JPH10134402A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集光レンズ１５とピンホール１６との光軸合
わせを簡便にすると共に，環境変化や経時変化に対して
光軸のずれが発生しないようにする。 【解決手段】 出射面の近傍に集光点を持つ集光レンズ
１５を設けて，当該集光点の位置が，物理的，視覚的に
知ることができるようにし，この集光レンズ１５の出射
面にメインスポットのみを通過させるピンホール１６を
一体に設ける。これにより集光レンズ１５とピンホール
１６との光軸合わせを容易にし，経時変化や環境変化に
対して当該光軸がずれないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，メインスポット及
びサイドスポットからなる超解像スポットを利用して，
情報記録媒体（以下，単にディスクという）に情報の記
録又は記録された情報の再生若しくは消去を行う際に，
サイドスポットの反射光による検出信号の品質劣化を防
止した光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，光ディスク装置においては，レー
ザ光を集光してディスク上に微少径のレーザスポットを
形成し，当該レーザスポットにより情報の記録／再生又
は消去が行われている。

【０００３】かかる光ディスク装置においては，情報の
高密度化が強く求められ，これに伴いレーザスポットの
小径化技術が模索されている。

【０００４】一般に，レーザスポット径Ｗは， Ｗ＝ｋ・λ／ＮＡ・・・・・・・・・・（１） により近似的に表される。ここで，ｋは定数，λはレー
ザ光の波長，ＮＡは対物レンズの開口数である。

【０００５】従って，式１からレーザスポット径を小さ
くするには，レーザ光の波長λを短くするか，または対
物レンズの開口数ＮＡを大きくすればよいことが理解で
きる。

【０００６】しかし，波長の短いレーザ光を利用するに
は，ニーズを満たす半導体レーザ素子の研究開発を待た
ねばならないので，現状においては利用し得る波長の範
囲に限界がある。

【０００７】一方，対物レンズの開口数ＮＡを大きくす
ると，ディスクチルト（ディスクの法線がレーザスポッ
トの光軸とずれた状態）やディフォーカス（レーザスポ
ットが記録面に合焦しない状態）による影響が顕著にな
るため，実用的観点から限界がある。

【０００８】このような状況において，超解像効果を利
用してレーザスポットの小径化を行う技術の開発が進め
られている。

【０００９】かかる超解像現象は，対物レンズに入射す
るレーザ光の光強度分布又は位相分布を通常のガウシア
ン分布からずらすことにより生じ，これにより当該対物
レンズの回折限界よりも小さい径のメインローブによる
スポット（メインスポットという）と当該メインローブ
の周りに発生するサイドローブによるスポット（サイド
スポットという）とからなる超解像スポットが形成され
る。

【００１０】図８はレーザスポットの光強度分布を示す
図で，図８（ａ）はガウシアン分布を持つレーザ光を対
物レンズで集光した際の通常のレーザスポットの光強度
分布を示し，図８（ｂ）は超解像効果により非ガウシア
ン分布を持つレーザ光を対物レンズで集光した際の超解
像スポットの光強度分布を示している。

【００１１】同図からも理解できるように，超解像効果
によりメインスポット径を通常のレーザスポット径より
小さくすることが可能であが，サイドスポットの光強度
が大きくなるため，以下の問題が生じる。

【００１２】即ち，サイドスポットの光強度が大きくな
ると，当該サイドスポットによる隣接トラックとのクロ
ストークが増大し，また同一トラックであっても前後の
マーク（ディスクに記録されている情報）間で符号干渉
が生じる等により再生信号が劣化してしまう。

【００１３】そこで，従来はディスクからの反射光を一
度集光し，その集光位置にピンホール（又はスリット）
を配置した構成によりサイドスポットによる反射光を遮
光し，メインスポットによる反射光のみが通過するよう
にしてサイドスポットの影響が検出信号に含まれないよ
うにしている。

