JP2003317303A - 光磁気ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低コストを維持しつつも、容量の異なる光磁気
ディスクに対して、適切に情報の記録を行え且つ情報記
録信号の品質を低下させることなく再生を行える光磁気
ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】光軸を含む第１分割面Ｓｄ１を通過する光
束（第１光束）は、第１光磁気情報記録媒体に対する情
報の記録及び／又は再生のため、及び第２光磁気情報記
録媒体に対する情報の記録及び／又は再生のために利用
され、第１分割面Ｓｄ１より外側の第２分割面Ｓｄ２を
通過する光束（第２光束）は、主に第２光磁気情報記録
媒体に対する情報の記録及び／又は再生のために利用さ
れ、更に第２分割面Ｓｄ２より外側の第３分割面Ｓｄ３
を通過する光束（第３光束）は、主に第１光磁気情報記
録媒体に対する情報の記録及び／又は再生のために利用
されるので、透明基板厚が異なることを利用して、異な
る光磁気情報記録媒体に対して情報の記録又は再生を適
切に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ピックアッ
プ装置に関し、特に情報記録容量の異なる光磁気情報記
録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行える光磁
気ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスクの情報記録層に磁界を与
えながらレーザ光をビーム照射することで、情報の記
録、再生又は消去を行える光磁気ピックアップ装置が知
られている。しかるに、インターネットのブロードバン
ド化などによって、近年においては個人でも取り扱われ
る情報が膨大なものとなってきており、これに対して他
の媒体と同様に光磁気ディスクにおける高密度情報記録
化の要求が高まっている。このような要求に応じ、例え
ば３．５インチ光磁気ディスクの場合、同一のディスク
径でありながら、１２８ＭＢから２．３ＧＢまで幅広い
容量の範囲を持ち、ユーザの種々のニーズに応えること
ができるように開発されてきた。

【０００３】更に、光磁気ディスクにおいては、更なる
高密度情報記録化が求められ、これを達成するために
は、情報記録／再生用のビームスポット径をより小さく
するように、レーザ光源の短波長化の試みがあり、たと
えば５ＧＢの記録容量を達成するには、４０５ｎｍ程度
の青紫レーザを用いることが考えられる。ここで、たと
えば１２８ＭＢの光磁気ディスクに記録した情報でも、
５ＧＢの光磁気ディスクに対して情報の記録、再生又は
消去を行える光磁気ピックアップ装置において、その記
録、再生又は消去を行いたいという、いわゆる互換性に
対する要求がある。しかるに、このような５ＧＢ等の高
容量の光磁気ディスクに対して情報の記録、再生又は消
去を行う短波長のレーザ光源を、１２８ＭＢ等の低容量
の光磁気ディスクに対して用いた場合、トラック幅や記
録情報マークサイズに対して光スポット径が小さくなり
すぎて、適切に情報の記録、再生又は消去を行うことが
できないといった問題が生じる。

【０００４】このような問題に対し、波長の異なる複数
のレーザ光源を用いて、異なる光磁気ディスクに対して
情報の記録、再生又は消去を行うことも考えられる。し
かしながら、レーザ光源を複数設けると、その分だけコ
ストが増大すると共に、ビームスポット径を調整するた
めに、光学系を複数設けて、使用する光磁気ディスクに
応じて光路中に出し入れする必要が生じ、更にコストが
増大する。更に、光磁気ピックアップ装置に固有の光学
素子である、反射光の偏光面のカー回転角θ_ｋ（後述）
を検出するために用いる検光子を、異なる光源波長に対
応させなくてはならず、更にコストを増大させる。更
に、光磁気ディスクでの反射光におけるカー回転角θ_ｋ
（後述）は、照射光の波長が短くなるほど小さくなる特
性を有するため、短波長光源を用いて、情報が記録され
た光磁気ディスクの再生を行うと、再生信号の振幅が小
さくなり、十分なＣ／Ｎが得られないといった大きな問
題がある。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、低コストを維持しつつも、容量の異なる光磁
気ディスクに対して、適切に情報の記録を行え且つ情報
記録信号の品質を低下させることなく再生を行える光磁
気ピックアップ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光磁気
ピックアップ装置は、６００ｎｍ以上の波長の光源と、
前記光源からの光束を光磁気情報記録媒体の透明基板を
介して情報記録層に、ビームスポットを形成するよう集
光させるための対物レンズとを備え、光磁気情報記録媒
体に対して情報の記録又は再生を行う光磁気ピックアッ
プ装置であって、透明基板の厚さがｔ１の第１光磁気情
報記録媒体に対して情報の記録又は再生を行う際に、情
報の記録又は再生を行うためのビームスポットの形成に
寄与する光束が前記対物レンズを通過する光学面上にお
ける領域と、透明基板の厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の第
２光磁気情報記録媒体に対して情報の記録又は再生を行
う際に、情報の記録又は再生を行うためのビームスポッ
トの形成に寄与する光束が前記対物レンズを通過する前
記光学面上における領域とが、少なくとも一部異なるよ
うに前記対物レンズを構成するとともに、前記第１光磁
気情報記録媒体に対して情報の記録又は再生を行う際
に、情報の記録又は再生を行うためのビームスポットを
形成する前記対物レンズの像側開口数をＮＡ１とし、前
記第２光磁気情報記録媒体に対して情報の記録又は再生
を行う際に、情報の記録又は再生を行うためのビームス
ポットを形成する前記対物レンズの像側開口数をＮＡ２
としたとき、ＮＡ１＞ＮＡ２であることを特徴とする。
尚、本明細書中、情報の記録又は再生というときは、記
録されている情報の消去も含むものとする。

