JPH10112057A

JPH10112057A - 光学ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH10112057A
Application number: JP8266160A
Authority: JP
Inventors: Junichi Suzuki; 潤一鈴木; Satoru Hineno; 哲日根野; Hiroaki Mizuma; 浩彰水間; Michiko Yamazaki; 道子山崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 1998-04-28
Anticipated expiration: 2016-10-07
Also published as: JP3552423B2

Abstract

(57)【要約】【課題】透明基板の厚さ及び信号記録密度が異なる複
数種類の光ディスクに対して、情報信号の記録再生が良
好に行える光学ピックアップ装置を提供する。【解決手段】半導体レーザ７より第１の対物レンズ４
に至る第１の光路と、レーザカプラ１より第２の対物レ
ンズ５に至る第２の光路とが、コリメータレンズ３を共
用しており、第１の光路上には、中間レンズ８が設けら
れている。中間レンズ８は、光路長を変えて、半導体レ
ーザ７のコリメータレンズ３の入射瞳に対するフィル条
件を良好な条件とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの如き
光学記録媒体に対して情報信号の書き込み及び読み出し
を行う光学ピックアップ装置に関する技術分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報信号の記録媒体として光ディ
スクや光カードの如き光学記録媒体が提案され、また、
このような光学記録媒体に対して情報信号の書き込み及
び読み出しを行う光学ピックアップ装置が提案されてい
る。

【０００３】このような光学記録媒体は、ポリカーボネ
イトの如き透明材料からなる透明基板と、この透明基板
の一主面部上に被着形成された信号記録層とを有して構
成されている。このような光学記録媒体に情報信号の書
き込み及び読み出しを行うには、上記光学ピックアップ
装置を用いて、この光学記録媒体の信号記録層の表面
部、すなわち、信号記録面に光束を集光させて照射す
る。この光学ピックアップ装置は、光源と、この光源よ
り発せられた光束を集光させるための対物レンズを有し
て構成されている。また、この光学ピックアップ装置
は、上記信号記録面に照射された上記光束の該信号記録
面による反射光束を検出するフォトダイオードの如き光
検出器を有している。

【０００４】そして、このような光学記録媒体において
は、音声信号及び画像信号の記録媒体として用いるため
に、情報信号の記録密度の高密度化が進められている。
記録密度が高密度化された光学記録媒体に対して情報信
号の記録及び再生を行うには、上記対物レンズをより開
口数（ＮＡ）の大きなものとし（例えば０．６）、ま
た、上記光束の波長をより短波長として（例えば、６３
０ｎｍ乃至６５０ｎｍ）、この光学記録媒体上に上記光
束が集光されることにより形成されるビームスポットを
小さくする必要がある。

【０００５】しかしながら、上記対物レンズの開口数が
大きくなると、上記光学記録媒体の該対物レンズの光軸
に対する傾き、この光学記録媒体の透明基板の厚みム
ラ、及び、この光学記録媒体上における上記光束のデフ
ォーカス（焦点ずれ）に対する許容度が減少し、この光
学記録媒体に対する情報信号の記録及び再生が困難とな
る。

【０００６】例えば、上記光学記録媒体の上記対物レン
ズの光軸に対する傾き（スキュー）が生ずると、上記信
号記録面上に集光される光束において波面収差が生じ、
上記光検出器より出力される電気信号（ＲＦ出力）に影
響が出る。この波面収差は、上記対物レンズの開口数の
３乗と上記光学記録媒体の傾き角（スキュー角）の約１
乗とに比例して発生する３次のコマ収差が支配的であ
る。したがって、上記光学記録媒体の傾きに対する許容
値は、上記対物レンズの開口数の３乗に反比例すること
となり、すなわち、この開口数が大きくなるほど小さく
なる。

【０００７】厚さ１．２ｍｍ、直径８０ｍｍまたは１２
０ｍｍの円盤状のポリカーボネイトにより形成された透
明基板を有して構成され、現在、一般に広く用いられて
いる光ディスク（いわゆる「コンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）」の如きもの）においては、上記傾き角が±０．５
°乃至±１°に達することがある。

【０００８】このような光ディスクにおいては、上記対
物レンズの開口数を（例えば、０．６程度以上に）大き
くすると、この光ディスクに照射される光束において上
述のような波面収差が生じ、この光ディスクの信号記録
面上におけるビームスポットが非対称形状となり、符号
間干渉が著しく生じて、正確な信号再生が困難となる
（なお、「コンパクトディスク」においては、上記光学
ピックアップ装置としては、光源より発せられる光束の
波長が７８０ｎｍ、対物レンズの開口数が０．４５のも
のが用いられる）。

【０００９】このような３次のコマ収差の量は、光ディ
スクの透明基板の厚さに比例する。そのため、上記透明
基板の厚さを薄くする（例えば０．６ｍｍとする）こと
により、３次のコマ収差を半減させることができる。こ
のようにしてコマ収差を減少させることとした場合、上
記光ディスクとして、図１４に示すように、透明基板の
厚さが１．２ｍｍのもの（Ｄ２）と、該透明基板の厚さ
が０．６ｍｍのもの（Ｄ１）とが混在して使用されるこ
ととなる。このような、上記透明基板の厚さが０．６ｍ
ｍの光ディスクとしては、例えば、いわゆる「ＳＤ」、
または、「デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）」が
提案されている。

【００１０】ところで、上記対物レンズによって集光さ
れる収束光束の光路中に厚さｔの平行平面板が挿入され
ると、この厚さｔと該対物レンズの開口数ＮＡに関連し
て、ｔ×（ＮＡ）⁴に比例する球面収差が発生する。

【００１１】上記対物レンズは、この球面収差が補正さ
れるように設計される。すなわち、上記透明基板の厚さ
が異なると発生する球面収差の量も異なるので、上記対
物レンズは、所定の透明基板の厚さに適合されたものと
して設計される。

【００１２】そして、例えば０．６ｍｍの厚さの透明基
板を有する第１の光ディスクＤ１に適合されて設計され
た第１の対物レンズ１０４を用いて、１．２ｍｍの厚さ
の透明基板を有する第２の光ディスクＤ２（例えば、
「コンパクトディスク」、追記型光ディスク、光磁気デ
ィスク）に対して情報信号の記録及び再生を行おうとし
た場合には、これらの透明基板の厚さの違い（０．６ｍ
ｍ）が上記光学ピックアップ装置が対応し得る透明基板
の厚さの誤差の許容範囲を大幅に越えていることとな
る。この場合には、上記第１の対物レンズ１０４が上記
透明基板の厚さの違いにより発生する球面収差を補正す
ることができず、良好な情報信号の記録及び再生が行え
ない。

【００１３】そのため、従来、図１４に示すように、上
記第１の光ディスクＤ１に適合された第１の対物レンズ
１０４と、上記第２の光ディスクＤ２に適合された第２
の対物レンズ１０５との２個の対物レンズを備え、情報
信号の記録再生を行う対象となる光学記録媒体が第１及
び第２の光ディスクのいずれであるかに応じて、該各対
物レンズ１０４，１０５を互換的に切換えて使用するよ
うにした光学ピックアップ装置が提案されている。

【００１４】また、いわゆる「コンパクトディスク・レ
コーダブル（Compact Disc-Recordable：ＣＤ−Ｒ）」
の如く、有機色素からなる信号記録層を有する追記型の
光ディスクにおいては、情報信号の記録再生について、
波長依存性があり、所定の波長の光束を用いなければ情
報信号の読み出しを行うことができない。そのため、こ
のような追記型の光ディスクからの情報信号の読み出し
をも可能とするため、図１４に示すように、互いに異な
る波長（例えば、６３０ｎｍ乃至６５０ｎｍと、７８０
ｎｍ）の光束を発する第１及び第２の２個の光源を有す
る光学ピックアップ装置が提案されている。

【００１５】すなわち、この光学ピックアップ装置は、
第１の光源となる半導体レーザ１０７、第２の光源とな
る半導体レーザチップを有する受発光複合素子（レーザ
カプラ）１０１、これら半導体レーザ１０７及び受発光
複合素子１０１より発せられた光束が入射されこれら光
束を重ねる合波プリズム１０２、この合波プリズム１０
２を経た光束が入射されるコリメータレンズ１０３、こ
のコリメータレンズ１０３を経た光束が入射される第１
及び第２の対物レンズ１０４，１０５、及び、光検出器
１０９を有している。

