JPH07302437A

JPH07302437A - 光学ヘッド装置およびレンズ

Info

Publication number: JPH07302437A
Application number: JP7052999A
Authority: JP
Inventors: Isao Hoshino; 功星野; Hisashi Yamada; 尚志山田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1995-11-14
Anticipated expiration: 2018-08-11
Also published as: JP3435249B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は仕様、規格の異なる複数のディスクを
共通に少なくとも再生できる光学ヘッド装置を提供する
ことである。【構成】光源（６１４）と、光源から出射された光ビー
ムを光ディスクの記録面に集束照射するための対物レン
ズ（６００）と、記録面からの反射光を光検出器（６２
８）へと導いて信号検出をするように構成した光学ヘッ
ド装置において、対物レンズ（６００）は一方の面が厚
さの異なる複数の光ディスク（６２０、６２２）の記録
面（６２０ａ、６２２ａ）に集光スポットを形成するよ
うに形状の異なる複数のレンズ面（６０２、６０４）に
分割されている。

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装置に関し、
特に仕様、規格の異なる複数の光ディスク等の光メモリ
の少なくとも再生を簡便に行なうことができる光学ヘッ
ド装置およびそれに用いられるレンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクに光ビームを照射し、その反
射光を検出して光ディスクに記録されている情報を再生
する技術は、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＬＤ（レー
ザディスク）装置等として広く実用化されている。この
ような光ディスク再生装置では、半導体レーザなどの光
源から出射された光ビームを対物レンズにより光ディス
クの信号記録面に集束照射し、光ディスクからの反射光
を光検出器により検出することにより光ディスクに記録
されている情報を再生する。

【０００３】このような光ディスクにおいては、記録密
度の高密度化が図られており、従来の光ディスクとは規
格の異なる光ディスクが存在するようになってきた。例
えば、情報が記録される単位であるピットの大きさは、
現在は１ミクロン程度であるが、サブミクロン程度に縮
小される可能性が高い。

【０００４】光ディスクの記録密度は、光ディスク上に
形成された情報記録用の微小なピットを読取るために光
学ヘッド（ピックアップ）により光ディスク上に照射さ
れる記録・再生用の光スポットの大きさによって決ま
る。

【０００５】このスポットの径は、使用するレーザの波
長と、対物レンズの開口数( ＮＡ：Numerical Apertur
e) によって決まり、スポット径＝ｋ×レーザ波長／ＮＡで表わされる。ｋは定数である。

【０００６】このため、小さなスポットを用いて、より
高密度の光ディスクを読取ろうとすると、レーザ波長の
短いものを用いるか、またはＮＡの大きなレンズを用い
る必要がある。

【０００７】従来の光学ヘッド装置は、対物レンズを１
つのみ有する構成であったため、高密度の光ディスク
を、従来の光ディスクに対応した対物レンズを備えた光
学ヘッドで読取ることはできなかった。

【０００８】すなわち、高密度用の光学ヘッドが、ＮＡ
の大きな対物レンズを用いている場合は、対物レンズに
対する光ディスクの傾きがあると、スポットの乱れが大
きくなるため、共通に用いることができない場合が多
い。これは、従来の規格では、光ディスクの反りなど
を、大きな値のものまで許容していたが、新しい光ディ
スクでは、反りの小さいものしか許容しないようになっ
ているため、反りの大きな光ディスクは読めないという
こと等による。

【０００９】なお、スポットの乱れは、光ディスクの厚
さによって影響を受け、厚さの薄い光ディスクは、光デ
ィスクが傾いてもスポットの乱れが小さいことから、厚
さの薄い光ディスクを高密度の光ディスクの基板に用い
る例もある。

【００１０】また、同一の光ディスクであっても、記録
時と再生時で、最適の対物レンズの仕様が異なる場合が
あるが、対物レンズを１つのみ有する構成であったた
め、これに対処できないといった問題があった。

【００１１】また、基板厚みの異なるディスクも新たな
規格として誕生しており、新しい装置では従来規格のデ
ィスクの情報を記録または再生することがきなくなって
しまう危険性がある。

【００１２】規格としてはディスク基板の厚さがある。
この種の光ディスクは、一般にピットなどの形で情報が
記録された透明基板（以下、ディスク基板という）上に
反射膜を形成し、その上に保護層を形成した構造を有す
る。光ビームは、透明基板側から信号記録面である反射
膜に照射される。この場合、ディスク基板の厚さによっ
て再生特性が変化する。同じ開口数の対物レンズであっ
ても、ディスク基板が薄い方がディスク傾きによる透過
波面収差は小さく、信号記録面上の集光スポットの集光
特性がよいので、再生情報信号の品位も高いものが得ら
れる。このため、ディスク基板の厚さを薄くした光ディ
スクを使った光ディスク装置が出現してきた。

【００１３】このように仕様、規格の異なる複数種類の
光ディスクが存在するようになると、当然これらを同一
の装置で再生できるようにするという要求が生じる。そ
のため、１台の記録・再生装置に光ディスクの種類に応
じた複数の光学ヘッドを設け、使用するディスクに応じ
てこれらを機械的に切り替えるという方法がとられてい
る。

【００１４】この方法は確実であるが、複数の光学ヘッ
ドを用意する必要であるとともに、これらを駆動／切り
替える機構も複数用意する必要があるので、記録・再生
装置を複数台設けるのと同じコスト、設置スペースを要
することになり、複数の仕様の光ディスクを同一の装置
で記録・再生するという本来のメリットが損なわれる結
果となってしまう。

【００１５】一方、上述したようにＮＡを大きくする
と、レンズの収差の影響がＮＡの３乗に比例して大きく
なるため影響がでやすくなることと、レンズの光軸に対
して光ディスクの基板が傾いた場合のスポットの歪が大
きくなる欠点があるが、これを解決するために、「超解
像」という技術が考案されている。例えば、米国特許第
５，１２１，３７８号明細書に記載されているように、
レンズの中心部分を遮蔽して、ドーナツ状のレンズを構
成した場合、レンズによるスポット径が覆わない場合に
比較して１０〜２０％小さくなることが報告されてい
る。

【００１６】特に、レーザ光を光源とする場合には、レ
ンズの一部を覆うだけでなく、レンズの一部の厚みを、
光の位相に影響する程度に変化させて、同心円状に構成
することによって、同様の効果を得ることができるとい
うことも報告されている。

【００１７】しかし、上記技術では、遮蔽部材が必要と
なるため、光学系の大型化、複雑化が生じてしまう。ま
た、遮蔽部材により光効率が悪化するという問題点を有
するものである。

【００１８】このように、従来の光学ヘッド装置は、対
物レンズを１つのみ有する構成であったため、記録密
度、反りの許容量、基板の厚み等の相違など規格の異な
る複数の光ディスクを使用したい場合、あるいは、同一
の光ディスクであっても、記録時と再生時で、最適のレ
ンズの仕様が異なる場合、これに対処できないといった
問題点があった。