【０００７】本発明者は従来、光磁気情報記録媒体が記
録容量に関わらず一様な透明基板厚を有していたことに
着目し、これを異ならせた前記第１光情報記録媒体と前
記第２光情報記録媒体とを製作することで、たとえ単一
な光源からの光束でも、同じ対物レンズを用いて異なる
径のスポット光を収束させることができるのではないか
と考えたのである。より具体的には、透明基板の厚さが
ｔ１の第１光磁気情報記録媒体に対して情報の記録又は
再生を行う際に、情報の記録又は再生を行うためのビー
ムスポットの形成に寄与する光束が前記対物レンズを通
過する光学面上における領域と、透明基板の厚さがｔ２
（ｔ１＜ｔ２）の第２光磁気情報記録媒体に対して情報
の記録又は再生を行う際に、情報の記録又は再生を行う
ためのビームスポットの形成に寄与する光束が前記対物
レンズを通過する前記光学面上における領域とが、少な
くとも一部異なるように前記対物レンズを構成すること
により、前記第１光磁気情報記録媒体に対して情報の記
録又は再生を行う際に、情報の記録又は再生を行うため
のビームスポットを形成する前記対物レンズの像側開口
数をＮＡ１を、前記第２光磁気情報記録媒体に対して情
報の記録又は再生を行う際に、情報の記録又は再生を行
うためのビームスポットを形成する前記対物レンズの像
側開口数をＮＡ２より大きくするようにして、異なる径
のビームスポットを収束できるため、たとえば同じ３．
５インチの媒体であっても、記録容量を異ならせること
ができるのである。

【０００８】本発明に適用可能な対物レンズについて説
明する。図５は、対物レンズ１６を光源側から見た正面
図であり、図１は、図５の対物レンズ１６を模式的に示
したＺ方向の断面図である。なお、一点鎖線は光軸を示
している。ここでは、第１光磁気情報記録媒体（光磁気
ディスクともいう）の透明基板の厚さｔ１は、第２光磁
気情報記録媒体の透明基板の厚さｔ２より薄く、第１光
磁気情報記録媒体の方が第２光磁気情報記録媒体よりも
高密度で情報を記録可能となっている。

【０００９】対物レンズ１６は、光源側の屈折面Ｓ１及
び光磁気情報記録媒体２０側の屈折面Ｓ２が共に非球面
形状を呈した正の屈折力を有した凸レンズである。ま
た、対物レンズ１６の光源側の屈折面Ｓ１を、図５に示
すような第１分割面Ｓｄ１、第２分割面Ｓｄ２、第３分
割面Ｓｄ３から構成している。分割面Ｓｄ１、Ｓｄ２、
Ｓｄ３の境界は段差としている。この対物レンズ１６に
おいて、光軸を含む第１分割面Ｓｄ１を通過する光束
（第１光束）は、第１光磁気情報記録媒体に対する情報
の記録及び／又は再生のため、及び第２光磁気情報記録
媒体に対する情報の記録及び／又は再生のために利用さ
れ、第１分割面Ｓｄ１より外側の第２分割面Ｓｄ２を通
過する光束（第２光束）は、主に第２光磁気情報記録媒
体に対する情報の記録及び／又は再生のために利用さ
れ、更に第２分割面Ｓｄ２より外側の第３分割面Ｓｄ３
を通過する光束（第３光束）は、主に第１光磁気情報記
録媒体に対する情報の記録及び／又は再生のために利用
されるものである。尚、図５の対物レンズ１６のＹ方向
の断面図は、基本的に同図Ｚ方向の断面図と同様である
ため省略する。但し、図５における第２分割面ｓｄ２の
Ｚ方向及びＹ方向の幅を、それぞれｓｄ２Ｚ、ｓｄ２Ｙ
とし、又、第３分割面ｓｄ３のＺ方向及びＹ方向の幅
を、それぞれｓｄ３Ｚ、ｓｄ３Ｙとすると、ｓｄ２Ｚ＜
ｓｄ２Ｙ、ｓｄ３Ｚ＞ｓｄ３Ｙの関係にある。更に、第
２光磁気情報記録媒体に対する球面収差量は、Ｚ方向、
Ｙ方向の別を問わず、第２分割面ｓｄ２全域からの透過
光束について十分小さく、従って第２分割面ｓｄ２を透
過する光束（第２光束）は、主に第２光磁気情報記録媒
体に対する情報の記録及び／又は再生のために利用され
る。