【００１６】上記半導体レーザ１０７より発せられた第
１の波長（例えば６３０ｎｍ乃至６５０ｎｍ）の第１の
レーザ光束は、平板状のビームスプリッタ１０６によっ
て９０°偏向されて、上記合波プリズム１０２に入射さ
れる。この合波プリズム１０２の半透過膜面は、上記半
導体レーザ１０７よりの第１のレーザ光束の光軸及び上
記受発光複合素子１０１よりの第２のレーザ光束の光軸
に対して４５°の傾きとなるように配設されている。上
記半導体レーザ１０７よりの第１のレーザ光束は、上記
合波プリズム１０２において、上記半透過膜面により反
射されて、９０°偏向されて、この合波プリズム１０２
より射出される。上記合波プリズム１０２より射出され
た第１のレーザ光束は、コリメータレンズ１０３に入射
され、このコリメータレンズ１０３により平行光束とな
される。

【００１７】一方、上記受発光複合素子１０１からの第
２の波長（例えば７８０ｎｍ）の第２のレーザ光束は、
上記合波プリズム１０２の半透過膜面を透過して、この
半透過膜面により反射された上記第１のレーザ光束と同
一の光路を経て上記コリメータレンズ１０３に入射さ
れ、このコリメータレンズ１０３により平行光束となさ
れる。

【００１８】上記第１の光ディスクＤ１（いわゆる「Ｓ
Ｄ」、または、「デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶ
Ｄ）」）に対して情報信号の書き込み、または、読み出
しを行うときには、上記半導体レーザ１０７のみを点灯
させ、上記コリメータレンズ１０３を経た上記第１のレ
ーザ光束が上記第１の対物レンズ１０４に入射されるよ
うに、この第１の対物レンズ１０４を上記コリメータレ
ンズ１０３に対応する該第１のレーザ光束の光路上に位
置させる。このとき、上記第１のレーザ光束は、上記第
１の対物レンズ１０４に入射される。

【００１９】上記第１の対物レンズ１０４に入射された
第１のレーザ光束は、この第１の対物レンズ１０４によ
り、上記第１の光ディスクＤ１の信号記録面上に集光し
て照射される。このとき、この第１のレーザ光束は、上
記第１の光ディスクＤ１の透明基板側よりこの第１の光
ディスクＤ１に対して照射され、該透明基板を透過して
上記信号記録面上に集光される。この第１の対物レンズ
１０４は、上記第２の対物レンズ１０５とともに、図示
しない２軸アクチュエータに支持されて移動操作される
ことにより、常に、上記信号記録面上の情報信号が記録
される箇所（記録トラック）に上記第１のレーザ光束を
集光させる。

【００２０】上記第１の光ディスクＤ１においては、上
記第１の対物レンズ１０４を経た第１のレーザ光束が集
光されて照射されることにより、この第１のレーザ光束
が照射された箇所に情報信号の記録が行われる。また、
上記信号記録面上に照射された第１のレーザ光束は、こ
の信号記録面上に記録された情報信号に応じて、光量、
または、偏光方向を変調されて該信号記録面により反射
された第１の反射光束として、上記第１の対物レンズ１
０４に戻る。

【００２１】上記信号記録面により反射された上記第１
の反射光束は、上記第１の対物レンズ１０４及び上記コ
リメータレンズ１０３を経て、上記合波プリズム１０２
に至る。この第１の反射光束は、上記合波プリズム１０
２の半透過膜面により反射されて、上記半導体レーザ１
０７に戻る経路に偏向される。そして、この第１の反射
光束は、上記ビームスプリッタ１０６に至り、このビー
ムスプリッタ１０６を透過して、上記光検出器１０９に
向かう。

【００２２】上記光検出器１０９は、フォトダイオード
の如き受光素子であって、上記ビームスプリッタ１０６
を経た第１の反射光束を受光し、電気信号に変換する。
この光検出器１０９より出力される電気信号に基づい
て、上記第１の光ディスクＤ１に記録された情報信号の
再生が行われる。

【００２３】そして、上記第２の光ディスクＤ２（いわ
ゆる「コンパクトディスク（ＣＤ）」、「コンパクトデ
ィスク・レコーダブル（ＣＤ−Ｒ）」）に対して情報信
号の書き込み、または、読み出しを行うときには、上記
受発光素子１０１の半導体レーザチップのみを点灯さ
せ、上記コリメータレンズ１０３を経た上記第２のレー
ザ光束が上記第２の対物レンズ１０５に入射されるよう
に、この第２の対物レンズ１０５を上記コリメータレン
ズ１０３に対応する該第２のレーザ光束の光路上に位置
させる。このとき、上記第２のレーザ光束は、上記第２
の対物レンズ１０５に入射される。

【００２４】上記第２の対物レンズ１０５に入射された
第２のレーザ光束は、この第２の対物レンズ１０５によ
り、上記第２の光ディスクＤ２の信号記録面上に集光し
て照射される。このとき、この第２のレーザ光束は、上
記第２の光ディスクＤ２の透明基板側よりこの第２の光
ディスクＤ２に対して照射され、該透明基板を透過して
上記信号記録面上に集光される。この第２の対物レンズ
１０５は、上記第１の対物レンズ１０４とともに、上記
２軸アクチュエータに支持されて移動操作されることに
より、常に、上記信号記録面上の情報信号が記録される
箇所（記録トラック）に上記第２のレーザ光束を集光さ
せる。

【００２５】上記第２の光ディスクＤ２においては、上
記第２の対物レンズ１０５を経た第２のレーザ光束が集
光されて照射されることにより、この第２のレーザ光束
が照射された箇所に情報信号の記録が行われる。また、
上記信号記録面上に照射された第２のレーザ光束は、こ
の信号記録面上に記録された情報信号に応じて、光量、
または、偏光方向を変調されて該信号記録面により反射
された第２の反射光束として、上記第２の対物レンズ１
０５に戻る。

【００２６】上記信号記録面により反射された上記第２
の反射光束は、上記第２の対物レンズ１０５及び上記コ
リメータレンズ１０３を経て、上記合波プリズム１０２
に至る。この第２の反射光束は、上記合波プリズム１０
２の半透過膜面を透過して、上記受発光複合素子１０１
に戻る。この受発光複合素子１０１においては、この第
２の反射光束は、この受発光素子１０１が有する光検出
器により検出される。すなわち、この光検出器は、上記
第２の反射光束を受光し、電気信号に変換する。この光
検出器より出力される電気信号に基づいて、上記第２の
光ディスクＤ２に記録された情報信号の再生が行われ
る。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の光学
ピックアップ装置のように、上記第１の光ディスクＤ１
用の光路、すなわち、上記第１の光源となる半導体レー
ザ１０７より上記第１の対物レンズ１０４に至る光路
と、上記第２の光ディスクＤ２用の光路、すなわち、上
記第２の光源となる上記受発光素子１０１の半導体レー
ザチップより上記第２の対物レンズ１０５に至る光路と
で、同一のコリメータレンズ１０３を用いている装置に
おいては、いずれかの光路においては、フィル条件が最
適となっていない場合がある。

【００２８】フィル条件は、光源より発せられる光束の
発散角、光源から上記コリメータレンズの入射瞳までの
光路長、及び、該入射瞳の径により決まる。すなわち、
ある発散角で光源より発せられたガウシアン分布を有す
る発散光束が該光源より充分に長い光路長を経て一定の
入射瞳径を有するコリメータレンズに入射された場合、
このコリメータレンズに入射され実際に光学記録媒体上
に照射される光量の、該光源の全発光光量に対する比率
は、低くなる。このとき、上記コリメータレンズの入射
瞳中心の光強度に対する該入射瞳の最外周部での光強度
の比率が高くなるため、図１１及び図１２に示すよう
に、上記対物レンズを経た後の集光スポットは小さくな
る（図１１及び図１２中、ＥＦＬ２５ｍｍで示す）。逆
に、上記光源より上記コリメータレンズまでの光路長が
短い場合には、このコリメータレンズに入射され実際に
光学記録媒体上に照射される光量の該光源の全発光光量
に対する比率は高くなるが、該コリメータレンズの入射
瞳中心の光強度に対する該入射瞳の最外周部での光強度
の比率が低くなって、図１１及び図１２に示すように、
上記対物レンズを経た後の集光スポットは大きくなる
（図１１及び図１２中、ＥＦＬ１７ｍｍで示す）。

