(57)【要約】【課題】記録・再生特性を十分出せるように、ビーム整形を行いながら、同時に対物レンズ、カップリングレンズなどの色収差補正を行いかつ小型化を実現した光ピックアップを提供する。【解決手段】半導体レーザ１と、像面上で縦方向と横方向の倍率が異なる１枚以上のレンズから構成されたビーム整形レンズ２と、放射状の光束を略平行光束にするカップリングレンズ３と、略平行光束を情報記録媒体６上に集光するための対物レンズ５とを備え、ビーム整形レンズ２は半導体レーザ１とカップリングレンズ３との間に配置され、ビーム整形レンズ２と情報記録媒体６の間には、２枚以上の屈折率が異なるレンズを貼り合せた貼合せレンズ、または、屈折面と、１次光または２次光以上の回折光とを生成する回折面を設けた回折レンズからなり、カップリングレンズ３の色収差と対物レンズ５の色収差を一つの光学素子により補正する色収差補正手段４が設けられる。【選択図】図１
2005285249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って放射状の光束を出射する半導体レーザと、この半導体レーザの接合面に平行な方向の径と垂直な方向の径をほぼ等しくするためのビーム整形手段と、放射状の光束を略平行光束にするカップリングレンズと、略平行光束を情報記録媒体上に集光するための対物レンズを備えた光ピックアップにおいて、
前記ビーム整形手段として、像面上で縦方向と横方向の倍率が異なる１枚以上のレンズからなるビーム整形レンズを備え、このビーム整形レンズを前記半導体レーザと前記カップリングレンズの間に配置し、前記カップリングレンズの色収差と前記対物レンズの色収差を一つの光学素子により補正する色収差補正手段を設けたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
光軸に沿って放射状の光束を出射する半導体レーザと、この半導体レーザの接合面に平行な方向の径と垂直な方向の径をほぼ等しくするためのビーム整形手段と、放射状の光束を略平行光束にするカップリングレンズと、略平行光束を情報記録媒体上に集光するための対物レンズと、情報記録媒体の基板厚誤差に応じて、前記対物レンズに入射する光束の倍率を切り換えるための倍率補正レンズとを備えた光ピックアップにおいて、
前記ビーム整形手段として、像面上で縦方向と横方向の倍率が異なる１枚以上のレンズからなるビーム整形レンズを備え、このビーム整形レンズを、前記半導体レーザと前記カップリングレンズの間、もしくは前記半導体レーザと前記倍率補正レンズの間に配置し、前記カップリングレンズの色収差と前記対物レンズの色収差と、前記倍率補正レンズの色収差とを一つの光学素子により補正する色収差補正手段を設けたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
前記色収差補正手段を、前記倍率補正レンズに設けたことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ。
【請求項４】
光軸に沿って放射状の光束を出射する半導体レーザと、この半導体レーザの接合面に平行な方向の径と垂直な方向の径をほぼ等しくするためのビーム整形手段と、放射状の光束を略平行光束にするカップリングレンズと、略平行光束を情報記録媒体上に集光するための対物レンズと、情報記録媒体の基板厚誤差に応じて、前記対物レンズに入射する光束の倍率を切り換えるための液晶素子とを備えた光ピックアップにおいて、
前記ビーム整形手段として、像面上で縦方向と横方向の倍率が異なる１枚以上のレンズからなるビーム整形レンズを備え、このビーム整形レンズを前記半導体レーザと前記カップリングレンズの間に配置し、前記カップリングレンズの色収差と前記対物レンズの色収差と、前記液晶素子の色収差とを一つの光学素子により補正する色収差補正手段を設けたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項５】
前記色収差補正手段を、前記カップリングレンズに設けたことを特徴とする請求項１，２または４記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記色収差補正手段を、前記対物レンズに設けたことを特徴とする請求項請求項１，２または４記載の光ピックアップ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の光ピックアップを搭載したことを特徴とする光ディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに用いる光ピックアップおよび光ディスクドライブに関するものであり、微小スポットを形成する機能を有しかつ光学系の構成を小型化するための技術である。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の大容量化に伴い、光ディスクの容量が増加してきた。光ディスクの大容量化は、記録密度を上げることで情報量を増やしている。記録密度を上げるにはトラック幅を狭くして、微小スポットで記録・再生すれば良い。すなわち、光ピックアップの微小スポットを形成するには、光ピックアップの光源の波長を短くするか、対物レンズの開口（ＮＡ）を大きくすれば良い。
