JP5117635B2 - 対物レンズ、光ヘッド装置、光情報装置及び情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば光ディスクなどの光情報媒体上に光を収束させる対物レンズ、光情報媒体に対して情報を再生、記録又は消去する光ヘッド装置、当該光ヘッド装置を備える光情報装置、及び当該光情報装置を備える情報処理装置に関するものである。

光ディスクの情報記録面に光を収束し微小スポットを形成する役割を担うのが対物レンズである。コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）及びブルーレイディスク（ＢＤ）等の基材の厚みなどが異なるディスクに対して単一の対物レンズによって光を収束する互換レンズを実現するために、回折構造と屈折レンズとを組み合わせて用いることが広く行われている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、特許文献２には、入射光束の光量の多くを、互いに回折次数が異なる２つの回折光に配分する回折構造を有し、焦点距離が長い方の回折光を光ディスクの保護層を介して情報記録面上に集光させる対物レンズが開示されている。

特許文献２では、対物レンズから情報記録面までの距離が本来の距離よりも近い位置で、誤ってフォーカス引き込みが行われることを防ぐことを目的としており、焦点距離が長い方の回折光を光ディスクの情報記録面上に集光させた際に、対物レンズから保護層表面までの距離よりも、２つの回折光のそれぞれの焦点位置間の距離の方が長いことが開示されている。

特許文献２では、対象とする対物レンズを光ヘッド装置に適用した場合に発生する焦点誤差（フォーカスエラー）信号に着目している。特許文献２では、入射光量が＋１次回折光と−１次回折光とに配分される場合について例示されている。図１６は、特許文献２において対物レンズが収束する光スポットを示す図である。対物レンズＯＢＪは、収差補正素子Ｌ１と、集光素子Ｌ２とを備える。収差補正素子Ｌ１には、入射光束の光量の多くを、互いに回折次数が異なる２つの回折光に配分する回折構造が形成されている。特許文献２では、回折構造から発生する＋１次回折光が収束したスポット３１と、回折構造から発生する−１次回折光が収束したスポット３２とに着目し、それぞれのスポット位置を中心として、各１つのフォーカスエラー信号変化が発生するとしている。

このフォーカスエラー信号変化を図式化すると図１７のようになる。図１７は、特許文献２におけるフォーカスエラー信号特性について説明するための図であり、図１８は、特許文献２における実際のフォーカスエラー信号特性について説明するための図である。

図１７において、縦軸は、フォーカスエラー信号強度を示し、横軸は、対物レンズＯＢＪの光ディスク２８に最も近い面の光軸上位置と光ディスク２８の表面との距離、簡単に言えば対物レンズＯＢＪと光ディスク２８との間隔を示す。焦点距離の長い回折光のスポット３１によるフォーカスエラー信号３０１は、焦点距離の短い回折光のスポット３２によるフォーカスエラー信号３０２より、対物レンズＯＢＪと光ディスク２８との間隔が遠い位置において発生する。

図１６に戻って、スポット３１とスポット３２との間隔を空気換算長で表した値をＤＦ１とする。ここで、空気換算長は、光ディスク２８の屈折率によって、光ディスク中での長さを除算した値である。また、焦点距離の長い回折光のスポット３１を、光ディスク２８の情報記録面２８Ｌに収束させたときの、対物レンズＯＢＪと光ディスク２８との光軸方向の間隔をＷＤ１とする。特許文献２によると、ＤＦ１及びＷＤ１の値はそれぞれ図１７に示したような関係ということになる。ＤＦ１は、フォーカスエラー信号３０１とフォーカスエラー信号３０２との間隔になり、ＷＤ１は、フォーカスエラー信号３０１と、対物レンズＯＢＪと光ディスク２８との間隔が０となる位置、すなわち、対物レンズＯＢＪと光ディスク２８とが接する位置との間隔になる。従って、ＷＤ１＜ＤＦ１とすれば、フォーカスエラー信号３０２は、対物レンズＯＢＪと光ディスク２８とが衝突するまでに現れることが無く、誤ってフォーカス制御がかかることがないというのが、特許文献２の主旨である。

ところが実際には、図１８に示すように、フォーカスエラー信号３０１とフォーカスエラー信号３０２との中間にも、さらにフォーカスエラー信号３０３が発生する。そのため、単に、２つの回折光のそれぞれの焦点位置間の距離ＤＦ１を、対物レンズＯＢＪから保護層表面までの距離ＷＤ１よりも大きくした（ＷＤ１＜ＤＦ１）だけでは、フォーカスエラー信号３０１が検出される前にフォーカスエラー信号３０３が検出されてしまう。その結果、誤ってフォーカス制御がかかってしまい、特許文献２の課題を解決できない。このように、特許文献２では、フォーカスエラー信号３０１とフォーカスエラー信号３０２との中間に出現するフォーカスエラー信号３０３については考慮されておらず、合焦位置の検出精度を向上させることができないおそれがある。

特開平７−９８４３１号公報 特開２００５−３１０３１５号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、合焦位置の検出精度を向上させることができる対物レンズ、光ヘッド装置、光情報装置及び情報処理装置を提供することを目的とするものである。

本発明の一局面に係る対物レンズは、入射光束の光量を互いに回折次数の異なる２つの回折光に配分する回折素子を有する対物レンズであって、前記対物レンズは、光ディスクに対して情報を記録又は再生するために、前記２つの回折光のうち、焦点距離が長い方の回折光を、前記光ディスクの基材を介して情報記録面上に集光させ、前記焦点距離が長い方の回折光を前記情報記録面上に集光させた際の、２つの回折光の焦点位置間の距離は、前記対物レンズから前記基材の表面までの光軸に沿った距離の２倍よりも長い。

この構成によれば、対物レンズは、光ディスクに対して情報を記録又は再生するために、２つの回折光のうち、焦点距離が長い方の回折光を、光ディスクの基材を介して情報記録面上に集光させる。そして、焦点距離が長い方の回折光を情報記録面上に集光させた際の、２つの回折光の焦点位置間の距離は、対物レンズの表面から基材の表面までの光軸に沿った距離の２倍よりも長くなっている。

本発明によれば、焦点距離が長い方の回折光を情報記録面上に集光させた際の、２つの回折光の焦点位置間の距離は、対物レンズの表面から基材の表面までの光軸に沿った距離の２倍よりも長いので、対物レンズから光ディスクの情報記録面までの距離が本来の距離よりも近い位置で、誤ってフォーカス引き込みが行われることを防止することができ、合焦位置の検出精度を向上させることができる。

