JPH1064115A - 光ピックアップ装置及び記録及び／又は再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ピックアップ装置において、各種光学記録
媒体について記録及び再生ができるように、対物レンズ
の開口数を記録及び再生の対象となる光学記録媒体に最
適な開口数とし、さらに必要であれば収差の補正を行
う。 【解決手段】 半導体レーザ２よりこの半導体レーザ２
から射出されたレーザ光を第１の光ディスク１ａ、ある
いは第１の光ディスク１ａとは厚さの異なる第２の光デ
ィスク１ｂの信号記録面に収束させる対物レンズ１０ま
での光路中に、光ディスクの厚さに対応して開口数を変
化させ、また、収差を補正する開口・収差可変素子３を
備える。

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ピックアップ装置が考案されてい
る。

【０００３】上記光ピックアップ装置は、図１４に示す
ように、光源となる半導体レーザ６０と、この半導体レ
ーザ６０より出射されるレーザ光が入射されるビームス
プリッタ６１、このビームスプリッタ６１を経た光が入
射される対物レンズ６２と、光検出器６３とを有してい
る。上記ビームスプリッタ６１は、その反射面を上記半
導体レーザ６０から出射されるレーザ光の光軸に対して
４５°の傾きとなるように配置されている。上記レーザ
光は、この反射面において反射され、対物レンズ６２に
入射する。

【０００４】上記対物レンズ６２は、ビームスプリッタ
６１で反射されたレーザ光を光ディスク６４の信号記録
面上の所望の記録トラック上に収束させる。さらに、対
物レンズ６２は、図示しない２軸アクチュエータによっ
て、光軸方向であるフォーカシング方向、及び該光軸に
直交し且つ上記光ディスクの記録トラックに直交するト
ラッキング方向に移動可能に支持されている。

【０００５】上記信号記録面で反射された戻り光は、対
物レンズ６２を経て、ビームスプリッタ６１に至る。こ
のビームスプリッタ６１において、一部の戻り光は、光
検出器６３に向かい、その他戻り光は、半導体レーザ６
０に向かう。

【０００６】上記光検出器６３は、フォトダイオードの
如き受光素子であって、ビームスプリッタ６１を経た光
を受光し、電気信号に変換する。この光検出器６３から
の検出出力に基づいて、光ディスク６４に記録された情
報信号の再生が行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光ディスクは、コンピュータの補助記憶媒体として情
報信号の記録密度の高密度化が進められている。

【０００８】上記光ディスクについては、光透過性を有
する合成樹脂、例えばポリカーボネート樹脂により厚さ
１．２ｍｍの円盤状に形成した透明基板上に情報信号が
記録される信号記録層を有する光ディスクやポリカーボ
ネート樹脂により厚さ０．６ｍｍの円盤状に形成した透
明基板上に信号記録層を有し、該信号記録層同士を貼り
合わせた光ディスク等が提案されている。

【０００９】このように記録密度が高密度化された光デ
ィスク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、
この光ディスク上のビームスポット径を小さくする必要
がある。

【００１０】しかし、上記対物レンズの開口数が大きく
なると、上記光ディスクの傾き、厚みムラ及び信号記録
面上におけるビームスポットのデフォーカスに対する許
容量が減少するため、この光ディスクに対する情報信号
の記録及び再生が不安定な状態になってしまう。

【００１１】例えば、上記光ディスクの上記対物レンズ
の光軸に対する傾き角（スキュー角）が大きくなると、
上記信号記録面上において収束される光に波面収差が生
じ、上記光検出器からの検出出力特性が劣化する。

【００１２】この波面収差は、上記対物レンズの開口数
の３乗と上記スキュー角とに比例して発生する３次のコ
マ収差に支配される。このため、上記傾き角に対する許
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、これにより開口数が大きくなる程小さくな
る。

【００１３】さらに、基板厚さ１．２ｍｍの光ディスク
は大量生産されるため、該光ディスクの再生或いは記録
時において上記スキュー角が例えば±０．５°乃至１°
の傾きを生ずることがある。

【００１４】このような光ディスクにおいては、３次の
コマ収差によって、ビームスポットが非対称となり、符
号間干渉が著しく増加するため、信号記録面に記録され
る情報信号の正確な再生が困難となる。

【００１５】一方、上記の３次のコマ収差の量について
は、光ディスクの基板厚さに比例するため、基板厚さが
薄くなる０．６ｍｍの光ディスクでは、３次のコマ収差
を減少させることができる。

