JPH09326132A

JPH09326132A - 光学ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH09326132A
Application number: JP8144353A
Authority: JP
Inventors: Hideyoshi Horigome; 秀嘉堀米; Tsuguhiro Abe; 嗣弘阿部; Noriaki Nishi; 紀彰西
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】透明基板の厚さ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行える光学ピックア
ップ装置を提供する。【解決手段】光源２より発せられた光束を、一方の面
が周縁部分がテーパ面１２となされた開口絞り面となさ
れ他方の面が収差補正面（非球面）となされた開口光学
素子１１を介して、対物レンズ４に入射させる。光ディ
スク６ａ，６ｂの透明基板の厚さ（Ｄ₂，Ｄ₁）に応じて
開口光学素子１１を光軸方向に移動操作することによ
り、対物レンズ４の開口数（ＮＡ）を変化させることが
できる。

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。

【０００４】上記光学ピックアップ装置は、光源となる
半導体レーザと、この半導体レーザより発せられた光束
が入射されるビームスプリッタ、このビームスプリッタ
を経た光束が入射される対物レンズ、及び、光検出器を
有している。上記ビームスプリッタは、反射面を、上記
半導体レーザよりの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。

【０００５】そして、上記対物レンズに入射された光束
は、この対物レンズにより、上記光学記録媒体の信号記
録面上に集光して照射される。このとき、この光束は、
上記光学記録媒体の透明基板側よりこの光学記録媒体に
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。この対
物レンズは、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）に上記光束を集光さ
せる。

【０００６】上記光学記録媒体においては、上記対物レ
ンズを経た光束が集光されて照射されることにより、こ
の光束が照射された箇所に情報信号の記録が行われる。

【０００７】上記信号記録面上に照射された光束は、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、上記対物レンズに戻る。

【０００８】上記信号記録面により反射された反射光束
は、上記対物レンズを経て、上記ビームスプリッタに至
る。この反射光束は、上記ビームスプリッタにより、上
記半導体レーザに戻る経路に対して分岐され、上記光検
出器に向かう。

【０００９】上記光検出器は、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を経た光束を
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、上記光学記録媒体に記録され
た情報信号の再生が行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光ディスクの如き光学記録媒体においては、コンピュ
ータ用の補助記憶装置として、また、音声及び画像信号
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。

【００１１】このように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
て、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。

【００１２】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
許容度が減少することとなり、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ってしまう。

【００１３】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。

【００１４】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れば小さくな
る。

【００１５】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」の如
きもの）においては、傾き角が±０．５°乃至±１°の
傾きが生ずることがある。

【００１６】このような光ディスクにおいては、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。

【００１７】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、透明基板の厚さが１．２ｍｍのも
のと、該透明基板の厚さが０．６ｍｍのものとが混在し
て使用されることとなる。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】そして、例えば０．６ｍｍの厚さの透明基
板を有する光ディスクに適合されて設計された対物レン
ズを用いて、１．２ｍｍの厚さの透明基板を有する光デ
ィスク（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（０．６ｍｍ）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、上記対物レンズが上
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。

【００２１】ここで、機械的な絞りを用いて、上記対物
レンズの開口数を上記光学記録媒体の透明基板の厚さに
応じて変化させることが考えられる。しかしながら、機
械的な絞りを設けることは、光学ピックアップ装置の構
成の複雑化、大型化を招来することとなる。

【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、装置構成の複雑化、大型化を招
来することなく、透明基板の厚さが異なる光学記録媒体
に対しても、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。

【００２３】

【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、光源と、こ
の光源より射出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、該信号記録面よりの上記
光束の反射光を検出する光検出手段と、該光源と該対物
レンズとの間の発散光路上に配設され一方の面が開口絞
り面となされ他方の面が全面に亘って光透過面となされ
た開口光学素子と、この開口光学素子を該光束の光軸方
向に移動操作する移動操作手段とを備えたものである。

【００２４】また、本発明は、上記光学ピックアップ装
置において、上記開口光学素子の開口絞り面は、周縁側
部分が円錐状のテーパ面部となされ、このテーパ面部に
囲まれた内方側部分が開口部に相当していることとした
ものである。

【００２５】さらに、本発明は、上記光学ピックアップ
装置において、上記開口光学素子は、周囲側より上記テ
ーパ面部を支持されることにより、調芯されて位置決め
されていることとしたものである。

【００２６】そして、本発明は、上記光学ピックアップ
装置において、上記開口光学素子の開口絞り面は、周縁
側部分が遮光処理部となされ、この遮光処理部に囲まれ
た内方側部分が開口部に相当していることとしたもので
ある。

【００２７】また、本発明は、上記光学ピックアップ装
置において、上記開口光学素子の開口絞り面は、周縁側
部分が曲面部となされ、この曲面部に囲まれた内方側部
分が開口部に相当していることとしたものである。

【００２８】さらに、本発明は、上記光学ピックアップ
装置において、上記開口光学素子の他方の面である光透
過面は、上記光学記録媒体の透明基板において生ずる収
差を補正するための非球面となされていることとしたも
のである。

【００２９】そして、本発明は、上記光学ピックアップ
装置において、上記開口光学素子を上記光束の光軸に対
する垂直方向に移動操作する横移動操作手段を設けたも
のである。

【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】この実施の形態は、本発明に係る光学ピッ
クアップ装置を、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。

【００３２】〔１〕第１及び第２の光ディスクについて上記第１の光ディスクは、図１乃至図３に示すように、
厚さＤ₁（０．６ｍｍ）、直径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。この第１の光ディスク６ａは、２枚の第
１の光ディスク６ａが上記信号記録層側同士を貼り合わ
されて、厚さ１．２ｍｍの円盤体（いわゆる両面ディス
ク、または、多層ディスク）を構成している。

【００３３】この第１の光ディスク６ａは、波長が６３
５ｎｍ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。

【００３４】このような第１の光ディスク６ａ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（ＤＶＤ）」が提案され
ている。

【００３５】上記第２の光ディスク６ｂは、図１、図２
及び図４に示すように、厚さＤ₂（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。

【００３６】この第２の光ディスク６ｂは、波長が７８
０ｎｍ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。

【００３７】このような第２の光ディスク６ｂ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（ＣＤ）」が提案されている。

【００３８】〔２〕光学ピックアップ装置の構成につい
てそして、本発明に係る光学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、直線偏光のコヒーレント光であ
るレーザ光束を発する。このレーザ光束は、発散光束で
ある。また、このレーザ光束の波長は、６３５ｎｍであ
る。

