【手続補正書】
【提出日】平成19年11月16日(2007.11.16)
【手続補正１】
【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】光を出射する光源と、前記光を光学式情報記録媒体の記録層に集光して照射する対物レンズと、前記光源及び前記対物レンズの間に配置されかつ光軸方向に移動制御される少なくとも１つの可動レンズを含み前記可動レンズの移動により前記光を収束光若しくは発散光として球面収差を補正する収差補正レンズ群と、を備え、該光ビームの照射により情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップであって、前記収差補正レンズ群の出射側主面と前記対物レンズの主面との間隔が、前記対物レンズの開口数、前記収差補正レンズ群の出射側焦点距離、及び前記対物レンズの焦点距離に応じて定まる範囲内にあり、
前記収差補正レンズ群のうち最も出射側にあるレンズの出射側主面と前記対物レンズの主面との前記間隔ｅ2が下記の（１８）式、
【数１】
2003077167.tif 000001
（式中、ＮＡは前記対物レンズの開口数を、ｆ2は前記収差補正レンズ群の出射側焦点距離を、ｆ3は前記対物レンズの焦点距離を、それぞれ表す）を満たすことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】前記収差補正レンズ群は、正レンズ群と負レンズ群との２群で構成され、前記可動レンズが前記正レンズ群及び負レンズ群の少なくとも１方に含まれ、前記可動レンズにより前記正レンズ群の主面と前記負レンズ群の主面との間隔が光軸方向に可変とされることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】前記可動レンズは前記光源からの光を略平行光に変換するコリメータレンズで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】前記対物レンズの開口数は、０．８０以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項５】前記対物レンズの焦点距離が２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ピックアップ。
【手続補正２】
【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】
ビームスポット間隔の変化は、ＤＰＰにおいてはトラッキングエラー検出感度の劣化、ＣＴＣではメインビームスポット−サブビームスポット間の遅延時間の変化になり問題となる。本発明はかかる問題を解消するためになされ、その目的は、球面収差補償を行っても記録層上でのスポット間隔が変化を抑制する光学系を有する光ピックアップを提供することにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の光ピックアップを添付図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明による光ディスクの情報記録再生装置の光ピックアップの光学系の概略を示す。該情報記録再生装置の光ピックアップは、波長が４００ｎｍ〜４１５ｎｍ好ましくは４０５ｎｍ付近の短波長の青を出射する青色半導体レーザ１１を備えている。さらに、光ピックアップは、コリメータレンズ１２、ビームスプリッタ１３、負レンズの第１レンズＬ１及び正レンズの第２レンズＬ２からなるエキスパンダレンズ、並びに２つのレンズを含む２群対物レンズＬ３を備えている。なお、エキスパンダレンズはそれぞれ複数のレンズからなる正レンズ群と負レンズ群で構成できる。以上の光照射光学系によって、半導体レーザ１１からの発散光ビームは、コリメータレンズ１２で平行光ビームに変換され、ビームスプリッタ１３を透過して、対物レンズＬ３によって、その焦点付近にその記録層が位置するように置かれている光ディスク１９に向けて集光され、光ディスク１９の情報記録面のピット列上で光スポットを形成する。２枚のレンズを組み合わせたエキスパンダレンズは、両レンズＬ１、Ｌ２を光軸に沿って離すように駆動して対物レンズに入射する光ビームを平行光から収束光とし、逆に近接するように駆動して発散光とすることによって、波面を制御して予め球面収差を発生させ、これによって、光ディスク１９のカバー層で発生する球面収差を相殺する。また、対物レンズとして２群対物レンズＬ３を用いているが、対物レンズは、単一レンズでも複数レンズ（レンズ群）でも良い。
【手続補正４】
【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】
また、受光面１１１を有する光検出器は復調回路３０及びエラー検出回路３１に接続されている。エラー検出回路３１は、対物レンズユニットのトラッキング制御及びフォーカス制御用のアクチュエータ２６を含む機構を駆動する駆動回路３３に、さらにエキスパンダレンズの第１及び第２レンズＬ１、Ｌ２間の光軸上の距離を制御するアクチュエータ２６ａを含む機構を駆動する球面収差補正用レンズ群駆動回路３３ａに接続されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