【０００３】
例えば、記録容量が６４０ＭＢのＣＤでは波長７８５ｎｍでＮＡ０．４５、４.７ＧＢのＤＶＤでは波長６６０ｎｍでＮＡ０．６５相当の光ピックアップを用いている。現在ではブルーレーザ：波長４０５ｎｍを用いた光ディスクの規格化も進められている。
【０００４】
光ピックアップにおいて微小スポットを形成するには、波面収差を十分小さくする必要がある。ところが、光源の波長を短くすると、光ピックアップの光学部品（レンズ）の色収差が顕著になることが知られている。すなわち、記録・再生中に光源の波長が微小に変動し、それにより波面収差が劣化し、信号の記録・再生品質が低下する。このようなことを避けるために、波長４０５ｎｍの光ピックアップでは、十分な色収差補正が必要である。
【０００５】
ところで、光ピックアップの光源には半導体レーザが一般的に使われている。半導体レーザを出射した光束は、放射状であると同時に、半導体レーザの接合面に平行な方向の径と垂直な方向の径が異なる。このため、光ピックアップでは、一般的にはビーム整形プリズムを用いて各方向の径をほぼ等しくし、対物レンズに入射する光束のリム強度を各方向でそろえている。
【０００６】
これらのことを考慮した光ピックアップとしては、従来、特許文献１に開示された技術がある。
【０００７】
図１１は特許文献１に記載されている光ピックアップを示す説明図であり、光を出射する光源５０と、コリメーティングレンズ５１と、ビーム整形プリズム５２と、光源５０側から入射された光を集束して記録媒体６０に光スポットを形成する対物レンズ５５と、光源５０と対物レンズ５５との間の光路上に配置されて入射光の進行経路を変換する光路変換器５４と、光源５０と対物レンズ５５との間の光路上に配置されて、光源５０から出射される光の波長変化及び／または波長線幅の増加による色収差を補正する色収差補正レンズ５３と、記録媒体６０から反射された後、光路変換器５４を経由して入射された光を受光する光検出器５６とを具備している。色収差補正レンズ５３は、正のパワーを有するレンズと負のパワーを有するレンズが互いに隣接するように少なくとも２枚のレンズよりなされ、その全体焦点距離が対物レンズ５５の焦点距離に比べて相対的に無限焦点距離になっている。
【０００８】
このように特許文献１には、カップリングレンズと対物レンズの間にビーム整形プリズムを配置し、カップリングレンズの色収差を補正する色消カップリングレンズ、対物レンズの色収差を補正する色収差補正レンズをそれぞれ備えた光ピックアップについて記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１５４１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、パーソナルコンピュータの小型化、薄型化に伴い、光ディスクドライブも小型化が進んでいる。このために、光ディスクドライブ用の光ピックアップも小型化が望まれる。
【００１０】
特許文献１記載の構成では、ビーム整形プリズムを挟んで、色収差補正手段がカップリングレンズ側、対物レンズ側の２箇所に必要で、光ピックアップの過大になり、小型化が困難である。
【００１１】
本発明は、このような問題点を解決し、記録・再生特性を十分出せるように、ビーム整形を行いながら、同時に対物レンズ、カップリングレンズなどの色収差補正を行う同時に小型化を実現した光ピックアップおよび光ディスクドライブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、光軸に沿って放射状の光束を出射する半導体レーザと、この半導体レーザの接合面に平行な方向の径と垂直な方向の径をほぼ等しくするためのビーム整形手段と、放射状の光束を略平行光束にするカップリングレンズと、略平行光束を情報記録媒体上に集光するための対物レンズを備えた光ピックアップにおいて、前記ビーム整形手段として、像面上で縦方向と横方向の倍率が異なる１枚以上のレンズからなるビーム整形レンズを備え、このビーム整形レンズを前記半導体レーザと前記カップリングレンズの間に配置し、前記カップリングレンズの色収差と前記対物レンズの色収差を一つの光学素子により補正する色収差補正手段を設けたことを特徴とする。