【００１９】なお、それぞれの規格や仕様に適応した専
用の対物レンズを用いた専用の光学ヘッドを複数個用意
して、切換えて使用することも考えられるが、このよう
にした場合には、機構が複雑化し、装置が大型化するば
かりでなく、コストが上がるため、実用化し得ないとい
う問題がある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に対処すべくなされたもので、その目的は、小型、か
つ、安価な構成でありながら、仕様が異なる複数の情報
記録媒体に対して、少なくとも良好な再生を行えるよう
にした光学ヘッド装置、およびそれに用いられるレンズ
を提供するものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明による光学ヘッド
装置は、光源と、光源から出射された光ビームを光メモ
リの記録面に集束照射するための対物レンズと、記録面
からの反射光を光検出手段へと導いて信号検出をするよ
うに構成した光学ヘッド装置において、対物レンズは仕
様の異なる複数の光メモリの記録面に集光スポットを形
成する機能を有する対物レンズであることを特徴とす
る。

【００２２】本発明の光学ヘッド装置において、対物レ
ンズは、光源から出射された光ビームを基板の厚さが異
なる複数の光メモリの記録面に集光スポットを形成する
機能を有する対物レンズであることを特徴とする。

【００２３】本発明の光学ヘッド装置において、対物レ
ンズは、光源から出射された光ビームを記録密度が異な
る複数の光メモリの記録面に、記録密度に適合したサイ
ズの集光スポットを形成する機能を有する対物レンズで
あることを特徴とする。

【００２４】本発明の光学ヘッド装置において、対物レ
ンズは、レンズ面をリング形状に複数の領域に分割して
なり、それぞれの領域が仕様の異なるレンズ面形状で構
成したことを特徴とする。

【００２５】本発明の光学ヘッド装置において、仕様の
異なる複数の光メモリの各々に対して記録面に最適な集
光スポットを形成するように設計された複数の対物レン
ズをリング形状に分割した複数の領域に配置したことを
特徴とする。

【００２６】本発明の光学ヘッド装置において、対物レ
ンズは、一方の面が共通なレンズ面形状であることを特
徴とする。本発明の光学ヘッド装置において、対物レン
ズは、リング形状に分割した複数の領域の境界部におい
て、互いに段差を生じないレンズ面形状で構成したこと
を特徴とする。

【００２７】本発明の光学ヘッド装置において、対物レ
ンズは、仕様の異なる複数の光メモリの記録面に集光ス
ポットを形成すると共に対物レンズの出射面と複数の光
メモリの入射面との距離（作動距離）が一定であること
を特徴とする。

【００２８】本発明の光学ヘッド装置において、対物レ
ンズを複数の領域に分割するに際して、仕様の異なる複
数の光メモリの再生信号周波数もしくは情報記録密度を
基準にして面積配分したことを特徴とする。

【００２９】本発明の光学ヘッド装置において、光源、
対物レンズ、光検出手段を一体として支持する手段をさ
らに具備し、支持手段が移動しながら光検出手段が記録
面からの反射光を検出することを特徴とする。

【００３０】本発明によるレンズは光が入射される第１
の面と、光を出射する第２の面とを具備し、第１の面と
第２の面との少なくとも一方が異なる光学特性を有する
複数のレンズ面に同心円状に分割されていることを特徴
とする。

【００３１】本発明のレンズにおいて、同心円状に分割
されたレンズ面の各々の幅は光の波長より大きいことを
特徴とする。本発明のレンズにおいて、同心円状に分割
されたレンズ面は異なる焦点距離を持っていることを特
徴とする。

【００３２】本発明のレンズにおいて、同心円状に分割
されたレンズ面は異なる開口数を有することを特徴とす
る。本発明のレンズは、プラスチックまたはガラスを用
いてモールディングまたはインジェクションにより形成
されていることを特徴とする。本発明のレンズにおい
て、分割数は３以上であることを特徴とする。

【００３３】

【作用】本発明によれば、光源と、光源から出射された
光ビームを光メモリの記録面に集束照射するための対物
レンズと、記録面からの反射光を光検出手段へと導いて
信号検出をするように構成し、対物レンズは仕様の異な
る複数の光メモリの記録面に集光スポットを形成する機
能を有する対物レンズであるとすることにより、小型、
かつ、安価な構成でありながら、仕様が異なる複数の情
報記録媒体に対して、１台の光学ヘッド装置により少な
くとも良好な再生を行なうことができる。

【００３４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による光学ヘッ
ド装置の第１実施例を説明する。図１は第１実施例の光
学ヘッド装置に用いられる対物レンズの概略図である。
対物レンズ６００は、その少なくとも一方の面が同心円
状に複数のレンズ面に分割され、各レンズ面が異なる光
学特性を有するように構成されている。図１（ａ）は光
源側から見た対物レンズの平面図を示し、同図（ｂ）は
その断面図を示す。対物レンズ６００の光源（図示せ
ず）側の面が同心円状に２つのレンズ面６０２、６０４
に分割されている。内側のレンズ面６０２は円形状であ
り、外側のレンズ面６０４は輪状（ドーナツ状）であ
る。他の面（ディスク側の面）６０６は通常の連続した
レンズ面である。レンズ面６０２はレンズ面６０４より
も外側に凸出しており、レンズ面６０２、６０４は異な
る焦点距離を有する。内側のレンズ面６０２の焦点面６
０８は外側のレンズ面６０４の焦点面６１０より遠方に
ある。このように対物レンズ６００は異なる焦点距離を
有する２つのレンズを同心円状に組み合わせたレンズと
等価である。

【００３５】なお、ディスク側の面６０６は連続面とし
たが、この面も同様に同心円状に２つのレンズ面に分割
してもよい。図１の対物レンズ６００を用いる時は、光
ディスクの信号記録面を焦点面６０８、または６１０の
いずれかに配置する必要がある。光ディスクの信号記録
面が焦点面６１０に位置するように構成した場合は、レ
ンズ面６０４を通過した光のみが焦点面６１０で集束
し、レンズ面６０２を通過した光は焦点面６１０より遠
くで集束し、焦点面６１０ではぼける。したがって、レ
ンズ面６０２を通過した光は信号検出のための光電変換
素子（図１には不図示）には戻ってこない。あるいは、
戻ってきたとしても、非常に弱い強度であるので、レン
ズ面６０４を通過した光に基づく主信号に対しての干渉
信号、または雑音信号となることが無い。このようにレ
ンズ６００は２つの焦点距離を有するレンズとして使用
することができる。光ディスク装置においては、ディス
クの位置は一定であるので、ディスクの信号記録面の位
置が変化した場合は、対物レンズをフォーカス方向に移
動する必要がある。

