(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
上記光源から発する光束を光学記録媒体上に集光させる対物レンズと、
２群のレンズ群からなり、上記対物レンズと上記光源との間の光軸上に配設され、該２群のレンズ群間の間隔が可変されることによって光学記録媒体上で発生する球面収差補正をするエキスパンダレンズと、
上記対物レンズの開口を制限する開口絞りとを備え、
上記エキスパンダレンズは、上記開口絞りに入射する光量がほぼ一定となるように、上記対物レンズに近い側のレンズ群の上記対物レンズ側の焦点位置を上記対物レンズの開口絞り上に位置させて配設されていることを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項２】
上記エキスパンダレンズを構成する上記２群のレンズ群は、少なくとも一方が、複数枚のレンズで構成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３】
上記エキスパンダレンズは、上記２群のレンズ群間の間隔が可変されるときには、上記対物レンズに近い側のレンズ群が該対物レンズの開口絞りに対する距離を一定に保たれ、該対物レンズから遠い側のレンズ群が移動操作され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】
上記エキスパンダレンズを構成する上記２群のレンズ群は、少なくとも一方が、複数枚のレンズで構成され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】
光源と、
上記光源から発する光束を光学記録媒体上に集光させる対物レンズと、
上記対物レンズと上記光源との間の光軸上に配設されたコリメータレンズと、
上記対物レンズの開口を制限する開口絞りとを備え、
上記コリメータレンズは、上記開口絞りに入射する光量がほぼ一定となるように、上記対物レンズ側の焦点位置を上記対物レンズの開口絞り上に位置させて配設されていることを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項６】
上記コリメータレンズは、光軸方向に移動操作されることにより、光学記録媒体上で発生する球面収差の補正を行う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】
上記コリメータレンズは、２群以上のレンズ群で構成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】
上記光源は、光軸方向に移動操作されることにより、光学記録媒体上で発生する球面収差の補正を行う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９】
光学ピックアップ装置と、
光学記録媒体を上記光学ピックアップ装置による情報信号の記録再生が可能に支持する光学記録媒体支持手段とを備え、
上記光学ピックアップ装置は、光源と、この光源から発する光束を光学記録媒体上に集光させる対物レンズと、２群のレンズ群からなり上記対物レンズと上記光源との間の光軸上に配設され該２群のレンズ群間の間隔が可変されることによって光学記録媒体上で発生する球面収差補正をするエキスパンダレンズと、上記対物レンズの開口を制限する開口絞りとを備えてなり、
上記エキスパンダレンズは、上記開口絞りに入射する光量がほぼ一定となるように、上記対物レンズに近い側のレンズ群の上記対物レンズ側の焦点位置を上記対物レンズの開口絞り上に位置させて配設されていることを特徴とする記録再生装置。
【請求項１０】
上記エキスパンダレンズを構成する上記２群のレンズ群は、少なくとも一方が、複数枚のレンズで構成されていることを特徴とする請求項９記載の記録再生装置。
【請求項１１】
上記エキスパンダレンズは、上記２群のレンズ群間の間隔が可変されるときには、上記対物レンズに近い側のレンズ群が該対物レンズの開口絞りに対する距離を一定に保たれ、該対物レンズから遠い側のレンズ群が移動操作されることを特徴とする請求項９記載の記録再生装置。
【請求項１２】
上記エキスパンダレンズを構成する上記２群のレンズ群は、少なくとも一方が、複数枚のレンズで構成されていることを特徴とする請求項１１記載の記録再生装置。
【請求項１３】
光学ピックアップ装置と、
光学記録媒体を上記光学ピックアップ装置による情報信号の記録再生が可能に支持する光学記録媒体支持手段とを備え、
上記光学ピックアップ装置は、光源と、上記光源から発する光束を光学記録媒体上に集光させる対物レンズと、上記対物レンズと上記光源の間の光軸上に配設されたコリメータレンズと、上記対物レンズの開口を制限する開口絞りとを備え、
上記コリメータレンズは、上記開口絞りに入射する光量がほぼ一定となるように、上記対物レンズ側の焦点位置を上記対物レンズの開口絞り上に位置させて配設されていることを特徴とする記録再生装置。
【請求項１４】
上記コリメータレンズは、光軸方向に移動操作されることにより、光学記録媒体上で発生する球面収差の補正を行うことを特徴とする請求項１３記載の記録再生装置。