このように、ビーム整形レンズを用いることで、半導体レーザのビームを円形化し、色収差補正手段を設けることで、光ピックアップの波長変動による波面収差劣化を低減し、ビーム整形レンズを半導体レーザとカップリングレンズの間に設け、カップリングレンズおよび対物レンズの色収差補正手段を一体化することで、光ピックアップを小型化、部品点数削減による低コスト化、組み付けの簡略化が実現できる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、光軸に沿って放射状の光束を出射する半導体レーザと、この半導体レーザの接合面に平行な方向の径と垂直な方向の径をほぼ等しくするためのビーム整形手段と、放射状の光束を略平行光束にするカップリングレンズと、略平行光束を情報記録媒体上に集光するための対物レンズと、情報記録媒体の基板厚誤差に応じて、前記対物レンズに入射する光束の倍率を切り換えるための倍率補正レンズとを備えた光ピックアップにおいて、前記ビーム整形手段として、像面上で縦方向と横方向の倍率が異なる１枚以上のレンズからなるビーム整形レンズを備え、このビーム整形レンズを、前記半導体レーザと前記カップリングレンズの間、もしくは前記半導体レーザと前記倍率補正レンズの間に配置し、前記カップリングレンズの色収差と前記対物レンズの色収差と、前記倍率補正レンズの色収差とを一つの光学素子により補正する色収差補正手段を設けたことを特徴とする。このようにビーム整形レンズを用いることで、半導体レーザのビームを円形化し、色収差補正手段を設けることで、光ピックアップの波長変動による波面収差劣化を低減し、ビーム整形レンズを半導体レーザとカップリングレンズの間に設け、カップリングレンズおよび対物レンズおよび倍率補正レンズの色収差補正手段を一体化することで、光ピックアップを小型化、部品点数削減による低コスト化、組み付けの簡略化が実現できる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記色収差補正手段を、前記倍率補正レンズに設けたことを特徴とする。このような構成により、請求項２の効果に加え、倍率補正レンズと色収差補正手段を一体化することで、光ピックアップのさらなる小型化、および部品点数削減による低コスト化、組み付けの簡略化が実現できる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、光軸に沿って放射状の光束を出射する半導体レーザと、この半導体レーザの接合面に平行な方向の径と垂直な方向の径をほぼ等しくするためのビーム整形手段と、放射状の光束を略平行光束にするカップリングレンズと、略平行光束を情報記録媒体上に集光するための対物レンズと、情報記録媒体の基板厚誤差に応じて、前記対物レンズに入射する光束の倍率を切り換えるための液晶素子とを備えた光ピックアップにおいて、前記ビーム整形手段として、像面上で縦方向と横方向の倍率が異なる１枚以上のレンズからなるビーム整形レンズを備え、このビーム整形レンズを前記半導体レーザと前記カップリングレンズの間に配置し、前記カップリングレンズの色収差と前記対物レンズの色収差と、前記液晶素子の色収差とを一つの光学素子により補正する色収差補正手段を設けたことを特徴とする。このようにビーム整形レンズを用いることで、半導体レーザのビームを円形化し、色収差補正手段を設けることで、光ピックアップの波長変動による波面収差劣化を低減し、ビーム整形レンズを半導体レーザとカップリングレンズの間に設け、カップリングレンズおよび対物レンズおよび液晶素子の色収差補正手段を一体化することで、光ピックアップを小型化、部品点数削減による低コスト化、組み付けの簡略化が実現できる。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１，２または４に係る発明において、前記色収差補正手段を、前記カップリングレンズに設けたことを特徴とする。このような構成により、請求項１，２または４の効果に加え、カップリングレンズと色収差補正手段を一体化することで、光ピックアップのさらなる小型化、および部品点数削減による低コスト化、組み付けの簡略化が実現できる。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項１，２または４に係る発明において、前記色収差補正手段を、前記対物レンズに設けたことを特徴とする。このような構成により、請求項１，２または４の効果に加え、対物レンズと色収差補正手段を一体化することで、光ピックアップのさらなる小型化、および部品点数削減による低コスト化、組み付けの簡略化が実現できる。
【００１８】
