(57)【要約】【課題】光源の発光波長の短波長化や、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化とともに、光学素子の取付け位置について充分な精度を容易に確保することにより、従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクに対応できるようにする。【解決手段】ビームエキスパンダを構成する凹レンズ１３及び凸レンズ１４の相対位置が、光軸に直交する２方向について調整されていることによって、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正してある。【選択図】　図１
2004055071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
上記光源が発し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、
凹レンズ及び凸レンズからなり、上記光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために、上記光源から上記対物レンズに至る光路上に配置され、該凹レンズ及び該凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、
上記光束の上記信号記録面による反射光束を検出する光検出手段と
を備え、
上記ビームエキスパンダは、光軸に直交する２方向について、上記凹レンズ及び上記凸レンズの相対位置が調整されていることによって、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正する
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項２】
上記他の光学素子として、上記光源からの光束の光路を折り曲げる光学素子を少なくとも２個以上有していることを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項３】
上記ビームエキスパンダは、上記凹レンズ及び上記凸レンズのうちの一方のレンズが光軸方向に移動操作可能となされており、他方の固定レンズが、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正するために、光軸に直交する２方向に調整されている
ことを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項４】
上記他の光学素子として、上記光源からの光束の光路を折り曲げる光学素子を少なくとも２個以上有していることを特徴とする請求項３記載の光学ピックアップ装置。
【請求項５】
光源及びコリメータレンズを有し、記録再生装置内において固定して配設される固定光学系と、
対物レンズを有し、上記記録再生装置内において、該対物レンズの光軸を、光学記録媒体の信号記録面に対して垂直となして支持され、この信号記録面に平行な方向に移動操作可能となされて配設され、上記光源から発せられ上記コリメータレンズを経て上記固定光学系から出射された平行光束を入射され、この光束を該対物レンズによって上記光学記録媒体の信号記録面上に集光させる可動光学系と、
凹レンズ及び凸レンズからなり、上記光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために、上記光源から上記対物レンズに至る光路上に配置され、該凹レンズ及び該凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、
上記光束の上記信号記録面による反射光束を検出する光検出手段と
を備え、
上記ビームエキスパンダは、光軸に直交する２方向について、上記凹レンズ及び上記凸レンズの相対位置が調整されていることによって、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正する
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項６】
上記他の光学素子として、上記光源からの光束の光路を折り曲げる光学素子を少なくとも２個以上有していることを特徴とする請求項５記載の光学ピックアップ装置。
【請求項７】
上記ビームエキスパンダは、上記凹レンズ及び上記凸レンズのうちの一方のレンズが光軸方向に移動操作可能となされており、他方の固定レンズが、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正するために、光軸に直交する２方向に調整されている
ことを特徴とする請求項５記載の光学ピックアップ装置。
【請求項８】
上記他の光学素子として、上記光源からの光束の光路を折り曲げる光学素子を少なくとも２個以上有していることを特徴とする請求項７記載の光学ピックアップ装置。
【請求項９】
光源と、この光源が発し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、凹レンズ及び凸レンズからなり上記光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために上記光源から上記対物レンズに至る光路上に配置され上記凹レンズ及び上記凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、上記光束の上記信号記録面による反射光束を検出する光検出手段とを備えた光学ピックアップ装置の製造方法であって、
上記ビームエキスパンダをなす上記凹レンズ及び上記凸レンズの光軸に直交する２方向についての相対位置を調整することにより、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正する
ことを特徴とする光学ピックアップ装置の製造方法。
【請求項１０】
上記他の光学素子として、上記光源からの光束の光路を折り曲げる光学素子を少なくとも２個以上用いることを特徴とする請求項９記載の光学ピックアップ装置の製造方法。
【請求項１１】
上記ビームエキスパンダは、上記凹レンズ及び上記凸レンズのうちの一方のレンズが光軸方向に移動操作可能なレンズであり、
他方の固定レンズを、光軸に直交する２方向に調整することにより、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正する
ことを特徴とする請求項９記載の光学ピックアップ装置の製造方法。
【請求項１２】
上記他の光学素子として、上記光源からの光束の光路を折り曲げる光学素子を少なくとも２個以上用いることを特徴とする請求項１１記載の光学ピックアップ装置の製造方法。
【請求項１３】
光源及びコリメータレンズを有し記録再生装置内において固定して配設される固定光学系と、対物レンズを有し上記記録再生装置内において該対物レンズの光軸を光学記録媒体の信号記録面に対して垂直となして支持されこの信号記録面に平行な方向に移動操作可能となされて配設され上記光源から発せられ上記コリメータレンズを経て上記固定光学系から出射された平行光束を入射されこの光束を該対物レンズによって上記光学記録媒体の信号記録面上に集光させる可動光学系と、凹レンズ及び凸レンズからなり上記光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために上記光源から上記対物レンズに至る光路上に配置され該凹レンズ及び該凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、上記光束の上記信号記録面による反射光束を検出する光検出手段とを備えた光学ピックアップ装置の製造方法であって、
上記ビームエキスパンダをなす上記凹レンズ及び上記凸レンズの光軸に直交する２方向についての相対位置を調整することにより、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正する
ことを特徴とする光学ピックアップ装置の製造方法。
【請求項１４】
上記他の光学素子として、上記光源からの光束の光路を折り曲げる光学素子を少なくとも２個以上用いることを特徴とする請求項１３記載の光学ピックアップ装置の製造方法。
【請求項１５】
上記ビームエキスパンダは、上記凹レンズ及び上記凸レンズのうちの一方のレンズが光軸方向に移動操作可能なレンズであり、
他方の固定レンズを、光軸に直交する２方向に調整することにより、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正する
ことを特徴とする請求項１３記載の光学ピックアップ装置の製造方法。
【請求項１６】
上記他の光学素子として、上記光源からの光束の光路を折り曲げる光学素子を少なくとも２個以上用いることを特徴とする請求項１５記載の光学ピックアップ装置の製造方法。
【請求項１７】
光学記録媒体を支持する媒体支持手段と、
光源と、