【００１４】図９はかかる光ピックアップ装置における
光学系の構成を示したもので，光ピックアップ装置はレ
ーザ光を発生して出射する半導体レーザ素子１，該半導
体レーザ素子１からのレーザ光を収束して平行光にする
コリーメートレンズ２，該コリーメートレンズ２から出
射されたレーザ光の光軸部分（中心部分）を遮光して当
該レーザ光の光強度分布又は位相分布をガウシアン分布
からずらす遮光帯３，レーザ光を透過させると共にその
一部を反射するビームスプリッタ４，５，レーザ光を偏
向させる偏向プリズム６，レーザ光を集光する対物レン
ズ７を有している。

【００１５】さらに，当該光ピックアップ装置は，ビー
ムスプリッタ５で反射されたレーザ光を集光する集光レ
ンズ１２，該集光レンズ１２により集光されたレーザ光
のサイドスポット成分を遮光するピンホール（又はスリ
ット）１３，該ピンホール１３を通過したレーザ光を受
光して電気信号に変換する受光素子１４を有し，またビ
ームスプリッタ４で反射されたレーザ光を収束して収束
する収束レンズ９，該収束レンズ９からのレーザ光に非
点収差を付与する円筒レンズ１０，該円筒レンズ１０か
らのレーザ光を受光して電気信号に変換する受光素子１
１を有している。

【００１６】上記構成に基づき，半導体レーザ素子１か
ら出射されたレーザ光は，コリメートレンズ２により平
行光に変換され，そして遮光帯３で中心部分が遮光され
る。その後，ビームスプリッタ４，５を透過して偏向プ
リズム６に入射する。

【００１７】当該偏向プリズム６でレーザ光は対物レン
ズ７の方向に反射され，当該対物レンズ７により集光さ
れてデイスク８の記録面にメインスポットとサイドスポ
ットとからなる超解像スポットを形成する。

【００１８】一方，ディスク８で反射したレーザ光は，
再び対物レンズ７により平行光に変換され，偏向プリズ
ム６で偏向されてビームスプリッタ５に入射する。

【００１９】当該ビームスプリッタ５に入射したレーザ
光は，一部が集光レンズ１２の方向に反射され，当該集
光レンズ１２で集光される。このとき集光レンズ１２の
集光点には，ピンホール１３が配設されており，その集
光点でのレーザ光は，ディスク面上のレーザ光と共役関
係にあるので，ピンホール１３でサイドスポットの反射
光は遮光される。

【００２０】この様に，ピンホール１３で選択的に通過
したメインスポットの反射光は，受光素子１４に入射し
て情報信号が検出される。

【００２１】またビームスプリッタ５を透過したレーザ
光は，ビームスプリッタ４においてその一部光が反射さ
れて収束レンズ９に入射して収束する。その後，円筒レ
ンズ１０により非点収差が与えられ，受光素子１１で受
光されて電気信号に変換される。

【００２２】当該受光素子１１はサーボ信号検出用受光
素子で，これによりフォーカスエラー信号，トラックエ
ラー信号が検出される。なお，サーボ信号検出方法は，
例えば公知の非点収差法，プッシュプル法等が用いられ
る。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
では，ピンホール１３によりメインスポットの反射光の
みを通過させるために，数十〜数百（μｍ）のピンホー
ル径（スリット幅）の中心と集光レンズ１２の光軸とを
高精度に位置合わせなければ検出した情報信号の品質を
高めることができない問題があった。

【００２４】このため，光軸合わせに多大の時間が必要
になり，また温度や湿度等の環境変化により，ビームス
プリッタ５や集光レンズ１２等の構成部品が位置ずれを
起す場合があり，かかる場合には折角合わせた光軸がす
れてしまう問題がある。なお，かかる光軸のずれは，各
構成部品の経時変化によっても生じる問題がある。

【００２５】そこで本発明は，光軸合わせを簡便にする
と共に，環境変化や経時変化に対して光軸のずれが発生
しない光ピックアップ装置を提供することを目的とす
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１にかかる発明は，レーザ光を出射する光源
と，前記レーザ光に超解像効果を生じせしめてメインロ
ーブによるメインスポットとサイドローブによるサイド
スポットとからなる超解像スポットを情報記録媒体上に
形成する超解像光生成手段と，前記情報記録媒体で反射
された前記超解像スポットの反射光を検出する反射光検
出手段とを有した光ピックアップ装置において，前記反
射光検出手段が，前記反射光を集光する集光レンズを有
し，該集光レンズの集光点が，当該集光レンズに入射し
た前記反射光の出射する出射面近傍に設けられたことを
特徴とする。

