JP2000131604A - 階段型回折格子構造を有する平板レンズを採用してｃｄ―ｒｗに互換するｄｖｄ用光記録／ピックアップヘッド - Google Patents
階段型回折格子構造を有する平板レンズを採用してｃｄ―ｒｗに互換するｄｖｄ用光記録／ピックアップヘッドInfo
- Publication number
- JP2000131604A JP2000131604A JP11303174A JP30317499A JP2000131604A JP 2000131604 A JP2000131604 A JP 2000131604A JP 11303174 A JP11303174 A JP 11303174A JP 30317499 A JP30317499 A JP 30317499A JP 2000131604 A JP2000131604 A JP 2000131604A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- optical
- area
- pickup head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1876—Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
- G11B7/13922—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Lenses (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＤＶＤ及びＣＤ−ＲＷに情報を記録及び再生
するための光記録/ピックアップヘッドを提供する。 【解決手段】 階段型回折格子構造を有する平板レンズ
を使用する光記録/ピックアップヘッドはＤＶＤ及びＣ
Ｄ−ＲＷに互換される。光記録／ピックアップヘッド
は、相対的に短波長の第１光を出射する第１光源と、相
対的に長波長の第２光を出射する第２光源、光検出器、
第１光源及び第２光源から出射された光を光ディスクの
情報記録面に集束する対物レンズ、第１光源及び第２光
源から出射された光を対物レンズに進ませ、光ディスク
の情報記録面から反射された第１光及び第２光を光検出
器に進ませる光経路変更手段及び光経路変更手段から対
物レンズに進む第１光及び第２光のうち一つに対しては
実質的に全透過させ、他の一つに対しては入射光の殆ん
どを対物レンズの光軸側に回折させる平板レンズを含
む。
するための光記録/ピックアップヘッドを提供する。 【解決手段】 階段型回折格子構造を有する平板レンズ
を使用する光記録/ピックアップヘッドはＤＶＤ及びＣ
Ｄ−ＲＷに互換される。光記録／ピックアップヘッド
は、相対的に短波長の第１光を出射する第１光源と、相
対的に長波長の第２光を出射する第２光源、光検出器、
第１光源及び第２光源から出射された光を光ディスクの
情報記録面に集束する対物レンズ、第１光源及び第２光
源から出射された光を対物レンズに進ませ、光ディスク
の情報記録面から反射された第１光及び第２光を光検出
器に進ませる光経路変更手段及び光経路変更手段から対
物レンズに進む第１光及び第２光のうち一つに対しては
実質的に全透過させ、他の一つに対しては入射光の殆ん
どを対物レンズの光軸側に回折させる平板レンズを含
む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相異なる波長の光
により情報の記録及び再生がなされる少なくとも二種の
光ディスクのための光記録/ピックアップヘッドに係
り、より詳しくはDVD及びCD-RWに情報を記録及び再生す
るための光記録/ピックアップヘッドに関する。
により情報の記録及び再生がなされる少なくとも二種の
光ディスクのための光記録/ピックアップヘッドに係
り、より詳しくはDVD及びCD-RWに情報を記録及び再生す
るための光記録/ピックアップヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】大容量の情報を保存するための記録媒体
として光ディスクが用いられている。これら光ディスク
のうち幅広く用いられるディスクとしてはCD(Compact D
isk)及びDVD(Digital Versatile Disk)などがある。こ
のうち、CDの最近の形態はCD-R(Recordable Compact Di
sk)及びCD-RW(Read-Writable Compact Disk)である。公