【００３９】上記レーザ光束は、開口光学素子１１を透
過して、ビームスプリッタ３に至る。上記開口光学素子
１１は、図５及び図６に示すように、一方の面が開口絞
り面となされ他方の面が全面に亘って光透過面７となさ
れて、合成樹脂材料を用いた射出成型手段やガラスモー
ルドにより形成されている。この開口光学素子１１の開
口絞り面は、周縁側部分が円錐状のテーパ面部１２とな
され、このテーパ面部１２に囲まれた内方側部分が円形
の開口部８に相当している。上記テーパ面部１２と上記
開口部８との円形の境界線９は、絞りに相当する。上記
テーパ面部１２は、上記開口光学素子１１の外周縁側を
厚くするように形成されている。上記光透過面７は、平
面となされている。この光透過面７は、上記開口光学素
子１１に対する上記半導体レーザ２よりのレーザ光の入
射面となっており、このレーザ光の光軸に対して垂直と
なされている。

【００４０】上記開口光学素子１１は、後述する移動操
作機構によって、図１中矢印Ｍで示すように、上記半導
体レーザ２よりのレーザ光の光軸に沿って、該半導体レ
ーザ２及び上記ビームスプリッタ３の間において、移動
操作されるようになされている。

【００４１】上記ビームスプリッタ３は、平板状に形成
され、主面部を上記半導体レーザ２よりのレーザ光束の
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３は、上記半導体レーザ２よりのレ
ーザ光束を該半導体レーザ２側の主面部により反射し
て、９０°偏向させる。

【００４２】上記ビームスプリッタ３において反射され
たレーザ光束は、対物レンズ４に入射される。

【００４３】上記開口光学素子１１は、上記半導体レー
ザ２及び上記ビームスプリッタ３の間における位置に応
じて、透過させる光束の断面積の該半導体レーザ２より
のレーザ光束の断面積に対する比率を変化させる。

【００４４】すなわち、上記開口光学素子１１は、図３
に示すように、上記半導体レーザ２（または、後述する
集積素子２７）に近接された第１の位置にあるときに
は、該半導体レーザ２が発するレーザ光束の略々全てを
上記開口部８においてレーザ光束Ｒａとして透過させ
る。また、上記開口光学素子１１は、図４に示すよう
に、上記半導体レーザ２（または、後述する集積素子２
７）より離間された第２の位置にあるときには、該半導
体レーザ２が発するレーザ光束のうちの中央部分のみを
レーザ光束Ｒｂとして上記開口部８において透過させ
る。この開口光学素子１１において、上記テーパ面部１
２を透過する光束は、図４及び図７に示すように、上記
レーザ光束の光軸より離間する方向に屈折され、レーザ
光束Ｒｃとして、上記レーザ光束Ｒｂより離間する方向
に偏向される。

【００４５】なお、上記開口光学素子１１の位置は、上
記第１の位置及び上記第２の位置の間において、任意の
位置とすることができる。

【００４６】上記開口光学素子１１の開口部８を透過し
たレーザ光束（レーザ光束Ｒａ、または、レーザ光束Ｒ
ｂ）は、対物レンズ４に入射される。この対物レンズ４
は、図示しないレンズ枠により支持されている。この対
物レンズ４は、上記半導体レーザ２より射出されたレー
ザ光束を、上記各光ディスク６ａ，６ｂの信号記録面上
に集光させる。すなわち、上記対物レンズ４に入射され
たレーザ光束は、この対物レンズ４により、上記各光デ
ィスク６ａ，６ｂの信号記録面上に集光して照射され
る。

【００４７】このとき、このレーザ光束は、上記各光デ
ィスク６ａ，６ｂの透明基板側よりこれら光ディスク６
ａ，６ｂ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。この対物レンズ４は、上記レンズ枠を介して、図上
しない２軸アクチュエータにより支持され、図１中矢印
Ｆ及び矢印Ｔで示すように、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
上記レーザ光束を集光させる。

【００４８】上記対物レンズ４は、開口数（ＮＡ）が
０．６となっている。上記対物レンズ４は、この対物レ
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４は、透明基板の厚さが
０．６ｍｍの光学記録媒体に適合されたものとして設計
されている。

【００４９】上記各光ディスク６ａ，６ｂにおいては、
上記対物レンズ４を経たレーザ光束が集光されて照射さ
れることにより、こ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。

【００５０】また、上記信号記録面上に照射されたレー
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、上記対物レンズ４に戻る。

【００５１】上記開口光学素子１１が、図３に示すよう
に、上記第１の位置にあるときには、該半導体レーザ２
が発するレーザ光束の略々全てが上記開口部８において
レーザ光束Ｒａとして透過され、このとき、上記対物レ
ンズ４の開口数（ＮＡ）は、０．６となっている。

【００５２】また、上記開口光学素子１１が、図４に示
すように、上記第２の位置にあるときには、該半導体レ
ーザ２が発するレーザ光束のうちの中央部分のみがレー
ザ光束Ｒｂとして上記開口部８において透過され、この
とき、上記対物レンズ４の開口数は、０．３７となる。

【００５３】上記開口光学素子１１の位置は、上記第１
の位置及び上記第２の位置の間で、任意の位置とするこ
とができるので、上記対物レンズ４の開口数は、該開口
光学素子１１が該第１の位置にある状態（ＮＡ＝０．
６）より該開口光学素子１１が該第２の位置にある状態
（ＮＡ＝０．３７）に亘って、無段階的に変化させるこ
とができる。

【００５４】そして、この光学ピックアップ装置は、上
記信号記録面よりの上記レーザ光束Ｒａ，Ｒｂの反射光
束を検出する光検出手段となる光検出器５を有してい
る。

【００５５】すなわち、上記信号記録面により反射され
た反射光束は、上記対物レンズ４を経て、上記ビームス
プリッタ３に至る。この反射光束は、上記ビームスプリ
ッタ３を透過することにより、上記半導体レーザ２に戻
る経路に対して分岐され、上記光検出器５に向かう。

【００５６】上記光検出器５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３を経た反
射光束を受光し、電気信号に変換する。この光検出器５
より出力される電気信号に基づいて、上記各光ディスク
６ａ，６ｂに記録された情報信号の再生が行われる。

【００５７】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６ａに対して情報信号の記録及び再生
を行うときには、図３に示すように、上記開口光学素子
１１が上記第１の位置となされ、上記半導体レーザ２よ
りのレーザ光束の略々全てが該開口光学素子１１の開口
部８を透過して、上記対物レンズ４の開口数は、０．６
となる。

【００５８】この場合には、上記第１の光ディスク６ａ
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４の開口数が０．６でレーザ光束の波長
が６３５ｎｍという条件が満足されており、この第１の
光ディスク６ａ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；ＭＴ
Ｆ）が得られ、良好な記録及び再生が可能である。