【００１６】これらを考慮しながら、上記のように形状
の異なる光ディスクを、同一のシステムで再生する技術
を開発する必要がある。

【００１７】ところで、上記対物レンズによって収束さ
れる光束の光路中に厚さｔの平行平板、例えばディスク
基板が挿入されると、この厚さｔと開口数ＮＡに関連し
てｔ×（ＮＡ）⁴ に比例する球面収差が発生する。

【００１８】上述対物レンズは、この球面収差を補正さ
れるように設計される。すなわち、上記基板の厚さが異
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、所定の基板厚さに適合させ設計される。

【００１９】そして、例えば０．６ｍｍの基板厚さの光
ディスクに適合させ設計された対物レンズを用いて、
１．２ｍｍの基板厚さの光ディスクを再生しようとする
と基板厚さの違い０．６ｍｍが光ピックアップ装置が対
応し得る基板厚さの誤差の許容範囲を大幅に超えること
になり、信号記録面上でビームスポットが十分に集光さ
れず、良好な再生ができないという問題点が生じる。

【００２０】ところで、上記光ディスクの如き光学記録
媒体の基板の厚さに応じて上記対物レンズの開口数を変
化させる機械的な絞り手段が提案されている。しかしな
がら、機械的な絞りを設けることは、光ピックアップ装
置の構成が複雑化、大型化につながってしまう。また、
上記対物レンズが上記光学記録媒体に追従して上記２軸
アクチュエータにより移動操作されるので、この対物レ
ンズと上記絞りとの位置関係が変動し、この対物レンズ
による球面収差の補正を良好な状態に維持することが困
難となる。

【００２１】さらに、収差補正手段については殆どが機
械的な駆動機構を持ったものであり、希望する任意の補
正収差を行うことはできず、あまり実用的とは言い難か
った。

【００２２】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、基板の厚さの異なる光学記録媒体
に対し、適切な開口数を選択するのみならずスキューや
半導体レーザの非点隔差までも任意に収差補正できる光
ピックアップ装置及び記録及び／又は再生装置を提供し
ようとするものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係る光ピックアップ装置は、光源と、上
記光源より出射された光束を光学記録媒体の信号記録面
上に収束させる対物レンズと、上記信号記録面からの上
記光束の反射光を検出する光検出手段と、上記光源と上
記対物レンズとの間の光路中に配設され封入体と該封入
体の内部に形成され不透明な析出物を析出させる透明電
極と該封入体に収容され該透明電極上に不透明な析出物
を析出させるための電解液とからなり該透明電極を介し
て電解液に通電することによって該電解液中より該透明
電極上に不透明な析出物を析出させ該光源より該対物レ
ンズに入射する光束の径を変化させる開口可変手段とを
備える。

【００２４】また、本発明において、上記開口可変手段
は、収差を補正する収差補正素子を備える。

【００２５】一方、本発明に係る光ピックアップ装置
は、光源と、該光源より出射された光束を光学記録媒体
の信号記録面上に集光させる対物レンズと、上記信号記
録面からの上記光束の反射光を検出する光検出手段と、
上記光源と上記対物レンズとの間の光路中に配設され互
いに平行に配設された一対の平行平板とこの一対の平板
の少なくとも一方の平板を変位させる圧電素子とからな
り該光源より該対物レンズに入射する光束の収差を補正
する収差補正手段とを備える。

【００２６】また、本発明において、上記収差補正手段
は、入射する光束の径を変化させる開口可変素子を備え
る。

【００２７】一方、本発明に係る記録及び／又は再生装
置は、光源と、該光源より出射された光束を光学記録媒
体の信号記録面上に集光させる対物レンズと、上記信号
記録面からの上記光束の反射光を検出する光検出手段
と、上記信号記録面からの上記反射光をもとに上記光学
記録媒体の厚さを検出する厚さ検出手段と、上記光源と
上記対物レンズとの間の光路中に配設され封入体と該封
入体の内部に形成され不透明な析出物を析出させる透明
電極と該封入体に収容され該透明電極上に不透明な析出
物を析出させるための電解液とからなり該透明電極を介
して電解液に通電することによって該電解液中より該透
明電極上に不透明な析出物を析出させ該光源より該対物
レンズに入射する光束の径を変化させる開口可変手段と
を備える。