【００２９】そして、上記光ディスクにおいては、信号
記録面上に照射される光束の光強度（盤面パワー）とし
て所定の強度以上が必要とされるので、光源の発光出力
及びこの光源より発せられる光束の発散角が定められて
いる場合、上記光源より上記コリメータレンズの入射瞳
までの光路長、すなわち、該コリメータレンズの焦点距
離は、所定の光路長以下とする必要が生じる。

【００３０】例えば、上記第１の光ディスクＤ１である
「デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）」において
は、信号記録面上に照射される光束の光強度として、
０．２ｍＷ以上が必要である。そして、この「デジタル
・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）」用の光源として使用さ
れている半導体レーザの特性を考慮すると、図７、図８
及び以下の〔表１〕に示すように、この半導体レーザよ
り上記コリメータレンズの入射瞳までの光路長は、２８
ｍｍ以下とする必要がある。

【００３１】

【表１】

【００３２】しかし、この「デジタル・ビデオ・ディス
ク（ＤＶＤ）」用の光学系においては、信号記録面上に
おける情報信号の記録密度が高いために、上記対物レン
ズによって形成される集光スポットの径は可能な限り小
さくする必要があり、この意味では、上記半導体レーザ
より上記コリメータレンズの入射瞳までの光路長をなる
べく長くしておきたい。したがって、この「デジタル・
ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）」用の光学系においては、
上記半導体レーザより上記コリメータレンズの入射瞳ま
での光路長は、２８ｍｍの近傍でなければならないこと
となる。

【００３３】一方、上記第２の光ディスクＤ２である
「コンパクト・ディスク（ＣＤ）」及び上記「コンパク
ト・ディスク・レコーダブル（ＣＤ−Ｒ）」において
は、信号記録面上に照射される光束の光強度として、
０．３ｍＷ以上が必要である。そして、これら「コンパ
クト・ディスク（ＣＤ）」及び「コンパクト・ディスク
・レコーダブル（ＣＤ−Ｒ）」用の光源として使用され
ている半導体レーザの特性を考慮すると、図９、図１０
及び上記〔表１〕に示すように、この半導体レーザより
上記コリメータレンズの入射瞳までの光路長は、１９ｍ
ｍ以下とする必要がある。

【００３４】このように、上記「デジタル・ビデオ・デ
ィスク（ＤＶＤ）」用の光学系と、上記「コンパクト・
ディスク（ＣＤ）」及び上記「コンパクト・ディスク・
レコーダブル（ＣＤ−Ｒ）」用の光学系とで、コリメー
タレンズの共用とした場合、それぞれの光学系について
最適なフィル条件を満足することはできない。

【００３５】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、透明基板の厚さ及び情報信号の
記録密度が互いに異なる複数種類の光学記録媒体につい
て、それぞれ最適なフィル条件が満足され、該光学記録
媒体の信号記録面上に照射する光束の光強度及びこの信
号記録面上に形成される該光束の集光スポット径がそれ
ぞれ必要充分なものとなされて、情報信号の記録及び再
生が良好に行えるようになされた光学ピックアップ装置
の提供という課題を解決しようとするものである。

【００３６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る光学ピックアップ装置は、互いに異な
る波長の光束を発する第１及び第２の光源と、該第１の
光源より発せられた光束及び該第２の光源から発せられ
た光束が入射されるコリメータレンズと、このコリメー
タレンズを経た該第１の光源よりの光束が入射される第
１の光学記録媒体に対応された第１の対物レンズと、該
コリメータレンズを経た該第２の光源よりの光束が入射
される第２の光学記録媒体に対応された第２の対物レン
ズと、これら第１及び第２の光源のいずれか一方と該コ
リメータレンズとの間の光路上に配設された中間レンズ
とを備え、この中間レンズは、上記第１、または、第２
の光源と上記コリメータレンズとの間の光路長を変える
レンズであることとしたものである。

【００３７】また、本発明に係る光学ピックアップ装置
は、互いに異なる波長の光束を発する第１及び第２の光
源と、該第１の光源より発せられた光束及び該第２の光
源から発せられた光束が入射される対物レンズと、これ
ら第１及び第２の光源のいずれか一方と該対物レンズと
の間の光路上に配設された中間レンズとを備え、この中
間レンズは、上記第１、または、第２の光源と上記対物
レンズとの間の光路長を変えるレンズであることとした
ものである。

【００３８】したがって、本発明に係る光学ピックアッ
プ装置においては、上記第１及び第２の光源に対応する
各光路において共用されているコリメータレンズ、また
は、対物レンズの焦点距離と該各光源の特性（発光出力
及び発射光束の発散角）とに依って決まるフィル条件
を、上記中間レンズによって、該各光路ごとに異なるも
のとすることができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００４０】この実施の形態は、本発明に係る光学ピッ
クアップ装置を、第１の光学記録媒体として透明基板の
厚さが０．６ｍｍの光学記録媒体である第１の光ディス
ク及び第２の光学記録媒体として透明基板の厚さが１．
２ｍｍの光学記録媒体である第２の光ディスクとの双方
に対して、情報信号の記録及び再生が行える光学ピック
アップ装置として構成したものである。この光学ピック
アップ装置について、以下の順序により説明する。

【００４１】〔１〕第１及び第２の光ディスクの構成〔２〕光学ピックアップ装置の構成〔３〕二軸アクチュエータの構成〔４〕光学ピックアップ装置の調整方法〔５〕記録再生装置の構成〔６〕コリメータレンズを用いない構成（有限系対物レ
ンズ）

【００４２】〔１〕第１及び第２の光ディスクの構成上記第１の光ディスクＤ１は、図１及び図２に示すよう
に、厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍの円盤状のポリカ
ーボネイト（Polycarbonate）により形成された透明基
板と、この透明基板の一主面部上に形成された信号記録
層とを有して構成されている。これら透明基板と信号記
録層との境界面は、信号記録面となされている。この第
１の光ディスクＤ１は、波長が６３０ｎｍ乃至６５０ｎ
ｍのレーザ光束により、開口数（ＮＡ）が０．６の対物
レンズを介して、情報信号の記録及び再生をなされるよ
うに構成されている。

【００４３】このような第１の光ディスクＤ１に該当す
るものとして、例えば、いわゆる「ＳＤ」、または、
「デジタル・ビデオ・ディスク（Digital Video Disc：
ＤＶＤ）」が提案されている。

【００４４】上記第２の光ディスクＤ２は、図１及び図
２に示すように、厚さ１．２ｍｍ、直径８０ｍｍまたは
１２０ｍｍの円盤状のポリカーボネイトにより形成され
た透明基板と、この透明基板の一主面部上に形成された
信号記録層とを有して構成されている。これら透明基板
と信号記録層との境界面は、信号記録面となされてい
る。この第２の光ディスクＤ２は、波長が７８０ｎｍの
レーザ光束により、開口数が０．４５の対物レンズを介
して、情報信号の記録及び再生をなされるように構成さ
れている。

【００４５】このような第２の光ディスクＤ２に該当す
るものとしては、例えば、いわゆる「コンパクト・ディ
スク（Compact Disc：ＣＤ）」や「コンパクトディスク
・レコーダブル（Compact Disc-Recordable：ＣＤ−
Ｒ）」が提案されている。

【００４６】〔２〕光学ピックアップ装置の構成本発明に係る光学ピックアップ装置は、図６に示すよう
に、光学系ブロック３９を有し、この光学系ブロック３
９内に、光路を構成する種々の光学デバイス及び電子デ
バイスを内蔵して構成されている。この光学系ブロック
３９は、後述する記録再生装置内において移動操作可能
に支持されるためのシャフト挿通孔を有している。この
シャフト挿通孔の一端側及び他端側には、それぞれスラ
ストベアリング４０，４１が設けられている。