光軸を上記媒体支持手段に支持された光学記録媒体の信号記録面に対して垂直として支持され、この信号記録面に平行な方向に移動操作可能となされ、上記光源から発せられた光束を上記信号記録面上に集光させる対物レンズと、
凹レンズ及び凸レンズからなり、上記光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために、上記光源から上記対物レンズに至る光路上に配置され、該凹レンズ及び該凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、
上記光束の上記信号記録面による反射光束を検出する光検出手段と、
上記光検出手段からの光検出出力を信号処理する信号処理手段と
を備え、
上記ビームエキスパンダは、光軸に直交する２方向について、上記凹レンズ及び上記凸レンズの相対位置が調整されていることによって、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正する
ことを特徴とする記録再生装置。
【請求項１８】
光学記録媒体を支持する媒体支持手段と、
光源及びコリメータレンズを有し、記録再生装置内において固定して配設される固定光学系と、
対物レンズを有し、上記記録再生装置内において、該対物レンズの光軸を、上記媒体支持手段に支持された光学記録媒体の信号記録面に対して垂直となして支持され、この信号記録面に平行な方向に移動操作可能となされて配設され、上記光源から発せられ上記コリメータレンズを経て上記固定光学系から出射された平行光束を入射され、この光束を該対物レンズによって上記光学記録媒体の信号記録面上に集光させる可動光学系と、
凹レンズ及び凸レンズからなり、上記光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために、上記光源から上記対物レンズに至る光路上に配置され、該凹レンズ及び該凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、
上記光束の上記信号記録面による反射光束を検出する光検出手段と、
上記光検出手段からの光検出出力を信号処理する信号処理手段と
を備え、
上記ビームエキスパンダは、光軸に直交する２方向について、上記凹レンズ及び上記凸レンズの相対位置が調整されていることによって、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正する
ことを特徴とする記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学記録媒体に対して情報信号の書込みまたは読出しを行う光学ピックアップ装置、このような光学ピックアップ装置の製造方法及びこの光学ピックアップ装置を備え光学記録媒体を用いて情報信号の記録または再生を行う記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスク等の光学記録媒体に対して情報信号の書込みまたは読出しを行う光学ピックアップ装置が提案され、また、このような光学ピックアップ装置を備え光学記録媒体を用いて情報信号の記録または再生を行う記録再生装置が提案されている。このような光学ピックアップ装置においては、光源となる半導体レーザの発振波長の短波長化や、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により、従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクに対応することが求められている。
【０００３】
そして、このような高記録密度の光ディスクに対応された光学ピックアップ装置（高密度相変化光ディスク用の光学ピックアップ装置）においては、図１０に示すように、半導体レーザ１０１から対物レンズ１０８に至る光路上に、光ディスク１０９の信号記録面上に形成された透明カバー層１０９ａにおいて生ずる球面収差を補正するためのビームエキスパンダを備えているものが提案されている。なお、この球面収差は、透明カバー層１０９ａの厚みが場所によって誤差を有していることから生ずるものである。
【０００４】
また、このような光学ピックアップ装置においては、この光学ピックアップ装置の光学系を構成する光学素子は、半導体レーザ１０１やビームスプリッタ１０４及び各光検出器１１０，１１２などが固定光学ブロック１１５内に配設され、対物レンズ１０８や立ち上げミラー１０７などの光学部品のみが可動光学ブロック１１６内に配設されている。
【０００５】
すなわち、この光学ピックアップ装置においては、固定光学ブロック１１５において、半導体レーザ１０１から発せられた光束は、コリメータレンズ１０２によって平行光束となされ、さらに、アナモルフィックプリズム１０３によって、等方的な光量分布（光束断面強度分布）を有する光束に整形されてから、トラッキングサーボのために光束を分割するグレーティング１１３を経て、ビームスプリッタ１０４に入射する。
【０００６】
ビームスプリッタ１０４において反射された光束は、光検出器１１０によって受光される。この光学ピックアップ装置においては、この光検出器１１０の出力に基づいて半導体レーザ１０１の発光出力を帰還制御することにより、半導体レーザ１０１の発光光量を一定に保っている。
【０００７】
ビームスプリッタ１０４を透過した光束は、固定光学ブロック１１５から出射される。固定光学ブロック１１５から出射された光束は、可動光学ブロック１１６に入射し、この可動光学ブロック１１６内において、凹レンズ１０５及び凸レンズ１０６からなる球面収差補正用ビームエキスパンダを透過し、立ち上げミラー１０７によって光ディスク１０９に垂直な方向に偏向され、光束を円偏光に変えるためのλ／４（四分の一波長）板１１４を経て、対物レンズ１０８に入射される。対物レンズ１０８に入射された光束は、この対物レンズ１０８により、光ディスク１０９の信号記録面上に、微小な光スポットとして集光される。
【０００８】
光ディスク１０９の信号記録面において反射された光束は、再び対物レンズ１０８を通り、λ／４板１１４を経て、立ち上げミラー１０７で偏向されて、ビームエキスパンダの凸レンズ１０６及び凹レンズ１０５を通り、可動光学ブロック１１６から出射され、固定光学ブロック１１５に入射する。
【０００９】
固定光学ブロック１１５において、光ディスク１０９からの戻り光は、ビームスプリッタ１０４に戻る。このビームスプリッタ１０４において、光ディスク１０９からの戻り光は、反射されて偏向され、集光レンズ１１１により、光検出器１１２の受光面上に集光される。
【００１０】
この光学ピックアップ装置においては、所定の目的のある情報トラックにアクセスするには、可動光学ブロック１１６のみを、図１０中矢印Ｔで示すように、光ディスク１０９の径方向であるトラッキング方向に移動操作すればよい。そのため、この光学ピックアップ装置においては、可動光学ブロック１１６の高速の起動及び停止ができ、目的情報トラックへのアクセス時間を短くすることができる。
【００１１】
そして、この光学ピックアップ装置においては、ビームエキスパンダにおける凸レンズ１０６と凹レンズ１０５との距離を可変制御することにより、球面収差の補正を行うことができる。
【００１２】
また、従来の光学ピックアップ装置としては、図１１に示すように、可動光学ブロック１１６における光束の偏向箇所を増やすなどにより、小型化を図ったものもある。
【００１３】
すなわち、この光学ピックアップ装置においては、固定光学ブロック１１５において、半導体レーザ１０１から発せられた光束は、第１のビームスプリッタ１０４を透過して、コリメータレンズ１０２によって平行光束となされる。この平行光束は、ビームスプリッタプレート１１７に入射し、このビームスプリッタプレート１１７を透過する光束とこのビームスプリッタプレート１１７により反射される光束とに分割される。ビームスプリッタプレート１１７を透過した光束は、光検出器１１０によって受光される。この光学ピックアップ装置においては、この光検出器１１０の出力に基づいて半導体レーザ１０１の発光出力を帰還制御することにより、半導体レーザ１０１の発光光量を一定に保っている。
【００１４】
ビームスプリッタプレート１１７により反射された光束は、アナモルフィックプリズム１０３によって、等方的な光量分布（光束断面強度分布）を有する光束に整形され、固定光学ブロック１１５から出射される。
【００１５】
固定光学ブロック１１５から出射された光束は、可動光学ブロック１１６に入射し、この可動光学ブロック１１６内において、第２のビームスプリッタ１１８に入射し、この第２のビームスプリッタ１１８によって９０°偏向される。この光束は、凹レンズ１０５及び凸レンズ１０６からなる球面収差補正用ビームエキスパンダを透過し、立ち上げミラー１０７によって光ディスク１０９に垂直な方向に偏向され、光束を円偏光に変えるためのλ／４（四分の一波長）板１１４を経て、対物レンズ１０８に入射される。対物レンズ１０８に入射された光束は、この対物レンズ１０８により、光ディスク１０９の信号記録面上に、微小な光スポットとして集光される。
【００１６】