【００５９】また、この光学ピックアップ装置におい
て、上記第２の光ディスク６ｂに対して情報信号の記録
及び再生を行うときには、図４に示すように、上記開口
光学素子１１が上記第２の位置となされ、上記半導体レ
ーザ２よりのレーザ光束の中央部分のみが該開口光学素
子１１の開口部８を透過して、上記対物レンズ４の実質
的な開口数は、０．３７となる。

【００６０】なお、このときの上記対物レンズ４の開口
数は、上記第２の光ディスク６ｂ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４の開
口数が０．４５でレーザ光束の波長が７８０ｎｍという
条件における該レーザ光束の上記信号記録面上における
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程度としたものである。

【００６１】そして、このときには、上記透明基板の厚
さｔと上記対物レンズ４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、該開口数が小さいために抑えられ、上記第２の
光ディスク６ｂに対する良好な記録及び再生が実現され
る。すなわち、この場合には、この第２の光ディスク６
ｂ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。

【００６２】この光学ピックアップ装置において、上記
対物レンズ４の開口数の選択は、装着された光ディスク
が上記第１及び第２の光ディスク６ａ，６ｂのいずれで
あるのかがわかる場合には、装着された光ディスクの種
類に応じて上記開口光学素子１１を移動操作することに
より行うことができる。

【００６３】また、上記第１及び第２の光ディスク６
ａ，６ｂのいずれが装着された場合においても、上記対
物レンズ４の開口数を０．３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、装着された光ディスクが該第１及び第２の光ディ
スク６ａ，６ｂのいずれであるのかを判別することとし
てもよい。すなわち、上記対物レンズ４の開口数が０．
３である状態においても、上記第１の光ディスク６ａ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
が該第１の光ディスク６ａであることを判別することが
できる。

【００６４】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、図１４に示すように、スピンドルモータ１
８により回転操作される光ディスク６ａ，６ｂの信号記
録面に上記対物レンズ４を対向させて配設され、この光
ディスク６ａ，６ｂの内外周に亘って移動操作される。
そして、この光学ピックアップ装置は、上記光ディスク
６ａ，６ｂ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。

【００６５】なお、上記スピンドルモータ１８の駆動軸
には、略々円盤状のディスクテーブル１９が取付けられ
ている。上記光ディスク６ａ，６ｂは、上記ディスクテ
ーブル１９により、中心部分を保持されて、上記スピン
ドルモータ１８により回転操作される。

【００６６】〔３〕集積素子を用いた光学ピックアップ
装置の構成についてそして、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、集積素子（いわゆるレーザカプラ）２７を
用いて構成してもよい。この集積素子２７は、シリコン
透明基板２１上に、光源となる半導体レーザ（レーザチ
ップ）２２及び複数の光検出部２５，２６が形成されて
構成されている。そして、上記複数の光検出部２５，２
６上には、ビームスプリッタプリズム２３が配設されて
いる。

【００６７】この集積素子２７において、上記半導体レ
ーザ２２が発したレーザ光束は、上記ビームスプリッタ
プリズム２３の一端部である４５°の傾斜を有する斜面
部２４により反射されて、上記シリコン透明基板２１に
対する垂直方向に射出される。このようにして集積素子
２７より射出されたレーザ光束は、上記開口光学素子１
１を透過して、上記対物レンズ４に入射される。

【００６８】上記対物レンズ４により上記各光ディスク
６ａ，６ｂの上記信号記録面上に集光されたレーザ光束
は、この信号記録面により反射され、該対物レンズ４及
び上記開口光学素子１１を経て、上記斜面部２４に戻
る。この斜面部２４に戻った反射光束は、この斜面部２
４において屈折されつつ、上記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２
３内に入射した光束は、上記各光検出部２５，２６に照
射される。上記各光検出部２５，２６は、照射された光
束に応じた電気信号を出力する。

【００６９】〔４〕コリメータレンズを用いた光学ピッ
クアップ装置の構成について上述した本発明に係る光学ピックアップ装置の実施の形
態は、上記半導体レーザ２，２２よりの発散光束（拡散
光束）であるレーザ光束が上記対物レンズ４に入射され
るいわゆる有限系の光学系を採用している。しかし、本
発明に係る光学ピックアップ装置は、このような有限系
の光学系を採用したものに限定されず、図１４及び図１
９に示すように、上記半導体レーザ２，２２よりの発散
光束であるレーザ光束をコリメータレンズ１０により平
行光束として上記対物レンズ４に入射させるいわゆる無
限系の光学系を採用したものとしてもよい。

【００７０】この光学ピックアップ装置において、無限
系の光学系を採用した場合には、上記半導体レーザ２，
２２の発光点２ａより発した発散光束であるレーザ光束
Ｒａ，Ｒｂは、上記開口光学素子１１を透過した後、コ
リメータレンズ１０に入射される。上記レーザ光束Ｒ
ａ，Ｒｂは、上記コリメータレンズ１０を透過すること
により、平行光束となされる。このように平行光束とな
されたレーザ光束Ｒａ，Ｒｂは、上記ビームスプリッタ
３を介して、または、偏向ミラー１３を介して、あるい
は、そのまま直接に、上記対物レンズ４に入射される。
この場合の対物レンズ４は、入射された平行光束を上記
光ディスク６ａ，６ｂの信号記録層上に集光させるよう
に設計されている。

【００７１】〔５〕開口光学素子の形状の他の例につい
てこの光学ピックアップ装置において、上記開口光学素子
１１は、図８に示すように、上記テーパ面部１２が、こ
の開口光学素子１１をこの開口光学素子１１の外周縁側
ほど薄くするようなテーパ面として形成されたものとし
てもよい。この場合には、上記テーパ面部１２を透過し
たレーザ光束Ｒｃは、上記開口部８を透過したレーザ光
束Ｒｂの光軸に対して接近する方向に偏向されて、上記
対物レンズ４入射されることになり得るが、上記光ディ
スク６ａ，６ｂの信号記録面上に集光されることがな
い。したがって、この場合にも、この開口光学素子１１
を上記半導体レーザ２よりのレーザ光束の光軸に沿って
移動操作することにより、上記対物レンズ４の実効的な
開口数を可変することができる。

【００７２】このように、上記テーパ面部１２を上記開
口光学素子１１の外周縁側ほど該開口光学素子１１を薄
くするようなテーパ面とした場合には、この開口光学素
子１１は、周囲側より該テーパ面部１２を支持されるこ
とにより、調芯されて位置決めされることができる。

【００７３】また、この光学ピックアップ装置におい
て、上記開口光学素子１１は、この光学ピックアップ装
置の光学系が収差補正を必要とする場合においては、図
９に示すように、上記光透過面７の全面が収差補正を行
うための非球面である収差補正面７ａとして形成された
ものとしてもよい。

