(57)【要約】【課題】温度変動及び波長変動によるコリメータレンズの焦点位置ずれの補償を高精度に行うことを可能にすることにより、光記録媒体の高記録密度化・大容量化を図ることを可能とする光学ピックアップ装置を提供する。【解決手段】対物レンズと、波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源１と、この光源１からの出射光Ｌ１を略平行光に変換するコリメータレンズ２とを有し、このコリメータレンズ２の硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、６１＜ｖ＜９０、５５＜１０７×α／Ｋ＜１２０、−１．８＜１０６×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５を満たす範囲内である光学ピックアップ装置２０を構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、
上記光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、
上記コリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、６１＜ｖ＜９０、５５＜１０７  ×α／Ｋ＜１２０、−１．８＜１０６  ×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５を満たす範囲内である
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項２】
波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、
上記光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、
上記コリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、６１＜ｖ＜９０、５５＜１０７  ×α／Ｋ＜１２０、−１．８＜１０６  ×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５を満たす範囲内である光学ピックアップ装置を備え、
上記光学ピックアップ装置を光記録媒体のトラッキング方向に制御駆動する制御駆動手段を有する
ことを特徴とする光再生装置。
【請求項３】
波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、
上記光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、
上記コリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、６１＜ｖ＜９０、５５＜１０７  ×α／Ｋ＜１２０、−１．８＜１０６  ×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５を満たす範囲内である光学ピックアップ装置を備え、
上記光学ピックアップ装置を光記録媒体のトラッキング方向に制御駆動する制御駆動手段を有する
ことを特徴とする光記録再生装置。
【請求項４】
波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、
上記光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、
上記コリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、６１＜ｖ＜９０、５５＜１０７  ×α／Ｋ＜１２０、−１．８＜１０６  ×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５を満たす範囲内である光学ピックアップ装置を備え、
上記光学ピックアップ装置を光ディスクのトラッキング方向に制御駆動する制御駆動手段を有する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に対して情報の再生や情報の記録を行う光学ピックアップ装置、並びにこの光学ピックアップ装置を具備する光再生装置、光記録再生装置、光ディスク装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクや光カード等の光記録媒体は、映像情報、音声情報あるいは情報機器用プログラム等の格納媒体として広く使用されている。
【０００３】
これらの光記録媒体では、次第に高記録密度化・大容量化が図られてきており、これに対応して、光学ピックアップ装置では、光源例えば半導体レーザの短波長化や対物レンズの大ＮＡ（開口数）化を図ることにより、対物レンズを介して集光される集光スポットの小径化を図っている。
例えば、比較的初期に商品化されたＣＤ（コンパクトディスク）では光源の波長が７８０ｎｍに設定されたのに対して、その後に商品化されたＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）では光源の波長が６５０ｎｍまたは６３５ｎｍに設定されている。
【０００４】
近年、さらなる高記録密度化・大容量化が望まれており、これに対応して光源の波長がますます短波長化の傾向にある。
そして、これに対応して、光記録媒体の情報記録容量を高めるために、光源の波長をさらに短くして、波長４００ｎｍ〜４１５ｎｍの青色半導体レーザ（ＬＤ）を用いて光学ピックアップ装置を構成することが考えられている。
【０００５】
この青色半導体レーザを光源に用いた光学ピックアップ装置は、光源と光記録媒体（光ディスク等）に光を集光させる対物レンズとの間に、コリメータレンズを配置して、光源の青色半導体レーザからの発散光を平行光に変換する構成とされている。
そして、コリメータレンズの焦点位置にレーザの発光点が一致するように、レンズとレーザの発光点との間隔が調整される。
【０００６】
しかしながら、光学ピックアップ装置においては、各光学部品が搭載されている保持部材（ベース部材）の材料として、一般にアルミニウムやマグネシウム等が用いられており、これらの材料は環境温度によって膨張／収縮することから、温度変化によりコリメータレンズの焦点位置とレーザの発光点とがずれることが機械的には避けられなくなっている。
このようにコリメータレンズの焦点位置からレーザの発光点がずれてしまうと、コリメータレンズからの出射光が平行光ではなくなり、発散光或いは収束光になる。そして、その状態の光を対物レンズで集光すると、光学的な収差が発生して、光記録媒体の情報を正確に読み出すことができなくなる。
【０００７】
そこで、コリメータレンズとレーザの発光点との間隔を、光学的には変化しないように補正する、即ち温度変動時にもレンズの焦点位置がレーザの発光点の動きに追随するように様々な工夫がなされてきた。
【０００８】