光ディスク１０９の信号記録面において反射された光束は、再び対物レンズ１０８を通り、λ／４板１１４を経て、立ち上げミラー１０７で偏向されて、ビームエキスパンダの凸レンズ１０６及び凹レンズ１０５を通り、第２のビームスプリッタ１１８に戻る。第２のビームスプリッタ１１８に戻った光束は、この第２のビームスプリッタ１１８によって９０°偏向されて、可動光学ブロック１１６から出射され、固定光学ブロック１１５に入射する。
【００１７】
固定光学ブロック１１５において、光ディスク１０９からの戻り光は、アナモルフィックプリズム１０３、ビームスプリッタプレート１１７及びコリメータレンズ１０２を経て、第１のビームスプリッタ１０４に戻る。このビームスプリッタ１０４において、光ディスク１０９からの戻り光は、反射されて偏向され、検出レンズ１１９により、光検出器１１２の受光面上に集光される。
【００１８】
この光学ピックアップ装置においても、所定の目的のある情報トラックにアクセスするには、可動光学ブロック１１６のみを、図１１中矢印Ｔで示すように、光ディスク１０９の径方向であるトラッキング方向に移動操作すればよい。そのため、この光学ピックアップ装置においては、可動光学ブロック１１６の高速の起動及び停止ができ、目的情報トラックへのアクセス時間を短くすることができる。
【００１９】
そして、この光学ピックアップ装置においても、ビームエキスパンダにおける凸レンズ１０６と凹レンズ１０５との距離を可変制御することにより、球面収差の補正を行うことができる。
【００２０】
なお、図１０及び図１１では、図面を明解にするため、図１０及び図１１中のＡ点で光軸回りに９０°回転させて、立ち上げミラー１０７、λ／４板１１４及び対物レンズ１０８が重ならないようにして図示している。実際には、立ち上げミラー１０７で偏向された光束は、図面の紙面に垂直な方向に進行するので、立ち上げミラー１０７、λ／４板１１４及び対物レンズ１０８は、同軸上に重なって見えることになる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の図１０に示した従来の光学ピックアップ装置においては、固定光学ブロック１１５から可動光学ブロック１１６への入射光束が正しい位置となされているという前提において、この光束を反射させて偏向させる立ち上げミラー１０７の可動光学ブロック１１６への取り付け位置について誤差があると、対物レンズ１０８に入射する光束の光軸は、傾いたりずれたりしてしまう。すると、この光束は、対物レンズ１０８に対するいわゆる軸外光となってしまい、収差を増大させ記録再生特性を悪化させる要因を有することとなる。
【００２２】
特に、光軸倒れは、立ち上げミラー１０７の取り付けの角度誤差（傾き）の２倍の角度となって生ずるため、立ち上げミラー１０７の取り付け角度については、高い精度が要求される。
【００２３】
また、上述の図１１に示した従来の光学ピックアップ装置においては、可動光学ブロック１１６内に、光束を反射させて偏向させる２個の光学素子、すなわち、第２のビームスプリッタ１１８及び立ち上げミラー１０７が設けられており、これら第２のビームスプリッタ１１８及び立ち上げミラー１０７の取り付け角度についての精度は、上記図１０により示した光学ピックアップ装置よりも、さらに高い精度が要求される。
【００２４】
したがって、上述の光学ピックアップ装置のいずれにおいても、立ち上げミラー１０７等の取り付け誤差を抑制するため、角度調整機構（アオリ調整機構）が必要となる。しかしながら、上述の光学ピックアップ装置において、光学素子の角度調整機構を設けると、可動光学ブロック１１６の大型化及び重量増加が招来されてしまう。可動光学ブロック１１６が大型化し、重量が増加すると、この可動光学ブロック１１６を移動操作するためのモータにおいて駆動力の増強が必要となり、モータが大型化する。その結果、光学ピックアップ装置の全体及びこの光学ピックアップ装置を用いて構成される記録再生装置の大型化が招来されてしまう。
【００２５】
なお、光線を１回しか反射させないことから取付け位置について高精度が要求される光学素子である立ち上げミラーやビームスプリッタに代えて、光学素子内で光束を２回内面反射させてこの光束を偏向させるペンタプリズムのような光学素子を用いることが考えられる。この場合には、光学素子の取り付け位置については、必要な精度は緩和される。しかし、このような光学素子は、ミラー等に比較して、作製が困難であり、コストも高いという問題がある。
【００２６】
なお、上述のような光学ピックアップ装置において、固定光学ブロック及び可動光学ブロックに分離せずに、上述した光学素子の全てを一体的な光学ブロック内に配設して構成することが考えられる。
【００２７】
この場合には、２つのレンズ１０５，１０６からなるビームエキスパンダを光路から取り外した状態で、立ち上げミラー１０７により反射された光束が対物レンズ１０８に垂直に入射するように、半導体レーザ１０１の位置（光軸に直交するＸＹ平面上の位置）を調整するようにしている。
【００２８】
立ち上げミラー１０７やコリメータレンズ１０２等の光学素子の取り付け角度がずれている状態で、このような半導体レーザ１０１の位置調整をすると、コリメータレンズ１０２から出射される光束は、本来の光軸に対し傾いて出射されることとなる。コリメータレンズ１０２から出射される光束が傾いていると、例えば、ビームスプリッターの偏光膜などのように、角度依存性のある光学素子においては、光束の入射角度が変わってしまうために光学特性が変化してしまうし、半導体レーザ１０１の位置調整後にビームエキスパンダを光路上に挿入すると、さらに光束が傾いてしまうこととなる。
【００２９】
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、光源の発光波長の短波長化や、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化とともに、光学素子の取付け位置について充分な精度が容易に確保されることにより、従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクに対応できる光学ピックアップ装置を提供し、また、このような光学ピックアップ装置の製造方法を提供し、さらに、このような光学ピックアップ装置を用いることにより従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクを用いることができるようになされた記録再生装置を提供しようとするものである。
【００３０】
【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、この光源が発し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、凹レンズ及び凸レンズからなり光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために光源から対物レンズに至る光路上に配置され該凹レンズ及び該凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、光束の信号記録面による反射光束を検出する光検出手段とを備え、ビームエキスパンダは、光軸に直交する２方向について、凹レンズ及び凸レンズの相対位置が調整されていることによって、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正することを特徴とするものである。
【００３１】
この光学ピックアップ装置においては、ビームエキスパンダの凹レンズ及び凸レンズの相対位置の光軸に直交する２方向についての調整により、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差が補正されているので、光学系全体として、充分な光学特性が維持されている。
【００３２】
この光学ピックアップ装置は、いわゆる「一体型」の光学ピックアップ装置であるが、本発明に係る光学ピックアップ装置は、いわゆる「分離型」の光学ピックアップ装置として構成することもできる。
【００３３】
すなわち、本発明に係る光学ピックアップ装置は、光源及びコリメータレンズを有し記録再生装置内において固定して配設される固定光学系と、対物レンズを有し記録再生装置内において該対物レンズの光軸を光学記録媒体の信号記録面に対して垂直となして支持されこの信号記録面に平行な方向に移動操作可能となされて配設され光源から発せられコリメータレンズを経て固定光学系から出射された平行光束を入射されこの光束を該対物レンズによって光学記録媒体の信号記録面上に集光させる可動光学系と、凹レンズ及び凸レンズからなり光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために上記光源から上記対物レンズに至る光路上に配置され該凹レンズ及び該凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、光束の信号記録面による反射光束を検出する光検出手段とを備え、ビームエキスパンダは、光軸に直交する２方向について、凹レンズ及び凸レンズの相対位置が調整されていることによって、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正することを特徴とするものである。