次に、本発明の原理を詳述する。
図２（ａ）のように第１及び第２レンズＬ１、Ｌ２からなるエキスパンダレンズと、対物レンズＬ３からなる光学系を考える（各レンズは薄肉レンズとして記述してある）。これは、第１レンズＬ１（焦点距離ｆ1、パワーｐ1）、第２レンズＬ２（焦点距離ｆ2、パワーｐ2）、対物レンズＬ３（焦点距離ｆ3、パワーｐ3）の合成の焦点距離をｆとすると、図２（ｂ）のような焦点距離ｆの一つの対物レンズＬと等価となる。３ビーム（メインビームと両側の２つのサブビーム）の入射角（メインビーム）をθとすると、３ビームのスポット間隔ｑ（メインビームスポットとサブビームスポットの間隔）は、
【手続補正６】
【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】
【数４】
2003077167.tif 000002
であるので、３ビームのスポット間隔の変化量をΔｑとして、
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
【数１０】
2003077167.tif 000003
（３）式と（７）式と（８）式より、エキスパンダレンズ主面間隔の変化に対する３ビームスポット間隔の変化の割合は、以下のように表すことができる。（７）式と（８）式を（３）式に代入すると、
【手続補正８】
【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】
【数１１】
2003077167.tif 000004
これを（４）式に代入すると、
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
【数１２】
2003077167.tif 000005
となる。
この式は最適な主面間隔ｅ2の範囲を表すものであるが、その範囲がエキスパンダレンズの第１レンズＬ１の移動量εの関数となっている。所定の球面収差量（＝光ディスク厚み誤差）を補正するために、どのくらいエキスパンダレンズ主面間隔ｅ1を変化させればよいかは、エキスパンダレンズの設計によって異なるので、この形では範囲がわかりにくい。そこで、所定の光ディスク厚み誤差を補正するために必要となるεの値を求めて、（１０）式に代入することにする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
【数１５】
2003077167.tif 000006
と表せる。
次にεとβの関係を求める。図５において、第２レンズＬ２に入射する光線は、仮想的な物点Ｏからの光線と考えても等価であるので、第２レンズＬ２に関する近軸結像公式より、
【手続補正１１】
【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】
【数１６】
2003077167.tif 000007
が得られる。また、対物レンズＬ３に関する近軸結像公式より、
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
【数２１】
2003077167.tif 000008
とおいた。
これで、カバー層厚み誤差ｔに対して、必要なεの値が求まったので、（１０）式に代入すると、
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
【数２２】
2003077167.tif 000009
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図６はビームスポット間隔の半径方向成分ａに対するΔａの割合（Δａ／ａ）を横軸に取り、縦軸にＤＰＰのゲイン変化を表している。光ディスク再生時の良好なプレイアビリティを確保するためには、ＤＰＰのゲインは３ｄＢ（約２９％）落ち程度に押さえることが望ましい。
一方、光ディスクの偏芯クランプ誤差によりΔａ／ａの値で±３０％程度のビーム位置ずれを生ずる。これによりビームスポット間隔ずれ量より狭い範囲でゲインの低下を招く。エキスパンダレンズ駆動によるビームスポット間隔変動を含めたトータルのゲイン低下が３ｄＢ以内となるためには、エキスパンダレンズ駆動によるビームスポット間隔変動は、Δａ／ａの値（＝Δｑ／ｑの値）で±５％以内に押さえる必要がある。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
【数２４】
2003077167.tif 000010
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
が得られる。
（７）式と（２２）式を（３）式に代入すると、
【数２５】
2003077167.tif 000011
ここでｆ22≫ε2であるため、ε2の項を無視すると、