【００２８】また、本発明において、開口可変手段は、
収差を補正する収差補正素子を備える。

【００２９】さらに、本発明に係る記録及び／又は再生
装置は、光源と、該光源より出射された光束を光学記録
媒体の信号記録面上に集光させる対物レンズと、上記信
号記録面からの上記光束の反射光を検出する光検出手段
と、上記信号記録面からの上記反射光をもとに上記光学
記録媒体の厚さを検出する厚さ検出手段と、上記光源と
上記対物レンズとの間の光路中に配設され該光源より該
対物レンズに入射する光束の径を変化させる開口可変素
子を具備し且つ互いに平行に配設された一対の平行平板
とこの一対の平板の少なくとも一方の平板を変位させる
圧電素子とからなり入射する光束の収差を補正する収差
補正手段とを備える。

【００３０】

【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。

【００３１】この実施の形態における本発明に係る光ピ
ックアップ装置は、図１に示すように、厚さが０．６ｍ
ｍの透明基板を用いた光学記録媒体である第１の光ディ
スク１ａ及び厚さが１．２ｍｍの透明基板を用いた光学
記録媒体である第２の光ディスク１ｂとの双方に対し
て、情報信号の記録及び再生が行える、光ピックアップ
装置である。

【００３２】上記第１の光ディスク１ａは、光透過性を
有する合成樹脂、例えばポリカーボネイトにより厚さ
０．６ｍｍ（Ｄ₂）、直径１２０ｍｍの円盤状に形成さ
れた基板の一主面部上に信号記録層を有している。この
第１の光ディスク１ａは、２枚の光ディスクが上記信号
記録層側同士を貼り合わされて、厚さ１．２ｍｍの両面
ディスクになる。

【００３３】この第１の光ディスク１ａに対する情報信
号の記録及び再生は、波長が６３５又は６５０ｎｍのレ
ーザ光を開口数（ＮＡ）が０．６になるように適合設計
された対物レンズを介して該第１の光ディスク１ａの信
号記録面に照射することで可能となる。

【００３４】また、上記第２の光ディスク１ｂは、第１
の光ディスク１ａと同様にポリカーボネイト樹脂を成形
して形成される。具体的には、厚さ１．２ｍｍ
（Ｄ₁）、直径８０ｍｍまたは直径１２０ｍｍの円盤状
に形成された基板の一主面部上に信号記録層を有してい
る。

【００３５】この第２の光ディスク１ｂに対する情報信
号の記録及び再生は、波長が７８０ｎｍのレーザ光を開
口数が０．４５になるよう適合設計された対物レンズを
介して該第２の光ディスク１ｂの信号記録面に照射する
ことで可能となる。

【００３６】上記光ピックアップ装置は、図１に示すよ
うに、光源となる半導体レーザ２を有している。この半
導体レーザ２は、波長が６３５ｎｍの直線偏光のレーザ
光を発する。

【００３７】上記レーザ光は、先ず開口可変手段及び収
差補正手段である開口及び収差を変化させることができ
る開口・収差可変素子３を介し、装着された光ディスク
の記録及び再生用に適合するように調整され、ビームス
プリッタ９に入射する。

【００３８】上記開口・収差可変素子３は、後述するよ
うに、入射するレーザ光の径を変化させること、さらに
収差を変化させることとを同時、又は別々にできる構造
をなしている。

【００３９】そして、上記開口・収差可変素子３を通過
したレーザ光が入射するビームスプリッタ９は、その主
面を上記レーザ光の光軸に対して４５°の傾斜して配設
される。このビームスプリッタ９は、上記レーザ光を上
記主面により反射して、９０°偏向させる。このビーム
スプリッタ９を経た上記レーザ光は、対物レンズ１０に
入射する。

【００４０】上記対物レンズ１０は、開口数が０．６で
あり、該対物レンズ１０によって集光される収束光束の
光路中に厚さｔが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、上記対物
レンズ１０は、基板の厚さが０．６ｍｍの第１の光ディ
スク１ａ用に適合するように設計されている。

【００４１】上記対物レンズ１０は、該対物レンズ１０
によって第１の光ディスク１ａ又は第２の光ディスク１
ｂの記録トラックにレーザ光を合照するように制御され
るフォーカスサーボと記録トラックに追従するように制
御されるトラッキングサーボとで構成される２軸アクチ
ュエータによって支持される。これにより対物レンズ１
０は上記２軸アクチュエータによって光軸方向（フォー
カス方向）及び該光軸に直交して且つ記録トラックに直
交する方向（トラッキング方向）に移動操作される。

【００４２】これにより第１の光ディスク１ａ又は第２
の光ディスク１ｂの記録及び再生が可能となり、対物レ
ンズ１０を経たレーザ光が照射、収束された箇所の情報
信号の書き込み及び読み出しが行われる。

