JPH09223328A

JPH09223328A - 光学へッド

Info

Publication number: JPH09223328A
Application number: JP8090316A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Takehara; 英章竹原
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1997-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】透明基板の厚さが異なる２種類の光ディスク
に対する情報の記録と再生を行なう光学ヘッドを提供す
る。【解決手段】特定な位置に設けた１個の半導体レーザ
１から放射された発散状態の光Ａを、ビームスプリッタ
２によって２つの光束Ｂ，Ｃに分割し、ビームスプリッ
タ２で分割された２つの光束Ｂ，Ｃの光路長を、光路長
調整用光路や、光路長調整用レンズ１０を使用して調整
し、また、光路長調整用光路の光路長を変化させてオー
トフォーカスさせることにより、前記の２つの光束Ｂ，
Ｃが入射される１個の対物レンズ６からの出射光を、光
軸上の予め定められた２つの異なる位置にそれぞれ結像
させ、前記した２つの光束の個別の通路部分に設けた光
変調器で変調した光で光ディスクに記録したり、光ディ
スクからの記録情報の再生を行なったりする。また、光
路中に設けられる対物レンズの球面収差補正用部材９に
よって球面収差が生じないようにできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学ヘッド、特に、透
明基板の表面から信号面までの距離が異なるようなもの
として構成されている２種類の光ディスク、あるいは透
明基板の表面から信号面までの距離を異している２つの
信号面が設けられている２層構造の光ディスクからの記
録情報の読出しに用いられる光ピックアップ、及び前記
した光ディスクに情報を光学的に記録し再生できる記録
再生用の光学的記録再生素子等の光学ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の情報信号を高い記録密度で記録し
たいという要望の高まりにつれて、近年来、色々な構成
原理や動作原理に基づいて作られた情報記録媒体によっ
て、情報信号の高密度記録再生が行なわれるようになっ
た。例えば、情報記録媒体における強磁性体の記録層に
情報信号に応じた磁気記録を行なったり、もしくは光磁
気記録媒体を用いて記録再生を行なったり、あるいは例
えば情報記録媒体の信号面に、情報信号に応じた凹凸を
形成させて情報信号の記録を行ない、前記の記録された
情報信号を光学的な手段によって再生することが既に実
用されている。

【０００３】そして、安定な動作を行なう半導体レーザ
が容易に得られるようになったのに伴い、レーザ光を用
いて高密度記録再生を行なうようにした各種の光学的記
録媒体（以下、光ディスクと記載されることもある）
が、非接触状態での記録再生が可能なことから、傷や塵
埃に強く、また、高密度記録により大きな記憶容量が得
られる等の利点を有するために、既に実用化されたり、
あるいは実用化のための研究開発が行なわれている現状
にあることは周知のとおりであって、幾何学的な凹部あ
るいは凸部として形成されているピットにより情報信号
が記録された原盤から大量に複製された記録済み光ディ
スク(再生専用の光ディスク)として、例えばコンパクト
・ディスクが普及している他、書換え可能な光ディスク
としても、例えば光磁気ディスクその他の光ディスク
が、例えばオフィス用ファイルメモリ、その他の用途で
実用化されている。

【０００４】ところで、前記した光ディスクから情報信
号を光学的に読出す場合に使用される光学ヘッド（光ピ
ックアップ）は、周知のように記録情報の光信号を扱う
構成部分と、自動フォーカス制御系、自動トラッキング
制御系、自動チルト制御系等の自動制御のための構成部
分とを含んで構成されている。すなわち、光学ヘッド
は、例えば半導体レーザから放射された再生光を、アフ
ォーカル光学系を介し、あるいはアフォーカル光学系を
介さずに対物レンズに入射させて、光ディスクにおける
透明基板の表面から、予め定められて距離の位置に設け
られている信号面に、前記した対物レンズによって集束
された再生光の微小な光点を結像させ、前記した信号面
上に形成された再生光の微小な光点からの反射光を、少
なくとも対物レンズを含んで構成されている光学系を介
して、例えば、所謂、４分割光検出器に与えて、前記の
４分割光検出器に接続された加算器、減算器等からなる
演算回路から、記録情報信号、フォーカス誤差信号、ト
ラッキング誤差信号等が出力できるように構成されてい
る。

【０００５】そして、前記した光学ヘッドは、それで再
生の対象にしている光ディスクの構造の相違と対応し
て、光学系の構成を異にしているものが必要とされる。
すなわち、従来、光ディスクの１つとして広く普及して
いるＣＤ（コンパクトディスク）は、透明基板の表面か
ら１.２ｍｍの位置に信号面が設置されていたから、前
記したＣＤ再生用の光学ヘッドは、透明基板の表面から
１.２ｍｍの位置に信号面が設置されている光ディスク
からの情報信号の読取り動作を良好に行なうことができ
る。ところが、最近になりＣＤよりも高密度記録が行な
えるようにした光ディスクとして、透明基板の表面から
０.６ｍｍの位置に信号面が設置されているような光デ
ィスクや、例えば透明基板の表面から０.６ｍｍの位置
に信号面が設置されている他に、透明基板の表面から
１.２ｍｍの位置にも信号面が設置されているような積
層構造の光ディスクも出現して来た。

【０００６】既述のように、光学ヘッドはそれで再生の
対象にしている光ディスクの構造の相違と対応して、光
学系の構成を異にしているものが必要とされるから、前
記のように、透明基板の表面から１.２ｍｍの位置に信
号面が設置されているような構成を備えているＣＤ（コ
ンパクトディスク）の再生のための光学ヘッドを用いた
のでは、透明基板の表面から０.６ｍｍの位置に信号面
が設置されているような構成を備えている光ディスクか
らの情報信号の読出しを正確に行なうことはできない。
前記の問題を解決するために、従来、例えば特開平６ー
２５９８０４号に開示されているように、２個の半導体
レーザを使用して、前記した２個の半導体レーザの内の
一方のものから放射されたレーザ光を用いて、透明基板
の表面から１.２ｍｍの位置に信号面が設置されている
ような構成を備えているＣＤ（コンパクトディスク）か
らの情報信号の読出しが行なわれるように、また、前記
した２個の半導体レーザの内の他方のものから放射され
たレーザ光を用いて、透明基板の表面から０.６ｍｍの
位置に信号面が設置されているような構成を備えている
光ディスクからの情報信号の読出しが行なわれるように
構成させた光学ヘッドが提案された。

【０００７】また、前記の問題を解決できる他の提案と
しては、例えば１９９４年の秋の応用物理学会学術講演
報告の１９ｐ−Ｓ−４「二焦点光ヘッド（Ｉ）」におい
て、１個の半導体レーザから放射されたレーザ光を、光
路長調整用レンズによって平行光にした後に、ホログラ
ム素子を介して対物レンズに入射させるようにすること
により、対物レンズにより透明基板の表面から１.２ｍ
ｍの位置に設置される信号面と、透明基板の表面から
０.６ｍｍの位置に設置される信号面との双方に再生光
による微小な光のスポットを生じさせるように構成させ
た光学ヘッドが開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た２つの既提案の内で前者の解決策では、光ディスクの
透明基板の表面からの距離を異にする２つの位置に個別
に設けられる信号面における特定な一方のものからの情
報信号の読出しに用いられる再生光の光源として、それ
ぞれ専用の半導体レーザが必要とされるという問題があ
り、また、前記した２つの既提案の内で後者の解決策で
は、光ディスクの透明基板の表面からの距離を異にする
２つの位置に個別に設けられる信号面からの情報信号の
読出しに用いられる再生光の光源としては１個しか備え
てはいないが、対物レンズまでのアフォーカル光学系中
にホログラム素子を設けているために、レーザ光源の安
定度等が高度に維持されないと、所定の再生動作が行な
われ得ないという点で問題になり、それらの問題のない
光学ヘッドの出現が求められた。

【０００９】また、これまでに記述して来た光学ヘッド
は、記録済みの光学的記録媒体（光ディスク）からの記
録情報の読出しに使用される光ピックアップであった
が、例えば透明基板の表面から０.６ｍｍの位置と、透
明基板の表面から１.２ｍｍの位置との一方の位置また
は双方の位置に設置される信号面に、光学的記録層を構
成させてある光ディスクを用いて、前記した光ディスク
の光学的記録層に記録の対象にされる情報信号を光学的
に記録させたり、光学的記録層に情報信号が記録された
光ディスクから情報信号を読出すことができる、記録再
生機能を備えた光学ヘッドの出現も待望された。

【００１０】さらに、前記のように透明基板の表面から
０.６ｍｍの位置と、透明基板の表面から１.２ｍｍの位
置との双方の位置に信号面を備えている光ディスクは、
それの信号面の全面にわたって２つの信号面の間隔を正
確に一定なものとして製作することはできないから、記
録再生の対象にされる光ディスクにおける２つの信号面
の間隔にばらつきがあっても、前記した光ディスクの光
学的記録層に記録の対象にされる情報信号を良好に光学
的に記録させたり、情報信号が記録されている信号面か
ら情報信号を良好に読出すことができるようにすること
が必要とされるのであり、そのようにするための優れた
解決手段が求められた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の光学ヘッドは、
特定な位置に設けられた１個の光源（例えば１個の半導
体レーザ）から放射された発散状態の光を、ビームスプ
リッタによって２つの光束に２分割し、前記の２つの光
束の内の一方の光束は、第１の光路と第２の光路とを通
過させて対物レンズに入射させ、前記の対物レンズから
射出した光による微小な光点が、光ディスクの透明基板
の表面から第１の距離に設置される信号面の位置に結像
されるようにし、また、前記のビームスプリッタで分割
された２つの光束の内の他方の光束は、光路長調整用光
路を通過させた後に、第２の光路を介して対物レンズに
入射させて、前記の対物レンズから射出される光を、光
ディスクの透明基板の表面から前記した第１の距離より
も小さな第２の距離に設置される信号面の位置に、第２
の微小な光点として結像させるようにし、さらに、前記
した第１の微小な光点からの反射光束と、第２の微小な
光点からの反射光束との２種類の反射光束を対物レンズ
に入射させ、前記の対物レンズから射出された集束され
つつある状態の反射光束をビームスプリッタによって２
分割して、前記の２分割された反射光束の内の一方は、
前記した第１の微小な光点からの反射光束が結像する位
置付近に設けた第１の光検出器に入射させ、また、前記
の２分割された反射光束の内の他方は、前記した第２の
微小な光点からの反射光束が結像する位置付近に設けた
第２の光検出器に入射させて、光ディスクの２つの信号
面から個別に信号を再生できるようにする。前記の再生
動作に際して、前記した第１の光検出器からの検出々力
に基づいて得たフォーカス誤差信号が与えられる対物レ
ンズの自動焦点制御系のアクチュエータによって対物レ
ンズを光軸上で変位させて、第１の微小な光点が光ディ
スクの透明基板の表面から第１の距離に設置される信号
面の位置に常に結像された状態にさせ、また、前記した
第２の光検出器からの検出々力に基づいて得たフォーカ
ス誤差信号が与えられる光路長調整用光路の光路長制御
系のアクチュエータによって光路長調整用光路の光路長
を変化させて、第２の微小な光点が光ディスクの透明基
板の表面から第２の距離に設置される信号面の位置に常
に結像された状態にさせる。また、前記のように同一の
対物レンズによって、光ディスクの透明基板の表面から
の距離を異にしている２つの信号面の位置において、そ
れぞれ結像させることに基づいて前記した各信号面に実
用上で無視できない球面収差が生じるような場合には、
レーザ光源から放射された発散状態の光をビームスプリ
ッタによって２分割して得た２つの光束を個別に通過さ
せる２個の光路の内の所定の一方の光路中に対物レンズ
の球面収差補正用部材を設けて良好に補正できるように
する。前記した特定な位置に設けられた１個の光源（例
えば１個の半導体レーザ）から放射された発散状態の光
を、ビームスプリッタによって２つの光束に２分割し、
前記の２つの光束の内の一方の光束は、光変調器を備え
ている第１の光路と、第２の光路とを通過させて対物レ
ンズに入射させ、前記の対物レンズから射出した光によ
る微小な光点が、光ディスクの透明基板の表面から第１
の距離に設置される光学的記録層に結像させ、また、前
記のビームスプリッタで分割された２つの光束の内の他
方の光束は、光変調器を備えている光路長調整用光路を
通過させた後に、第２の光路を介して対物レンズに入射
させて、前記の対物レンズから射出される光を、光ディ
スクの透明基板の表面から第２の距離に設置される光学
的記録層に結像させることにより、光ディスクに設けら
れた光記録層に情報信号を記録することもできる。ま
た、前記のように特定な位置に設けた１個の半導体レー
ザから放射された発散状態の光を、ビームスプリッタに
よって２つの光束に分割して得た２つの光束の内の一方
の光束を、光路長調整用レンズ（例えばコリメートレン
ズ）を用いた光路長調整用光路を通過させるようにして
光学ヘッドを構成することもできる。前記のように、本
発明の光学ヘッドでは、光ピックアップの特定な位置に
設けた１個の半導体レーザから放射された発散状態の再
生光を、２分割して得た２つの光束の光路長を、光路長
調整用光路や、光路長調整用レンズを使用して調整する
ことにより、前記の２つの光束が入射される１個の対物
レンズからの出射光を、光軸上の予め定められた２つの
異なる位置に、それぞれ結像させることができ、また、
対物レンズを含む光学系は、光軸上の予め定められた２
つの異なる位置の内の一方の位置について球面収差を生
じさせない特性を示すものとして作られているから、前
記した光軸上の予め定められた２つの異なる位置の内の
他方の位置については、球面収差を生じることになる
が、前記の他方の位置についても、光路中に設けられる
対物レンズの球面収差補正用部材の作用によって球面収
差が生じないようにできる。なお、前記した光軸上の予
め定められた２つの異なる位置が近接している場合に
は、前記した対物レンズの球面収差補正用部材を使用し
なくても、問題になる球面収差を生じないようにできる
ことは勿論である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の光学ヘッドの具体的な内容を詳細に説明する。図１乃
至図８は本発明の光学ヘッドが光学的記録再生素子とし
て実施された場合の概略構成を示すブロック図であり、
また図９乃至図１２は本発明の光学ヘッドが光ピックア
ップとして実施された場合の概略構成を示すブロック図
であり、さらに図１３は光ディスクの構成例を示す断面
図、図１４は光変調器の説明のための図である。図１乃
至図１２において１は光源として用いられる１個の半導
体レーザである。そして、前記した図１乃至図８に示し
てある光学ヘッド中の光源１は、記録用の光源と再生用
の光源とに切換えて用いられる１個の半導体レーザであ
り、また図９乃至図１２に示してある光学ヘッド中の光
源１は、再生用として用いられる１個の半導体レーザで
ある。

