(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録再生のための光束を出射する光学手段と、前記光学手段から出射された光束を光学式情報記録媒体上に光スポットをなすように集光させて照射し光記録再生を行う集光手段と、前記光記録再生に際し前記光学式情報記録媒体からの反射光束により光スポットの前記光学式情報記録媒体に対するフォーカシング誤差およびトラッキング誤差情報に基づいて前記集光手段をフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動・制御する手段を備えた光ヘッド装置であって、
前記集光手段が複数種類の前記光学式情報記録媒体に対応した複数個の対物レンズをレンズホルダに固着しており、前記対物レンズは第１種の対物レンズと第２種の対物レンズに分類でき、以下の２つの条件
｜Ｌｔ１｜＞｜Ｌｔ２｜              （１）
｜Ｌｂ１｜＜｜Ｌｂ２｜              （２）
ただし、
Ｌｔ１：第１種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｔ２：第２種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｂ１：第１種の対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｂ２：第２種の対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
を満足することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
以下の条件
ＮＡ１＞ＮＡ２      （３）
ただし、
ＮＡ１：第１種の対物レンズのＮＡ
ＮＡ２：第２種の対物レンズのＮＡ
を満足する対物レンズを有することを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
第１種の対物レンズの理論設計中心の波長と、第２種の対物レンズの理論設計中心の波長とが異なることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
光記録光再生のための光束を出射する光学手段と、前記光学手段から出射された光束を光学式情報記録媒体上に光スポットをなすように集光させて照射し光記録再生を行う集光手段と、前記光記録再生に際し前記光学式情報記録媒体からの反射光束により光スポットの前記光学式情報記録媒体に対するフォーカシング誤差およびトラッキング誤差情報に基づいて前記集光手段をフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動・制御する手段を備えた光ヘッド装置であって、
複数種類の前記光学式情報記録媒体に対応した波長帯域の前記光束を出射する光学手段を複数個有しており、光ヘッド装置に備えられた対物レンズは、以下の条件
０．５＜｜Ｌｂ３｜／｜Ｌｔ３｜＜２        （４）
０．５＜｜Ｌｂ４｜／｜Ｌｔ４｜＜２        （５）
ただし、
Ｌｔ３：一方の光源によって対物レンズを単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分
Ｌｂ３：一方の光源によって対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｔ４：他方の光源によって対物レンズを単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分
Ｌｂ４：他方の光源によって対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
を満足することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項５】
以下の条件
ＮＡ３＞ＮＡ４      （６）
ＮＡ３：一方の光源を用いたときの対物レンズのＮＡ
ＮＡ４：他方の光源を用いたときの対物レンズのＮＡ
を満足することを特徴とする請求項４記載の光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学式情報記録媒体の記録または再生を行う光ヘッド装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大容量情報メモリとして光ディスクが注目を集めている。また、光ディスクを情報記録媒体とした装置はそのソフト環境と共に多方面のアプリケーションが提案、研究、商品化されている。しかし、その反面多方面に展開したアプリケーションを統合的に処理可能な、いわゆるマルチメディア情報処理装置の提案も盛んに行われいる。すなわち、異種目的、異種光学特性の光ディスクを総合的に処理可能な光ヘッド装置の開発が重要視されている。この対物レンズ駆動装置については、これまでにも種々のものが提案されている。
【０００３】