【請求項１５】
上記コリメータレンズは、２群以上のレンズ群で構成されていることを特徴とする請求項１３記載の記録再生装置。
【請求項１６】
上記光源は、光軸方向に移動操作されることにより、光学記録媒体上で発生する球面収差の補正を行うことを特徴とする請求項１３記載の記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク、光磁気ディスクや光力ードの如き光学記録媒体に対して情報信号の書込み読出しを行う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備え光学記録媒体に対する情報信号の記録再生を行う記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスクの如き光学記録媒体に対して情報信号の書込み読出しを行う光学ピックアップ装置が提案され、該光学記録媒体の記録容量を高めるために、光学ピックアップ装置においては、光源として、発光波長がより短い半導体レーザ（ＬＤ）を使用するよにうなってきている。
【０００３】
また、光学ピックアップ装置の対物レンズとしては、より開口数（ＮＡ）の高いものを使用するよにうなってきている。
【０００４】
例えば、「コンパクトディスク（ＣＤ）」（商標名）用の光学ピックアップ装置においては、光源の発光波長が７８０ｎｍであるのに対し、「デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）」（商標名）用の光学ピックアップ装置においては、光源の発光波長は、６５０ｎｍというように、記録密度が高くなるにしたがって、光源の発光波長は短くなっている。また、対物レンズの開口数（ＮＡ）については、「コンパクトディスク（ＣＤ）」（商標名）用の光学ピックアップ装置においては、０．４５であるのに対し、「デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）」（商標名）用の光学ピックアップ装置においては、０．６０、というように、記録密度が高くなるにしたがって大きくなっている。
【０００５】
最近では、発光波長が４０５ｎｍという青紫色の半導体レーザを光源として使用し、開口数（ＮＡ）が０．８５という高ＮＡレンズを対物レンズとして使用した光学ピックアップ装置も提案されている。
【０００６】
しかしながら、光源の発光波長を短くし、対物レンズの開口数を大きくすると、種々の製造誤差に対して容易に波面収差が増大して光学性能が劣化するという問題がある。
【０００７】
そのため、特に光学記録媒体の厚み誤差や、レンズの製造誤差により発生する球面収差を補正するための構成として、２枚のレンズで構成されるエキスパンダレンズを光源と対物レンズとの間に挿入し、このエキスパンダレンズをなす２枚のレンズ間隔を可変調整するものが提案されている。
【０００８】
なお、光源からの光束を並行光束とするためのコリメータレンズを光軸方向に動かすことによっても、球面収差の補正を行うことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような、エキスパンダレンズを用いて球面収差の補正をする構成には、以下に示すような問題点がある。
【００１０】
すなわち、エキスパンダレンズにおいては、２枚のレンズの間隔を、設計値、すなわち、このエキスパンダレンズの出射光束が平行光束となる間隔から変化させると、このエキスパンダレンズからの出射光束は、拡散光束あるいは収束光束となる。このとき、対物レンズに入射する光束の総光量は、対物レンズの近傍に設けられた開口絞り（アパーチャ）によって制限されるので、収束光束となったときには、平行光束であったときに対して増加し、拡散光束となったときには、平行光束であったときに対して減少する。
【００１１】
このように、対物レンズに入射する光束の総光量が変化すると、光学記録媒体に対して情報信号の書込み読出しを行うときの該光学記録媒体上における光量の状態も変化してしまう。また、このとき、光学記録媒体からの反射光束を検出するためのディテクタに戻る光量も変動するので、種々のサーボ動作を実行するためのエラー信号を良好に検出できなくなる虞れがある。また、サーポ動作は安定していても、光学記録媒体から読出した情報信号、いわゆる「ＲＦ信号」の再生時に、「ＲＦ振幅」が変動するので、データを正確に読めなくなる虞れがある。
【００１２】
さらに、光学記録媒体が、いわゆる「追記型ディスク」である場合には、この光学記媒体上における照射光量が必要以上に多くなると、再生時に、すでに記録されている情報信号を消してしまう虞れがある。また、光学記媒体上における照射光量が少くなると、記録時に、情報信号を記録できなくなる虞れがある。
【００１３】
さらに、問題となるのは光量についてだけではない。すなわち、対物レンズの開口絞り（アパーチャ）に入射する光束は、一般に、断面光強度がガウス分布を示すいわゆるガウスビームであるが、拡散光束あるいは収束光束として入射する場合、光束の使用範囲が変動することとなる。すると、対物レンズに入射する光束の中心強度に対する周辺強度、いわゆる「リムインテンシティ（ＲＩ）」の変動が起こり、光学系の開口数（ＮＡ）が実質上変化してしまうことになる。この場合、光学記録媒体に対する情報信号の書込み読出しが困難となる虞れがある。