【００１３】また、各図において２〜５はビームスプリ
ッタ（ハーフプリズム、ハーフミラー）であり、６は対
物レンズ、７，８は全反射鏡、９は対物レンズの球面収
差補正部材、１０は光路長調整用レンズ、１１，１２は
光検出器、１３は集束レンズ、Ｄは光ディスクであり、
図１乃至図８中の１７，１８は光変調器である。なお、
図１乃至図１２に例示してある本発明の光学ヘッドで
は、光路調整用光路内、あるいは第１の光路内に、対物
レンズの球面収差補正部材９を備えている構成例を示し
てあるが、後述のように、光学ヘッドで再生の対象にさ
れる光ディスクＤにおける異なる位置の信号面までの透
明基板１４の表面から信号面までの距離Ｌ1，Ｌ2の差が
小さい場合には、前記した対物レンズの球面収差補正部
材９を使用しなくてもよいことは勿論である。

【００１４】まず、図１３に例示してある光ディスクＤ
において、１４は透明基板、１５，１６は信号面であ
る。光ディスクＤ（記録済み光学的記録媒体）の信号面
１５，１６には、記録再生の対象にされているデータ語
を所定の変調方式に従って変換して得たチャンネルビッ
トで形成される順次のチャンネル語にマーク記録法を適
用して、マーク（ピット）、非マーク（ランド）の形態
で記録情報が記録されており、また、信号面には再生光
の反射面が形成されている。図１３において１４ａは透
明基板１４の表面であり、対物レンズ６から射出した再
生光は、前記の透明基板１４の表面１４ａから光ディス
クＤに入射される。図１３の(ａ）は透明基板１４の表
面１４aからＬ1の距離（第１の距離）の位置に信号面１
５が設けられている光ディスクＤの構成例を示してい
る。

【００１５】また、図１３の(ｂ）は透明基板１４の表
面１４ａからＬ2(ただし、Ｌ2＜Ｌ1)の距離（第２の距
離）の位置に信号面１６が設けられている光ディスクＤ
の構成例を示しており、さらに図１３の(ｃ）は透明基
板１４の表面１４ａからＬ1の距離の位置の信号面１５
と、透明基板１４の表面１４ａからＬ2(ただし、Ｌ2＜
Ｌ1)の距離の位置に信号面１６とが設けられている光デ
ィスクＤ、すなわち、２つの信号面１５，１６が積層さ
れている構成形態の光ディスクの構成例を示している。
例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）では、信号面が透
明基板１４の表面１４ａから１.２ｍｍの距離の位置に
構成されており、また、前記したＣＤよりも高密度記録
を行なう例えばデジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）
では、信号面が透明基板１４の表面１４ａから０.６ｍ
ｍの距離の位置、あるいは信号面が透明基板１４の表面
１４ａから０.６ｍｍ、１.２ｍｍの距離の位置に構成さ
れている。再生専用ではなく、記録も可能にした光ディ
スクでは、前記した信号面の位置に光学的記録層が設け
られる。

【００１６】ところで光学ヘッド（光学的記録再生素
子，光ピックアップ）の構成部材として使用される対物
レンズ６は、その光学ヘッドによって、本来、再生対象
の光ディスクＤとして予定している構成態様の光ディス
クＤの再生動作が行なわれた際に、球面収差が良好に補
正できるような構成のものとされているから、再生対象
の光ディスクＤとして予定している構成態様の光ディス
ククＤが、例えば透明基板１４の表面１４ａからＬ1の
位置に信号面１５が設けられているような構成態様のも
のであったとすれば、その光学ヘッドによって透明基板
１４の表面１４ａからＬ2の位置に信号面１６が設けら
れているような構成態様の光ディスクＤを再生対象の光
ディスクとして再生動作を行なった場合には、透明基板
１４の厚さの違いに基づいて信号面上の微小な光点は球
面収差を有しているものになる。

【００１７】それで、光学ヘッドの特定な位置に設けた
１個の光源１（半導体レーザ１）から放射された発散状
態の再生光Ａを、ビームスプリッタ２で２分割して得た
２つの再生光束Ｂ，Ｃに対して個別に設定されている２
つの光路の光路長を、光路長調整用光路や、光路長調整
用レンズ１０を使用することによって、それぞれ所定の
異なる光路長を有するものとなるように調整し、前記し
た２つの再生光束Ｂ，Ｃの光束が入射される１個の対物
レンズ６からの出射光を、光軸上の予め定められた２つ
の異なる位置の結像点に、それぞれ結像させるようにす
ると、前記した２つの再生光束Ｂ，Ｃの内の予め定めら
れた１方の再生光束Ｂ（またはＣ）によって、前記した
光軸上の予め定められた２つの異なる位置の内の一方の
位置の結像点において球面収差を生じさせない特性を示
すものとして作られている対物レンズ６が用いられた場
合に、前記した２つの再生光束Ｂ，Ｃの内の前記した予
め定められた１方の再生光束Ｂ（またはＣ）以外の再生
光束Ｃ（またはＢ）によって、前記した光軸上の予め定
められた２つの異なる位置の内の他方の位置の結像点で
は球面収差が生じることになる。

【００１８】そこで本発明の光学ヘッドでは、前記した
他方の位置の結像点においても球面収差が生じないよう
にするために、予め定められた光路中に対物レンズの球
面収差補正用部材９を設けて、その対物レンズの球面収
差補正用部材９の作用によって球面収差が生じないよう
にしている。前記した対物レンズの球面収差補正用部材
９としては、例えば適当な屈折率を有する所定の厚さの
透明板を使用でき、また、その対物レンズの球面収差補
正用部材９としては、光路長調整用の光学素子としても
兼用できるような構成のものとされてもよい。前記した
光軸上に設定される予め定められた２つの異なる位置の
結像点が近接している場合には、前記の近接した２つの
結像点間の距離の中間の位置に対物レンズによる結像点
を生じさせた状態のときに、球面収差が良好に補正され
るように設計された対物レンズを使用すれば、前記した
対物レンズの球面収差補正用部材９を特に使用しなくて
も、問題になる球面収差を生じないようにできることは
いうまでもない。

【００１９】前記のように、光学ヘッドの特定な位置に
設けた１個の光源１から放射された発散状態の再生光Ａ
をビームスプリッタ２で２分割し、ビームスプリッタ２
から出射された２つの再生光束Ｂ，Ｃを、個別に設定し
た光路を通過させた後に共通の対物レンズ６に入射さ
せ、対物レンズ６によって結像される再生光束Ｂによる
結像点の位置と、対物レンズ６によって結像される再生
光束Ｃによる結像点の位置とを、光軸上で予め定められ
た距離だけ離隔している特定な２つの位置とするために
は、前記した再生光束Ｂの光路の光路長と、前記した再
生光束Ｃの光路の光路長とは、それぞれ互いに異なる特
定な光路長に設定されることが必要とされる。

【００２０】それで本発明の光学ヘッドでは、前記した
再生光束Ｂの光路の光路長と、前記した再生光束Ｃの光
路の光路長とを、それぞれ所定の光路長とするために、
光路長の調整を行なっているのであり、前記した光路長
の調整手段としては、光路長調整用光路や、光路長調整
用レンズ１０等の光路長調整手段を使用して、前記した
再生光束Ｂの光路の光路長と、再生光束Ｃの光路の光路
長とを、それぞれ所定の光路長に設定させている。

【００２１】まず、図１乃至図８に示されている本発明
の光学ヘッド、すなわち、記録再生兼用の光学的記録再
生素子として使用される光学ヘッドについて説明する。
図１乃至図８に示されている本発明の光学ヘッドは、ビ
ームスプリッタ２とビームスプリッタ３との間に構成さ
れている第１の光路に対して側路（迂回路）形式の光
路、すなわち、ビームスプリッタ２→全反射鏡７→全反
射鏡８→ビームスプリッタ３で示されているような構成
の光路長調整用光路を設けるとともに、前記した第１の
光路中には光変調器１８を、また、前記した光路長調整
用光路中には光変調器１７を、それぞれ設けて構成され
ている。

【００２２】そして、前記した光変調器１７（１８）と
しては、音響光学的光変調素子を用いて構成した光変調
器、電気光学的光変調素子を用いて構成した光変調器、
磁気光学的光変調素子を用いて構成した光変調器等の各
種の光変調器の内から所望の特性を有するものを選択使
用することができる。図１４は光変調器１７，１８とし
て、音響光学的光変調素子を用いて構成した光変調器の
一例の概略構成を示す図であり、図１４において、２０
は音響光学効果を有する材料で構成された音響光学部材
であり、１９は電気ー音響変換素子（例えば圧電振動素
子）、２１は吸音材層、１７ａ（１８ａ）は変調用の高
周波電気信号の入力端子である。前記した音響光学効果
を有する材料としては、例えばＴｅＯ2，ＰｂＭｏＯ4，
テルルガラス，重フリントガラス等が用いられる。

【００２３】前記した光変調器１７（１８）は、図示さ
れていない変調信号発生部から、光変調器１７（１８）
の入力端子１７ａ（１８ａ）には、変調用の高周波電気
信号が供給される。光変調器１７（１８）の入力端子１
７ａ（１８ａ）に対して変調用の高周波電気信号を供給
する変調信号発生部は、例えば、所定の高周波数の搬送
波を、前記の搬送波の周波数の数分の１以下の周波数値
の変調信号によって周波数変調して得た周波数変調波信
号が出力できるようなものとして構成されている。そし
て、前記した光変調器１７（１８）の入力端子１７ａ
（１８ａ）を介して供給された変調用の高周波電気信号
によって駆動された圧電振動子１９で発生した超音波振
動が、進行波として音響光学部材２０内を進行して行く
ことにより、前記の音響光学部材の屈折率が周期的に変
化されて、音響光学部材２０はそれに入射した光Ｌｉに
対して回折格子として機能する。