【００３４】
この光学ピックアップ装置においては、ビームエキスパンダの凹レンズ及び凸レンズの相対位置の光軸に直交する２方向についての調整により、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差が補正されているので、光学系全体として、充分な光学特性が維持されている。
【００３５】
そして、本発明に係る光学ピックアップ装置の製造方法は、光源と、この光源が発し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、凹レンズ及び凸レンズからなり光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために光源から対物レンズに至る光路上に配置され凹レンズ及び凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、光束の信号記録面による反射光束を検出する光検出手段とを備えた光学ピックアップ装置の製造方法であって、ビームエキスパンダをなす凹レンズ及び凸レンズの光軸に直交する２方向についての相対位置を調整することにより、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正することを特徴とするものである。
【００３６】
この光学ピックアップ装置の製造方法においては、ビームエキスパンダの凹レンズ及び凸レンズの相対位置を光軸に直交する２方向について調整することにより、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正するので、光学系全体として、充分な光学特性を維持することができる。
【００３７】
この光学ピックアップ装置の製造方法は、いわゆる「一体型」の光学ピックアップ装置の製造方法であるが、本発明は、いわゆる「分離型」の光学ピックアップ装置の製造方法に適用することもできる。
【００３８】
すなわち、本発明に係る光学ピックアップ装置の製造方法は、光源及びコリメータレンズを有し記録再生装置内において固定して配設される固定光学系と、対物レンズを有し上記記録再生装置内において該対物レンズの光軸を光学記録媒体の信号記録面に対して垂直となして支持されこの信号記録面に平行な方向に移動操作可能となされて配設され光源から発せられコリメータレンズを経て固定光学系から出射された平行光束を入射されこの光束を該対物レンズによって光学記録媒体の信号記録面上に集光させる可動光学系と、凹レンズ及び凸レンズからなり光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために光源から対物レンズに至る光路上に配置され該凹レンズ及び該凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、光束の信号記録面による反射光束を検出する光検出手段とを備えた光学ピックアップ装置の製造方法であって、ビームエキスパンダをなす凹レンズ及び凸レンズの光軸に直交する２方向についての相対位置を調整することにより、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正することを特徴とするものである。
【００３９】
この光学ピックアップ装置の製造方法においては、ビームエキスパンダの凹レンズ及び凸レンズの相対位置を光軸に直交する２方向について調整することにより、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正するので、光学系全体として、充分な光学特性を維持することができる。
【００４０】
そして、本発明に係る記録再生装置は、光学記録媒体を支持する媒体支持手段と、光源と、光軸を媒体支持手段に支持された光学記録媒体の信号記録面に対して垂直として支持されこの信号記録面に平行な方向に移動操作可能となされ光源から発せられた光束を信号記録面上に集光させる対物レンズと、凹レンズ及び凸レンズからなり光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために光源から対物レンズに至る光路上に配置され該凹レンズ及び該凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、光束の信号記録面による反射光束を検出する光検出手段と、光検出手段からの光検出出力を信号処理する信号処理手段とを備え、ビームエキスパンダは、光軸に直交する２方向について、凹レンズ及び凸レンズの相対位置が調整されていることによって、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正することを特徴とするものである。
【００４１】
この記録再生装置においては、ビームエキスパンダの凹レンズ及び凸レンズの相対位置の光軸に直交する２方向についての調整により、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差が補正されているので、光学系全体として、充分な光学特性が維持されている。
【００４２】
この記録再生装置は、いわゆる「一体型」の光学ピックアップ装置を備えた記録再生装置であるが、本発明に係る記録再生装置は、いわゆる「分離型」の光学ピックアップ装置を備えた記録再生装置として構成することもできる。
【００４３】
すなわち、本発明に係る記録再生装置は、光学記録媒体を支持する媒体支持手段と、光源及びコリメータレンズを有し記録再生装置内において固定して配設される固定光学系と、対物レンズを有し記録再生装置内において該対物レンズの光軸を媒体支持手段に支持された光学記録媒体の信号記録面に対して垂直となして支持されこの信号記録面に平行な方向に移動操作可能となされて配設され光源から発せられコリメータレンズを経て固定光学系から出射された平行光束を入射されこの光束を該対物レンズによって光学記録媒体の信号記録面上に集光させる可動光学系と、凹レンズ及び凸レンズからなり光学記録媒体において信号記録面上に形成された透明カバー層において生ずる球面収差を補正するために光源から対物レンズに至る光路上に配置され該凹レンズ及び該凸レンズ間の距離が可変であるビームエキスパンダと、光束の信号記録面による反射光束を検出する光検出手段と、光検出手段からの光検出出力を信号処理する信号処理手段とを備え、ビームエキスパンダは、光軸に直交する２方向について、凹レンズ及び凸レンズの相対位置が調整されていることによって、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正することを特徴とするものである。
【００４４】
この記録再生装置においては、ビームエキスパンダの凹レンズ及び凸レンズの相対位置の光軸に直交する２方向についての調整により、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差が補正されているので、光学系全体として、充分な光学特性が維持されている。
【００４５】
【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。
【００４６】
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、光学記録媒体として光ディスクを用いるものとして構成したものである。
【００４７】
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１を内蔵し、図２に示すように、本発明に係る記録再生装置内のシャーシ２上に固定して配設される固定光学系３と、対物レンズ４を有し、記録再生装置内において、シャーシ２上を移動操作可能となされて配設され、半導体レーザ１から発せられた光束を入射される可動光学系５とを有して構成される。これら固定光学系３及び可動光学系５は、それぞれ固定光学ブロック３ａ及び可動光学ブロック５ａ内に配設される。固定光学ブロック３ａは、シャーシ２上に固定して配設されている。
【００４８】
固定光学系３においては、図１に示すように、半導体レーザ１から発せられた光束は、コリメータレンズ６によって平行光束となされ、さらに、アナモルフィックプリズム７ａによって、等方的な光量分布（光束断面強度分布）を有する光束に整形されてから、いわゆる「３ビーム法」によるトラッキングサーボを行うために光束を分割するグレーティング（回折格子）７ｂ及び光束の偏光方向を調整するための旋光子となるλ／２板（二分の一波長板）７ｃを経て、ビームスプリッタ８に入射する。
【００４９】
この光学ピックアップ装置においては、半導体レーザ１の発光光量を一定に保つため、ビームスプリッタ８を透過した平行光束を光検出器９によって受光し、この光検出器９の出力に基づいて半導体レーザ１の発光出力を帰還制御している。
【００５０】