【００１４】
なお、上述した問題点は、コリメータレンズを光軸方向に動かして球面収差の補正を行う場合においても、同様に発生する。
【００１５】
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、対物レンズに入射する光束を前もってエキスパンダレンズに通すことによって球面収差の補正を行っても、該対物レンズの開口絞り（アパーチャ）に入射する光量が常に一定に保たれ、また、「リムインテンシティ（ＲＩ）」が変化しないようになされて、光学記録媒体に対する情報信号の良好な書込み読出しが行えるようになされた光学ピックアップ装置及びこのような光学ピックアップ装置を備えた記録再生装置を提供しようとするものである。
【００１６】
【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、この光源から発する光束を光学記録媒体上に集光させる対物レンズと、２群のレンズ群からなり、上記対物レンズと上記光源との間の光軸上に配設され、該２群のレンズ群間の間隔が可変されることによって光学記録媒体上で発生する球面収差補正をするエキスパンダレンズと、上記対物レンズの開口を制限する開口絞りとを備え、上記エキスパンダレンズは、上記開口絞りに入射する光量がほぼ一定となるように、上記対物レンズに近い側のレンズ群の上記対物レンズ側の焦点位置を該対物レンズの開口絞り上に位置させて配設されていることを特徴とする。
【００１７】
すなわち、この光学ピックアップ装置においては、エキスパンダレンズの対物レンズに近い側のレンズ群（以下レンズＢという。）の焦点位置に、対物レンズの開口絞り（アパーチャ）が位置するように、エキスパンダレンズと対物レンズ開口絞りとの間隔を構成する。エキスパンダレンズにおける２群のレンズ群間の間隔が変化することによってこのエキスパンダレンズの出射光が拡散光束となり、または、収束光束となっても、レンズＢの焦点位置においては、光束の直径は常に一定となる。
【００１８】
レンズＢの焦点位置から離れた位置においては、光束の直径は、エキスパンダレンズにおける２群のレンズ群間の間隔の変化に応じて変動する。したがって、レンズＢの焦点位置から離れた位置に対物レンズの開口絞り（アパーチャ）を設置すると、エキスパンダレンズによる球面収差の補正に伴って、該開口絞りに入射する光量が変動することとなり、好ましくない。
【００１９】
なお、対物レンズとレンズＢとの間の距離は、対物レンズのフォーカスサーボ動作に伴う移動によって変動するが、通常、フォーカスアクチュエータのストロークは、振幅で２ｍｍ程度（±１ｍｍ程度）なので、レンズＢの焦点距離が大きけれぱ、対物レンズの移動による光量変動は無視できる程度である。
【００２０】
また、エキスパンダレンズの２群のレンズ群間の間隔を光軸方向に調整して球面収差を補正するときに、どちらのレンズ群を移動させる方が良いかということについては、対物レンズから遠い側レンズ群（以下、レンズＡという。）を移動させることが望ましい。対物レンズの開口絞り（アパーチャ）とレンズＢとの距離は、できる限り変動しない方が好ましいからである。
【００２１】
なお、エキスパンダレンズの２群のレンズ群は、それぞれ単数のレンズからなるものでもよく、いずれか一方、または、双方ともが、複数枚のレンズで構成されるものであってもよい。レンズＢが複数枚のレンズから構成されるレンズ群である場合、該複数枚のレンズの合成の焦点位置が対物レンズの開口絞り（アパーチャ）の位置となるようにする。
【００２２】
また、本発明に係る光学ピックアップ装置は、光源と、この光源から発する光束を光学記録媒体上に集光させる対物レンズと、上記対物レンズと上記光源との間の光軸上に配設されたコリメータレンズと、上記対物レンズの開口を制限する開口絞りとを備え、上記コリメータレンズは、上記開口絞りに入射する光量がほぼ一定となるように、上記対物レンズ側の焦点位置を該対物レンズの開口絞り上に位置させて配設されていることを特徴とする。
【００２３】
すなわち、エキスパンダレンズについて上述したことは、コリメータレンズを光軸方向に動かして収差補正をする場合でも同様である。この場合、コリメータレンズの焦点位置に、対物レンズの開口絞り（アパーチャ）を置けばよい。
【００２４】
また、コリメータレンズは、光源となる半導体レーザの特性及び光学系のサイズにより焦点距離が限定されてしまう場合が多く、その場合、この光学ピックアップ装置においては、対物レンズの開口絞り（アパーチャ）の位置が制約されてしまうこととなる。このような制約が生じないようにするには、コリメータレンズを２群以上の多群構成のレンズとし、対物レンズにもっとも近いレンズとその他のレンズとの間隔を可変としてこの間隔の調整によって球面収差の補正を行うこととすれば、対物レンズにもっとも近いレンズの焦点距離の設計自由度により、対物レンズの開口絞り（アパーチャ）の位置についても設計自由度を得ることができる。
【００２５】