たとえば、特開平６−３３３２５５号公報（特にその第１６図）には、１つのレンズホルダに２つの対物レンズを設けており、磁気ヨークをあおることによって対物レンズの軸上コマ収差を変動させ、ある一つの対物レンズに関して光学系全体のコマ収差が小さくなるよう調整するものである（以下従来例１と記す）。
【０００４】
また、特開平９−１２００２７号公報では、０次回折と１次回折光が、それぞれ厚さの異なる２種類の基板に対して集光するよう収差補正された回折格子を非球面対物レンズの第１面に形成しており、光学系で生じるコマ収差を補正するために対物レンズ全体を傾け、その傾斜角が厚さの異なる複数の基板に対して同一であるように構成されている（以下従来例２と記す）。
【０００５】
また、図１７（ａ）に示すように、レンズホルダ２９の開口面に、対物レンズ３２に入射する光ビーム３３，３４の波長や偏光面の違いによって開口が変化するフィルタ３５が取り付けられており、例えば光学式情報記録媒体３０を記録再生する際は、フィルタ３５は全面透過板として作用し、光学式情報記録媒体３１を記録再生する際は、図１７（ｂ）に示すように、別の光源から出射された光ビーム３４を用いることでフィルタ３５はレンズホルダの開口より狭い開口フィルタとして作用することになり、光学式情報記録媒体３１を記録再生する時に生じる球面収差を押さえるよう構成されている（以下従来例３と記す）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１は、ある基材厚の光学式情報記録媒体に対応した対物レンズを傾けコマ収差を変動させることで、光学系全体のコマ収差が小さくなるよう調整し、前記の光学式情報記録媒体の記録再生時において、信号の劣化のない良好な読み書きは可能となる。
【０００７】
しかしながら、他の基材厚の光学式情報記録媒体の情報の記録再生時には異なる対物レンズを用いらなければならず、対物レンズの成形条件によって生じる対物レンズの有するコマ収差の違いや、レンズホルダの基準面に対する対物レンズの取り付け角度がそれぞれの対物レンズによって異なることでコマ収差の大きさや方向に違いがあるため、必ずしも他の基材厚では信号の劣化のない良好な記録再生が可能とはならないといった不具合がある。
【０００８】
よって、この構成で各種基材厚の光学式情報記録媒体に対して良好な記録再生を可能にするためには、各種レンズや光学部品の製造誤差を極限まで小さくし、かつ各光学部品の取り付け精度を高めなければならず、高価なものになってしまう。
【０００９】
また、従来例２では、回折格子を用いることによって１つの対物レンズで異なる基材厚に対応しているため、対物レンズ全体を傾けることで、どちらの基材厚の光学式情報記録媒体に対しても軸上コマ補正できることを実現しているが、対物レンズに入射する光は回折により分割され、光学式情報記録媒体面上のスポットに寄与する光量は、回折格子を形成していない通常の対物レンズより少なくなってしまう。
【００１０】
よって、記録時における出射光源のレーザダイオードの発光量が大きくなり、レーザダイオードの発熱増加による性能劣化やコストアップといった不具合が生じる。
【００１１】
また、従来例３では、開口の大きさが可変のフィルタをレンズホルダの開口面に取り付け、かつ異なる光源を用いることによって、一つの対物レンズで複数の基材厚の光学式情報記録媒体の記録再生時に生じる球面収差の発生を減少させることを実現しているが、対物レンズの成形時に生じる誤差が対物レンズの面で一律でないことや、光源が違うことによるコマ収差の相違によって、各種の光学式情報記録媒体に対応してコマ収差の補正をすることが困難になる。
【００１２】
よって、対物レンズや各種光学部品の製造誤差を極限まで小さくする必要があり、高価なものになってしまう。
【００１３】
本発明は、上記の不具合を解決すべく提案されるもので、複数種類の光学式情報記録媒体に記録再生する際に、各々の光学式情報記録媒体面上のスポット光のコマ収差がほとんど無く、また対物レンズには回折格子を形成しないことで、スポット光への光ビームの伝達率を高め、情報の記録再生時における信号の劣化の無い良好な記録再生の可能な光ヘッド装置を単純な構成で安価で提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の光ヘッド装置は、光記録再生のための光束を出射する光学手段と、この光学手段から出射された光束を光学式情報記録媒体上に光スポットをなすように集光させて照射し光記録再生を行う集光手段と、前記光記録再生に際し前記光学式情報記録媒体からの反射光束により光スポットの前記光学式情報記録媒体に対するフォーカシング誤差およびトラッキング誤差情報に基づいて前記集光手段をフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動、制御する手段を備えた光ヘッド装置において、集光手段が複数種類の前記光学式情報記録媒体に対応した複数個の対物レンズをレンズホルダに固着しており、かつ、その対物レンズは第１種の対物レンズと第２種の対物レンズに分類でき、以下の条件