ビームスプリッタ８において反射された平行光束は、固定光学ブロック３ａから出射される。固定光学ブロック３ａから出射された平行光束は、可動光学ブロック５ａに入射する。
【００５１】
可動光学ブロック５ａ内に配設された可動光学系５は、図２に示すように、対物レンズ４の光軸を、記録再生装置において光ディスク１０９を回転操作するスピンドルモータ１０の軸、すなわち、スピンドル軸１０ａに平行となして支持されている。そして、この可動光学系５は、可動光学ブロック５ａがシャーシ２上に配設されたシャフト１１にガイドされることにより、図１中矢印Ｔで示すように、対物レンズ４がスピンドル軸１０ａに対して接離する方向に移動操作可能となされている。
【００５２】
なお、スピンドル軸１０ａは、図２に示すように、先端側にディスクテーブル１２が取付けられており、このディスクテーブル１２によって、光ディスク１０９の中心部分を支持する。スピンドルモータ１０が駆動されスピンドル軸１０ａが回転されると、光ディスク１０９は、ディスクテーブル１２とともに回転操作される。
【００５３】
可動光学ブロック５ａに入射された平行光束は、図１に示すように、凹レンズ１３及び凸レンズ１４からなる球面収差補正用のビームエキスパンダを経て、ミラー１５ａに入射する。このミラー１５ａは、固定光学系３から出射された平行光束を反射させて偏向させ、光束を円偏光に変えるためのλ／４（四分の一波長）板１５ｂを経て、対物レンズ４の光軸に交差する方向に導く。
【００５４】
ミラー１５ａによって偏向されλ／４（四分の一波長）板１５ｂを経た平行光束の光路と対物レンズ４の光軸との交点には、立ち上げミラー１６が配置されている。この立ち上げミラー１６は、ミラー１５ａによって対物レンズ４の光軸に交差する方向に導かれた光束を、対物レンズ４の光軸方向、すなわち、光ディスク１０９の主面部に垂直な方向に偏向させて、対物レンズ４に入射させる。対物レンズ４に入射された平行光束は、この対物レンズ４により、光ディスク１０９の信号記録面上に、微小な光スポットとして集光される。
【００５５】
なお、図１では、図面を明解にするため、図１中のＡ点で光軸回りに９０°回転させて、立ち上げミラー１６、λ／４板１５ｂ及び対物レンズ４が重ならないようにして図示している。実際には、立ち上げミラー１６で偏向された光束は、図面の紙面に垂直な方向に進行するので、立ち上げミラー１６、λ／４板１５ｂ及び対物レンズ４は、同軸上に重なって見えることになる。
【００５６】
光ディスク１０９の信号記録面において反射された光束は、再び対物レンズ４を通り、立ち上げミラー１６で偏向され、λ／４板１５ｂを経て、さらに、ミラー１５ａで偏向される。この光束は、ビームエキスパンダの凸レンズ１４及び凹レンズ１３を通り、可動光学ブロック５ａから出射され、固定光学ブロック３ａに戻る。
【００５７】
固定光学ブロック３ａ内の固定光学系３において、光ディスク１０９からの戻り光は、ビームスプリッタ８に戻る。このビームスプリッタ８において、光ディスク１０９からの戻り光は、光検出器９に向かう光束と可動光学系５に向かう光束とを分ける反射面を透過し、集光レンズ１７により、光検出手段となる光検出器１８の受光面上に集光される。この光検出器１８は、このようにして、光ディスク１０９の信号記録面上に対物レンズ４によって集光された光束の信号記録面による反射光束を検出することとなる。
【００５８】
そして、この光学ピックアップ装置においては、ビームエキスパンダにおける凹レンズ１３と凸レンズ１４との距離を可変制御することにより、光ディスク１０９の信号記録面上に形成された透明カバー層１０９ａの厚みが場所によって誤差を有していることから生ずる球面収差の補正を行うことができる。
【００５９】
このような球面収差の補正において、ビームエキスパンダをなす凹レンズ１３及び凸レンズ１４のうちの対物レンズ４側となる凸レンズ１４を光軸方向に移動させると、この移動に伴って、ビームエキスパンダの有効径が変動してしまい、光ディスク１０９上に照射される光束の出力（盤面パワー）が変動してしまうこととなる。したがって、球面収差を補正するには、ビームエキスパンダをなす凹レンズ１３及び凸レンズ１４のうち、対物レンズ４から遠い側となる凹レンズ１３を光軸方向に移動させることが望ましい。凹レンズ１３を光軸方向に移動させても、光ディスク１０９上に照射される光束の出力（盤面パワー）が変動することはない。
【００６０】
そして、この光学ピックアップ装置においては、所定の目的のある情報トラックにアクセスするには、可動光学ブロック５ａのみを、図１中矢印Ｔで示すように、対物レンズ４が光ディスク１０９の中心部を支持するスピンドル軸１０ａに対して接離することとなるトラッキング方向に移動操作すればよい。そのため、この光学ピックアップ装置においては、可動光学系５の高速の起動及び停止ができ、目的情報トラックへのアクセス時間を短くすることができる。
【００６１】
また、この光学ピックアップ装置においては、固定光学系３から可動光学系５へ入射される平行光束は、図１中矢印Ｔで示す対物レンズ４の移動操作可能な方向に平行な光路Ｌ１を経て、かつ、可動光学系５に対してスピンドルモータ１０が設けられている側から入射される。すなわち、固定光学系３と可動光学系５とは、スピンドルモータ１０を挟んで対峙するように、互いにスピンドルモータ１０に対して反対側となる位置に配置されている。
【００６２】
そのため、この光学ピックアップ装置及び記録再生装置においては、固定光学系３及び可動光学系５は、スピンドル軸１０ａによって中心部を支持される光ディスク１０９の中心部に対し、略々均等に振り分けられた位置に配設されており、この光ディスク１０９を収納して構成されるディスクカートリッジに対応する領域内に略々収められている。
【００６３】
なお、ディスクカートリッジは、光ディスク１０９と、この光ディスク１０９を回転可能に収納した薄い筐体状のカートリッジとから構成されている。カートリッジは、光ディスク１０９に外接する正方形に略々対応する主面部を有して構成される。
【００６４】
したがって、この記録再生装置の外筐体は、ディスクカートリッジの大きさ、すなわち、光ディスク１０９に外接する正方形に略々対応する領域の大きさに略々対応した大きさとすることができる。
【００６５】
例えば、光ディスク１０９の直径を５０ｍｍとすると、小型の記録再生装置を構成しようとすれば、この記録再生装置の外筐体は、光ディスク１０９を収納して構成されるディスクカートリッジの大きさ、すなわち、縦が約５５ｍｍ程度、横が約５５ｍｍ程度という大きさとすることができ、充分な小型化を図ることができる。
【００６６】
このように、この光学ピックアップ装置では、光学ピックアップ装置全体を小型化するために、固定光学系３において、半導体レーザ１からの光路をビームスプリッタ８によって９０°偏向させ、さらに、可動光学系５において、ミラー１５ａ及び立ち上げミラー１６によって９０°の偏向を２回行っている。したがって、これらミラー１５ａ及び立ち上げミラー１６の取り付け精度は、非常に厳しい高精度が要求される。
【００６７】
そして、この光学ピックアップ装置においては、この光学ピックアップ装置の製造過程において、ビームエキスパンダは、光軸に直交する２方向について、凹レンズ１３及び凸レンズ１４の相対位置が調整されていることによって、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差が補正されている。
【００６８】
この調整においては、ビームエキスパンダをなす凹レンズ１３及び凸レンズ１４のうち、固定側レンズとなる凸レンズ１４を、図１中の矢印Ｘ及び矢印Ｙで示すように、光軸と垂直な２方向に位置調整することが望ましい。このような凸レンズ１４の移動調整により、ミラー１５ａ等の取り付け誤差（傾き）により発生する収差が補正される。
【００６９】
すなわち、この光学ピックアップ装置の製造においては、まず、固定光学系３から出射される平行光束の位置がシャーシ２上における所定の位置となるように、固定光学ブロック３ａ内に固定光学系３を構成する。この場合においては、固定光学系３を構成する各光学素子間の相対位置は傾きのない状態に構成し、固定光学ブロック３ａのシャーシ２上における位置を調整することにより、固定光学系３から出射される平行光束の位置を所定の位置とする。
【００７０】
次に、可動光学系５を構成するにあたっては、まず、ミラー１５ａ及び立ち上げミラー１６の２個のミラーを可動光学ブロック５ａに対して取り付ける。これらミラー１５ａ及び立ち上げミラー１６の可動光学ブロック５ａに対する取り付けは、可動光学ブロック５ａにおける取付け面を基準として行うので、各ミラーの取付け位置の精度は、可動光学ブロック５ａの加工精度に依存することとなる。そして、可動光学ブロック５ａをシャーシ２上に配設した状態において、これら２個のミラーの取付け位置の誤差により生じている収差を、ビームエキスパンダの固定側レンズである凸レンズ１４の位置調整を行うことにより補正し、この凸レンズ１４を固定する。
【００７１】