以上により、対物レンズヘ入射する光量を、エキスパンダレンズやコリメータレンズの状態によらずに一定とすることができ、信号検出のためのディテクタに戻る光量も安定させることができる。このことにより、サーボエラー信号を良好に検出できる。また、いわゆる「ＲＦ信号」の再生時に、ＲＦ振幅が安定するので、データを正確に読むことができる。さらに、光学記録媒体上における照射光量が安定しているので、該光学記録媒体に対する情報信号の良好な書込み読出しができる。
【００２６】
さらに、エキスパンダレンズに入射した光束の径がこのエキスパンダレンズで拡大され、レンズＢの焦点位置においては、エキスパンダレンズの状態によらず一定なので、「リムインテンシティ（ＲＩ）」の変動もなく、光学系の開口数（ＮＡ）の変動もない。
【００２７】
すなわち、この光学ピックアップ装置においては、エキスパンダレンズやコリメータレンズによって球面収差の補正を行っても、光量変動及び「リムインテンシティ（ＲＩ）」の変動を防止することができる。
【００２８】
そして、本発明に係る記録再生装置は、光学ピックアップ装置と、光学記録媒体を上記光学ピックアップ装置による情報信号の記録再生が可能に支持する光学記録媒体支持手段とを備え、上記光学ピックアップ装置は、光源と、この光源から発する光束を光学記録媒体上に集光させる対物レンズと、２群のレンズ群からなり上記対物レンズと上記光源との間の光軸上に配設され該２群のレンズ群間の間隔が可変されることによって光学記録媒体上で発生する球面収差補正をするエキスパンダレンズと、上記対物レンズの開口を制限する開口絞りとを備えてなり、上記エキスパンダレンズは、上記開口絞りに入射する光量がほぼ一定となるように、上記対物レンズに近い側のレンズ群の上記対物レンズ側の焦点位置を該対物レンズの開口絞り上に位置させて配設されていることを特徴とする。
【００２９】
また本発明に係る記録再生装置は、光学ピックアップ装置と、光学記録媒体を上記光学ピックアップ装置による情報信号の記録再生が可能に支持する光学記録媒体支持手段とを備え、上記光学ピックアップ装置は、光源と、この光源から発する光束を光学記録媒体上に集光させる対物レンズと、上記対物レンズと上記光源の間の光軸上に配設されたコリメータレンズと、上記対物レンズの開口を制限する開口絞りとを備え、上記コリメータレンズは、上記開口絞りに入射する光量がほぼ一定となるように、上記対物レンズ側の焦点位置を該対物レンズの開口絞り上に位置させて配設されていることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な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。
【００３１】
〔実施の形態１〕
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（ＬＤ）１を備えている。この半導体レーザ１から射出された光束は、コリメータレンズ２でコリメートされ平面波（平行光束）となる。この平面波は、偏光ビームスプリッタ３及び１／４波長板４を経て、エキスパンダレンズ５に入射される。このエキスパンダレンズは、第１レンズ群５ａ及び第２レンズ群５ｂとから構成されている。第１及び第２レンズ群５ａ，５ｂは、それぞれ単レンズでもよく、また、複数枚数のレンズから構成されるものでもよい。この実施の形態においては、第１レンズ群５ａは凹レンズ群であり、第２レンズ群５ｂは凸レンズ群である。
【００３２】
エキスパンダレンズ５を経た光束は、光束断面直径を拡大され、アパーチャ６を経て、対物レンズ７に入射される。アパーチャ６は、対物レンズ７の開口絞りを決定する。この対物レンズ７は、二軸アクチュエータ８によって移動操作可能に支持されている。この二軸アクチュエータ８は、対物レンズ７を、図１中矢印Ｆで示すフォーカス方向（光軸方向）及び図１中矢印Ｔで示すトラッキング方向（光軸に直交する方向）に移動操作可能となっている。
【００３３】
なお、アパーチャ６は、光学系に対して固定して配設されていてもよく、また、二軸アクチュエータ８に取付けられ対物レンズ７とともに移動操作されるものとしてもよい。また、エキスパンダレンズ５は、対物レンズ７に近い側の第２レンズ群５ｂの対物レンズ７側の焦点位置を、アパーチャ６上に位置させて配設されている。
【００３４】
対物レンズ７に入射された光束は、光ディスク、光磁気ディスク等の光学記録媒体１０１の信号記録面１０３上に集光される。光学記録媒体１０１は、基板１０２を有し、この基板１０２上に、信号記録面１０３が形成されて構成されている。
【００３５】
対物レンズ７により光学記録媒体１０１の信号記録面１０３上に集光された光束は、該信号記録面１０３により反射されて、偏光ビームスプリッタ３までの光路を戻る。そして、この偏光ビームスプリッタ３において、この偏光ビームスプリッタ３から半導体レーザ１側に戻る光路から分岐されて、フォーカシングレンズ９及びマルチレンズ１０を経て、光検出器１１に至る。この光検出器１１の出力信号が、光学記録媒体１０１からの読出し信号となり、また、光検出器１１の出力信号に基づいて、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号などの種々のエラー信号を生成することができる。なお、マルチレンズ１０は、シリンドリカル面と凹面とからなるレンズである。