【００７４】このように、上記光透過面７を収差補正面
７ａとして形成した場合において、上記開口光学素子１
１を上記半導体レーザ２，２２に近接させた場合には、
この半導体レーザ２，２２よりのレーザ光束が該収差補
正面７ａの中心部分の狭い部分のみを透過するようにす
ることができる。この場合には、上記レーザ光束にとっ
て上記収差補正面７ａが平面に近似することとなり、該
レーザ光束は、該収差補正面７ａを透過することにより
波面が受ける影響が少ない。そして、上記光透過面７が
上記収差補正面７ａである場合において、上記開口光学
素子１１を上記半導体レーザ２，２２より離間させた場
合には、この半導体レーザ２，２２よりのレーザ光束が
該収差補正面７ａの全面を透過することとなる。この場
合には、上記レーザ光束は、該収差補正面７ａを透過す
ることにより波面に大きく影響を受け、収差が補正され
ることとなる。

【００７５】すなわち、この光学ピックアップ装置にお
いては、上記開口光学素子１１が上記第１の位置にある
とき（すなわち、上記対物レンズ４の開口数が０．６で
あるとき）に収差の発生が少なくなるように、上記対物
レンズ４等の光学素子を設計しておけば、該開口光学素
子１１が上記第２の位置となったとき（すなわち、上記
対物レンズ４の開口数が０．３７となったとき）に発生
する収差を上記収差補正面７ａにより補正することがで
きる。

【００７６】また、上記光透過面７を収差補正面７ａと
した場合において、上記対物レンズ４の光軸に対する上
記光ディスク６ａ，６ｂの信号記録面の傾きの変化に追
従させて、図１及び図２中に矢印Ｎで示すように、図示
しない横移動操作手段により、上記開口光学素子１１を
上記半導体レーザ２よりのレーザ光束の光軸に直交する
方向に移動操作することにより、いわゆるディスクスキ
ューにより発生するコマ収差を補正するサーボ機構を構
成することができる。上記横移動操作手段は、スキュー
センサによって検出される上記対物レンズ４の光軸に対
する上記光ディスク６ａ，６ｂの信号記録面の傾きに応
じて、モータの如き駆動源よりの駆動力により、上記開
口光学素子１１を移動操作するように構成されている。

【００７７】さらに、この光学ピックアップ装置におい
て、上記開口光学素子１１は、この光学ピックアップ装
置が収差補正及び焦点位置補正を必要とする場合におい
ては、図１０に示すように、上記光透過面７を、該収差
補正を行う非球面であるとともにパワー（度）を有する
収差補正面７ｂとして形成することとしてもよい。

【００７８】この場合にも、この光学ピックアップ装置
においては、上記開口光学素子１１が上記第１の位置に
あるとき（すなわち、上記対物レンズ４の開口数が０．
６であるとき）に収差及び焦点移動の発生が少なくなる
ように、上記対物レンズ４等の光学素子を設計しておけ
ば、該開口光学素子１１が上記第２の位置となったとき
（すなわち、上記対物レンズ４の開口数が０．３７とな
ったとき）に発生する収差及び焦点移動を上記収差補正
面７ｂにより補正することができる。

【００７９】また、この光学ピックアップ装置におい
て、上記開口光学素子１１は、図１１に示すように、上
記開口絞り面の周縁側部分が遮光処理部１２ａとなさ
れ、この遮光処理部１２ａに囲まれた内方側部分が開口
部８となされて形成されたものとしてもよい。上記遮光
処理部１２ａに施される遮光処理としては、いわゆる梨
地処理（砂かけ処理）を用いることができる。この場合
においては、上記遮光処理部１２ａに入射されたレーザ
光束は、乱反射及び拡散をすることとなされ、上記対物
レンズ４に入射することは殆どないようになされる。

【００８０】また、この光学ピックアップ装置におい
て、上記開口光学素子１１は、図１２に示すように、上
記テーパ面部１２に囲まれた内方側部分が楕円形（長円
形）の開口部８となされて形成されたものとしてもよ
い。

【００８１】この場合には、上記開口光学素子１１を上
記半導体レーザ２より離間する方向に移動操作すること
により、楕円形の開口が形成され、上記信号記録面上に
おいて、この信号記録面上における上記光ディスク６
ａ，６ｂのラジアル（Radial）方向（記録トラックに沿
う方向）とタンジェンシャル（Tangential）方向（記録
トラックに直交する方向）とで径の異なるビームスポッ
トを形成することができる。例えば、この場合には、ラ
ジアル方向のビームスポット径を開口数が０．３７の対
物レンズにより形成されたものとし、タンジェンシャル
方向のビームスポット径を開口数が０．２程度乃至０．
５程度の対物レンズにより形成されたものとすることが
できる。

【００８２】また、この光学ピックアップ装置におい
て、上記開口光学素子１１は、図１３に示すように、上
記開口絞り面の周縁側部分が曲面部（トーリック面部）
１２ｂとなされ、この曲面部１２ｂに囲まれた内方側部
分が開口部８となされて形成されたものとしてもよい。
この場合においては、上記曲面部１２ｂに入射されたレ
ーザ光束は、この開口光学素子１１の近傍における収
束、または、拡散をすることとなされ、上記対物レンズ
４に入射することは殆どないようになされる。

【００８３】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記開口光学素子１１を上記対物レンズ４の光軸
に対して傾けることにより、非点収差やコマ収差を補正
する光学素子を兼用することとしてもよい。

【００８４】さらに、上述の実施の形態においては、上
記開口光学素子１１は、上記光透過面７側より上記半導
体レーザ２よりのレーザ光束が入射され上記開口絞り面
より該レーザ光束が射出されるものとしているが、本発
明に係る光学ピックアップ装置において該開口光学素子
１１は、逆に、該開口絞り面側より該半導体レーザ２よ
りのレーザ光束が入射され該光透過面７より該レーザ光
束が射出されるものとしてもよい。

【００８５】また、この光学ピックアップ装置において
は、上記対物レンズ４より射出されて上記光ディスク６
ａ，６ｂに照射された光束の該光ディスク６ａ，６ｂよ
りの戻り光を、上記開口光学素子１１のテーパ面部１２
を介して検出することとしてもよい。

【００８６】また、この光学ピックアップ装置において
は、上記テーパ部１２を透過したレーザ光束Ｒｃを利用
して、上記半導体レーザ２のオートパワーコントロール
（ＡＰＣ）を実行することができる。すなわち、上記テ
ーパ部１２を透過して上記対物レンズ４に向かう光路よ
り外れたレーザ光束Ｒｃの光量を受光素子により検出
し、この検出結果に基づいて、上記半導体レーザ２の発
光出力を制御すれば、この半導体レーザ２の発光出力を
一定に維持するオートパワーコントロール（ＡＰＣ）が
実現できる。