｜Ｌｔ１｜＞｜Ｌｔ２｜              （１）
｜Ｌｂ１｜＜｜Ｌｂ２｜              （２）
ただし、
Ｌｔ１：第１種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｔ２：第２種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｂ１：第１種の対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｂ２：第２種の対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の２次のコマ収差成分
を満足することを特徴とするものである。
【００１５】
また、前記レンズホルダ上に以下の条件
ＮＡ１＞ＮＡ２      （３）
ただし、
ＮＡ１：第１種の対物レンズのＮＡ
ＮＡ２：第２種の対物レンズのＮＡ
を満足する対物レンズを有する構成が好ましい。
【００１６】
あるいは、第１種の対物レンズの理論設計中心の波長と第２種の対物レンズの理論設計中心の波長とが異なることを有する構成が好ましい。
【００１７】
一方、本発明の別の光ヘッド装置は、光記録再生のための光束を出射する光学手段と、この光学手段から出射された光束を光学式情報記録媒体上に光スポットをなすように集光させて照射し光記録再生を行う集光手段と、前記光記録再生に際し前記光学式情報記録媒体からの反射光束により光スポットの前記光学式情報記録媒体に対するフォーカシング誤差およびトラッキング誤差情報に基づいて前記集光手段をフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動、制御する手段を備えた光ヘッド装置において、複数種類の前記光学式情報記録媒体に対応した波長帯域の前記光束を出射する光学手段を複数個有しており、光ヘッド装置に備えられた対物レンズは、以下の条件
０．５＜｜Ｌｂ３｜／｜Ｌｔ３｜＜２        （４）
０．５＜｜Ｌｂ４｜／｜Ｌｔ４｜＜２        （５）
ただし、
Ｌｔ３：一方の光源によって対物レンズを単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分
Ｌｂ３：一方の光源によって対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｔ４：他方の光源によって対物レンズを単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分
Ｌｂ４：他方の光源によって対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
を満足することを特徴とするものである。
【００１８】
また、前記レンズホルダ上に以下の条件
ＮＡ３＞ＮＡ４      （６）
ＮＡ３：一方の光源を用いたときの対物レンズのＮＡ
ＮＡ４：他方の光源を用いたときの対物レンズのＮＡ
を満足する対物レンズを有する構成が好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１５を用いて説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における光ヘッド装置の概略図である。１は磁気ヨークで、光学台２にネジ等の手段で固定されており、２つの独立した方向に磁気ヨーク１をあおることができる。１２ａ，１２ｂは上下方向に着磁されたフォーカシング用マグネットであり、１３ａ，１３ｂは左右方向に２極着磁されたトラッキング用マグネットで、磁気ヨーク１に接着固定されている。４はレンズホルダであり対物レンズ３ａ，３ｂの光軸とほぼ平行な軸を有する様な軸受け部が一体的に設けられている。１６は上記レンズホルダ４に対して上記軸受け部と同軸をなすように固定されたフォーカシング用コイルである。
【００２１】
光源としてのレーザダイオード１４（例えば、発振波長を６６０ｎｍとする）からの出射光は、コリメートレンズ８によってほぼ平行な光ビーム１１となる。この平行光１１は、ビームスプリッタ６を透過したのち、立ち上げミラー５によってその進行方向をｙ軸方向に変えられる。この光ビーム１１を集光する手段として２つの対物レンズ３ａ，３ｂを有し、これら対物レンズ３ａ，３ｂは、支軸１０からほぼ等しい距離だけ偏心した位置でレンズホルダ４に固着されている。
【００２２】
対物レンズ３ａ，３ｂによって集光された光ビーム１１は、光学式情報記録媒体１７，１８の面上に微小な光スポットとして照射される。この光スポットによって情報の記録再生や消去が可能となる。
【００２３】
前記光学式情報記録媒体１７，１８で反射された光ビーム１１は、立ち上げミラー５，ビームスプリッタ６で反射され検出レンズ９で集光されたのち、フォトディテクタ７に入射される。フォトディテクタ７はその入射光から、光学式情報記録媒体１７，１８に記録された情報信号を検出し、また対物レンズ３ａ，３ｂを保持したレンズホルダ４のフォーカシング方向制御信号、トラッキング方向誤差信号を検出する。
