JP5132607B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ピックアップ装置に関するものであり、特に、複数の記録層が積層された記録媒体に対して記録／再生を行う際に用いて好適なものである。

近年、光ディスクの高容量化が進められている。光ディスクの高容量化は、一つのディスク内に複数の記録層を配することにより実現できる。たとえば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やブルーレイディスクでは、片面に２つの記録層を有するマルチレイヤータイプのディスクが商品化されている。記録層の層数を３層以上にすると、光ディスクの容量をさらに増加させることができる。

複数の記録層を有するディスクが用いられる場合、対物レンズは、通常、最も手前の記録層と最も奥の記録層との間の中間位置に焦点を結ぶよう設計される。こうして、各記録層にレーザ光を収束させる際には、対物レンズに対するレーザ光の拡がり角が、その記録層に適する拡がり角に調節される。これにより、各記録層収束時におけるレーザ光の収差が抑制される。

ところが、このようにレーザ光の拡がり角を変化させると、これに伴い、対物レンズ入射時のレーザ光のＲＩＭ強度が変化する。ＲＩＭ強度が変化すると、レーザ光のスポット径や光強度が記録層間で相違し、安定した記録動作が阻害される惧れがある。この問題は、記録層の多層化が進み、最も手前の記録層と最も奥の記録層との間の距離が大きくなるほど顕著となる。

なお、以下の特許文献１には、記録時と再生時とでＲＩＭ強度を変化させる発明が記載されている。

特開２００８−５２７７８号公報

上記ＲＩＭ強度による問題は、最も手前の記録層から最も奥の記録層までの範囲においてレーザ光の焦点を移動させたときのＲＩＭ強度の変化量を小さくすることで抑制することができる。

本発明は、この点に鑑みて為されたものであり、簡素な構成にて、記録層間のＲＩＭ強度のばらつきを抑制可能な光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

本発明は、積層方向に複数の記録層を有するディスクに対し情報を記録および／もしくは再生する光ピックアップ装置に関する。本発明に係る光ピックアップ装置は、レーザ光源と、光軸方向に変位することにより、前記レーザ光源から出射されたレーザ光の拡がり角を変更する角度調整素子と、前記角度調整素子を透過した前記レーザ光を前記ディスク上に収束させる収束レンズ部とを備える。ここで、前記収束レンズ部は、前記角度調整素子を透過した前記レーザ光が平行光となるときの、前記レーザ光源と前記角度調整素子との距離Ｌ１と、前記角度調整素子と前記収束レンズ部との距離Ｌ２との関係が、Ｌ１＜Ｌ２のとき、平行光の状態で入射する前記レーザ光を、最も手前の前記記録層と最も奥の前記記録層との中間位置よりも奥側の設計焦点位置に球面収差なく合焦させ、Ｌ１＞Ｌ２のとき、平行光の状態で入射する前記レーザ光を、前記中間位置よりも手前の設計焦点位置に球面収差なく合焦させるよう構成されている。

本発明に係る光ピックアップ装置によれば、平行光の状態で前記収束レンズ部に入射する前記レーザ光を、最も手前の前記記録層と最も奥の前記記録層との中間位置に球面収差なく合焦させる場合に比べ、前記角度調整素子を透過し、前記収束レンズ部に入射する前記レーザ光のＲＩＭ強度のばらつきが抑制され得る。これにより、記録層ごとの記録特性の変化が抑制され、安定した記録が行われ得る。

本発明に係る光ピックアップ装置において、前記収束レンズ部は、対物レンズにより構成されている。こうすると、対物レンズの設計が調整されることにより、前記設計焦点位置が調整され得る。

また、この構成に替えて、前記収束レンズ部は、前記レーザ光を前記設計焦点位置以外の位置に球面収差なく合焦させるよう構成された対物レンズと、前記レーザ光を前記設計焦点位置に球面収差なく合焦させるための補正板とを有する構成とすることもできる。こうすると、対物レンズの設計と併せて、または対物レンズの設計が行われなくても、補正板の設計が調整されることにより、前記設計焦点位置が調整され得る。よって、たとえば汎用的な対物レンズを用いながら、補正板によって、設計焦点位置を調整することができる。