この温度変動に対する補正を行う手法としては、主にはレンズ材料の光学的特性及び機械的特性を活かし、レンズ設計において、レンズ材料とレンズの構成枚数とを選定することがなされている。
このとき、レンズの設計で考慮する必要がある変数としては、（１）温度変動に伴う光学部品取り付け様のベース（保持部材）の膨張／収縮、（２）温度変動によるレンズの屈折率変動、（３）温度変動により半導体レーザの波長が変動することによるレンズの屈折率変動、（４）温度変動によるレンズ自体の膨張／収縮、が挙げられる。
【０００９】
例えばＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディスク）に用いられている赤色半導体レーザ（波長６３０ｎｍ〜６６０ｎｍ）の波長域では、ほとんどの場合、上述したように温度変動に対してのみ対応するように、コリメータレンズの材質及びレンズの枚数等のレンズ構成を設定すればよいので、光学設計の自由度が大きく、条件を満たす解も多くあった。
【００１０】
これに対して、青色半導体レーザを光源に用いる場合には、光学設計自由度が極めて限定されてしまう。
その原因は、青色半導体レーザを光源に用いる場合には、赤色半導体レーザを用いた場合と比較して色収差が非常に大きくなるため、温度変動に対する補正だけでなく、色収差に対する補正も必要となることにある。
【００１１】
色収差は、レンズの屈折率の波長依存性によるものであり、半導体レーザは発光強度によって波長が変動する性質を有しているために、その波長の変動に応じてレンズの屈折率が変化して、その結果焦点距離が変化してしまう。
例えば、記録時には、レーザの出力が再生時の十数倍になるため、発振波長も再生時の発振波長から変化してしまう。
従って、記録時においても、再生時においても、共にコリメータレンズの焦点位置とレーザの発光点が一致するように補正する必要がある。
【００１２】
そこで、青色半導体レーザ光源を用いた光学ピックアップ装置においては、温度変動に対する補正と、色収差に対する補正とを共に可能にする構成が必要となる。
そして、色収差を抑えるためには、波長変動に対する屈折率変動が少ない性質を有する特殊な硝材を使用すること（例えば特許文献１参照）や、２種以上の光学特性の異なる硝材のレンズを組み合わせて多数枚のレンズ群によりコリメータレンズを構成することが考えられている。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−２４３６５０号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特殊な硝材を用いたり、多数枚のレンズ群によりコリメータレンズを構成したりすると、コリメータレンズの部品コストが上昇するため、光学ピックアップ装置のコストの上昇を招いてしまう。
光学ピックアップ装置のコストを考慮すると、レンズの構成は、１枚或いは多くても１群２枚の張り合わせレンズ等の簡単な構成が望まれる。
【００１５】
そして、青色半導体レーザを光源に用いる場合には、温度変動に対する補正と色収差に対する補正とを共に行う必要があり、さらにレンズのコストも考慮すると、コリメータレンズに使用できるレンズ材質の種類が非常に限られてしまうことから、レンズ設計が非常に難しくなる。
【００１６】
また、コリメータレンズの焦点深度が波長λに比例するため、赤色半導体レーザを光源に用いた場合と比較して、青色半導体レーザを光源に用いると焦点深度が浅くなり、温度変動や波長変動（色収差）により生じる、レーザの発光点に対するコリメータレンズの焦点位置の誤差の許容範囲が極めて厳しくなる。
そのため、温度変動及び波長変動による焦点位置ずれの補償が高精度になされた光学系が必要となる。
【００１７】
上述した問題の解決のために、本発明においては、温度変動及び波長変動によるコリメータレンズの焦点位置ずれの補償を高精度に行うことを可能にすることにより、光記録媒体の高記録密度化・大容量化を図ることを可能とする光学ピックアップ装置を提供するものである。また、この光学ピックアップ装置を備え、高密度大容量の光記録媒体に対して情報の再生や記録を行うことができる光再生装置、光記録再生装置、光ディスク装置を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学ピックアップ装置は、波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、この光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、このコリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、６１＜ｖ＜９０、５５＜１０７  ×α／Ｋ＜１２０、−１．８＜１０６  ×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５を満たす範囲内であるものである。
【００１９】
上述の本発明の光学ピックアップ装置の構成によれば、上述の各条件を満たす硝材を用いたコリメータレンズを有していることにより、温度が変動する使用環境においても、半導体レーザの発光強度の変化により波長変動が生じても、半導体レーザの発光点を常にコリメータレンズの焦点位置に存在させることが可能になる。
これにより、コリメータレンズの出射光が常に略平行光となる。
また、上述の各条件を満たす硝材を用いることにより、１枚のレンズのみで上述の作用を有するコリメータレンズを構成することが可能になる。
【００２０】
本発明の光再生装置は、波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、この光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、このコリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、６１＜ｖ＜９０、５５＜１０７  ×α／Ｋ＜１２０、−１．８＜１０６  ×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５を満たす範囲内である光学ピックアップ装置を備え、この光学ピックアップ装置を光記録媒体のトラッキング方向に制御駆動する制御駆動手段を有するものである。
【００２１】
本発明の光記録再生装置は、波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、この光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、このコリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、６１＜ｖ＜９０、５５＜１０７  ×α／Ｋ＜１２０、−１．８＜１０６  ×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５を満たす範囲内である光学ピックアップ装置を備え、この光学ピックアップ装置を光記録媒体のトラッキング方向に制御駆動する制御駆動手段を有するものである。