【００３６】図２は図１のレンズ６００を対物レンズと
して用いた光学ヘッド装置全体の概略図である。レーザ
６１４から出射されたレーザ光はコリメータレンズ６１
８を透過してビームスプリッタ６１６に導かれる。ビー
ムスプリッタ６１６で反射されたレーザ光は図１に示す
対物レンズ６００により集束され、異なるディスク厚の
光ディスク６２０、６２２の信号記録面６２０ａ、６２
２ａ上に微小スポットが形成される。信号記録面は透明
基板上に形成される。

【００３７】光ディスク６２０、６２２で反射された光
は同じ光路を逆方向に伝搬する。すなわち、反射光は対
物レンズ６００、収束レンズ６２６を介して偏光素子で
あるホログラフィック素子（ＨＯＥ）６２４に入射され
る。ホログラフィック素子６２４で回折を受けて光ビー
ムは光検出器６２８により検出される。

【００３８】光検出器６２８の出力信号は、増幅器と演
算回路からなる信号処理回路６３０に入力される。信号
処理回路６３０は光検出器６２８の出力信号に種々の演
算を施し、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号
および再生情報信号を生成する。フォーカス誤差信号と
トラッキング誤差信号はアクチュエータ駆動回路（図示
せず）を介してフォーカシングコイル６３２、トラッキ
ングコイル６３４に供給される。これらのコイル６３
２、６３４により対物レンズ６００を動かし、光ディス
ク上の光スポットの位置を光軸方向とトラッキング方向
に制御する。再生情報信号はデータ再生回路（図示せ
ず）に供給される。

【００３９】図３に示すように、ホログラフィック素子
６２４は、トラック方向と同一方向の領域分割線６２３
ｃによって２つの領域６２５ａ、６２５ｂに分割されて
いる。これらの領域６２５ａ、６２５ｂにおいては、焦
点誤差検出に必要な光ビームの形状変化を生じさせるた
めに、一方は糸巻き状に、他方は樽形状にそれぞれ等間
隔な格子を変形させた格子形状のホログラムが形成され
ている。また、領域６２５ａ、６２５ｂのそれぞれの回
折光が光検出器６２８の受光面上で分離されるように、
領域６２５ａと領域６２５ｂとで平均的な格子間隔を異
ならせている。これにより、領域６２５ａからの回折光
６３０ａは光検出器６２８の受光面６２９ａと６２９ｂ
にまたがった領域に集光し、領域６２５ｂからの回折光
６３０ｂは光検出器６２８の受光面６２９ｃと６２９ｄ
にまたがった領域に集光する。

【００４０】ここで、光検出器６２８の受光面６２９
ａ、６２９ｂ、６２９ｃ、６２９ｄにそれぞれ対応する
検出信号を６２９Ａ、６２９Ｂ、６２９Ｃ、６２９とし
たとき、フォーカス誤差信号Ｓｆ、トラッキング誤差信
号Ｓｔおよび再生情報信号Ｓｉは、次式の演算により得
られる。

【００４１】Ｓｆ＝（６２９Ａ−６２９Ｂ）＋（６２９Ｃ−６２９
Ｄ）Ｓｔ＝（６２９Ａ＋６２９Ｂ）−（６２９Ｃ＋６２９
Ｄ）Ｓｉ＝（６２９Ａ＋６２９Ｂ＋６２９Ｃ＋６２９Ｄ）図２の光学ヘッド装置において、光検出器６２８は収束
レンズ６２６の焦点面に配置されている。そのため、デ
ィスク６２０の記録・再生時でも、ディスク６２２の記
録・再生時でも、対物レンズ６００を介した反射光は平
行ビームである。焦点検出を、例えば非点収差法で行な
った場合は、光検出器６２８の領域６２９ａ〜６２９ｄ
上に照射されたビームの太さに関係なく、合焦点の検出
が可能であるので、同一の検出器で２枚のディスクの焦
点検出が可能である。

【００４２】一方、トラッキング誤差の検出に関して
は、従来から行なわれている３ビーム法、プッシュプル
法等は光検出器上の光のスポットの大きさには関係せず
トラッキング誤差信号を得ることができるので、このよ
うな構成で、両方のディスクに対して正しいトラッキン
グ誤差信号を得るような光学ヘッドの設計が可能であ
る。

【００４３】以上は一般的な例であるが、次に具体的な
例として、コンパクトディスク（ＣＤ）と高密度光ディ
スクの記録・再生を同一の光学ヘッド装置で行なう場合
について説明する。コンパクトディスクの規格は、レー
ザ波長が７８０ｎｍ、ＮＡが０．４５、基板の厚さは
１．２ｍｍである。一方、動画情報を圧縮して記録する
高密度光ディスクとしては、レーザ波長が６８０ｎｍ、
ＮＡが０．６、基板の厚さが０．６ｍｍが考えられてい
る。このようにディスク厚が異なる場合、ディスクとレ
ンズとの間の距離（作動距離）がディスクが変わっても
できる限り等しくなるように光学ヘッド装置を設計すれ
ば、ディスクの変更に伴い対物レンズの位置を変更する
必要がなく、全体の機構系の設計が楽になるという効果
がある。

【００４４】図４（ａ）は高密度光ディスクの一例を示
す斜視図、同図（ｂ）はコンパクトディスクと高密度光
ディスクとを用いた場合の対物レンズ６００の焦点距離
の違いを示す図である。コンパクトディスクは基板厚さ
ｔ2 （＝１．２ｍｍ）の透明基板７２０、反射層７２
４、保護層７２２からなる。

【００４５】高密度光ディスク７００はそれぞれが基板
厚さｔ2 （＝０．６ｍｍ）の透明基板７０１、７０２、
反射層７０３、７０４、保護層７０５、７０６からなる
２枚のディスクを接着層７０７を介して保護層７０５、
７０６が向き合うように貼り合わせてなる。透明基板と
してはポリカーボネイトやアクリル等の透光性の樹脂が
用いられ、反射層としてはアルミニウム等が用いられ
る。接着層７０７は数１０μｍ厚の熱硬化型の接着剤か
らなる。高密度光ディスク７００の中央にはクランピン
グのための穴７０８が開けられており、その周囲にクラ
ンピングゾーン７０９が設けられている。

【００４６】図示しないレーザダイオードから出射さ
れ、再生光学系を経て入射する再生用光ビームは、対物
レンズ６００を介してディスクに透明基板７２０、７０
１、７２０側から入射し、反射膜７２２、７０３、７０
４上に微小なビームスポットとして集束される。