【００２４】それで、音響光学部材２０内を進行して行
く超音波の進行波の波面に対して特定の角度（ブラッグ
角）で入射した光は、前記した回折格子により前記の特
定の角度で入射方向とは反対の方向に回折されて音響光
学部材２０から射出されることになる。（図１４のＬ
1)。前記のように圧電振動子１９で発生して進行波とし
て音響光学部材２０内を伝播する超音波は、音響光学部
材２０における圧電振動子１９が設けられている端面と
対向する端面に、無反射終端として機能するように設け
られている吸音材層２１により熱エネルギに変換して反
射波が生じないようにされる。

【００２５】図１４に例示した光変調器１７（１８）に
おいて、それの入射光Ｌｉは、光源１（半導体レーザ）
から放射された記録用レーザ光、または再生用レーザ光
が、ビームスプリッタ２によって１／２に分割された状
態の光強度を有するレーザ光である。そして、前記した
レーザ光源１から放射させるべきレーザ光は、図１乃至
図８に例示してある光学的記録再生素子を備えて構成さ
れている光学ヘッドが光ディスクの光学的記録層に情報
信号の記録動作を行なうような動作モードとされた場合
には、光ディスクＤの光学的記録層に対する情報信号の
記録が良好に行なわれ得るような光強度を有するものと
され、また、図１乃至図８に例示してある光学ヘッドが
光ディスクの信号面に記録されている情報信号の読取り
動作を行なうのに必要にして充分な小さな光強度を有す
るものとされるように、光学ヘッドが記録動作を行なう
場合と、光学ヘッドが再生動作を行なう場合とにおい
て、光源１から放射されるレーザ光の光強度が切換えら
れる。

【００２６】光学的記録再生素子を備えて構成されてい
る光学ヘッドによって、情報信号の記録再生が行なわれ
る光学的記録層を備えている光ディスクＤとしては、そ
れの光学的記録層が、所謂、相変化型の光記録材料、光
磁気記録材料、バブル型の光学的記録材料、その他の各
種の光学的記録材料であるような光ディスクＤを使用す
ることができる。そして、記録再生の対象にされている
光ディスクＤが、それの光学的記録層の種類を異にして
いるのに応じて、前記した光学ヘッドの光源１から放射
させるべきレーザ光の光強度が適当に設定されるのであ
る。

【００２７】図１乃至図８に示してある記録再生兼用の
光学的記録再生素子として使用される光学ヘッドにおけ
るビームスプリッタ２とビームスプリッタ３との間に構
成されている第１の光路中と、前記の第１の光路に対し
て側路（迂回路）形式の光路長調整用光路中とに、それ
ぞれ個別に設けてある光変調器１８，光変調器１７等
は、光学ヘッドが光ディスクＤからの情報信号の読出し
動作に用いられる場合には、光ディスクからの情報信号
の読出しに必要な小さな光強度の一定の読出し光を出力
し、また、光学ヘッドが光ディスクＤに対する情報信号
の書込み動作のために用いられる場合には、光ディスク
に対する情報信号に応じて光強度が変化する書込み光を
出力する。

【００２８】図１乃至図８に示してある光学ヘッドにお
ける第１の光路中と、光路長調整用光路中とに、それぞ
れ個別に設けられている光変調器１７（１８）として、
例えば、図１４を参照して既述した音響光学的光変調素
子を用いて構成した光変調器が使用されている場合に
は、図１４中に図面符号Ｌｏによって示してある０次回
折光Ｌｏを、書込み光、及び読出し光として用いるよう
にする。そのために、図１４中に図面符号Ｌ1によって
示してある１次回折光Ｌ1が第２の光路に入ることがな
いようにする。前記した１次回折光Ｌ1が、第２の光路
に進行することが無いようにするためには、例えば、光
変調器１７（１８）における１次回折光Ｌ1の射出部に
光吸収膜を設ければよい。

【００２９】まず、図１に示されている記録再生機能を
有する光学ヘッドにおいて、前記したビームスプリッタ
２によって２分割されて得られる２つの光束Ｂ，Ｃ（光
学ヘッドが記録動作時には、２つの記録光束Ｂ，Ｃ、光
学ヘッドが再生動作時には、２つの光束Ｂ，Ｃ）の内の
一方の光束Ｂは、ビームスプリッタ２とビームスプリッ
タ３との間に構成されている光変調器１８を備えている
第１の光路を通過してビームスプリッタ３に入射し、前
記のビームスプリッタ３を通過した光束Ｂは、ビームス
プリッタ３と対物レンズ６との間に構成されている第２
の光路中のビームスプリッタ４で反射して対物レンズ６
に入射する。対物レンズ６に入射した前記の光束Ｂは、
光ディスクＤにおける透明基板１４の表面１４ａから距
離Ｌ1の位置に設けられている信号面１５に微小な径の
光スポットを生じさせる。

【００３０】また、前記したビームスプリッタ２によっ
て２分割されることによって得られる２つの光束Ｂ，Ｃ
の内の他方の光束Ｃは、光変調器１７と球面収差補正用
部材９と全反射鏡７，８などを備えて構成されている光
路長調整用光路を通過してからビームスプリッタ３に入
射する。球面収差補正用部材９は、ビームスプリッタ２
とビームスプリッタ３との間に構成されている光路長調
整用光路中のどの部分に設置されてもよい。前記の光路
長調整用光路を通過した後にビームスプリッタ３に入射
し、ビームスプリッタ３で反射した光束Ｃ’は、前記し
た第２の光路中のビームスプリッタ４で反射して対物レ
ンズ６に入射する。そして、対物レンズ６に入射した前
記の光束Ｃ’は、光ディスクＤにおける透明基板１４の
表面１４ａから距離Ｌ2の位置に設けられている信号面
１６に微小な径の光スポットを生じさせる。

【００３１】光学ヘッドが光ディスクＤの光記録層に情
報信号を記録させるような記録動作を行なっている場合
には、前記した信号面１５，１６にそれぞれ結像された
微小な光点は、第１の光路中、及び光路長調整用光路中
に、それぞれ設けられている光変調器１８，１７による
変調光によって強度変調された状態になっているから、
光ディスクＤの光記録層には情報信号の記録が行なわれ
ることになる。また、光学ヘッドが光ディスクＤから情
報信号を読出すような再生動作を行なっている場合に
は、光ディスクＤにおける信号面１５に結像された光束
Ｂによる微小な光スポットからの反射光束Ｂ’と、光デ
ィスクＤにおける信号面１６に結像された光束Ｃによる
微小な光スポットからの反射光束Ｃ’とは、共通の１個
の対物レンズ６によって集束された状態で対物レンズ６
から射出する。前記した対物レンズ６から集束しつつあ
る状態で出射された前記の２つの反射光束Ｂ’，Ｃ’の
内で、ビームスプリッタ４を透過した反射光束Ｂ',Ｃ'
は、ビームスプリッタ５によって２分割される。

【００３２】前記のビームスプリッタ５を透過した反射
光束Ｂ’，Ｃ’と、ビームスプリッタ５で反射した反射
光束Ｂ’，Ｃ’とは、その双方ともに前記した光ディス
クＤにおける信号面１５に結像された光束Ｂによる微小
な光スポットからの反射光束Ｂ’と、光ディスクＤにお
ける信号面１６に結像された光束Ｃによる微小な光スポ
ットからの反射光束Ｃ’とからなるものである。前記し
たビームスプリッタ５を透過した前記した反射光束
Ｂ’，Ｃ’の内の一方の反射光束Ｂ’は、前記の反射光
束Ｂ’の結像位置付近に設けられている光検出器１２に
よって電気信号に変換され、また、前記のビームスプリ
ッタ５で反射した前記した反射光束Ｂ’，Ｃ’の内の他
方の反射光束Ｃ’は、前記の反射光束Ｃ’の結像位置付
近に設けられている光検出器１１によって電気信号に変
換される。なお、前記した光検出器１１，１２によって
光電変換の対象にされるべき反射光が、前記の説明の場
合とは逆にされてもよい。

【００３３】既述のように、光学ヘッドの構成部材とし
て使用される対物レンズ６は、その光学ヘッドによっ
て、本来、記録再生対象の光ディスクＤとして予定して
いる構成態様の光ディスクＤの再生動作が行なわれた際
に、球面収差が良好に補正できるような構成のものとさ
れている。そして、図１に示す記録再生機能を有する光
学ヘッドは、再生対象の光ディスクＤとして予定してい
る構成態様の光ディスクＤが、透明基板１４の表面１４
ａからＬ1の距離（第１の距離）の位置に信号面１５が
設けられたような構成態様のものであった場合に、球面
収差が生じないように作られている対物レンズ６が使用
されている場合の実施例であった。しかし、図２に示す
記録再生機能を有する光学ヘッドは、記録再生対象の光
ディスクＤとして予定している構成態様の光ディスクＤ
が、透明基板１４の表面１４ａからＬ2の距離（第２の
距離）の位置に信号面１６が設けられているような構成
態様のものであった場合に、球面収差が生じないように
作られている対物レンズ６が使用される場合の実施例を
示している。

【００３４】この図２に示す記録再生機能を有する光学
ヘッドにおいて、既述した図１に示す記録再生機能を有
する光学ヘッドとの間の構成上の差異は、対物レンズ６
にもともと施されている球面収差の補正が、再生対象の
光ディスクＤとして予定している構成態様の光ディスク
Ｄが、透明基板１４の表面１４ａからＬ2の距離（第２
の距離）の位置に信号面１６が設けられているような構
成態様のものであった場合に適合するものとされている
ような対物レンズ６が使用されていることと、それに伴
ない、前記した光ディスクＤの透明基板１４の表面１４
ａからＬ1の距離（第１の距離）の位置に設けられてい
る信号面１５に結像される光束Ｂだけの光路（第１の光
路）中に対物レンズの球面収差補正部材９が設けられて
いる点とであり、その他の構成については図１について
説明した記録再生機能を有する光学ヘッドとの間に差が
なく、また、記録再生動作についても前記した構成上の
差異点と対応する動作だけが異なるだけであるから、そ
の具体的な詳細な説明は省略する。

【００３５】次に、図３に示されている記録再生機能を
有する光学ヘッドにおいて、光源１から放射された発散
光の状態の光束Ａは、ビームスプリッタ２で２分割され
て２つの光束Ｂ，Ｃとされる。前記したビームスプリッ
タ２で２分割して得た２つの光束Ｂ，Ｃの内の一方の光
束Ｂは、ビームスプリッタ２とビームスプリッタ３との
間に構成されていて、光路長調整用レンズ１０と光変調
器１８とを備えている第１の光路を通過してビームスプ
リッタ３に入射する。以下の説明においては、前記した
第１の光路中に設けられる光路長調整用レンズ１０が、
コリメートレンズであるとされており、前記した第１の
光路からビームスプリッタ３に入射する光束Ｂは平行光
束である。なお、本発明の実施に当っては前記した光路
長調整用レンズ１０がコリメートレンズに限られること
はなく、必要な光路長調整を行なうことができる特性を
備えている正（または負）レンズが使用されてもよい。

【００３６】前記のビームスプリッタ３を通過した光束
Ｂは、ビームスプリッタ３と対物レンズ６との間に構成
されている第２の光路中のビームスプリッタ４で反射し
て対物レンズ６に入射する。対物レンズ６に入射した前
記の光束Ｂは、光ディスクＤにおける透明基板１４の表
面１４ａから距離Ｌ2の距離の位置に設けられている信
号面１６に微小な径の光スポットを生じさせる。前記し
た光ディスクＤにおける透明基板１４の表面１４ａから
距離Ｌ2の距離の位置に設けられている信号面１６は、
対物レンズ６の後側焦点の位置である。