【００４３】このように、第１の光ディスク１ａ又は第
２の光ディスク１ｂの信号記録面上に照射されたレーザ
光は、上記信号記録面の情報信号に応じて、光量、また
は、偏光方向を変調されて、対物レンズ１０に反射す
る。

【００４４】すなわち、上記信号記録面からの戻り光
は、対物レンズ１０を経て、ビームスプリッタ９に至
る。このビームスプリッタ９において、一部の戻り光
は、上記半導体レーザ２に向かい、その他戻り光は、ビ
ームスプリッタ９を透過し光検出器１１に向かう。

【００４５】上記光検出器１１は、フォトダイオードの
如き受光素子であって、ビームスプリッタ１０を経た戻
り光を受光し、電気信号に変換する。上記電気信号に基
づいて、光ディスクに記録された情報信号の再生が行わ
れる。

【００４６】以上、半導体レーザ２から照射され、その
光路中に配設した開口・収差可変素子３を通過したレー
ザ光による再生又は記録動作について説明した。

【００４７】次に、上記開口・収差可変素子３の構成及
びその動作について詳しく説明する。

【００４８】上記開口・収差可変素子３は、図２及び図
３に示すように、透明板４と弾性変形性に富む薄ガラス
板５とを有し、これら透明板４と薄ガラス板５との間に
挟み込む形で、圧電素子である４個のピエゾ素子６ａ，
６ｂ，６ｃ，６ｄと、環状の弾性支持体７とを有してい
る。また、透明板４上には、円環状透明電極８が配設さ
れている。

【００４９】なお、開口・収差補正素子３の備える弾性
支持体７の中心軸と円環状透明電極８の中心軸とは、該
開口・収差可変素子３を透過するレーザ光の光軸とで一
致する。また、４個のピエゾ素子６ａ，６ｂ，６ｃ，６
ｄは、上記光軸を中心とする同心円上に配置され、それ
ぞれが等間隔となるように配置される。

【００５０】さらに、透明体４と薄ガラス板５に挟ま
れ、且つ弾性支持体７で囲まれた収容部７ａは、ＡｇＢ
ｒ（臭化銀）を溶融した電解液で満たされている。

【００５１】なお、上記弾性支持体７は、該弾性支持体
７に接続される端子により接地され、また、該円環状透
明電極８は、切り換えスイッチを介して電流源と接続さ
れる。

【００５２】上記円環状透明電極８は、上記電源より電
流が供給されると該円環状透明電極８の上面にＡｇを析
出させる。このとき、析出する領域が不透明な状態にな
るため、該領域が光を遮光し、電気化学的に開口数を変
化させることが可能となる。

【００５３】この場合には、半導体レーザ２より発せら
れるレーザ光が、図５に示すように、該光の径を制限さ
れるため、上記対物レンズ１０の開口数は、０．３７と
なる。一方、円環状透明電極８に電流を供給しない状態
では、円環状透明電極８上においてＡｇの析出がなくな
るために不透明化でなくなり、図４に示すように上記対
物レンズ１０の開口数は０．６となる。

【００５４】また、上記開口・収差可変手段３は、図６
及び図７に示すように、透明板４上に円環状透明電極８
の内周面に内接する中央透明電極１２を配設して構成し
てもよい。

【００５５】この場合には、上記円環状透明電極８部分
を不透明化させることで、上記と同様に開口数を変化さ
せることができる。一方、中央透明電極１２部分のみ不
透明化させることで、いわゆる超解像効果によって第１
の光ディスク１ａ又は第２の光ディスク１ｂの信号記録
面上におけるビームスポット径を小さくし、超高密度の
記録及び再生が可能になる。

【００５６】なお、開口を制限する手段は、上記のよう
に透明電極により行うほかに、例えば、液晶パネルで行
ってもよく、この場合には、結晶により不透明化する位
置を制御して光軸偏心に対しても追従できる開口可変素
子を作り出すことができる。

【００５７】一方、上記開口・収差可変素子３におい
て、ピエゾ素子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの伸縮を該各ピ
エゾ素子の個々に独立して接続された駆動部により制御
することで、薄ガラス板５の形状を任意に変化させ、非
球面形状を作ることができる。

【００５８】上記駆動部は、上記ピエゾ素子６ａ，６
ｂ，６ｃ，６ｄに＋電圧、または、−電圧を選択的に印
加し、各ピエゾ素子を伸縮させることができる。この駆
動部によりピエゾ素子の長さは、印加電圧が零のとき変
化はないものの、＋電圧で伸び、−電圧で縮むことにな
る。