知の通り、DVDは６６０nmのレーザー光により、CD-RWは
７９０nmのレーザー光により情報の記録及び再生がなさ
れる。したがって、DVD及びCD-RWに互換する光記録/ピ
ックアップヘッドは相異なる波長のレーザー光を出射す
る二本の光源を備え、これら二本の光の全てのための光
学系を備える。
として光ディスクが用いられている。これら光ディスク
のうち幅広く用いられるディスクとしてはCD(Compact D
isk)及びDVD(Digital Versatile Disk)などがある。こ
のうち、CDの最近の形態はCD-R(Recordable Compact Di
sk)及びCD-RW(Read-Writable Compact Disk)である。公
知の通り、DVDは６６０nmのレーザー光により、CD-RWは
７９０nmのレーザー光により情報の記録及び再生がなさ
れる。したがって、DVD及びCD-RWに互換する光記録/ピ
ックアップヘッドは相異なる波長のレーザー光を出射す
る二本の光源を備え、これら二本の光の全てのための光
学系を備える。
【０００３】図１及び図２を参照して従来のDVD及びCD-
Rに互換する光記録/ピックアップヘッドについて説明す
れば次の通りである。
Rに互換する光記録/ピックアップヘッドについて説明す
れば次の通りである。
【０００４】図１はDVD及びCD-Rに互換する従来の光記
録/ピックアップヘッドの構成を示した図面である。こ
の光記録/ピックアップヘッドはDVD８に対して情報の記
録及び再生を行うための６６０nm波長の第１光を出射す
る光源１、CD-R９に対して情報の記録及び再生を行うた
めの７９0nm波長の第２光を出射する光源１１及び光源
１、１１から出射された第１及び第２光をDVD８の情報
記録面及びCD-R９の情報記録面に各々集束する対物レン
ズ７を備える。視準レンズ２は光源１から出射された第
１光を平行光に視準して光分割器３に伝達する。光分割
器３は視準レンズ２から入射される第１光を干渉フィル
ター型プリズム４に反射し、干渉フィルター型プリズム
４は光分割器３から入射される平行光である第１光を１
/４波長板５に伝達する。より詳しくは、干渉フィルタ
ー型プリズム４は波長によって入射光を全透過または全
反射する光学素子であって、６６０nmの波長を有する第
１光は全透過させ、集束レンズ１４から入射される７９
０nm波長の光は全反射させる。薄膜型可変絞り６は１/
４波長板５から入射される第１光を対物レンズ７に伝達
する。対物レンズ７は平行に入射される第１光を厚さが
0.6mmのDVD８の情報記録面に集束する。その結果、DVD
８の情報記録面に集束及び反射される第１光は集束され
た位置に記録されている情報を収録する。DVD８の情報
記録面から反射された第１光は対物レンズ７、可変絞り
６及び１/４波長板５を順次に透過した後、干渉フィル
ター型プリズム４に入射する。干渉フィルター型プリズ
ム４は１/４波長板５から入射される第１光を光分割器
３に伝達し、光分割器３は干渉フィルター型プリズム４
から入射される第１光を光検出器１０に進ませる。光検
出器１０は光分割器３から入射される第１光から情報を
検出する。
録/ピックアップヘッドの構成を示した図面である。こ
の光記録/ピックアップヘッドはDVD８に対して情報の記
録及び再生を行うための６６０nm波長の第１光を出射す
る光源１、CD-R９に対して情報の記録及び再生を行うた
めの７９0nm波長の第２光を出射する光源１１及び光源
１、１１から出射された第１及び第２光をDVD８の情報
記録面及びCD-R９の情報記録面に各々集束する対物レン
ズ７を備える。視準レンズ２は光源１から出射された第
１光を平行光に視準して光分割器３に伝達する。光分割
器３は視準レンズ２から入射される第１光を干渉フィル
ター型プリズム４に反射し、干渉フィルター型プリズム
４は光分割器３から入射される平行光である第１光を１
/４波長板５に伝達する。より詳しくは、干渉フィルタ
ー型プリズム４は波長によって入射光を全透過または全
反射する光学素子であって、６６０nmの波長を有する第
１光は全透過させ、集束レンズ１４から入射される７９
０nm波長の光は全反射させる。薄膜型可変絞り６は１/
４波長板５から入射される第１光を対物レンズ７に伝達
する。対物レンズ７は平行に入射される第１光を厚さが
0.6mmのDVD８の情報記録面に集束する。その結果、DVD
８の情報記録面に集束及び反射される第１光は集束され
た位置に記録されている情報を収録する。DVD８の情報