【００３７】また、前記したビームスプリッタ２によっ
て２分割されることによって得られる２つの光束Ｂ，Ｃ
の内の他方の光束Ｃは、光変調器１７と球面収差補正用
部材９と全反射鏡７，８を備えて構成されている光路長
調整用光路を通過してからビームスプリッタ３に入射す
る。球面収差補正用部材９は、ビームスプリッタ２とビ
ームスプリッタ３との間に構成されている光路長調整用
光路中のどの部分に設置されてもよい。前記の光路長調
整用光路を通過した後にビームスプリッタ３に入射し、
ビームスプリッタ３で反射した光束Ｃ’は、前記した第
２の光路中のビームスプリッタ４で反射して対物レンズ
６に入射する。そして、対物レンズ６に入射した前記の
光束Ｃ’は、光ディスクＤにおける透明基板１４の表面
１４ａから距離Ｌ1の位置に設けられている信号面１５
に微小な径の光スポットを生じさせる。

【００３８】光学ヘッドが光ディスクＤの光記録層に情
報信号を記録させるような記録動作を行なっている場合
には、前記した信号面１５，１６にそれぞれ結像された
微小な光点は、第１の光路中、及び光路長調整用光路中
に、それぞれ設けられている光変調器１８，１７による
変調光によって強度変調された状態になっているから、
光ディスクＤの光記録層には情報信号の記録が行なわれ
ることになる。また、光学ヘッドが光ディスクＤから情
報信号を読出すような再生動作を行なっている場合に
は、光ディスクＤにおける信号面１６に結像された光束
Ｂによる微小な光スポットからの反射光束Ｂ’と、光デ
ィスクＤにおける信号面１５に結像された光束Ｃによる
微小な光スポットからの反射光束Ｃ’とは、共通の１個
の対物レンズ６に入射される。そして、前記した光ディ
スクＤにおける信号面１６に結像された光束Ｂによる微
小な光スポットからの反射光束Ｂ’は対物レンズ６から
平行光束の光束Ｂ’として出射し、また前記した光ディ
スクＤにおける信号面１５に結像された光束Ｃによる微
小な光スポットからの反射光束Ｃ’は、対物レンズ６か
ら集束されつつある反射光束Ｃ’として出射する。

【００３９】前記のように対物レンズ６から出射された
平行光束の状態の反射光束Ｂ’と、集束しつつある状態
の反射光束Ｃ’との２つの反射光束Ｂ’，Ｃ’の内で、
ビームスプリッタ４を透過した反射光束Ｂ',Ｃ'は、ビ
ームスプリッタ５によって２分割される。前記のビーム
スプリッタ５を透過した反射光束Ｂ’，Ｃ’と、ビーム
スプリッタ５で反射した反射光束Ｂ’，Ｃ’とは、その
双方ともに前記した光ディスクＤにおける信号面１６に
結像された光束Ｂによる微小な光スポットからの反射光
束Ｂ’と、光ディスクＤにおける信号面１５に結像され
た光束Ｃによる微小な光スポットからの反射光束Ｃ’と
からなるものである。前記したビームスプリッタ５で反
射した前記した反射光束Ｂ’，Ｃ’の内の一方の反射光
束Ｂ’は、集束レンズ１３によって集束されて、前記し
た集束レンズ１３の後側焦点位置付近に設けられている
光検出器１２によって電気信号に変換され、また、前記
のビームスプリッタ５を透過した前記した反射光束
Ｂ’，Ｃ’の内の他方の反射光束Ｃ’は、前記の反射光
束Ｃ’の結像位置付近に設けられている光検出器１１に
よって電気信号に変換される。なお、前記した光検出器
１１，１２によって光電変換の対象にされるべき反射光
が、前記の説明の場合とは逆にされてもよいことは勿論
であるが、反射光束Ｂ’の光電変換に用いられる光検出
器には、集束レンズが前置されるべきことは当然であ
る。

【００４０】前記のように、それぞれの光検出器１１，
１２に反射光束Ｂ’，Ｃ’の混合光を与えても、前記し
た光検出器１１，１２の設置されている位置が、前記し
た混合光を構成している２つの反射光束Ｂ’，Ｃ’の内
の一方の反射光束Ｂ’またはＣ’の結像位置とされてい
るからであり、前記した光検出器１１，１２に入射した
２つの反射光束の内で、光検出器１１，１２の位置で結
像しない状態の反射光束は、その反射光束中に含まれて
いる情報が光検出器１１，１２によっては読取れないよ
うなぼけた状態になっていて、前記した光検出器１１，
１２では、検出の対象にされている反射光に含まれてい
る情報を良好に検出できるのである。なお、図３に示す
記録再生機能を有する光学ヘッドは、本来、再生対象の
光ディスクＤとして予定している構成態様の光ディスク
クＤが、透明基板１４の表面１４ａからＬ2の距離（第
２の距離）の位置に信号面１６が設けられているような
構成態様のものであった場合に、球面収差が生じないよ
うに作られている対物レンズ６が使用される場合の実施
例である。

【００４１】また、本来、記録再生対象の光ディスクＤ
として予定している構成態様の光ディスククＤが、透明
基板１４の表面１４ａからＬ1の距離（第１の距離）の
位置に信号面１５が設けられているような構成態様のも
のであった場合に、球面収差が生じないように作られて
いる対物レンズ６を使用して、図３に示されているよう
に第１の光路中に光路長調整用レンズ１０と光変調器１
８を設けた構成態様の記録再生機能を有する光学ヘッド
を構成させる場合には、図３中の光路調整用光路中に設
けられている球面収差補正用部材９を、ビームスプリッ
タ２とビームスプリッタ３との間に構成されている第１
の光路中に設けられている光路調整用レンズ１０の入射
光側の光路中に設けるように構成を変更すればよい。

【００４２】次に図４は、記録再生対象の光ディスクＤ
として予定している構成態様の光ディスククＤが、透明
基板１４の表面１４ａからＬ1の距離（第１の距離）の
位置に信号面１５が設けられているような構成態様のも
のであった場合に、球面収差が生じないように作られて
いる対物レンズ６を使用し、また、光路長調整用光路中
の全反射鏡７と全反射鏡８との間に、光変調器１７と対
物レンズの球面収差補正用部材９と光路調整用レンズ１
０とを設けるとともに、第１の光路と光路長調整用光路
とに、それぞれ個別の光変調器を設けて構成した記録再
生機能を有する光学ヘッドの実施例を示している。この
図４に示す記録再生機能を有する光学ヘッドにおいて、
光源１から放射された発散光の状態の光束Ａは、ビーム
スプリッタ２により２分割されて、２つの光束Ｂ，Ｃと
される。前記したビームスプリッタ２によって２分割さ
れて得られる２つの光束Ｂ，Ｃの内の一方の光束Ｂは、
ビームスプリッタ２とビームスプリッタ３との間に構成
されている光変調器１８を備えている第１の光路を通過
してビームスプリッタ３に入射する。

【００４３】前記のビームスプリッタ３を通過した光束
Ｂは、ビームスプリッタ３と対物レンズ６との間に構成
されている第２の光路中のビームスプリッタ４で反射し
て対物レンズ６に入射する。対物レンズ６に入射した前
記の光束Ｂは、光ディスクＤにおける透明基板１４の表
面１４ａから距離Ｌ1の位置に設けられている信号面１
５に微小な径の光スポットを生じさせる。また、前記し
たビームスプリッタ２によって２分割されることによっ
て得られる２つの光束Ｂ，Ｃの内の他方の光束Ｃは、全
反射鏡７，８と、光変調器１７と、球面収差補正用部材
９と光路調整用レンズ１０とを備えて構成されている光
路長調整用光路を通過してからビームスプリッタ３に入
射する。以下の説明においては、前記した光路長調整用
光路中に設けられる光路長調整用レンズ１０が、コリメ
ートレンズであるとされており、前記した光路長調整用
光路からビームスプリッタ３に入射する光束Ｃは平行光
束である。

【００４４】本発明の実施に当って使用される前記した
光路長調整用レンズ１０は、コリメートレンズに限られ
ることはなく、必要な光路長調整を行なうことができる
特性を備えている正（または負）レンズが使用されても
よい。さて、前記のビームスプリッタ３を通過した光束
Ｃは、ビームスプリッタ３と対物レンズ６との間に構成
されている第２の光路中のビームスプリッタ４で反射し
て対物レンズ６に入射する。対物レンズ６に入射した前
記の光束Ｃは、光ディスクＤにおける透明基板１４の表
面１４ａから距離Ｌ2の距離の位置に設けられている信
号面１６に微小な径の光スポットを生じさせる。前記し
た光ディスクＤにおける透明基板１４の表面１４ａから
距離Ｌ2の距離の位置に設けられている信号面１６は、
対物レンズ６の後側焦点の位置である。

【００４５】図４中に示されている光ディスクＤは、光
ディスクＤにおける透明基板１４の表面１４ａから距離
Ｌ1の位置に設けられている信号面１５と、前記の透明
基板１４の表面１４ａから距離Ｌ2の位置に設けられて
いる信号面１６とが積層されているような構成態様のも
の｛図１３の（ｃ）参照｝とされているが、記録再生機
能を有する光学ヘッドによって再生の対象にされる光デ
ィスクＤとして、光ディスクＤにおける透明基板１４の
表面１４ａから距離Ｌ1の位置にだけ信号面１５が設け
られている図１３の（ａ）に例示されているような構成
態様のもの、あるいは光ディスクＤにおける前記の透明
基板１４の表面１４ａから距離Ｌ2の位置だけに信号面
１６が設けられている図１３の（ｂ）に例示されている
ような構成態様のものが使用されてもようことは勿論で
ある。

【００４６】光学ヘッドが光ディスクＤの光記録層に情
報信号を記録させるような記録動作を行なっている場合
には、前記した信号面１５，１６にそれぞれ結像された
微小な光点は、第１の光路中、及び光路長調整用光路中
に、それぞれ設けられている光変調器１８，１７による
変調光によって強度変調された状態になっているから、
光ディスクＤの光記録層には情報信号の記録が行なわれ
ることになる。また、光学ヘッドが光ディスクＤから情
報信号を読出すような再生動作を行なっている場合に
は、光ディスクＤにおける信号面１６に結像された光束
Ｃによる微小な光スポットからの反射光束Ｃ’と、光デ
ィスクＤにおける信号面１５に結像された光束Ｂによる
微小な光スポットからの反射光束Ｂ’とは、共通の１個
の対物レンズ６に入射される。そして、前記した光ディ
スクＤにおける信号面１６に結像された光束Ｃによる微
小な光スポットからの反射光束Ｃ’は対物レンズ６から
平行光束の光束Ｃ’として出射し、また前記した光ディ
スクＤにおける信号面１５に結像された光束Ｂによる微
小な光スポットからの反射光束Ｂ’は、対物レンズ６か
ら集束されつつある反射光束Ｂ’として出射する。

【００４７】前記のように対物レンズ６から出射された
平行光束の状態の反射光束Ｃ’と、集束しつつある状態
の反射光束Ｂ’との２つの反射光束Ｃ’，Ｂ’の内で、
ビームスプリッタ４を透過した反射光束Ｃ',Ｂ'は、ビ
ームスプリッタ５によって２分割される。前記のビーム
スプリッタ５を透過した反射光束Ｃ’，Ｂ’と、ビーム
スプリッタ５で反射した反射光束Ｃ’，Ｂ’とは、その
双方ともに前記した光ディスクＤにおける信号面１５に
結像された光束Ｃによる微小な光スポットからの反射光
束Ｃ’と、光ディスクＤにおける信号面１６に結像され
た光束Ｂによる微小な光スポットからの反射光束Ｂ’と
からなるものである。

【００４８】そして前記したビームスプリッタ５で反射
した前記した反射光束Ｃ’，Ｂ’の内の一方の反射光束
Ｃ’は、集束レンズ１３によって集束されて、前記した
集束レンズ１３の後側焦点位置付近に設けられている光
検出器１１によって電気信号に変換され、また前記のビ
ームスプリッタ５を透過した前記した反射光束Ｃ’，
Ｂ’の内の他方の反射光束Ｂ’は、前記の反射光束Ｂ’
の結像位置付近に設けられている光検出器１２によって
電気信号に変換される。なお、前記した光検出器１１，
１２によって光電変換の対象にされるべき反射光が、前
記の説明の場合とは逆にされてもよいことは勿論である
が、反射光束Ｃ’の光電変換に用いられる光検出器まで
の光路中には集束レンズを前置すべきことは当然であ
る。