以上のとおり、本発明によれば、簡素な構成にて、記録層間のＲＩＭ強度のばらつきを抑制可能な光ピックアップ装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態によって何ら制限されるものではない。

実施例に係る光ピックアップ装置の構成を示す図である。 実施例に係るＲＩＭ強度を説明する図である。 実施例に係るレンズの理想状態を示す図である。 実施例に係るレンズが移動された状態を示す図である。 実施例に係る対物レンズの設計が変更された状態を示す図である。 実施例に係るシミュレーションの光学系を示す図である。 実施例に係るシミュレーションの結果を示す図である。 変更例に係る光ピックアップ装置の構成の変更例を示す図である。 変更例に係るＲＩＭ強度変化量が改善されることを示す図である。 実施例に係る変更例を示す図である。 実施例に係る変更例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。本実施の形態は、厚み方向に複数の記録層が積層された光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置に本発明を適用したものである。

＜実施例＞
図１に、実施例に係る光ピックアップ装置の光学系を示す。

半導体レーザ１０１は、所定波長のレーザ光を出射する。１／２波長板１０２は、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光を、偏光ビームスプリッタ１０３に対してＳ偏光となるよう調整する。偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０３は、１／２波長板１０２側から入射されるレーザ光（Ｓ偏光）を略全反射するとともに、コリメートレンズ１０４側から入射されるレーザ光（Ｐ偏光）を略全透過する。

コリメートレンズ１０４は、ＰＢＳ１０３側から入射されるレーザ光を平行光に変換する。レンズアクチュエータ１０５は、レーザ光に生じる球面収差が補正されるよう、コリメートレンズ１０４を光軸方向に変位させる。立ち上げミラー１０６は、コリメートレンズ１０４側から入射されたレーザ光を対物レンズ１０９に向かう方向に反射する。

１／４波長板１０７は、ディスクへと向かうレーザ光を円偏光に変換するとともに、ディスクからの反射光をディスクへ向かうレーザ光の偏光方向に垂直な偏光方向に変換する。これにより、ディスクによって反射されたレーザ光は、ＰＢＳ１０３を略全透過し、アナモレンズ１１０へと導かれる。

アパーチャ１０８は、対物レンズ１０９に対するレーザ光の有効径が適正となるように、レーザ光のビーム形状を円形形状に調整する。対物レンズ１０９は、レーザ光をディスク内のターゲット記録層に適正に収束できるよう設計されている。なお、対物レンズ１０９の構成の詳細については、追って詳述する。

ホルダ１２０は、１／４波長板１０７、アパーチャ１０８および対物レンズ１０９を一体的に保持する。対物レンズアクチュエータ１２１は、従来周知の電磁駆動回路によって構成され、ホルダ１２０をフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動する。

ディスクに照射されたレーザ光は、ディスク中に配された記録層によって反射される。反射されたレーザ光は、上記光路を逆行した後、ＰＢＳ１０３を透過し、アナモレンズ１１０に入射する。アナモレンズ１１０は、ディスクからの反射光に非点収差を導入する。

光検出器１１１は、非点収差が導入されたレーザ光を受光して検出信号を出力する。光検出器１１１には、レーザ光を受光する４分割センサが配されている。４分割センサから出力される信号から、非点収差法によりフォーカスエラー信号と、１ビームプッシュプル法によりトラッキングエラー信号と、再生ＲＦ信号が生成される。