【００４７】そして、この光学ピックアップ装置は、図
１及び図６に示すように、第１の光源となる半導体レー
ザ７を有している。この半導体レーザ７は、直線偏光の
コヒーレント光である第１のレーザ光束を発する。この
第１のレーザ光束は、ガウシアン分布を有する発散光束
である。また、この第１のレーザ光束の波長は、６３０
ｎｍ乃至６５０ｎｍ（例えば、６３５ｎｍ）である。

【００４８】上記第１のレーザ光束は、中間レンズ８を
透過して、平板状のビームスプリッタ６に至る。上記中
間レンズ８は、図４に示すように、面１（入射面）が非
球面凹面となされ面２（出射面）が非球面凸面となされ
たレンズであり、アクリル系の合成樹脂材料やガラスモ
ールドにより形成されている。この中間レンズ８は、上
記第１のレーザ光束について後述するコリメータレンズ
３までの光路長を変える作用をする。この中間レンズ８
は、円筒状のレンズホルダ４３内に取付けられており、
このレンズホルダ４３とともに、光軸方向への移動調整
が可能となされている（なお、移動調整完了後には、該
レンズホルダ４３は、上記光学系ブロック３９に対して
接着されて固定される）。

【００４９】上記ビームスプリッタ６は、平板状に形成
され、主面部を上記半導体レーザ７よりの第１のレーザ
光束の光軸に対して４５°の傾斜角として配設されてい
る。このビームスプリッタ６は、上記半導体レーザ７よ
りの第１のレーザ光束を該半導体レーザ７側の主面部に
より反射して、９０°偏向させる。

【００５０】上記ビームスプリッタ６において反射され
たレーザ光束は、合波プリズム２に入射される。この合
波プリズム２において、上記第１のレーザ光束は、この
合波プリズム２が有する半透過膜面により反射され、９
０°偏向されて、この合波プリズム２より射出される。
この合波プリズム２より射出された第１のレーザ光束
は、コリメータレンズ３に入射され、このコリメータレ
ンズ３により平行光束となされて、第１の対物レンズ４
に入射される。なお、上記合波プリズム２及び上記コリ
メータレンズ３は、２波長（６３０ｎｍ乃至６５０ｎｍ
及び７８０ｎｍ）に対応した設計となっている。

【００５１】上記第１の対物レンズ４は、図５及び図６
に示すように、後述する第２の対物レンズ５とともに、
二軸アクチュエータ３８により移動操作可能に支持され
ている。これら第１及び第２の対物レンズ４，５は、互
いに互換的に、いずれか一方が上記コリメータレンズ３
に対応する位置、すなわち、該コリメータレンズ３を介
して射出されるレーザ光束が入射される位置となされ
る。

【００５２】上記第１の対物レンズ４は、上記半導体レ
ーザ７より射出された第１のレーザ光束を、上記第１の
光ディスクＤ１の信号記録面上に集光させる。すなわ
ち、上記第１の対物レンズ４に入射された第１のレーザ
光束は、この第１の対物レンズ４により、上記第１の光
ディスクＤ１の信号記録面上に集光して照射される。

【００５３】このとき、上記第１のレーザ光束は、上記
第１の光ディスクＤ１の透明基板側より該第１の光ディ
スクＤ１に対して照射され、該透明基板を透過して上記
信号記録層の表面部である上記信号記録面上に集光され
る。上記第１の対物レンズ４は、図１中矢印Ｆで示す光
軸方向及び図１中矢印Ｔで示す該光軸に直交する方向に
移動操作されることにより、常に、上記信号記録面上の
情報信号が記録される箇所（記録トラック）に上記第１
のレーザ光束を集光させる。

【００５４】上記第１の対物レンズ４は、開口数（Ｎ
Ａ）が０．６となっている。上記第１の対物レンズ４
は、この第１の対物レンズ４によって集光される収束光
束の光路中に厚さｔ＝０．６ｍｍの平行平面板が挿入さ
れたときに、ｔ×（ＮＡ）⁴に比例して発生する球面収
差が補正されるように設計されている。すなわち、上記
第１の対物レンズ４は、透明基板の厚さが０．６ｍｍの
上記第１の光ディスクＤ１に適合されたものとして設計
されている。

【００５５】上記第１の光ディスクＤ１においては、上
記第１の対物レンズ４を経た第１のレーザ光束が集光さ
れて照射されることにより、この第１のレーザ光束が照
射された箇所に情報信号の記録が行われる。また、上記
信号記録面上に照射された第１のレーザ光束は、この信
号記録面上に記録された情報信号に応じて、光量、また
は、偏光方向を変調されて該信号記録面により反射され
た第１の反射光束として、上記第１の対物レンズ４に戻
る。

【００５６】上記第１の対物レンズ４に戻った第１の反
射光束は、この第１の対物レンズ４、上記コリメータレ
ンズ３及び上記合波プリズム２を経て、上記ビームスプ
リッタ６に戻る。ここで、この第１の反射光束は、上記
ビームスプリッタ６を透過して、光検出器９に入射され
る。この光検出器９は、複数の受光部を有して構成され
ており、入射された第１の反射光束の光強度に応じたレ
ベルの電気信号を出力する。

【００５７】そして、この光学ピックアップ装置は、図
１及び図３に示すように、第２の光源となる半導体レー
ザチップ１２を有する受発光複合素子（レーザカプラ）
１を備えている。この受発光複合素子１は、シリコン基
板１０上に、光源となる半導体レーザチップ１２及び複
数の光検出部１５，１６が配設、形成されて構成されて
いる。上記半導体レーザチップ１２は、上記半導体基板
１０上に配設されたヒートシンク部１１上に配設されて
いる。そして、上記複数の光検出部１５，１６上には、
ビームスプリッタプリズム１３が配設されている。

【００５８】この受発光複合素子１において、上記半導
体レーザチップ１２が発した第２のレーザ光束は、上記
ビームスプリッタプリズム１３の一端部である４５°の
傾斜を有する傾斜面部１４により反射されて、上記シリ
コン基板１０に対する垂直方向に射出される。この第２
のレーザ光束は、ガウシアン分布を有する発散光束であ
る。また、この第２のレーザ光束の波長は、７８０ｎｍ
である。このようにして受発光複合素子１より射出され
た第２のレーザ光束は、上記合波プリズム２を透過し
て、上記コリメータレンズ３に入射される。すなわち、
上記合波プリズム２を透過したときの上記第２のレーザ
光束は、該合波プリズム２より射出された上記第１のレ
ーザ光束と同一の光路上を進行する。そして、上記コリ
メータレンズ３により平行光線となされた第２のレーザ
光束は、第２の対物レンズ５に入射される。

【００５９】上記第２の対物レンズ５は、図５及び図６
に示すように、上記第１の対物レンズ４とともに、上記
二軸アクチュエータ３８により移動操作可能に支持され
ている。これら第１及び第２の対物レンズ４，５は、前
述したように、互いに互換的に、いずれか一方が上記コ
リメータレンズ３に対応する位置、すなわち、該コリメ
ータレンズ３を介して射出されるレーザ光束が入射され
る位置となされる。

【００６０】上記第２の対物レンズ５は、上記受発光複
合素子１より射出された第２のレーザ光束を、上記第２
の光ディスクＤ２の信号記録面上に集光させる。すなわ
ち、上記第２の対物レンズ５に入射された第２のレーザ
光束は、この第２の対物レンズ５によって、上記第２の
光ディスクＤ２の信号記録面上に集光して照射される。

【００６１】このとき、上記第２のレーザ光束は、上記
第２の光ディスクＤ２の透明基板側より該第２の光ディ
スクＤ２に対して照射され、該透明基板を透過して上記
信号記録層の表面部である上記信号記録面上に集光され
る。上記第２の対物レンズ５は、光軸方向及び光軸に直
交する方向に移動操作されることにより、常に、上記信
号記録面上の情報信号が記録される箇所（記録トラッ
ク）に上記第２のレーザ光束を集光させる。