【００２４】
さらに、本発明の光ヘッド装置に、光学式情報記録媒体１７か光学式情報記録媒体１８かのどちらかがセットされた時、たとえば光学式情報記録媒体の基材厚の違い（たとえば光学式情報記録媒体１７は基材厚０．６ｍｍで、光学式情報記録媒体１８は基材厚１．２ｍｍ）を判別し、その基材厚に対応した対物レンズ３ａ（たとえばＮＡ＝０．６）、もしくは対物レンズ３ｂ（たとえばＮＡ＝０．４３）を選択するようにレンズホルダ４を回転させて、選択した対物レンズの中心を光ビーム１８の中心に合わせる。このようにして、光学式情報記録媒体の光学特性に対応させて最適な対物レンズを選択し、良好に記録再生が行えるようにする。
【００２５】
以下に、具体的な対物レンズの数値例を（表１）に示し、２種類の光学的記録情報媒体の面上にコマ収差のほとんど無い光スポットを照射して、良好に記録再生できるようになるのかを説明する。
【００２６】
なお、以下の各実施の形態において、以下に示す符号を共通とする。ただし対物レンズの第１面は光源側の面、第２面はディスク側の面とする。またディスクは平行平板とする。さらに設計波長を６６０ｎｍとし、ディスクの屈折率はいずれも１．５６とした。さらにコリメートレンズの焦点距離を９．０ｍｍとする。
【００２７】
また、コリメートレンズ８と対物レンズ３ａ，３ｂには、それぞれ成形条件によって、コリメートレンズ８はｘ軸正方向に１０ｍλのコマ収差（ただし対物レンズ３ａ，３ｂの有効径内でのコマ収差とする）が、対物レンズ３ａはｘ軸正方向に２０ｍλのコマ収差が、対物レンズ３ｂにはｘ軸負方向に２０ｍλのコマ収差が生じたとする。
【００２８】
【表１】
0003744187.tif 000002
【００２９】
ここで、光学式情報記録媒体１７上で対物レンズ３ａのみを傾けた時の対物レンズ３ａの各収差の変化を図２に示し、光学式情報記録媒体１８上で対物レンズ３ｂを傾けた時の各収差の変化を図３に示す。また、光学式情報記録媒体１７上で、対物レンズ３ａへの光ビーム１１の入射角をＺ軸を基準として傾けたときの対物レンズ３ａの各収差の変化を図４に示し、光学式情報記録媒体１８上で、対物レンズ３ｂへの光ビーム１１の入射角をＺ軸を基準として傾けたときの対物レンズ３ｂの各収差の変化を図５に示す。
【００３０】
この図２，図３，図４，図５の３次コマ収差の直線の傾きから
Ｌｔ１＝０．１０７  ［ｍλ／ｄｅｇ．］    （７）
Ｌｔ２＝０．００４  ［ｍλ／ｄｅｇ．］    （８）
Ｌｂ１＝０．００４  ［ｍλ／ｄｅｇ．］    （９）
Ｌｂ２＝０．０７５  ［ｍλ／ｄｅｇ．］    （１０）
となり、
｜Ｌｔ１｜＞｜Ｌｔ２｜                          （１）
｜Ｌｂ１｜＜｜Ｌｂ２｜                          （２）
を十分満足する。ただし、
Ｌｔ１：第１種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｔ２：第２種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｂ１：第１種の対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｂ２：第２種の対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
である。
【００３１】
さらに、本実施の形態において、図６に示すように、光情報記録媒体１７を光ビーム１１が垂直に入射するようにセットし、対物レンズ３ａと３ｂの中心軸がともに平行になるようにレンズホルダ１４に取り付けられており、前記中心軸が光ビーム１１に対して平行になるように、レンズホルダ１４を光学台２に取り付けているとする。また、支軸１０も光ビーム１１に対して水平になるように取り付けられているとする。
【００３２】
ここで、対物レンズ３ａによって集光された光ビーム１１は、光情報記録媒体１７の面上に微小な光スポットとして照射されるが、この光スポットには、コリメートレンズ８の有するコマ収差と対物レンズ３ａの有するコマ収差との重ね合わせによって、ｘ軸正方向に３０ｍλのコマ収差が存在することになる。
【００３３】
この光スポットのコマ収差を打ち消すために、支軸１０を図７に記した方向に約０．２８゜傾ければ、式（７）よりｘ軸負方向にコマ収差が３０ｍλ変動し、光スポットでのコマ収差が打ち消されることになる。なお、図７ではわかりやすくするため、支軸の傾け角を１０倍の２．８゜にして表している。
【００３４】
つぎに、図８に示すように、光情報記録媒体１８を光ビーム１１に対して垂直になるようにセットし、光ビーム１１の中心が対物レンズ３ｂの中心と一致するように、レンズホルダ１４を支軸１０中心に回転させる。このとき、対物レンズ３ａと３ｂとはその中心軸がともに平行になるように、レンズホルダ１４に取り付けられていることから、対物レンズ３ａと同じく対物レンズ３ｂの中心軸も光ビーム１１の軸から０．２８゜傾くことになる。