【００２７】即ち，光軸あわせを容易にすべく，出射面
の近傍に集光点を持つ集光レンズを設けて，当該集光点
の位置が，物理的，視覚的に知ることができるようにし
たことを特徴とする。

【００２８】請求項２にかかる発明は，前記反射光検出
手段が，前記メインスポットのみを通過させるメインス
ポット選択手段を有し，該メインスポット選択手段が，
前記集光レンズの前記出射面に一体に設けられているこ
とを特徴とする。

【００２９】即ち，出射面の近傍に集光点を持つ集光レ
ンズの当該出射面にメインスポット選択手段を一体に設
けることにより，当該集光レンズの集光点とメインスポ
ット選択手段との位置合わせを容易にしたことを特徴と
する。

【００３０】請求項３にかかる発明は，前記メインスポ
ット選択手段が，ピンホール又はスリットであることを
特徴とする。

【００３１】即ち，メインスポット選択手段をピンホー
ル又はスリットで形成し，出射面の近傍に集光点を持つ
集光レンズの当該出射面にピンホール又はスリットを一
体に設けて，集光レンズの集光点とピンホール又はスリ
ットの位置との位置合わせを容易にすると共に当該光軸
の位置ずれを防止して，集光された反射光のうち，メイ
ンスポットの反射光のみを選択的に通過させるようにし
たことを特徴とする。

【００３２】請求項４にかかる発明は，前記メインスポ
ット選択手段が，入射する反射光の光強度に対応して透
過率を変化させることを特徴とする。

【００３３】即ち，メインスポットとサイドスポットと
の反射光の光強度が異なる特性を利用して，メインスポ
ットの反射光のみを選択すべく，メインスポット選択手
段を光強度に対して透過率が変化する部材により構成し
たことを特徴とする。

【００３４】請求項５にかかる発明は，前記メインスポ
ット選択手段は，入射したレーザ光の光強度が所定の光
強度より大きくなると不可逆的に高透過率になることを
特徴とする。

【００３５】即ち，サイドスポットより光強度の強いメ
インスポットの反射光を選択すべく，メインスポット選
択手段をサイドスポットの反射光のピーク光強度より大
きく，かつ，メインスポットの反射光のピーク光強度よ
り小さい光強度で急激に透過率が大きくなる部材であっ
て，一度透過率が変化した後は不可逆的に元の透過率に
戻らない部材により構成したことを特徴とする。

【００３６】このような性質をメインスポット選択手段
に具備させるには，ハロゲン化銀，ジチゾン金属，シア
ニン色素を用いて構成することが可能である。

【００３７】請求項６にかかる発明は，前記メインスポ
ット選択手段は，入射したレーザ光の光強度が所定の光
強度より大きくなると光吸収を行い，当該光吸収が飽和
して可逆的に高透過率になることを特徴とする。

【００３８】即ち，サイドスポットより光強度の強いメ
インスポットの反射光を選択すべく，メインスポット選
択手段をサイドスポットの反射光のピーク光強度より大
きく，かつ，メインスポットの反射光のピーク光強度よ
り小さい光強度で急激に光吸収を開始して透過率が大き
くなる部材であって，一度透過率が変化しても，光の入
射が終了すると元の透過率に可逆的に戻る部材により構
成したことを特徴とする。

【００３９】このような性質をメインスポット選択手段
に具備させるには，シアニン系色素，メロシアニン系色
素，ローダミン色素，サーモクロミズム材料を用いて構
成することが可能である。

【００４０】請求項７にかかる発明は，前記集光レンズ
が，屈折率の異なる少なくとも２以上の硝種からなるこ
とを特徴とする。

【００４１】即ち，レーザ光の波長変動が生じて集光レ
ンズの集光点の位置が変動するのを防止すべく，当該集
光レンズを屈折率が異なる複数の硝子からなるレンズを
組合わせて構成したことを特徴とする。