図２は、対物レンズ１０９に入射するレーザ光の光強度が、コリメートレンズ１０４の位置によって変化することを模式的に示す図である。同図（ａ）は、半導体レーザ１０１とコリメートレンズ１０４の距離と、コリメートレンズ１０１と対物レンズ１０９の距離Ｌが、共にコリメートレンズ１０４の焦点距離ｆに等しい場合の図である。同図（ｂ）および（ｃ）は、コリメートレンズ１０４が同図（ａ）の状態から、それぞれ、光軸に沿って対物レンズ１０９側（右方向）にｄだけ移動した場合と半導体レーザ１０１側（左方向）にｄだけ移動した場合を示す図である。

なお、光強度を示すグラフにおいて、縦軸は対物レンズの入射瞳における位置を示し、横軸は光強度を示す。また、図中、図１と同じ光学系要素については、同じ番号が付されている。

同図（ａ）の状態では、半導体レーザ１０１とコリメートレンズ１０４の距離が、コリメートレンズ１０４の焦点距離ｆに等しいため、コリメートレンズ１０４から対物レンズ１０９側に出射されるレーザ光は平行光となる。また、光強度を示すグラフにおいて、同図（ｂ）および（ｃ）のようにコリメートレンズ１０４が他の位置にある場合に比べ、光軸位置（縦軸が０）における光強度は、最も大きくなる。

同図（ｂ）および（ｃ）の状態では、コリメートレンズ１０４が、同図（ａ）の状態から光軸に沿って、それぞれ左および右にｄだけ移動したため、コリメートレンズ１０４から対物レンズ側に出射されるレーザ光は平行光とならない。また、光強度を示すグラフにおいて、光軸位置（縦軸が０）における光強度は、同図（ａ）に比べ小さくなる。

ここで、対物レンズ中心部に入射する光強度と、対物レンズ外縁部に入射する光強度を、それぞれ、Ｉ０、Ｉ１とすると、対物レンズ１０９に入射するレーザ光のＲＩＭ強度（対物レンズ中心部に入射する光強度に対する、対物レンズ外縁部に入射する光強度の比）は、Ｉ１／Ｉ０と表される。すなわち、同図（ａ）において、ＲＩＭ強度はＩ１ａ／Ｉ０ａと表され、同図（ｂ）および（ｃ）において、ＲＩＭ強度は、それぞれＩ１ｂ／Ｉ０ｂおよびＩ１ｃ／Ｉ０ｃと表される。また、同図（ａ）ないし（ｃ）において、ＲＩＭ強度が最も小さくなるのは、同図（ａ）の場合となる。

図３は、コリメートレンズ１０４の位置に応じて、ＲＩＭ強度が変化することを示す図である。なお、図中、図１と同じ光学系要素については、同じ番号が付されている。

図３（ａ）は、図２（ａ）の光強度のグラフの替わりに、ディスクに対するレーザ光の収束状態を加えた図である。ディスクはｎ層の記録層を有し、記録層Ｌ０は最も手前に位置し、記録層Ｌｎは最も奥に位置している。また、対物レンズ１０９によるレーザ光の焦点位置は、光軸に沿ってディスクの奥側を正方向として表されている。

図３（ｂ）は、図２に示したＲＩＭ強度を、図３（ａ）のコリメートレンズ１０４の位置に合わせてグラフ上に表した図である。縦軸はＲＩＭ強度を示し、横軸は、対物レンズ１０９の位置を０として光軸に沿って左方向のコリメートレンズ１０４の位置を示している。

同図（ａ）を参照して、半導体レーザ１０１と、コリメートレンズ１０４と、対物レンズ１０９とが、同図（ａ）の位置関係にあるときに、カバー厚補正範囲（記録層Ｌ０からＬｎまでの範囲、以下同じ）の中心位置に、レーザ光の焦点が結ばれ、且つ球面収差がゼロになるよう、対物レンズ１０９が設計されている。このときの焦点位置を０とすると、対物レンズ１０９によるレーザ光の焦点位置は、ディスクの記録層に合わせて、−ｔと＋ｔの間で移動される。