例えば、ミラー１５ａ及び立ち上げミラー１６の２個のミラーの取り付け誤差が各々０．２°であるとした場合、これら２個のミラーに反射された後の光束の光軸は、最大で０．８°傾く（０．８°の光軸倒れを生ずる）ことになる。光軸が０．８°傾いた光束が対物レンズ４に入射された場合、この対物レンズ４から出射される光束における波面収差は、図３に示すように、約０．０５λｒｍｓに悪化する。
【００７２】
そして、上述のように、対物レンズ４に入射される光束の光軸が０．８°傾いている場合に、この対物レンズ４から出射される光束における波面収差が最小になるように、対物レンズ４を傾ける調整を行ったとすると、図４に示すように、対物レンズ４を約０．２°傾けたときが最小となるが、それでも、約０．０３λｒｍｓまでしか改善されない。
【００７３】
この光学ピックアップ装置においては、上述のように、対物レンズ４に入射される光束の光軸が０．８°傾いている場合には、ビームエキスパンダの固定側レンズである凸レンズ１４が約４００μｍだけ光軸と直交する方向に動かされて対物レンズ４への光束の入射角が０°となるように補正されている。そのため、この光学ピックアップ装置においては、図５に示すように、ビームエキスパンダを経て対物レンズ４に入射されこの対物レンズ４から出射された光束における波面収差は、０．０１λｒｍｓに抑えられている。なお、このときに発生している収差は、ビームエキスパンダにおけるレンズの偏心によるものであるが、充分に小さな収差量であり、光学ピックアップ装置の光学特性を維持するうえで許容される程度のものである。
【００７４】
なお、ビームエキスパンダの固定側レンズを移動させる位置調整機構は、例えば、ネジ送り機構などによってレンズを光軸に直交する方向に押して移動させる機構などでよい。このような機構は、ミラーの傾き調整（アオリ調整）を行うための機構が回動支点を要することに比較すると、単純な構造で済む。したがって、ビームエキスパンダの固定側レンズを移動させる位置調整機構が光学ピックアップ装置の大型化を招来することはない。
【００７５】
上述のように、この光学ピックアップ装置においては、ミラー１５ａ及び立ち上げミラー１６の２個のミラーの取り付け位置の誤差によって生ずる対物レンズ４から出射される光束における波面収差が、ビームエキスパンダにおけるレンズの光軸に直交する方向の位置調整によって、充分に抑制されている。
【００７６】
また、この光学ピックアップ装置においては、ビームエキスパンダにおけるレンズの位置調整機構は構成が簡素であるため、ミラーの傾き調整機構を設ける場合と比較すると、可動光学ブロックの装置構成の大型化が抑えられ、この可動光学ブロックを小型軽量化することが可能となっている。このように可動光学ブロックを小型軽量化できることは、この可動光学ブロックを移動操作するためのモータとして小型のものを使用することができるので、光学ピックアップ装置の全体の構成及びこの光学ピックアップ装置を使用して構成される記録再生装置の構成の小型化をも可能とする。
【００７７】
さらに、この光学ピックアップ装置においては、可動光学ブロック内に、例えばペンタプリズムのような、複雑な形状をしたプリズムを用いる必要がないので、部品作製及び組立が容易であり、部品コストも低廉に抑えることができる。
【００７８】
なお、この光学ピックアップ装置及びこの光学ピックアップ装置を用いて構成した記録再生装置においては、半導体レーザの駆動回路であるレーザドライバが発熱源となるが、このレーザドライバを固定光学系３とともに記録再生装置内に固定して配置することができるので、このレーザドライバから記録再生装置のシャーシ２等への放熱を良好に行うことができる。
【００７９】
そして、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、一体型の光学ブロックを用いて構成することもできる。
【００８０】
すなわち、この光学ピックアップ装置は、シャーシ上に配設されたシャフト１１にガイドされることにより、図６中矢印Ｔで示すように、移動操作可能となされた可動光学ブロック５ａ内に、光源となる半導体レーザ１を内蔵して構成されている。この半導体レーザ１から発せられた光束は、コリメータレンズ６によって平行光束となされ、さらに、アナモルフィックプリズム７ａによって、等方的な光量分布（光束断面強度分布）を有する光束に整形されてから、いわゆる「３ビーム法」によるトラッキングサーボを行うために光束を分割するグレーティング（回折格子）７ｂ及び光束の偏光方向を調整するための旋光子となるλ／２板（二分の一波長板）７ｃを経て、ビームスプリッタ８に入射する。
【００８１】
この光学ピックアップ装置においては、半導体レーザ１の発光光量を一定に保つため、ビームスプリッタ８を透過した平行光束を光検出器９によって受光し、この光検出器９の出力に基づいて半導体レーザ１の発光出力を帰還制御している。
【００８２】
ビームスプリッタ８において反射された平行光束は、凹レンズ１３及び凸レンズ１４からなる球面収差補正用のビームエキスパンダを経て、ミラー１５ａに入射する。このミラー１５ａは、固定光学系３から出射された平行光束を反射させて偏向させ、光束を円偏光に変えるためのλ／４（四分の一波長）板１５ｂを経て、対物レンズ４の光軸に交差する方向に導く。
【００８３】
ミラー１５ａによって偏向されλ／４（四分の一波長）板１５ｂを経た平行光束の光路と対物レンズ４の光軸との交点には、立ち上げミラー１６が配置されている。この立ち上げミラー１６は、ミラー１５ａによって対物レンズ４の光軸に交差する方向に導かれた光束を、対物レンズ４の光軸方向、すなわち、光ディスク１０９の主面部に垂直な方向に偏向させて、対物レンズ４に入射させる。対物レンズ４に入射された平行光束は、この対物レンズ４により、光ディスク１０９の信号記録面上に、微小な光スポットとして集光される。
【００８４】
なお、図６では、図面を明解にするため、図６中のＡ点で光軸回りに９０°回転させて、立ち上げミラー１６、λ／４板１５ｂ及び対物レンズ４が重ならないようにして図示している。実際には、立ち上げミラー１６で偏向された光束は、図面の紙面に垂直な方向に進行するので、立ち上げミラー１６、λ／４板１５ｂ及び対物レンズ４は、同軸上に重なって見えることになる。
【００８５】
可動光学ブロック５ａは、シャーシ上に配設されたシャフト１１にガイドされることにより、図１中矢印Ｔで示すように、対物レンズ４がスピンドル軸１０ａに対して接離する方向に移動操作可能となされている。なお、スピンドル軸１０ａは、先端側にディスクテーブル１２が取付けられており、このディスクテーブル１２によって、光ディスク１０９の中心部分を支持する。スピンドルモータ１０が駆動されスピンドル軸１０ａが回転されると、光ディスク１０９は、ディスクテーブル１２とともに回転操作される。
【００８６】
光ディスク１０９の信号記録面において反射された光束は、再び対物レンズ４を通り、立ち上げミラー１６で偏向され、λ／４板１５ｂを経て、さらに、ミラー１５ａで偏向される。この光束は、ビームエキスパンダの凸レンズ１４及び凹レンズ１３を通り、ビームスプリッタ８に戻る。このビームスプリッタ８において、光ディスク１０９からの戻り光は、光検出器９に向かう光束と可動光学系５に向かう光束とを分ける反射面を透過し、集光レンズ１７により、光検出手段となる光検出器１８の受光面上に集光される。この光検出器１８は、このようにして、光ディスク１０９の信号記録面上に対物レンズ４によって集光された光束の信号記録面による反射光束を検出することとなる。
【００８７】
そして、この光学ピックアップ装置においては、ビームエキスパンダにおける凹レンズ１３と凸レンズ１４との距離を可変制御することにより、光ディスク１０９の信号記録面上に形成された透明カバー層１０９ａの厚みが場所によって誤差を有していることから生ずる球面収差の補正を行うことができる。
【００８８】
このような球面収差の補正において、ビームエキスパンダをなす凹レンズ１３及び凸レンズ１４のうちの対物レンズ４側となる凸レンズ１４を光軸方向に移動させると、この移動に伴って、ビームエキスパンダの有効径が変動してしまい、光ディスク１０９上に照射される光束の出力（盤面パワー）が変動してしまうこととなる。したがって、球面収差を補正するには、ビームエキスパンダをなす凹レンズ１３及び凸レンズ１４のうち、対物レンズ４から遠い側となる凹レンズ１３を光軸方向に移動させることが望ましい。凹レンズ１３を光軸方向に移動させても、光ディスク１０９上に照射される光束の出力（盤面パワー）が変動することはない。
【００８９】
そして、この光学ピックアップ装置においては、この光学ピックアップ装置の製造過程において、ビームエキスパンダは、光軸に直交する２方向について、凹レンズ１３及び凸レンズ１４の相対位置が調整されていることによって、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差が補正されている。
【００９０】
この調整においては、ビームエキスパンダをなす凹レンズ１３及び凸レンズ１４のうち、固定側レンズとなる凸レンズ１４を、図６中の矢印Ｘ及び矢印Ｙで示すように、光軸と垂直な２方向に位置調整することが望ましい。このような凸レンズ１４の移動調整により、ミラー１５ａ等の取り付け誤差（傾き）により発生する収差が補正される。