記録面から反射された第１光は対物レンズ７、可変絞り
６及び１/４波長板５を順次に透過した後、干渉フィル
ター型プリズム４に入射する。干渉フィルター型プリズ
ム４は１/４波長板５から入射される第１光を光分割器
３に伝達し、光分割器３は干渉フィルター型プリズム４
から入射される第１光を光検出器１０に進ませる。光検
出器１０は光分割器３から入射される第１光から情報を
検出する。
【０００５】光源１１から出射された７９０nm波長の第
２光は視準レンズ１２及び光分割器１３を通過した後、
集束レンズ１４に入射する。集束レンズ１４は光分割器
１３から入射される第２光を干渉フィルター型プリズム
４に集束する形態に入射させる。干渉フィルター型プリ
ズム４は集束レンズ１４から入射される第２光を発散光
形態に１/４波長板５に伝達する。１/４波長板５は干渉
フィルター型プリズム４から入射される第２光を可変絞
り６に伝達する。可変絞り６は１/４波長板５から入射
される第２光の一部だけを透過させ、透過した第２光を
発散光形態に対物レンズ７に伝達する。第２光を発散さ
れるように対物レンズ７に入射させることは、第２光を
球面収差の発生なしでCD-R９の情報記録面に集束するた
めのことである。
２光は視準レンズ１２及び光分割器１３を通過した後、
集束レンズ１４に入射する。集束レンズ１４は光分割器
１３から入射される第２光を干渉フィルター型プリズム
４に集束する形態に入射させる。干渉フィルター型プリ
ズム４は集束レンズ１４から入射される第２光を発散光
形態に１/４波長板５に伝達する。１/４波長板５は干渉
フィルター型プリズム４から入射される第２光を可変絞
り６に伝達する。可変絞り６は１/４波長板５から入射
される第２光の一部だけを透過させ、透過した第２光を
発散光形態に対物レンズ７に伝達する。第２光を発散さ
れるように対物レンズ７に入射させることは、第２光を
球面収差の発生なしでCD-R９の情報記録面に集束するた
めのことである。
【０００６】図２は図１の薄膜型可変絞り６を説明する
ための図面である。薄膜型可変絞り６は開口数(NA:Nume
rical Aperture)0.6以下領域に入射する光を選択的に透
過できる構造を持つ。領域１は開口数0.45以下領域に、
７９０nm及び６６０nm波長の射光を全透過する。領域２
は誘電体薄膜がコーティングされた領域であり、開口数
0.45から開口数0.6までの領域に、６６０nm波長の光は
全透過し、７９０nm波長の光は全反射する。領域１は誘
電体薄膜がコーティングされた領域２により発生される
光学収差を除去するために石英(SiO2)薄膜で構成され
る。このような透過特性を有する可変絞り６は、６６０
nm波長の第１光に対しては領域の区分なしで全透過さ
せ、７９０nm波長の第２光に対しては開口数0.45以下の
領域に入射する第２光を全透過させ対物レンズ７に伝達
し、開口数0.45以上の領域２に入射する第２光は全反射
する。従って、対物レンズ７に入射する光に対する開口
数が波長によって制限される。
ための図面である。薄膜型可変絞り６は開口数(NA:Nume
rical Aperture)0.6以下領域に入射する光を選択的に透
過できる構造を持つ。領域１は開口数0.45以下領域に、
７９０nm及び６６０nm波長の射光を全透過する。領域２
は誘電体薄膜がコーティングされた領域であり、開口数
0.45から開口数0.6までの領域に、６６０nm波長の光は
全透過し、７９０nm波長の光は全反射する。領域１は誘
電体薄膜がコーティングされた領域２により発生される
光学収差を除去するために石英(SiO2)薄膜で構成され
る。このような透過特性を有する可変絞り６は、６６０
nm波長の第１光に対しては領域の区分なしで全透過さ
せ、７９０nm波長の第２光に対しては開口数0.45以下の
領域に入射する第２光を全透過させ対物レンズ７に伝達
し、開口数0.45以上の領域２に入射する第２光は全反射
する。従って、対物レンズ７に入射する光に対する開口
数が波長によって制限される。
【０００７】対物レンズ７は薄膜型可変絞り６から入射
する第２光を厚さが1.2mmのCD-R９の情報記録面に集束
させ光スポットを形成する。CD-R９の情報記録面から反
射された第２光は対物レンズ７、可変絞り６及び１/４
波長板５を順次に通過した後、干渉フィルター型プリズ
ム４に入射する。干渉フィルター型プリズム４は１/４
波長板５から入射される第２光を集束レンズ１４に反射
し、集束レンズ１４は第２光を光分割器１３に入射させ