【００４９】前記のように、それぞれの光検出器１１，
１２に反射光束Ｃ’，Ｂ’の混合光を与えても、前記し
た光検出器１１，１２の設置されている位置が、前記し
た混合光を構成している２つの反射光束Ｃ’，Ｂ’の内
の一方の反射光束Ｃ’またはＢ’の結像位置とされてい
るからであり、前記した光検出器１１，１２に入射した
２つの反射光束の内で、光検出器１１，１２の位置で結
像しない状態の反射光束は、その反射光束中に含まれて
いる情報が光検出器１１，１２によっては読取れないよ
うなぼけた状態になっていて、前記した光検出器１１，
１２では、検出の対象にされている反射光に含まれてい
る情報を良好に検出できるのである。

【００５０】また、本来、再生対象の光ディスクＤとし
て予定している構成態様の光ディスククＤが、透明基板
１４の表面１４ａからＬ2の距離（第２の距離）の位置
に信号面１６が設けられているような構成態様のもので
あった場合に、球面収差が生じないように作られている
対物レンズ６を使用して、図４に示されているように光
路調整用光路中に光路長調整用レンズ１０を設けた構成
態様の記録再生機能を有する光学ヘッドを構成させる場
合には、図４中の光路調整用光路中に設けられている球
面収差補正用部材９を、ビームスプリッタ２とビームス
プリッタ３との間に構成されている第１の光路中に設け
るように構成態様を変更すればよい。

【００５１】次に、図５乃至図８に示してある記録再生
機能を有する光学ヘッドは、図１乃至図４を参照して既
述した光学ヘッドの光学系の一部を構成している光路調
整用光路の一部を、自動制御系の動作により変位させて
光路調整用光路の光路長を変化させることにより、図１
３の（ｃ）に例示してあるような構成態様の光ディスク
Ｄ、すなわち２つの信号面を備えている光ディスクにお
ける、前記した２つの信号面１５，１６の間隔がばらつ
いているようなことがあっても、前記した２つの信号面
に対する記録再生動作が良好に行なわれるようにしたも
のである。

【００５２】図５乃至図８に示す記録再生機能を有する
光学ヘッドにおいて、２４は光路調整用光路の一部の取
付部材であり、この取付部材２４はアクチュエータ２２
の駆動軸２３に連結固着されていて、アクチュエータ２
２の動作によって図中の矢印Ｙの方向に駆動変位され
る。前記した取付部材２４に取付けられるべき光路調整
用光路の構成部材として、光路調整用光路の光学系を構
成している光学部材の内で、全反射鏡７，８、光路長調
整用レンズ１０等のように、常に互いの光軸を一致させ
ておくことが不可欠な光学部材だけにした場合には、前
記したアクチュエータによる可動部の質量を小さくでき
る点で有利であるが、本発明の実施に当っては、前記し
た取付部材２４に対して光変調器１７や球面収差補正用
部材９も取付けるようにしてもよいことは勿論である。

【００５３】図５乃至図８に示す記録再生機能を有する
光学ヘッドにおいて（図９乃至図１２を参照して後述さ
れている再生専用の光学ヘッドについても同じ）、１１
Ａ，１２Ａは、光電変換の対象にされるべき光ディスク
Ｄからの反射光を受光して、光ディスクＤの記録情報と
対応する再生信号を出力させたり、フォーカス誤差信号
を発生させたり、トラッキング誤差信号を発生させたり
することができるような機能を備えている構成態様の光
検出部である。そして、前記した光検出部１１Ａ，１２
Ａとしては、集光レンズと、シリンドリカルレンズと、
４分割光検出器と、減算器及び加算器とを備えていて、
フォカス誤差信号の検出に、所謂、非点収差方式の検出
手段が適用されている周知構成のものが使用できる。

【００５４】また、図５乃至図８に示す記録再生機能を
有する光学ヘッドにおいて（図９乃至図１２を参照して
後述されている再生専用の光学ヘッドについても同
じ）、１９は、対物レンズ６を光軸方向と光軸方向に直
交する方向に変位させることができるように構成されて
いるアクチュエータである。前記のアクチュエータ１９
は、前記した光検出部１２Ａで発生されたフォーカス誤
差信号とトラッキング誤差信号が供給されている制御回
路２０で発生されたフォーカス制御信号とトラッキング
制御信号とによって対物レンズ６を駆動制御して、対物
レンズ６に入射した既述の光束Ｂによって光ディスクＤ
の信号面の所定の位置に、常に良好な微小な径の光スポ
ットを生じさせる。前記のアクチュエータ１９として
は、周知構成の動電型のものを使用できる。

【００５５】次に、前記した光検出部１１Ａで発生され
たフォーカス誤差信号に基づいて制御回路２１で発生さ
れたフォーカス制御信号が供給されるアクチュエータ２
２は、アクチュエータ２２の駆動軸２３に連結固着され
ている取付部材２４を図中の矢印Ｙの方向に駆動変位し
て、光路調整用光路の光学系を通過して対物レンズ６に
入射した既述の光束Ｃによって光ディスクＤの信号面
に、常に良好な微小な径の光スポットを生じさせる。前
記のアクチュエータ２２としては、動電型の構成態様の
ものが良好に使用できる。

【００５６】前記のように、図５乃至図８に示す記録再
生機能を有する光学ヘッドでは、光路調整用光路の光学
系を通過して対物レンズ６に入射する光束Ｃによって、
光ディスクＤの信号面に生じさせた微小な径の光スポッ
トからの反射光が与えられる光検出部１１Ａで発生させ
たフォーカス誤差信号に基づいて制御回路２１で発生さ
せたフォーカス制御信号をアクチュエータ２２に供給
し、前記のアクチュエータ２２の駆動軸２３に連結固着
されている取付部材２４を図中の矢印Ｙの方向に駆動変
位させることにより、光路調整用光路の光学系を通過し
て対物レンズ６に入射した既述の光束により、光ディス
クＤの信号面に生じる光スポットが、既述した自動制御
系の動作によって常に良好な微小な径の光スポットとさ
れるので、既述したように光ディスクＤの製作時に２つ
の信号面の間隔にばらつきが生じていたとしても、その
ために記録再生動作に不具合いが生じるようなことは起
こらない。

【００５７】なお、既述した光路長調整用光路の構成態
様としては、図１乃至図８中に例示されているような構
成態様に限られるものではなく、例えば前記したビーム
スプリッタ２→全反射鏡７→全反射鏡８→ビームスプリ
ッタ３の光路中に、適当な屈折率を有する透明平行板、
適当な屈折率を有する媒質で作られた適当な曲率の正レ
ンズ（または負レンズ）を挿入して、それにより必要と
される光路長が得られるようにされてもよい。この点は
後述されている図９乃至図１２中に例示されている光学
ヘッドについても同様である。

【００５８】また、記録再生兼用の光学的記録再生素子
として使用される図１乃至図８に示されている光学ヘッ
ドでは、ビームスプリッタ２とビームスプリッタ３との
間に構成されている第１の光路に対して側路（迂回路）
形式の光路、すなわち、ビームスプリッタ２→全反射鏡
７→全反射鏡８→ビームスプリッタ３で示されているよ
うな構成の光路を構成させ、それで光路長調整用光路と
して機能するようにしてあるとともに、前記した第１の
光路中に光変調器１８を設け、また、前記した光路長調
整用光路中にも光変調器１７を設けてある。したがっ
て、図１乃至図８に例示してある記録再生素子としての
光学ヘッドにおいては、前記した各光路中に挿入して使
用されている光変調器の光学的な特性も含めて、各光路
が設定されることになる。

【００５９】次に、再生専用の光ピックアップとして使
用される図９乃至図１２に示されている光学ヘッド（光
ピックアップ）について説明する。図９〜図１２にそれ
ぞれ例示してある本発明の光学ヘッドの構成例におい
て、光ディスクＤは、図示していない回転駆動機構によ
って、所定の回転数で駆動回転されている。まず図９に
示されている光学ヘッド（光ピックアップ）において、
前記したビームスプリッタ２によって２分割されて得ら
れる２つの再生光束Ｂ，Ｃの内の一方の再生光束Ｂは、
ビームスプリッタ２とビームスプリッタ３との間に構成
されている第１の光路を通過してビームスプリッタ３に
入射し、前記のビームスプリッタ３を通過した再生光束
Ｂは、ビームスプリッタ３と対物レンズ６との間に構成
されている第２の光路中のビームスプリッタ４で反射し
て対物レンズ６に入射する。対物レンズ６に入射した前
記の再生光束Ｂは、光ディスクＤにおける透明基板１４
の表面１４ａから距離Ｌ1の位置に設けられている信号
面１５に微小な径の光スポットを生じさせる。

【００６０】また、前記したビームスプリッタ２によっ
て２分割されることによって得られる２つの再生光束
Ｂ，Ｃの内の他方の再生光束Ｃは、全反射鏡７，８を備
えて構成されている光路長調整用光路を通過してからビ
ームスプリッタ３に入射する。球面収差補正用部材９
は、ビームスプリッタ２とビームスプリッタ３との間に
構成されている光路長調整用光路中のどの部分に設置さ
れてもよい。前記の光路長調整用光路を通過した後にビ
ームスプリッタ３に入射し、ビームスプリッタ３で反射
した再生光束Ｃ’は、前記した第２の光路中のビームス
プリッタ４で反射して対物レンズ６に入射する。そし
て、対物レンズ６に入射した前記の再生光束Ｃ’は、光
ディスクＤにおける透明基板１４の表面１４ａから距離
Ｌ2の位置に設けられている信号面１６に微小な径の光
スポットを生じさせる。

【００６１】図９中に示されている光ディスクＤは、光
ディスクＤにおける透明基板１４の表面１４ａから距離
Ｌ1の位置に設けられている信号面１５と、前記の透明
基板１４の表面１４ａから距離Ｌ2の位置に設けられて
いる信号面１６とが積層されているような構成態様のも
の｛図１３の（ｃ）参照｝とされているが、光学ヘッド
によって再生の対象にされる光ディスクＤとして、光デ
ィスクＤにおける透明基板１４の表面１４ａから距離Ｌ
1の位置にだけ信号面１５が設けられている図１３の
（ａ）に例示されているような構成態様のもの、あるい
は光ディスクＤにおける前記の透明基板１４の表面１４
ａから距離Ｌ2の位置だけに信号面１６が設けられてい
る図１３の（ｂ）に例示されているような構成態様のも
のが使用されてもよいことは勿論である。

【００６２】さて前記のように、光ディスクＤにおける
信号面１５に結像された再生光束Ｂによる微小な光スポ
ットからの反射光束Ｂ’と、光ディスクＤにおける信号
面１６に結像された再生光束Ｃによる微小な光スポット
からの反射光束Ｃ’とは、共通の１個の対物レンズ６に
よって集束された状態で対物レンズ６から出射する。前
記した対物レンズ６から集束しつつある状態で出射され
た前記の２つの反射光束Ｂ’，Ｃ’の内で、ビームスプ
リッタ４を透過した反射光束Ｂ',Ｃ'は、ビームスプリ
ッタ５によって２分割される。

【００６３】前記のビームスプリッタ５を透過した反射
光束Ｂ’，Ｃ’と、ビームスプリッタ５で反射した反射
光束Ｂ’，Ｃ’とは、その双方ともに前記した光ディス
クＤにおける信号面１５に結像された再生光束Ｂによる
微小な光スポットからの反射光束Ｂ’と、光ディスクＤ
における信号面１６に結像された再生光束Ｃによる微小
な光スポットからの反射光束Ｃ’とからなるものであ
る。前記したビームスプリッタ５を透過した前記した反
射光束Ｂ’，Ｃ’の内の一方の反射光束Ｂ’は、前記の
反射光束Ｂ’の結像位置付近に設けられている光検出部
１２Ａによって電気信号に変換され、また、前記のビー
ムスプリッタ５で反射した前記した反射光束Ｂ’，Ｃ’
の内の他方の反射光束Ｃ’は、前記の反射光束Ｃ’の結
像位置付近に設けられている光検出部１１Ａによって電
気信号に変換される。