請求項７に係る発明は、光ディスクドライブにおいて、請求項１〜６のいずれか１項記載の光ピックアップを搭載したことを特徴とする。このように請求項１〜６のいずれか１項の光ピックアップを用いることで、小型な光ディスクドライブを提供することが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、ビーム整形レンズを用いることで、半導体レーザのビームを円形化し、色収差補正手段を設けたことで、光ピックアップの波長変動による波面収差劣化を低減し、ビーム整形レンズを半導体レーザとカップリングレンズの間に設け、カップリングレンズおよび対物レンズの色収差補正手段を一体化することで、光ピックアップを小型化、部品点数削減による低コスト化、組み付けの簡略化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施の形態１における光ピックアップの要部を示す説明図である。光ピックアップは、少なくとも光軸に沿って放射状の光束を出射する半導体レーザ１と、半導体レーザ１の接合面に平行な方向の径と垂直な方向の径をほぼ等しくするためのビーム整形レンズ２と、放射状の光束を略平行光束にするカップリングレンズ３と、略平行光束を情報記録媒体上に集光するための対物レンズ４を備えている。
【００２２】
ビーム整形レンズ２は、半導体レーザ１とカップリングレンズ３との間に配置されており、像面上で縦方向と横方向の倍率が異なる１枚以上のレンズから構成されている。このビーム整形レンズ２は、像面上で縦方向と横方向の倍率を変えるために、ビーム整形レンズ２の入射面、出射面、もしくはその両面が、アナモルフィック面、トーリック面、シリンダー面、アナモルフィック非球面、トーリック非球面、シリンダー非球面などのアナモルフィック形状により構成されている。
【００２３】
さらに、ビーム整形レンズ２と情報記録媒体６の間には、カップリングレンズ３の色収差と対物レンズ５の色収差を一つの光学素子により補正する色収差補正手段４が設けられている。色収差補正手段４は、２枚以上の屈折率が異なるレンズを貼り合せた貼合せレンズ、または、屈折面と、１次光または２次光以上の回折光を生成する回折面とを設けた回折レンズからなる。
【００２４】
次に、（表１）を用いて、従来例と実施の形態１との違いを説明する。
【００２５】
【表１】
2005285249.tif 000003
従来例では、光源を出射した発散光束は、カップリングレンズにより略平行になり、ビーム整形プリズムにより半導体レーザの接合面に平行な方向での径と垂直な方向での径をほぼ等しくし、対物レンズにより略平行光を微小スポットに集光する。波長変動が生じた場合、カップリングレンズでは、光軸に対して回転対称な色収差が生じる。その色収差は、ビーム整形プリズムを介すると非対称な倍率の影響を受け、光軸に対して非回転対象な色収差に変わる。対物レンズでは、光軸に対して回転対称な色収差が生じる。このため、ビーム整形を介したカップリングレンズで発生する色収差と対物レンズで発生する色収差を合わせて補正することができない。
【００２６】
それに対し、実施の形態１では、光源を出射した発散光束は、ビーム整形レンズ２により半導体レーザ１の接合面に平行な方向での径と垂直な方向での径をほぼ等しくし、カップリングレンズ３により略平行になり、対物レンズ５により略平行光を微小スポットに集光する。波長変動が生じた場合、カップリングレンズ３では、光軸に対して回転対称な色収差が生じる。対物レンズ１でも、光軸に対して回転対称な色収差が生じる。このため、カップリングレンズ３で発生する色収差と対物レンズ５で発生する色収差を合わせて補正することが可能になる。
【００２７】
以下、本発明について詳しく説明する。
【００２８】
実施の形態１によれば、半導体レーザ１からのビームを整形する手段として、ビーム整形プリズムではなく、ビーム整形レンズを用いている。これは、半導体レーザ１から出射した光束が発散光束であるので、ビーム整形プリズムを用いると非点収差が生じ、波面収差が増加することにより微小スポットが形成できなくなるためである。ビーム整形レンズの場合、入射面と出射面の曲率半径を最適に設計することで、ビーム整形を行いながら、非点収差を小さくすることが可能になる。
【００２９】
（表２）は、半導体レーザの波長４０１ｎｍを用いた時の、整形倍率２．４倍のビーム整形レンズの設計例である。
【００３０】
【表２】
2005285249.tif 000004
入射面ｓ２と、出射面ｓ３をそれぞれアナモルフィック非球面レンズを用いることで、非点収差を０．００６λｒｍｓにまで小さくすることが可能になる。
【００３１】
図１０は（表２）のビーム整形レンズにおける光軸ｚにそった断面図である。ビーム整形レンズを透過した光束は、ｘｙ，ｘｚ断面ともに同等の径に整形されている。
【００３２】