【００４７】高密度光ディスク７００は、０．６ｍｍ厚
という薄い基板７０１および７０２を用いていることか
ら、１．２ｍｍ厚の基板を用いるＣＤに比較して表面に
付着したゴミや汚れに弱くなることもあるので、図示し
ないカートリッジに収容してもよい。高密度光ディスク
７００をカートリッジに収容する場合は、ＣＤのように
ディスクの持ち方や、ゴミ、指紋などに気を使わなくて
済むようになるし、ハンドリング、持ち運びの面でも有
利となる。ＣＤのようにディスクが露出している場合
は、傷などの不測の事態も考えてエラー訂正能力を決め
る必要があるが、カートリッジを用いる場合、そのよう
な考慮は不要である。したがって、記録・再生が可能な
光ディスクで用いられているように、セクタ単位でＬＤ
Ｃリード・ソロモンエラー訂正方式を用いることができ
る。これにより、例えば２Ｋ〜４Ｋバイト単位で光ディ
スクのフォーマッティングを行った場合、ＣＤに比べて
記録効率を１０％以上高めることができる。

【００４８】一例として、高密度光ディスク７００に記
録する情報の変調方式として、例えば４／９変調方式を
用い、高密度光ディスク７００上のトラックピッチを
０．７２μｍ、ピットピッチを０．９６μｍとすると、
従来のＣＤフォーマットに比較して、ピットの密度比で
３．８４倍、変調方式で２０％、フォーマット効率で１
０％の向上が期待されるから、トータルで約５．１倍の
容量増加が望めることになる。映画等の動画像情報をＳ
−ＶＨＳ並みの高画質で記録・再生する場合、音声も含
めて４．５Ｍｂｐｓのレートとなるので、２時間の再生
に必要な容量は４Ｇバイトである。上述した５．１倍の
容量増加により、この４Ｇバイトという容量をディスク
片面で実現できることになる。さらに、図４に示したよ
うに光ディスクを両面化すれば、一枚の光ディスクで最
大４時間の記録が可能となる。

【００４９】一般に、レンズの直径はＮＡと関連があ
る。ディスク厚が０．６ｍｍの高密度光ディスクに対し
ては、ＮＡが大きくなるようにディスク上のビームスポ
ットを極小化することが好ましい。また、ディスク厚が
１．２ｍｍの低密度ＣＤに対しては、ディスク上のビー
ムスポットを極小化する必要が無いので、小さいＮＡの
対物レンズを使うことができる。

【００５０】本実施例の対物レンズはレンズ面の分割数
を増加するように変形するしてもよい。図５はレンズ面
を５つの領域６４０ａ〜６４０ｅに同心円状に５分割し
たレンズ６４０を示す。ここで、中心から数えて奇数番
目の領域６４０ａ、６４０ｃ、６４０ｅの焦点は薄い光
ディスク６２２の信号記録面６２２ａに位置し、偶数番
目の領域６４０ｂ、６４０ｄの焦点は厚い光ディスク６
２０の信号記録面６２０ａに位置する。すなわち、奇数
番目のレンズ面６４０ａ、６４０ｃ、６４０ｅは偶数番
目のレンズ面６４０ｂ、６４０ｄより外側に突出してい
る。もちろん、この逆に、奇数番目のレンズ面６４０
ａ、６４０ｃ、６４０ｅの焦点が厚い光ディスク６２０
の信号記録面６２０ａに位置し、偶数番目のレンズ面６
４０ｂ、６４０ｄの焦点が薄い光ディスク６２２の信号
記録面６２２ａに位置するように設計してもよい。

【００５１】各リング領域の幅、径は使用するレーザ光
の波長より大きいことが望ましい。もしも、幅、径がレ
ーザ光の波長より小さいと、回析のために光ビームがデ
ィスクの信号記録面以外の位置に集束してしまう。

【００５２】以上説明したように、第１実施例の光学ヘ
ッド装置によれば、各領域毎に異なる焦点距離を有する
少なくとも一方の面を同心円状に複数の領域に分割した
レンズを対物レンズとして用いているので、規格の異な
るディスクに対しても同一の装置で少なくとも再生がで
きる。

【００５３】図６は図５に示した第１実施例の変形例に
係るレンズ６４０を用いた光学ヘッド装置の一例を示す
図である。上記実施例では、基板厚が異なる（１．２ｍ
ｍと０．６ｍｍ）場合を対象としていたが、本実施例で
は基板厚は同じであるもののトラックピッチが異なる場
合を対象とする。上述したように、レンズ６４０は２つ
の焦点ＦA 、ＦB （＞ＦA ）を有する。本装置では厚さ
ＴB の低密度ディスク６５０と、厚さＴA （＝ＴB ）の
高密度ディスク６５２が使用される。低密度ディスク６
５０は焦点距離ＦB に配置され、ビームスポットが信号
記録面６５０ａに集束される。高密度ディスク６５２は
焦点距離ＦA に配置され、ビームスポットが信号記録面
６５２ａに集束される。これを実現するために、本装置
では、ディスクが載置されるディスクトレイ（図示せ
ず）がディスクの種類に応じてフォーカス方向に上下移
動し、ディスクとレンズとの作動距離がディスクに応じ
てＷＤA 、ＷＤB 間で変化するようになっている。

【００５４】図７はレンズ６４０を用いた光学ヘッド装
置の他の例を示す図である。本装置では、ディスクトレ
イの位置は固定され、レンズ６４０がディスクの種類に
応じてフォーカス方向に移動し、ディスクとレンズとの
作動距離がディスクに応じてＷＤA 、ＷＤB 間で変化す
るようになっている。

【００５５】図８は本発明によるレンズの第２実施例を
示す。レンズ６６０の光源（図示せず）に対向する面は
５つのリング状レンズ面６６０ａ〜６６０ｅに同心円状
に分割されている。第１実施例のレンズ６４０は２つの
焦点のレンズを重ねた構造でリング形状のレンズ面の境
界部は段差を生じていたが、本実施例では図８に示すよ
うに、隣接レンズ面どうしが滑らかに連続し境界部で段
差が生じないように各レンズ面の表面形状が決められて
いる。これは、各レンズ面６６０ａ〜６６０ｅで各々異
なる焦点距離を有するレンズの組合せからなるものであ
る。すなわち、中心から数えて奇数番目のレンズ面６６
０ａ、６６０ｃ、６６０ｅは光軸上に中心を有する円弧
上にあり、偶数番目のレンズ面６６０ｂ、６６０ｄはレ
ンズ面６６０ａ、６６０ｃ、６６０ｅを斜めに結んでい
る。すなわち、図８の例は実質的には３重の同心レンズ
面６６０ａ、６６０ｃ、６６０ｅからなり、各レンズ面
の間が連続的に結ばれている。この連続部分も光が通過
可能であるので、レンズ面６６０ｂ、６６０ｄとなる。