【００３６】
また、本発明に係る記録再生装置は、上述の光学ピックアップ装置と、光学記録媒体１０１を該光学ピックアップ装置による情報信号の記録再生が可能に支持する図示しない光学記録媒体支持手段とを有して構成されるものである。光学記録媒体支持手段は、光学記録媒体１０１がディスク状の記録媒体である場合には、この光学記録媒体の中心部分を保持して回転操作する回転操作装置によって構成される。
【００３７】
上述のように構成された光学ピックアップ装置及び上述の記録再生装置における光学ピックアップ装置において、エキスパンダレンズ５に第１レンズ群５ａ側から入射された光束は、光学系に収差が無い場合は、このエキスパンダレンズ５によって光束断面直径を拡大されて再び平面波となって射出される。
【００３８】
そして、収差がある場合には、図１中の矢印Ａで示すように、第１レンズ群５ａを光軸方向に移動させることにより、エキスパンダレンズ５をなす各レンズ群５ａ，５ｂ間の間隔を変えることにより、球面収差の補正が行われる。このようにして球面収差の補正を行ったときには、エキスパンダレンズ５からの出射光は、拡散光束あるいは収束光束になる。
【００３９】
この光学ピックアップ装置においては、このように球面収差の補正を行ったときにおいても、アパーチャ６が第２レンズ群５ｂの焦点位置に設定されているため、アパーチャ６を経て対物レンズ７に入射される光束の光量変動はない。したがって、この光学ピックアップ装置においては、光学記録媒体１０１に対する情報信号の書込み読出しを安定して行うことができる。
【００４０】
すなわち、この光学ピックアップ装置においては、図２に示すように、エキスパンダレンズ５は、凹レンズである第１レンズ群５ａと凸レンズである第２レンズ群５ｂとから構成されている。エキスパンダレンズ５の前後において、光束は、平行光束である。対物レンズの開口絞り（アパーチヤ）６は、第２レンズ群５ｂの焦点位置に設定されている。第２レンズ群５ｂの焦点位置とは、図３中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、平行光が第２レンズ群５ｂに入射したときに焦点を結ぶ位置を含む平面（焦平面）である。この位置は、図３中の（ｂ）に示すように、角度の小さな軸外入射平行光に対してもほぼ同じである。
【００４１】
ここで、図２に示した設計値の状態（収差補正をしていない状態）から、収差補正のために第１レンズ群５ａを光軸方向に動かした場合を考える。第１レンズ群５ａを第２レンズ群５ｂに近付けた場合には、図４中の（ａ）、（ｂ）及び図５に示すように、エキスパンダレンズ５の出射光は拡散光となるが、第２レンズ群５ｂの焦点位置においては、図２に示す状態（収差補正をしていない状態）と光束の直径が等しくなることが、図４中の（ａ）、（ｂ）及び図５からわかる。すなわち、図４中の（ａ）、（ｂ）及び図５に示すように、エキスバンダレンズ５ヘのある入射高の光線を追ってみると、第１レンズ群５ａと第２レンズ群５ｂとの間の光線は、第１レンズ群５ａを動かす前後において、平行に移動している。したがって、第２レンズ群５ｂの焦点位置においては、第１レンズ群５ａを動かす前の光線と第１レンズ群５ａを動かした後の光線とは、同じ入射高となる。
【００４２】
第１レンズ群５ａを第２レンズ群５ｂから離した場合においては、図６中の（ａ）、（ｂ）及び図７に示すように、エキスパンダレンズ５の出射光は収束光となるが、上述したと同様の理由により、第２レンズ群５ｂの焦点位置では、図２に示した状態（収差補正をしていない状態）と光束の直径は等しくなる。
【００４３】
以上のことから、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６に入射する光束の光量は、収差の補正を行うことによって変動せず、また、いわゆる「リムインテンシティ（ＲＩ）」も変動しないことがわかる。
【００４４】
〔実施の形態２〕
また、本発明に係る光学ピックアップ装置におけるエキスパンダレンズ５は、図８に示すように、焦点距離の互いに異なる凸レンズである第１レンズ群５ａ及び第２レンズ群５ｂから構成されるものとしてもよい。このエキスパンダレンズ５においても、このエキスパンダレンズの５前後において光束は平行光束である。対物レンズの開口絞り（アパーチャ）６は、第２レンズ群５ｂの焦点位置に設定されている。第２レンズ群５ｂの焦点位置とは、図９中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、平行光が第２レンズ群５ｂに入射したときに焦点を結ぶ位置を含む平面（焦平面）である。この位置は、図９中の（ｂ）に示すように、角度の小さな軸外入射平行光に対してもほぼ同じである。
【００４５】