カップリングレンズ３、対物レンズ５の色収差補正手段５は、２枚以上の屈折率（＝部分分散）の異なるレンズを貼り合せた貼合せレンズか、屈折面と、１次光または２次光以上の回折光を生成する回折面とを設けた回折レンズからなる。これらのレンズは、次式（数１）を満たすように設計することで、カップリングレンズ３および対物レンズ５の色収差を補正することが可能になる。
【００３３】
【数１】
2005285249.tif 000005
ｆ１：色収差補正手段の第１レンズの焦点距離（屈折面の焦点距離）
ｆ２：色収差補正手段の第２レンズの焦点距離（回折面の焦点距離）
ｆＣＬ：カップリングレンズの焦点距離
ｆＯＬ：対物レンズの焦点距離
ν１：色収差補正手段の第１レンズの部分分散（屈折面を含むレンズの部分分散）
ν２：色収差補正手段の第２レンズの部分分散（回折面の部分分散）
νＣＬ：カップリングレンズの部分分散
νＯＬ：対物レンズの部分分散
図２は本発明の実施の形態２における光ピックアップの要部を示す説明図であり、１０はカップリングレンズを示す。このカップリングレンズ１０は、図１に示す実施の形態１における色収差補正手段４とカップリングレンズ３を一体化させた構成である。すなわち、カップリングレンズ１０は、２枚以上の屈折率が異なるレンズを貼り合せた構成であり、このような構成により、カップリングレンズ１０と、対物レンズ５との色収差を同時に補正することが可能になる。
【００３４】
図３は本発明の実施の形態２の変形例を示す説明図であり、１１はカップリングレンズを示す。このカップリングレンズ１１も、図１に示す実施の形態１における色収差補正手段４とカップリングレンズ３を一体化させた構成である。この変形例においては、カップリングレンズ１１の第１面（または第２面）を屈折面とし、第２面（または第１面）に１次または２次以上の回折光を発生する回折面を設けた構成であり、このような構成により、カップリングレンズ１１と、対物レンズ５との色収差を同時に補正することが可能になる。
【００３５】
図２，図３に示すように、色収差補正手段とカップリングレンズを一体化する場合は、次式（数２）を満たすように設計することで、カップリングレンズおよび対物レンズの色収差を補正することが可能になる。
【００３６】
【数２】
2005285249.tif 000006
ｆ１：カップリングレンズの第１レンズの焦点距離（屈折面の焦点距離）
ｆ２：カップリングレンズの第２レンズの焦点距離（回折面の焦点距離）
ν１：カップリングレンズの第１レンズの部分分散（屈折面の部分分散）
ν２：カップリングレンズの第２レンズの部分分散（回折面の部分分散）
ｆＣＬ：カップリングレンズのｆ１、ｆ２の合成焦点距離
図４は本発明の実施の形態３における光ピックアップの要部を示す説明図であり、１２は対物レンズを示す。この対物レンズ１２は、図１に示す実施の形態１における色収差補正手段４と対物レンズ５を一体化させた構成である。すなわち、対物レンズ１２は、２枚以上の屈折率が異なるレンズを貼り合せたものであり、このような構成により、カップリングレンズ３と、対物レンズ１２との色収差を同時に補正することが可能になる。
【００３７】
図５は本発明の実施の形態３の変形例を示す説明図であり、１３は対物レンズを示す。この対物レンズ１３も、図１に示す実施の形態１における色収差補正手段４と対物レンズ５を一体化させた構成である。この変形例においては、対物レンズ１３の第１面（または第２面）を屈折面とし、第２面（または第１面）に１次または２次以上の回折光を発生する回折面を設けた構成であり、このような構成により、カップリングレンズ３と、対物レンズ１３との色収差を同時に補正することが可能になる。
【００３８】
図４，図５に示すように、色収差補正手段と対物レンズを一体化する場合は、次式（数３）を満たすように設計することで、カップリングレンズおよび対物レンズの色収差を補正することが可能になる。
【００３９】
【数３】
2005285249.tif 000007
ｆ１：対物レンズの第１レンズの焦点距離（屈折面の焦点距離）
ｆ２：対物レンズの第２レンズの焦点距離（回折面の焦点距離）
ν１：対物レンズの第１レンズの部分分散（屈折面の部分分散）
ν２：対物レンズの第２レンズの部分分散（回折面の部分分散）
ｆＯＬ：対物レンズのｆ１、ｆ２の合成焦点距離
図６は本発明の実施の形態４における光ピックアップの要部を示す説明図であり、１５は倍率補正レンズである。
【００４０】
実施の形態４における光ピックアップは、少なくとも光軸に沿って放射状の光束を出射する半導体レーザ１と、半導体レーザ１の接合面に平行な方向の径と垂直な方向の径をほぼ等しくするためのビーム整形レンズ２と、放射状の光束を略平行光束にするカップリングレンズ３と、略平行光束を情報記録媒体６上に集光するための対物レンズ５と、情報記録媒体６の基板厚誤差に応じて、対物レンズ５に入射する光束の倍率を切り換えるための倍率補正レンズ１５とを備えている。