【００４２】請求項８にかかる発明は，前記反射光検出
手段が，前記メインスポット選択手段を通過した前記反
射光を収束する収束レンズを有し，該収束レンズが，前
記メインスポット選択手段と一体に設けられていること
を特徴とする。

【００４３】即ち，光軸合わせを容易にし，経時変化や
環境変化に対して当該光軸がずれないようにメインスポ
ット選択手段から出射された反射光を収束する収束レン
ズを，メインスポット選択手段と一体に設けたことを特
徴とする。

【００４４】請求項９にかかる発明は，前記収束レンズ
は，トロイダルレンズ又は球面レンズであることを特徴
とする。

【００４５】即ち，収束レンズとろいダルレンズ又は球
面レンズを用いて，超解像スポットが情報記録媒体の記
録層に合焦されているか否かを検出する。かかる検出を
非点収差法を用いて検出する場合には，トロイダルレン
ズを用い，ビームサイズ法を用いて検出する場合には球
面レンズを用いることを特徴とする。

【００４６】請求項１０にかかる発明は，前記反射光検
出手段が，前記反射光を受光して前記情報記録媒体上に
記録された情報の内容を示す情報信号及び前記情報記録
媒体上に形成した前記超解像スポットの形成状態を示す
サーボ信号を検出する受光素子を有することを特徴とす
る。

【００４７】即ち，情報信号，トラックエラー信号及び
フォーカスエラー信号を単一の受光素子で検出するよう
にしたことを特徴とする。

【００４８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は，本実施の形態にかかる光ピ
ックアップ装置における光学系の構成図で，光ピックア
ップ装置はレーザ光を発生して出射する光源である半導
体レーザ素子１，該半導体レーザ素子１からの発散光で
あるレーザ光を平行光にするコリーメートレンズ２，該
コリーメートレンズ２からのレーザ光の光軸部分（中心
部分）を遮光して当該レーザ光の光強度分布をガウシア
ン分布からずらす遮光帯３，レーザ光を透過させると共
にその一部を反射するビームスプリッタ４，５，レーザ
光を偏向させる偏向プリズム６，レーザ光を集光する対
物レンズ７を有している。

【００４９】さらに，当該光ピックアップ装置は，ビー
ムスプリッタ５からのレーザ光を集光する集光レンズ１
５，該集光レンズ１５により集光されたレーザ光のサイ
ドスポット成分を遮光するメインスポット選択手段であ
るピンホール又はスリット（以下，単にピンホールと記
載する）１６，該ピンホール１６を通過したレーザ光を
受光して電気信号に変換する受光素子１４等からなる反
射光検出手段を有し，またビームスプリッタ４からのレ
ーザ光を収束する収束レンズ９，該収束レンズ９からの
レーザ光に非点収差を付与する円筒レンズ１０，該円筒
レンズ１０からのレーザ光を受光して電気信号に変換す
る受光素子１１を有している。

【００５０】なお，集光レンズ１５は，当該集光レンズ
１５の出射面近傍に集光点を有して，ピンホール１６が
当該出射面に配設されている。集光レンズ１５として
は，図２（ａ）に示すような凸平レンズや図２（ｂ）に
示すような屈折率分布レンズが適用可能である。

【００５１】上記構成に基づき，半導体レーザ素子１か
ら出射したレーザ光は，コリメートレンズ２により平行
光に変換され，遮光帯３で当該平行光の中心部分が遮光
される。当該遮光帯３により半導体レーザ素子１から出
射されたレーザ光の強度分布又は位相分布はガウシアン
分布からずれるようになる。

【００５２】その後，ビームスプリッタ４，５を透過し
て偏向プリズム６に入射する。当該偏向プリズム６でレ
ーザ光は対物レンズ７の方向に反射され，当該対物レン
ズ７により集光されてデイスク８の記録面にメインスポ
ットとサイドスポットとからなる超解像スポットが形成
される。