【００９１】
すなわち、この光学ピックアップ装置の製造においては、まず、ビームスプリッタ８から出射される平行光束の位置が可動光学ブロック５ａ内における所定の位置となるように、可動光学ブロック５ａ内に半導体レーザ１からビームスプリッタ８までの各光学素子を配設する。この場合においては、半導体レーザ１からビームスプリッタ８までの各光学素子間の相対位置は、可動光学ブロック５ａ内に形成された取付け面（位置決め部）等を基準として、傾きのない状態に構成する。このように、半導体レーザ１の位置調整をしないことにより、各光学素子の取り付け角度のずれによる光束の傾き、特に、半導体レーザ１からの出射光束が入射されるコリメータレンズ６からの出射光束の傾きが生じないようにすることができる。
【００９２】
次に、ミラー１５ａ及び立ち上げミラー１６の２個のミラーを可動光学ブロック５ａ内に取り付ける。これらミラー１５ａ及び立ち上げミラー１６の可動光学ブロック５ａに対する取り付けは、可動光学ブロック５ａにおける取付け面を基準として行うので、各ミラーの取付け位置の精度は、可動光学ブロック５ａの加工精度に依存することとなる。そして、半導体レーザ１からビームスプリッタ８までの各光学素子と各ミラー１５ａ，１６との取付け位置の相対的な誤差により、対物レンズ４から出射される光束において生じている波面収差を、ビームエキスパンダの固定側レンズである凸レンズ１４の位置調整を行うことにより補正し、この凸レンズ１４を固定する。
【００９３】
なお、ビームエキスパンダの固定側レンズを移動させる位置調整機構は、例えば、ネジ送り機構などによってレンズを光軸に直交する方向に押して移動させる機構などでよい。このような機構は、ミラーの傾き調整（アオリ調整）を行うための機構が回動支点を要することに比較すると、単純な構造で済む。したがって、ビームエキスパンダの固定側レンズを移動させる位置調整機構が光学ピックアップ装置の大型化を招来することはない。
【００９４】
上述のように、この光学ピックアップ装置においては、ミラー１５ａ及び立ち上げミラー１６の２個のミラーの取り付け位置の誤差によって生ずる対物レンズ４から出射される光束における波面収差が、ビームエキスパンダにおけるレンズの光軸に直交する方向の位置調整によって、充分に抑制されている。
【００９５】
また、この光学ピックアップ装置においては、ビームエキスパンダにおけるレンズの位置調整機構は構成が簡素であるため、ミラーの傾き調整機構を設ける場合と比較すると、可動光学ブロックの装置構成の大型化が抑えられ、この可動光学ブロックを小型軽量化することが可能となっている。このように可動光学ブロックを小型軽量化できることは、この可動光学ブロックを移動操作するためのモータとして小型のものを使用することができるので、光学ピックアップ装置の全体の構成及びこの光学ピックアップ装置を使用して構成される記録再生装置の構成の小型化をも可能とする。
【００９６】
さらに、この光学ピックアップ装置においては、可動光学ブロック内に、例えばペンタプリズムのような、複雑な形状をしたプリズムを用いる必要がないので、部品作製及び組立が容易であり、部品コストも低廉に抑えることができる。
【００９７】
ところで、上述のような各光学ピックアップ装置における対物レンズ４は、図７に示すように、可動光学ブロック５ａ上に、２軸アクチュエータ１９を介して支持されている。この２軸アクチュエータ１９は、可動光学ブロック５ａ上に取付けられるアクチュエータベース２０と、このアクチュエータベース２０に対して弾性アーム２１を介して取付けられ対物レンズ４を保持しているレンズホルダ２２とを有して構成されている。レンズホルダ２２は、弾性アーム２１を弾性変形させつつ、アクチュエータベース２０に対して、対物レンズ４の光軸方向及びこの光軸に直交する方向の２方向を含む平面内において、移動が可能である。
【００９８】
この２軸アクチュエータ１９においては、レンズホルダ２２には、図示しないフォーカスコイル及びトラッキングコイルが取付けられている。そして、アクチュエータベース２０上には、図示しないマグネット及びヨークが取付けられている。これらマグネット及びヨークは、形成する磁界中にフォーカスコイル及びトラッキングコイルを位置させる磁気回路を構成している。
【００９９】
この２軸アクチュエータにおいては、フォーカスコイルに駆動電流が供給されると、この電流と磁気回路が形成する磁界との相互作用により、レンズホルダ２２は、対物レンズ４の光軸方向、すなわち、フォーカス方向に移動操作される。また、この２軸アクチュエータにおいては、トラッキングコイルに駆動電流が供給されると、この電流と磁気回路が形成する磁界との相互作用により、レンズホルダ２２は、対物レンズの光軸に直交する方向、すなわち、トラッキング方向に移動操作される。すなわち、この２軸アクチュエータ１９において、レンズホルダ２２は、フォーカスコイル及びトラッキングコイルに給電することにより、対物レンズ４の光軸方向及びこの光軸に直交する方向の２方向を含む平面内の任意の方向に移動操作することができる。
【０１００】
そして、この２軸アクチュエータ１９においては、立ち上げミラー１６を介して対物レンズ４に入射される光束は、アクチュエータベース２０の底板部に形成された透孔２３を通って、対物レンズ４に入射される。
【０１０１】
この２軸アクチュエータ１９においては、フォーカスコイルに、対物レンズ４による集光点と光ディスク１０９の信号記録面との該対物レンズ４の光軸方向の距離を示すフォーカスエラー信号に基づく駆動電流が供給されることにより、フォーカスサーボ動作が実行される。また、この２軸アクチュエータ１９においては、フォーカスコイル及びトラッキングコイルに、対物レンズ４による集光点と光ディスク１０９の信号記録面上に形成された記録トラックとの該光ディスク１０９の径方向の距離を示すトラッキングエラー信号に基づく駆動電流が供給されることにより、トラッキングサーボ動作が実行される。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、対物レンズ４による集光点は、常に光ディスク１０９の信号記録面上の記録トラック上に形成される。
【０１０２】
そして、この２軸アクチュエータ１９には、立ち上げミラー１６を介して対物レンズ４に入射される光束に対する対物レンズ４のスキュー（傾き）を調整するスキュー調整機構を設けてもよい。このスキュー調整機構は、アクチュエータベース２０の底面部が可動光学ブロック５ａ側に球面状に膨出形成された球状突起２４と、可動光学ブロック５ａの上面部において該球状突起２４を支持する凹球面状の球面座２５とを有して構成される。そして、アクチュエータベース２０は、可動光学ブロック５ａ上に設けられた支柱２６に巻回された圧縮コイルバネ２７により、一端側を、図７中矢印Ａで示すように、可動光学ブロック５ａ側に押圧されるとともに、可動光学ブロック５ａの上面部に形成されたネジ孔に螺入された引きネジ２８により、他端側を、図７中矢印Ｂで示すように、可動光学ブロック５ａ側に所定位置まで引っ張られて支持されている。
【０１０３】
このスキュー調整機構においては、アクチュエータベース２０の他端側の位置は、引きネジ２８のネジ頭の位置によって決まり、また、球状突起２４と球面座２５とは、圧縮コイルバネ２７の押圧力によって、常に接触している。したがって、このような引きネジ２８を、対物レンズ４の光軸からみて２以上の方向となる位置にそれぞれ設けておけば、これら引きネジの可動光学ブロック５ａのネジ孔に対する螺入量を調整することにより、立ち上げミラー１６を介して対物レンズ４に入射される光束に対する対物レンズ４のスキューを調整することができる。
【０１０４】
このスキュー調整により、対物レンズ４の光軸の光ディスク１０９の信号記録面に対する傾きを防止することができ、このような傾きによる収差の発生を抑えることができる。
【０１０５】
なお、このスキュー調整機構においては、立ち上げミラー１６もアクチュエータベース２０側に取付けることとして、対物レンズ４及び立ち上げミラー１６が、互いの位置関係を一定に保ったまま、光ディスク１０９の信号記録面に対する傾きを調整されるように構成することもできる。このようなスキュー調整により、立ち上げミラー１６から対物レンズ４に入射される光束の光軸の光ディスク１０９の信号記録面に対する傾きを防止することができ、このような傾きによる収差の発生を抑えることができる。
【０１０６】
また、この記録再生装置においては、スピンドルモータ１０をシャーシ２に対して傾けることによって、対物レンズ４から出射される光束に対する光ディスク１０９の傾きを調整することとしてもよい。この場合には、スピンドルモータ１０は、図８に示すように、シャーシ２の中央部に形成された透孔２９内に挿通されて配置され、底部に取付けられた調整板３０を介して、シャーシ２により支持される。調整板３０は、一端側をシャーシ２に対して固定された状態で容易に変形させることができ、この調整板３０を変形させることによって、スピンドルモータ１０のシャーシ２に対する傾きを調整することができる。そして、スピンドルモータ１０のシャーシ２に対する傾きが最適となった状態で、調整板３０の複数箇所を半田３１によってシャーシ２に対して固定し、調整板３０が変形しないようにすれば、スピンドルモータ１０が固定される。