本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

本発明の課題についてより詳細に説明するための対物レンズの概略断面図である。 図１に示す対物レンズの合焦位置を説明するための概略断面図である。 図１に示す対物レンズにおけるフォーカスエラー信号特性を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る対物レンズを示す概略断面図である。 本発明の実施の形態１に係る対物レンズのフォーカスエラー信号特性を示す図である。 本発明の実施の形態１の対物レンズと、基材厚みが互いに異なる複数の光ディスクとを示す概略断面図である。 本発明の実施の形態１の対物レンズとレンズホルダとを示す概略断面図である。 本発明の実施の形態２における光ヘッド装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態２の変形例における光ヘッド装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３における光情報装置の全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態４におけるコンピュータの全体構成を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態５における光ディスクプレーヤ全体構成を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態６における光ディスクレコーダの全体構成を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態７における光ディスクサーバの全体構成を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態８におけるカーナビゲーションシステムの全体構成を示す概略斜視図である。 特許文献２において対物レンズが収束する光スポットを示す図である。 特許文献２におけるフォーカスエラー信号特性について説明するための図である。 特許文献２における実際のフォーカスエラー信号特性について説明するための図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

（実施の形態１）
まず、フォーカスエラー信号３０１とフォーカスエラー信号３０２との中間にフォーカスエラー信号３０３が発生し、特許文献２の趣旨のようにＷＤ１＜ＤＦ１としただけでは、特許文献２の課題を解決できない理由を説明する。

図１は、本発明の課題についてより詳細に説明するための対物レンズの概略断面図であり、図２は、図１に示す対物レンズの合焦位置を説明するための概略断面図であり、図３は、図１に示す対物レンズにおけるフォーカスエラー信号特性を示す図である。図１〜図３を用いて本発明の課題についてより詳細に説明する。特許文献２の実施例にならって、図１において波長λ１の入射光の回折光のうち、＋１次回折光が光ディスク２８の情報記録面２８Ｌ上でスポット３１に収束され、−１次回折光がスポット３２に収束される場合を考える。ここで、−１次回折光は、＋１次回折光よりも対物レンズＯＢＪに近い焦点位置を持ち、−１次回折光の焦点位置はスポット３２の位置であるとする。

波長λ１の光線１５Ａは、収差補正素子Ｌ１の回折構造によって＋１次回折を受けると、矢印で示す通りスポット３１の方向へ進む。この光線１５Ａの行程を往路と呼ぶ。情報記録面２８Ｌが＋１次回折光の焦点位置にあれば、点線で示す軌跡を通り、スポット３１に達する。しかし、情報記録面２８Ｌより対物レンズＯＢＪに近い位置に情報記録面２８Ｌ２がある場合は、光線１５Ａは情報記録面２８Ｌ２で反射され再び対物レンズＯＢＪに戻る。

収差補正素子Ｌ１の回折構造によって、再び＋１次回折を受けた光線１５Ｂは、情報記録面２８Ｌより対物レンズＯＢＪに近い情報記録面２８Ｌ２において反射しているため、図面の下側に向かって入射光よりも広く発散する光となる。このように、再度回折構造に入射する光線の行程を復路と呼ぶ。

収差補正素子Ｌ１では、−１次回折を受ける光も発生する。この例では、−１次回折は、＋１次回折より対物レンズＯＢＪに近い位置に光を収束するので、＋１次回折よりも光を収束する作用が強い。従って、情報記録面２８Ｌ２から反射してきた＋１次回折光は、復路において−１次の回折作用を受けると発散度が抑えられる。そして、情報記録面２８Ｌ２から反射してきた＋１次回折光は、往路において対物レンズＯＢＪに入射した光に近い発散角度の光に戻る。

別の見方をすると、異なる次数の回折光が異なる位置に収束するのは、回折作用がレンズ作用を持つためである。レンズ作用のレンズパワーは回折角度に略比例し、回折角度は回折次数に略比例する。往路の回折次数と復路の回折次数とをそれぞれ整数Ｍ、Ｎを用いてＭ次とＮ次とすると、往路と復路とを通った光は、（Ｍ＋Ｎ）次の回折作用を受けている。スポット３１までの焦点距離を持つレンズの作用だけを往路と復路とで受けた光は、２（＝１＋１）次の回折パワーを受けている。また、スポット３２までの焦点距離を持つレンズの作用だけを往路と復路とで受けた光は、−２（−１＋−１）次の回折パワーを受けている。

反対に考えると、往路と復路とで受けた合計次数の半分の次数の回折による回折スポット位置に合焦点位置があるとも言える。従って、（Ｍ＋Ｎ）次の回折作用を受けた光は、（Ｍ＋Ｎ）／２次の回折により収束される位置に反射面があれば、当該反射面に合焦点位置があるように見えることになる。

往路で＋１次回折を受け、復路で−１次回折を受けた光は、両回折によるスポット３１とスポット３２との中間位置である０次回折光のスポット位置に焦点があるように見える。そのため、情報記録面２８Ｌ２がスポット３１とスポット３２との中間位置にあるときに、光線１５Ｂは光線１５Ａと同じ発散角度で戻ってくることになる。従って、この対物レンズＯＢＪを光ヘッド装置に搭載してフォーカスエラー信号を測定すると、スポット３１とスポット３２との中間位置にも合焦点位置を表す信号が出現する。すなわち、図２に示すように、例え０次回折の回折効率がゼロ％であっても、あたかも０次回折光によるスポット３３が存在するように見える。そのため、フォーカスエラー信号３０１とフォーカスエラー信号３０２との中間点にフォーカスエラー信号３０３が出現する。あるいは、図３に示すように、フォーカスエラー信号３０１から距離ＤＦ２（＝ＤＦ１／２）離れた位置にフォーカスエラー信号３０３が出現する。

なお、上記では往路で＋１次回折を受け、復路で−１次回折を受ける場合について述べているが、往路で−１次回折を受け、復路で＋１次回折を受ける場合も上記と同じ作用を受ける。そのため、フォーカスエラー信号を見ると、往路で＋１次回折を受け、復路で−１次回折を受ける場合と、往路で−１次回折を受け、復路で＋１次回折を受ける場合とでは、同じ位置に焦点があるように見える。仮に、＋１次回折と−１次回折との回折効率が等しい場合、往路と復路とでそれぞれ＋１次回折を受けて帰ってくる光の光強度を１としたとき、往路で＋１次回折を受け、復路で−１次回折を受けた光の光強度は１であるのに加えて、往路で−１次回折を受け、復路で＋１次回折を受けた光の光強度も１である。従って、往復の光の光強度は、合計２となる。そのため、図１６又は図３に示すように、特許文献２では考慮されていないフォーカスエラー信号３０３は、フォーカスエラー信号３０１又はフォーカスエラー信号３０２よりも強い信号となる可能性がある。