【００５３】一方，ディスク８で反射したレーザ光は，
再び対物レンズ７により平行光に変換されて，偏向プリ
ズム６で偏向されて反射する。

【００５４】この様なレーザ光がビームスプリッタ５に
入射すると，当該ビームスプリッタ５でその一部が反射
されて集光レンズ１５に入射するようになる。

【００５５】その後，当該集光レンズ１５で集光され，
その集光点に配置されたピンホール１６を通過する。こ
のとき集光点でのレーザ光は，ディスク面上のレーザス
ポットと共役関係にある。この特性を利用して，ピンホ
ール１６によりサイドスポットの反射光を遮光してメイ
ンスポットの反射光のみが通過するようにしている。

【００５６】そして，ピンホール１３を通過したメイン
スポットの反射光は，受光素子１４に入射して情報信号
が検出される。

【００５７】またビームスプリッタ５を透過したレーザ
光は，ビームスプリッタ４に入射し，その一部光が反射
されて収束レンズ９に入射し収束する。その後，円筒レ
ンズ１０により非点収差が与えられて，受光素子１１で
受光されて電気信号に変換される。

【００５８】当該受光素子１１はサーボ信号検出用受光
素子で，これによりフォーカスエラー信号，トラックエ
ラー信号が検出する。なお，サーボ信号検出方法として
は，例えば公知の非点収差法，プッシュプル法等が適用
可能である。

【００５９】以上説明したように，集光レンズ１５の集
光点が当該集光レンズ１５に入射した反射光の出射面近
傍になるようにし，また当該出射面にピンホール１６を
一体に設けたので，光軸あわせが容易になると共に，経
時変化や環境変化が生じても光軸のずれを防止すること
が可能になる。

【００６０】なお，集光レンズ１５を単レンズで構成し
た場合，レーザ光の波長変動に対しレンズの屈折率が変
るため集光点が光軸に沿って移動する。従って，メイン
スポットの反射光のみを効率よく検出することが難しく
なる。

【００６１】かかる場合には，図３に示すように集光レ
ンズ１５を少なくとも２以上の屈折率の異なるレンズを
組合わせて構成した色消しタイプにすることで，波長変
動に対し集光点の位置変動を押さえることが可能にな
る。

【００６２】本発明の第２の実施の形態を図を参照して
説明する。なお，第１の実施の形態と同一構成に関して
は，同一符号を用い適宜説明を省略する。

【００６３】第１の実施の形態にかかる光ピックアップ
装置は，ディスク８からの反射光を２つのビームスプリ
ッタ４，５により反射して，これらの反射光を受光素子
１１，１４で受光することによりフォーカスエラー信
号，トラックエラー信号及び情報信号を検出していた。

【００６４】これに対して，本実施の形態にかかる光ピ
ックアップ装置は，ビームスプリッタ及び受光素子をそ
れぞれ１つ用いることにより上述した各信号の検出を行
うものである。

【００６５】図４はかかる光ピックアップ装置における
光学系の構成を示したもので，遮光帯３と偏向プリズム
６との間に配設されたビームスプリッタ１７，当該ビー
ムスプリッタ１７により反射されたレーザ光を集光して
検出する検出光学部２０，該検出光学部２０からのレー
ザ光を受光して電気信号に変換する受光素子１９等から
なる反射光検出手段を有している。

【００６６】なお，検出光学部２０は，ビームスプリッ
タ１７からの反射光を集光するレンズであって，その集
光点が反射光の出射面近傍に設けられた集光レンズ１
５，該集光レンズ１５からのレーザ光のうちメインスポ
ットのみを通過させるピンホール１６，そしてピンホー
ルを通過したレーザ光を収束する収束レンズ１８を有し
ている。

【００６７】上記構成に基づき，ディスク８で反射され
たレーザ光は，偏向プリズム６により偏向されてビーム
スプリッタ１７に入射する。そして，当該ビームスプリ
ッタ１７により反射されて集光レンズ１５に入射し，当
該集光レンズ１５の出射面に一体で設けられたピンホー
ル１６でサイドスポットによる反射光が遮光され，その
後収束レンズ１８により収束されて受光素子１９で受光
される。