【００２２】
本発明の光ディスク装置は、波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、この光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、このコリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、６１＜ｖ＜９０、５５＜１０７  ×α／Ｋ＜１２０、−１．８＜１０６  ×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５を満たす範囲内である光学ピックアップ装置を備え、この光学ピックアップ装置を光記録媒体のトラッキング方向に制御駆動する制御駆動手段を有するものである。
【００２３】
上述の本発明の光再生装置、本発明の光記録再生装置、本発明の光ディスク装置の各構成によれば、いずれも上述した本発明の光学ピックアップを備えていることにより、コリメータレンズの出射光が常に略平行光となり、この略平行光を対物レンズで集光して、光記録媒体（例えば光ディスク）に対して微小なスポットで照射することができる。
これにより、高密度大容量の光記録媒体（例えば光ディスク）に対して、情報の再生や記録を正確に行うことが可能になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態として、光学ピックアップ装置の概略構成図を示す。
この光学ピックアップ装置２０は、光源である半導体レーザ１（ＬＤ）、光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズ２、光源からの出射光Ｌ１と光記録媒体である光ディスク１１からの戻り光Ｌ２とを分離するための偏光ビームスプリッタ３、偏光ビームスプリッタ３と対物レンズ８との間に配置された１／４波長板４、フォーカシングレンズ５、マルチレンズ６、光検出器７の各光学部品が支持部材である光学部品取り付けベース１０内に取り付けられて構成され、さらに光学部品取り付けベース１０の外部に、光ディスク１１に光を集光させる対物レンズ８と対物レンズを駆動する２軸アクチュエータ９が設けられて構成されている。
【００２５】
図１に示す光ディスク１１は、基板１２と保護層１３との間に情報記録面１１ａを有している。
【００２６】
光源の半導体レーザ１（ＬＤ）には、波長４００ｎｍ〜４１５ｎｍの光を出射する青色半導体レーザを用いる。
また、コリメータレンズ２は、コストを考慮して、１枚のレンズによって構成している。
【００２７】
なお、これら半導体レーザ１とコリメータレンズ２の間隔は、半導体レーザ１からの出射光Ｌ１がコリメータレンズ２でコリメートされて平面波となるように、あらかじめ調整されている。一般的に、このレーザ１とコリメータレンズ２との間隔の調整は、常温でレーザの出力が低い状態で行われる。
そして、この間隔調整により、コリメータレンズ２の焦点位置と、半導体レーザ１の発光点とが一致するように配置される。
【００２８】
この光学ピックアップ装置２０において、光ディスク１１に対して情報の再生や情報の記録を行うためのレーザ光の照射は、次のように行われる。
光源の半導体レーザ１（ＬＤ）からの出射光Ｌ１は波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲内の直線偏光ビームであり、この出射光Ｌ１が例えば図示しない回折格子により回折されることにより０次光及び±１次光に分割され、これらがコリメータレンズ２により発散光から略平行光に変換される。平行光に変換された直線偏光ビームは、偏光ビームスプリッタ３を透過して、１／４波長板４において円偏光ビームに変換され、対物レンズ８によって光ディスク１１の情報記録面１１ａに集光照射される。
そして、この情報記録面１１ａで反射した円偏光ビームの戻り光Ｌ２は、１／４波長板４において往路の直線変更ビームとは偏光方向が９０度回転した直線偏光ビームに変換される。この往路の直線偏光ビームと偏光方向が９０度回転した直線偏光ビームは偏光ビームスプリッタ３で反射されて、出射光Ｌ１と分離され、フォーカシングレンズ５とマルチレンズ６を透過して光検出器７に集光される。この光検出器７は複数に分割された受光素子を有しており、複数に分割された受光素子に照射される０次光及び±１次光の光量に基づく演算処理が行われ、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号及びＲＦ信号等が検出される。
【００２９】
対物レンズ８は、２軸アクチュエータ９により、光ディスク１１のトラッキング方向に制御駆動され、また光ディスク１１のフォーカシング方向に制御駆動される。そして、上述のフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づく制御信号により、フォーカシングサーボ及びトラッキングサーボのフィードバックサーボが行われる。
【００３０】
ところで、図１に示すような構成の光学ピックアップ装置２０においては、温度変動により、（１）光学部品取り付けベース１０の膨張／収縮、（２）半導体レーザ１の波長が変動することによるコリメータレンズ２の屈折率変動、（３）コリメータレンズ２の屈折率変動、（４）コリメータレンズ２自体の膨張／収縮が生じる。
この温度変動による影響を考慮してコリメータレンズ２を設計しないと、前述したようにコリメータレンズ２の焦点位置と半導体レーザ１の発光点とがずれてしまい、コリメータレンズ２から出射する光が平行光からずれてしまう。
或いは、（５）半導体レーザ１の発光強度の変動に伴う波長変動により、コリメータレンズ２の屈折率変動即ち色収差が生じる。
この波長変動による色収差を考慮してコリメータレンズ２を設計しないと、前述したようにコリメータレンズ２の焦点位置と半導体レーザ１の発光点とがずれてしまい、コリメータレンズ２から出射する光が平行光からずれてしまう。
その結果、対物レンズ８で集光した光に光学的な収差が発生して、光ディスク１１に対する情報の再生や情報の記録を正確に行うことができなくなる。
【００３１】
そこで、本実施の形態の光学ピックアップ装置２０では、コリメータレンズ２の設計により、コリメータレンズ２の材質を最適に選択して、温度変動及び発光強度変動に対しても、光学的にコリメータレンズ２の焦点位置に半導体レーザ１の発光点が許容範囲内で常に一致するように構成する。
コリメータレンズ２の焦点位置と半導体レーザ１の発光点との誤差の許容範囲は、焦点深度が半導体レーザ１の波長λに比例するため、従来の赤色半導体レーザの波長領域に対して、本実施の形態で採用されている青色半導体レーザの波長領域（４００ｎｍ〜４１５ｎｍ）では、きわめて厳しくなる。このため、温度変動や発光強度変動によるずれが、高精度に光学的に補償されている必要がある。