【００６４】前記した光検出部１１Ａ，１２Ａは、既述
のように例えば集光レンズと、シリンドリカルレンズ
と、４分割光検出器と、減算器及び加算器とを備えた周
知構成のものが使用されており、光電変換の対象にされ
るべき光ディスクＤからの反射光を受光して、光ディス
クＤの記録情報と対応する再生信号を出力させたり、フ
ォーカス誤差信号を発生させたり、トラッキング誤差信
号を発生させたりする。それで、対物レンズ６を光軸方
向と光軸方向に直交する方向に変位させることができる
ように構成されているアクチュエータ１９は、前記した
光検出部１２Ａで発生されたフォーカス誤差信号とトラ
ッキング誤差信号が供給されている制御回路２０で発生
されたフォーカス制御信号とトラッキング制御信号とに
よって対物レンズ６を駆動制御して、対物レンズ６に入
射した既述の光束Ｂによって光ディスクＤの信号面の所
定の位置に、常に良好な微小な径の光スポットを生じさ
せる。

【００６５】また、前記した光検出部１１Ａでは再生信
号を出力するとともに、光検出部１１Ａで発生されたフ
ォーカス誤差信号が供給された制御回路２１では、前記
のフォーカス誤差信号に基づいて発生したフォーカス制
御信号をアクチュエータ２２に供給する。それにより、
アクチュエータ２２はそれの駆動軸２３に連結固着され
ている取付部材２４を図中の矢印Ｙの方向に駆動変位し
て、光路調整用光路の光学系を通過して対物レンズ６に
入射した既述の光束Ｃによって光ディスクＤの信号面
に、常に良好な微小な径の光スポットを生じさせる。

【００６６】前記のように、図９に示す光学ヘッド（光
ピックアップ）では、光路調整用光路の光学系を通過し
て対物レンズ６に入射する光束Ｃによって、光ディスク
Ｄの信号面に生じさせた微小な径の光スポットからの反
射光が与えられる光検出部１１Ａで発生させたフォーカ
ス誤差信号に基づいて制御回路２１で発生させたフォー
カス制御信号をアクチュエータ２２に供給し、前記のア
クチュエータ２２の駆動軸２３に連結固着されている取
付部材２４を図中の矢印Ｙの方向に駆動変位させること
により、光路調整用光路の光学系を通過して対物レンズ
６に入射した既述の光束により、光ディスクＤの信号面
に生じる光スポットが、既述した自動制御系の動作によ
って常に良好な微小な径の光スポットとされるので、既
述したように光ディスクＤの製作時に２つの信号面の間
隔にばらつきが生じていたとしても、そのために再生動
作に不具合いが生じるようなことは起こらない。この点
は図１０乃至図１２を参照して後述される光学ヘッド
（光ピックアップ）についても同様である。

【００６７】既述のように、光学ヘッドの構成部材とし
て使用される対物レンズ６は、その光学ヘッドによっ
て、本来、再生対象の光ディスクＤとして予定している
構成態様の光ディスクＤの再生動作が行なわれた際に、
球面収差が良好に補正できるような構成のものとされて
いるが、図９に示す光学ヘッド（光ピックアップ）は、
再生対象の光ディスクＤとして予定している構成態様の
光ディスクＤが、透明基板１４の表面１４ａからＬ1の
距離（第１の距離）の位置に信号面１５が設けられたよ
うな構成態様のものであった場合に、球面収差が生じな
いように作られている対物レンズ６が使用されている場
合の実施例であったが、図１０に示す光学ヘッド（光ピ
ックアップ）は、再生対象の光ディスクＤとして予定し
ている構成態様の光ディスクＤが、透明基板１４の表面
１４ａからＬ2の距離（第２の距離）の位置に信号面１
６が設けられているような構成態様のものであった場合
に、球面収差が生じないように作られている対物レンズ
６が使用される場合の実施例である。

【００６８】この図１０に示す光学ヘッド（光ピックア
ップ）において、既述した図９に示す光学ヘッド（光ピ
ックアップ）との間の構成上の差異は、対物レンズ６に
もともと施されている球面収差の補正が、再生対象の光
ディスクＤとして予定している構成態様の光ディスクＤ
が、透明基板１４の表面１４ａからＬ2の距離（第２の
距離）の位置に信号面１６が設けられているような構成
態様のものであった場合に適合するものとされているよ
うな対物レンズ６が使用されていることと、それに伴な
い、前記した光ディスクＤの透明基板１４の表面１４ａ
からＬ1の距離（第１の距離）の位置に設けられている
信号面１５に結像される再生光束Ｂだけの光路（第１の
光路）中に対物レンズの球面収差補正部材９が設けられ
ている点とであり、その他の構成については図９につい
て説明した光学ヘッド（光ピックアップ）との間に差が
なく、また動作についても前記した構成上の差異点と対
応する動作だけが異なるだけであるから、その具体的な
詳細な説明は省略する。

【００６９】次に、図１１に示されている光学ヘッド
（光ピックアップ）において、再生光の光源１から放射
された発散光の状態の再生光の光束Ａは、ビームスプリ
ッタ２で２分割されて２つの再生光束Ｂ，Ｃとされる。
前記したビームスプリッタ２で２分割して得た２つの再
生光束Ｂ，Ｃの内の一方の再生光束Ｂは、ビームスプリ
ッタ２とビームスプリッタ３との間に構成されていて、
光路長調整用レンズ１０を備えている第１の光路を通過
してビームスプリッタ３に入射する。以下の説明におい
ては、前記した第１の光路中に設けられる光路長調整用
レンズ１０が、コリメートレンズであるとされており、
前記した第１の光路からビームスプリッタ３に入射する
再生光束Ｂは平行光束である。なお、本発明の実施に当
っては前記した光路長調整用レンズ１０がコリメートレ
ンズに限られることはなく、必要な光路長調整を行なう
ことができる特性を備えている正（または負）レンズが
使用されてもよい。

【００７０】前記のビームスプリッタ３を通過した再生
光束Ｂは、ビームスプリッタ３と対物レンズ６との間に
構成されている第２の光路中のビームスプリッタ４で反
射して対物レンズ６に入射する。対物レンズ６に入射し
た前記の再生光束Ｂは、光ディスクＤにおける透明基板
１４の表面１４ａから距離Ｌ2の距離の位置に設けられ
ている信号面１６に微小な径の光スポットを生じさせ
る。前記した光ディスクＤにおける透明基板１４の表面
１４ａから距離Ｌ2の距離の位置に設けられている信号
面１６は、対物レンズ６の後側焦点の位置である。

【００７１】また、前記したビームスプリッタ２によっ
て２分割されることによって得られる２つの再生光束
Ｂ，Ｃの内の他方の再生光束Ｃは、全反射鏡７，８を備
えて構成されている光路長調整用光路を通過してからビ
ームスプリッタ３に入射する。球面収差補正用部材９
は、ビームスプリッタ２とビームスプリッタ３との間に
構成されている光路長調整用光路中のどの部分に設置さ
れてもよい。前記の光路長調整用光路を通過した後にビ
ームスプリッタ３に入射し、ビームスプリッタ３で反射
した再生光束Ｃ’は、前記した第２の光路中のビームス
プリッタ４で反射して対物レンズ６に入射する。そし
て、対物レンズ６に入射した前記の再生光束Ｃ’は、光
ディスクＤにおける透明基板１４の表面１４ａから距離
Ｌ1の位置に設けられている信号面１５に微小な径の光
スポットを生じさせる。

【００７２】図１１中に示されている光ディスクＤは、
光ディスクＤにおける透明基板１４の表面１４ａから距
離Ｌ1の位置に設けられている信号面１５と、前記の透
明基板１４の表面１４ａから距離Ｌ2の位置に設けられ
ている信号面１６とが積層されているような構成態様の
もの｛図１３の（ｃ）参照｝とされているが、光学ヘッ
ド（光ピックアップ）によって再生の対象にされる光デ
ィスクＤとして、光ディスクＤにおける透明基板１４の
表面１４ａから距離Ｌ1の位置にだけ信号面１５が設け
られている図１３の（ａ）に例示されているような構成
態様のもの、あるいは光ディスクＤにおける前記の透明
基板１４の表面１４ａから距離Ｌ2の位置だけに信号面
１６が設けられている図１３の（ｂ）に例示されている
ような構成態様のものが使用されてもようことは勿論で
ある。

【００７３】さて前記のように、光ディスクＤにおける
信号面１６に結像された再生光束Ｂによる微小な光スポ
ットからの反射光束Ｂ’と、光ディスクＤにおける信号
面１５に結像された再生光束Ｃによる微小な光スポット
からの反射光束Ｃ’とは、共通の１個の対物レンズ６に
入射される。そして、前記した光ディスクＤにおける信
号面１６に結像された再生光束Ｂによる微小な光スポッ
トからの反射光束Ｂ’は対物レンズ６から平行光束の再
生光束Ｂ’として出射し、また前記した光ディスクＤに
おける信号面１５に結像された再生光束Ｃによる微小な
光スポットからの反射光束Ｃ’は、対物レンズ６から集
束されつつある反射光束Ｃ’として出射する。

【００７４】前記のように対物レンズ６から出射された
平行光束の状態の反射光束Ｂ’と、集束しつつある状態
の反射光束Ｃ’との２つの反射光束Ｂ’，Ｃ’の内で、
ビームスプリッタ４を透過した反射光束Ｂ',Ｃ'は、ビ
ームスプリッタ５によって２分割される。前記のビーム
スプリッタ５を透過した反射光束Ｂ’，Ｃ’と、ビーム
スプリッタ５で反射した反射光束Ｂ’，Ｃ’とは、その
双方ともに前記した光ディスクＤにおける信号面１６に
結像された再生光束Ｂによる微小な光スポットからの反
射光束Ｂ’と、光ディスクＤにおける信号面１５に結像
された再生光束Ｃによる微小な光スポットからの反射光
束Ｃ’とからなるものである。前記したビームスプリッ
タ５で反射した前記した反射光束Ｂ’，Ｃ’の内の一方
の反射光束Ｂ’は、集束レンズ１３によって集束され
て、前記した集束レンズ１３の後側焦点位置付近に設け
られている光検出部１１Ａによって電気信号に変換さ
れ、また、前記のビームスプリッタ５を透過した前記し
た反射光束Ｂ’，Ｃ’の内の他方の反射光束Ｃ’は、前
記の反射光束Ｃ’の結像位置付近に設けられている光検
出部１２Ａによって電気信号に変換される。なお、図１
１に示す光学ヘッド（光ピックアップ）は、本来、再生
対象の光ディスクＤとして予定している構成態様の光デ
ィスククＤが、透明基板１４の表面１４ａからＬ2の距
離（第２の距離）の位置に信号面１６が設けられている
ような構成態様のものであった場合に、球面収差が生じ
ないように作られている対物レンズ６が使用される場合
の実施例である。

【００７５】また、本来、再生対象の光ディスクＤとし
て予定している構成態様の光ディスククＤが、透明基板
１４の表面１４ａからＬ1の距離（第１の距離）の位置
に信号面１５が設けられているような構成態様のもので
あった場合に、球面収差が生じないように作られている
対物レンズ６を使用して、図１１に示されているように
第１の光路中に光路長調整用レンズ１０を設けた構成態
様の光学ヘッド（光ピックアップ）を構成させる場合に
は、図１１中の光路調整用光路中に設けられている球面
収差補正用部材９を、ビームスプリッタ２とビームスプ
リッタ３との間に構成されている第１の光路中に設けら
れている光路調整用レンズ１０の入射光側の光路中に設
けるように構成を変更すればよい。

【００７６】次に図１２は、再生対象の光ディスクＤと
して予定している構成態様の光ディスククＤが、透明基
板１４の表面１４ａからＬ1の距離（第１の距離）の位
置に信号面１５が設けられているような構成態様のもの
であった場合に、球面収差が生じないように作られてい
る対物レンズ６を使用し、また、光路長調整用光路中の
全反射鏡７と全反射鏡８との間に対物レンズの球面収差
補正用部材９と光路調整用レンズ１０とを設けて構成し
た光学ヘッド（光ピックアップ）の実施例を示してい
る。この図１２に示す光学ヘッド（光ピックアップ）に
おいて、再生光の光源１から放射された発散光の状態の
再生光の光束Ａは、ビームスプリッタ２により２分割さ
れて、２つの再生光束Ｂ，Ｃとされる。前記したビーム
スプリッタ２によって２分割されて得られる２つの再生
光束Ｂ，Ｃの内の一方の再生光束Ｂは、ビームスプリッ
タ２とビームスプリッタ３との間に構成されている第１
の光路を通過してビームスプリッタ３に入射する。