【００５６】５つのレンズ面６６０ａ〜６６０ｅの幅、
径、曲率は奇数番目のレンズ面６６０ａ、６６０ｃ、６
６０ｅを通過した光が薄い高密度ディスク６２２の信号
記録面６２２ａに集束し、偶数番目のレンズ面６６０
ｂ、６６０ｄを通過した光が厚い低密度ディスク６２０
の信号記録面６２０ａに集束するように決められてい
る。もちろん、この逆に、奇数番目のレンズ面６６０
ａ、６６０ｃ、６６０ｅを通過した光が厚い低密度ディ
スク６２０の信号記録面６２０ａに集束し、偶数番目の
レンズ面６６０ｂ、６６０ｄを通過した光が薄い高密度
ディスク６２２の信号記録面６２２ａに集束するように
５つのレンズ面６６０ａ〜６６０ｅの幅、径、曲率を決
めてもよい。

【００５７】ここでは、２枚のディスク６２０、６２２
が同一作動距離の位置に配置される。低密度ディスク６
２０は、例えばコンパクトディスクであり、高密度ディ
スク６２２は、例えば図４（ａ）に示すディスクであ
る。

【００５８】このようなレンズを用いた場合、図９に示
すように、中心のメインビームから離れた位置に同心円
状にサイドローブと呼ばれる光の強い部分ができる傾向
がある。このため、実質的に光スポットが大きくなった
のと同じ効果をもたらす場合がある。これを防ぐには、
各レンズ面６６０ａ〜６６０ｅの面積を厳密に設計する
必要がある。設計の自由度を確保する意味でも、このよ
うな３重の同心円構造が好ましい。もちろん、同心構造
の数は３に限定されず、４、または５つのレンズ面に分
割してもよい。

【００５９】分割数を可能な限り増加していくと、各レ
ンズ面の光学特性は図１に示した２つのレンズ面６０
２、６０４の特性に漸近していくことは明かである。そ
のため、上述したサイドローブの影響を防ぐためには、
分割数はできるだけ多い方が好ましい。しかし、各分割
リング形状領域の幅がレーザ光の波長に近付くと、レン
ズは本来の機能以外にも回析格子としての機能も呈し、
回析光の影響が現われるので、各領域をあまり小さくす
ることはできない。したがって、分割数は分割領域が光
の波長に対して充分大きい幅を有することができる範囲
に限定される。

【００６０】もちろん、逆に回析格子として設計して対
物レンズの役割をさせることも可能であるが、この場合
には光の利用効率が低下するため、設計の思想としては
別の手法が必要となる。

【００６１】このような同心円状の構成は、通常、超解
像と呼ばれるレンズの場合に用いられる構成であり、こ
の場合は、先に述べたサイドローブが出来易いものの、
メインビームは小さくなる傾向にあり、適当な設計では
より小さなスポットサイズが得られる。このため、この
性質を利用することによって、さらに小さなスポットサ
イズを実現することも可能である。

【００６２】上述の説明では、ディスクと反対側のレン
ズの面を複数の面に分割し、レンズに対向する面は連続
面としたが、図８のような場合は、両方のレンズの境界
部では同じ面を光が通過することがあるからである。例
えば、ディスクと反対側のレンズ面を５つのレンズ面６
０４ａ〜６０４ｅに分割すると、レンズ面６６０ａ、６
６０ｃ、６６０ｅを通過する光と、レンズ面６６０ｂ、
６６０ｄを通過する光がディスクに対向するレンズ面で
同じ領域を通過することがあるからである。しかし、レ
ンズの構成としては、これに限られることはなく、ディ
スクの反対側ではなくディスクに対向する面を複数のレ
ンズ面に分割し、ディスクの反対側の面を連続面として
もよいし、レンズの両面を複数のレンズ面に分割しても
よい。

【００６３】図８の例は厚さの異なるディスクを同じ作
動距離で使う場合を示す。図１０は厚さが同じでトラッ
クピッチ（記録密度）が異なる２枚のディスク６５０、
６５２の記録面６５０ａ、６５２ａにビームスポットを
集束させるために作動距離をＷＤA 、ＷＤB 間で変化さ
せる光学ヘッドを示す。トラックピッチが細かい高密度
ディスク６５２は、トラックピッチが粗い低密度ディス
ク６５０よりもレンズに近い位置に配置する必要があ
る。レンズ面６６０ａ、６６０ｃ、６６０ｅを通過した
光が手前側にある高密度ディスク６５２の信号記録面６
５２ａに集束し、レンズ面６６０ｂ、６６０ｄを通過し
た光が遠くにある低密度ディスク６５０の信号記録面６
５０ａに集束する。したがって、ディスクが載置される
ディスクトレイ（図示せず）がディスクの種類に応じて
フォーカス方向に上下移動し、ディスクとレンズとの作
動距離がディスクに応じてＷＤA 、ＷＤB 間で変化す
る。

【００６４】図９はレンズ６６０を用いた光学ヘッド装
置の他の例を示す図である。本装置では、ディスクトレ
イの位置は固定され、レンズ６６０がディスクの種類に
応じてフォーカス方向に移動し、ディスクとレンズとの
作動距離がディスクに応じてＷＤA 、ＷＤB 間で変化す
るようになっている。

【００６５】本発明のレンズは金型を精密工作機械で削
り出し、その型を元にプラスチックインジェクションを
行なって成型するか、ガラスモールドを行なう必要があ
る。この製法そのものは、現在用いられている非球面レ
ンズの製法と同じであり、要求精度も変わらないので、
製造上の問題は少ない。

【００６６】図１２は本発明による光学ヘッド装置の第
３実施例の平面図である。情報の記録再生に供されるデ
ィスク１０１（光ディスク、光磁気ディスクなど）は、
ベース１０２に固定されたスピンドルモータ１０３に対
してマグネットチャック等のチャッキング手段により保
持されており、記録再生時にはスピンドルモータ１０３
によって安定に回転駆動される。

【００６７】ディスク１０１の下部には近接した位置に
可動体１０４が配置されている。可動体１０４は、第１
可動体１０５と第２可動体１０６とからなっており、後
述するように、ディスク１０１の径方向および厚み方向
に移動可能に支持されている。

【００６８】第１可動体１０５は、ディスク１０１面に
対向する略楕円形をなす平板状のブレード１０５ａと、
ブレード１０５ａ下部に固定される筒状のコイルボビン
１０５ｂとからなる。また、これらブレード１０５ａお
よびコイルボビン１０５ｂの中心には滑り軸受１０５ｃ
が設けられている。

【００６９】滑り軸受１０５ｃには、一端を第２可動体
１０６に固定し立設された回転軸１０７が微小隙間（１
０ミクロン以下）を介して挿入嵌合され、滑り軸受機構
（軸摺動機構）を構成している。そして、第１可動体１
０５はこの回転軸１０７回りの回転運動および軸方向へ
の並進運動が可能となっている。