【００６８】以上説明したように，集光レンズ１５の集
光点が当該集光レンズ１５の出射面の近傍になるように
し，当該出射面にピンホール１６を一体に設けてサイド
スポットによる反射光を遮光するようにしたので，光軸
あわせが容易になると共に，経時変化や環境変化が生じ
ても光軸のずれを防止することが可能になる。

【００６９】加えて，かかる構成により，必要とするビ
ームスプリッタ及び受光素子がそれぞれ１つで済むよう
になり，部品点数の削減が可能になる。

【００７０】なお，収束レンズ１８は，フォーカスエラ
ー信号等の検出方式により，トロイダルレンズ（非点収
差法の時）及び球面レンズ（ビームサイズ法の時）等が
適用可能である。

【００７１】次に，本発明の第３の実施の形態を図５を
参照して説明する。なお，第１および第２の実施の形態
と同一構成に関しては，同一符号を用い適宜説明を省略
する。

【００７２】これまで説明した第１及び第２の実施の形
態においては，サイドスポットの反射光を除去するため
メインスポット選択手段としてピンホールを用いてい
た。このような構成に対し，本実施の形態では当該ピン
ホールに代えて光強度に依存して透過率が変化する材料
で構成された透過率変化部材２１によりメインスポット
選択手段を構成したものである。

【００７３】図５はかかる光ピックアップ装置における
光学系の構成を示したもので，遮光帯３と偏向プリズム
６との間に配設されたビームスプリッタ１７，当該ビー
ムスプリッタ１７により反射されたレーザ光を集光して
検出する検出光学部２０，該検出光学部２０からのレー
ザ光を受光して電気信号に変換する受光素子１９等から
なる反射光検出手段を有している。

【００７４】また，検出光学部２０は，ビームスプリッ
タ１７からの反射光を集光するレンズであって，その集
光点が出射面近傍に設けられた集光レンズ１５，該集光
レンズ１５からのレーザ光のうち光強度に依存して透過
率が不可逆的に変化する材料からなり，これにより光強
度の強いメインスポットの反射光のみを選択的に通過さ
せるメインスポット選択手段である透過率変化部材２
１，そして透過率変化部材２１を通過したレーザ光を収
束する収束レンズ１８を有している。

【００７５】上記構成に基づき，ディスク８で反射され
たレーザ光は，偏向プリズム６により偏向されてビーム
スプリッタ１７に入射する。そして，当該ビームスプリ
ッタ１７により反射された反射光は集光レンズ１５に入
射して，当該集光レンズ１５で集光され，透過率変化部
材２１でメインスポットによる反射光のみが通過する。
その後，収束レンズ１８で収束されて受光素子１９によ
り受光される。

【００７６】図６は，かかる透過率変化部材２１の透過
率特性を示す図で，光強度が所定値Ｘを越えると透過率
が急激に高くなる性質を持っている。そして，一度透過
率が変化すると元の状態には戻らない不可逆性を持って
いる。

【００７７】従って，集光レンズ１５で集光された反射
光が，図７に示すような光強度分布（空間分布である）
を持つ場合には，所定値ｘより大きな光強度を持つメイ
ンスポットによる反射光の領域のみが高透過率となるた
め，当該メインスポットの反射光のみが透過するように
なり，サイドスポットによる反射光は遮光される。

【００７８】依って受光素子１９から出力される各種の
信号は，サイドスポットに影響されない信号となる。

【００７９】なお，透過率変化部材２１の透過率が不可
逆的に変化するので，初期設定において光強度の強い光
をスポットを入射させることにより，ピンホール１６を
容易に形成でき，透過率変化部材２１と集光レンズ１５
との光軸合わせが不要になる利点がある。

【００８０】また，透過率変化部材２１に適用される材
料としては，例えばハロゲン化銀，ジチゾン金属，シア
ニン色素等がある。

【００８１】上記説明では透過率変化部材２１は不可逆
的であるとしたが，光強度の対して透過率が可逆的に変
化する材料であってもよい。かかる材料として，例え
ば，レーザ光の光強度が所定の光強度以上になると光吸
収が飽和して透明化するシアニン系色素，メロシアニン
系色素，ローダミン色素が適用可能である。