【００４１】
ビーム整形レンズ２は、像面上で縦方向と横方向の倍率が異なる１枚以上のレンズから構成されている。像面上で縦方向と横方向の倍率を変えるために、ビーム整形レンズ２の入射面、出射面、もしくはその両面は、アナモルフィック面、トーリック面、シリンダー面、アナモルフィック非球面、トーリック非球面、シリンダー非球面のいずれかの形状により構成されている。なお、ビーム整形レンズ２は、図６においては半導体レーザ１とカップリングレンズ３の間に配置されているが、半導体レーザ１と倍率補正レンズ１５の間に配置されても良く、
さらに、ビーム整形レンズ２と情報記録媒体６の間には、カップリングレンズ３の色収差と対物レンズ５の色収差と、倍率補正レンズ１５の色収差とを一つの光学素子により補正する色収差補正手段４を設けている。色収差補正手段４は、２枚以上の屈折率が異なるレンズを貼り合せた貼合せレンズ、または、屈折面と、１次光または２次光以上の回折光を生成する回折面とを設けた回折レンズからなる。
【００４２】
ところで、情報記録媒体６の基板厚誤差に応じて、対物レンズ５に入射する光束の倍率を切り換えるための倍率補正レンズ１５も、波長変動が生じた場合、光軸に対して回転対称な色収差が生じる。このため、カップリングレンズ３で発生する色収差と対物レンズ５で発生する色収差を合わせて補正することが可能である。
【００４３】
実施の形態３によれば、カップリングレンズ３、対物レンズ５、倍率補正レンズ１５の色収差補正手段４は、２枚以上の屈折率（＝部分分散）の異なるレンズを貼り合せた貼合せレンズか、屈折面と、１次光または２次光以上の回折光を生成する回折面とを設けた回折レンズからなる。これらのレンズは、次式（数４）を満たすように設計することで、カップリングレンズ３、対物レンズ５および倍率補正レンズ１５の色収差を補正することが可能になる。
【００４４】
【数４】
2005285249.tif 000008
ｆＰＷ１：倍率補正レンズの第１レンズの焦点距離
ｆＰＷ２：倍率補正レンズの第２レンズの焦点距離
νＰＷ１：倍率補正レンズの第１レンズの部分分散
νＰＷ２：倍率補正レンズの第２レンズの部分分散
ｆ１：色収差補正手段の第１レンズの焦点距離（屈折面の焦点距離）
ｆ２：色収差補正手段の第２レンズの焦点距離（回折面の焦点距離）
ν１：色収差補正手段の第１レンズの部分分散（屈折面を含むレンズの部分分散）
ν２：色収差補正手段の第２レンズの部分分散（回折面の部分分散）
なお、実施の形態４においても、図２，図３に示すように、色収差補正手段とカップリングレンズを一体化させることにより、カップリングレンズ３と、対物レンズ５と、倍率補正レンズ１５との色収差を同時に補正することが可能になる。
【００４５】
実施の形態４において、図２，図３に示すように、色収差補正手段とカップリングレンズを一体化する場合には、次式（数５）を満たすように設計することで、カップリングレンズおよび対物レンズおよび倍率補正レンズの色収差を補正することが可能になる。
【００４６】
【数５】
2005285249.tif 000009
ｆＰＷ１：倍率補正レンズの第１レンズの焦点距離
ｆＰＷ２：倍率補正レンズの第２レンズの焦点距離
νＰＷ１：倍率補正レンズの第１レンズの部分分散
νＰＷ２：倍率補正レンズの第２レンズの部分分散
ｆ１：カップリングレンズの第１レンズの焦点距離（屈折面の焦点距離）
ｆ２：カップリングレンズの第２レンズの焦点距離（回折面の焦点距離）
ν１：カップリングレンズの第１レンズの部分分散（屈折面の部分分散）
ν２：カップリングレンズの第２レンズの部分分散（回折面の部分分散）
ｆＣＬ：カップリングレンズのｆ１、ｆ２の合成焦点距離
また実施の形態４においても、図４，図５に示すように、前記色収差補正手段と対物レンズを一体化させる場合には、次式（数６）を満たすように設計することで、カップリングレンズおよび対物レンズおよび倍率補正レンズの色収差を補正することが可能になる。
【００４７】
【数６】
2005285249.tif 000010
ｆＰＷ１：倍率補正レンズの第１レンズの焦点距離
ｆＰＷ２：倍率補正レンズの第２レンズの焦点距離
νＰＷ１：倍率補正レンズの第１レンズの部分分散
νＰＷ２：倍率補正レンズの第２レンズの部分分散
ｆ１：対物レンズの第１レンズの焦点距離（屈折面の焦点距離）
ｆ２：対物レンズの第２レンズの焦点距離（回折面の焦点距離）
ν１：対物レンズの第１レンズの部分分散（屈折面の部分分散）
ν２：対物レンズの第２レンズの部分分散（回折面の部分分散）
ｆＯＬ：対物レンズのｆ１、ｆ２の合成焦点距離