なお、同図（ａ）においては、半導体レーザ１０１からコリメートレンズ１０４の焦点距離の位置（以下、「焦点距離位置」という）に、コリメートレンズ１０４が位置するため、レーザ光は、平行光の状態で対物レンズ１０９に入射する。このように、平行光の状態で、対物レンズ１０９にレーザ光が入射するとの条件下で球面収差がゼロになる焦点位置を、以下、「設計焦点位置」と称する。同図（ａ）では、設計焦点位置が、カバー厚補正範囲（記録層Ｌ０からＬｎまでの範囲）の中心位置となるように、対物レンズ１０９が構成されている。

このように、対物レンズ１０９が構成されている場合、対物レンズ１０９によるレーザ光の焦点位置が、記録層Ｌ０からＬｎまで変化すると、再生ＲＦ信号が最適となるコリメートレンズ１０４の位置（以下、「最適位置」という）も変化する。例えば、焦点位置が記録層Ｌ０にあるとき、コリメートレンズ１０４の最適位置は、対物レンズ１０９からの距離がＰ０の位置となり、焦点位置が記録層Ｌｎにあるとき、コリメートレンズ１０４の最適位置は、対物レンズ１０９からの距離がＰｎの位置となる。

また、レーザ光の焦点位置の移動に合わせてコリメートレンズ１０４が駆動されると、ＲＩＭ強度が最大となるのは、コリメートレンズ１０４がＰ０またはＰｎの位置にあるときとなる。一方、ＲＩＭ強度が最小となるのは、コリメートレンズ１０４が焦点距離位置にあるときとなる。また、ＲＩＭ強度グラフのボトム位置は、コリメートレンズ１０４の駆動範囲（Ｐ０とＰｎの間）の中間地点と略重なる。

この場合、コリメートレンズ１０４の駆動範囲（Ｐ０とＰｎの間）におけるＲＩＭ強度の最大値と最小値の差（以下、「ＲＩＭ強度変化量」という）は、図示の如く、最も小さい値に抑制されることになる。このため、コリメートレンズ１０４の駆動によるＲＩＭ強度のばらつきが抑制され、記録層ごとに安定した記録が行われ得る。

ところが、光源系の設計によっては、コリメートレンズ１０４と対物レンズ１０９との間の距離Ｌを、図３（ａ）の状態から変化させる必要が生じる場合がある。この場合、レーザ光のＲＩＭ強度は、図３（ｂ）の状態から変化する。

図４は、図３の状態から、半導体レーザ１０１とコリメートレンズ１０４が左方向にΔＬだけ移動され、コリメートレンズ１０４と対物レンズ１０９との間の距離Ｌが広げられた場合を示す図である。このとき、コリメートレンズ１０４の最適位置の範囲は、図３の場合の範囲からΔＬだけ左方向に移動した位置から、やや左方向に移動した範囲（Ｐ０’とＰｎ’の間）となる。また、ＲＩＭ強度グラフのボトム位置は、図３に比べ、Ｐ０’とＰｎ’の中間地点から遠くなる。

この場合、コリメートレンズ１０４の駆動範囲（Ｐ０’とＰｎ’の間）におけるＲＩＭ強度変化量は、図示の如く、図３（ｂ）に比べ大きくなる。このため、コリメートレンズ１０４の駆動によるＲＩＭ強度のばらつきが大きくなり、記録層ごとに安定した記録が行われなくなる惧れがある。

そこで、本実施例では、以下のように対物レンズ１０９を構成することで、コリメートレンズ１０４の駆動によるＲＩＭ強度のばらつきが抑制されている。

図５は、図４の状態から、対物レンズ１０９によるレーザ光の設計焦点位置が、光軸方向に沿ってΔｔだけ右方向（奥側）に移動された場合を示す図である。図示の如く、本実施例では、コリメートレンズ１０４が図４（ａ）と同じ焦点距離位置にある場合、すなわち、レーザ光が平行光の状態で対物レンズ１０９に入射する場合に、ディスクカバー厚補正範囲の中心位置からΔｔだけ右方向（奥側）に移動した位置（設計焦点位置）に焦点が結ばれ、且つ、球面収差がゼロとなるよう、対物レンズ１０９が設計されている。