【０１０７】
このようなスピンドルモータ１０のシャーシ２に対する傾きの調整によって、対物レンズ４から出射される光束の光軸に対する光ディスク１０９の信号記録面の傾きを防止することができ、このような傾きによる収差の発生を抑えることができる。
【０１０８】
そして、本発明に係る記録再生装置は、上述のように、シャーシ上に光学ピックアップ装置及びスピンドルモータ１０を備えるとともに、図９に示すように、サーボ制御回路３３及びシステムコントローラ３４等を有する電子回路部を備えて構成されている。
【０１０９】
この記録再生装置において、スピンドルモータ１０は、サーボ制御回路３３及びシステムコントローラ３４によって制御され、所定の回転数で駆動する。光学ピックアップ装置３５は、スピンドルモータ１０によって回転操作される光ディスク１０９に対し、情報信号の書き込み及び読出しを行う。この光学ピックアップ装置３５の可動光学系５は、送りモータ３６によって、ディスクテーブル１２上に装着された光ディスク１０９の径方向に移動操作される。これら光学ピックアップ装置３５及び送りモータ３６も、サーボ制御回路３３によって制御されて駆動する。
【０１１０】
光学ピックアップ装置３５は、光ディスク１０９の信号記録面に光束を照射し、この光束の反射光束を検出することにより、該信号記録面より情報信号を読み出す。光学ピックアップ装置３５により光ディスク１０９より読み出された信号は、プリアンプ３７により増幅されて、信号変復調及びＥＣＣブロック３８及びサーボ制御回路３３に送られる。信号変復調及びＥＣＣブロック３８は、再生する光ディスクの種類に応じて、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。また、信号変復調及びＥＣＣブロック３８は、送られた信号に基づき、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、トラック判別信号、ＲＦ信号等を生成する。サーボ制御回路３３は、信号変復調及びＥＣＣブロック３８にて生成されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、トラック判別信号に基づいて、光学ピックアップ装置３５を制御する。
【０１１１】
信号変復調及びＥＣＣブロック３８において復調された信号は、この信号が例えばコンピュータのデータストレージ用のデータであれば、インターフェイス３９を介して、外部コンピュータ４０等に送出される。この場合、外部コンピュータ４０等は、光ディスク１０９に記録された信号を、再生信号として受け取ることができる。
【０１１２】
また、光学ピックアップ装置３５は、信号変復調及びＥＣＣブロック３８から送られる信号に基づいて、スピンドルモータ１０により回転操作される光ディスク１０９の信号記録面に対して、光束の照射を行う。このような光束の照射により、光ディスク１０９の信号記録面に対する情報信号の書き込みが行われる。
【０１１３】
【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及び記録再生装置においては、ビームエキスパンダの凹レンズ及び凸レンズの相対位置の光軸に直交する２方向についての調整により、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差が補正されているので、光学系全体として、充分な光学特性が維持されている。
【０１１４】
また、本発明に係る光学ピックアップ装置の製造方法においては、ビームエキスパンダの凹レンズ及び凸レンズの相対位置を光軸に直交する２方向について調整することにより、他の光学素子の取付け誤差により発生する収差を補正するので、光学系全体として、充分な光学特性を維持することができる。
【０１１５】
すなわち、本発明によれば、ビームエキスパンダを備える光学ピックアップ装置、特に、固定光学ブロック及び可動光学ブロックを有する分離光学系の光学ピックアップ装置において、簡単な機構を追加するのみで、可動光学系において発生する収差、いわゆる光軸倒れを補正することができ、立ち上げミラー等の取り付け角度についての必要精度を緩和することが可能となる。この場合において、対物レンズからの出射光束についての波面収差は充分に小さくなされ、かつ、光学ピックアップ装置の大型化が招来されることがない。
【０１１６】
そして、本発明は、光学ピックアップ装置の可動光学系において、ミラー等、光束を反射させて偏向させる光学素子の数が多い場合に、より有効である。すなわち、光束を反射させて偏向させる光学素子の取り付け角度の誤差は、その２倍の角度だけ光軸を傾ける原因となるため、このような光学素子を多く用いる場合には、より高い取り付け精度が要求されるからである。
【０１１７】
また、本発明は、光学素子内で光束を２回内面反射させてこの光束を偏向させるペンタプリズムのような光学素子を立ち上げミラーやビームスプリッタに代えて用いることに比較すると、光学素子の作製が容易であり、コストも低廉であるという効果がある。
【０１１８】
そして、本発明に係る光学ピックアップ装置を、固定光学ブロック及び可動光学ブロックに分離せずに全ての光学素子を一体的な光学ブロック内に配設して構成した場合には、光源の位置調整をする必要がなくなり、各光学素子の取り付け角度のずれによる光束の傾き、特に、光源からの出射光束が入射されるコリメータレンズからの出射光束の傾きが生じないようにすることができる。
【０１１９】
すなわち、本発明は、光源の発光波長の短波長化や、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化とともに、光学素子の取付け位置について充分な精度が容易に確保されることにより、従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクに対応できる光学ピックアップ装置を提供し、また、このような光学ピックアップ装置の製造方法を提供し、さらに、このような光学ピックアップ装置を用いることにより従来より情報信号の記録密度が高い光ディスクを用いることができるようになされた記録再生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及び記録再生装置の要部の構成（分離型の光学ブロックを用いたもの）を示す平面図である。
【図２】上記図１に示した光学ピックアップ装置及び記録再生装置の要部の構成を示す側面図である。
【図３】上記図１に示した光学ピックアップ装置における対物レンズに入射する光束の傾きと対物レンズからの出射光光束における波面収差との関係を示すグラフである。
【図４】上記図１に示した光学ピックアップ装置において対物レンズに入射する光束の傾きが０．８°であるときの対物レンズの傾き調整の角度と対物レンズからの出射光光束における波面収差との関係を示すグラフである。
【図５】上記図１に示した光学ピックアップ装置においてビームエキスパンダのレンズを光軸に直交する平面内で最適位置に移動調整した場合の対物レンズに入射する光束の傾きと対物レンズからの出射光光束における波面収差との関係を示すグラフである。
【図６】本発明に係る光学ピックアップ装置及び記録再生装置の要部の構成の他の形態（一体型の光学ブロックを用いたもの）を示す平面図である。
【図７】上記光学ピックアップ装置における対物レンズのスキュー調整機構の構成を示す断面図である。
【図８】上記記録再生装置におけるスピンドルモータのスキュー調整機構の構成を示す側面図である。
【図９】上記記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の光学ピックアップ装置（分離型の光学ブロックを用いたもの）及び記録再生装置の要部の構成を示す平面図である。
【図１１】従来の光学ピックアップ装置（分離型の光学ブロックを用いたもの）及び記録再生装置の要部の構成の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１　半導体レーザ、２　シャーシ、３　固定光学系、３ａ　固定光学ブロック、４　対物レンズ、５　可動光学系、５ａ　可動光学ブロック、６　コリメータレンズ、７ａ　アナモルフィックプリズム、８　ビームスプリッタ、１０　スピンドルモータ、１３　凹レンズ、１４　凸レンズ、１５　ミラー、１６　立ち上げミラー、１８　光検出器、１０９　光ディスク
【図１】
2004055071.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004055071.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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