【００６２】上記第２の対物レンズ５は、開口数（Ｎ
Ａ）が０．４５となっている。上記第２の対物レンズ５
は、この第２の対物レンズ５によって集光される収束光
束の光路中に厚さｔ＝１．２ｍｍの平行平面板が挿入さ
れたときに、ｔ×（ＮＡ）⁴に比例して発生する球面収
差が補正されるように設計されている。すなわち、上記
第２の対物レンズ５は、透明基板の厚さが１．２ｍｍの
上記第２の光ディスクＤ２に適合されたものとして設計
されている。

【００６３】上記第２の光ディスクＤ２においては、上
記第２の対物レンズ５を経た第２のレーザ光束が集光さ
れて照射されることにより、この第２のレーザ光束が照
射された箇所に情報信号の記録が行われる。また、上記
信号記録面上に照射された第２のレーザ光束は、この信
号記録面上に記録された情報信号に応じて、光量を変調
されて該信号記録面により反射された第２の反射光束と
して、上記第２の対物レンズ５に戻る。

【００６４】上記第２の対物レンズ５に戻った第２の反
射光束は、上記コリメータレンズ３及び上記合波プリズ
ム２を経て、上記傾斜面部１４に戻る。この傾斜面部１
４に戻った第２の反射光束は、この傾斜面部１４におい
て屈折されつつ、上記ビームスプリッタプリズム１３内
に入射する。このビームスプリッタプリズム１３内に入
射した第２の反射光束は、一部がこのビームスプリッタ
プリズム１３の下面部に射出され、残部が該ビームスプ
リッタプリズム１３の天面部で反射された後再び該ビー
ムスプリッタプリズム１３の下面部に射出されることに
より、上記各光検出部１５，１６上に照射される。上記
各光検出部１５，１６は、照射された光束に応じた電気
信号を出力する。

【００６５】この光学ピックアップ装置においては、上
記半導体レーザ７より上記コリメータレンズ３に至る第
１の光路と、上記受発光複合素子１の半導体レーザチッ
プ１２より該コリメータレンズ３に至る第２の光路とに
ついて、それぞれフィル条件が良好な状態となされてい
る。

【００６６】フィル条件は、上記半導体レーザ７及び上
記半導体レーザチップ１２より発せられる各レーザ光束
の発散角、該半導体レーザ７及び該半導体レーザチップ
１２から上記コリメータレンズ３の入射瞳までの光路
長、及び、該入射瞳の径により決まる。そして、この光
学ピックアップ装置においては、上記コリメータレンズ
３の焦点距離、すなわち、上記半導体レーザチップ１２
より該コリメータレンズ３の入射瞳までの光路長は、上
記第２の光ディスクＤ２についての記録再生について最
適なフィル条件が満足されるようになされている。

【００６７】例えば、前出の〔表１〕に示したように、
上記半導体レーザチップ１２の発光出力（最大）が４．
５ｍＷ、発光光束の発散角が上記第２の光ディスクＤ２
のラジアル方向（rad）について１２°（deg）、タンジ
ェンシャル方向（tan）について２４°（deg）であり、
上記コリメータレンズ３の入射瞳の径が４．５ｍｍであ
るとして、該第２の光ディスクＤ２の信号記録面上に照
射される上記第２のレーザ光束の光強度（盤面パワー）
として、０．３ｍＷ以上が必要であるとすると、図９及
び図１０に示すように、該半導体レーザチップ１２より
上記コリメータレンズ３の入射瞳までの光路長は、１９
ｍｍ以下とする必要があり、例えば、１７ｍｍとなって
いる。

【００６８】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記半導体レーザ７より上記コリメータレンズ３
の入射瞳までの光路長は、上記中間レンズ８が設けられ
ていることによって延長されており、上記第１の光ディ
スクＤ１についての記録再生について最適なフィル条件
が満足されるようになされている。

【００６９】例えば、前出の〔表１〕に示したように、
上記半導体レーザ７の発光出力（最大）が３．５ｍＷ、
発光光束の発散角が上記第１の光ディスクＤ１のラジア
ル方向（rad）について３３°（deg）、タンジェンシャ
ル方向（tan）について８°（deg）であり、上記コリメ
ータレンズ３の入射瞳の径が４．５ｍｍであるとして、
該第１の光ディスクＤ１の信号記録面上に照射される上
記第１のレーザ光束の光強度（盤面パワー）として、
０．２ｍＷ以上が必要であるとすると、図７及び図８に
示すように、該半導体レーザ７より上記コリメータレン
ズ３の入射瞳までの光路長は、２８ｍｍ以下とする必要
があり、例えば、２５ｍｍとなっている。そして、こ
の光学ピックアップ装置においては、上記半導体レーザ
７より上記コリメータレンズ３に至る第１の光路の光路
長が、充分な盤面パワーが確保できる範囲内でなるべく
長くなされていることにより、該コリメータレンズ３の
入射瞳中心の光強度に対する該入射瞳の最外周部での光
強度の比率が高くなされ、図１１及び図１２中に（ＥＦ
Ｌ２５ｍｍ）で示すように、上記第１の対物レンズ４を
経た後の集光スポットが、上記中間レンズ８が設けられ
ていない場合（図１１及び図１２中にＥＦＬ１７ｍｍで
示す）に比較して、小さくなされている。

【００７０】このように、この光学ピックアップ装置に
おいては、上記「デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶ
Ｄ）」（Ｄ１）用の光学系と、上記「コンパクト・ディ
スク（ＣＤ）」及び上記「コンパクト・ディスク・レコ
ーダブル（ＣＤ−Ｒ）」（Ｄ２）用の光学系とで、上記
コリメータレンズ３を共用していながら、それぞれの光
学系について最適なフィル条件が満足されている。

【００７１】なお、この光学ピックアップ装置におい
て、上記第１の光ディスクＤ１について、いわゆる３ビ
ーム法によるトラッキングエラー信号の検出を行う場合
には、上記半導体レーザ７より上記ビームスプリッタ６
に至る光路上にグレーティング（回折格子）を設ける。
また、この光学ピックアップ装置において、上記第１の
光ディスクＤ１について、いわゆる非点収差法によるフ
ォーカスエラー信号の検出を行う場合には、上記ビーム
スプリッタ６より上記光検出器９に至る光路上にシリン
ドリカルレンズを設ける。

【００７２】さらに、この光学ピックアップ装置は、上
記中間レンズを上記受発光複合素子１の半導体レーザチ
ップ１２から上記コリメータレンズ３に至る第２の光路
上のみに配設して構成することとしてもよい。この場合
には、上記コリメータレンズ３は、上記半導体レーザ７
からの第１の光路についてフィル条件を満たす焦点距離
（例えば２５ｍｍ）を有するものとされる。そして、こ
の場合には、上記中間レンズは、上記第２の光路につい
て光路長を短縮する（例えば１７ｍｍにする）作用を有
するものとして用いられる。

【００７３】〔３〕二軸アクチュエータの構成上記二軸アクチュエータ３８は、図５及び図６に示すよ
うに、二軸ベース１７を有して構成され、この二軸ベー
ス１７を上記光学系ブロック３９上に固定されて配設さ
れている。上記二軸ベース１７上には、支持シャフト２
９が植設されている。また、上記二軸ベース１７上に
は、上記支持シャフト２９を囲んで、一対の円弧状のフ
ォーカス用ヨーク１８，１９及び一対の円弧状のトラッ
キング用ヨーク２０，２１が立設されている。上記各フ
ォーカス用ヨーク１８，１９には、一対のフォーカス用
マグネット２３，２４が対応して取付けられている。ま
た、上記各トラッキング用ヨーク２０，２１には、それ
ぞれに一対のトラッキング用マグネット２５，２６、２
７，２８が取付けられている。

【００７４】そして、上記支持シャフト２９には、レン
ズホルダ３０が、この支持シャフト２９の軸方向への摺
動及び該軸回りの回動が可能となされて取付けられてい
る。すなわち、このレンズホルダ３０は、中央部分に上
記支持シャフト２９が挿通されるシャフト挿通孔を有し
ており、このシャフト挿通孔に該支持シャフト２９を挿
通させて該支持シャフト２９により支持されている。