一般化すると、入射光束の光量の多くを、Ｍ次及びＮ次（Ｍ及びＮは、互いに異なる整数）の２つの回折次数の光に配分する回折構造を有し、焦点距離が長い方のＭ次回折光を、光ディスクの基材を介して光ディスクの情報記録面上に集光させる対物レンズにおいて、Ｍ次回折光の収束点とＮ次回折光の収束点との中間点にあたかも収束点があるように見えるフォーカスエラー信号が発生することに発明者らは思い至った。

そのため、特許文献２の方法では、対物レンズから光ディスクの情報記録面までの距離が本来の距離よりも近い位置で、誤ってフォーカス引き込みが行われることを防ぐことができない。

そこで、入射光束の光量の多くを、Ｍ次及びＮ次（Ｍ及びＮは、互いに異なる整数）の２つの回折次数の光に配分する回折構造を有し、焦点距離が長い方のＭ次回折光を光ディスクの基材を介して光ディスクの情報記録面上に集光させる対物レンズでは、誤ったフォーカス引き込みを防ぐために、Ｍ次回折光の収束点と、Ｍ次回折光の収束点とＮ次回折光の収束点との中間点との間隔が作動距離よりも大きくなるように設計される。

図４は、本発明の実施の形態１に係る対物レンズを示す概略断面図であり、図５は、本発明の実施の形態１に係る対物レンズのフォーカスエラー信号特性を示す図である。図４に示すように、Ｍ次回折光の収束点３４と、Ｍ次回折光の収束点３４とＮ次回折光の収束点３５との中間点３６との間隔ＤＦ４は、作動距離ＷＤ２よりも大きい。なお、作動距離ＷＤ２とは、焦点距離が長い方の回折光を光ディスクの情報記録面上に集光させた際の、対物レンズの表面から光ディスクの基材の表面までの光軸に沿った距離を意味する。

言い換えると、Ｍ次回折光の収束点３４とＮ次回折光の収束点３５との間隔ＤＦ３は、作動距離ＷＤ２の２倍よりも大きい（ＤＦ３＞２×ＷＤ２）。この時、図５に示すように、中間点３６に対応するフォーカスエラー信号３０３が、対物レンズ２５と光ディスク２８とが接するまでに出現しないので、Ｍ次回折光の収束点３４よりも対物レンズに近い位置で焦点制御がかかるおそれを回避できる。

ここで、上記の間隔ＤＦ３及び間隔ＤＦ４は、空気中での距離に換算したいわゆる空気換算長である。また、作動距離ＷＤ２とは、焦点距離が長い方の回折光を光ディスクの基材を介して情報記録面上に集光させたときの、対物レンズ表面と光ディスク表面との最も近い部分の距離である。

また、入射光束の光量の多くは、Ｍ次及びＮ次（Ｍ及びＮは、互いに異なる整数）の少なくとも２つの回折次数の回折光に配分される。これは、特許文献２と同様に回折効率の最も高い２つの回折光がＭ次回折光及びＮ次回折光であり、Ｍ次回折光とＮ次回折光との回折効率の和が６０％以上であることを意味する。

対物レンズ２５は、入射光束の光量を互いに回折次数の異なる少なくとも２つの回折光１５Ｘ，１５Ｙに配分する回折素子２５Ｄを有する。対物レンズ２５は、光ディスク２８に対して情報を記録又は再生するために、２つの回折光１５Ｘ，１５Ｙのうち、焦点距離が長い方の回折光１５Ｘを、光ディスク２８の基材２８Ｓを介して情報記録面２８Ｌ上に集光させる。そして、焦点距離が長い方の回折光１５Ｘを情報記録面２８Ｌ上に集光させた際の、２つの回折光１５Ｘ，１５Ｙの焦点位置間の距離ＤＦ３は、対物レンズ２５の表面２５Ａから基材２８Ｓの表面２８Ａまでの光軸に沿った距離ＷＤ２の２倍よりも長い。したがって、対物レンズ２５から光ディスク２８の情報記録面までの距離が本来の距離よりも近い位置で、誤ってフォーカス引き込みが行われることを防止することができ、合焦位置の検出精度を向上させることができる。

本実施の形態は、先に述べたようにコンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）及びブルーレイディスク（ＢＤ）等の基材厚みなどが異なるディスクに対して単一の対物レンズによって光を収束する互換レンズなどを用いる場合に有効である。図６は、本発明の実施の形態１の対物レンズと、基材厚みが互いに異なる複数の光ディスクとを示す概略断面図である。図６に示すように、互換レンズ（対物レンズ２５）は、光軸付近の最内周部分の光ビーム（赤外光）１５をＣＤ等の低密度の光ディスク２８の約１．２ｍｍの透明基材を通して収束させる。また、対物レンズ２５は、最内周部分より一回り広い範囲の中周部分までの光ビーム（赤色光）１４をＤＶＤ等の光ディスク２７の約０．６ｍｍの透明基材を通して収束させる。さらに、対物レンズ２５は、有効径内の光ビーム（青色光）２をＢＤ等の高密度の光ディスク２６の約０．１ｍｍ又は０．１ｍｍより薄い透明基材を通して収束させる。

このように、異なる厚みの透明基材を通しながら、それぞれの光を収束させるためには、例えば特許第３６６１６８０号、特許第３９９３８７０号又はＷＯ２００９／０１６８４７Ａ１に開示しているように、回折素子を用いることが有効である。回折素子は、最内周部、最内周部より外側の中周部、及び中周部より外側の最外周部が不連続となるように設計される。これにより、最内周部は、どの厚みの基材を通しても光を収束させることができ、最外周部は、０．１ｍｍ又は０．１ｍｍよりも薄い基材を透過したときのみ光を収束させることができる。図４に示す対物レンズ２５は、光源側の光入射面に回折素子を有している。なお、本実施の形態１では、対物レンズ２５の光源側の光入射面に回折素子２５Ｄが形成されているが、本発明は特にこれに限定されず、対物レンズ２５は、光を集光させるレンズと、光を回折させる回折素子とを個別に備えてもよい。

なお、図６には３個の焦点を示しているが、これらはそれぞれ異なる波長の光ビームから発生する収束スポットであって、図４に示した同一波長の光の異なる回折次数の収束スポットとは全く異なるものである。

図７は、本発明の実施の形態１の対物レンズとレンズホルダとを示す概略断面図である。図７に示すように、対物レンズ２５は、レンズホルダ３０に装着される。そして、レンズホルダ３０は、光ディスク側に硬度の低い材料からなるプロテクタ２９を備えることが望ましい。プロテクタ２９は、光ディスク側に対物レンズ２５よりも距離ＰＨだけ突出している。プロテクタ２９により対物レンズ２５が直接光ディスク２８に衝突して一方に傷が付くことを回避できるという効果がある。