このとき、コリメートレンズ１０４の焦点距離位置およびＲＩＭ強度グラフのボトム位置は、図４の場合と変わらない。コリメートレンズ１０４の最適位置の範囲は、設計焦点位置の移動に伴い、図４の場合の範囲から、さらに右方向に移動した範囲（Ｐ０’’とＰｎ’’の間）となる。

この場合、ＲＩＭ強度グラフのボトム位置は、図４に比べ、Ｐ０’’とＰｎ’’の中間地点に近い位置となるため、コリメートレンズ１０４の駆動範囲（Ｐ０’’とＰｎ’’の間）におけるＲＩＭ強度変化量は、図示の如く、図４（ｂ）に比べ小さくなる。このため、コリメートレンズ１０４の駆動によるＲＩＭ強度のばらつきは、図３に比べやや大きいものの、図４の場合よりも顕著に抑制される。

なお、このように設計焦点位置が調整されると、図５（ａ）に示すように、コリメートレンズ１０４の右端の最適位置（Ｐ０’’）が図４（ａ）の場合に比べて右方向に移動する。ところが、この光学系を設計する際の本来の目的が、上記のように、コリメートレンズ１０４と対物レンズ１０９との間の距離Ｌを広げることにある場合には、このようにコリメートレンズ１０４の右端の最適位置（Ｐ０’’）が右側に移動すると、コリメートレンズ１０４が最適位置（Ｐ０’’）にあるときの対物レンズ１０９とコリメートレンズ１０４の距離が図４の場合に比べて短くなり、光学系設計上の本来の目的に沿わないこととなる。

よって、本実施例においては、コリメートレンズ１０４が最適位置（Ｐ０’’）にあるときにも、コリメートレンズ１０４と対物レンズ１０８との間の隙間に支障が生じない範囲で、設計焦点位置がカバー厚補正範囲の中心位置からシフトされる必要がある。すなわち、対物レンズ１０９は、上記ＲＩＭ強度変化量の改善と併せて、コリメートレンズ１０４の右端の最適位置（Ｐ０’’）の右方向への移動距離が、光学系設計上の本来の目的に支障を与えないかを考慮して、設計される必要がある。

また、設計焦点位置は、ＲＩＭ強度の改善と併せて、対物レンズ１０９によるコマ収差の発生が許容される範囲に設定される必要がある。すなわち、図５（ａ）のように設計焦点位置が変更された場合、コリメートレンズ１０４の右端の最適位置（Ｐ０’’）が、焦点距離位置から大きく離れることとなる。このため、最も手前の記録層Ｌ０にレーザ光をフォーカスさせるべく、コリメートレンズ１０４が右端の最適位置（Ｐ０’’）近傍に位置づけられる場合には、対物レンズ１０９に対するレーザ光の光軸ずれにより発生するコマ収差が大きくなる。よって、対物レンズ１０９によるレーザ光の設計焦点位置は、コマ収差の発生が許容される範囲内で、設定される必要もある。

次に、本件出願の発明者が行ったシミュレーション結果を用いて、ＲＩＭ強度変化量が抑制されることを説明する。

図６は、本実施例のシミュレーションに用いた光学系を示す図である。図中、図３ないし図５と同じ光学系要素については、同じ番号が付されている。

本光学系の設定条件は、以下の通りである。
（１）レーザ光の波長：４０５ｎｍ
（２）コリメートレンズ１０４の焦点距離（ｆ）：１４ｍｍ
（３）対物レンズ１０９の焦点距離：１．４ｍｍ
（４）対物レンズ１０９とコリメートレンズ１０４で決定される横倍率：１０
（５）レーザ光の拡がり角（水平）：９度
（６）レーザ光の拡がり角（垂直）：２０度
（７）コリメートレンズ１０４の焦点距離位置と対物レンズ１０９の間隔（Ｌ）：ｆ（ｍｍ）、ｆ＋６（ｍｍ）、ｆ＋１１（ｍｍ）
（８）ディスクのカバー厚補正範囲：６０μｍ
（９）設計焦点位置に対する焦点位置の移動範囲：＋３０／−３０（μｍ）、＋１０／−５０（μｍ）、＋０／−６０（μｍ）