【００３２】
そして、前述した温度変動に伴う（１）〜（４）の補償と、発光強度変動による（５）による色収差の補償とを考慮して、半導体レーザ１の発光点がコリメータレンズ２の焦点位置から許容範囲内に常に存在するコリメータレンズ２を設計した。
【００３３】
まず、色収差に対しては、ガラスの屈折率波長分散特性を示す光学定数であるアッベ数ｖの大きな材質を選択した。アッベ数ｖの大きなガラスほど、波長に対する屈折率変動が少なく色収差が少ない。ただし、アッベ数が６０を超えるガラスは比較的少なく、選択肢は限られる。
【００３４】
また、温度補償に関しては、（１）の光学部品取り付けベース１０の膨張／収縮を、（２）〜（４）の効果により、互いに打ち消すように、コリメータレンズ２の膨張係数とコリメータレンズ２の屈折率の波長依存性及び屈折率の温度係数の最適な組み合わせをレンズ設計によって計算した。
コリメータレンズ２の焦点距離が長くなる要素は、コリメータレンズ２の膨張、半導体レーザ１の長波長化、温度変動によるコリメータレンズ２の屈折率の低下である。
逆に、焦点距離が短くなる要素は、コリメータレンズ２の収縮、半導体レーザ１の短波長化、温度変動によるコリメータレンズ２の屈折率の増加である。
【００３５】
こうしたレンズ設計のシミュレーションの結果、現在産業界で使用できるガラスの中で、上述した温度補償と色収差補償の条件を満たすものは極めて少なく、しかも光学ピックアップ装置に用いることが可能な材料（例えばレーザ光の透過率の低いものは使用できない）としては稀であり、次に示す極めて狭い条件を満たすものであるという結論に至った。
【００３６】
即ち、本実施の形態の光学ピックアップ装置２０においては、特に、コリメータレンズ２に用いる硝材を、アッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数ｄｎ／ｄｔがそれぞれ次の範囲内にある構成とする。
アッベ数：６１＜ｖ＜９０
線膨張係数：５５＜１０７  ×α／Ｋ＜１２０
屈折率の温度係数：−１．８＜１０６  ×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５
【００３７】
現在、工業的に利用可能なガラスの中で、上述の条件を満たす硝材としては、例えば次のものが挙げられる。
ホーヤ（ＨＯＹＡ）社（日本）製：ＦＣ５
ショット（ＳＣＨＯＴＴ）社（ドイツ）製：ＦＫ５
オハラ（ＯＨＡＲＡ）社（日本）製：Ｓ−ＦＳＬ５
なお、上述の条件を満たす硝材であれば、これらのものに限られない。
【００３８】
コリメータレンズ２に、上述の条件を満たす硝材を用いることにより、温度変動に対しても、また半導体レーザ１の発光強度変動により波長変動が生じても、半導体レーザ１の発光点をコリメータレンズ２の焦点位置から許容範囲内に存在させることができる。
即ち、環境温度変動による光学備品取り付けベース１０の膨張／収縮に対して、コリメータレンズ２の焦点位置が、常に追随する。
また、発光強度変動により半導体レーザ１の波長が数ｎｍ程度変動しても、コリメータレンズ２の焦点位置が変動しないようにすることができる。
【００３９】
これにより、コリメータレンズ２から出射する光を、常に略平行光とすることができ、この略平行光を対物レンズ８で集光して、光ディスク１１の情報記録面１１ａに所定の微小なスポットで照射させることができる。
【００４０】
なお、対物レンズ８においても、温度変動により、コリメータレンズ２と同様の屈折率変動が発生することが考えられるが、この対物レンズ８の屈折率変動は、光検出器７で検出したフォーカシングエラー信号を基に２軸アクチュエータ９を制御駆動させることにより、容易に補正することができる。
【００４１】
続いて、実際に具体的な硝材を用いて、温度補償及び色収差補償の原理を説明する。
コリメータレンズ２の硝材としては、前述した硝材のうち、ホーヤ（ＨＯＹＡ）社製のＦＣ５を用いた。この硝材のｄ線におけるアッベ数ｖｄ＝７０．４４１であった。
このコリメータレンズ２のレンズデータを表１に示す。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
表１において、ＯＢＪは光ディスク１１の情報記録面１１ａ、Ｓ１はコリメータレンズ２の対物レンズ８側の曲面、Ｓ２はコリメータレンズ２の光源１側の曲面、Ｓ３は半導体レーザ１の発光点をそれぞれ示す。
【００４４】
基本設計では、表１に示したように、コリメータレンズ２の焦点距離＝１０ｍｍ、半導体レーザ１の波長λ＝４０７．５ｎｍ、温度Ｔ＝２０℃とした。
【００４５】
まず、温度補償（温度変動に対する補償）の原理を説明する。
図１に示した光学部品取り付けベース１０には、アルミニウムやマグネシウムが用いられる。これらの線膨張係数αは、以下の通りである。
アルミニウム：α／Ｋ＝２３．３×１０−６
マグネシウム：α／Ｋ＝２５．６×１０−６
【００４６】
図２Ａに示すように、基本設計の温度（２０℃）では、コリメータレンズ２を通過した光線が平行光となっている。
これに対して、環境温度が上昇する（例えば＋３０℃上昇して５０℃になる）と、前述した（１）〜（４）の変動が発生する。
即ち、具体的には、図２Ｂに示すように、次のような変動が発生する。
（１）光学部品取り付けベース１０の膨張／収縮（線膨張係数α×温度変動Δｔ×焦点距離ｆ）により、半導体レーザ１とコリメータレンズ２との間隔が変動する。図２Ｂでは、半導体レーザ１とコリメータレンズ２との間隔がΔｚ増大している。
（２）半導体レーザ１の波長変動（係数ｄλ／ｄｔ×温度変動Δｔ）により、コリメータレンズ２の屈折率が変動する。
（３）温度上昇によりコリメータレンズ２の屈折率が変動（係数ｄλ／ｄｔ×温度変動Δｔ）する。
（４）コリメータレンズ２自体が膨張／収縮（１＋線膨張係数α×温度変動Δｔ）する。図２Ｂでは、コリメータレンズ２が膨張して大きくなっている。
これらの変動の結果、コリメータレンズ２から出射する光が、例えば図２Ｂに示すように平行光から集束光に変化してしまう。
【００４７】
そこで、温度補償については、（１）の光学部品取り付けベース１０の膨張／収縮と、（２）〜（４）のコリメータレンズ２側の屈折率変化及び膨張／収縮とを、変動量を等しくして、温度変動の後も、コリメータレンズ２の焦点位置が半導体レーザ１の発光点に追随するようにする。
【００４８】
ここで、光学部品取り付けベース１０の材質をアルミニウムとし、環境温度の上昇を＋３０℃（２０℃→５０℃）とすると、コリメータレンズ２と半導体レーザ１との間隔の増加量Δｚは以下の式となる。
Δｚ＝線膨張係数×温度変化×焦点距離＝２３．３×１０−６×３０×１０＝＋０．００６９９ｍｍ（＋６．９９μｍ）
【００４９】
また、＋３０℃の温度上昇による、半導体レーザ１における波長変動を＋２ｎｍとすると、この波長変動によるコリメータレンズ２の屈折率変動は、１．４９８６５４（波長４０７．５ｎｍ）→１．４９８４４３（波長４０９．５ｎｍ）となる。