る。光分割器１３は集束レンズ１４から入射される第２
光を光検出器１５に進ませる。光検出器１５は光分割器
１３からの第２光を受信し、受信された第２光から情報
を検出する。従って、図１の光記録/ピックアップヘッ
ドはDVD８及びCD-R９の両方について記録及び再生が可
能である。
する第２光を厚さが1.2mmのCD-R９の情報記録面に集束
させ光スポットを形成する。CD-R９の情報記録面から反
射された第２光は対物レンズ７、可変絞り６及び１/４
波長板５を順次に通過した後、干渉フィルター型プリズ
ム４に入射する。干渉フィルター型プリズム４は１/４
波長板５から入射される第２光を集束レンズ１４に反射
し、集束レンズ１４は第２光を光分割器１３に入射させ
る。光分割器１３は集束レンズ１４から入射される第２
光を光検出器１５に進ませる。光検出器１５は光分割器
１３からの第２光を受信し、受信された第２光から情報
を検出する。従って、図１の光記録/ピックアップヘッ
ドはDVD８及びCD-R９の両方について記録及び再生が可
能である。
【０００８】しかし、図１の光記録/ピックアップヘッ
ドは、対物レンズ７に入射する光に対する開口数を入射
光の波長によって選択的に制限するために別の可変絞り
６を備えるべきである。この可変絞り６の領域１には石
英薄膜がコーティングされ、領域２にはμm単位の厚さ
を有する誘電体薄膜が多層で構成されるべきなので、製
造工程が複雑で生産コストアップを招くだけでなく、開
口数0.45以上に入射するCD-R用第２光を全反射するた
め、記録のために約0.5以上の大きな開口数及び高い光
効率を求めるCD-RW用光記録/ピックアップヘッドの光学
系に適用するには不向きである。
ドは、対物レンズ７に入射する光に対する開口数を入射
光の波長によって選択的に制限するために別の可変絞り
６を備えるべきである。この可変絞り６の領域１には石
英薄膜がコーティングされ、領域２にはμm単位の厚さ
を有する誘電体薄膜が多層で構成されるべきなので、製
造工程が複雑で生産コストアップを招くだけでなく、開
口数0.45以上に入射するCD-R用第２光を全反射するた
め、記録のために約0.5以上の大きな開口数及び高い光
効率を求めるCD-RW用光記録/ピックアップヘッドの光学
系に適用するには不向きである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述した問題点を解決
するための本発明の目的は、入射光の波長によって全透
過したり対物レンズの光軸側に回折させる平板レンズを
備えるDVD及びCD-RW用光記録/ピックアップヘッドを提
供することである。
するための本発明の目的は、入射光の波長によって全透
過したり対物レンズの光軸側に回折させる平板レンズを
備えるDVD及びCD-RW用光記録/ピックアップヘッドを提
供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ための、異なる波長の光により情報の記録及び再生がな
される複数枚の光ディスクのための光記録/ピックアッ
プヘッドは相対的に短波長を有する第１光を出射する第
１光源と、相対的に長波長を有する第２光を出射する第
２光源と、光検出手段と、第１光源及び第２光源につい
て出射された光を前記光ディスクの情報記録面に集束す
る対物レンズと、第１光源及び第２光源から出射された
光を対物レンズに進ませ、複数枚の光ディスクの情報記
録面から反射された第１光及び第２光を各々光検出手段
に進ませる光経路変更手段と、光経路変更手段から対物
レンズに進む第１光を実質的に全透過させ、光経路変更
手段から対物レンズに進む第２光を対物レンズの光軸側
に回折させる平板レンズとを含む。
ための、異なる波長の光により情報の記録及び再生がな
される複数枚の光ディスクのための光記録/ピックアッ
プヘッドは相対的に短波長を有する第１光を出射する第
１光源と、相対的に長波長を有する第２光を出射する第
２光源と、光検出手段と、第１光源及び第２光源につい
て出射された光を前記光ディスクの情報記録面に集束す
る対物レンズと、第１光源及び第２光源から出射された
光を対物レンズに進ませ、複数枚の光ディスクの情報記
録面から反射された第１光及び第２光を各々光検出手段
に進ませる光経路変更手段と、光経路変更手段から対物
レンズに進む第１光を実質的に全透過させ、光経路変更
手段から対物レンズに進む第２光を対物レンズの光軸側