【００７５】上記レンズホルダ３０には、上記第１及び
第２の対物レンズ４，５が取付けられている。これら対
物レンズ４，５は、光軸を上記支持シャフト２９の軸に
平行として並列的に取付けられている。また、これら対
物レンズ４，５は、上記二軸ベース１７側よりレーザ光
束を入射されて、このレーザ光束を該二軸ベース１７の
反対側（すなわち、上記支持シャフト２９の先端側方
向）に射出し得るように取付けられている。

【００７６】また、上記レンズホルダ３０には、上記フ
ォーカス用マグネット２３，２４に対応する位置に、フ
ォーカス用コイル３１が取付けられている。そして、こ
のレンズホルダ３０には、上記各トラッキング用マグネ
ット２５，２６、２７，２８に対応する位置に、一対の
トラッキング用コイル３２，３３が取付けられている。

【００７７】上記レンズホルダ３０は、上記フォーカス
用コイル３１にフォーカス駆動電流が供給されると、こ
のフォーカス用コイル３１が上記フォーカス用マグネッ
ト２３，２４が形成している磁界より電磁力を受け、図
５中矢印Ｆで示すように、上記支持シャフト２９の軸に
平行なフォーカス方向に移動操作される。また、このレ
ンズホルダ３０は、上記トラッキング用コイル３２，３
３にトラッキング駆動電流が供給されると、このトラッ
キング用コイル３２，３３が上記トラッキング用マグネ
ット２５，２６、２７，２８が形成している磁界より電
磁力を受け、図５中矢印Ｔで示すように、上記支持シャ
フト２９の軸回りに回動操作される。このとき、上記各
対物レンズ４，５は、光軸に直交するトラッキング方向
に移動操作される。

【００７８】さらに、上記レンズボビン３０には、上記
支持シャフト挿通孔を中心とする対称な位置となされて
対をなす第１の中立位置保持用鉄片３５，３７が取付け
られている。これら第１の中立位置保持用鉄片３５，３
７が上記トラッキング用マグネット２５，２６、２７，
２８が形成する磁界の中立点に位置するとき、上記レン
ズボビン３０は、上記第１の対物レンズ４を上記コリメ
ータレンズ３より射出された光束が入射される位置とす
る第１の中立位置に、該磁界の力によって保持される。
このとき、上記各トラッキング用コイル３２，３３にト
ラッキング駆動電流が供給されると、上記レンズボビン
３０は、上記第１の中立位置を中心位置として、上記第
１の対物レンズ４を上記トラッキング方向に移動操作す
る。

【００７９】また、上記レンズボビン３０には、上記支
持シャフト挿通孔を中心とする対称な位置となされて対
をなす第２の中立位置保持用鉄片３４，３６が取付けら
れている。これら第２の中立位置保持用鉄片３４，３６
が上記トラッキング用マグネット２５，２６、２７，２
８が形成する磁界の中立点に位置するとき、上記レンズ
ボビン３０は、上記第２の対物レンズ５を上記コリメー
タレンズ３より射出された光束が入射される位置とする
第２の中立位置に、該磁界の力によって保持される。こ
のとき、上記各トラッキング用コイル３２，３３にトラ
ッキング駆動電流が供給されると、上記レンズボビン３
０は、上記第２の中立位置を中心位置として、上記第２
の対物レンズ５を上記トラッキング方向に移動操作す
る。

【００８０】上記第１及び第２の中立位置間の切換え
は、上記各トラッキング用コイル３２，３３に電流を供
給して上記レンズボビン３０を上記支持シャフト２９の
軸回りに回動させ、このレンズボビン３０が所望の位置
（第１、または、第２の中立位置）となったときに、該
各トラッキング用コイル３２，３３への電流の供給を停
止すればよい。

【００８１】上記コリメータレンズ３より射出された光
束は、一方のトラッキング用ヨーク２１に設けられた透
孔２２を介して上記二軸ベース１７の主面部に沿って上
記支持シャフト２９に向けて入射され、該二軸ベース１
７の主面部に取付けられた反射プリズム４２に反射され
て９０°偏向されて、上記第１、または、第２の対物レ
ンズ４，５に入射される。

【００８２】また、この二軸アクチュエータ３８は、上
記二軸ベース１７に透孔を設け、上記コリメータレンズ
３より射出された光束がこの透孔を介して上記支持シャ
フト２９に平行に入射されて上記第１、または、第２の
対物レンズ４，５に入射される構成としてもよい。

【００８３】〔４〕光学ピックアップ装置の調整方法この光学ピックアップ装置を製造するにあたっては、上
記光学系ブロック３９に上述した各光学デバイス及び電
子デバイスを内蔵させた後、これら光学デバイス及び電
子デバイス間の相対位置を所定の相対位置となるように
調整する必要がある。

【００８４】この調整は、まず、第１の光源である上記
半導体レーザ７を点灯し、この半導体レーザ７より射出
された第１のレーザ光束が上記第１の対物レンズ４に入
射される状態とする。そして、この状態で、上記二軸ア
クチュエータ３８の上記光学系ブロック３９に対する位
置を調整する。この調整では、上記各対物レンズ４，５
の光軸方向（以下「Ｚ軸」とする）に直交する平面（以
下「ＸＹ平面」とする）内の位置についての調整を行
う。

【００８５】次に、上記半導体レーザ７が点灯されこの
半導体レーザ７より射出された第１のレーザ光束が上記
第１の対物レンズ４に入射されている状態のままで、上
記二軸アクチュエータ３８の上記光学系ブロック３９に
対する傾き（Ｘ軸回り及びＹ軸回りの回動位置）を調整
する。

【００８６】これらの二軸アクチュータ３８についての
調整は、上記第１の光ディスクＤ１より情報信号を読み
出す状態として、読み出し信号（ＲＦ信号）を観察しつ
つ、良好な読み出し信号が得られる状態を探すことによ
り行う。

【００８７】そして、第２の光源である上記受発光複合
素子１の半導体レーザチップ１２を点灯し、この受発光
複合素子１より射出された光束が上記第２の対物レンズ
５に入射される状態とする。この状態で、上記受発光複
合素子１の上記光学系ブロック３９に対する位置を調整
する。この調整では、上記受発光複合素子１より射出さ
れた第２のレーザ光束の光軸方向（Ｚ軸）に直交する平
面（ＸＹ平面）内の位置についての調整を行う。ここ
で、必要があれば、上記コリメータレンズ３の光軸方向
（Ｚ軸方向）の位置の調整を行う。

【００８８】次に、再び上記半導体レーザ７を点灯しこ
の半導体レーザ７より射出された第１のレーザ光束が上
記第１の対物レンズ４に入射される状態として、上記光
検出器９のこの光検出器９に入射する光束の光軸に直交
する平面（ＸＹ平面）内の位置についての調整を行う。
そして、上記中間レンズ８の光軸方向（Ｚ軸方向）の位
置の調整を行う。

【００８９】これらの受発光複合素子１、コリメータレ
ンズ３、光検出器９及び中間レンズ８についての調整
は、上記第１、または、第２の光ディスクＤ１，Ｄ２よ
り情報信号を読み出す状態として、読み出し信号（ＲＦ
信号）を観察しつつ、良好な読み出し信号が得られる状
態を探すことにより行う。

【００９０】〔５〕記録再生装置の構成そして、この光学ピックアップ装置は、この光学ピック
アップ装置を用いて構成された記録再生装置において
は、図１３に示すように、スピンドルモータ４５により
回転操作される光ディスクＤ１，Ｄ２の信号記録面に上
記各対物レンズ４，５を対向させて配設される。そし
て、この光学ピックアップ装置４６は、上記光ディスク
Ｄ１，Ｄ２の内外周に亘って、上記光学系ブロック３９
のシャフト挿通孔に挿通された図示しないガイドシャフ
トに沿って移動操作されることにより、該光ディスクＤ
１，Ｄ２の信号記録面の全面に亘って、情報信号の書き
込み及び読み出しを行うことができる。

【００９１】上記スピンドルモータ４５の駆動軸には、
略々円盤状のディスクテーブル５０が取付けられてい
る。上記光ディスクＤ１，Ｄ２は、上記ディスクテーブ
ル５０により、中心部分を保持されて、上記スピンドル
モータ４５により回転操作される。