【００７０】ブレード１０５ａ上にはカウンタウェイト
７３２と上述したレンズ６００、６４０、６６０のいず
れかからなる対物レンズ７３０とが設けられている。対
物レンズ７３０は複数の異なる光学的な特性を有するよ
うに構成されている。例えば、開口数（ＮＡ）が０. ４
５と０. ６を有するように構成されている。対物レンズ
７３０とカウンタウェイト７３２の取り付け位置は、第
１可動体１０５の全質量の重心が回転軸１０７にほぼ一
致する位置となるように、回転軸１０７を通過する直径
上に中心軸から等距離に配置されている。すなわち、第
１可動体１０５は、対物レンズ７３０とカウンタウェイ
ト７３２とによって回転軸１０７に対し重量バランスの
とれた構造となっている。

【００７１】コイルボビン１０５ｂの周囲にはフォーカ
スコイル１０９が巻装されている。フォーカスコイル１
０９の周囲には、平面的に巻装された矩形状の２枚のト
ラッキングコイル２００ａ、２００ｂが、それぞれ所定
間隔で貼設されている。フォーカスコイル１０９および
トラッキングコイル２００ａ、２００ｂの周囲であり第
２可動体１０６上には、ちょうど回転軸１０７に対して
対称な位置関係に、永久磁石１１０ａ、１１０ｂおよび
ヨーク１１１ａ、１１１ｂからなる磁気回路１１２ａ、
１１２ｂが設けられ、所定長さの磁気ギャップを介して
フォーカスコイル１０９およびトラッキングコイル２０
０ａ、２００ｂと対向配置されており、フォーカスコイ
ル１０９およびトラッキングコイル２００ａ、２００ｂ
に対して磁界が付与されている。なお、２つの磁気回路
１１２ａ、１１２ｂは同一構造をなしており、永久磁石
１１０ａ、１１０ｂの着磁の向きは磁気ギャップの厚み
方向と一致している。

【００７２】フォーカスコイル１０９が通電されるとと
もに磁気回路１１２ａ、１１２ｂから磁束を受けること
によりローレンツ力が発生し、第１可動体１０５はディ
スク１０１の厚み方向（回転軸１０７の軸方向）に向か
って微かに並進駆動される。また、トラッキングコイル
２００ａ、２００ｂが通電されるとともに磁気回路１１
２ａ、１１２ｂから磁束を受けることによりローレンツ
力が発生し、第１可動体１０５はディスク１０１の径方
向（回転軸１０７回り）に向かって微かに回転駆動され
る。

【００７３】コイルボビン１０５ｂの周囲の１８０°離
間した位置でトラッキングコイル２００ａ、２００ｂ上
には、鉄片などからなる２枚の磁性体２０１ａ、２０１
ｂが設けられている。磁性体２０１ａ、２０１ｂは、対
物レンズ７３０、カウンタウェイト７３２と９０°離間
した位置に回転軸１０７に対して対称な関係に貼設され
ている。対物レンズ７３０が光路内にある時には、これ
ら磁性体２０１ａ、２０１ｂはちょうど磁気回路１１２
ａ、１１２ｂの磁気ギャップに対向配置される。

【００７４】一方、第２可動体１０６は前述したよう
に、回転軸１０７を介して第１可動体１０５と接続して
いる。第２可動体１０６の両端部には、ちょうど第２可
動体１０６の重心位置から等しい距離に一対のラジアル
コイル１１３ａ、１１３ｂが取り付けられている。ラジ
アルコイル１１３ａ、１１３ｂには、ベース１０２に固
定されたラジアル磁気回路１１４ａ、１１４ｂから磁界
が付与されている。

【００７５】ラジアル磁気回路１１４ａ、１１４ｂは、
バックヨーク１１５ａ、１１５ｂとセンターヨーク１１
６ａ、１１６ｂと、永久磁石１１７ａ、１１７ｂとから
なり、ラジアルコイル１１３ａ、１１３ｂはセンターヨ
ーク１１６ａ、１１６ｂと永久磁石１１７ａ、１１７ｂ
とで規定される磁気ギャップ内に移動可能に挿通されて
いる。なお、２つのラジアル磁気回路１１４ａ、１１４
ｂは同一構造をなしており、永久磁石１１７ａ、１１７
ｂの着磁の向きは磁気ギャップの厚み方向と一致してい
る。

【００７６】第２可動体１０６の左右には２対４個の滑
り軸受１１９ａ、１１９ｂが設けられ、これら滑り軸受
に挿通される関係に２本のガイドレール１１８ａ、１１
８ｂが平行配置されている。なお、ガイドレール１１８
ａ、１１８ｂの両端はベース１０２に固定されている。
第２可動体１０６はこれらガイドレール１１８ａ、１１
８ｂに沿って移動可能に支持されている。

【００７７】ラジアルコイル１１３ａ、１１３ｂが通電
されるとともにラジアル磁気回路１１４ａ、１１４ｂか
ら磁束を受けることによりローレンツ力が発生し、第２
可動体１０６はディスク１０１の径方向に向かって並進
駆動される。

【００７８】ラジアル磁気回路１１４ａ、１１４ｂの磁
気ギャップ幅は、第２可動体１０６がガイドレール１１
８ａ、１１８ｂの長手方向に必要な距離だけ移動できる
ように、換言すれば対物レンズ１０８ａ、１０８ｂをデ
ィスク１０１の最外周から最内周までラジアル方向に移
動できるように、同方向に十分に長く形成されている。

【００７９】この装置の光学系および信号処理系につい
ては、特願平６−８３７８８号「対物レンズ駆動装置」
に記載のものを用いることができる。図１３は本発明に
よる光学ヘッド装置の第４実施例の平面図である。本装
置は、情報記録媒体である光ディスク１０（一部のみを
二点鎖線で示す）を保持して回転駆動するディスク駆動
手段としてのスピンドルモータを有する。スピンドルモ
ータにより回転される光ディスク１０の下面側には、カ
ウンタウェイト７４２と上述したレンズ６００、６４
０、６６０のいずれかからなる対物レンズ７４０及び光
学系を搭載し、光ディスク１０の半径方向（矢印Ａ方
向）に直線的に移動可能なピックアップ２０が設けられ
ている。

【００８０】ピックアップ２０は、リニアモータ７４を
駆動源として、トラッキング制御方向である光ディスク
１０の半径方向（矢印Ａ方向）に移動可能な移動手段と
してのキャリッジ６０を有する。

【００８１】キャリッジ６０の両側部には、板ばねを介
して支持された２個を対とした複数の（ここでは２対
の）支持ローラ６２…が設けられ、これら支持ローラ６
２…を光ディスク１０の半径方向に沿って水平かつ平行
に配設された２本のガイドシャフト６４、６４に転接さ
せることで、光ディスク１０の半径方向（矢印Ａ方向）
に移動可能に支持されている。

