光学部材を介することなく上記光
源の後段に配置されていることを特徴とする請求項２記
載の光学ピックアップ。
【請求項７】上記光源を移動自在に備え、上記調整手段は、上記光源の位置を調整することを特徴
とする請求項１記載の光学ピックアップ。
【請求項８】上記対物レンズは、組レンズとして構成
されているＳＩＬ（Solid Immersion Lens）であること
を特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ。
【請求項９】上記対物レンズは、単レンズとして構成
されているＳＩＭ（Solid Immersion Mirror）であるこ
とを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ。
【請求項１０】近接場光を利用して信号記録媒体に対
する信号の記録及び／又は再生を行う光ディスク装置で
あって、上記信号記録媒体を回転操作する回転操作手段と、上記信号記録媒体に近接配置されており、光源から入射
された光により、上記回転操作手段により回転操作され
る信号記録媒体に対する信号の書き込み及び／又は読み
出しをする対物レンズと、上記対物レンズに入射される
上記光の平行度を変化させる調整手段とを備えた光学ピ
ックアップと、上記光学ピックアップとの間で送受信する光信号を信号
処理して、上記信号記録媒体に対する信号の記録及び／
又は再生を行う信号処理部とを備えたことを特徴とする
光ディスク装置。
【請求項１１】上記調整手段は、上記光源から出射さ
れた光の光路上に配置された光学素子と、上記光学素子
の光路上における位置を調整する位置調整手段とを備え
たことを特徴とする請求項１０記載の光ディスク装置。
【請求項１２】上記光学素子は、コリメートレンズで
あることを特徴とする請求項１１記載の光ディスク装
置。
【請求項１３】上記光学素子は、両凸レンズの組から
なり、上記位置調整手段は、少なくとも一方の両凸レンズの位
置を調整することを特徴とする請求項１１記載の光ディ
スク装置。
【請求項１４】上記光学素子は、両凸レンズと両凹レ
ンズの組からなり、上記位置調整手段は、少なくとも両凸レンズ又は両凹レ
ンズの何れか一方の位置を調整することを特徴とする請
求項１１記載の光ディスク装置。
【請求項１５】上記光源から上記対物レンズとの間
に、当該光源から当該対物レンズとの間の光を導くため
の複数の光学部材を備え、上記光学素子は、上記光学部材を介することなく上記光
源の後段に配置されていることを特徴とする請求項１１
記載の光ディスク装置。
【請求項１６】上記光源を移動自在に備え、上記調整
手段は、上記光源の位置を調整することを特徴とする請
求項１０記載の光ディスク装置。
【請求項１７】上記対物レンズは、組レンズとして構
成されているＳＩＬ（Solid Immersion Lens）であるこ
とを特徴とする請求項１０記載の光ディスク装置。
【請求項１８】上記対物レンズは、単レンズとして構
成されているＳＩＭ（Solid Immersion Mirror）である
ことを特徴とする請求項１０記載の光ディスク装置。
【請求項１９】信号記録媒体に近接配置され、近接場
光を利用して信号記録媒体に対する信号の書き込み及び
／又は読み出しを行う対物レンズにおけるフォーカスを
調整するフォーカス調整方法であって、光源から入射された光により、信号記録媒体に対する信
号の書き込み及び／又は読み出しをする対物レンズの、
当該対物レンズに入射される光の平行度を変化させて、
フォーカスを調整することを特徴とするフォーカス調整
方法。
【請求項２０】上記光源から出射された光の光路上に
配置された光学素子の当該光路上における位置を調整す
ることにより、上記対物レンズに入射される光の平行度
を変化させることを特徴とする請求項１９記載フォーカ
ス調整方法。