【００５９】例えば、上記ピエゾ素子６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄの長さを駆動部によりそれぞれ３段階（＋電
圧、無印加、−電圧）に変化させるだけでも８１通りの
非球面状に薄ガラス板５を変形させることが可能とな
る。

【００６０】その具体例として、上記ピエゾ素子６ａ，
６ｂ，６ｃ，６ｄの長さを変化さたときの、図２のＡ−
Ａ断面で得られる薄ガラス板５の形状を図８から図１０
に示す。

【００６１】すなわち、ピエゾ素子６ａ，６ｂ，６ｃ，
６ｄの全てが縮むと、図８に示すように、薄ガラス板５
は、中央部が透明板４より離れる変形、すなわち全体と
して凸レンズの非球面形状になる。また、ピエゾ素子６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの全てが伸びると、図９に示すよ
うに、薄ガラス板５は、中央部が透明板４に接近する変
形、すなわち全体として凹レンズの非球面形状になる。
これら薄ガラス板５が変形した形状により収差補正を行
うことが可能となる。

【００６２】さらに、一方側のピエゾ素子６ａが伸び、
他方側のピエゾ素子６ｃが縮むと、図１０に示すよう
に、透明板４に対し薄ガラス板５は全体的に傾いた姿勢
となる。

【００６３】この場合には、第１の光ディスク１ａ又は
第２の光ディスク１ｂの姿勢変化を検出する傾きセン
サ、例えば光ディスクに光を発射する発光素子とその反
射光を検出するフォトダイオードの如き光検出器とを備
えるスキュー検出センサから、光ディスクが傾いている
と検知されたとき、図１０のような薄ガラス板５の形状
により、上記光ディスクの傾きに対応した収差補正が可
能になる。

【００６４】また、上記薄ガラス板５の変形により収差
補正が可能になるが、フォーカシングサーボ及びトラッ
キングサーボを行うことも可能である。すなわち、フォ
ーカシングサーボ時には、薄ガラス板５の同心円状の変
位により球面収差を発生させ、微小の焦点距離変化を発
生させる。また、トラッキングサーボ時には、薄ガラス
板５の形状を透明板４に対し傾いた状態にすることで、
トラッキングを行う。よって、４個の各ピエゾ素子の制
御により、各サーボ動作を２軸アクチュエータの動作に
対し補助的に、特に高周波成分について行うことができ
る。

【００６５】なお、上記の薄ガラス板５の厚さ、材質等
は、第１の光ディスク１ａの記録及び再生に適するよう
に設計し、すなわち、第１の光ディスク１ａの記録及び
再生時には収差補正を不要であることとしておく。これ
により、第１の光ディスク１ａの再生時には、薄ガラス
板５の形状をピエゾ素子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにより
制御する必要がなくなり、消費電力が少なくてすむ。

【００６６】また、上記ピエゾ素子如き圧電素子の配置
は、上記のように決まった箇所に配置されなくてもよ
く、さらに配置する個数も４個に限定されない。これに
より、圧電素子を任意の長さに変化させることで、希望
する薄ガラス板５の形状を創り出すことが可能となる。
さらに、上記圧電素子による伸縮の動作を、例えばモー
タやプランジャの駆動によってメカニカルに伸縮する素
子により代行させてもよい。

【００６７】以上のことから、第１の光ディスク１ａに
対して情報信号の記録及び再生を行うときは、図４に示
すように、開口・収差可変素子の円環状透明電極８部分
を不透明化させないで、レーザ光を通過させる。これに
より、対物レンズ１０の開口数は、０．６となる。この
とき、対物レンズ１０は第１の光ディスク１ａ用に適合
設計されているため、収差補正の必要もなく、ピエゾ素
子の伸縮制御による薄ガラス板５を変形させる必要もな
い。

【００６８】これにより、第１の光ディスク１ａに対す
る情報信号の記録及び再生の本来の条件、すなわち、対
物レンズ１０の開口数が０．６でレーザ光の波長が６３
５ｎｍという条件が満足され、第１の光ディスク１ａに
記録されている全ての信号について、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となる。

【００６９】一方、第２の光ディスク１ｂに対して情報
信号の記録及び再生を行うときは、図５に示すように、
開口・収差可変素子３の円環状透明電極８部分を不透明
化させ、対物レンズ１０の実質的な開口数を０．３７に
する。このとき、開口・収差可変素子３において、各ピ
エゾ素子を伸縮制御により、薄ガラス板５の形状に変化
を与え、適正な収差補正を行う。