【００１０】ここで、「主に」という文言の意味は、第
２分割面Ｓｄ２を通過する光束の場合、第３分割面Ｓｄ
３を通過する光束を遮光しない状態においてビームスポ
ットの中心強度が最大となる位置での核部分のエネルギ
ーに対して、第３分割面Ｓｄ３を通過する光束を遮光し
た状態においてビームスポットの中心強度が最大となる
位置での核部分のエネルギー比率（「遮光状態核エネル
ギー」／「遮光しない核エネルギー」）が、６０％〜１
００％の範囲に入ることを指している。また、第３分割
面Ｓｄ３を通過する光束の場合も同様に、第２分割面Ｓ
ｄ２を遮光しない状態に対する遮光した状態の核部分の
エネルギー比率（「遮光状態核エネルギー」／「遮光し
ない核エネルギー」）が、６０％〜１００％の範囲に入
ることを指している。なお、このエネルギー比率を簡易
的に測定するには、各々の場合において、ビームスポッ
トの中心強度が最大となる位置でのピーク強度Ｉｐと、
ビーム径Ｄｐ（中心強度に対して強度がｅ^−２となる位
置で定める）を測定し、核部分のビームの形状はほぼ一
定であることから、Ｉｐ×Ｄｐを求め、これを比較すれ
ばよい。

【００１１】このように、単一波長の光源を用いた場合
でも、前記対物レンズの複数の分割面を、それぞれ異な
る記録容量の光磁気情報記録媒体用に振り分けること
で、同一の対物レンズを用いて情報の記録及び／又は再
生を行うようになっている。但し、透明基板厚が一定で
はスポット径の調整ができない。そこで、本発明では、
光磁気情報記録媒体の透明基板の厚さを変えることとし
たのである。より具体的には、既存の記録容量の光磁気
ディスク（第２光磁気情報記録媒体）が、透明基板の厚
さｔ２＝１．２ｍｍであることから、たとえば透明基板
の厚さを半分のｔ１＝０．６ｍｍとした高い記録容量の
光磁気ディスク（第１光磁気情報記録媒体）を新規に製
作するのである。

【００１２】図４は、図５の対物レンズに関し、縦軸に
開口数、横軸に図５のＺ方向断面における球面収差量を
とって示す球面収差図である。図４（ａ）は、記録密度
の高い第１光磁気情報記録媒体に関する球面収差の例で
あり、図４（ｂ）は、記録密度の低い第２光磁気情報記
録媒体に関する球面収差の例である。図４（ａ）におい
て、図１に示す第１分割面Ｓｄ１及び第３分割面Ｓｄ３
を通過した光束は、収差が小さく光磁気情報記録媒体の
情報記録上に良好に結像するが、第２分割面Ｓｄ２を通
過した光束は、大きな収差を有するため、情報記録層上
に結像することなくフレア光となる。この結果、実質開
口数ＮＡは、第３分割面Ｓｄ３を通過した光束の最外周
部ＮＡ１となる。一方、図４（ｂ）において、図１に示
す第１分割面Ｓｄ１及び第２分割面Ｓｄ２を通過した光
束は、収差が小さく光磁気情報記録媒体の情報記録上に
良好に結像するが、第３分割面Ｓｄ３を通過した光束
は、大きな収差を有するため、情報記録層上に結像する
ことなくフレア光となる。この結果、実質開口数ＮＡ
は、第２分割面Ｓｄ２を通過した光束の最外周部ＮＡ２
となる。尚、図５の対物レンズ１６に関し、Ｙ方向断面
における開口数と球面収差量との関係は、基本的にＺ方
向断面における開口数と球面収差量との関係と同様であ
るため、この説明については省略する。但し、図４
（ａ）、（ｂ）において、図５に示されるＺ方向の開口
数ＮＡ２をＮＡ２Ｚ、Ｙ方向の開口数ＮＡ２をＮＡ２Ｙ
とおくと、これらはＮＡ２Ｚ＜ＮＡ２Ｙ＜ＮＡ１の関係
を有す。

【００１３】図５の対物レンズ１６は、前記第１光磁気
情報記録媒体に対する情報の記録又は再生時のビームス
ポットの形成に寄与する光束が通過する光学面上におけ
る領域と、前記第２光磁気情報記録媒体に対する情報の
記録又は再生時のビームスポットの形成に寄与する光束
が通過する前記光学面上における領域とが異なるように
分割されているが、その分割面の境界が同心円状になっ
ていない、その理由を説明する。図５において、かかる
対物レンズは、第１分割面Ｓｄ１については、光軸に対
して同心円上の境界をもつが、分割面Ｓｄ２は、図５で
左右方向に広がっており、そのため分割面Ｓｄ３との境
界が同心円状でなくなっている。かかる対物レンズは、
光源として一般的に用いられる半導体レーザのファーフ
ィールドパターンＦＰの断面が、図５の点線で示すよう
に楕円形である場合、その長軸方向を、第２分割面Ｓｄ
２の伸びた方向に一致させることで、第２光磁気記録媒
体に対するビームスポットの光量を増大させることがで
きる。

【００１４】加えて、前記光源の波長が６００ｎｍ以上
であることから、本発明は以下の利点を有する。すなわ
ち、光源波長６００ｎｍ未満の半導体レーザは、安定的
に発振させるための発光チップの条件づくりが難しく、
従って現状では高価であり、これを光源として用いる
と、光磁気ピックアップ装置のコスト増大を招くことに
なる。しかし、光源波長６００ｎｍ以上の光源を用いる
ことで、それを回避できる。又、光磁気情報記録媒体か
ら反射した光における偏光面の回転角θ_ｋ（カー回転角
といい、これを読み取ることで情報の再生を行う）は、
波長に依存して変化し、光源波長が特に６００ｎｍ未満
ではカー回転角θ_ｋが小さくなり、再生信号の分解能が
低下する恐れがあるが、光源波長６００ｎｍ以上の光源
を用いることで、それを回避できる。