図７は本発明の実施の形態５における光ピックアップの要部を示す説明図であり、１６は倍率補正レンズを示す。この倍率補正レンズ１６は、図６に示す実施の形態４における色収差補正手段４と倍率補正レンズ１５を一体化させた構成である。すなわち、図６に示す倍率補正レンズ１５の少なくとも一つのレンズを、２枚以上の屈折率が異なるレンズを貼り合せて構成することで、カップリングレンズ３と、対物レンズ５と、倍率補正レンズ１６との色収差を同時に補正することが可能になる。
【００４８】
また、倍率補正レンズ１６の第１面（または第２面）は屈折面、第２面（または第１面）は１次または２次以上の回折光を発生する回折面を設けることで、カップリングレンズと、対物レンズと、倍率補正レンズとの色収差を同時に補正することもできる。
【００４９】
図７に示すように、色収差補正手段と倍率補正レンズを一体化する場合は、次式（数７）または式（数８）を満たすように設計することで、カップリングレンズおよび対物レンズおよび倍率補正レンズの色収差を補正することが可能になる。
【００５０】
【数７】
2005285249.tif 000011
ｆ１：倍率補正レンズの前側第１レンズの焦点距離（屈折面の焦点距離）
ｆ２：倍率補正レンズの前側第２レンズの焦点距離（回折面の焦点距離）
ν１：倍率補正レンズの前側第１レンズの部分分散（屈折面の部分分散）
ν２：倍率補正レンズの前側第２レンズの部分分散（回折面の部分分散）
ｆＯＬ：倍率補正レンズのｆ１、ｆ２の合成焦点距離
【００５１】
【数８】
2005285249.tif 000012
ｆ１：倍率補正レンズの後側第１レンズの焦点距離（屈折面の焦点距離）
ｆ２：倍率補正レンズの後側第２レンズの焦点距離（回折面の焦点距離）
ν１：倍率補正レンズの後側第１レンズの部分分散（屈折面の部分分散）
ν２：倍率補正レンズの後側第２レンズの部分分散（回折面の部分分散）
ｆＯＬ：倍率補正レンズのｆ１、ｆ２の合成焦点距離
図８は本発明の実施の形態６における光ピックアップの要部を示す説明図であり、１７は液晶素子を示す。
【００５２】
光ピックアップは、少なくとも光軸に沿って放射状の光束を出射する半導体レーザ１と、半導体レーザ１の接合面に平行な方向の径と垂直な方向の径をほぼ等しくするためのビーム整形レンズ２と、放射状の光束を略平行光束にするカップリングレンズ３と、略平行光束を情報記録媒体６上に集光するための対物レンズ５と、情報記録媒体６の基板厚誤差に応じて、対物レンズ５に入射する光束の倍率を切り換えるための液晶素子１７とを備えている。
【００５３】
ビーム整形レンズ２は、半導体レーザ１とカップリングレンズ３の間に配置されており、像面上で縦方向と横方向の倍率が異なる１枚以上のレンズから構成されている。像面上で縦方向と横方向の倍率を異なるために、ビーム整形レンズ２の入射面、出射面、もしくはその両面は、アナモルフィック面、トーリック面、シリンダー面、アナモルフィック非球面、トーリック非球面、シリンダー非球面などのアナモルフィック形状により構成されている。
【００５４】
さらに、ビーム整形レンズ２と情報記録媒体６の間には、カップリングレンズ３の色収差と対物レンズ５の色収差と、液晶素子１７の色収差とを一つの光学素子により補正する色収差補正手段４を設けている。色収差補正手段４は、２枚以上の屈折率が異なるレンズを貼り合せた貼合せレンズ、または、屈折面と、１次光または２次光以上の回折光を生成する回折面とを設けた回折レンズからなる。
【００５５】
ところで、情報記録媒体６の基板厚誤差に応じて、対物レンズ５に入射する光束の倍率を切り換えるための液晶素子１７も、波長変動が生じた場合、光軸に対して回転対称な色収差が生じる。このため、カップリングレンズ３で発生する色収差と対物レンズ５で発生する色収差を合わせて補正することが可能である。
【００５６】
実施の形態６においては、カップリングレンズ３、対物レンズ５、液晶素子１７の色収差補正手段４は、２枚以上の屈折率（＝部分分散）の異なるレンズを貼り合せた貼合せレンズ、または、屈折面と、１次光または２次光以上の回折光を生成する回折面とを設けた回折レンズからなる。これらのレンズは、次式（数９）を満たすように設計することで、カップリングレンズ３、対物レンズ５および液晶素子１７の色収差を補正することが可能になる。
【００５７】
【数９】
2005285249.tif 000013
ｆＬＩＱ：液晶素子の駆動時焦点距離
νＬＩＱ：液晶素子の部分分散
ｆ１：色収差補正手段の第１レンズの焦点距離（屈折面の焦点距離）
ｆ２：色収差補正手段の第２レンズの焦点距離（回折面の焦点距離）
ν１：色収差補正手段の第１レンズの部分分散（屈折面を含むレンズの部分分散）
ν２：色収差補正手段の第２レンズの部分分散（回折面の部分分散）
また、実施の形態６において、図２，図３に示すように、色収差補正手段とカップリングレンズを一体化する場合には、次式（数１０）を満たすように設計することで、カップリングレンズ、対物レンズおよび液晶素子の色収差を補正することが可能になる。