に回折させる平板レンズとを含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の実施形態を詳細に説明する。図３は本発明の第１
実施形態にともなうDVD及びCD-RWに互換する光記録/ピ
ックアップヘッドの構成を表す。
発明の実施形態を詳細に説明する。図３は本発明の第１
実施形態にともなうDVD及びCD-RWに互換する光記録/ピ
ックアップヘッドの構成を表す。
【００１２】図３の光記録/ピックアップヘッドは６６
０nm波長を有する第１光を出射する第１光源３１、７９
０nm波長を有する第２光を出射する第２光源４１、光デ
ィスク８、９０から反射された第１光及び第２光から情
報を検出する一つの光検出器３９、第１光及び第２光を
対応する光ディスク８、９０の情報記録面に集束する対
物レンズ３６、第１及び第２光源３１、４１から出射さ
れた光を対物レンズ３６に伝達し、光ディスク８、９０
から反射された光を光検出器３９に伝達するための光学
素子３２、３３、３４、３８及び階段型平板レンズ３５
を備える。
０nm波長を有する第１光を出射する第１光源３１、７９
０nm波長を有する第２光を出射する第２光源４１、光デ
ィスク８、９０から反射された第１光及び第２光から情
報を検出する一つの光検出器３９、第１光及び第２光を
対応する光ディスク８、９０の情報記録面に集束する対
物レンズ３６、第１及び第２光源３１、４１から出射さ
れた光を対物レンズ３６に伝達し、光ディスク８、９０
から反射された光を光検出器３９に伝達するための光学
素子３２、３３、３４、３８及び階段型平板レンズ３５
を備える。
【００１３】第１光源３１はDVD８に対して情報を記録
及び再生するために６６０nm波長を有する第１光を出射
する。反射平板３２は第１光源３１から入射する第１光
を光分割器３３に伝達する。光分割器３３は反射平板３
２から入射する第１光の殆んどを透過させ第１視準レン
ズ３４に伝達し、反射平板３２から入射する第１光の残
り一部を反射させ光量検出器３７に伝達する。光量検出
器３７は反射平板３２から入射する第１光の光量を検出
する。視準レンズ３４は光分割器３３から入射する第１
光を平行光に視準して階段型平板レンズ３５に伝達す
る。階段型平板レンズ３５は視準レンズ３４から入射す
る平行光である第１光を歪曲や回折なしで実質的に全透
過させ対物レンズ３６に伝達する。対物レンズ３６は階
段型平板レンズ３５から入射する第１光をDVD８の情報
記録面上に約0.9μmの光スポットに形成するために既設
定された焦点距離を持ち、入射する第１光をDVD８の情
報記録面に集束する。その結果、第１光はDVD８の情報
記録面上の集束された位置に記録されている情報を収録
する。DVD８から反射された光は対物レンズ３６、階段
型平板レンズ３５及び視準レンズ３４を順次に透過した
後、光分割器３３に伝えられる。光分割器３３は第１光
を受光レンズ３８に伝達する。受光レンズ３８は光分割
器３３から入射する第１光が光検出器３９で集束する形
態に受光されるよう光検出器３９に伝達する。光検出器
３９は受光レンズ３８からの光から情報を検出する。
及び再生するために６６０nm波長を有する第１光を出射
する。反射平板３２は第１光源３１から入射する第１光
を光分割器３３に伝達する。光分割器３３は反射平板３
２から入射する第１光の殆んどを透過させ第１視準レン
ズ３４に伝達し、反射平板３２から入射する第１光の残
り一部を反射させ光量検出器３７に伝達する。光量検出
器３７は反射平板３２から入射する第１光の光量を検出
する。視準レンズ３４は光分割器３３から入射する第１
光を平行光に視準して階段型平板レンズ３５に伝達す
る。階段型平板レンズ３５は視準レンズ３４から入射す
る平行光である第１光を歪曲や回折なしで実質的に全透
過させ対物レンズ３６に伝達する。対物レンズ３６は階
段型平板レンズ３５から入射する第１光をDVD８の情報
記録面上に約0.9μmの光スポットに形成するために既設
定された焦点距離を持ち、入射する第１光をDVD８の情
報記録面に集束する。その結果、第１光はDVD８の情報
記録面上の集束された位置に記録されている情報を収録
する。DVD８から反射された光は対物レンズ３６、階段
型平板レンズ３５及び視準レンズ３４を順次に透過した
後、光分割器３３に伝えられる。光分割器３３は第１光
を受光レンズ３８に伝達する。受光レンズ３８は光分割
器３３から入射する第１光が光検出器３９で集束する形
態に受光されるよう光検出器３９に伝達する。光検出器
３９は受光レンズ３８からの光から情報を検出する。
【００１４】第２光源４１はCD-RW９０について情報を