【００８７】〔６〕移動操作機構の構成について本発明に係る光学ピックアップ装置において、上記開口
光学素子１１を上記第１の位置と上記第２の位置とに亘
って移動操作するための移動操作機構としては、図１４
に示すように、該開口光学素子１１を支持する支持枠に
略々棒状の当接杆１５を取付け、この当接杆１５を該光
学ピックアップ装置の外方側にまで延長させたものが考
えられる。

【００８８】すなわち、この移動操作機構においては、
上記当接杆１５は、中央部分において上記開口光学素子
１１に連結されており、両端側を上記光ディスク６ａ，
６ｂの外周側及び内方側に向けている。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２より上記コ
リメータレンズ１０（または、対物レンズ４）に向かう
光路が、上記光ディスク６ａ，６ｂの径方向（外周側よ
り内周側に向かう方向）となされている。そして、上記
光ディスク６ａ，６ｂの内周側、すなわち、上記スピン
ドルモータ１８の近傍には、上記当接杆１５の一端部に
対向して、内周側当接ブロック１７が固定されて設けら
れている。また、上記光ディスク６ａ，６ｂの外周側に
は、上記当接杆１５の他端部に対向して、外周側当接ブ
ロック１６が固定されて設けられている。

【００８９】上記光学ピックアップ装置が上記光ディス
ク６ａ，６ｂの最内周位置に相当する位置よりもさらに
該光ディスク６ａ，６ｂの内周側方向に移動操作される
と、上記当接杆１５の一端部が上記内周側当接ブロック
１７に当接し、この当接杆１５は、この光学ピックアッ
プ装置に対して移動操作され、上記開口光学素子１１を
上記第１の位置とする。そして、この光学ピックアップ
装置が上記光ディスク６ａ，６ｂの最外周位置に相当す
る位置よりもさらに該光ディスク６ａ，６ｂの外周側方
向に移動操作されると、上記当接杆１５の他端部が上記
外周側当接ブロック１６に当接し、この当接杆１５は、
この光学ピックアップ装置に対して移動操作され、上記
開口光学素子１１を上記第２の位置とする。

【００９０】この場合において、上記光学ピックアップ
装置の上記各当接ブロック１６，１７に対する位置を制
御することにより、上記開口光学素子１１の位置を、上
記第１の位置と上記第２の位置との間の任意の位置とす
ることができる。

【００９１】また、上記当接杆１５の略々中央部分に相
当する位置の固定部に対して、支軸３３を介して回動可
能に支持された回動レバー３４を設け、この回動レバー
３４を該当接杆１５に連係させるとともに、この回動レ
バー３４に引っ張りコイルバネ３２を取付けることによ
り、該当接杆１５が、上記第１の位置と上記第２の位置
との途中の位置で停止しないようにすることができる。

【００９２】すなわち、上記回動レバー３４の先端側に
は、連係ピン３５が設けられており、この連係ピン３５
は、上記当接杆１５に設けられた連係爪３６に連係して
いる。上記当接杆１５が上記第１の位置と上記第２の位
置とに亘って移動操作されるとき、上記回動レバー３４
は、略々１８０°に亘って回動操作される。上記引っ張
りコイルバネ３２は、上記連係ピン３５と、この連係ピ
ン３５の上記回動レバー３４の回動に伴う移動軌跡が描
く略々半円形の円弧の中心よりもさらにこの円弧から離
間された位置に設けられた掛止ピン３１との間に張架さ
れており、該回動レバー３４が回動範囲の中央に至った
ときに最も伸ばされるようになされている。

【００９３】すなわち、上記引っ張りコイルバネ３２
は、図１４中矢印Ｃで示すように、上記連係ピン３５を
上記掛止ピン３１側に引っ張ることにより、上記回動レ
バー３４がこの回動レバー３４の回動範囲の中央よりも
一方側にあるときには該一方側に回動付勢し、該回動レ
バー３４がこの回動レバー３４の回動範囲の中央よりも
他方側にあるときには該他方側に回動付勢する。

【００９４】したがって、上記開口光学素子１１は、上
記第１の位置と上記第２の位置との中央位置よりも該第
１の位置側に位置しているときには、該第１の位置側に
移動付勢され、該第１の位置と該第２の位置との中央位
置よりも該第２の位置側に位置しているときには、該第
２の位置側に移動付勢される。

【００９５】そして、上記移動操作機構は、図１５に示
すように、いわゆるプランジャの如き電磁駆動機構と付
勢バネ２９とを組み合わせて構成したものとしてもよ
い。上記プランジャは、コイル３０と鉄芯３１とを有し
て構成されている。このプランジャにおいては、上記コ
イル３０に駆動電流が供給されると、上記鉄芯３１は、
図１５中矢印Ｂで示すように、一方方向に付勢されて移
動される。そして、上記鉄芯３１は、上記開口光学素子
１１を支持する支持枠に取付けられている。そして、上
記付勢バネ２９は、図１５中矢印Ａで示すように、上記
鉄芯３１を、上記コイル３０に駆動電流が供給されたと
きに付勢される方向の逆方向に付勢している。そして、
上記鉄芯３１が上記コイル３０に駆動電流が供給された
ときに付勢される方向及び上記付勢バネ２９による付勢
方向は、上記光学ピックアップ装置における上記半導体
レーザ２よりのレーザ光束の光軸方向となされている。

【００９６】この移動操作機構を有する光学ピックアッ
プ装置においては、上記コイル３０に駆動電流が供給さ
れていないときには、上記開口光学素子１１は、上記付
勢バネ２９の付勢力によって、上記第１の位置（また
は、上記第２の位置）に位置決めされる。そして、この
光学ピックアップ装置においては、上記コイル３０に駆
動電流が供給されると、上記開口光学素子１１は、上記
プランジャの付勢力によって、上記第２の位置（また
は、上記第１の位置）に位置決めされる。

【００９７】さらに、上記移動操作機構は、図１６に示
すように、上記光学ピックアップ装置上に円環状のカム
溝３７を設けるとともに、上記開口光学素子１１に連結
された移動ブロック３９上に倣いピン４１を設け、この
倣いピン４１を該カム溝３７に倣わせて移動させること
により、該開口光学素子１１を上記第１の位置または上
記第２の位置に位置決めする機構としてもよい。

【００９８】すてわち、上記カム溝３７は、図１６及び
図１７に示すように、略々長円形に形成されたカム溝で
あって、該長円形の長径方向の一端側が上記開口光学素
子１１の上記第１の位置に相当し、他端側が該開口光学
素子１１の上記第２の位置に相当している。このカム溝
３７の他端側には、図１７及び図１８に示すように、こ
のカム溝３７がなす長円形の内方側に向けて屈曲された
トラップ部４４が設けられている。また、このカム溝３
７の底面部には、このカム溝３７に沿う一方方向の回転
方向に対して同一の方向性を有する一対の段差部４２，
４３が設けられている。これら段差部４２，４３は、上
記カム溝３７に沿う一方方向の回転方向について、この
カム溝３７の一端部分の手前、及び、上記トラップ部４
４の手前に設けられている。