また、＋３０℃の温度上昇による、コリメータレンズ２の屈折率の温度変化の割合は、（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＝−０．３×１０−６である。
従って、＋３０℃の温度上昇により５０℃となったときのコリメータレンズ２の屈折率は、１．４９８４４３−０．３×１０−６×３０＝１．４０８４３４である。
【００５０】
さらに、コリメータレンズ２自体の線膨張係数は、α／Ｋ＝９５×１０−７である。
これらから、＋３０℃の温度上昇により５０℃となったときのレンズデータは、表２に示すように変化する。
【００５１】
【表２】
2004227739.tif 000004
【００５２】
表２より、コリメータレンズ２の両曲面Ｓ１，Ｓ２において非球面係数が変化していることがわかる。
また、コリメータレンズ２の焦点距離変動は、＋０．００７２ｍｍであることがわかる。
従って、前述した光学部品取り付けベース１０の膨張量＋０．００６９９ｍｍに対して、コリメータレンズ２の焦点距離の変動＋０．００７２ｍｍがほぼ追従していることがわかる。
【００５３】
ここで、焦点誤差による波面収差の計算を行った。その計算結果を図３に示す。図３の縦軸は波面収差（λｒｍｓ）であり、横軸はデフォーカス（μｍ）即ち焦点誤差の量である。
波面収差は、光学的にはマレシャル（Ｍａｒｅｃｈａｌ）基準と呼ばれる数値０．０７λｒｍｓがあり、それ以下では良好であるとされるが、１つの光学部品としては０．０３５λｒｍｓ以下であることが好ましい。
従って、図３より、焦点誤差の量としては±３μｍ（±０．００３ｍｍ）以下が望ましいことがわかる。
また、上述した温度変動によるコリメータレンズ２の焦点位置と半導体レーザ１の発光点との誤差量は、０．００７２−０．００６９９＝０．０００２１ｍｍであるので、波面収差の発生量は充分に小さいことがわかる。
【００５４】
次に、色収差補償の原理を説明する。
再生状態から記録状態へモードを切り替えると半導体レーザ１の出力が変化して、その発振波長λが変化する。
半導体レーザ１の発光強度を強い方向へ変化させたとき、発振波長λが＋１ｎｍ変化したとすると、コリメータレンズ２の屈折率が発振波長λに対して変化するので、コリメータレンズ２の焦点距離が変化する。
【００５５】
一方、コリメータレンズ２と半導体レーザ１の発光点との距離は、半導体レーザ１の発光強度が低い状態であらかじめ間隔を調整した時点と等しいため、結果的にコリメータレンズの出射光は平行光ではなくなり、僅かではあるが発散光或いは収束光となる。
【００５６】
例えば、基本設計の発振波長（４０７．５ｎｍ）では、半導体レーザ１の出力が、半導体レーザ１とコリメータレンズ２との間隔を調整した基準時と同じであるため、図４Ａに示すように、コリメータレンズ２を通過した光線が平行光となる。
これに対して、半導体レーザ１の出力が大きくなって、発振波長λが基本設計からΔλ変動した、例えば＋１ｎｍ増加した場合には、波長変動によるコリメータレンズ２の屈折率変動が生じ、色収差となる。
その結果、コリメータレンズ２から出射する光が、例えば図４Ｂに示すように平行光から発散光に変化してしまう。
【００５７】
そこで、色収差補償については、半導体レーザ１の波長変動によるコリメータレンズ２の屈折率変動によって、コリメータレンズ２の焦点距離ｆが変動する際の、焦点距離ｆの変動量が許容範囲内になるように、コリメータレンズ２を設計する。
【００５８】
そして、表１の状態から発振波長λが＋１ｎｍ変化したときの、ベストフォーカスでのレンズデータは表３のようになる。
【００５９】
【表３】
2004227739.tif 000005
【００６０】
このとき、表３より、コリメータレンズ２の焦点距離の変化量は、＋０．００２１ｍｍである。
図３より、色収差による焦点距離の変化量も小さい値であり、許容範囲内であることがわかる。
【００６１】
これは、ガラスの屈折率波長分散特性を示す光学定数であるアッベ数ｖの大きな硝材を使用している効果である。
アッベ数ｖの大きなガラスほど、波長変動に対する屈折率変動が少ない。
【００６２】
ただし、このようなアッベ数ｖが大きく６０を超えるガラスは比較的少なく、選択肢は限られる。
【００６３】
なお、コリメータレンズ２に用いる硝材の特性には、メーカーによって多少のばらつきがある。
レンズ設計シミュレーションを行った結果、このようなばらつきがあっても、前述したアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数の各範囲内であれば、焦点誤差がそれぞれ０．００１ｍｍ以下と充分に小さくなることが確かめられた。
【００６４】
上述の本実施の形態の光学ピックアップ装置２０の構成によれば、前述したアッベ数、線膨張係数、屈折率温度係数の各範囲を満たす硝材で構成されたコリメータレンズ２を搭載していることにより、温度が変動する使用環境においても、コリメータレンズ２の焦点位置を半導体レーザ１の発光点の移動に常に追従させることができ、コリメータレンズ２の出射光を常に平行光（もしくは略平行光）として、対物レンズ８で集光した光で光ディスク１１の情報を正確に記録・再生することができる。
また、半導体レーザ１の発光強度の変化により、発振波長λに例えば数ｎｍ程度の変動が生じても、コリメータレンズ２の焦点位置は、半導体レーザ１の発光点の位置からほとんど動くことがなく、移動量が許容範囲内に抑制されるので、コリメータレンズ２の出射光を常に平行光（もしくは略平行光）として、対物レンズ８で集光した光で光記録媒体１１の情報を正確に記録・再生することができる。
【００６５】
さらに、コリメータレンズ２を構成するレンズの枚数が１枚のみであるので、コスト的に安価に上述の作用効果を実現することができる。
【００６６】
なお、上述の実施の形態の光学ピックアップ装置２０では、コリメータレンズ２が、半導体レーザ１と偏光ビームスプリッタ３との間に配置され、半導体レーザ１の出射光Ｌ１のみが通過する構成となっているが、本発明において、コリメータレンズ２の位置は半導体レーザ１と偏光ビームスプリッタ３との間に限定されるものではない。
【００６７】
例えば、１／４波長板と偏光ビームスプリッタとの間にコリメータレンズを配置して、コリメータレンズに半導体レーザからの出射光と光記録媒体からの戻り光との両方を通過させる構成の光学系も提案されており、本発明はこの光学系を有する光学ピックアップ装置にも同様に適用することができる。この場合も、コリメータレンズを上述の条件を満たす硝材により構成することにより、温度変動や出力変動による波長変動が生じているときでも、コリメータレンズから出射する光を略平行光にすることができる。
【００６８】
続いて、上述した実施の形態の光学ピックアップ装置２０を具備する光再生装置及び光記録再生装置、並びに光ディスク装置について、代表して記録再生装置（本発明の記録再生装置の実施の形態）の概略構成図である図５を参照して説明する。
【００６９】