記録及び再生するために７９０nmの波長を有する第２光
を光分割器３３に出射する。光分割器３３は第２光源４
１から入射する７９０nm波長の光を反射する光学的特性
を持つことであって、第２光源４１から入射する第２光
の殆んどを視準レンズ３４に伝達し、残り一部を光量検
出器３７に伝達する。光量検出器３７は光分割器３３か
ら入射する第２光の光量を検出する。視準レンズ３４は
光分割器３３から入射する第２光を平行光に視準して階
段型平板レンズ３５に伝達する。図４、図５、図６及び
図７を参照して、階段型平板レンズ３５について詳細に
説明する。
記録及び再生するために７９０nmの波長を有する第２光
を光分割器３３に出射する。光分割器３３は第２光源４
１から入射する７９０nm波長の光を反射する光学的特性
を持つことであって、第２光源４１から入射する第２光
の殆んどを視準レンズ３４に伝達し、残り一部を光量検
出器３７に伝達する。光量検出器３７は光分割器３３か
ら入射する第２光の光量を検出する。視準レンズ３４は
光分割器３３から入射する第２光を平行光に視準して階
段型平板レンズ３５に伝達する。図４、図５、図６及び
図７を参照して、階段型平板レンズ３５について詳細に
説明する。
【００１５】図４は階段型平板レンズ３５の構造を示し
た図面である。同図によれば、階段型平板レンズ３５は
第１乃至第３領域３５１〜３５３を具備する。第１領域
３５１は開口数0.3以下の領域で、第２領域３５２は開
口数 0.3乃至0.5の領域であり、第３領域３５３は開口
数0.6以下の領域である。第２領域３５２は半径方向に
階段型の構造を有する回折格子を備える。第１領域３５
１は６６０nm及び７９０nmの光の両方について０次回折
効率が約１００%の光学的特性を持つ。０次回折効率
は、入射する時の進行方向をそのまま維持しながら透過
された光の光量を入射時の光量に対して百分率で表した
値と定義する。第２領域３５２は６６０nmの光に対する
０次回折効率が約１００%で、７９０nmの光に対しては
０次回折効率が約０%であり、１次回折効率が約７０%以
上の光学的特性を持つ。１次回折効率は、１次回折され
た光の光量を入射時の光量に対して百分率で表した値と
定義する。
た図面である。同図によれば、階段型平板レンズ３５は
第１乃至第３領域３５１〜３５３を具備する。第１領域
３５１は開口数0.3以下の領域で、第２領域３５２は開
口数 0.3乃至0.5の領域であり、第３領域３５３は開口
数0.6以下の領域である。第２領域３５２は半径方向に
階段型の構造を有する回折格子を備える。第１領域３５
１は６６０nm及び７９０nmの光の両方について０次回折
効率が約１００%の光学的特性を持つ。０次回折効率
は、入射する時の進行方向をそのまま維持しながら透過
された光の光量を入射時の光量に対して百分率で表した
値と定義する。第２領域３５２は６６０nmの光に対する
０次回折効率が約１００%で、７９０nmの光に対しては
０次回折効率が約０%であり、１次回折効率が約７０%以
上の光学的特性を持つ。１次回折効率は、１次回折され
た光の光量を入射時の光量に対して百分率で表した値と
定義する。
【００１６】再び図３の光記録/ピックアップヘッドに
戻って説明すれば、階段型平板レンズ３５は視準レンズ
３４から第１領域に入射する６６０nm波長の第１光及び
７９０nm波長の第２光に対して回折させずそのまま全透
過させ対物レンズ３６に伝達する。そして、視準レンズ
３４から第２領域に入射する６６０nm波長の第１光に対
しては回折させずそのまま全透過させ、７９０nm波長の
第２光に対しては入射時光量の約７０%を１次回折角ほ
ど回折させて対物レンズ３６に伝達する。
戻って説明すれば、階段型平板レンズ３５は視準レンズ
３４から第１領域に入射する６６０nm波長の第１光及び
７９０nm波長の第２光に対して回折させずそのまま全透
過させ対物レンズ３６に伝達する。そして、視準レンズ
３４から第２領域に入射する６６０nm波長の第１光に対
しては回折させずそのまま全透過させ、７９０nm波長の
第２光に対しては入射時光量の約７０%を１次回折角ほ
ど回折させて対物レンズ３６に伝達する。
【００１７】図５は階段型平板レンズ３５の第２領域に
形成される回折格子の構造を説明するための図面であっ
て、このうち上側の図面は階段型平板レンズ３５の受光
面上に半径方向に回折格子が形成される位置を示す。上
側の図面において、横軸と縦軸は階段型平板レンズ35の
光学的中心から半径方向への距離を表し、単位はμmで