【００９９】そして、上記移動ブロック３９に設けられ
た上記倣いピン４１は、この移動ブロック３９に設けら
れた支持溝４０内において移動可能に支持され、この移
動ブロック３９に対して、上記カム溝３７のなす長円形
の短径に相当する距離だけ移動可能となされている。す
なわち、上記移動ブロック３９が上記開口光学素子１１
を上記第１の位置とする位置と該開口光学素子１１を上
記第２の位置とする位置とに亘って移動操作されると
き、上記倣いピン４１は、上記支持溝４０内を該移動ブ
ロック３９に対して移動されることにより、上記カム溝
３７内をこのカム溝３７に倣って移動することができ
る。そして、この倣いピン４１は、図１７中矢印Ｐで示
すように、付勢バネ４５により、上記カム溝３７の底面
部に対して圧接されている。したがって、上記倣いピン
４１は、図１６中Ｆで示すように、上記カム溝３７の一
端側部分に位置するとき（上記開口光学素子１１が上記
第１の位置にあるとき）に、上記移動ブロック３９がこ
のカム溝３７の他端側方向に向けて移動されると、上記
段差部４２に阻止されることにより、図１６及び図１７
中矢印Ｊで示すように、このカム溝３７に対する一方向
のみに移動可能となっている。

【０１００】そして、上記移動ブロック３９が上記カム
溝３７の他端側部分に至るときには、上記倣いピン４１
は、図１６及び図１７中矢印Ｊで示すように、上記カム
溝３７に沿って移動する。そして、上記移動ブロック３
９が上記カム溝３７の最も他端側に至ったときには、図
１６中Ｈで示すように、上記倣いピン４１も該カム溝３
７の他端部に至り、次いで、該移動ブロック３９が該カ
ム溝３７の一端側方向に若干戻ったところで、図１６中
Ｇで示すように、該倣いピン４１は、図１８中矢印Ｑで
示すように、上記段差部４３を経て上記トラップ部４４
内に至る。このとき、上記開口光学素子１１は、上記第
２の位置となされている。

【０１０１】次に、上記移動ブロック３９が再び上記カ
ム溝３７の他端側方向に移動すると、上記倣いピン４１
は、上記段差部４３によって移動方向を規制され、図１
８中矢印Ｋで示すように、上記カム溝３７に沿って、該
段差部４３より離間する方向に移動する。そして、上記
移動ブロック３９が上記カム溝３７の最も他端側に至っ
たときには、図１６中Ｈで示すように、上記倣いピン４
１も該カム溝３７の他端部に至り、次いで、該移動ブロ
ック３９が該カム溝３７の一端側方向に戻るときには、
図１６及び図１７中矢印Ｋで示すように、該倣いピン４
１は、該カム溝３７に沿って、このカム溝３７の一端側
方向に移動する。そして、上記移動ブロック３９が上記
カム溝３７の一端側部分に至ると、上記倣いピン４１
は、図１６中Ｆで示すように、該カム溝３７の一端側部
分に至る。

【０１０２】そして、上記移動ブロック３９は、引っ張
りコイルバネ３８により、図１６中矢印Ｅで示すよう
に、上記カム溝３７の一端側方向に移動付勢されてい
る。したがって、上記開口光学素子１１が上記第１の位
置にあるとき、上記移動ブロック３９を、上記引っ張り
コイルバネ３８の付勢力に抗して、上記倣いピン４１を
図１６中Ｈで示す上記カム溝３７の最も他端側部分に至
らせるまで移動させ、次いで、この移動ブロック３９に
対する移動操作を解除すると、該倣いピン４１は、上記
トラップ部４４において停止し、該開口光学素子１１を
上記第２の位置において停止させる。そして、上記開口
光学素子１１が上記第２の位置にあるとき、上記移動ブ
ロック３９を、上記引っ張りコイルバネ３８の付勢力に
抗して、上記倣いピン４１を図１６中Ｈで示す上記カム
溝３７の最も他端側部分に至らせるまで移動させ、次い
で、この移動ブロック３９に対する移動操作を解除する
と、該倣いピン４１は、該カム溝３７の一端側部分にま
で移動して停止し、該開口光学素子１１を上記第１の位
置において停止させる。

【０１０３】すなわち、この移動操作機構においては、
上記開口光学素子１１が上記第１及び第２の位置のいず
れにある場合においても、上記倣いピン４１が図１６中
Ｈで示す上記カム溝３７の最も他端側部分に至るまで上
記移動ブロック３９を上記引っ張りコイルバネ３８の付
勢力に抗して移動させることにより、該開口光学素子１
１を、該第１の位置、または、該第２の位置に移動させ
ることができる。

【０１０４】上記移動ブロック３９を上記引っ張りコイ
ルバネ３８の付勢力に抗して移動させて上記倣いピン４
１を上記カム溝３７の最も他端側部分に至らせる動作
は、上記光学ピックアップ装置の上記光ディスク６ａ，
６ｂの内外周に亘る移動に連動して行われるようにする
ことができる。例えば、上記光学ピックアップ装置が上
記光ディスク６ａ，６ｂの最外周位置に相当する位置よ
りもさらに該光ディスク６ａ，６ｂの外周側方向に移動
操作されたときに、上記移動ブロック３９の一部が固定
して配設されたブロックに当接して、この移動ブロック
３９がこの光学ピックアップ装置に対して所定位置まで
移動操作されるように構成することができる。

【０１０５】

【実施例】本発明に係る光学ピックアップ装置の要部を
なす半導体レーザ２の発光点２ａより上記対物レンズ４
に至る光学系について、具体的な設計を行った。すなわ
ち、図１９に示すように、上記コリメータレンズ１０の
焦点距離ｆｃを２５．５５０４ｍｍとし、上記発光点２
ａより上記第１の位置（Position１）にある開口光学素
子１１の入射面（光透過面７）までの距離をＬ₁とし
て、このときの上記対物レンズ４の開口数（ＮＡ）を
０．６とする。また、上記発光点２ａより上記第２の位
置（Position２）にある開口光学素子１１の入射面（光
透過面７）までの距離をＬ₂として、このときの上記対
物レンズ４の開口数（ＮＡ）を０．３７とする。この条
件下において、以下の６通りについての設計及び収差の
計算を行った。