【００３５】
ここで、対物レンズ３ｂによって集光された光ビーム１１は、光学式情報記録媒体１８の面上に微小な光スポットとして照射されるが、この光スポットにはコリメートレンズ８の有するコマ収差と対物レンズ３ｂの有するコマ収差との重ね合わせによって、ｘ軸負方向に１０ｍλのコマ収差があり、さらに式（８）よりレンズの傾き０．２８゜によるコマ収差が１ｍλ増加することによって、合計１１ｍλのコマ収差が存在している。
【００３６】
この光スポットのコマ収差を打ち消すために、光ビーム１１を図９に記した方向に約０．１５゜傾ければ、式（１０）よりｘ軸正方向にコマ収差が１１ｍλ変動し、光スポットのコマ収差が打ち消されることになる。なお、図９ではわかりやすくするため、支軸の傾け角を１０倍の１．５゜にして表している。
【００３７】
つぎに、図１０に示したように、再度光情報記録媒体１７をセットして、光ビーム１１の中心が対物レンズ３ａの中心と一致するように、レンズホルダ１４を回転させる。対物レンズ３ａによって集光された光ビーム１１は、光情報記録媒体１７の面上に微小な光スポットとして照射される。このとき、光ビーム１１は前記対物レンズ３ｂのコマ収差を消す調整のために、図１０中の方向に０．１５゜傾けられているが、式（９）より、それにより発生するコマ収差は０．６ｍλとほとんど無視できる値である。
【００３８】
以上のように調整することによって、光ビーム１１を対物レンズ３ａを用いて光情報記録媒体１７の面上で微小な光スポットにする場合も、対物レンズ３ｂを用いて光情報記録媒体１８の面上で微小な光スポットにする場合も、ほとんどコマ収差が生じないように調整することができ、情報の記録再生時に信号の劣化の無い、良好な記録再生が可能となる。
【００３９】
なお、上記実施の形態では、対物レンズとして両面非球面の単レンズについて説明したが、複数枚のレンズを組み合わせた組レンズの構成であっても同様な効果がえられることは言うもでもない。
【００４０】
また、支軸に回動かつ摺動自在に保持されたレンズホルダの代わりに、例えば４本の金属サスペンションを介してフォーカシング方向（図１のｙ軸方向）及びトラッキング方向（図１のｘ軸方向）に並進できるように支持されたレンズホルダを用いた光ヘッド装置であっても、同様な効果がえられることは言うもでもない。
【００４１】
なお、上記実施の形態に示した対物レンズは、各々の光学式情報記録媒体の膜の厚みや情報の記録密度に応じて最適なＮＡにするのが好ましい。
【００４２】
また、各々の光学式情報記録媒体の記録膜の波長感度の相違がある場合、または記録密度の違いがある場合には、光源となるレーザダイオードを複数装備し、光学式情報記録媒体に適した波長帯の光スポットを生成するのが好ましく、その場合良好な光スポットを生成するためには、各々の光ビームの波長に応じて理論設計された対物レンズを用いることが好ましい。
【００４３】
（実施の形態２）
図１１は本発明の第２の実施の形態における光ヘッド装置の概略図であり、図１２は、対物レンズ１９周辺の拡大図である。図１１の光ヘッド装置は、図１に示した第１の実施の形態における光ヘッド装置において、光源としてのレーザダイオード１４（例えば発振波長を６６０ｎｍとする）の他に、別のレーザダイオード２５（例えば発振波長が７９５ｎｍとする）を備え付けたもので、それに伴い、レーザダイオード２５の特性に適したコリメートレンズ２４，ビームスプリッタ２１，検出レンズ２２，フォトディテクタ２３をさらに備え付けてある。また、対物レンズ１９はボビン２７に一つだけ取り付けられている。
【００４４】
図１１のなかのビームスプリッタ２０は、レーザダイオード１４の波長帯（例えば６６０ｎｍ）の時には全面透過し、レーザダイオード２５の波長帯（例えば８００ｎｍ）の時には全面反射するように構成されている。よって、レーザダイオード１４からの出射光は、ビームスプリッタ２０を透過する以外は第１の実施の形態における光ヘッド装置と同じ構成となる。また、レーザダイオード２５からの出射光も、ビームスプリッタ２０を反射する以外は第１の実施の形態における光ヘッド装置と同じ構成となる。
【００４５】
さらに、この光ヘッド装置に光情報記録媒体１７がセットされたときは、図１２（ａ）に示すように、レーザダイオード１４から出射された光ビーム１１を用いて記録再生を行い、光情報記録媒体１８がセットされたときは、図１２（ｂ）に示すように、レーザダイオード２５から出射された光ビーム２６を用いて記録再生を行う。また、レンズホルダ２７の下面には、開口フィルタ２８が取り付けられており、レーザダイオード１４の波長帯の時には全面透過となり、レーザダイオード２５の波長帯の時には直径２．１ｍｍの開口になるように波長依存性のあるフィルタを用いてある。
【００４６】