【００５８】
【数１０】
2005285249.tif 000014
ｆ１：カップリングレンズの第１レンズの焦点距離（屈折面の焦点距離）
ｆ２：カップリングレンズの第２レンズの焦点距離（回折面の焦点距離）
ν１：カップリングレンズの第１レンズの部分分散（屈折面の部分分散）
ν２：カップリングレンズの第２レンズの部分分散（回折面の部分分散）
ｆＣＬ：カップリングレンズのｆ１、ｆ２の合成焦点距離
また実施の形態６においても、図４，図５に示すように、前記色収差補正手段と対物レンズを一体化させる場合には、次式（数１１）を満たすように設計することで、カップリングレンズおよび対物レンズおよび倍率補正レンズの色収差を補正することが可能になる。
【００５９】
【数１１】
2005285249.tif 000015
ｆ１：対物レンズの第１レンズの焦点距離（屈折面の焦点距離）
ｆ２：対物レンズの第２レンズの焦点距離（回折面の焦点距離）
ν１：対物レンズの第１レンズの部分分散（屈折面の部分分散）
ν２：対物レンズの第２レンズの部分分散（回折面の部分分散）
ｆＯＬ：対物レンズのｆ１、ｆ２の合成焦点距離
図９は本発明の光ディスクドライブの構成を示すブロック図であり、２５は図１〜図８に示した光ピックアップを示す。
【００６０】
光ピックアップ２５に搭載された半導体レーザは、その出射光が同じく光ピックアップ２５に搭載された前方モニターフォトダイオードによって検出され、信号処理回路３０を介して、レーザコントローラ３７によって制御され、レーザドライバ４０によって駆動される。
【００６１】
情報記録媒体６の面を反射した光束は、光ピックアップ２５に搭載した分割受光素子で検出され、信号処理回路３０に入力される。信号処理回路３０からは、対物レンズをフォーカスするためのフォーカスエラー信号、対物レンズをトラッキングするためのトラックエラー信号が生成される。光ピックアップ２５に搭載した対物レンズアクチュエータは、Ｆｏコントローラ３５、Ｔｒコントローラ３６によってそれぞれ、制御され、ＡＣＴドライバ３９によって駆動される。そしてｍ信号処理回路３０からは、情報記録面に応じて再生信号が出力される。
【００６２】
情報記録媒体６を回転させるスピンドルモータ４２は、スピンドルコントローラ３８によって制御され、スピンドルドライバ４１によって駆動される。
【００６３】
以上、説明したように、本実施の形態の光ピックアップによれば、カップリングレンズおよび対物レンズ、または、カップリングレンズ、対物レンズおよび倍率補正素子、または、カップリングレンズ、対物レンズおよび液晶素子で発生する色収差を補正する素子を集約化することができるので、小型になり、光ディスクドライブ全体構成も小さくすることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、大容量の光ディスクに対して情報の記録再生用に用いる光ピックアップ、光ディスクドライブの分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１における光ピックアップの要部を示す説明図
【図２】本発明の実施の形態２における光ピックアップの要部を示す説明図
【図３】本発明の実施の形態２の変形例を示す説明図
【図４】本発明の実施の形態３における光ピックアップの要部を示す説明図
【図５】本発明の実施の形態３の変形例を示す説明図
【図６】本発明の実施の形態４における光ピックアップの要部を示す説明図
【図７】本発明の実施の形態５における光ピックアップの要部を示す説明図
【図８】本発明の実施の形態６における光ピックアップの要部を示す説明図
【図９】本発明の光ディスクドライブの構成を示すブロック図
【図１０】表２のビーム整形レンズの光軸ｚにそった断面図
【図１１】従来の光ピックアップの要部を示す説明図
【符号の説明】
【００６６】
１  半導体レーザ
２  ビーム整形レンズ
３  カップリングレンズ
４  色収差補正手段
５  対物レンズ
６  情報記録媒体
１０，１１  カップリングレンズ
１２，１３  対物レンズ
１５，１６  倍率補正レンズ
１７  液晶素子
【図１】
2005285249.tif 000016
【図２】
2005285249.tif 000017
【図３】
2005285249.tif 000018
【図４】
2005285249.tif 000019
【図５】
2005285249.tif 000020
【図６】
2005285249.tif 000021
【図７】
2005285249.tif 000022
【図８】
2005285249.tif 000023
【図９】
2005285249.tif 000024
【図１０】
2005285249.tif 000025
【図１１】
2005285249.tif 000026