【０１０６】（１）Ｌ₁＝５ｍｍ、Ｌ₂＝１０ｍｍとした
場合（ただし開口数は０．３７のみ）（２）Ｌ₁＝５ｍｍ、Ｌ₂＝１０ｍｍとした場合（３）Ｌ₁＝４ｍｍ、Ｌ₂＝１０ｍｍとした場合（４）Ｌ₁＝３ｍｍ、Ｌ₂＝１０ｍｍとした場合（５）Ｌ₁＝１ｍｍ、Ｌ₂＝１０ｍｍとした場合（６）Ｌ₁＝１ｍｍ、Ｌ₂＝３ｍｍとした場合これらについての軸上波面収差（λ_RMS値）は、以下の
〔表１〕に示すように、それぞれ、（１）で０．００２
乃至０．０７０、（２）で０．０１２乃至０．０１０、
（３）で０．００６乃至０．００７、（４）で０．００
２乃至０．００４、（５）で０．００２乃至０．００
０、（６）で０．００３乃至０．００５であった。

【０１０７】

【表１】

【０１０８】以下に、上記の（１）乃至（６）の具体的
な実施例（設計例）を示す。なお、この実施例において
用いた硝材の屈折率は、以下の〔表２〕に示す通りであ
る。

【０１０９】

【表２】

【０１１０】（１）Ｌ₁＝５ｍｍ、Ｌ₂＝１０ｍｍとした
場合（ただし開口数は０．３７のみ）この場合には、上記開口光学素子１１が上記第１の位置
（Position１）にあるときには、図２０、図２１及び図
２５に示すように、Ｌ₁が５ｍｍとなっており、上記対
物レンズ４の開口数（ＮＡ）は０．３７とする。また、
上記開口光学素子１１が上記第２の位置（Position２）
にあるときには、図２６、図２７及び図２９に示すよう
に、Ｌ₂が１０ｍｍとなっており、上記対物レンズ４の
開口数（ＮＡ）は０．３７である。この場合のレンズデ
ータは、以下の〔表３〕乃至〔表５〕に示す通りであ
る。

【０１１１】

【表３】

【０１１２】

【表４】

【０１１３】

【表５】

【０１１４】（２）Ｌ₁＝５ｍｍ、Ｌ₂＝１０ｍｍとした
場合この場合には、上記開口光学素子１１が上記第１の位置
（Position１）にあるときには、図２１に示すように、
Ｌ₁が５ｍｍとなっており、上記対物レンズ４の開口数
（ＮＡ）は０．６である。また、上記開口光学素子１１
が上記第２の位置（Position２）にあるときには、図２
７に示すように、Ｌ₂が１０ｍｍとなっており、上記対
物レンズ４の開口数（ＮＡ）は０．３７である。この場
合のレンズデータは、以下の〔表６〕乃至〔表８〕に示
す通りである。

【０１１５】

【表６】

【０１１６】

【表７】

【０１１７】

【表８】

【０１１８】（３）Ｌ₁＝４ｍｍ、Ｌ₂＝１０ｍｍとした
場合この場合には、上記開口光学素子１１が上記第１の位置
（Position１）にあるときには、図２２に示すように、
Ｌ₁が４ｍｍとなっており、上記対物レンズ４の開口数
（ＮＡ）は０．６である。また、上記開口光学素子１１
が上記第２の位置（Position２）にあるときには、図２
７に示すように、Ｌ₂が１０ｍｍとなっており、上記対
物レンズ４の開口数（ＮＡ）は０．３７である。この場
合のレンズデータは、以下の〔表９〕乃至〔表１１〕に
示す通りである。

【０１１９】

【表９】

【０１２０】

【表１０】

【０１２１】

【表１１】

【０１２２】（４）Ｌ₁＝３ｍｍ、Ｌ₂＝１０ｍｍとした
場合この場合には、上記開口光学素子１１が上記第１の位置
（Position１）にあるときには、図２３に示すように、
Ｌ₁が３ｍｍとなっており、上記対物レンズ４の開口数
（ＮＡ）は０．６である。また、上記開口光学素子１１
が上記第２の位置（Position２）にあるときには、図２
７に示すように、Ｌ₂が１０ｍｍとなっており、上記対
物レンズ４の開口数（ＮＡ）は０．３７である。この場
合のレンズデータは、以下の〔表１２〕乃至〔表１４〕
に示す通りである。

【０１２３】

【表１２】

【０１２４】

【表１３】

【０１２５】

【表１４】

【０１２６】（５）Ｌ₁＝１ｍｍ、Ｌ₂＝１０ｍｍとした
場合この場合には、上記開口光学素子１１が上記第１の位置
（Position１）にあるときには、図２４に示すように、
Ｌ₁が１ｍｍとなっており、上記対物レンズ４の開口数
（ＮＡ）は０．６である。また、上記開口光学素子１１
が上記第２の位置（Position２）にあるときには、図２
７に示すように、Ｌ₂が１０ｍｍとなっており、上記対
物レンズ４の開口数（ＮＡ）は０．３７である。この場
合のレンズデータは、以下の〔表１５〕乃至〔表１７〕
に示す通りである。

【０１２７】

【表１５】

【０１２８】

【表１６】

【０１２９】

【表１７】

【０１３０】（６）Ｌ₁＝１ｍｍ、Ｌ₂＝３ｍｍとした場
合この場合には、上記開口光学素子１１が上記第１の位置
（Position１）にあるときには、図２４に示すように、
Ｌ₁が１ｍｍとなっており、上記対物レンズ４の開口数
（ＮＡ）は０．６である。また、上記開口光学素子１１
が上記第２の位置（Position２）にあるときには、図２
８に示すように、Ｌ₂が３ｍｍとなっており、上記対物
レンズ４の開口数（ＮＡ）は０．３７である。この場合
のレンズデータは、以下の〔表１８〕乃至〔表２０〕に
示す通りである。

【０１３１】

【表１８】

【０１３２】

【表１９】

【０１３３】

【表２０】

【０１３４】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学ピック
アップ装置においては、光源と対物レンズとの間の発散
光路上に配設され一方の面が開口絞り面となされ他方の
面が全面に亘って光透過面となされた開口光学素子を該
対物レンズに入射する光束の光軸方向に移動操作するこ
とにより、該対物レンズの開口数を変化させることがで
きる。

【０１３５】したがって、この光学ピックアップ装置に
おいては、対物レンズの開口数を、透明基板の厚みが異
なる複数種類の光学記録媒体のそれぞれの透明基板の厚
みに応じた値に変化させることができる。

【０１３６】また、上記開口光学素子の他方の面である
光透過面は、上記光学記録媒体の透明基板において生ず
る収差を補正するための非球面とすることができる。

【０１３７】すなわち、本発明は、装置構成の複雑化、
大型化を招来することなく、透明基板の厚さが異なる光
学記録媒体に対しても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要部を示
す斜視図である。