また、光ディスク２８と対物レンズ２５との間隔ＷＤ２は、プロテクタ２９の光ディスク側突出部と対物レンズ２５の最も光ディスクに近い部分との光軸に沿った距離ＰＨ以下にはならない。そこで、レンズホルダ３０がプロテクタ２９を備える場合は、Ｍ次回折光の収束点３４とＮ次回折光の収束点３５との間隔ＤＦ３は、対物レンズ２５から基材表面までの光軸に沿った作動距離ＷＤ２から、対物レンズ２５からプロテクタ２９の端部までの光軸に沿った距離ＰＨを減算した距離の２倍よりも大きくすればよい。不等式で表すとＤＦ３＞２×（ＷＤ２−ＰＨ）とすればよい。

このように、レンズホルダ３０は、光ディスク側に対物レンズ２５の表面２５Ａから突出したプロテクタ２９を有し、対物レンズ２５を保持する。対物レンズ２５は、光ディスク２８に対して情報を記録又は再生するために、２つの回折光１５Ｘ，１５Ｙのうち、焦点距離が長い方の回折光１５Ｘを、基材２８Ｓを介して情報記録面２８Ｌ上に集光させる。そして、焦点距離が長い方の回折光１５Ｘを情報記録面２８Ｌ上に集光させた際の、２つの回折光１５Ｘ，１５Ｙの焦点位置間の距離ＤＦ３は、対物レンズ２５の表面２５Ａから基材２８Ｓの表面２８Ａまでの光軸に沿った距離から、プロテクタ２９の対物レンズ２５の表面２５Ａから突出した距離ＰＨを減算した距離（ＷＤ２−ＰＨ）の２倍よりも長い。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における光ヘッド装置の構成を示す図である。

図８において、Ｙ軸方向は、対物レンズ２５の光軸に対して垂直であり、かつ、不図示の光ディスクのトラック溝延伸方向に対して略垂直な方向である。また、Ｚ軸方向は、対物レンズ２５の光軸方向すなわちフォーカシング方向（紙面に垂直方向）である。また、Ｙ軸は、光ディスクの内周又は外周に情報を記録又は再生する際に光ヘッド装置を動かす方向である。Ｘ軸はＺ軸とＹ軸とに垂直な方向である。また、Ｘ軸は、対物レンズ２５の位置において、光ディスクのトラック溝延伸方向に対して略平行な方向でもある。なお、光ヘッド装置は、Ｘ軸とＹ軸とを入れ替えてミラー反転させた構成でもよく、Ｘ軸とＹ軸とを９０°、１８０°又は２７０°回転させた構成でもよい。

図８に示す光ヘッド装置は、第１の光源１、平行平板３、ホログラム素子４、リレーレンズ５、ウェッジ６、コリメートレンズ７、立ち上げミラー８、光検出器１０、第２の光源１２、回折素子１３、１／４波長板１８及び対物レンズ２５を備える。

第１の光源１は、青色光ビームを出射する。第１の光源（例えば青色光源）１から放射された直線偏光の光ビーム２は、平行平板３の表面の偏光分離膜で反射し、ホログラム素子４を透過する。このとき、ホログラム素子４の光軸から離れており、かつ対物レンズ２５への入射光を遮らない位置に、反射型ホログラム（図示せず）を設けてもよく、反射型ホログラムを反射した回折光を光検出器１０で受光して光ビーム２の光強度をモニタしてもよい。この構成により、部品点数を増やすことなく光強度を安定化するためのモニタ信号を得ることが可能である。

ホログラム素子４を透過した光ビーム２は、リレーレンズ５によってより大きく発散する光束へ変換される。リレーレンズ５は凹レンズ作用を持つ。リレーレンズ５は、対物レンズ２５の開口部分から第１の光源１を見込む角度、すなわち光源側の開口数（ＮＡ）を光源近傍の小さいＮＡから、コリメートレンズ７側の大きいＮＡへと変換する。リレーレンズ５を通過した光ビーム２は、ウェッジ６によって反射され、コリメートレンズ７に入射する。次に、コリメートレンズ７によって光ビーム２の平行度が略平行に変換される。

コリメートレンズ７を通過した光ビーム２は、１／４波長板１８を透過し、立ち上げミラー８に入射する。１／４波長板１８は直線偏光を円偏光に変える。光ビーム２の光軸は、立ち上げミラー８によって光ディスクに対して直角なＺ方向に折り曲げられる。立ち上げミラー８によって反射された光ビーム２は、対物レンズ２５に入射する。対物レンズ２５は、光ビーム２をＢＤ等の高密度の光ディスクの情報記録面上に０．６ｍｍより薄い例えば約０．１ｍｍ程の透明基材を通して収束させる。

対物レンズ２５は、実施の形態１に示す対物レンズである。対物レンズ２５は、第１の光源１から出射される光ビーム２を、光ディスクの基材を介して光ディスクの情報記録面上に集光させる。

ここで、コリメートレンズ７は、光ビーム２の平行度を緩くする、すなわち、光ビーム２の発散度を緩和する。コリメートレンズ７は、２枚のレンズを組み合わせてもよい。コリメートレンズ７を２枚のレンズで構成する場合、後述するように、球面収差を補正するためにコリメートレンズ７をその光軸方向に動かす際に、２枚のレンズの内の１枚だけを移動してもよい。

光ディスクの情報記録面にて反射された光ビーム２は、元の光路を逆にたどり、１／４波長板１８によって第１の光源１から出射したときとは直角方向の直線偏光になる。そして、光ビーム２は、ホログラム素子４によって回折される一部の光ビームと共に、偏光分離膜を表面に形成した平行平板３を透過して、第１の光源１の方向とは別の方向に分岐される。そして、光検出器１０は、入射した光ビーム２を光電変換し、情報信号及びサーボ信号（焦点制御すなわちフォーカスサーボのためのフォーカスエラー信号、及びトラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号を得る。光検出器１０は、情報記録面上で反射した光ビーム２を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。

また、第２の光源１２は、赤外光を出射する。第２の光源（例えば赤外光源）１２から放射された光ビーム１５は、光ディスク上にサブスポットを形成する。光ビーム１５は、一部の光を回折する回折素子１３を透過し、さらに断面形状がくさび型のウェッジ６を透過する。回折素子１３によって、光ビーム１５の一部は回折する。そして、コリメートレンズ７によって光ビーム１５の平行度が略平行に変換される。

コリメートレンズ７を通過した光ビーム１５は、１／４波長板１８を透過し、立ち上げミラー８に入射する。光ビーム１５の光軸は、立ち上げミラー８によってＢＤより記録密度の低い例えばコンパクトディスク（ＣＤ）等の光ディスクに対して直角なＺ方向に折り曲げられる。立ち上げミラー８によって反射された光ビーム１５は、対物レンズ２５に入射する。対物レンズ２５は、光ビーム１５を光ディスクの情報記録面上に約１．２ｍｍの透明基材を通して収束させる。