（表２）に具体的な対物レンズの数値例を示し、２種類の光学的記録情報媒体の面上にコマ収差のほとんど無い光スポットを照射して、良好に記録再生できるようになるかを説明する。また、コリメートレンズ８，２４と対物レンズ１９には、それぞれ成形条件によって、コリメートレンズ８はｘ軸正方向１０ｍλのコマ収差（ただしＮＡ＝０．６とした対物レンズ１９の有効径内でのコマ収差とする）が、コリメートレンズ２４はｚ軸負方向１０ｍλのコマ収差（ただしＮＡ＝０．３５とした対物レンズ１９の有効径内でのコマ収差とする）が、対物レンズ１９はＮＡ＝０．６の有効径でｘ軸正方向に３０ｍλのコマ収差が、ＮＡ＝０．３５の有効径でｘ軸正方向にコマ収差が存在しないと仮定する。さらに、コリメートレンズ２４には、光学式情報記録媒体１７上での光ビーム２６の光スポットの球面収差を打ち消すだけの逆負号の球面収差を付加しているものとする。
【００４７】
【表２】
0003744187.tif 000003
【００４８】
ここで、光学式情報記録媒体１７上で対物レンズ２２のみを傾けたときの各収差の変化を図１４に示す。但し、図１４（ａ）はレーザダイオード１４の中心波長の６６０ｎｍで開口の直径が３．６ｍｍ（ｆ＝３．０ｍｍよりＮＡ＝０．６となる）のときで、図１４（ｂ）はレーザダイオード２３の中心波長の７９５ｎｍで開口の直径が２．１ｍｍ（ｆ＝３．０ｍｍよりＮＡ＝０．３５となる）のときを示している。
【００４９】
また、光学式情報記録媒体３１上で、対物レンズへの光束の入射角を傾けたときの各収差の変化を図１５に示す。但し、図１５（ａ）はレーザダイオード１４の中心波長の６６０ｎｍで開口の直径が３．６ｍｍ（ｆ＝３．０ｍｍよりＮＡ＝０．６となる）のときで、図１５（ｂ）はレーザダイオード２５の中心波長の７９５ｎｍで開口の直径が２．１ｍｍ（ｆ＝３．０ｍｍよりＮＡ＝０．３５となる）のときを示している。
【００５０】
この図１４，１５の各収差の直線の傾きより、
ｌｔ３＝０．２０５        （１１）
ｌｂ３＝０．２０５        （１２）
ｌｔ４＝０．０３２        （１３）
ｌｂ４＝０．０３２        （１４）
となり、
０．５＜｜Ｌｂ３｜／｜Ｌｔ３｜＜２        （４）
０．５＜｜Ｌｂ４｜／｜Ｌｔ４｜＜２        （５）
を十分満足する。ただし、
Ｌｔ３：レーザダイオード１４の光源によって対物レンズを単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分
Ｌｂ３：レーザダイオード１４の光源によって対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｔ４：レーザダイオード２５の光源によって対物レンズを単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分
Ｌｂ４：レーザダイオード２５の光源によって対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
である。
【００５１】
さらに本実施の形態において、図１２（ａ）に示すように、光情報記録媒体１７を光ビーム１１が垂直に入射するようにセットし、対物レンズ１９の中心軸が光ビーム１１に対して水平になるようにレンズホルダ２７にとりつけられているとする。
【００５２】
ここで、対物レンズ１９によって集光された光ビーム１１は、光情報記録媒体１７の面上に微小な光スポットとして照射されるが、この光スポットにはコリメートレンズ８の有するコマ収差と対物レンズ１９の有するコマ収差との重ね合わせによって、ｘ軸正方向に４０ｍλのコマ収差が存在することになる。
【００５３】
この光スポットのコマ収差を打ち消すために、光ビーム１１を図１３（ａ）に記した方向に約０．２０゜傾ければ、式（１２）よりｘ軸負方向にコマ収差が４０ｍλ変動し、光スポットのコマ収差が打ち消されることになる。なお、図１３（ａ）では、わかりやすくするため、光ビーム１１の傾け角を１０倍の２．０゜にして表している。また、この場合、図１５（ａ）のグラフより、光スポットの非点収差はほぼ０のままである。
【００５４】
つぎに、図１２（ｂ）に示すように、光情報記録媒体１８を光ビーム２６が垂直に入射するようにセットし、その光ビーム２６は対物レンズ１９の中心軸に対して平行になるよう調整しておく。ここで対物レンズ１９によって集光された光ビーム２６は、光情報記録媒体１８の面上に微小な光スポットとして照射されるが、この光スポットには、コメートレンズ２４の有するコマ収差によって、ｘ軸正方向に１０ｍλのコマ収差が存在することになる。この光スポットのコマ収差を打ち消すために、光ビーム２６を図１３（ｂ）に記した方向に約０．３１゜傾ければ、式（１２）よりｘ軸正方向にコマ収差が１０ｍλ変動し、光スポットのコマ収差が打ち消されることになる。なお、図１３（ｂ）では、わかりやすくするため、光ビーム１１支軸の傾け角を１０倍の３．１゜にして表している。またこの場合、図１５（ｂ）のグラフより、非点収差はほぼ０のままである。
【００５５】