【００８２】また，反射光との相互作用により発生する
熱により，光吸収が変化するサーモクロミズム材料等の
適用も可能である。

【００８３】この場合，透過率が可逆的に変化するの
で，集光レンズ１５の集光点が当該集光レンズ１５の光
軸に対して垂直面内を移動しても，常にその位置でメイ
ンスポットの反射光のみを選択することが可能になる。

【００８４】なお，上記各実施の形態においては，集光
レンズ１５の出射面は平面であることを前提に説明した
が，これは一例であって本発明は当該出射面が平坦であ
ることを要件とするものではないことを付言しておく。

【００８５】

【発明の効果】請求項１にかかる発明によれば，出射面
の近傍に集光点を持つ集光レンズを設けることにより，
当該集光点の位置が物理的，視覚的に容易に知ることが
できるようになる。

【００８６】請求項２にかかる発明によれば，出射面の
近傍に集光点を持つ集光レンズの当該出射面にメインス
ポット選択手段を一体に設けることにより，集光レンズ
とメインスポット選択手段との光軸あわせが容易にな
り，また環境変化や経時変化に対して光軸のずれを防止
することが可能になる。

【００８７】請求項３にかかる発明によれば，メインス
ポット選択手段としてピンホール又はスリットを用い，
当該ピンホール又はスリットを出射面の近傍に集光点を
持つ集光レンズに一体化して設けることにより，光軸あ
わせが容易になり，また環境変化や経時変化に対して光
軸のずれを防止することが可能になる。

【００８８】請求項４にかかる発明によれば，メインス
ポット選択手段を光強度に対して透過率が変化する部材
により構成することにより，情報記録媒体からの反射光
のうちメインスポットの反射光のみを選択することが可
能になり，クロストロークのない信号検出が行えように
なる。

【００８９】請求項５にかかる発明によれば，メインス
ポット選択手段をサイドスポットの反射光のピーク光強
度より大きく，かつ，メインスポットの反射光のピーク
光強度より小さい光強度で急激に透過率が大きくなる部
材であって，一度透過率が変化した後は不可逆的に元の
透過率に戻らない部材により構成することにより，サイ
ドスポットより光強度の強いメインスポットの反射光を
選択することが可能になる。

【００９０】また，メインスポット選択手段の透過率が
不可逆的に変化するので，初期設定において光強度の強
いレーザ光をスポット入射させることにより，ピンホー
ルの形成が容易になり，当該メインスポット選択手段と
集光レンズとの光軸合わせが不要になる。

【００９１】請求項６にかかる発明によれば，メインス
ポット選択手段をサイドスポットの反射光のピーク光強
度より大きく，かつ，メインスポットの反射光のピーク
光強度より小さい光強度で急激に光吸収が飽和して透過
率が大きくなる部材であって，一度透過率が変化して
も，光の入射が終了すると元の透過率に可逆的に戻る部
材により構成することにより，サイドスポットより光強
度の強いメインスポットの反射光を選択することが可能
になる。

【００９２】また，透過率が可逆的に変化するので，集
光レンズの集光点が当該集光レンズの光軸に対して垂直
面内を移動しても，常にその位置でメインスポットの反
射光のみを選択することが可能になる。

【００９３】請求項７にかかる発明によれば，該集光レ
ンズを屈折率が異なる複数の硝子からなるレンズを組合
わせて構成することにより，レーザ光の波長変動が生じ
ても集光レンズの集光点位置が変動するのを防止するこ
とが可能になる。

【００９４】請求項８にかかる発明によれば，メインス
ポット選択手段から出射された反射光を収束する収束レ
ンズを，メインスポット選択手段と一体に設けることに
より，光軸合わせを容易にし，経時変化や環境変化に対
して当該光軸がずれないようになると共に，部品点数の
削減が可能になる。

【００９５】請求項９にかかる発明によれば，超解像ス
ポットが情報記録媒体の記録層にフォーカシングされて
いるか否かを非点収差法を用いて検出する際にはトロイ
ダルレンズを用い，又はビームサイズ法を用いて検出す
る際には球面レンズを用いることにより，適切な信号検
出が可能になる。