対物レンズ２５は、第２の光源１２から出射される光ビーム１５を、光ディスクの基材を介して光ディスクの情報記録面上に集光させる。

光ディスクの情報記録面にて反射された光ビーム１５は、元の光路を逆にたどり、ウェッジ６のコリメートレンズ７側表面に設けた偏光選択膜によって第２の光源１２の方向とは別の方向に分岐される。リレーレンズ５、ホログラム素子４及び平行平板３を透過した光ビーム１５は、光検出器１０に入射する。そして、光ビーム２の場合と同様に、光検出器１０は、入射した光ビーム１５を光電変換し、情報信号及びサーボ信号（焦点制御のためのフォーカスエラー信号、及びトラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号を得る。光検出器１０は、情報記録面上で反射した光ビーム１５を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。

なお、光検出器１０にアンプ回路を内蔵すれば、信号／雑音（Ｓ／Ｎ）比の高い良好な情報信号を得ることができると共に、光ヘッド装置の小型化及び薄型化を実現でき、安定性を得ることができる。

また、上記２種の光ディスクの中間の記録密度の光ディスク（例えばＤＶＤ）に情報を記録又は再生するためには、赤色光を出射する第３の光源を第２の光源１２の近傍に配置し、第３の光源からの赤色光と第２の光源からの赤外光との光路を合わせるためのビームスプリッタを備えてもよい。しかし、第２の光源１２を赤色光及び赤外光の２波長の光ビームを出射する２波長光源にすると、上記ビームスプリッタが不要となり、部品点数を少なくすることができる。そのため、本実施の形態では、第２の光源１２は、赤色光及び赤外光を出射する２波長光源とする。

第２の光源１２から放射された赤色の光ビーム１４は、赤外光（光ビーム１５）と同様に対物レンズ２５へ到達する。対物レンズ２５は、光ビーム１４をＤＶＤ等の光ディスクの情報記録面上へ約０．６ｍｍの透明基材を通して収束させる。対物レンズ２５は、第２の光源１２から出射される光ビーム１４を、光ディスクの基材を介して光ディスクの情報記録面上に集光させる。

そして、赤外光と同様に、光ディスクの情報記録面にて反射された光ビーム１４は、元の光路を逆にたどり、光検出器１０によって光電変換される。そして、光検出器１０は、情報信号及びサーボ信号（焦点制御のためのフォーカスエラー信号、及びトラッキング制御のためのトラッキング信号）を得るための電気信号を得る。光検出器１０は、情報記録面上で反射した光ビーム１４を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。

なお、光路を分岐するためには３角形の透明部材を２個貼り合わせたキューブ型のビームスプリッタを用いることが可能である。しかしながら、本実施の形態のように平行平板又はウェッジを用いる場合、部材数が少なくなり、材料コストが安くなる。ただし、光源から対物レンズまでの非平行な光路中に、単一部材のビームスプリッタを配置して光を透過させる場合は、本実施の形態のようにウェッジ６を用い、かつ、光軸の入射角度を４５度より小さくすることが望ましい。これは、非点収差の発生を防止することができるためである。ただし、これらの配慮をしても製造誤差などによる収差の発生はあり得る。そこで、図８に示した本実施の形態では、最も高密度の光ディスクに収束させる光ビーム２は、第１の光源１からコリメートレンズ７までの非平行な光路中の２個のビームスプリッタ（平行平板３及びウェッジ６）をいずれも透過せず、反射させる構成とした。これによって、ＢＤなど、最も高密度の光ディスクに対しても良好な信号再生又は信号記録を実現できるという効果を得る。

対物レンズ２５は、レンズホルダ（図示せず）に固定されるとともに、対物レンズ２５を微動するアクチュエータ（図示せず）によって動かされる。

対物レンズ駆動装置（対物レンズアクチュエータ）は、対物レンズ２５を、光ディスクの情報記録面と直交するフォーカシング方向（Ｚ軸方向）及び光ディスクのトラッキング方向（Ｙ軸方向）の両方向に、微動可能である。

ＢＤ等の光ディスクから情報を再生又は記録するために、０．８５又は０．８５より大きな開口数の対物レンズ２５を用いる場合には、開口数が大きいため、光ディスクの光入射面から情報記録面までの透明基材の厚みに対して球面収差が顕著に変化する。本実施の形態では、コリメートレンズ７をコリメートレンズ７の光軸方向へ移動させることにより、コリメートレンズ７から対物レンズ２５へと向かう光の発散収束度を変化させる。対物レンズに入射する光の発散収束度が変化すると、球面収差が変化する。そこで、発散収束度の変化を利用して、基材厚差に起因する球面収差を補正する。

コリメートレンズ駆動装置１１は、コリメートレンズ７をコリメートレンズ７の光軸方向へ移動させる。具体的には、コリメートレンズ駆動装置１１は、ステッピングモータ又はブラシレスモータなどを用いることができる。光ヘッド装置は、コリメートレンズ駆動装置１１、コリメートレンズ７を保持するホルダ１７、ホルダ１７の移動をガイドするガイド軸１６、及びコリメートレンズ駆動装置１１の駆動力をホルダ１７へ伝える歯車（図示せず）を備える。コリメートレンズ７を保持するホルダ１７は、コリメートレンズ７と一体成型すれば、部品点数を削減することができる。

また、本実施の形態のように、コリメートレンズ７の光軸がＹ軸に非平行となるように配置されることにより、光ヘッド装置全体を光ディスクの内外周方向へ移動する際の加減速による慣性力に対して、コリメートレンズ７が意図しない動きをしてしまうことを防ぐことができる。

さらに、青色光又は赤色光を使う光記録システムは、短い波長の光を使用することにより、情報の記録密度を上げ、大容量の情報記録又は情報再生を行うことを目的としている。大容量の情報を扱うためには情報の記録速度又は再生速度も速くする必要がある。特に、情報を記録する際には、出射される光の強度を高速に変化させて高速に情報を記録する必要がある。すなわち、光強度を高速に変調するために、青色光源を発光させるために流す電流を高速に変調する必要がある。さらに、光源に供給される電流を高速に変調するためには、発光電流を制御する回路又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を光源に近接して配置する必要がある。発光電流を制御する回路は、青色光源と赤色光源とで共通部分が多いので、単一のＬＳＩで構成することが、回路の小型化のために必要である。

以上のことをまとめると、発光電流を制御する回路を単一のＬＳＩで構成し（図８では省略）、かつその近傍に青色光源と赤色光源とを配置することが望ましい。また、光ディスクのより内周側まで情報を記録又は再生することを可能にするために、これらの青色光源及び赤色光源は光ディスクの外周側へ配置することが望ましい。