ここで、図８に示した設計値の状態（収差補正をしていない状態）から、収差補正のために第１レンズ群５ａを光軸方向に動かした場合を考える。第１レンズ群５ａを第２レンズ群５ｂに近付けた場合には、図１０中の（ａ）、（ｂ）及び図１１に示すように、エキスパンダレンズ５の出射光は拡散光となるが、第２レンズ群５ｂの焦点位置においては、図８に示す状態（収差補正をしていない状態）と光束の直径が等しくなることが、図１０中の（ａ）、（ｂ）及び図１１からわかる。すなわち、図１０中の（ａ）、（ｂ）及び図１１に示すように、エキスバンダレンズ５ヘのある入射高の光線を追ってみると、第１レンズ群５ａと第２レンズ群５ｂとの間の光線は、第１レンズ群５ａを動かす前後において、平行に移動している。したがって、第２レンズ群５ｂの焦点位置においては、第１レンズ群５ａを動かす前の光線と第１レンズ群５ａを動かした後の光線とは、同じ入射高となる。
【００４６】
第１レンズ群５ａを第２レンズ群５ｂから離した場合においては、図１２中の（ａ）、（ｂ）及び図１３に示すように、エキスパンダレンズ５の出射光は収束光となるが、上述したと同様の理由により、第２レンズ群５ｂの焦点位置では、図８に示した状態（収差補正をしていない状態）と光束の直径は等しくなる。
【００４７】
以上のことから、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６に入射する光束の光量は、収差の補正を行うことによって変動せず、また、いわゆる「リムインテンシティ（ＲＩ）」も変動しないことがわかる。
【００４８】
ところで、上述した実施の形態１及び実施の形態２においては、第１レンズ群５ａを光軸方向に動かしている。このことにより、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６と第２レンズ群５ｂとの距離が一定に保たれる。
【００４９】
ここで、第２レンズ群５ｂを光軸方向に動かしても、収差の補正は可能である。しかし、収差の補正量が大きい場合には、第２レンズ群５ｂの移動量が大きくなり、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６と第２レンズ群５ｂとの間隔が変動することが問題となる。ただし、第２レンズ群５ｂを移動する量に対して第２レンズ群５ｂの焦点距離が十分に大きければ、第２レンズ群５ｂを移動させても、対物レンズ７に入射する光量の変動を無視できるレベルに抑えることは可能である。
【００５０】
また、上述した実施の形態１及び実施の形態２においては、第１レンズ群５ａに入射する光束は平行光束であり、いわゆる無限系の光学系として構成されているが、この光学ピックアップ装置は、いわゆる有限系の光学系を有して構成されるものとしてもよく、近似的に、対物レンズ７に入射する光量が変動しないように構成することができる。
【００５１】
〔実施の形態３〕
また、この光学ピックアップ装置においては、図１４に示すように、エキスパンダレンズを用いずに、コリメータレンズ２を光軸方向に移動させることによって球面収差の補正をするように構成することもできる。
【００５２】
この光学ピックアップ装置は、光源となる半導体レーザ（ＬＤ）１を備え、この半導体レーザ１から射出された光束は、コリメータレンズ２でコリメートされて平面波（平行光束）となる。この平面波は、偏光ビームスプリッタ３及び１／４波長板４を経て、アパーチャ６を経て、対物レンズ７に入射される。アパーチャ６は、対物レンズ７の開口絞りを決定する。この対物レンズ７は、二軸アクチュエータ８によって移動操作可能に支持されている。この二軸アクチュエータ８は、対物レンズ７を、図１４中矢印Ｆで示すフォーカス方向（光軸方向）及び図１４中矢印Ｔで示すトラッキング方向（光軸に直交する方向）に移動操作可能となっている。
【００５３】
なお、アパーチャ６は、光学系に対して固定して配設されていてもよく、また、二軸アクチュエータ８に取付けられ対物レンズ７とともに移動操作されるものとしてもよい。このアパーチャ６は、コリメータレンズ２の対物レンズ７側の焦点位置に位置されている。
【００５４】
対物レンズ７に入射された光束は、光ディスク、光磁気ディスク等の光学記録媒体１０１の信号記録面１０３上に集光される。光学記録媒体１０１は、基板１０２を有し、この基板１０２上に、信号記録面１０３が形成されて構成されている。
【００５５】
対物レンズ７により光学記録媒体１０１の信号記録面１０３上に集光された光束は、該信号記録面１０３により反射されて、偏光ビームスプリッタ３までの光路を戻る。そして、この偏光ビームスプリッタ３において、この偏光ビームスプリッタ３から半導体レーザ１側に戻る光路から分岐されて、フォーカシングレンズ９及びマルチレンズ１０を経て、光検出器１１に至る。この光検出器１１の出力信号が、光学記録媒体１０１からの読出し信号となり、また、光検出器１１の出力信号に基づいて、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号などの種々のエラー信号を生成することができる。なお、マルチレンズ１０は、シリンドリカル面と凹面とからなるレンズである。
【００５６】