【００８２】さらに、キャリッジ６０の両側部には、ラ
ジアルコイル６６、６６が取付けられており、これらラ
ジアルコイル６６、６６は、磁気回路の形成部材である
内ヨーク６８、６８に外嵌した状態となっている。ま
た、内ヨーク６８、６８は、外側に設けられた外ヨーク
７０、７０と接続した状態となっており、外ヨーク７
０、７０の内側にはマグネット７２がそれぞれ取着され
た状態となっており、リニアモータ７４を構成してい
る。

【００８３】ラジアルコイル６６、６６に電力を供給す
ることにより、推進力（ローレンツ力）が発生し、キャ
リッジ６０をトラッキング制御方向に往復移動させるこ
とができるようになっている。

【００８４】図１４は図１３のピックアップ２０の構成
を示したものであり、大きく分けて、可動支持部材であ
る回転ブレード８２および磁気回路１４１１により構成
されるレンズアクチュエータからなる。回転ブレード８
２は光ディスク装置に装填される光ディスク（図１４に
は示さず）の記録面に垂直な軸を中心に回転可能で、か
つ光ディスクに照射される光ビームの光軸方向に移動可
能に設けられている。半導体レーザのような光源１４０
３、コリメーティングレンズ１４０４およびビームスプ
リッタ１４０５から送光光学系が構成され、集光レンズ
１４０８と回折型光学素子（ＨＯＥ：Holographiｃ Opt
ical Element）１４０９および光検出器１４１０によ
り、光ディスクで反射した光ビームを検出するための検
出系が構成されている。

【００８５】回転ブレード８２は少なくとも図中上端部
が閉塞した有底筒状の形状をなし、この上端部に対物レ
ンズ７４０とカウンタウェイト７４２とが回転軸を中心
に等距離、かつ重量バランスがとれるように配設されて
いる。磁気回路１４１１は、回転ブレード８２の周囲の
１８０°対向する位置に配設された一対の半弧状ヨーク
１４１２ａ、１４１２ｂおよび該ヨーク１４１２ａ、１
４１２ｂの内周側に被着された磁石１４１３ａ、１４１
３ｂと、回転ブレード８２の磁石１４１３ａ、１４１３
ｂに対向し得る位置に配設されたトラッキングコイル１
４１４ａ〜１４１４ｆからなる。

【００８６】送光光学系と検出系との間には、ビームス
プリッタ１４０５と対物レンズ７４０との間の光路を形
成するための反射鏡１４０６が配置されている。このよ
うな構成において、光源１４０３から出射した光は、コ
リメーティングレンズ１４０４で平行光束となり、ビー
ムスプリッタ１４０５および反射鏡１４０６を経て対物
レンズ７４０で集光して、回転ブレード８２の上部に配
置されて回転する光ディスクの情報記録面上に微小ビー
ムスポットを形成する。

【００８７】光ディスクの記録面で反射した光は、往路
つまり光源１４０３からコリメーティングレンズ１４０
４、ビームスプリッタ１４０５、反射鏡１４０６、対物
レンズ７４０を経て光ディスクの記録面に向かう入射光
の経路と逆に、対物レンズ７４０および反射鏡１４０６
を経てビームスプリッタ１４０５で反射して検出系に導
かれる。検出系は、光ディスクの記録面上のピット列に
対して、対物レンズ７４０で集束した微小スポットの位
置を光軸方向（フォーカス方向）と光ディスクの半径方
向（トラッキング方向）に制御するための誤差信号を生
成すると共に、光ディスクに記録された情報信号を再生
するためのものである。

【００８８】これらの３つの信号（フォーカス誤差信
号、トラッキング誤差信号、再生情報信号）を得るため
の検出系は、例えば特開平３−２５７号「光メモリ装
置」に詳細に記載されているようなもので構成すること
ができる。この検出系そのものは本発明の要旨に関係し
ないが、動作の概略を説明する。本実施例の検出系は、
前述したように集光レンズ１４０８とＨＯＥ１４０９お
よび光検出器１４１０で構成される。光ディスクからの
反射光は、集光レンズ１４０８で光検出器１４１０上に
集光される。

【００８９】集光レンズ１４０８と光検出器１４１０の
間に配置されたＨＯＥ１４０９には、光ディスク１４２
０ａまたは１４２０ｂ上のトラックと同じ方位の分割線
で２分割された領域に、異なる格子形状のホログラムが
形成されている。具体的には、一方の格子形状が糸巻き
状に内側に湾曲した形状であるときは、残りの一方は樽
形状に外側に湾曲した形状であるようなホログラムであ
る。また、それぞれのホログラムの回折光が光検出器１
４１０の検出面上の異なる位置に回折するように格子ピ
ッチを異ならせている。ＨＯＥ１４０９上のホログラム
をこのような格子形状に設定すると、光検出器１４１０
上の光ビームがフォーカスずれに応じて特徴的な形状の
変化をきたすようにすることができるので、光検出器１
４１０を２組の２分割光受光素子により構成し、それぞ
れの回折光を２分割光受光素子で差動検出することによ
り、フォーカス誤差を検出することができる。また、ト
ラッキング誤差についてはそれぞれのホログラムの回折
光の差分から検出できる。さらに、再生情報信号につい
ては光検出器１４１０の出力の総和から容易に検出でき
る。本実施例ではＨＯＥを用いた検出系としたがこの検
出系に限らず、集光レンズと円柱レンズを組み合わせた
非点収差法と呼ばれるフォーカス誤差検出系など、いか
なる公知の検出光学系も同様に用いることができる。

【００９０】光検出器１４１０を構成する２組の２分割
受光素子から出力される４つの出力信号は検出信号処理
回路１５０１に入力され、ここで増幅と演算が行われる
ことにより、上記のようにして再生情報信号とフォーカ
ス誤差信号およびトラッキング誤差信号が生成される。
これらのうち再生情報信号は、復号化などを行う図示し
ない信号処理部へ出力される。一方、フォーカス誤差信
号とトラッキング誤差信号は、図示しないホストシステ
ムと接続している制御信号発生回路１５０２に入力さ
れ、フォーカス引き込み時のシーケンス制御やトラック
検索時のトラッキング制御信号への特殊動作信号の重畳
などの信号処理が施された後、アクチュエータ制御回路
１５０３を介してフォーカス制御動信号とトラッキング
制御信号となる。