図７は、上記のシミュレーション条件で、対物レンズ１０９に入射するレーザ光のＲＩＭ強度を示した図である。横軸は対物レンズ１０９とコリメートレンズ１０４の主点間隔を示し、縦軸はＲＩＭ強度を示す。また、グラフ上、太線は、レーザ光の拡がり角が大きい水平方向（ビーム長軸）のＲＩＭ強度を示し、細線は、レーザ光の拡がり角が小さい垂直方向（ビーム短軸）のＲＩＭ強度を示す。なお、ＲＩＭ強度の測定は、対物レンズ１０９の位置において、ビームプロファイラ等によって行われた。

ここで、図中の各ケースは、以下のように設定されている。

ケース１： Ｌ＝ｆで、且つ、設計焦点位置がカバー厚補正範囲の中心位置にある場合（設計焦点位置に対する焦点位置の移動範囲：＋３０／−３０（μｍ））
ケース２： Ｌ＝ｆ＋６で、且つ、設計焦点位置がカバー厚補正範囲の中心位置にある場合（設計焦点位置に対する焦点位置の移動範囲：＋３０／−３０（μｍ））
ケース２’：Ｌ＝ｆ＋６で、且つ、設計焦点位置がカバー厚補正範囲の中心位置から奥に２０μｍの位置にある場合（設計焦点位置に対する焦点位置の移動範囲：＋１０／−５０（μｍ））
ケース３： Ｌ＝ｆ＋１１で、且つ、設計焦点位置がカバー厚補正範囲の中心位置にある場合（設計焦点位置に対する焦点位置の移動範囲：＋３０／−３０（μｍ））
ケース３’：Ｌ＝ｆ＋１１で、且つ、設計焦点位置がカバー厚補正範囲の中心位置から奥に３０μｍの位置にある場合（設計焦点位置に対する焦点位置の移動範囲＋０／−６０（μｍ））
なお、同図中に付された上下方向の矢印は、各ケースにおけるＲＩＭ強度変化量を示している。

ケース１の場合、図３に示したように、ＲＩＭ強度変化量は最小に抑制されている。ケース２および３の場合、距離Ｌが大きくなるに従って、ＲＩＭ強度変化量は大きくなる。一方、ケース２’および３’の場合、ＲＩＭ強度変化量は、それぞれ、ケース２および３に比べ、改善される。

よって、本実施例のシミュレーションによれば、距離Ｌが焦点距離ｆよりも大きい場合に、設計焦点位置が、カバー厚補正範囲の中心位置から右方向（奥側）に移動されれば、ＲＩＭ強度変化量が改善され得ることが分かる。

以上、本実施例によれば、半導体レーザ１０１およびコリメートレンズ１０４が左方向に移動された場合に、対物レンズ１０９によるレーザ光の設計焦点距離が、カバー厚補正範囲の中心位置から右方向（奥側）にずれた位置に設定されることにより、対物レンズ１０９に入射するレーザ光のＲＩＭ強度変化量が改善される。これにより、記録層ごとの記録特性の変化が抑制され、安定した記録が行われ得る。

＜変更例＞
上記実施例では、対物レンズ自体の設計を変えることにより、対物レンズ１０９によるレーザ光の設計焦点位置が変更された。これに替えて、本変更例では、対物レンズ１０９のアパーチャ１０８側に、対物レンズ１０９と一体的に駆動される補正板が配され、この補正板によって設計焦点位置が変更される。