この光学ピックアップ装置においては、球面収差の補正のために、コリメータレンズ２を光軸方向に移動させる。この場合、図１５に示すように、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６がをコリメータレンズ２の焦点位置に設定されていることにより、球面収差の補正に伴う対物レンズ７への入射光の光量変動はなく、光学媒体１０１に対する情報信号の書込み読出しを安定して行うことができる。
【００５７】
この光学ピックアップ装置において、コリメータレンズ２は、図１５に示すように、凸型ダプレットレンズから構成されており、この対物レンズ２の焦点位置に、開口絞り（アパーチャ）６が配設されている。コリメータレンズ２の焦点位置とは、図１６中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、平行光束がコリメータレンズ２に入射したときに、焦点が結ばれる平面（焦平面）である。
【００５８】
図１５に示す状態（球面収差の補正をしていない状態）から、収差補正のためにコリメータレンズ２を光軸方向に移動させた場合を考える。半導体レーザ１に近付けた場合には、図１７中の（ａ）、（ｂ）及び図１８に示すように、コリメータレンズ２の出射光は拡散光となるが、コリメータレンズ２の焦点位置においては、図１５に示す状態（球面収差の補正をしていない状態）と光束の直径が等しくなることがわかる。また、コリメータレンズ２を半導体レーザ１から離した場合には、図１９中の（ａ）、（ｂ）及び図２０に示すように、コリメータレンズ２の出射光は収束光となるが、コリメータレンズ２の焦点位置においては、図１５に示す状態（球面収差の補正をしていない状態）と光束の直径が等しくなることがわかる。
【００５９】
なお、図１７乃至図２０においては、半導体レーザ１をコリメータレンズ２に対して移動させた状態で示している。この場合には、コリメータレンズ２への入射光束は、半導体レーザ１の移動によって平行移動するので、コリメータレンズ２の焦点位置において、光束の直径が厳密に一定に保たれる。一方、コリメータレンズ２を移動させると、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６との距離が変動するのであるが、距離の変動がコリメータレンズ２の焦点距離に対してわずかであるならば、この影響は無視できる。したがって、コリメータレンズ２を移動させることとしても、同様の効果が得られる。
【００６０】
以上のことから、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６に入射する光束の光量は変動せず、「リムインテンシティ（ＲＩ）」も変動しない。
【００６１】
上述したように、コリメータレンズ２を移動させる場合には、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６の位置とコリメータレンズ２の焦点位置とが変化するので、コリメータレンズ２を大きく移動させることはできない。しかし、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６の設計中心をコリメータレンズ２の焦点位置に置くことによって、コリメータレンズ２を、開口絞り（アパーチャ）６に入射する光束の光量変動の許容範囲内において、移動させることが可能である。
【００６２】
なお、上述した実施の形態３においては、コリメータレンズ２は１群２枚構成のレンズであるが、このコリメータレンズ２は、２群２枚構成、もしくは、図２１に示すように、それ以上の枚数のレンズにより構成されるものとしてもよい。この場合には、コリメータレンズ２を構成するレンズのうちの対物レンズ７に近い側の最終レンズ２ｂの焦点位置に、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６を配置すればよい。この場合、最終レンズ２ｂの設計自由度があり、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６と最終レンズ２ｂとの距離を自由に設計できることとなる。
【００６３】
そして、上述したように、コリメータレンズ２と半導体レーザ１とは、いずれを固定しいずれを光軸方向に移動することとしてもよい。いずれの場合も、コリメータレンズ２の焦点位置に対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６を設定する。
【００６４】
なお、上述した各実施の形態において、対物レンズ７は、フォーカスサーボを実行するために、光軸方向に、フォーカスアクチュエータのストローク分だけ移動する。しかし、一般的に、フォーカスサーボ動作による対物レンズ７の移動量は、２ｍｍ（±１ｍｍ）程度であるので、第２レンズ群５ｂ、または、最終レンズ２ｂの焦点距離が大きければ、フォーカスサーボに伴う対物レンズ７の位置の変動によって生じる入射光束の光量変動は、無視できるレベルである。
【００６５】
また、対物レンズ７の開口絞り（アパーチャ）６は、図２２に示すように、対物レンズ７の枠部分に一体的に構成してもよい。この場合にも、第２レンズ群５ｂ、または、最終レンズ２ｂの焦点距離が大きければ、フォーカスサーボに伴う開口絞り（アパーチャ）６の位置の変動によって生じる入射光束の光量変動は、無視できるレベルである。