【００９２】上記光学ピックアップ装置４６からは、上
記第１、または、第２の光ディスクＤ１，Ｄ２からの情
報信号の読み出し信号（ＲＦ信号）が出力され、信号復
調器５２に送られる。この信号復調器５２は、上記読み
出し信号を復調して、誤り訂正回路５３に送る。この誤
り訂正回路５３は、誤り訂正を行った信号を、インター
フェイス（ＳＣＳＩ）５４を介して、外部コンピュータ
（または、オーディオ回路）へ送り出す。

【００９３】上記信号復調器５２、上記誤り訂正回路５
３及び上記インターフェイス（ＳＣＳＩ）５４は、光デ
ィスクドライブコントローラ４９により制御されて作動
する。この光ディスクドライブコントローラ４９は、ま
た、上記信号復調器５２から送られる読み出し信号及び
ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５１より送られる制
御信号に応じて、ヘッドアクセス制御回路４７を制御
し、このヘッドアクセス制御回路４７を介して、上記光
学ピックアップ装置４６の位置の制御を行う。

【００９４】さらに、この光ディスクドライブコントロ
ーラ４９は、上記読み出し信号から得られるフォーカス
エラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、フ
ォーカス及びトラッキングサーボ回路４８を制御し、こ
のフォーカス及びトラッキングサーボ回路４８を介し
て、上記二軸アクチュエータ３８におけるフォーカスサ
ーボ動作及びトラッキングサーボ動作の制御を行う。こ
のようなフォーカスサーボ動作及びトラッキングサーボ
動作が実行されることにより、上記第１、または、第２
の対物レンズ４，５は、常に、上記第１、または、第２
の光ディスクＤ１，Ｄ２の信号記録面上の情報信号が記
録される箇所（記録トラック）に上記第１、または、第
２のレーザ光束を集光させる。そして、この光ディスク
ドライブコントローラ４９は、上記読み出し信号から得
られるクロック信号に基づいて、上記スピンドルモータ
４５の回転速度の制御を行う。

【００９５】上記ディスクテーブル５０に上記第１の光
ディスクＤ１が装着されている場合には、第１の光源で
ある上記半導体レーザ７を点灯し、この半導体レーザ７
より射出された第１のレーザ光束が上記第１の対物レン
ズ４に入射される状態とする。

【００９６】この場合には、上記第１の光ディスクＤ１
に対する情報信号の記録及び再生の条件、すなわち、上
記第１の対物レンズ４の開口数が０．６で上記第１のレ
ーザ光束の波長が６３５ｎｍ（６３０ｎｍ乃至６５０ｎ
ｍ）という条件が満足されており、この第１の光ディス
クＤ１に記録されている全ての信号（３Ｔ乃至１１Ｔ
（Ｔはチャンネルビット））について、十分な空間周波
数特性（Modulation transfer function；ＭＴＦ）が得
られる。また、上記中間レンズ８により、上記半導体レ
ーザ７の上記コリメータレンズ３に対するフィル条件が
良好な状態となされている。したがって、上記第１の光
ディスクＤ１に対する良好な記録及び再生が可能であ
る。

【００９７】そして、上記ディスクテーブル５０に上記
第２の光ディスクＤ２が装着されている場合には、第２
の光源である上記受発光複合素子１の半導体レーザチッ
プ１２を点灯し、この半導体レーザチップ１２より射出
された第２のレーザ光束が上記第２の対物レンズ５に入
射される状態とする。

【００９８】この場合には、上記第２の光ディスクＤ２
に対する情報信号の記録及び再生の条件、すなわち、上
記第２の対物レンズ４の開口数が０．４５で上記第２の
レーザ光束の波長が７８０ｎｍという条件が満足されて
おり、この第２の光ディスクＤ２に記録されている全て
の信号（３Ｔ乃至１１Ｔ（Ｔはチャンネルビット））に
ついて、十分な空間周波数特性（Modulation transfer
function；ＭＴＦ）が得られ、良好な記録及び再生が可
能である。

【００９９】〔６〕コリメータレンズを用いない構成
（有限系対物レンズ）本発明に係る光学ピックアップ装置は、図２に示すよう
に、対物レンズ４をいわゆる有限系のレンズであって２
波長（６３０ｎｍ乃至６５０ｎｍ及び７８０ｎｍ）に対
応した設計のものとして、この対物レンズ４を上記第１
及び第２の光ディスクＤ１，Ｄ２の双方について使用と
することとして構成してもよい。

【０１００】この場合には、上記第１の光ディスクＤ１
について情報信号の書き込み、または、読み出しを行う
ときには、上記半導体レーザ７を点灯する。この半導体
レーザ７より射出された第１のレーザ光束は、上記中間
レンズ８、上記ビームスプリッタ６及び上記合波プリズ
ム２を経て、上記対物レンズ４に入射され、この対物レ
ンズ４により、上記第１の光ディスクＤ１の信号記録面
上に集光される。また、上記第２の光ディスクＤ２につ
いて情報信号の書き込み、または、読み出しを行うとき
には、上記受発光複合素子１の半導体レーザチップ１２
を点灯する。この半導体レーザチップ１２より射出され
た第１のレーザ光束は、上記合波プリズム２を経て、上
記対物レンズ４に入射され、この対物レンズ４により、
上記第２の光ディスクＤ２の信号記録面上に集光され
る。

【０１０１】このような有限系の対物レンズ４を上記第
１及び第２の光ディスクＤ１，Ｄ２について共用する場
合においても、上記中間レンズ８が設けられていること
により、上記半導体レーザ７の該対物レンズ４に対する
フィル条件が良好な状態となされる。

【０１０２】

【実施例】本発明に係る光学ピックアップ装置の要部を
なす上記半導体レーザ７及び上記受発光複合素子１より
上記各対物レンズ４，５に至る光学系について、具体的
な設計を行った。

【０１０３】すなわち、上記コリメータレンズ３の焦点
距離を１７ｍｍ、入射瞳の径を４．５ｍｍとし、前出の
〔表１〕に示したように、第１の対物レンズ４の開口数
を０．６、焦点距離を３ｍｍ、第２の対物レンズ５の開
口数を０．４５、焦点距離を４．５ｍｍとし、上記半導
体レーザ７の発光出力（最大）を３．５ｍＷ、発光光束
の発散角を上記第１の光ディスクＤ１のラジアル方向
（rad）について３３°（deg）、タンジェンシャル方向
（tan）について８°（deg）とし、上記受発光複合素子
１の半導体レーザチップ１２の発光出力（最大）を４．
５ｍＷ、発光光束の発散角を上記第２の光ディスクＤ２
のラジアル方向（rad）について１２°（deg）、タンジ
ェンシャル方向（tan）について２４°（deg）としたと
き、上記中間レンズ８は、以下の〔表２〕に示す形状が
最適である。

【０１０４】

【表２】

【０１０５】この中間レンズ８は、上記半導体レーザ７
の位置が上記ＸＹ平面上を規定公差内で移動した場合に
おいても、上記第１の光ディスクＤ１よりの情報信号の
読取り性能を悪化させないようになされている。すなわ
ち、この中間レンズ８の面１（非球面）及び面２（非球
面）の面形状の最適化により、上記半導体レーザ７の位
置が上記ＸＹ平面上を移動しても、上記コリメータレン
ズ３を透過後の上記第１のレーザ光束は、光軸が傾くこ
とはあっても、波面収差が増大しないようになされてい
る。

【０１０６】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学ピック
アップ装置は、互いに異なる波長の光束を発する第１の
光学記録媒体用の第１の光路を構成する第１の光源と第
２の光学記録媒体用の第２の光路を構成する第２の光源
と、該第１の光源より発せられた光束及び該第２の光源
から発せられた光束が入射されるコリメータレンズ、ま
たは、該第１の光源より発せられた光束及び該第２の光
源から発せられた光束が入射される対物レンズと、該第
１及び第２の光源のいずれか一方と該コリメータレン
ズ、または、該対物レンズとの間の光路上に配設された
中間レンズとを備え、この中間レンズは、該第１及び第
２の光源のいずれか一方と該コリメータレンズ、また
は、該対物レンズとの間の光路長を変えるレンズであ
る。