以上のように調整することによって、光ビーム１１を用いて光情報記録媒体１７の面上で微小な光スポットにする場合も、光ビーム２６を用いて光情報記録媒体１８の面上で微小な光スポットにする場合も、ほとんどコマ収差が生じず、かつ非点収差のないように調整することができ、情報の記録再生時に信号の劣化の無い、良好な記録再生が可能となる。
【００５６】
なお、上記実施の形態では、対物レンズとして両面非球面の単レンズについて説明したが、複数枚のレンズを組み合わせた組レンズの構成であっても同様な効果がえられることは言うもでもない。
【００５７】
また、支軸に回動かつ摺動自在に保持されたレンズホルダの代わりに、例えば４本の金属サスペンションを介してフォーカシング方向（図１１のｙ軸方向）及びトラッキング方向（図１１のｘ軸方向）に並進できるように支持されたレンズホルダを用いた光ヘッド装置であっても、同様な効果が得られることは言うもでもない。
【００５８】
さらに、前記実施の形態では、各々の光源での光スポットのコマ収差補正に対して対物レンズ１９の中心軸に対して光ビーム１１，２６を傾けたが、どちらか一方の光スポットのコマ収差補正は対物レンズ１９を傾けて調整し、その後他方の光スポットのコマ収差補正を対物レンズ１９の中心軸に対して光ビームを傾けても、同様な効果が得られることは、レンズの傾きに関する図１４のグラフがビームの傾きに関する図１５のグラフに対してほぼ相似であることから明らかである。
【００５９】
なお、上記実施の形態に示した対物レンズは、各々の光学式情報記録媒体の膜の厚みや情報の記録密度に応じてＮＡを変化させることが好ましく、そのためには一方の光源を用いた時の対物レンズのＮＡと他方の光源を用いた時のＮＡは異なることが好ましい。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、光記録再生のための光束を出射する光学手段と、この光学手段から出射された光束を光学式情報記録媒体上に光スポットをなすように集光させて照射し光記録再生を行う集光手段と、前記光記録再生に際し前記光学式情報記録媒体からの反射光束により光スポットの前記光学式情報記録媒体に対するフォーカシング誤差およびトラッキング誤差情報に基づいて前記集光手段をフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動、制御する手段を備えた光ヘッド装置において、集光手段が複数種類の前記光学式情報記録媒体に対応した複数個の対物レンズをレンズホルダに固着しており、その対物レンズは第１種の対物レンズと第２種の対物レンズに分類でき、以下の条件、
｜Ｌｔ１｜＞｜Ｌｔ２｜                    （１）
｜Ｌｂ１｜＜｜Ｌｂ２｜                    （２）
ただし、
Ｌｔ１：第１種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｔ２：第２種の対物レンズを軸上で単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｂ１：第１種の対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｂ２：第２種の対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
を満足しているように構成したので、複数種類の前記光学式情報記録媒体に記録再生する際に、各々の光学式情報記録媒体面上のスポット光のコマ収差がほとんど無く、情報の記録再生時に信号の劣化の無い、良好な記録再生が可能となるという有利な効果が得られる。
【００６１】
また、本発明によれば、光記録および光再生のための光束を出射する光学手段と、この光学手段から出射された光束を光学式情報記録媒体上に光スポットをなすように集光させて照射し光記録再生を行う集光手段と、前記光記録再生に際し前記光学式情報記録媒体からの反射光束により光スポットの前記光学式情報記録媒体に対するフォーカシング誤差およびトラッキング誤差情報に基づいて前記集光手段をフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動・制御する手段を備えた光ヘッド装置において、
複数種類の前記光学式情報記録媒体に対応した波長帯域の前記光束を出射する光学手段を複数個有しており、光ヘッド装置に備えられた対物レンズは、以下の条件
０．５＜｜Ｌｂ３｜／｜Ｌｔ３｜＜２        （４）
０．５＜｜Ｌｂ４｜／｜Ｌｔ４｜＜２        （５）
ただし、
Ｌｔ３：一方の光源によって対物レンズを単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分
Ｌｂ３：一方の光源によって対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
Ｌｔ４：他方の光源によって対物レンズを単位角度あたり傾けたときに変動する波面収差の３字のコマ収差成分
Ｌｂ４：他方の光源によって対物レンズに入射する光束が単位角度の軸外入射によって変動する波面収差の３次のコマ収差成分