【図２】レーザカプラを用いて構成された本発明に係る
光学ピックアップ装置の要部の構成を示す側面図であ
る。

【図３】上記光学ピックアップ装置において対物レンズ
の開口数を大きくした場合の動作原理を模式的に示す側
面図である。

【図４】上記光学ピックアップ装置において対物レンズ
の開口数を小さくした場合の動作原理を模式的に示す側
面図である。

【図５】上記光学ピックアップ装置を構成する開口光学
素子であって開口絞り面の周縁側部分が円錐状のテーパ
面部となされたものの形状を示す三面図である。

【図６】上記開口光学素子の形状を示す縦断面図であ
る。

【図７】上記開口光学素子の作用を説明する縦断面図で
ある。

【図８】上記開口光学素子の形状の他の例を示す縦断面
図である。

【図９】上記開口光学素子において収差補正面を設けた
場合の形状を示す縦断面図である。

【図１０】上記開口光学素子において収差補正面にパワ
ーを与えた場合の形状を示す縦断面図である。

【図１１】上記光学ピックアップ装置を構成する開口光
学素子であって開口絞り面の周縁側部分が遮光処理部と
なされたものの形状を示す縦断面図である。

【図１２】上記光学ピックアップ装置を構成する開口光
学素子であって開口絞り面の開口部が楕円形となされた
ものの形状を示す三面図である。

【図１３】上記光学ピックアップ装置を構成する開口光
学素子であって開口絞り面の周縁側部分がトーリック面
部となされたものの形状を示す三面図である。

【図１４】上記光学ピックアップ装置における上記開口
光学素子を移動操作する機構の第１の例を示す側面図で
ある。

【図１５】上記光学ピックアップ装置における上記開口
光学素子を移動操作する機構の第２の例を示す側面図で
ある。

【図１６】上記光学ピックアップ装置における上記開口
光学素子を移動操作する機構の第３の例を示す側面図で
ある。

【図１７】上記光学ピックアップ装置における上記開口
光学素子を移動操作する機構の第３の例の要部となるカ
ム溝の形状を示す斜視図である。

【図１８】上記カム溝の要部の形状を示す要部拡大斜視
図である。

【図１９】上記光学ピックアップ装置であって光源及び
コリメータレンズの間に上記開口光学素子を配設した場
合の該光源よりコリメータレンズに至る部分の構成を示
す側面図である。

【図２０】上記光学ピックアップ装置であって光源及び
コリメータレンズの間であって光源より５ｍｍの位置
（Ｌ₁、ＮＡ大）に上記開口光学素子を配設した場合の
該光源より対物レンズに至る部分の構成を示す側面図で
ある。

【図２１】上記光学ピックアップ装置であって光源及び
コリメータレンズの間であって光源より５ｍｍの位置
（Ｌ₁、ＮＡ大）に上記開口光学素子を配設した場合の
該光源よりコリメータレンズに至る部分の構成を示す側
面図である。

【図２２】上記光学ピックアップ装置であって光源及び
コリメータレンズの間であって光源より４ｍｍの位置
（Ｌ₁、ＮＡ大）に上記開口光学素子を配設した場合の
該光源よりコリメータレンズに至る部分の構成を示す側
面図である。

【図２３】上記光学ピックアップ装置であって光源及び
コリメータレンズの間であって光源より３ｍｍの位置
（Ｌ₁、ＮＡ大）に上記開口光学素子を配設した場合の
該光源よりコリメータレンズに至る部分の構成を示す側
面図である。

【図２４】上記光学ピックアップ装置であって光源及び
コリメータレンズの間であって光源より１ｍｍの位置
（Ｌ₁、ＮＡ大）に上記開口光学素子を配設した場合の
該光源よりコリメータレンズに至る部分の構成を示す側
面図である。

【図２５】上記光学ピックアップ装置であって光源及び
コリメータレンズの間の位置に上記開口光学素子を配設
した場合の対物レンズ近傍の構成（ＮＡ大）を示す側面
図である。

【図２６】上記光学ピックアップ装置であって光源及び
コリメータレンズの間であって光源より１０ｍｍの位置
（Ｌ₂、ＮＡ小）に上記開口光学素子を配設した場合の
該光源より対物レンズに至る部分の構成を示す側面図で
ある。

【図２７】上記光学ピックアップ装置であって光源及び
コリメータレンズの間であって光源より１０ｍｍの位置
（Ｌ₂、ＮＡ小）に上記開口光学素子を配設した場合の
該光源よりコリメータレンズに至る部分の構成を示す側
面図である。

【図２８】上記光学ピックアップ装置であって光源及び
コリメータレンズの間であって光源より３ｍｍの位置
（Ｌ₂、ＮＡ小）に上記開口光学素子を配設した場合の
該光源よりコリメータレンズに至る部分の構成を示す側
面図である。

【図２９】上記光学ピックアップ装置であって光源及び
コリメータレンズの間の位置に上記開口光学素子を配設
した場合の対物レンズ近傍の構成（ＮＡ小）を示す側面
図である。

【符号の説明】

２半導体レーザ、２ａ，２２レーザチップ（光
源）、３ビームスプリッタ、４対物レンズ、５光
検出器、６ａ第１の光ディスク、６ｂ第２の光ディ
スク、７光透過面、７ａ収差補正面、７ｂパワー
付き収差補正面、８開口部、１１開口光学素子、１２
テーパ面部、１２ａ遮光処理部、２３ビームスプリ
ッタプリズム、２５光検出部、２７集積素子（レー
ザカプラ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、上記光源より射出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、上記信号記録面より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発散光路上に配設さ
れ、一方の面が開口絞り面となされ他方の面が全面に亘
って光透過面となされた開口光学素子と、上記開口光学素子を上記光束の光軸方向に移動操作する
移動操作手段とを備えた光学ピックアップ装置。
【請求項２】開口光学素子の開口絞り面は、周縁側部
分が円錐状のテーパ面部となされ、このテーパ面部に囲
まれた内方側部分が開口部に相当していることとなされ
た請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項３】開口光学素子は、周囲側よりテーパ面部
を支持されることにより、調芯されて位置決めされてい
る請求項２記載の光学ピックアップ装置。
【請求項４】開口光学素子の開口絞り面は、周縁側部
分が遮光処理部となされ、この遮光処理部に囲まれた内
方側部分が開口部に相当していることとなされた請求項
１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項５】開口光学素子の開口絞り面は、周縁側部
分が曲面部となされ、この曲面部に囲まれた内方側部分
が開口部に相当していることとなされた請求項１記載の
光学ピックアップ装置。
【請求項６】開口光学素子の他方の面である光透過面
は、光学記録媒体の透明基板において生ずる収差を補正
するための非球面となされている請求項１記載の光学ピ
ックアップ装置。
【請求項７】開口光学素子を光束の光軸に対する垂直
方向に移動操作する横移動操作手段を備えた請求項６記
載の光学ピックアップ装置。