【００１５】ちなみに、現状の光磁気情報記録媒体の記
録層には、主にＴｂＦｅＣｏ（テルビ鉄コバルト）等の
多層膜が用いられているが、カー回転角θ_ｋが短波長側
で小さくなるという問題は、学会発表においてなされて
いる（電気学会マグネティックス研究会資料（１９９
８）−短波長領域での使用に適した光磁気記録媒体−；
応用物理学関係連合講演会（１９９２年春季）講演予稿
集、３１ａ−Ｌ−６）。光磁気情報記録媒体の材料の変
更により、カー回転角θ_ｋの問題を克服するには、記録
の安定性やコストの面で課題があり、いずれにせよ現状
では、短波長になるに従いカー回転角θ_ｋが低下すると
いう事実に変わりはなく、その意味で特に６００ｎｍ未
満の短波長のレーザ光源を光磁気情報記録媒体の再生等
に用いることは不利となる。

【００１６】更に、光磁気情報記録媒体から反射した光
を受光する光検出器は、波長に依存して受光感度が変化
し、光源波長が特に６００ｎｍ未満では、十分な受光感
度を有しない恐れがあるが、光源波長６００ｎｍ以上の
光源を用いることで、十分な受光感度を確保できる。

【００１７】又、６００ｎｍ未満の波長の半導体レーザ
では、ファーフィールドパターンＦＰのアスペクト比が
大きく、光磁気情報記録媒体の記録面上で、真円もしく
は真円に近い形状のビームスポットとして結像させるた
めには、出射光を成形するための光学素子（図略）が別
個に必要となり、その分高価となり、また光学系のサイ
ズも大きくなる。一方、長波長のレーザ光源にＳＨＧな
どを組み合わせることで、６００ｎｍ未満の波長の照射
光を照射できる構成も知られているが、ＳＨＧの光効率
が悪く、高い光強度を得られないとか、ＳＨＧ透過時に
大きな収差を発生するなどの、好ましくない特性を有す
る。しかし、６００ｎｍ以上の光源を用いることで、以
上の問題を回避できるのである。

【００１８】なお、図１の例では、分割面Ｓｄ１〜Ｓｄ
３を対物レンズ１６の光源側の屈折面Ｓ１に設けたが、
光磁気情報記録媒体２０側の屈折面に設けてもよく、ま
た、他の集光光学系の光学素子（例えば、コリメータレ
ンズ１３など）の１つにこのような機能を持たせてもよ
く、さらに、新たにこのような機能を有する光学素子を
光路上に設けてもよい。また、各分割面Ｓｄ１〜Ｓｄ３
の機能を異なる光学素子に分解して設けてもよい。更
に、分割面は３つに限らず、４つ以上設けても良い。

【００１９】但し、本発明における、第１光磁気情報記
録媒体に対して情報の記録又は再生を行う際に、情報の
記録又は再生を行うためのビームスポットの形成に寄与
する光束が前記対物レンズを通過する光学面上における
領域と、前記第２光磁気情報記録媒体に対して情報の記
録又は再生を行う際に、情報の記録又は再生を行うため
のビームスポットの形成に寄与する光束が前記対物レン
ズを通過する前記光学面上における領域とが、少なくと
も一部異なるように分割する境界の形状や数は、図５に
示されるようなものに限られるものではない。又、本発
明は、記録又は再生用のビームスポットの形成に寄与し
ない分割面を開口数ＮＡ１内に有する場合も含む。例え
ば分割面が４つあり、そのうち一つの分割面が、樹脂レ
ンズやガラスレンズなどの金型による成形条件や金型か
らの剥離条件を向上させるなどの目的で形成されたもの
であるため、その分割面を通過するビームスポットが記
録又は再生に寄与しないような場合でも、請求項１に記
載の要件を満たす限り本発明に含まれる。

【００２０】請求項２に記載の光磁気ピックアップ装置
は、６００ｎｍ以上の波長の光源と、前記光源からの光
束を光磁気情報記録媒体の透明基板を介して情報記録層
に、ビームスポットを形成するよう集光させるための対
物レンズとを備え、光磁気情報記録媒体に対して情報の
記録又は再生を行う光磁気ピックアップ装置であって、
前記対物レンズは、光軸を中心にした同心円状に、前記
光源からの光束の球面収差が不連続となる境界部を備え
るとともに、前記境界部で分割された領域を通過した前
記光源からのそれぞれの光束が、透明基板の厚さがｔ１
の第１光磁気情報記録媒体に対して情報の記録又は再生
を行うためのビームスポットの形成と、透明基板の厚さ
がｔ２（ｔ１＜ｔ２）の第２光磁気情報記録媒体に対し
て情報の記録又は再生を行うためのビームスポットの形
成との少なくとも何れか一方のビームスポットの形成に
寄与するよう構成され、前記第１光磁気情報記録媒体に
対して情報の記録又は再生を行う際に、情報の記録又は
再生を行うためのビームスポットを形成する前記対物レ
ンズの像側の開口数をＮＡ１とし、前記第２光磁気情報
記録媒体に対して情報の記録又は再生を行う際に、情報
の記録又は再生を行うためのビームスポットを形成する
前記対物レンズの像側の開口数をＮＡ２としたとき、Ｎ
Ａ１＞ＮＡ２であることを特徴とする。