【００７７】前記のビームスプリッタ３を通過した再生
光束Ｂは、ビームスプリッタ３と対物レンズ６との間に
構成されている第２の光路中のビームスプリッタ４で反
射して対物レンズ６に入射する。対物レンズ６に入射し
た前記の再生光束Ｂは、光ディスクＤにおける透明基板
１４の表面１４ａから距離Ｌ1の位置に設けられている
信号面１５に微小な径の光スポットを生じさせる。ま
た、前記したビームスプリッタ２によって２分割される
ことによって得られる２つの再生光束Ｂ，Ｃの内の他方
の再生光束Ｃは、全反射鏡７，８と球面収差補正用部材
９と光路調整用レンズ１０とを備えて構成されている光
路長調整用光路を通過してからビームスプリッタ３に入
射する。以下の説明においては、前記した光路長調整用
光路中に設けられる光路長調整用レンズ１０が、コリメ
ートレンズであるとされており、前記した光路長調整用
光路からビームスプリッタ３に入射する再生光束Ｃは平
行光束である。なお、前記の光路長調整用レンズ１０は
正レンズ、負レンズであってもよい。

【００７８】さて、前記のビームスプリッタ３を通過し
た再生光束Ｃは、ビームスプリッタ３と対物レンズ６と
の間に構成されている第２の光路中のビームスプリッタ
４で反射して対物レンズ６に入射する。対物レンズ６に
入射した前記の再生光束Ｃは、光ディスクＤにおける透
明基板１４の表面１４ａから距離Ｌ2の距離の位置に設
けられている信号面１６に微小な径の光スポットを生じ
させる。前記した光ディスクＤにおける透明基板１４の
表面１４ａから距離Ｌ2の距離の位置に設けられている
信号面１６は、対物レンズ６の後側焦点の位置である。

【００７９】図１２中に示されている光ディスクＤは、
光ディスクＤにおける透明基板１４の表面１４ａから距
離Ｌ1の位置に設けられている信号面１５と、前記の透
明基板１４の表面１４ａから距離Ｌ2の位置に設けられ
ている信号面１６とが積層されているような構成態様の
もの｛図１３の（ｃ）参照｝とされているが、光学ヘッ
ド（光ピックアップ）によって再生の対象にされる光デ
ィスクＤとして、光ディスクＤにおける透明基板１４の
表面１４ａから距離Ｌ1の位置にだけ信号面１５が設け
られている図１３の（ａ）に例示されているような構成
態様のもの、あるいは光ディスクＤにおける前記の透明
基板１４の表面１４ａから距離Ｌ2の位置だけに信号面
１６が設けられている図１３の（ｂ）に例示されている
ような構成態様のものが使用されてもようことは勿論で
ある。

【００８０】さて前記のように、光ディスクＤにおける
信号面１６に結像された再生光束Ｃによる微小な光スポ
ットからの反射光束Ｃ’と、光ディスクＤにおける信号
面１５に結像された再生光束Ｂによる微小な光スポット
からの反射光束Ｂ’とは、共通の１個の対物レンズ６に
入射される。そして、前記した光ディスクＤにおける信
号面１６に結像された再生光束Ｃによる微小な光スポッ
トからの反射光束Ｃ’は対物レンズ６から平行光束の再
生光束Ｃ’として出射し、また前記した光ディスクＤに
おける信号面１５に結像された再生光束Ｂによる微小な
光スポットからの反射光束Ｂ’は、対物レンズ６から集
束されつつある反射光束Ｂ’として出射する。

【００８１】前記のように対物レンズ６から出射された
平行光束の状態の反射光束Ｃ’と、集束しつつある状態
の反射光束Ｂ’との２つの反射光束Ｃ’，Ｂ’の内で、
ビームスプリッタ４を透過した反射光束Ｃ',Ｂ'は、ビ
ームスプリッタ５によって２分割される。前記のビーム
スプリッタ５を透過した反射光束Ｃ’，Ｂ’と、ビーム
スプリッタ５で反射した反射光束Ｃ’，Ｂ’とは、その
双方ともに前記した光ディスクＤにおける信号面１５に
結像された再生光束Ｃによる微小な光スポットからの反
射光束Ｃ’と、光ディスクＤにおける信号面１６に結像
された再生光束Ｂによる微小な光スポットからの反射光
束Ｂ’とからなるものである。

【００８２】そして前記したビームスプリッタ５で反射
した前記した反射光束Ｃ’，Ｂ’の内の一方の反射光束
Ｃ’は、集束レンズ１３によって集束されて、前記した
集束レンズ１３の後側焦点位置付近に設けられている光
検出部１１Ａによって電気信号に変換され、また前記の
ビームスプリッタ５を透過した前記した反射光束Ｃ’，
Ｂ’の内の他方の反射光束Ｂ’は、前記の反射光束Ｂ’
の結像位置付近に設けられている光検出部１２Ａによっ
て電気信号に変換される。

【００８３】そして、光検出部１１Ａで発生させたフォ
ーカス誤差信号に基づいて制御回路２１で発生させたフ
ォーカス制御信号がアクチュエータ２２に供給される
と、前記のアクチュエータ２２の駆動軸２３に連結固着
されている取付部材２４を図中の矢印Ｙの方向に駆動変
位させることにより、光路調整用光路の光学系を通過し
て対物レンズ６に入射した既述の光束により、光ディス
クＤの信号面に生じる光スポットが、既述した自動制御
系の動作によって常に良好な微小な径の光スポットとさ
れるので、既述したように光ディスクＤの製作時に２つ
の信号面の間隔にばらつきが生じていたとしても、その
ために再生動作に不具合いが生じるようなことは起こら
ない。

【００８４】なお、本来、再生対象の光ディスクＤとし
て予定している構成態様の光ディスククＤが、透明基板
１４の表面１４ａからＬ2の距離（第２の距離）の位置
に信号面１６が設けられているような構成態様のもので
あった場合に、球面収差が生じないように作られている
対物レンズ６を使用して、図１２に示されているように
光路調整用光路中に光路長調整用レンズ１０を設けた構
成態様の光学ヘッド（光ピックアップ）を構成させる場
合には、図１２中の光路調整用光路中に設けられている
球面収差補正用部材９を、ビームスプリッタ２とビーム
スプリッタ３との間に構成されている第１の光路中に設
けるように構成態様を変更すればよい。

【００８５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように、本発明の光学ヘッドは光源として、光学ヘッ
ドの特定な位置に設けた１個の半導体レーザから放射さ
れた発散状態の光を、ビームスプリッタによって２つの
光束に分割し、ビームスプリッタで分割された２つの光
束の光路長を、光路長調整用光路や、光路長調整用レン
ズを使用して調整することにより、前記の２つの光束が
入射される１個の対物レンズからの出射光を、光軸上の
予め定められた２つの異なる位置に、それぞれ結像させ
ることができ、また、光軸上の予め定められた２つの異
なる位置の内の一方の位置について球面収差を生じさせ
ない特性を示すものとして作られているから、前記した
光軸上の予め定められた２つの異なる位置の内の他方の
位置については、球面収差を生じることになるが、前記
の他方の位置についても、光路中に設けられる対物レン
ズの球面収差補正用部材の作用によって球面収差が生じ
ないようにでき、本発明の光学ヘッドでは既述した従来
例の光学ヘッドで問題になった点が良好に解消でき、厚
さの異なる透明基板を有する２種類の光ディスク、ある
いは信号面が２層構成となっている光ディスクに対する
情報信号の記録と、光ディスクからの情報信号の読取り
を良好に行なうことができる他、光路調整用光路の光学
系を通過して対物レンズに入射する光束によって、光デ
ィスクＤの信号面に生じさせた微小な径の光スポットか
らの反射光が与えられる光検出部で発生させたフォーカ
ス誤差信号に基づいて制御回路で発生させたフォーカス
制御信号をアクチュエータに供給し、前記のアクチュエ
ータの駆動軸に連結固着されている取付部材を駆動変位
させることにより、光路調整用光路の光学系を通過して
対物レンズに入射した光束により、光ディスクの信号面
に生じる光スポットが、自動制御系の動作によって常に
良好な微小な径の光スポットとされるので、既述したよ
うに光ディスクＤの製作時に２つの信号面の間隔にばら
つきが生じていたとしても、そのために記録再生動作に
不具合いが生じるようなことは起こらないのであり、本
発明によれば簡単構成で特性の良い光学ヘッドを提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学ヘッドが光学的記録再生素子とし
て実施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の光学ヘッドが光学的記録再生素子とし
て実施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の光学ヘッドが光学的記録再生素子とし
て実施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の光学ヘッドが光学的記録再生素子とし
て実施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の光学ヘッドが光学的記録再生素子とし
て実施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の光学ヘッドが光学的記録再生素子とし
て実施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の光学ヘッドが光学的記録再生素子とし
て実施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の光学ヘッドが光学的記録再生素子とし
て実施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図９】本発明の光学ヘッドが光ピックアップとして実
施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の光学ヘッドが光ピックアップとして
実施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明の光学ヘッドが光ピックアップとして
実施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の光学ヘッドが光ピックアップとして
実施された場合の概略構成を示すブロック図である。