ある。上側の図面は図４の階段型平板レンズ３５を１/
４のみ示したもので、階段型平板レンズ３５の全体とし
ては環状の格子を備えることが分かる。図５の下方の図
面は階段型平板レンズ３５の格子構造を受光面に対して
直交する側面で表したことで、格子の位置及び深さを全
て示す。図面で左側の縦軸は階段型平板レンズ３５の光
軸を表示する。図示したように、階段型平板レンズ３５
で食刻された最大深さは6.4μmである。階段型平板レン
ズ３５は受光面の光学的中心から遠ざかるほど浅くな
り、幅は狭くなる階段型格子を備える。階段型平板レン
ズ３５において、階段型格子は反復される。例えば、図
５の下方の図面では、半径が１０００μmから１５００
μmの位置に階段型格子が形成されており、１５００μm
から１７００μmの位置にも階段型格子が形成されてお
り、階段型格子が反復されることを示す。階段型格子は
視準レンズ３４を向かい合うように設けられる。これに
伴い、第２光源の使用時発生する球面収差が除去され
る。
形成される回折格子の構造を説明するための図面であっ
て、このうち上側の図面は階段型平板レンズ３５の受光
面上に半径方向に回折格子が形成される位置を示す。上
側の図面において、横軸と縦軸は階段型平板レンズ35の
光学的中心から半径方向への距離を表し、単位はμmで
ある。上側の図面は図４の階段型平板レンズ３５を１/
４のみ示したもので、階段型平板レンズ３５の全体とし
ては環状の格子を備えることが分かる。図５の下方の図
面は階段型平板レンズ３５の格子構造を受光面に対して
直交する側面で表したことで、格子の位置及び深さを全
て示す。図面で左側の縦軸は階段型平板レンズ３５の光
軸を表示する。図示したように、階段型平板レンズ３５
で食刻された最大深さは6.4μmである。階段型平板レン
ズ３５は受光面の光学的中心から遠ざかるほど浅くな
り、幅は狭くなる階段型格子を備える。階段型平板レン
ズ３５において、階段型格子は反復される。例えば、図
５の下方の図面では、半径が１０００μmから１５００
μmの位置に階段型格子が形成されており、１５００μm
から１７００μmの位置にも階段型格子が形成されてお
り、階段型格子が反復されることを示す。階段型格子は
視準レンズ３４を向かい合うように設けられる。これに
伴い、第２光源の使用時発生する球面収差が除去され
る。
【００１８】図６は回折格子の深さにともなう階段型平
板レンズ３５の回折効率特性を示したグラフである。グ
ラフの横軸は回折格子の深さをnm単位で示したことであ
り、縦軸は回折効率を表す。グラフにおいて、点線で表
した曲線は格子深さによって変化する６６０nmの光に対
する０次回折効率値を表し、小さな円の連結でなされる
曲線は７９０nmの光に対する１次回折効率値を表す。ボ
ックスの中の文字は各々方向が考慮された回折次数及び
入射光の波長を表示する。回折次数が"-"のものは対物
レンズ３６の光軸側に回折されることを示し、そうでな
いのは対物レンズ３６の光軸から遠ざかる側に回折され
ることを示す。図示したように、階段型平板レンズ３５
の深さが６４００nm、即ち6.4μmの時、６６０nmの第１
光に対する階段型平板レンズ３５の０次回折効率は１で
あり、７９０nmの第２光に対する階段型平板レンズ３５
の-１次回折効率は0.75である。したがって、図３の光
ピックアップにおいて、６６０nm光に対しては０次回折
効率が１００%に近くし、７９０nm波長の光に対しては
０次回折効率が発生しないようにし、かつCD-RW９０を
記録及び再生するのに用いられる790nm波長の第２光の
光効率を最大限高めるためには、階段型平板レンズ３５
の最大の回折格子の深さを望ましくは約6.4μmになるよ
うに構成する。
板レンズ３５の回折効率特性を示したグラフである。グ
ラフの横軸は回折格子の深さをnm単位で示したことであ
り、縦軸は回折効率を表す。グラフにおいて、点線で表
した曲線は格子深さによって変化する６６０nmの光に対
する０次回折効率値を表し、小さな円の連結でなされる
曲線は７９０nmの光に対する１次回折効率値を表す。ボ
ックスの中の文字は各々方向が考慮された回折次数及び
入射光の波長を表示する。回折次数が"-"のものは対物
レンズ３６の光軸側に回折されることを示し、そうでな
いのは対物レンズ３６の光軸から遠ざかる側に回折され
ることを示す。図示したように、階段型平板レンズ３５
の深さが６４００nm、即ち6.4μmの時、６６０nmの第１
光に対する階段型平板レンズ３５の０次回折効率は１で