この光記録再生装置は、スピンドルモータ１５、送りモータ１６及び光学ピックアップ装置２０等により概略構成されており、これらは光記録再生装置全体を制御するシステムコントローラ２４により制御される。
そして、光学ピックアップ装置２０のトラッキング方向への移動は、ガイド機構（図示せず）とリニアモータ等で構成された送りモータ１６とで構成される制御駆動手段により行われる。例えば、スピンドルモータ１５にチャッキングされた光記録媒体（例えば光ディスク）１１を再生する場合、システムコントローラ２４からのコントロール信号がサーボ制御回路２３と変復調回路２１に供給される。コントロール信号が供給されたサーボ制御回路２３では、スピンドルモータ１５をフォーカシング引き込み状態に設定された回転数で回転させるとともに送りモータ１６を駆動し、光学ピックアップ装置２０を、例えば光記録媒体１１の内周側に移動させる。光記録媒体１１の内周側に移動した光学ピックアップ装置２０では、フォーカスサーチ動作によりフォーカシングサーボをかけ、後にトラッキングサーボをかけることが行われる。
【００７０】
光学ピックアップ装置２０を構成する光検出器７により検出されたフォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号、並びに光記録媒体１１のどこを読み出しているかという位置情報等は、変復調回路２１に供給される。
【００７１】
このうちのフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号はフィルタリングされ、フォーカシング制御信号及びトラッキング制御信号としてシステムコントローラ２４を介してサーボ制御回路２３に供給される。
このサーボ制御回路２３は、フォーカシング制御信号によって光学ピックアップ装置２０を構成する、例えば二軸アクチュエータ９のフォーカシングコイルを駆動し、トラッキング制御信号によって光学ピックアップ装置２０を構成する二軸アクチュエータ９のトラッキングコイルを駆動する。
トラッキング制御信号の低域成分は、システムコントローラ２４を介してサーボ制御回路２３に供給され、送りモータ１６を駆動する。
これらによって、フォーカシングサーボ、トラッキングサーボ及び送りサーボのフィードバックサーボが行われる。
【００７２】
また、光記録媒体１１のどこを読み出しているかという位置情報は、変復調回路２１により処理され、スピンドル制御信号としてスピンドルモータ１５に供給され、スピンドルモータ１５にチャッキングされた光記録媒体１１の再生位置に応じた所定の回転数に制御駆動され、ここから実際の再生が開始される。
そして、変復調回路２１により処理されて復調された再生データは、外部回路２５を介して外部に伝送される。
【００７３】
スピンドルモータ１５にチャッキングされている光記録媒体１１に、たとえば外部から供給される外部データを記録する場合には、フォーカシングサーボ、トラッキングサーボ及び送りサーボのフィードバックサーボをかけるまでは再生と同様の過程を経る。
次に、システムコントローラ２４から外部回路２５を介して、入力される入力データを光記録媒体１１のどこに記録するかというコントロール信号が、サーボ制御回路２３及び変復調回路２１に供給される。サーボ制御回路２３では、スピンドルモータ１５を所定の回転数に制御するとともに、送りモータ１６を駆動して光学ピックアップ装置２０を情報の記録を行う位置に移動させる。
また、外部回路２５を介して変復調回路２１に入力された入力信号は、変復調回路２１において記録フォーマットに基づく変調が行われ、光学ピックアップ装置２０に供給される。
光学ピックアップ装置２０では、変調信号に基づく出射光Ｌ１の変調及び情報記録位置に基づく出射光パワーが制御されて、レーザ光が光記録媒体１１に照射され、光記録媒体１１への記録が開始される。
【００７４】
なお、光記録媒体１１が回転数一定で記録再生される、いわゆるＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ  ）ディスクである場合は、光記録媒体１１のどこを読み出しているかという位置情報等は不要であり、スピンドルモータ１５は一定の回転数となるように制御される。
【００７５】
本発明は、ＣＤ等に代表されるＲＯＭ型光ディスク、相変化ディスクや光磁気ディスク等に代表されるＲＡＭ型光ディスクあるいは光カード等の光記録媒体を記録再生する光学ピックアップ装置に適用することができる。
また、この光学ピックアップ装置を具備する光再生装置及び光記録再生装置に適用することができる。
【００７６】
再生専用の光再生装置及び記録と再生の両方が可能な光記録再生装置に具備される光学ピックアップ装置に、本発明の光学ピックアップ装置の構成を採用することによって、温度変動や発光強度により生じる色収差に対して、共に有効に補償することができ、光記録媒体のさらなる高密度大容量化に対応することができる。
【００７７】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。
【００７８】
【発明の効果】
上述の本発明によれば、温度が変動する使用環境においても、コリメータレンズの焦点位置を半導体レーザの発光点の移動に常に追従させることができ、コリメータレンズから出射する光を常に略平行光にすることができ、光記録媒体に対して、情報の再生や情報の記録を正確に行うことができる。
また、本発明によれば、半導体レーザの出力強度の変動により発振波長に変動が生じても、半導体レーザの発光点に対するコリメータレンズの焦点位置の移動を許容範囲内の僅かな量に抑制することができ、コリメータレンズから出射する光を常に略平行光にすることができ、光記録媒体に対して、情報の再生や情報の記録を正確に行うことができる。
さらに、１枚のレンズでコリメータレンズを構成しても、上述した作用効果を得ることができ、コリメータレンズにかかるコストを低く抑えることができる。
【００７９】
従って、本発明により、温度変動及び出力強度変動による発振波長の変動に対する補償を高精度に行うことを可能にする光学ピックアップ装置を、比較的安価に構成することが可能になる。
これにより、光記録媒体のさらなる高記録密度化・大容量化に、容易に対応することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学ピックアップ装置の一実施の形態の概略構成図である。
【図２】Ａ、Ｂ  温度上昇による変動を説明する図である。
【図３】焦点誤差による波面収差の計算結果を示す図である。
【図４】Ａ、Ｂ  出力変動による発振波長変動による色収差を説明する図である。