図８は、図１の光学系に加えて、アパーチャ１０８と１／４波長板１０７の間に、補正板１３０が配されていることを示す図である。補正板１３０は、ホルダ１２０によって対物レンズ１０９と一体的に保持されている。

対物レンズ１０９は、上記実施例と異なり、設計焦点位置がカバー厚補正範囲の中心位置となるよう構成されている。補正板１３０は、レンズ作用を持っており、対物レンズ１０９と相俟って、上記実施例と同様、設計焦点位置をカバー厚補正範囲の中心位置よりも右方向（奥側）の位置に変位させる。補正板１３０は、たとえば、回折レンズによって構成され得る。補正板１３０は、図９（ａ）の状態において、焦点位置をカバー厚補正範囲の中心位置からΔｔだけ右方向（奥側）に移動させるレンズ作用と、この焦点位置において球面収差をゼロとするレンズ作用の両方を持っている。かかる作用は、回折レンズの回折パターンを調整することにより実現される。

なお、図８では、補正板１３０がアパーチャ１０８よりも手前の位置に配されているが、アパーチャ１０８と対物レンズ１０９との間に補正板１３０を配しても良い。アパーチャ１０８と、対物レンズ１０９と、補正板１３０は、互いに、光軸方向になるべく接近して配置するのが良い。また、アパーチャ１０８を省略し、補正板１３０にさらにアパーチャの作用を持たせるようにしても良い。

図９は、補正板１３０により、コリメートレンズ１０４の最適位置の範囲が、変更されることを示す図である。コリメートレンズ１０４の最適位置の範囲は、上記実施例と同様である。また、図９（ｂ）に示すＲＩＭ強度のグラフも上記実施例における図５（ｂ）と同様である。

同図（ａ）を参照して、補正板１３０は、コリメートレンズ１０４が図４（ａ）と同じ焦点距離位置にある場合に、ディスクのカバー厚補正範囲の中心位置から右方向（奥側）にΔｔだけずれた位置において、レーザ光の焦点が結ばれ、且つ球面収差が抑制されるよう構成されている。

こうすると、図５と同様、コリメートレンズ１０４の最適位置の範囲が、図４の場合の範囲から、さらに右方向に移動した範囲となる。これにより、コリメートレンズ１０４の駆動によるＲＩＭのばらつきは、図４よりも抑制される。よって、上記実施例と同様、対物レンズ１０９に入射するレーザ光のＲＩＭ強度変化量が改善される。

なお、本変更例では、図９（ａ）の状態において、焦点位置をカバー厚補正範囲の中心位置からΔｔだけ右方向（奥側）に移動させるレンズ作用と、この焦点位置において球面収差をゼロとするレンズ作用の両方を、補正板１３０に持たせるようにしたが、補正板１３０に球面収差をゼロにするレンズ作用のみを持たせても良い。この場合、カバー厚補正範囲の中心位置からΔｔだけ右方向（奥側）に焦点を結ぶよう対物レンズ１０９を移動させたときに生じる球面収差を除去するような回折パターンや位相差構造が補正板１３０に設定される。

また、本変更例では、平行光の状態で入射したときにレーザ光をカバー厚補正範囲の中心位置に球面収差なく合焦させるよう対物レンズ１０９が構成されたが、対物レンズ１０９は、これ以外の位置に球面収差なくレーザ光を合焦させるよう構成されても良く、あるいは、平行光でない状態で入射されたときにレーザ光をカバー厚補正範囲の中心位置またはこれ以外の位置に球面収差なく合焦させるように構成されて板も良い。すなわち、対物レンズ１０９と補正板１３０は、これら各部材からなる収束レンズ部に対しレーザ光が平行光で入射するときに、収束レンズ部全体として、レーザ光を設計焦点位置に球面収差なく合焦させ得るものであれば良い。