また、対物レンズ２５が光ディスクの略中心を通ることが望ましく、光ヘッド装置を光ディスクの内周又は外周へとシーク動作によって移動させることが望ましい。この構成により、回折素子１３によってサブビームが形成され、サブビームを利用して３ビーム法によるトラッキング信号検出を行うことが可能であり、安定な信号検出を行うことができる。

本実施の形態の光ヘッド装置は、上述した対物レンズを用いるので、合焦位置の検出精度を向上することができるという効果を有する。

なお、本発明の光ヘッド装置の一例として、図８に示すような構成を述べたが、本発明は、図８に示す光ヘッド装置の構成には限定されない。光ヘッド装置が、対物レンズを具備し、対物レンズが、焦点距離が長い方の回折光を光ディスクの情報記録面上に集光させたときに、２つの回折光の焦点位置間の距離が、対物レンズの表面から光ディスクの基材表面までのワーキングディスタンスの２倍よりも長いという特徴を有していればよいことは言うまでもない。

また、回折強度の強い回折光の回折次数は、いずれか一つ（例えば＋１次回折光と−１次回折光）の組合せに限られるものではなく、適宜条件に沿うように変更してもよい。

図９は、本発明の実施の形態２の変形例における光ヘッド装置の構成を示す図である。

図９に示す光ヘッド装置は、第１の光源１、平行平板３、ホログラム素子４、リレーレンズ５、ウェッジ６、コリメートレンズ７、立ち上げミラー８、光検出器１０、第２の光源１２、回折素子１３、１／４波長板１８、対物レンズ２５及びレンズホルダ３０を備える。なお、図９に示す光ヘッド装置において、図８に示す光ヘッド装置と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。また、図９において、立ち上げミラー８は図示されていないが、対物レンズ２５及びレンズホルダ３０の下部に存在している。

レンズホルダ３０は、光ディスク側に対物レンズ２５の表面２５Ａから突出したプロテクタ２９を有し、対物レンズ２５を保持する。

対物レンズ２５及びレンズホルダ３０の構成は、図７に示す構成と同じである。すなわち、対物レンズ２５は、光ディスク２８に対して情報を記録又は再生するために、２つの回折光１５Ｘ，１５Ｙのうち、焦点距離が長い方の回折光１５Ｘを、基材２８Ｓを介して情報記録面２８Ｌ上に集光させる。そして、焦点距離が長い方の回折光１５Ｘを情報記録面２８Ｌ上に集光させた際の、２つの回折光１５Ｘ，１５Ｙの焦点位置間の距離ＤＦ３は、対物レンズ２５の表面２５Ａから基材２８Ｓの表面２８Ａまでの光軸に沿った距離から、プロテクタ２９の対物レンズ２５の表面２５Ａから突出した距離ＰＨを減算した距離（ＷＤ２−ＰＨ）の２倍よりも長い。

したがって、レンズホルダ３０がプロテクタ２９を有している場合であっても、対物レンズ２５から光ディスクの情報記録面までの距離が本来の距離よりも近い位置で、誤ってフォーカス引き込みが行われることを防止することができ、合焦位置の検出精度を向上させることができる。

（実施の形態３）
本発明の光ヘッド装置を用いた光情報装置を図１０に示す。図１０は、本発明の実施の形態３における光情報装置の全体構成を示す図である。

光情報装置２００は、光ヘッド装置２０１、モータ２０２、駆動装置２０３及び制御回路（制御部）２０４を備える。光ディスク２８（あるいは２６，２７、以下同じ）は、ターンテーブル２０５とクランパー２０６とで挟んで固定され、モータ２０２によって回転される。

実施の形態１又は２に記載した光ヘッド装置２０１は駆動装置２０３上に載っている。駆動装置２０３は、光ヘッド装置２０１を光ディスク２８の半径方向に移動させる。これにより、光ヘッド装置２０１によって照射される光が光ディスク２８の内周から外周まで移動できるようにしている。

制御回路２０４は、光ヘッド装置２０１から受けた信号に基づいて、フォーカス制御、トラッキング制御、光ヘッド装置２０１を移送するためのトラバース制御及びモータ２０２の回転制御等を行う。また、制御回路２０４は、光ヘッド装置２０１からの再生信号に基づいて情報を再生するとともに、記録信号を光ヘッド装置２０１へ送出する。

図１０において光ディスク２８は、ターンテーブル２０５に載置され、モータ２０２によって回転される。実施の形態１又は２に示した光ヘッド装置２０１は、光ディスク２８の所望の情報の存在するトラックの位置まで、光ヘッド装置２０１の駆動装置２０３によって粗動される。

また、光ヘッド装置２０１は、光ディスク２８との位置関係に対応して、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を制御回路２０４へ送る。制御回路２０４は、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に対応して、光ヘッド装置２０１へ、対物レンズを微動させるための信号を送る。この信号によって、光ヘッド装置２０１は、光ディスク２８に対してフォーカスサーボ（フォーカス制御）とトラッキング制御とを行い、情報の読み出し（再生）、情報の書き込み（記録）又は情報の消去を行う。

本実施の形態３の光情報装置は、光ヘッド装置として、実施の形態１又は２の光ヘッド装置を用いるので、合焦位置の検出精度を向上でき、光ディスクの認識又は光ディスクのシークを早くできるという効果を有する。

（実施の形態４）
実施の形態３に記した光情報装置２００を具備したコンピュータの実施の形態を図１１に示す。図１１は、本発明の実施の形態４におけるコンピュータの全体構成を示す概略斜視図である。

図１１において、コンピュータ２１０は、実施の形態３の光情報装置２００と、入力装置２１１と、演算装置２１２と、出力装置２１３とを備える。

入力装置２１１は、キーボード、マウス又はタッチパネルなどで構成され、情報を入力する。演算装置２１２は、中央演算装置（ＣＰＵ）などで構成され、入力装置２１１から入力された情報及び光情報装置２００から読み出した情報などに基づいて演算を行う。出力装置２１３は、表示装置（ブラウン管又は液晶表示装置など）又はプリンタなどで構成され、演算装置２１２によって演算された結果などの情報を出力する。表示装置は、演算装置２１２によって演算された結果などの情報を表示し、プリンタは、演算装置２１２によって演算された結果などの情報を印刷する。

なお、本実施の形態４において、コンピュータ２１０が情報処理装置の一例に相当し、演算装置２１２が情報処理部の一例に相当する。

上述の実施の形態３の光情報装置２００を具備した、あるいは、上述の記録方法又は再生方法を採用したコンピュータは、光ディスクの認識又は光ディスクのシークを早くできるという効果を有する。

（実施の形態５）
実施の形態３に記した光情報装置２００を具備した光ディスクプレーヤの実施の形態を図１２に示す。図１２は、本発明の実施の形態５における光ディスクプレーヤの全体構成を示す概略斜視図である。