【００６６】
【発明の効果】
上述のように、本発明においては、エキスパンダレンズの一方のレンズ、または、コリメータレンズの光軸方向への移動によって球面収差の補正をする場合において、収差補正の状態にかかわらず、常に対物レンズヘの入射光量を一定に保つことででき、大きな量の収差補正が可能となり、記録媒体の厚み誤差や対物レンズの製造誤差のマージンを広くすることが可能である。
【００６７】
また、光源の発光光量の調整をすることなく、安定した情報信号の書込み読出しが高い信頼性にて行える。
【００６８】
すなわち、本発明は、対物レンズに入射する光束を前もってエキスパンダレンズに通すことによって球面収差の補正を行っても、該対物レンズの開口絞り（アパーチャ）に入射する光量が常に一定に保たれ、また、「リムインテンシティ（ＲＩ）」が変化しないようになされて、光学記録媒体に対する情報信号の良好な書込み読出しが行えるようになされた光学ピックアップ装置及びこのような光学ピックアップ装置を備え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本発明に係る記録再生装置の要部となる光学ピックアップ装置の構成を示す側面図である。
【図２】上記光学ピックアップ装置における第１レンズ群（凹レンズ）及び第２レンズ群（凸レンズ）からなるエキスパンダレンズの構成を示す側面図である。
【図３】上記エキスパンダレンズにおける第２レンズ群（凸レンズ）の焦点位置を示す側面図である。
【図４】上記光学ピックアップ装置においてエキスパンダレンズの第１レンズ群（凹レンズ）を第２レンズ群（凸レンズ）に近付けた状態を示す側面図である。
【図５】上記エキスパンダレンズにおいて第１レンズ群（凹レンズ）を第２レンズ群（凸レンズ）に近付けた状態を示す側面図である。
【図６】上記光学ピックアップ装置においてエキスパンダレンズの第１レンズ群（凹レンズ）を第２レンズ群（凸レンズ）より遠ざけた状態を示す側面図である。
【図７】上記エキスパンダレンズにおいて第１レンズ群（凹レンズ）を第２レンズ群（凸レンズ）より遠ざけた状態を示す側面図である。
【図８】上記光学ピックアップ装置における第１レンズ群（凸レンズ）及び第２レンズ群（凸レンズ）からなるエキスパンダレンズの構成を示す側面図である。
【図９】上記エキスパンダレンズにおける第２レンズ群（凸レンズ）の焦点位置を示す側面図である。
【図１０】上記光学ピックアップ装置においてエキスパンダレンズの第１レンズ群（凸レンズ）を第２レンズ群（凸レンズ）に近付けた状態を示す側面図である。
【図１１】上記エキスパンダレンズにおいて第１レンズ群（凸レンズ）を第２レンズ群（凸レンズ）に近付けた状態を示す側面図である。
【図１２】上記光学ピックアップ装置においてエキスパンダレンズの第１レンズ群（凸レンズ）を第２レンズ群（凸レンズ）より遠ざけた状態を示す側面図である。
【図１３】上記エキスパンダレンズにおいて第１レンズ群（凸レンズ）を第２レンズ群（凸レンズ）より遠ざけた状態を示す側面図である。
【図１４】本発明に係る光学ピックアップ及び本発明に係る記録再生装置の要部となる光学ピックアップ装置の構成の他の例（エキスパンダレンズを有しないもの）を示す側面図である。
【図１５】上記光学ピックアップ装置における光源とコリメータレンズとの位置関係を示す側面図である。
【図１６】上記コリメータレンズの焦点位置を示す側面図である。
【図１７】上記光学ピックアップ装置において光源をコリメータレンズに近付けた状態を示す側面図である。
【図１８】上記光学ピックアップ装置の光源及びコリメータレンズにおいて光源をコリメータレンズに近付けた状態を示す側面図である。
【図１９】上記光学ピックアップ装置において光源をコリメータレンズより遠ざけた状態を示す側面図である。
【図２０】上記光学ピックアップ装置の光源及びコリメータレンズにおいて光源をコリメータレンズより遠ざけた状態を示す側面図である。
【図２１】複数のレンズにより構成したコリメータレンズを有する光学ピックアップ装置の構成を示す側面図である。
【図２２】対物レンズに一体的に形成された開口絞り（アパーチャ）の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザ、２  コリメータレンズ、５  エキスパンダレンズ、６  開口絞り（アパーチャ）、７  対物レンズ、１０１  記録媒体
【図１】
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【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】
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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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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