を満足しているように構成したので、複数種類の前記光学式情報記録媒体に記録再生する際に、各々の光学式情報記録媒体面上のスポット光のコマ収差や非点収差がほとんど無く、情報の記録再生時に信号の劣化の無い、良好な記録再生が可能となるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての光ヘッド装置の概略図
【図２】実施の形態１の光ヘッド装置において、対物レンズ３ａのみを傾けたときの各収差の変化を示す図
【図３】実施の形態１の光ヘッド装置において、対物レンズ３ｂのみを傾けたときの各収差の変化を示す図
【図４】実施の形態１の光ヘッド装置において、対物レンズ３ａへの光ビームの入射角を傾けたときの各収差の変化を示す図
【図５】実施の形態１の光ヘッド装置において、対物レンズ３ｂへの光ビームの入射角を傾けたときの各収差の変化を示す図
【図６】実施の形態１の光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡大図
【図７】実施の形態１の光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡大図
【図８】実施の形態１の光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡大図
【図９】実施の形態１の光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡大図
【図１０】実施の形態１の光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡大図
【図１１】本発明の一実施例としての光ヘッド装置の概略図
【図１２】  (ａ)実施の形態２の光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡大図
(ｂ)実施の形態２の光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡大図
【図１３】  (ａ)実施の形態２の光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡大図
(ｂ)実施の形態２の光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡大図
【図１４】  (ａ)実施の形態２の光ヘッド装置において、光情報記録媒体１７（基材厚０．６ｍｍ）上で対物レンズ１９（レンズ開口直径３．６，ＮＡ＝０．６）のみを傾けたときの各収差の関係図
(ｂ)実施の形態２の光ヘッド装置において、光情報記録媒体１８（基材厚１．２ｍｍ）上で対物レンズ１９（レンズ開口直径２．１，ＮＡ＝０．３５）のみを傾けたときの各収差の関係図
【図１５】  (ａ)実施の形態２の光ヘッド装置において、光情報記録媒体１７（基材厚０．６ｍｍ）上で対物レンズ１９（レンズ開口直径３．６，ＮＡ＝０．６）への光束の入射光を傾けたときの各収差の関係図
(ｂ)実施の形態２の光ヘッド装置において、光情報記録媒体１８（基材厚０．６ｍｍ）上で対物レンズ１９（レンズ開口直径２．１，ＮＡ＝０．３５）への光束の入射光を傾けたときの各収差の関係図
【図１６】従来例１としての光ヘッド装置の概略図
【図１７】  (ａ)従来例１としての光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡大図
(ｂ)同従来例における光ヘッド装置の対物レンズ周辺の拡大図
【符号の説明】
１  磁気ヨーク
２  光学台
３ａ，３ｂ  対物レンズ
４  レンズホルダ
５  立ち上げミラー
６  ビームスプリッター
７  フォトディテクター
８  コリメートレンズ
９  検出レンズ
１０  支軸
１１  光ビーム
１２ａ，１２ｂ  フォーカス用マグネット
１３ａ，１３ｂ  トラッキング用マグネット
１４  レーザダイオード
１５ａ，１５ｂ  フォーカシング用コイル
１６ａ，１６ｂ  トラッキング用コイル
１７，１８  光学式情報記録媒体
１９  対物レンズ
２０  ビームスプリッタ
２１  ビームスプリッタ
２２  検出レンズ
２３  フォトディテクタ
２４  コリメートレンズ
２５  レーザダイオード
２６  光ビーム
２７  レンズホルダ
２８  開口フィルタ
２９  レンズホルダ
３０，３１  光学式情報記録媒体
３２  対物レンズ
３３，３４  光ビーム
３５  開口フィルタ
【図１】
0003744187.tif 000004
【図２】
0003744187.tif 000005
【図３】
0003744187.tif 000006
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003744187.tif 000019
【図１７】
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