【００９１】これらのフォーカス制御信号およびトラッ
キング制御信号に従って、磁気回路１４１１中のフォー
カスコイル１４１６およびトラッキングコイル１４１４
ａ〜１４１４ｃに流れる電流が制御される。これにより
電磁作用で発生する駆動力に従って、回転ブレード８２
が光ディスクに照射される光ビームの光軸方向（フォー
カス方向）と光ディスクの半径方向（トラッキング方
向）に制御され、光ディスクのトラック上に光スポット
を位置するように制御がなされる。

【００９２】これらの一連の構成および動作は、従来の
光学ヘッドと基本的な部分においては同じである。本発
明は上述した実施例に限定されず、種々変形して実施可
能である。例えば、上述の説明では、各分割領域が有す
る異なる光学的特性としては焦点距離を説明したが、こ
れに限らず、ＮＡ等でもよい。また、ディスクの記録密
度、反りの許容量、基板の厚み等の相違など規格の異な
る複数のディスクの処理に適した複数の対物レンズに限
らず、同一のディスクに対して記録時と再生時で、それ
ぞれ対物レンズの仕様が異なる場合にも本発明のレンズ
を用いた光学ヘッドは有効である。さらに、記録媒体も
再生専用の光ディスクに限らず、追記型の光ディスク、
書換えが可能な光磁気ディスク等でもよい。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、小
型、かつ、安価な構成でありながら、対物レンズの仕様
が異なる複数の情報記録媒体に対して、少なくとも良好
な再生を行える光学的ヘッド装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレンズの第１実施例を示す概略
図。

【図２】第１実施例に係るレンズを用いた光学ヘッド装
置の概略を示す図。

【図３】図２の光学ヘッド装置に用いられる光検出器の
検出原理を示す図。

【図４】図２の光学ヘッド装置が再生する高密度光ディ
スクの構成を示す図。

【図５】第１実施例のレンズの変形例を示す図。

【図６】図５に示した変形例に係るレンズを用いた光学
ヘッド装置の一例を示す図。

【図７】図５に示した変形例に係るレンズを用いた光学
ヘッド装置の他の例を示す図。

【図８】本発明によるレンズの第２実施例を示す概略
図。

【図９】第２実施例に係るレンズの特性を示す図。

【図１０】第２実施例に係るレンズを用いた光学ヘッド
装置の一例を示す図。

【図１１】第２実施例に係るレンズを用いた光学ヘッド
装置の他の例を示す図。

【図１２】本発明による光学ヘッド装置の第３実施例の
平面図。

【図１３】本発明による光学ヘッド装置の第４実施例の
平面図。

【図１４】第４実施例の光学系の詳細を示す図。

【図１５】異なる密度のディスクを再生する場合の原理
を示す図。

【図１６】異なる密度のディスクにおけるトラッキング
制御の原理を示す図。

【符号の説明】

６００…対物レンズ、６０２、６０４…レンズ面、６０
８、６１０…焦点面、６１４…レーザ、６１８…コリメ
ータレンズ、６１６…ビームスプリッタ、６２０、６２
２…光ディスク、６２０ａ、６２２ａ…記録面、６２６
…収束レンズ、６２４…ホログラフィック素子、６２８
…光検出器、６３０…信号処理回路、６３２…フォーカ
シングコイル、６３４…トラッキングコイル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、前記光源から出射された光ビー
ムを光メモリの記録面に集束照射するための対物レンズ
と、前記記録面からの反射光を光検出手段へと導いて信
号検出をするように構成した光学ヘッド装置において、前記対物レンズは仕様の異なる光メモリの記録面に集光
スポットを形成する機能を有する対物レンズであること
を特徴とする光学ヘッド装置。
【請求項２】前記対物レンズは、前記光源から出射さ
れた光ビームを基板の厚さが異なる複数の光メモリの記
録面に集光スポットを形成する機能を有する対物レンズ
であることを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド装
置。
【請求項３】前記対物レンズは、前記光源から出射さ
れた光ビームを記録密度が異なる複数の光メモリの記録
面に、記録密度に適合したサイズの集光スポットを形成
する機能を有する対物レンズであることを特徴とする請
求項１に記載の光学ヘッド装置。
【請求項４】前記対物レンズは、レンズ面をリング形
状に複数の領域に分割してなり、それぞれの領域が仕様
の異なるレンズ面形状で構成したことを特徴とする請求
項１、２、３のいずれか１項に記載の光学ヘッド装置。
【請求項５】仕様の異なる複数の光メモリの各々に対
して記録面に最適な集光スポットを形成するように設計
された複数の対物レンズをリング形状に分割した前記複
数の領域に配置したことを特徴とする請求項１、２、
３、４のいずれか１項に記載の光学ヘッド装置。
【請求項６】前記対物レンズは、一方の面が共通なレ
ンズ面形状であることを特徴とする請求項１、２、３、
４、５のいずれか１項に記載の光学ヘッド装置。
【請求項７】前記対物レンズは、リング形状に分割し
た複数の領域の境界部において、互いに段差を生じない
レンズ面形状で構成したことを特徴とする請求項１、
２、３、４、６のいずれか１項に記載の光学ヘッド装
置。
【請求項８】前記対物レンズは、仕様の異なる複数の
光メモリの記録面に集光スポットを形成すると共に前記
対物レンズの出射面と前記複数の光メモリの入射面との
距離（作動距離）が一定であることを特徴とする請求項
１、２、４、５、６、７のいずれか１項に記載の光学ヘ
ッド装置。
【請求項９】前記対物レンズを複数の領域に分割する
に際して、仕様の異なる複数の光メモリの再生信号周波
数もしくは情報記録密度を基準にして面積配分したこと
を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８の
いずれか１項に記載の光学ヘッド装置。
【請求項１０】前記光源、前記対物レンズ、前記光検
出手段を一体として支持する手段をさらに具備し、前記
支持手段が移動しながら前記光検出手段が前記記録面か
らの反射光を検出することを特徴とする請求項１、２、
３、４、５、６、７、８、９のいずれか１項に記載の光
学ヘッド装置。
【請求項１１】光が入射される第１の面と、光を出射
する第２の面とを具備し、前記第１の面と前記第２の面
との少なくとも一方が異なる光学特性を有する複数のレ
ンズ面に同心円状に分割されていることを特徴とするレ
ンズ。
【請求項１２】同心円状に分割された前記レンズ面の
各々の幅は光の波長より大きいことを特徴とする請求項
１１に記載のレンズ。
【請求項１３】同心円状に分割された前記レンズ面は
異なる焦点距離を持っていることを特徴とする請求項１
１に記載のレンズ。
【請求項１４】同心円状に分割された前記レンズ面は
異なる開口数を有することを特徴とする請求項１１に記
載のレンズ。
【請求項１５】プラスチックまたはガラスを用いてモ
ールディングまたはインジェクションにより形成されて
いることを特徴とする請求項１１に記載のレンズ。
【請求項１６】前記分割数は３以上であることを特徴
とする請求項１１に記載のレンズ。