【図１３】光ディスクの構成例を示す断面図である。

【図１４】光変調器の説明のための断面図である。

【符号の説明】

１…再生光の光源（半導体レーザ）、２〜５…ビームス
プリッタ（ハーフプリズム、ハーフミラー）、６…対物
レンズ、７，８…全反射鏡、９…対物レンズの球面収差
補正部材、１０…光路長調整用レンズ、１１，１２…光
検出器、１１Ａ，１２Ａ…光検出部、１３…集束レン
ズ、１４…透明基板、１４ａ…透明基板１４の表面、１
５，１６…信号面、１７，１８…光変調器、１９，２２
…アクチュエータ、２０，２１…制御回路、２３…アク
チュエータの駆動軸、２４…取付部材、Ｄ…光ディス
ク、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクの透明基板側から入射させた
光による微小な光点を光ディスクの信号面に結像させて
情報信号の記録を行なったり、前記の信号面からの反射
光を光検出器に与えて再生信号を得るようにした光学ヘ
ッドにおいて、予め定められた位置に固定的に設置され
ている１個の光源と、前記の光源から放射させた発散光
状態の光束を２分割する手段と、前記の２分割によって
生じた２つの光束の内の一方の光束を、光変調器を備え
て構成されている第１の光路を通過させた後に、第２の
光路を介して対物レンズに入射させ、前記の対物レンズ
により光ディスクの透明基板の表面から第１の距離に設
置される信号面の位置に、前記した光源からの光の第１
の微小な光点を結像させる手段と、前記の２分割によっ
て生じた２つの光束の内の他方の光束を、光変調器を備
えて構成されている光路長調整用光路を通過させた後
に、第２の光路を介して対物レンズに入射させ、前記の
対物レンズにより光ディスクの透明基板の表面から前記
した第１の距離よりも小さな第２の距離に設置される信
号面の位置に、前記した光源からの光の第２の微小な光
点を結像させる手段と、前記した第１の微小な光点から
の反射光の結像位置付近に設ける第１の光検出器と、前
記した第２の微小な光点からの反射光の結像位置付近に
設ける第２の光検出器とを備えてなる光学ヘッド。
【請求項２】光ディスクの透明基板側から入射させた
光による微小な光点を光ディスクの信号面に結像させて
情報信号の記録を行なったり、前記の信号面からの反射
光を光検出器に与えて再生信号を得るようにした光学ヘ
ッドにおいて、予め定められた位置に固定的に設置され
ている１個の光源と、前記の光源から放射させた発散光
状態の光束を２分割する手段と、前記の２分割によって
生じた２つの光束の内の一方の光束を、光路長調整用レ
ンズと光変調器とを備えた第１の光路を通過させた後
に、第２の光路を通過させて対物レンズに入射させ、前
記の対物レンズにより光ディスクの透明基板の表面から
第２の距離に設置される信号面の位置に、前記した光源
からの光の第１の微小な光点を結像させる手段と、前記
の２分割によって生じた２つの光束の内の他方の光束を
光変調器を備えた光路長調整用光路を通過させた後に、
第２の光路を通過させて対物レンズに入射させ、前記の
対物レンズにより光ディスクの透明基板の表面から前記
した第２の距離とは異なる第１の距離に設置される信号
面の位置に、前記した光源からの光の第２の微小な光点
を結像させる手段と、前記した第１の微小な光点からの
反射光の結像位置付近に設ける第１の光検出器と、前記
した第２の微小な光点からの反射光の結像位置付近に設
ける第２の光検出器とを備えてなる光学ヘッド。
【請求項３】光ディスクの透明基板側から入射させた
光による微小な光点を光ディスクの信号面に結像させて
情報信号の記録を行なったり、前記の信号面からの反射
光を光検出器に与えて再生信号を得るようにした光学ヘ
ッドにおいて、予め定められた位置に固定的に設置され
ている１個の光源と、前記の光源から放射させた発散光
状態の光束を２分割する手段と、前記の２分割によって
生じた２つの光束の内の一方の光束を、光変調器を備え
た第１の光路を通過させた後に、第２の光路を通過させ
て対物レンズに入射させ、前記の対物レンズにより光デ
ィスクの透明基板の表面から第１の距離に設置される信
号面の位置に、前記した光源からの光の第１の微小な光
点を結像させる手段と、前記の２分割によって生じた２
つの光束の内の他方の光を、光変調器と光路長調整用レ
ンズとを備えている光路長調整用光路を通過させた後
に、第２の光路を通過させて対物レンズに入射させ、前
記の対物レンズにより光ディスクの透明基板の表面から
前記した第１の距離とは異なる第２の距離に設置される
信号面の位置に、前記した光源からの光の第２の微小な
光点を結像させる手段と、前記した第１の微小な光点か
らの反射光の結像位置付近に設ける第１の光検出器と、
前記した第２の微小な光点からの反射光束を集束レンズ
を介して結像位置付近に設ける第２の光検出器とを備え
てなる光学ヘッド。
【請求項４】光ディスクの透明基板側から入射させた
光による微小な光点を光ディスクの信号面に結像させて
情報信号の記録を行なったり、前記の信号面からの反射
光を光検出部に与えて再生信号を得るようにした光学ヘ
ッドにおいて、予め定められた位置に固定的に設置され
ている１個の光源と、前記の光源から放射させた発散光
状態の光束を２分割する手段と、前記の２分割によって
生じた２つの光束の内の一方の光束を、光変調器を備え
て構成されている第１の光路を通過させた後に、第２の
光路を介して対物レンズに入射させ、前記の対物レンズ
により光ディスクの透明基板の表面から第１の距離に設
置される信号面の位置に、前記した光源からの光の第１
の微小な光点を結像させる手段と、前記の２分割によっ
て生じた２つの光束の内の他方の光束を、光変調器を備
えて構成されている光路長調整用光路を通過させた後
に、第２の光路を介して対物レンズに入射させ、前記の
対物レンズにより光ディスクの透明基板の表面から前記
した第１の距離よりも小さな第２の距離に設置される信
号面の位置に、前記した光源からの光の第２の微小な光
点を結像させる手段と、前記した第１の微小な光点から
の反射光の結像位置付近に設ける第１の光検出部と、前
記した第２の微小な光点からの反射光の結像位置付近に
設ける第２の光検出部と、前記した第１の光検出部から
の検出々力に基づいて得たフォーカス誤差信号が与えら
れる対物レンズの自動焦点制御系のアクチュエータと、
前記した第２の光検出部からの検出々力に基づいて得た
フォーカス誤差信号が与えられる光路長調整用光路の光
路長制御系のアクチュエータとを備えてなる光学ヘッ
ド。
【請求項５】光ディスクの透明基板側から入射させた
光による微小な光点を光ディスクの信号面に結像させて
情報信号の記録を行なったり、前記の信号面からの反射
光を光検出部に与えて再生信号を得るようにした光学ヘ
ッドにおいて、予め定められた位置に固定的に設置され
ている１個の光源と、前記の光源から放射させた発散光
状態の光束を２分割する手段と、前記の２分割によって
生じた２つの光束の内の一方の光束を、光路長調整用レ
ンズと光変調器とを備えた第１の光路を通過させた後
に、第２の光路を通過させて対物レンズに入射させ、前
記の対物レンズにより光ディスクの透明基板の表面から
第２の距離に設置される信号面の位置に、前記した光源
からの光の第１の微小な光点を結像させる手段と、前記
の２分割によって生じた２つの光束の内の他方の光束を
光変調器を備えた光路長調整用光路を通過させた後に、
第２の光路を通過させて対物レンズに入射させ、前記の
対物レンズにより光ディスクの透明基板の表面から前記
した第２の距離とは異なる第１の距離に設置される信号
面の位置に、前記した光源からの光の第２の微小な光点
を結像させる手段と、前記した第１の微小な光点からの
反射光の結像位置付近に設ける第１の光検出部と、前記
した第２の微小な光点からの反射光の結像位置付近に設
ける第２の光検出部と、前記した第１の光検出部からの
検出々力に基づいて得たフォーカス誤差信号が与えられ
る対物レンズの自動焦点制御系のアクチュエータと、前
記した第２の光検出部からの検出々力に基づいて得たフ
ォーカス誤差信号が与えられる光路長調整用光路の光路
長制御系のアクチュエータとを備えてなる光学ヘッド。
【請求項６】光ディスクの透明基板側から入射させた
光による微小な光点を光ディスクの信号面に結像させて
情報信号の記録を行なったり、前記の信号面からの反射
光を光検出部に与えて再生信号を得るようにした光学ヘ
ッドにおいて、予め定められた位置に固定的に設置され
ている１個の光源と、前記の光源から放射させた発散光
状態の光束を２分割する手段と、前記の２分割によって
生じた２つの光束の内の一方の光束を、光変調器を備え
た第１の光路を通過させた後に、第２の光路を通過させ
て対物レンズに入射させ、前記の対物レンズにより光デ
ィスクの透明基板の表面から第１の距離に設置される信
号面の位置に、前記した光源からの光の第１の微小な光
点を結像させる手段と、前記の２分割によって生じた２
つの光束の内の他方の光を、光変調器と光路長調整用レ
ンズとを備えている光路長調整用光路を通過させた後
に、第２の光路を通過させて対物レンズに入射させ、前
記の対物レンズにより光ディスクの透明基板の表面から
前記した第１の距離とは異なる第２の距離に設置される
信号面の位置に、前記した光源からの光の第２の微小な
光点を結像させる手段と、前記した第１の微小な光点か
らの反射光の結像位置付近に設ける第１の光検出部と、
前記した第２の微小な光点からの反射光束を集束レンズ
を介して結像位置付近に設ける第２の光検出部と、前記
した第１の光検出部からの検出々力に基づいて得たフォ
ーカス誤差信号が与えられる対物レンズの自動焦点制御
系のアクチュエータと、前記した第２の光検出部からの
検出々力に基づいて得たフォーカス誤差信号が与えられ
る光路長調整用光路の光路長制御系のアクチュエータと
を備えてなる光学ヘッド。
【請求項７】記録動作モード時と、再生動作モード時
とにおいて光源の光出力を変化させる手段を設けた請求
項１乃至請求項６の何れかの光学ヘッド。
【請求項８】光ディスクの透明基板側から入射させた
再生光による微小な光点を光ディスクの信号面に結像さ
せ、前記の信号面からの反射光を光検出部に与えて再生
信号を得るようにした光学ヘッドにおいて、予め定めら
れた位置に固定的に設置されている１個の光源と、前記
の光源から放射させた発散光状態の再生光束を２分割す
る手段と、前記の２分割によって生じた２つの光束の内
の一方の光束を、第１の光路と第２の光路とを通過させ
て対物レンズに入射させ、前記の対物レンズにより光デ
ィスクの透明基板の表面から第１の距離に設置される信
号面の位置に、前記した再生光の第１の微小な光点を結
像させる手段と、前記の２分割によって生じた２つの光
束の内の他方の光束を光路長調整用光路を通過させた後
に、第２の光路を介して対物レンズに入射させ、前記の
対物レンズにより光ディスクの透明基板の表面から前記
した第１の距離よりも小さな第２の距離に設置される信
号面の位置に、再生光の第２の微小な光点を結像させる
手段と、前記した第１の微小な光点からの反射光の結像
位置付近に設ける第１の光検出部と、前記した第２の微
小な光点からの反射光の結像位置付近に設ける第２の光
検出部と、前記した第１の光検出部からの検出々力に基
づいて得たフォーカス誤差信号が与えられる対物レンズ
の自動焦点制御系のアクチュエータと、前記した第２の
光検出部からの検出々力に基づいて得たフォーカス誤差
信号が与えられる光路長調整用光路の光路長制御系のア
クチュエータとを備えてなる光学ヘッド。
【請求項９】光ディスクの透明基板側から入射させた
再生光による微小な光点を光ディスクの信号面に結像さ
せ、前記の信号面からの反射光を光検出部に与えて再生
信号を得るようにした光学ヘッドにおいて、予め定めら
れた位置に固定的に設置されている１個の光源と、前記
の光源から放射させた発散光状態の再生光束を２分割す
る手段と、前記の２分割によって生じた２つの光束の内
の一方の光束を、光路長調整用レンズを備えた第１の光
路を通過させた後に、第２の光路を通過させて対物レン
ズに入射させ、前記の対物レンズにより光ディスクの透
明基板の表面から第２の距離に設置される信号面の位置
に、前記した再生光の第１の微小な光点を結像させる手
段と、前記の２分割によって生じた２つの光束の内の他
方の光束を光路長調整用光路を通過させた後に、第２の
光路を通過させて対物レンズに入射させ、前記の対物レ
ンズにより光ディスクの透明基板の表面から前記した第
２の距離とは異なる第１の距離に設置される信号面の位
置に、再生光の第２の微小な光点を結像させる手段と、
前記した第１の微小な光点からの反射光の結像位置付近
に設ける第１の光検出部と、前記した第２の微小な光点
からの反射光の結像位置付近に設ける第２の光検出部
と、前記した第１の光検出部からの検出々力に基づいて
得たフォーカス誤差信号が与えられる対物レンズの自動
焦点制御系のアクチュエータと、前記した第２の光検出
部からの検出々力に基づいて得たフォーカス誤差信号が
与えられる光路長調整用光路の光路長制御系のアクチュ
エータとを備えてなる光学ヘッド。
【請求項１０】光ディスクの透明基板側から入射させ
た再生光による微小な光点を光ディスクの信号面に結像
させ、前記の信号面からの反射光を光検出部に与えて再
生信号を得るようにした光学ヘッドにおいて、予め定め
られた位置に固定的に設置されている１個の光源と、前
記の光源から放射させた発散光状態の再生光束を２分割
する手段と、前記の２分割によって生じた２つの光束の
内の一方の光束を、第１の光路を通過させた後に、第２
の光路を通過させて対物レンズに入射させ、前記の対物
レンズにより光ディスクの透明基板の表面から第１の距
離に設置される信号面の位置に、前記した再生光の第１
の微小な光点を結像させる手段と、前記の２分割によっ
て生じた２つの光束の内の他方の光束は、光路長調整用
レンズを備えている光路長調整用光路を通過させた後
に、第２の光路を通過させて対物レンズに入射させ、前
記の対物レンズにより光ディスクの透明基板の表面から
前記した第１の距離とは異なる第２の距離に設置される
信号面の位置に、再生光の第２の微小な光点を結像させ
る手段と、前記した第１の微小な光点からの反射光の結
像位置付近に設ける第１の光検出部と、前記した第２の
微小な光点からの反射光束を集束レンズを介して結像位
置付近に設ける第２の光検出部と、前記した第１の光検
出部からの検出々力に基づいて得たフォーカス誤差信号
が与えられる対物レンズの自動焦点制御系のアクチュエ
ータと、前記した第２の光検出部からの検出々力に基づ
いて得たフォーカス誤差信号が与えられる光路長調整用
光路の光路長制御系のアクチュエータとを備えてなる光
学ヘッド。