【００２１】本発明にかかる対物レンズは、同心円状の
境界を有する分割面を含むが（図６参照）、基本的に、
図１，４，５を参照して説明した請求項１に記載の発明
と同様な効果を奏するので、詳細な説明は省略するが、
分割面の境界を同心円状とすることで、金型の製作が容
易になり低コスト化が図れるという利点がある。尚、分
割面の境界が同心円状である場合、図４に示す球面収差
等は、光軸を含む断面のいずれにおいても同じ波形とな
る。又、輪帯数が４つ以上ある場合、各輪帯を通過した
光束は、開口数ＮＡ１，ＮＡ２いずれかの記録又は再生
のためのビームスポットの寄与することもできるが、上
述したように、記録又は再生用のビームスポットの形成
に寄与しない場合も含む。

【００２２】請求項３に記載の光磁気ピックアップ装置
は、６００ｎｍ以上の波長の光源と、前記光源からの光
束を光磁気情報記録媒体の透明基板を介して情報記録層
に、ビームスポットを形成するよう集光させるための対
物レンズとを備え、光磁気情報記録媒体に対して情報の
記録又は再生を行う光磁気ピックアップ装置であって、
透明基板の厚さがｔ１の第１光磁気情報記録媒体に対し
て情報の記録又は再生を行う際に、情報の記録又は再生
を行うためのビームスポットの形成に寄与する光束が前
記対物レンズを通過する光学面上における領域と、透明
基板の厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の第２光磁気情報記録
媒体に対して情報の記録又は再生を行う際に、情報の記
録又は再生を行うためのビームスポットの形成に寄与す
る光束が前記対物レンズを通過する前記光学面上におけ
る領域とが、少なくとも一部異なるように前記対物レン
ズを構成するとともに、前記第１光磁気情報記録媒体に
対して情報の記録又は再生を行う際に、情報の記録又は
再生を行うためのビームスポットを形成する前記対物レ
ンズの像側開口数をＮＡ１、前記光源からの出射光量に
対する前記ビームスポットの光量の比をＰ１、前記第２
光磁気情報記録媒体に対して情報の記録又は再生を行う
際に、情報の記録又は再生を行うためのビームスポット
を形成する前記対物レンズの像側開口数をＮＡ２、前記
光源からの出射光量に対する前記ビームスポットの光量
の比をＰ２としたとき、ＮＡ１＞ＮＡ２、且つ、Ｐ１＜
Ｐ２であることを特徴とする。請求項３に記載の発明
は、請求項１に記載の発明の作用効果に加え、以下の作
用効果を奏する。

【００２３】一般的に、光源に半導体レーザを用いた場
合、その光量は光束の中心で強く、周辺に行くに従い低
下する。従って、光軸からの距離を縦軸にとり、光強度
を横軸にとると、いわゆるガウシアン分布になる。図２
（ａ）は、第１光磁気情報記録媒体に対する情報の記録
又は再生時における光軸からの距離と光強度との関係を
示す図であり、図２（ｂ）は、第２光磁気情報記録媒体
に対する情報の記録又は再生時における光軸からの距離
と光強度との関係を示す図である。

【００２４】たとえば、前記対物レンズの少なくとも一
つの光学面が、光軸から前記光軸より離れる方向に向か
って第１の分割面、第２の分割面、第３の分割面という
ように異なる領域を有し、第１の分割面と第２の分割面
との境界をＮＡ３とし、第２の分割面と第３の分割面と
の境界をＮＡ２とし、第３の分割面の再外周部をＮＡ１
としたときに、前記透明基板の厚さがｔ１の前記第１光
磁気情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を
行う際は、主に、前記第１分割面及び第３分割面を通過
した光束によりビームスポットを形成し、前記透明基板
の厚さがｔ２の前記第２光磁気情報記録媒体の記録又は
再生する際は、主に、前記第１分割面及び第２分割面を
通過した光束により、ビームスポットを形成すると、情
報の記録又は再生時に、第１光情報記録媒体の受ける光
量は、図２（ａ）にハッチングで示す面積に相当する量
となり、第２光情報記録媒体の受ける光量は、図２
（ｂ）にハッチングで示す面積に相当する量となる。
尚、ＮＡ１より外側の領域は、絞り等で制限されるの
で、情報記録光として利用されることはない。

【００２５】ここで、たとえば同じ３．５インチサイズ
で、より高情報記録密度を達成するためには、第１光磁
気情報記録媒体の情報記録層に結像するスポット光の径
は、第２光磁気情報記録媒体の情報記録層に結像するス
ポット光の径よりも小さくなくてはならない。従って、
低情報記録密度の（第２）光磁気情報記録媒体からの情
報の読み出しの際の回転速度と、同じ回転速度で高情報
記録密度の（第１）光磁気情報記録媒体を回転させた場
合、読み出された信号がより大量になる。ところが、光
磁気ピックアップ装置の光磁気情報信号処理回路のカッ
トオフ周波数という制約のため、記録再生速度には上限
があり、この上限を超えない範囲で光磁気情報記録媒体
を回転させる必要がある。その意味で、低い情報記録密
度の（第２）光磁気情報記録媒体は、高い情報記録密度
の（第１）光磁気情報記録媒体より高速で回転させるこ
とができる。しかし、回転速度が高くなるほど、光磁気
情報記録媒体に照射すべき必要な記録再生光の光量は増
大する。