【０１０７】したがって、この光学ピックアップ装置に
おいては、上記第１及び第２の光路において共用されて
いるコリメータレンズ、または、対物レンズの焦点距離
と上記各光源の特性（発光出力及び発射光束の発散角
度）とに依って決まるフィル条件を、上記中間レンズに
よって、該各光路ごとに異なるものとすることができ
る。

【０１０８】すなわち、本発明は、透明基板の厚さ及び
情報信号の記録密度が互いに異なる複数種類の光学記録
媒体について、それぞれ最適なフィル条件が満足され、
該光学記録媒体の信号記録面上に照射する光束の光強度
及びこの信号記録面上に形成される該光束の集光スポッ
ト径がそれぞれ必要充分なものとなされて、情報信号の
記録及び再生が良好に行えるようになされた光学ピック
アップ装置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を一
部を破断して示す側面図である。

【図２】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成の他
の例を一部を破断して示す側面図である。

【図３】上記光学ピックアップ装置を構成する受発光複
合素子の構成を一部を破断して示す側面図である。

【図４】上記光学ピックアップ装置を構成する中間レン
ズの形状を示す縦断面図である。

【図５】上記光学ピックアップ装置を構成する二軸アク
チュエータの構成を示す分解斜視図である。

【図６】上記二軸アクチュエータの構成を示す透視平面
図である。

【図７】第１の光ディスク用の光路における光源からコ
リメータレンズの入射瞳までの光路長とこの入射瞳への
入射光量との関係を示すグラフである。

【図８】第１の光ディスク用の光路における光源からコ
リメータレンズの入射瞳までの光路長と該第１の光ディ
スク上に照射される光量（盤面パワー）との関係を示す
グラフである。

【図９】第２の光ディスク用の光路における光源からコ
リメータレンズの入射瞳までの光路長とこの入射瞳への
入射光量との関係を示すグラフである。

【図１０】第２の光ディスク用の光路における光源から
コリメータレンズの入射瞳までの光路長と該第２の光デ
ィスク上に照射される光量（盤面パワー）との関係を示
すグラフである。

【図１１】第２の光ディスク用の光路における光源から
コリメータレンズの入射瞳までの光路長と該第２の光デ
ィスク上に形成される光スポットの形状（対数目盛によ
る）との関係を示すグラフである。

【図１２】第２の光ディスク用の光路における光源から
コリメータレンズの入射瞳までの光路長と該第２の光デ
ィスク上に形成される光スポットの形状との関係を示す
グラフである。

【図１３】上記光学ピックアップ装置を用いた記録再生
装置の構成を示すブロック図である。

【図１４】従来の光学ピックアップ装置の構成を一部を
破断して示す側面図である。

【符号の説明】

１受発光複合素子、２合波プリズム、３コリメー
タレンズ、４第１の対物レンズ、５第２の対物レン
ズ、６ビームスプリッタ、７半導体レーザ、８中
間レンズ、９光検出器

【手続補正書】

【提出日】平成９年４月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６７】例えば、前出の〔表１〕に示したように、
上記半導体レーザチップ１２の発光出力（最大）が４．
５ｍＷ、発光光束の発散角が上記第２の光ディスクＤ２
のラジアル方向（rad）について１２°（deg）、タンジ
ェンシャル方向（tan）について２４°（deg）であり、
上記コリメータレンズ３の入射瞳の径が、前記〔表１〕
より、４ｍｍであるとして、該第２の光ディスクＤ２の
信号記録面上に照射される上記第２のレーザ光束の光強
度（盤面パワー）として、０．３ｍＷ以上が必要である
とすると、図９及び図１０に示すように、該半導体レー
ザチップ１２より上記コリメータレンズ３の入射瞳まで
の光路長は、１９ｍｍ以下とする必要があり、例えば、
１７ｍｍとなっている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６９】例えば、前出の〔表１〕に示したように、
上記半導体レーザ７の発光出力（最大）が３．５ｍＷ、
発光光束の発散角が上記第１の光ディスクＤ１のラジア
ル方向（rad）について３３°（deg）、タンジェンシャ
ル方向（tan）について８°（deg）であり、上記コリメ
ータレンズ３の入射瞳の径が、前記〔表１〕より、３．
６ｍｍであるとして、該第１の光ディスクＤ１の信号記
録面上に照射される上記第１のレーザ光束の光強度（盤
面パワー）として、０．２ｍＷ以上が必要であるとする
と、図７及び図８に示すように、該半導体レーザ７より
上記コリメータレンズ３の入射瞳までの光路長は、２８
ｍｍ以下とする必要があり、例えば、２５ｍｍとなって
いる。そして、この光学ピックアップ装置においては、
上記半導体レーザ７より上記コリメータレンズ３に至る
第１の光路の光路長が、充分な盤面パワーが確保できる
範囲内でなるべく長くなされていることにより、該コリ
メータレンズ３の入射瞳中心の光強度に対する該入射瞳
の最外周部での光強度の比率が高くなされ、図１１及び
図１２中に（ＥＦＬ２５ｍｍ）で示すように、上記第１
の対物レンズ４を経た後の集光スポットが、上記中間レ
ンズ８が設けられていない場合（図１１及び図１２中に
ＥＦＬ１７ｍｍで示す）に比較して、小さくなされてい
る。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７１】なお、この光学ピックアップ装置におい
て、上記第１の光ディスクＤ１について、いわゆる３ビ
ーム法によるトラッキングエラー信号の検出を行う場合
には、上記半導体レーザ７より上記ビームスプリッタ６
に至る光路上にグレーティング（回折格子）を設ける。
また、この光学ピックアップ装置において、上記第１の
光ディスクＤ１について、いわゆる非点収差法によるフ
ォーカスエラー信号の検出を行う場合には、上記ビーム
スプリッタ６を透過することにより上記光検出器９で検
出を行うことができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０３】すなわち、上記コリメータレンズ３の焦点
距離を１７ｍｍとし、前出の〔表１〕に示したように、
第１の対物レンズ４の開口数を０．６、焦点距離を３ｍ
ｍ、第２の対物レンズ５の開口数を０．４５、焦点距離
を４．５ｍｍとし、上記半導体レーザ７の発光出力（最
大）を３．５ｍＷ、発光光束の発散角を上記第１の光デ
ィスクＤ１のラジアル方向（rad）について３３°（de
g）、タンジェンシャル方向（tan）について８°（de
g）とし、上記受発光複合素子１の半導体レーザチップ
１２の発光出力（最大）を４．５ｍＷ、発光光束の発散
角を上記第２の光ディスクＤ２のラジアル方向（rad）
について１２°（deg）、タンジェンシャル方向（tan）
について２４°（deg）としたとき、上記中間レンズ８
は、以下の〔表２〕に示す形状が最適である。なお、入
射瞳径は、対物レンズの開口数と対物レンズの焦点距離
で決まる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山崎道子東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに異なる波長の光束を発する第１及
び第２の光源と、上記第１の光源より発せられた光束及び上記第２の光源
から発せられた光束が入射されるコリメータレンズと、上記コリメータレンズを経た上記第１の光源よりの光束
が入射される第１の光学記録媒体に対応された第１の対
物レンズと、上記コリメータレンズを経た上記第２の光源よりの光束
が入射される第２の光学記録媒体に対応された第２の対
物レンズと、上記第１及び第２の光源のいずれか一方と上記コリメー
タレンズとの間の光路上に配設された中間レンズとを備
え、上記中間レンズは、上記第１、または、第２の光源と上
記コリメータレンズとの間の光路長を変えるレンズであ
る光学ピックアップ装置。
【請求項２】互いに異なる波長の光束を発する第１及
び第２の光源と、上記第１の光源より発せられた光束及び上記第２の光源
から発せられた光束が入射される対物レンズと、上記第１及び第２の光源のいずれか一方と上記対物レン
ズとの間の光路上に配設された中間レンズとを備え、上記中間レンズは、上記第１、または、第２の光源と上
記対物レンズとの間の光路長を変えるレンズである光学
ピックアップ装置。