【図５】本発明の光記録再生装置の実施の形態の概略構成図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザ（ＬＤ）、２  コリメータレンズ、３  偏光ビームスプリッタ、４  １／４波長板、５  フォーカシングレンズ、６  マルチレンズ、７  光検出器、８  対物レンズ、９  ２軸アクチュエータ、１０  光学部品取り付けベース、１１  光ディスク（光記録媒体）、１１ａ  情報記録面、１５  スピンドルモータ、１６  送りモータ、２０  光学ピックアップ装置、２１  変復調回路、２３  サーボ制御回路、２４  システムコントローラ、２５  外部回路
【図１】
2004227739.tif 000006
【図２】
2004227739.tif 000007
【図３】
2004227739.tif 000008
【図４】
2004227739.tif 000009
【図５】
2004227739.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月26日(2004.4.26)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、
波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、
上記光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、
上記コリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、
６１＜ｖ＜９０、
５５＜１０７×α／Ｋ＜１２０、
−１．８＜１０６×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５
を満たす
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項２】
光学ピックアップ装置と、
上記光学ピックアップ装置の駆動を制御する制御手段とを有する光記録再生装置であって、
上記光学ピックアップ装置は、対物レンズと、波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、上記光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、
上記コリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、
６１＜ｖ＜９０、
５５＜１０７×α／Ｋ＜１２０、
−１．８＜１０６×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５
を満たす
ことを特徴とする光記録再生装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に対して情報の再生や情報の記録を行う光学ピックアップ装置、並びにこの光学ピックアップ装置を具備する光記録再生装置に係わる。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
しかしながら、光学ピックアップ装置においては、各光学部品が搭載されている保持部材（ベース部材）の材料として、一般にアルミニウムやマグネシウム等が用いられており、これらの材料は環境温度によって膨張／収縮することから、温度変化によりコリメータレンズの焦点位置とレーザの発光点とがずれるという問題がある。
コリメータレンズの焦点位置からレーザの発光点がずれてしまうと、コリメータレンズからの出射光が平行光ではなくなり、発散光或いは収束光になる。そして、その状態の光を対物レンズで集光すると、光学的な収差が発生して、光記録媒体の情報を正確に読み出すことができなくなる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
そこで、コリメータレンズとレーザの発光点との間隔を、光学的には変化しないように補正する、即ち温度の変動によってレーザの発光点の位置が動いても、レンズの焦点位置がレーザ発光点の位置に合致するように様々な工夫がなされてきた。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この温度変動に対する補正を行う手法としては、主にはレンズ設計において、レンズ材料とレンズの構成枚数とを選定することがなされている。
このとき、レンズの設計で考慮する必要がある変数としては、（１）温度変動に伴う光学部品取り付け用のベース（保持部材）の膨張／収縮、（２）温度変動によるレンズの屈折率変動、（３）温度変動により半導体レーザの波長が変動することによるレンズの屈折率変動、（４）温度変動によるレンズ自体の膨張／収縮、が挙げられる。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
例えばＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディスク）に用いられている赤色半導体レーザ（波長６３０ｎｍ〜６６０ｎｍ）の波長域では、ほとんどの場合、上述したように温度変動に対してのみ対応するように、コリメータレンズの材質及びレンズの枚数等のレンズ構成を設定すればよいため、比較的光学設計の自由度が大きく、容易に条件を満たすことができた。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
しかしながら、特殊な硝材を用いたり、多数枚のレンズ群によりコリメータレンズを構成したりすると、コリメータレンズの部品コストが上昇するため、光学ピックアップ装置のコストの上昇を招くという問題がある。
また、装置の小型化という意味でも、コリメータレンズはなるべく少ない枚数で簡単な構成であることが望まれる。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
従って、青色半導体レーザを光源に用いる場合には、コリメータレンズで温度変動に対する補正と色収差に対する補正とを共に行う必要がある一方、上記のようにコリメータレンズ自体に要求される条件があるため、コリメータレンズの設計が非常に困難であった。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、コリメータレンズの焦点深度は波長λに比例するため、赤色半導体レーザを光源に用いた場合と比較して、青色半導体レーザを光源に用いると焦点深度が浅くなり、温度変動や波長変動（色収差）により生じる、レーザの発光点に対するコリメータレンズの焦点位置の誤差の許容範囲が極めて厳しくなるという問題もあった。