【００２６】ここで、第１光情報記録媒体の受ける光量
（図２（ａ）にハッチングで示す面積に相当する量）を
Ｗ１とし、第２光情報記録媒体の受ける光量（図２
（ｂ）にハッチングで示す面積に相当する量）をＷ２と
したときに、ＮＡ１〜ＮＡ３を適切な値に設定すること
で、Ｗ１＜Ｗ２とすることができる。そこで、本発明の
ように、前記第１光磁気情報記録媒体に対して情報の記
録及び／又は再生を行う際における前記光源からの出射
光量と集光されたビームスポットの光量（上述のＷ１）
との比をＰ１とし、前記第２光磁気情報記録媒体に対し
て情報の記録及び／又は再生を行う際における前記光源
からの出射光量と集光されたビームスポットの光量（上
述のＷ２）との比をＰ２としたときに、Ｐ１＜Ｐ２であ
るようにすれば、低い情報記録密度の前記第２光磁気情
報記録媒体における情報の記録及び／又は再生時に、か
かる第２光磁気情報記録媒体をより高速で回転させるこ
とができ、光磁気情報信号処理回路のカットオフ周波数
に近づけた効率の良い情報の記録及び／又は再生が可能
となる。

【００２７】請求項４に記載の光磁気ピックアップ装置
は、６００ｎｍ以上の波長の光源と、前記光源からの光
束を光磁気情報記録媒体の透明基板を介して情報記録層
に、ビームスポットを形成するよう集光させるための対
物レンズとを備え、光磁気情報記録媒体に対して情報の
記録又は再生を行う光磁気ピックアップ装置であって、
前記対物レンズの少なくとも一つの光学面には、光軸か
ら、前記光軸より離れる方向に向かって、少なくとも第
１の分割面、第２の分割面、及び第３の分割面を有し、
透明基板の厚さがｔ１の第１光磁気情報記録媒体に対し
て情報の記録又は再生を行う際は、主に、前記第１の分
割面及び前記第３の分割面を通過した光束により情報の
記録又は再生を行うためのビームスポットが形成される
とともに、透明基板の厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の第２
光磁気情報記録媒体に対して情報の記録又は再生を行う
際は、主に、前記第１の分割面及び前記第２の分割面を
通過した光束により情報の記録又は再生を行うためのビ
ームスポットが形成されることを特徴とする。

【００２８】本発明に適用可能な対物レンズについて説
明する。図１は、対物レンズ１６を模式的に示した断面
図であり、図６は、対物レンズ１６を光源側から見た正
面図である。なお、一点鎖線は光軸を示している。本発
明にかかる対物レンズは、同心円状の境界を有する分割
面を含むが、基本的に、図１，４，５を参照して説明し
た請求項１に記載の発明と同様な効果を奏するので、詳
細な説明は省略するが、分割面の境界を同心円状とする
ことで、金型の製作が容易になり低コスト化が図れると
いう利点がある。又、分割面の境界が同心円状である場
合、図４に示す球面収差等は、光軸を含む断面のいずれ
においても同じ波形となる。図１，６に示すごとき、異
なる厚さの透明基板に対して異なるＮＡを有する対物レ
ンズの実施例は、たとえば特開平１１−９６５８５号に
記載されており、これを用いることができる。尚、分割
面数が４つ以上ある場合、各分割面を通過した光束は、
開口数ＮＡ１，ＮＡ２いずれかの記録再生のためのビー
ムスポットの寄与することもできるが、上述したよう
に、記録又は再生用のビームスポットの形成に寄与しな
い場合も含む。

【００２９】本明細書中において、対物レンズとは、狭
義には光磁気ピックアップ装置に光磁気情報記録媒体を
装填した状態において、最も光磁気情報記録媒体側の位
置で、これと対向すべく配置される集光作用を有するレ
ンズを指し、広義にはそのレンズと共に、アクチュエー
タによって少なくともその光軸方向に作動可能なレンズ
群を指すものとする。ここで、かかるレンズ群とは、少
なくとも１枚以上（例えば２枚）のレンズを指すもので
ある。従って、本明細書中において、対物レンズの光磁
気情報記録媒体側（像側）の開口数ＮＡとは、対物レン
ズの最も光磁気情報記録媒体側に位置するレンズ面の開
口数ＮＡを指すものである。また、本明細書中では必要
開口数ＮＡは、それぞれの光磁気情報記録媒体の規格で
規定されている開口数、あるいはそれぞれの光磁気情報
記録媒体に対して、使用する光源の波長に応じ、情報の
記録または再生をするために必要なスポット径を得るこ
とができる回折限界性能の対物レンズの開口数を示す。