図１２において、光ディスクプレーヤ２２０は、実施の形態３の光情報装置２００と、光情報装置２００から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダ２２１とを備える。また、光ディスクプレーヤ２２０は、ＧＰＳ等の位置センサ及び中央演算装置（ＣＰＵ）を加えることによりカーナビゲーションシステムとしても利用できる。また、光ディスクプレーヤ２２０は、表示装置２２２を備えてもよい。表示装置２２２は、液晶表示装置などで構成され、デコーダ２２１によって変換された画像信号を表示する。

また、本実施の形態５において、光ディスクプレーヤ２２０が情報処理装置の一例に相当し、デコーダ２２１が情報処理部の一例に相当する。

上述の実施の形態３の光情報装置２００を具備した、あるいは、上述の記録方法又は再生方法を採用した光ディスクプレーヤは、光ディスクの認識又は光ディスクのシークを早くできるという効果を有する。

（実施の形態６）
実施の形態３に記した光情報装置２００を具備した光ディスクレコーダの実施の形態を図１３に示す。図１３は、本発明の実施の形態６における光ディスクレコーダの全体構成を示す概略斜視図である。

図１３を用いて実施の形態６における光ディスクレコーダについて説明する。図１３において、光ディスクレコーダ２３０は、実施の形態３の光情報装置２００と、画像情報を、光情報装置２００によって光ディスクへ記録するための情報信号に変換するエンコーダ２３１とを備える。望ましくは、光ディスクレコーダ２３０は、光情報装置２００から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダ２３２も備えることにより、既に記録した情報を再生することも可能となる。

また、光ディスクレコーダ２３０は、出力装置２３３を備えてもよい。出力装置２３３は、表示装置（ブラウン管又は液晶表示装置など）又はプリンタなどで構成され、デコーダ２３２によって変換された画像信号を出力する。表示装置は、デコーダ２３２によって変換された画像信号を表示し、プリンタは、デコーダ２３２によって変換された画像信号を印刷する。

なお、本実施の形態６において、光ディスクレコーダ２３０が情報処理装置の一例に相当し、エンコーダ２３１が情報処理部の一例に相当する。

上述の実施の形態３の光情報装置２００を具備した、あるいは、上述の記録方法又は再生方法を採用した光ディスクレコーダは、光ディスクの認識又は光ディスクのシークを早くできるという効果を有する。

（実施の形態７）
実施の形態３の光情報装置２００を具備した光ディスクサーバを図１４に示す。図１４は、本発明の実施の形態７における光ディスクサーバの全体構成を示す概略斜視図である。

図１４において、光ディスクサーバ２４０は、実施の形態３の光情報装置２００と、入力装置２４１と、入出力部２４３とを備える。入力装置２４１は、キーボード、マウス又はタッチパネルなどで構成され、情報を入力する。入出力部２４３は、光情報装置２００によって記録又は再生される情報の入出力を外部と行う。入出力部２４３は、例えばインターネットなどのネットワーク２４４と接続されている。

光情報装置２００は、その大容量性を生かして、ネットワーク２４４からの要求に応じ、光ディスクに記録されている情報（例えば、画像、音声、映像、ＨＴＭＬ文書及びテキスト文書等）を送出する。また、光情報装置２００は、ネットワーク２４４から送られてくる情報をその要求された場所に記録する。

入出力部２４３は、有線又は無線により、光情報装置２００によって記録する情報を取り込んだり、光情報装置２００によって読み出した情報を外部に出力したりする。これによって、光ディスクサーバ２４０は、ネットワーク２４４を介して複数の機器、例えば、コンピュータ、電話又はテレビチューナーなどと情報をやり取りし、これら複数の機器に共有の情報サーバとして利用することが可能となる。なお、光ディスクサーバ２４０は、出力装置２４２を備えてもよい。出力装置２４２は、表示装置（ブラウン管又は液晶表示装置など）又はプリンタなどで構成され、情報を出力する。表示装置は、情報を表示し、プリンタは、情報を印刷する。

さらに、光ディスクサーバ２４０は、複数の光情報装置２００を備えるとともに、複数の光ディスクを複数の光情報装置２００に出し入れするチェンジャーを備えることにより、多くの情報を記録することができる。

なお、本実施の形態７において、光ディスクサーバ２４０が情報処理装置の一例に相当し、入出力部２４３が情報処理部の一例に相当する。

上述の実施の形態３の光情報装置２００を具備した、あるいは、上述の記録方法又は再生方法を採用した光ディスクサーバは、光ディスクの認識又は光ディスクのシークを早くできるという効果を有する。

（実施の形態８）
実施の形態３の光情報装置２００を具備したカーナビゲーションシステムを図１５に示す。図１５は、本発明の実施の形態８におけるカーナビゲーションシステムの全体構成を示す概略斜視図である。

図１５において、カーナビゲーションシステム２５０は、実施の形態３の光情報装置２００と、地形又は行き先情報を表示する液晶モニタ２５１と、光情報装置２００から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダ２５２とを備える。

カーナビゲーションシステム２５０は、光ディスクに記録された地図情報と、地上位置確定システム（ＧＰＳ）、ジャイロスコープ、速度計及び走行距離計等の情報とに基づいて、現在位置を算出し、算出した現在位置を液晶モニタ２５１上に表示する。また、カーナビゲーションシステム２５０は、不図示の入力装置により行き先が入力されると、地図情報又は道路情報に基づいて、入力された行き先までの最適な経路を算出し、算出した経路を液晶モニタ２５１に表示する。

なお、本実施の形態８において、カーナビゲーションシステム２５０が情報処理装置の一例に相当し、デコーダ２５２が情報処理部の一例に相当する。

上述の実施の形態３の光情報装置２００を具備した、あるいは、上述の記録方法又は再生方法を採用したカーナビゲーションシステムは、光ディスクの認識又は光ディスクのシークを早くできるという効果を有する。

なお、上述の実施の形態４〜８において図１１〜図１５には出力装置２１３，２３３，２４２、表示装置２２２及び液晶モニタ２５１を示したが、コンピュータ２１０、光ディスクプレーヤ２２０、光ディスクレコーダ２３０、光ディスクサーバ２４０及びカーナビゲーションシステム２５０は、出力端子を備えて、出力装置２１３，２３３，２４２、表示装置２２２及び液晶モニタ２５１を備えず、別売りとする商品形態があり得ることはいうまでもない。また、図１２、図１３及び図１５には入力装置は図示していないが、光ディスクプレーヤ２２０、光ディスクレコーダ２３０及びカーナビゲーションシステム２５０は、キーボード、タッチパネル、マウス又はリモートコントロール装置などで構成される入力装置も具備した商品形態も可能である。逆に、上述の実施の形態４〜８において、入力装置は別売りとして、各装置が入力端子を備える形態も可能である。

なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。

本発明の一局面に係る対物レンズは、入射光束の光量を互いに回折次数の異なる２つの回折光に配分する回折素子を有する対物レンズであって、前記対物レンズは、光ディスクに対して情報を記録又は再生するために、前記２つの回折光のうち、焦点距離が長い方の回折光を、前記光ディスクの基材を介して情報記録面上に集光させ、前記焦点距離が長い方の回折光を前記情報記録面上に集光させた際の、２つの回折光の焦点位置間の距離は、前記対物レンズから前記基材の表面までの光軸に沿った距離の２倍よりも長い。

この構成によれば、対物レンズは、光ディスクに対して情報を記録又は再生するために、２つの回折光のうち、焦点距離が長い方の回折光を、光ディスクの基材を介して情報記録面上に集光させる。そして、焦点距離が長い方の回折光を情報記録面上に集光させた際の、２つの回折光の焦点位置間の距離は、対物レンズの表面から基材の表面までの光軸に沿った距離の２倍よりも長くなっている。

したがって、焦点距離が長い方の回折光を情報記録面上に集光させた際の、２つの回折光の焦点位置間の距離は、対物レンズの表面から基材の表面までの光軸に沿った距離の２倍よりも長いので、対物レンズから光ディスクの情報記録面までの距離が本来の距離よりも近い位置で、誤ってフォーカス引き込みが行われることを防止することができ、合焦位置の検出精度を向上させることができる。

本発明の他の局面に係る光ヘッド装置は、光ビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射される前記光ビームを、光ディスクの基材を介して前記光ディスクの情報記録面上に集光させる上記の対物レンズと、前記情報記録面上で反射した前記光ビームを受光し、受光量に応じた電気信号を出力する光検出器とを備える。この構成によれば、上記の対物レンズを光ヘッド装置に適用することができる。

本発明の他の局面に係る光ヘッド装置は、光ビームを出射するレーザ光源と、入射光束の光量を互いに回折次数の異なる２つの回折光に配分する回折素子を有し、前記レーザ光源から出射される前記光ビームを、光ディスクの基材を介して前記光ディスクの情報記録面上に集光させる対物レンズと、前記光ディスク側に前記対物レンズの表面から突出したプロテクタを有し、前記対物レンズを保持するレンズホルダと、前記情報記録面上で反射した前記光ビームを受光し、受光量に応じた電気信号を出力する光検出器とを備え、前記対物レンズは、前記光ディスクに対して情報を記録又は再生するために、前記２つの回折光のうち、焦点距離が長い方の回折光を、前記基材を介して前記情報記録面上に集光させ、前記焦点距離が長い方の回折光を前記情報記録面上に集光させた際の、２つの回折光の焦点位置間の距離は、前記対物レンズの表面から前記基材の表面までの光軸に沿った距離から、前記プロテクタの前記対物レンズの表面から突出した距離を減算した距離の２倍よりも長い。

この構成によれば、レーザ光源は、光ビームを出射する。対物レンズは、入射光束の光量を互いに回折次数の異なる２つの回折光に配分する回折素子を有し、レーザ光源から出射される光ビームを、光ディスクの基材を介して光ディスクの情報記録面上に集光させる。レンズホルダは、光ディスク側に対物レンズの表面から突出したプロテクタを有し、対物レンズを保持する。光検出器は、情報記録面上で反射した光ビームを受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。また、対物レンズは、光ディスクに対して情報を記録又は再生するために、２つの回折光のうち、焦点距離が長い方の回折光を、基材を介して情報記録面上に集光させる。そして、焦点距離が長い方の回折光を情報記録面上に集光させた際の、２つの回折光の焦点位置間の距離は、対物レンズの表面から基材の表面までの光軸に沿った距離から、プロテクタの対物レンズの表面から突出した距離を減算した距離の２倍よりも長い。

したがって、焦点距離が長い方の回折光を情報記録面上に集光させた際の、２つの回折光の焦点位置間の距離は、対物レンズの表面から基材の表面までの光軸に沿った距離から、プロテクタの対物レンズの表面から突出した距離を減算した距離の２倍よりも長いので、レンズホルダがプロテクタを有している場合であっても、対物レンズから光ディスクの情報記録面までの距離が本来の距離よりも近い位置で、誤ってフォーカス引き込みが行われることを防止することができ、合焦位置の検出精度を向上させることができる。

本発明の他の局面に係る光情報装置は、上記の光ヘッド装置と、光ディスクを回転させるモータと、前記光ヘッド装置から得られる信号に基づいて、前記モータ及び前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。この構成によれば、上記の光ヘッド装置を光情報装置に適用することができる。

本発明の他の局面に係る情報処理装置は、上記の光情報装置と、前記光情報装置に記録する情報及び／又は前記光情報装置から再生された情報を処理する情報処理部とを備える。この構成によれば、上記の光ヘッド装置を備える光情報装置を情報処理装置に適用することができる。

なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。

本発明にかかる対物レンズ及び光ヘッド装置は、基材厚、対応波長及び記録密度などがそれぞれ異なる複数種類の光ディスクに対して情報の記録又は再生が可能であり、さらに、当該光ヘッド装置を用いた互換型の光情報装置は、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤなど多くの規格の光ディスクを扱うことができる。従って、コンピュータ、光ディスクプレーヤ、光ディスクレコーダ、光ディスクサーバ、カーナビゲーションシステム、編集システム及びＡＶコンポーネントなど、情報を蓄えるあらゆるシステムに応用展開可能である。

Claims (4)

1. 入射光束の光量を互いに回折次数の異なる２つの回折光に配分する回折素子を有する対物レンズであって、
   前記対物レンズは、光ディスクに対して情報を記録又は再生するために、前記２つの回折光のうち、焦点距離が長い方の回折光を、前記光ディスクの基材を介して情報記録面上に集光させ、
   前記焦点距離が長い方の回折光を前記情報記録面上に集光させた際の、２つの回折光の焦点位置間の距離は、前記対物レンズの表面から前記基材の表面までの光軸に沿った距離の２倍よりも長いことを特徴とする対物レンズ。
2. 光ビームを出射するレーザ光源と、
   前記レーザ光源から出射される前記光ビームを、光ディスクの基材を介して前記光ディスクの情報記録面上に集光させる請求項１記載の対物レンズと、
   前記情報記録面上で反射した前記光ビームを受光し、受光量に応じた電気信号を出力する光検出器とを備えることを特徴とする光ヘッド装置。
3. 請求項２記載の光ヘッド装置と、
   光ディスクを回転させるモータと、
   前記光ヘッド装置から得られる信号に基づいて、前記モータ及び前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備えることを特徴とする光情報装置。
4. 請求項３記載の光情報装置と、
   前記光情報装置に記録する情報及び／又は前記光情報装置から再生された情報を処理する情報処理部とを備えることを特徴とする情報処理装置。

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