そのため、青色半導体レーザを光源に用いる光記録再生装置においては、温度変動及び波長変動による焦点位置ずれの補償が高精度になされた光学系が必要となる。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上述した問題の解決のために、本発明においては、温度変動及び波長変動によるコリメータレンズの焦点位置ずれの補償を高精度に行うことを可能にすることにより、光記録媒体の高記録密度化・大容量化を図ることを可能とする光学ピックアップ装置を提供するものである。また、この光学ピックアップ装置を備え、高密度大容量の光記録媒体に対して情報の再生や記録を行うことができる光記録再生装置を提供するものである。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学ピックアップ装置は、対物レンズと、波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、この光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、このコリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、６１＜ｖ＜９０、５５＜１０７×α／Ｋ＜１２０、−１．８＜１０６×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５を満たすものである。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の光記録再生装置は、光学ピックアップ装置と、この光学ピックアップ装置の駆動を制御する制御手段とを有する光記録再生装置であって、光学ピックアップ装置は、対物レンズと、波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の青色半導体レーザから成る光源と、この光源からの出射光を略平行光に変換するコリメータレンズとを有し、このコリメータレンズの硝材のアッベ数ｖ、線膨張係数α、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が、６１＜ｖ＜９０、５５＜１０７×α／Ｋ＜１２０、−１．８＜１０６×（ｄｎ／ｄｔ）／Ｋ＜＋１．５を満たすことを特徴とするものである。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
上述の本発明の光記録再生装置の構成によれば、上述した本発明の光学ピックアップ装置を備えていることにより、コリメータレンズの出射光が常に略平行光となり、この略平行光を対物レンズで集光して、光記録媒体（例えば光ディスク）に対して微小なスポットで照射することができる。
これにより、高密度大容量の光記録媒体（例えば光ディスク）に対して、情報の再生や記録を正確に行うことが可能になる。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
光源の半導体レーザ１（ＬＤ）には、波長４００ｎｍ〜４１５ｎｍの光を出射する青色半導体レーザを用いる。
また、コリメータレンズ２は、１枚のレンズによって構成されている。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
この光学ピックアップ装置２０において、光ディスク１１に対して情報の再生や情報の記録を行うためのレーザ光の照射は、次のように行われる。
光源の半導体レーザ１（ＬＤ）からの出射光Ｌ１は波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲内の直線偏光ビームであり、この出射光Ｌ１が例えば図示しない回折格子により回折されることにより０次光及び±１次光に分割され、これらがコリメータレンズ２により発散光から略平行光に変換される。平行光に変換された直線偏光ビームは、偏光ビームスプリッタ３を透過して、１／４波長板４において円偏光ビームに変換され、対物レンズ８によって光ディスク１１の情報記録面１１ａに集光照射される。
そして、この情報記録面１１ａで反射した円偏光ビームの戻り光Ｌ２は、１／４波長板４において往路の直線偏光ビームとは偏光方向が９０度回転した直線偏光ビームに変換される。この往路の直線偏光ビームと偏光方向が９０度回転した直線偏光ビームは偏光ビームスプリッタ３で反射されて、出射光Ｌ１と分離され、フォーカシングレンズ５とマルチレンズ６を透過して光検出器７に集光される。この光検出器７は複数に分割された受光素子を有しており、複数に分割された受光素子に照射される０次光及び±１次光の光量に基づく演算処理が行われ、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号及びＲＦ信号等が検出される。


【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
まず、色収差に対しては、ガラスの屈折率波長分散特性を示す光学定数であるアッベ数ｖの大きな材質を選択した。アッベ数ｖの大きなガラスほど、波長に対する屈折率変動が少なく色収差が少ないからである。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
こうしたレンズ設計のシミュレーションの結果及び光学ピックアップ装置に用いることが可能な材料（例えばレーザ光の透過率の低いものは使用できない）であるという条件を考慮すると、上述した温度補償と色収差補償の条件を満たすコリメータレンズの材料は、
次に示す極めて狭い条件を満たすものであるという結論に至った。


【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図２Ａに示すように、基本設計の温度（２０℃）では、コリメータレンズ２を通過した光線が平行光となっている。
これに対して、環境温度が上昇する（例えば＋３０℃上昇して５０℃になる）と、前述したようにいくつかの変動が発生する。
即ち、具体的には、図２Ｂに示すように、次のような変動が発生する。
（１）光学部品取り付けベース１０の膨張／収縮（線膨張係数α×温度変動Δｔ×焦点距離ｆ）により、半導体レーザ１とコリメータレンズ２との間隔が変動する。図２Ｂでは、半導体レーザ１とコリメータレンズ２との間隔がΔｚ増大している。
（２）半導体レーザ１の波長変動（係数ｄλ／ｄｔ×温度変動Δｔ）により、コリメータレンズ２の屈折率が変動する。
（３）温度上昇によりコリメータレンズ２の屈折率が変動（係数ｄλ／ｄｔ×温度変動Δｔ）する。
（４）コリメータレンズ２自体が膨張／収縮（１＋線膨張係数α×温度変動Δｔ）する。図２Ｂでは、コリメータレンズ２が膨張して大きくなっている。
これらの変動の結果、コリメータレンズ２から出射する光が、例えば図２Ｂに示すように平行光から集束光に変化してしまう。


【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
さらに、コリメータレンズ２を構成するレンズの枚数が１枚のみであるので、装置を大型化することなく上述の作用効果を実現することができる。


【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
続いて、上述した実施の形態の光学ピックアップ装置２０を具備する光記録再生装置について、本発明の光記録再生装置の実施の形態の概略構成図である図５を参照して説明する。