以上、本発明の実施例および変更例について説明したが、本発明は、上記実施例および変更例に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も上記以外に種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施例では、半導体レーザ１０１およびコリメートレンズ１０４が、左方向に移動された場合について示されたが、これらが右方向に移動されてコリメートレンズ１０４と対物レンズ１０９との間の距離が縮まった場合にも、本発明を適用することが可能である。

図１０は、図３の状態から、半導体レーザ１０１とコリメートレンズ１０４が右方向にΔＬだけ移動された場合を示す図である。このとき、コリメートレンズ１０４の最適位置の範囲は、図３の場合の範囲からΔＬだけ右方向に移動した位置から、やや右方向に移動した範囲（Ｑ０’とＱｎ’の間）となる。また、ＲＩＭ強度グラフのボトム位置は、図３に比べ、Ｑ０’とＱｎ’の中間地点から遠くなる。この場合も、ＲＩＭ強度変化量は、図示の如く、図３に比べ大きくなる。

図１１は、図１０の状態から、対物レンズ１０９によるレーザ光の設計焦点位置を、光軸方向に沿ってΔｔだけ左方向（手前）に移動した場合を示す図である。図示の如く、コリメートレンズ１０４が図１０（ａ）と同じ焦点距離位置にあり、平行光が対物レンズ１０９に入射する場合に、カバー厚補正範囲の中心位置からΔｔだけ左方向（手前）に移動した位置（設計焦点位置）において、レーザ光の焦点が結ばれ、且つ球面収差が抑制されるよう設定されている。

このとき、コリメートレンズ１０４の焦点距離位置およびＲＩＭ強度グラフのボトム位置は、図１０の場合と変わらない。コリメートレンズ１０４の最適位置の範囲は、設計焦点位置の移動に伴い、図１０の場合の範囲から、さらに左方向に移動した範囲（Ｑ０’’とＱｎ’’の間）となる。

この場合も、ＲＩＭ強度変化量は、図示の如く、図１０の場合に比べ小さくなる。このため、コリメートレンズ１０４の駆動によるＲＩＭ強度のばらつきは、図３に比べやや大きいものの、図１０の場合よりも抑制される。

また、上記実施の形態では、コリメートレンズ１０４を光軸方向に移動させることによりレーザ光の広がり角を変化させたが、コリメートレンズ１０４に替えて、凹レンズと凸レンズとを組み合わせたビームエキスパンダを用いることもできる。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１０１ … 半導体レーザ（レーザ光源）
１０４ … コリメートレンズ（角度調整素子）
１０９ … 対物レンズ
１３０ … 補正板

Claims (3)

1. 積層方向に複数の記録層を有するディスクに対し情報を記録および／もしくは再生する光ピックアップ装置において、
   レーザ光源と、
   光軸方向に変位することにより、前記レーザ光源から出射されたレーザ光の拡がり角を変更する角度調整素子と、
   前記角度調整素子を透過した前記レーザ光を前記ディスク上に収束させる収束レンズ部と、を備え、
   前記収束レンズ部は；
   前記角度調整素子を透過した前記レーザ光が平行光となるときの、前記レーザ光源と前記角度調整素子との距離Ｌ１と、前記角度調整素子と前記収束レンズ部との距離Ｌ２との関係が、Ｌ１＜Ｌ２のとき、平行光の状態で入射する前記レーザ光を、最も手前の前記記録層と最も奥の前記記録層との中間位置よりも奥側の設計焦点位置に球面収差なく合焦させ、Ｌ１＞Ｌ２のとき、平行光の状態で入射する前記レーザ光を、前記中間位置よりも手前の設計焦点位置に球面収差なく合焦させるよう構成されている、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
   前記収束レンズ部は、対物レンズにより構成されている、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
3. 請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
   前記収束レンズ部は、
   前記レーザ光を前記設計焦点位置以外の位置に球面収差なく合焦させるよう構成された対物レンズと、前記レーザ光を前記設計焦点位置に球面収差なく合焦させるための補正板とを有する、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。

Images