【００９６】請求項１０にかかる発明によれば，情報信
号，トラックエラー信号及びフォーカスエラー信号を単
一の受光素子で検出することにより，部品点数の少な
い，小型で，安価なピックアップを実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の説明に適用される光ピック
アップ装置における光学系の構成を示す図である。

【図２】集光レンズの断面形状及び集光路を示す図で，
（ａ）は凸平レンズ，（ｂ）屈折率分布レンズである。

【図３】複数の屈折率の異なるレンズを組合わせて構成
した集光レンズの断面形状及び集光路を示す図である。

【図４】第２の実施の形態の説明に適用される光ピック
アップ装置における光学系の構成を示す図である。

【図５】第３の実施の形態の説明に適用される光ピック
アップ装置における光学系の構成を示す図である。

【図６】透過率が不可逆的に変化する透過率変化部材の
光強度に対する透過率特性を示す図である。

【図７】超解像スポットの反射光の光強度分布を示す図
である。

【図８】対物レンズにより集光されて形成されるレーザ
スポットの強度分布を示す図で，（ａ）は通常のレーザ
スポットの光強度分布，（ｂ）は超解像効果を起させた
場合のレーザスポットの光強度分布である。

【図９】従来技術の説明に適用される光ピックアップ装
置における光学系の構成図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ素子 ２ コリーメートレンズ ３ 遮光帯 ４，５，１７ ビームスプリッタ ６ 偏向プリズム ７ 対物レンズ ８ ディスク ９，１８ 収束レンズ １０ 円筒レンズ １１，１４，１９ 受光素子 １５ 集光レンズ １６ ピンホール ２１ 透過率変化部材

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を出射する光源と，前記レーザ
   光に超解像効果を生じせしめてメインローブによるメイ
   ンスポットとサイドローブによるサイドスポットとから
   なる超解像スポットを情報記録媒体上に形成する超解像
   光生成手段と，前記情報記録媒体で反射された前記超解
   像スポットの反射光を検出する反射光検出手段とを有し
   た光ピックアップ装置において，前記反射光検出手段
   が，前記反射光を集光する集光レンズを有し，該集光レ
   ンズの集光点が，当該集光レンズに入射した前記反射光
   の出射する出射面近傍に設けられたことを特徴とする光
   ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記反射光検出手段が，前記メインスポ
   ットのみを通過させるメインスポット選択手段を有し，
   該メインスポット選択手段が，前記集光レンズの前記出
   射面に一体に設けられてい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。
3. 【請求項３】 前記メインスポット選択手段が，ピンホ
   ール又はスリットであ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。
4. 【請求項４】 前記メインスポット選択手段が，入射す
   る反射光の光強度に対応して透過率を変化させることを
   特徴とする請求項２の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記メインスポット選択手段が，所定の
   光強度より大きい光強度のレーザ光に対して不可逆的に
   高透過率になることを特徴とする請求項４記載の光ピッ
   クアップ装置。
6. 【請求項６】 前記メインスポット選択手段が，所定の
   光強度より大きい光強度のレーザ光に対して光吸収が飽
   和して可逆的に高透過率になることを特徴とする請求項
   ４記載の光ピックアップ装置。
7. 【請求項７】 前記集光レンズが，屈折率の異なる少な
   くとも２以上の硝種からなることを特徴とする請求項２
   乃至６いずれか１項記載の光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】 前記反射光検出手段が，前記メインスポ
   ット選択手段を通過した前記反射光を収束する収束レン
   ズを有し，該収束レンズが，前記メインスポット選択手
   段と一体に設けられていることを特徴とする請求項２乃
   至７いずれか１項記載の光ピックアップ装置。
9. 【請求項９】 前記収束レンズは，トロイダルレンズ又
   は球面レンズであることを特徴とする請求項８記載の光
   ピックアップ装置。
10. 【請求項１０】 前記反射光検出手段が，前記反射光を
    受光して前記情報記録媒体上に記録された情報の内容を
    示す情報信号及び前記情報記録媒体上に形成した前記超
    解像スポットの形成状態を示すサーボ信号を検出する受
    光素子を有することを特徴とする請求項１乃至９いずれ
    か１項記載の光ピックアップ装置。