【００３０】本明細書中において、光磁気情報記録媒体
とは、いわゆるＭＯディスク、ＭＤディスク等光磁気信
号を情報信号として記録する媒体を意味するものであ
る。更に、本明細書中で透明基板の厚さｔといった時
は、ｔ＝０を含むものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
さらに詳細に説明する。図３は、請求項１乃至４のいず
れかに記載の発明の実施の形態にかかる光磁気ピックア
ップ装置の概略構成図である。図３において、たとえば
情報記録容量が５ＧＢの第１光磁気情報記録媒体である
第１光磁気ディスク（透明基板厚さｔ１＝０．６ｍｍ）
の情報記録又は再生時には、光源である半導体レーザ１
１から出射された光束は、コリメータ１３で平行光にさ
れ、偏光ビームスプリッタ１２を透過し、絞り１７によ
って絞られ、対物レンズ１６により第１光磁気ディスク
２０の透明基板２１を介して情報記録層２２上に集光さ
れる。そして、情報記録層２２で情報ピットにより変調
されて反射した光束は、再び対物レンズ１６を通過して
平行光となり、偏光ビームスプリッタ１２で反射され
て、検光子（ウォラストンプリズムなど）２３により入
射する。ここで、第１光磁気ディスクに記録された情報
信号が（カー回転角θ_ｋに依存して）光学的に分離さ
れ、凸レンズ１８，シリンドリカルレンズ１９を通過し
て、光検出器３０上に導かれる。従って、光検出器３０
から出力される信号を用いて第１光磁気ディスク２０に
記録された情報の読み取り（再生）信号が得られる。フ
ォーカスエラー検出は公知の非点収差法等により行い、
トラックエラー検出は公知のプッシュプル法等を用いて
行うことができる。

【００３２】一方、たとえば情報記録容量が１２８ＭＢ
である第２光磁気情報記録媒体である第２光磁気ディス
ク（透明基板厚さｔ２＝１．２ｍｍ）の情報記録又は再
生時には、上述と同様に、半導体レーザ１１からの光束
により同様な態様でこれを行うが、２次元アクチュエー
タ１５が半導体レーザ１１からの光を、透明基板の厚い
第２光磁気ディスク２０の情報記録層２２上に結像する
ように対物レンズ１６を移動させることで、最適なスポ
ット径を得ることができるようにしている。

【００３３】更に、本実施の形態においては、透明基板
の厚さが０．６ｍｍの第１光磁気ディスクに対して情報
の記録及び／又は再生を行う際における半導体レーザ１
１からの出射光量と集光されたビームスポットの光量と
の比Ｐ１は、３０％であり、透明基板の厚さが１．２ｍ
ｍの第２光磁気ディスクに対して情報の記録及び／又は
再生を行う際における半導体レーザ１１からの出射光量
と集光されたビームスポットの光量との比Ｐ２は、４０
％である。但し、Ｐ１、Ｐ２は、かかる対物レンズの特
性のみによって決まるのではなく、光束が通過する偏光
ビームスプリッタや、コリメータレンズにおけるレーザ
発散光束のカップリング効率も関係するが、本実施の形
態ではＰ１＝３０％、Ｐ２＝４０％である。更に、第１
光磁気ディスクの回転速度は、３０００ｍｉｎ^−１（ｒ
ｐｍ）であり、第２光磁気ディスクの回転速度は、４５
００ｍｉｎ^−１（ｒｐｍ）である。又、半導体レーザ１
１の光源波長は６６０ｎｍである。更に、ＮＡ１＝０．
８０、ＮＡ２＝０．５５である。

【００３４】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。たとえば、光磁気情報記録媒体の記憶
容量は、５ＧＢ以下に限らず、５ＧＢを超える光磁気情
報記録媒体に適用可能である。又、第１光磁気情報記録
媒体の透明基板厚さは０．６ｍｍに限らず、１．２ｍｍ
より小さければ、いずれの厚さを選択しても良い。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、低コストを維持しつつ
も、容量の異なる光磁気ディスクに対して、適切に情報
の記録を行え且つ情報記録信号の品質を低下させること
なく再生を行える光磁気ピックアップ装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】対物レンズ１６を模式的に示した断面図であ
る。

【図２】図２（ａ）は、第１光磁気情報記録媒体に対す
る情報の記録又は再生時における光軸からの距離と光強
度との関係を示す図であり、図２（ｂ）は、第２光磁気
情報記録媒体に対する情報の記録又は再生時における光
軸からの距離と光強度との関係を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態にかかる光磁気ピックアッ
プ装置の概略構成図である。