【００７０】なお、対物レンズ１０の開口数は、第２の
光ディスク１ｂに対する情報信号の記録及び再生の本来
の条件、すなわち、対物レンズ１０の開口数が０．４５
でレーザ光の波長が７８０ｎｍという条件における該レ
ーザ光の上記信号記録面上のビームスポット径と略々同
一の径のビームスポットが形成されるように、０．４５
×（６３５／７８０）という関係により、０．３７程度
に変化させている。

【００７１】これにより、上記基板の厚さ１．２ｍｍ
（ｔ）と上記対物レンズ１０の開口数（ＮＡ）とに関連
して、すなわち、ｔ×（ＮＡ）⁴に比例して発生する球
面収差が、該開口数の減少により抑えられ、第２の光デ
ィスク１ｂに対する良好な記録及び再生が実現される。

【００７２】よって、第２の光ディスク１ｂに記録され
ている全ての信号について、十分なＭＴＦが得られ、良
好な記録及び再生が可能となる。

【００７３】なお、本発明に係る光ピックアップ装置
は、図１１に示すように、例えばレーザカプラの如き集
積素子２０を用いて構成してもよい。上記集積素子２０
は、シリコン基板２１上に、光源となる半導体レーザ２
２及び複数の光検出部２５，２６を形成している。そし
て、光検出器２５，２６上には、ビームスプリッタプリ
ズム２３が配設されている。

【００７４】この集積素子２０において、上記半導体レ
ーザ２２が発したレーザ光は、ビームスプリッタプリズ
ム２３の一端部である４５°の傾斜を有する斜面２４に
より反射されて、シリコン基板２１に対して垂直方向に
出射される。このレーザ光は、上述した光ピックアップ
装置におけると同様に、開口・収差可変素子３を透過し
て対物レンズ２７に入射する。

【００７５】上記対物レンズ２７により光ディスク１
ａ，あるいは光ディスク１ｂの信号記録面上に収束され
たレーザ光は、この信号記録面により反射され、対物レ
ンズ２７及び開口・収差可変素子３を経て、斜面部２４
に戻る。この斜面２４に戻った光は、斜面２４において
屈折されつつ、ビームスプリッタプリズム２３内に入射
する。このビームスプリッタプリズム２３内に入射した
光は、各光検出器２５，２６に照射される。上記各光検
出器２５，２６は、照射された光に応じた電気信号を出
力する。

【００７６】さらに、本発明に係る光ピックアップ装置
において、図１２に示すように、開口・収差可変素子３
に発射するレーザ光は平行光束でもよい。すなわち、光
源となる半導体レーザ２が発したレーザ光をコリメート
レンズ３１を透過させ平行光束にする。

【００７７】上記のように平行光束となったレーザ光
は、開口・収差可変素子３を通過して、ビームスプリッ
タ３２に至り、このビームスプリッタ３２の主面により
９０°偏向され、対物レンズ３３に入射する。

【００７８】上記対物レンズ３３により光ディスク１
ａ，あるいは光ディスク１ｂの信号記録面上に収束され
たレーザ光は、この信号記録面において反射し戻り光と
なる。この戻り光は、対物レンズ３３及びビームスプリ
ッタ３２を通過し、集光レンズ３４を介し光検知部３５
に照射される。上記光検出部３５は、照射された光に応
じた電気信号を出力する。

【００７９】次に、本発明に係る記録及び／又は再生装
置の実施の形態について説明する。上記記録及び／又は
再生装置は、図１３に示すように、光ディスク如き光学
記録媒体の信号を記録及び及再生するために光ピックア
ップ装置４０を備えた、いわゆる光ディスク記録再生装
置である。

【００８０】上記光ピックアップ装置４０は、図１に示
すように、光ディスクに合わせ開口数が変化し、収差補
正を行うことができる開口・収差可変素子３を備え、例
えば、０．６ｍｍの厚さの基板上に信号記録層を有する
第１の光学ディスク１ａ又は１．２ｍｍの厚さの基板上
に信号記録層を有する第２の光学ディスク１ｂの信号記
録面に対して情報信号の記録及び再生を行う。

【００８１】すなわち、光ディスクの再生時の開口数の
選択を、装着された光ディスクの種類に応じて円環状透
明電極８のスイッチの切換え操作により行うことで、該
装着された光ディスクに合う条件下で情報信号の記録及
び再生を行うことができる。

【００８２】なお、第１の光ディスク１ａ又は第２の光
ディスク１ｂのいずれが装着された場合においても、開
口数を０．６としておき、この状態で装着された光ディ
スクの信号を読み取り、この信号の内容から、該装着さ
れた光ディスクが第１の光ディスク１ａ又は第２の光デ
ィスク１ｂのいずれであるのかを判別することができ
る。すなわち、第１の光ディスク１ａの信号が読み取り
可能な開口数、すなわち、開口数を０．６としておいて
も、第２の光ディスク１ｂに記録された信号のうちの一
部は読み取ることができるので、読み取った信号に基づ
いて、装着された光ディスクが第２の光ディスク１ａで
あることを判別することができる。このように開口数、
収差補正が適切な状態であるかを判別した上で、該光デ
ィスクの信号記録面に対して情報信号の記録及び再生を
行うことができる。

【００８３】例えば、図１３の光ディスク記録再生装置
において、上記光ピックアップ装置４０により電気信号
に変換された上記情報信号は、アナログ波形整形回路に
送出される。このアナログ波形整形装回路４１では、上
記電気信号を整形、ディジタル信号化する。上記ディジ
タル信号は、フェーズロックド回路（Phase Locked Loo
p、ＰＬＬ）４２を有する同期検出回路４３により同期
処理される。上記同期処理されたディジタル信号は、回
転サーボ５０に接続される水晶発信器４６の基準信号に
よりディジタル信号処理回路４４で、検出、訂正され
る。その後、ディジタル信号処理回路４４から送出され
たディジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ４５へ供給され
ると共にサブコーティング検出回路４７にも供給され
る。ここで、Ｄ／Ａコンバータ４５に供給されたディジ
タル信号は、アナログ信号化されて図示しない出力機器
へ出力され、一方でサブコーティング検出回路４７へ供
給されたディジタル信号、いわゆる制御信号としてアク
チュエータ５１に接続されるトラッキングサーボ４９を
アクセス制御する。

【００８４】一方、水晶発信器４６からの基準信号をＰ
ＬＬ４２でロックし、回転サーボ５０を制御する。ま
た、光ピックアップ装置４０からの信号をもとになされ
るフォーカス誤差信号検出によりフォーカスサーボ４８
を制御する。

【００８５】以上のように光ピックアップ装置４０にお
いて再生された電気信号は、情報信号としてＤ／Ａコン
バータを介し外部へ出力され、その一方で、アクチュエ
ータ５１に接続したフォーカスサーボ４８、トラッキン
グサーボ４９、さらにスピンドルモータ５２に接続した
回転サーボ５０をそれぞれ制御する。

【００８６】なお、本発明に係る記録及び／又は再生装
置は、図１１に示すように、集積素子２０（いわゆるレ
ーザカプラ）を有する光ピックアップ装置を用いて構成
してもよい。

【００８７】さらに、本発明に係る記録及び／又は再生
装置は、図１２に示すように、開口・収差可変素子に入
射するレーザ光を平行光束にするコリメートレンズ３１
を有する光ピックアップ装置を用いて構成してもよい。

【００８８】

【発明の効果】本発明に係る光ピックアップ装置におい
ては、開口可変手段及び収差補正手段によって、対物レ
ンズの開口数の変化と収差の補正を同時に行うことがで
きる。さらに、上記収差の補正は、連続的に行うことが
できるできるため、記録及び再生の精度が向上する。

【００８９】また、上記収差補正手段は、２軸アクチュ
エータの動作に対し補助的に、特に高周波成分につい
て、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行うこ
とができる。

【００９０】さらに、開口可変手段、収差補正手段およ
びレンズ系が一つの構成体として組み込めれるため、こ
の光ピックアップ装置は、コンパクトに構成することが
できる。

【００９１】そして、本発明に係る記録及び／又は再生
装置は、情報信号の書き込み及び読み込み対象となる記
録媒体に合わせ、対物レンズの開口数の切り換え、収差
補正を自動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態となる光ピックアップ装置
の正面図である。