【図４】縦軸に開口数、横軸に球面収差量をとって示す
本発明の対物レンズにかかる球面収差図である。

【図５】対物レンズの光学面の正面図である。

【図６】別な対物レンズの光学面の正面図である。

【符号の説明】

１１ 半導体レーザ １２ 偏光ビームスプリッタ １３ コリメータ １６ 対物レンズ １７ 絞り １８ シリンドリカルレンズ １９ 凸レンズ ２０ 第１光磁気ディスク又は第２光磁気ディスク ２３ 検光子 ３０ 光検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D075 CD06 CD17 5D119 AA05 AA41 BA01 BB05 DA01 DA05 EC01 FA05 JA44 JB02 JB10 5D789 AA05 AA41 BA01 BB05 DA01 DA05 EC01 FA05 JA44 JB02 JB10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ６００ｎｍ以上の波長の光源と、前記光
   源からの光束を光磁気情報記録媒体の透明基板を介して
   情報記録層に、ビームスポットを形成するよう集光させ
   るための対物レンズとを備え、光磁気情報記録媒体に対
   して情報の記録又は再生を行う光磁気ピックアップ装置
   であって、 透明基板の厚さがｔ１の第１光磁気情報記録媒体に対し
   て情報の記録又は再生を行う際に、情報の記録又は再生
   を行うためのビームスポットの形成に寄与する光束が前
   記対物レンズを通過する光学面上における領域と、透明
   基板の厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の第２光磁気情報記録
   媒体に対して情報の記録又は再生を行う際に、情報の記
   録又は再生を行うためのビームスポットの形成に寄与す
   る光束が前記対物レンズを通過する前記光学面上におけ
   る領域とが、少なくとも一部異なるように前記対物レン
   ズを構成するとともに、 前記第１光磁気情報記録媒体に対して情報の記録又は再
   生を行う際に、情報の記録又は再生を行うためのビーム
   スポットを形成する前記対物レンズの像側開口数をＮＡ
   １とし、前記第２光磁気情報記録媒体に対して情報の記
   録又は再生を行う際に、情報の記録又は再生を行うため
   のビームスポットを形成する前記対物レンズの像側開口
   数をＮＡ２としたとき、ＮＡ１＞ＮＡ２であることを特
   徴とする光磁気ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 ６００ｎｍ以上の波長の光源と、前記光
   源からの光束を光磁気情報記録媒体の透明基板を介して
   情報記録層に、ビームスポットを形成するよう集光させ
   るための対物レンズとを備え、光磁気情報記録媒体に対
   して情報の記録又は再生を行う光磁気ピックアップ装置
   であって、 前記対物レンズは、 光軸を中心にした同心円状に、前記光源からの光束の球
   面収差が不連続となる境界部を備えるとともに、 前記境界部で分割された領域を通過した前記光源からの
   それぞれの光束が、透明基板の厚さがｔ１の第１光磁気
   情報記録媒体に対して情報の記録又は再生を行うための
   ビームスポットの形成と、透明基板の厚さがｔ２（ｔ１
   ＜ｔ２）の第２光磁気情報記録媒体に対して情報の記録
   又は再生を行うためのビームスポットの形成との少なく
   とも何れか一方のビームスポットの形成に寄与するよう
   構成され、 前記第１光磁気情報記録媒体に対して情報の記録又は再
   生を行う際に、情報の記録又は再生を行うためのビーム
   スポットを形成する前記対物レンズの像側の開口数をＮ
   Ａ１とし、前記第２光磁気情報記録媒体に対して情報の
   記録又は再生を行う際に、情報の記録又は再生を行うた
   めのビームスポットを形成する前記対物レンズの像側の
   開口数をＮＡ２としたとき、ＮＡ１＞ＮＡ２であること
   を特徴とする光磁気ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 ６００ｎｍ以上の波長の光源と、前記
   光源からの光束を光磁気情報記録媒体の透明基板を介し
   て情報記録層に、ビームスポットを形成するよう集光さ
   せるための対物レンズとを備え、光磁気情報記録媒体に
   対して情報の記録又は再生を行う光磁気ピックアップ装
   置であって、 透明基板の厚さがｔ１の第１光磁気情報記録媒体に対し
   て情報の記録又は再生を行う際に、情報の記録又は再生
   を行うためのビームスポットの形成に寄与する光束が前
   記対物レンズを通過する光学面上における領域と、透明
   基板の厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の第２光磁気情報記録
   媒体に対して情報の記録又は再生を行う際に、情報の記
   録又は再生を行うためのビームスポットの形成に寄与す
   る光束が前記対物レンズを通過する前記光学面上におけ
   る領域とが、少なくとも一部異なるように前記対物レン
   ズを構成するとともに、 前記第１光磁気情報記録媒体に対して情報の記録又は再
   生を行う際に、情報の記録又は再生を行うためのビーム
   スポットを形成する前記対物レンズの像側開口数をＮＡ
   １、前記光源からの出射光量に対する前記ビームスポッ
   トの光量の比をＰ１、前記第２光磁気情報記録媒体に対
   して情報の記録又は再生を行う際に、情報の記録又は再
   生を行うためのビームスポットを形成する前記対物レン
   ズの像側開口数をＮＡ２、前記光源からの出射光量に対
   する前記ビームスポットの光量の比をＰ２としたとき、
   ＮＡ１＞ＮＡ２、且つ、Ｐ１＜Ｐ２であることを特徴と
   する光磁気ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 ６００ｎｍ以上の波長の光源と、前記
   光源からの光束を光磁気情報記録媒体の透明基板を介し
   て情報記録層に、ビームスポットを形成するよう集光さ
   せるための対物レンズとを備え、光磁気情報記録媒体に
   対して情報の記録又は再生を行う光磁気ピックアップ装
   置であって、 前記対物レンズの少なくとも一つの光学面には、光軸か
   ら、前記光軸より離れる方向に向かって、少なくとも第
   １の分割面、第２の分割面、及び第３の分割面を有し、 透明基板の厚さがｔ１の第１光磁気情報記録媒体に対し
   て情報の記録又は再生を行う際は、主に、前記第１の分
   割面及び前記第３の分割面を通過した光束により情報の
   記録又は再生を行うためのビームスポットが形成される
   とともに、透明基板の厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の第２
   光磁気情報記録媒体に対して情報の記録又は再生を行う
   際は、主に、前記第１の分割面及び前記第２の分割面を
   通過した光束により情報の記録又は再生を行うためのビ
   ームスポットが形成されることを特徴とする光磁気ピッ
   クアップ装置。