【図２】開口・収差可変素子の正面図である。

【図３】上記開口・収差可変素子の断面図である。

【図４】上記開口・収差可変素子において、開口を変化
させる作動例を示す図である。

【図５】上記開口・収差可変素子において、図４と異な
る他の作動例を示す図である。

【図６】他の開口・収差可変素子の正面図である。

【図７】上記他の開口・収差可変素子の断面図である。

【図８】上記開口・収差可変素子において、収差補正を
行う作動例を示す図である。

【図９】上記開口・収差可変素子において、図８と異な
る他の作動例を示す図である。

【図１０】上記開口・収差可変素子において、図８及び
図９と異なる他の作動例を示す図である。

【図１１】本発明の実施の形態となる図１とは異なる他
の光ピックアップ装置の正面図である。

【図１２】本発明の実施の形態となる図１及び図１１と
は異なる他の光ピックアップ装置の正面図である。

【図１３】本発明の実施の形態となる記録及び／又は再
生装置の構成図である。

【図１４】従来の光ピックアップ装置の正面図である。

【符号の説明】

１ａ 光ディスク、１ｂ 光ディスク、２ 半導体レー
ザ、３ 開口・収差可変素子、４ 透明板、５ 薄ガラ
ス板、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ ピエゾ素子、７ 弾性
支持体、８ 円環状透明電極、９ ビームスプリッタ、
１０ 対物レンズ、１１ 光検出器

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 上記光源より出射された光束を光学記録媒体の信号記録
   面上に収束させる対物レンズと、 上記信号記録面からの上記光束の反射光を検出する光検
   出手段と、 上記光源と上記対物レンズとの間の光路中に配設され、
   該光源より該対物レンズに入射する光束の径を変化させ
   る開口可変手段とを備え、 上記開口可変手段は、封入体と、該封入体の内部に形成
   され、不透明な析出物を析出させる透明電極と、該封入
   体に収容され、該透明電極上に不透明な析出物を析出さ
   せるための電解液とからなることを特徴とする光ピック
   アップ装置。
2. 【請求項２】 光源と、 上記光源より出射された光束を光学記録媒体の信号記録
   面上に収束させる対物レンズと、 上記信号記録面からの上記光束の反射光を検出する光検
   出手段と、 上記光源と上記対物レンズとの間の光路中に配設され、
   該光源より該対物レンズに入射する光束の収差を補正す
   る収差補正手段とを備え、 上記収差補正手段は、互いに平行に配設された一対の平
   行平板と、この一対の平板の少なくとも一方の平板を変
   位させる圧電素子とからなることを特徴とする光ピック
   アップ装置。
3. 【請求項３】 開口可変手段は、収差を補正する収差補
   正素子を備えることを特徴とする請求項１記載の光ピッ
   クアップ装置。
4. 【請求項４】 収差補正素子は、互いに平行に配設され
   た一対の平行平板と、この一対の平板の少なくとも一方
   の平板を変位させる圧電素子とからなることを特徴とす
   る請求項３記載の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 収差補正手段は、入射する光束の径を変
   化させる開口可変素子を備えることを特徴とする請求項
   ２記載の光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 収差補正手段は、フォーカシングサーボ
   又はトラッキングサーボを行うことを特徴とする請求項
   ２記載の光ピックアップ装置。
7. 【請求項７】 光源と、 上記光源より出射された光束を光学記録媒体の信号記録
   面上に集光させる対物レンズと、 上記信号記録面からの上記光束の反射光を検出する光検
   出手段と、 上記信号記録面からの上記反射光をもとに上記光学記録
   媒体の厚さを検出する厚さ検出手段と、 上記光源と上記対物レンズとの間の光路中に配設され、
   該光源より該対物レンズに入射する光束の径を変化させ
   る開口可変手段とを備え、 上記開口可変手段は、封入体と、該封入体の内部に形成
   され、不透明な析出物を析出させる透明電極と、該封入
   体に収容され、該透明電極上に不透明な析出物を析出さ
   せるための電解液とからなることを特徴とする記録及び
   ／又は再生装置。
8. 【請求項８】 開口可変手段は、収差を補正する収差補
   正素子を備えることを特徴とする請求項７記載の記録及
   び／又は再生装置。
9. 【請求項９】 収差補正素子は、互いに平行に配設され
   た一対の平行平板と、この一対の平板の少なくとも一方
   の平板を変位させる圧電素子とからなることを特徴とす
   る請求項８記載の記録及び／又は再生装置。
10. 【請求項１０】 光源と、 上記光源より出射された光束を光学記録媒体の信号記録
    面上に集光させる対物レンズと、 上記信号記録面からの上記光束の反射光を検出する光検
    出手段と、 上記信号記録面からの上記反射光をもとに上記光学記録
    媒体の厚さを検出する厚さ検出手段と、 上記光源と上記対物レンズとの間の光路中に配設され、
    該光源より該対物レンズに入射する光束の径を変化させ
    る開口可変素子を具備し、且つ入射する光束の収差を補
    正する収差補正手段とを備え、 上記収差補正手段は、互いに平行に配設された一対の平
    行平板と、この一対の平板の少なくとも一方の平板を変
    位させる圧電素子とからなることを特徴とする記録及び
    ／又は再生装置。