あり、７９０nmの第２光に対する階段型平板レンズ３５
の-１次回折効率は0.75である。したがって、図３の光
ピックアップにおいて、６６０nm光に対しては０次回折
効率が１００%に近くし、７９０nm波長の光に対しては
０次回折効率が発生しないようにし、かつCD-RW９０を
記録及び再生するのに用いられる790nm波長の第２光の
光効率を最大限高めるためには、階段型平板レンズ３５
の最大の回折格子の深さを望ましくは約6.4μmになるよ
うに構成する。
【００１９】図７は階段型平板レンズ３５で回折格子深
さと回折効率との関係を説明するための図面である。図
面において、右側の縦軸は階段型平板レンズ３５の光軸
を示し、横軸は受光面上での半径方向を示す。図面にお
いて、Tは階段型回折格子の一周期を表す。図７の階段
型平板レンズ３５では、３個の回折格子が一周期(T)を
成す。図面で、α、β、γは０より大きく１より小さい
係数であり、これら間にはα<β<γの関係が成立つ。ま
た、nは階段型平板レンズ３５の屈折率であり、n0は空
気中の屈折率であって通常１の値を持つ。階段型平板レ
ンズ３５の半径方向に任意の位置をχとする時、階段型
平板レンズ３５は次の式（１）を満たす透過効率係数(T
m)を持つ。
さと回折効率との関係を説明するための図面である。図
面において、右側の縦軸は階段型平板レンズ３５の光軸
を示し、横軸は受光面上での半径方向を示す。図面にお
いて、Tは階段型回折格子の一周期を表す。図７の階段
型平板レンズ３５では、３個の回折格子が一周期(T)を
成す。図面で、α、β、γは０より大きく１より小さい
係数であり、これら間にはα<β<γの関係が成立つ。ま
た、nは階段型平板レンズ３５の屈折率であり、n0は空
気中の屈折率であって通常１の値を持つ。階段型平板レ
ンズ３５の半径方向に任意の位置をχとする時、階段型
平板レンズ３５は次の式（１）を満たす透過効率係数(T
m)を持つ。
【００２０】
【数９】
【００２１】ここで、Tは一周期に対応する階段型回折
格子構造の幅、mは回折次数、πは円周率、iは虚数単
位、そしてT(χ)はχでの透過効率係数である。光効率
は透過効率係数の複素数自乗により決定される。
格子構造の幅、mは回折次数、πは円周率、iは虚数単
位、そしてT(χ)はχでの透過効率係数である。光効率
は透過効率係数の複素数自乗により決定される。
【００２２】より詳細に説明すれば、区間αT<χ<βTに
位置する階段型平板レンズ３５の１番目回折格子は、次
の式（２）を満たす透過効率係数T(χ)を持ち、
位置する階段型平板レンズ３５の１番目回折格子は、次
の式（２）を満たす透過効率係数T(χ)を持ち、
【００２３】
【数１０】
【００２４】ここで、nは平板レンズの屈折率、n0は空
気中の屈折率、dは回折格子の最大深さ、３は回折格子
構造の一周期内に設けられた回折格子の個数、そしてλ
は入射光の波長である。光効率は透過効率係数の複素数
自乗により決定される。
気中の屈折率、dは回折格子の最大深さ、３は回折格子
構造の一周期内に設けられた回折格子の個数、そしてλ
は入射光の波長である。光効率は透過効率係数の複素数
自乗により決定される。
【００２５】区間βT<χ<γTに位置する階段型平板レン
ズ３５の２番目回折格子は、次の式（３）を満たす透過
効率係数T(χ)を持ち、
ズ３５の２番目回折格子は、次の式（３）を満たす透過
効率係数T(χ)を持ち、
【００２６】
【数１１】
【００２７】区間γT<χ<Tに位置する階段型平板レンズ
３５の３番目回折格子は、次の式（４）を満たす透過効
率係数T(χ)を持つ。
３５の３番目回折格子は、次の式（４）を満たす透過効
率係数T(χ)を持つ。
【００２８】
【数１２】
【００２９】そして、区間0<χ<αTに位置する0番目回
折格子の透過効率係数T(χ)=1.0である。
折格子の透過効率係数T(χ)=1.0である。
【００３０】一方、階段型平板レンズ３５は回折格子構
造の一周期内に次の式（５）を満たす個数の回折格子を
備える。
造の一周期内に次の式（５）を満たす個数の回折格子を
備える。
【００３１】
【数１３】
【００３２】ここで、Nは整数で表され、一つの階段型
回折格子構造が有する回折格子の個数、λ1は第１光の
波長、そしてλ2は第２光の波長を表す。
回折格子構造が有する回折格子の個数、λ1は第１光の
波長、そしてλ2は第２光の波長を表す。
【００３３】また、階段型平板レンズ３５から回折格子
間の段差は全て同一であり、これら段差は７９０nmの波
長を有する第２光に対して次の式（６）を満たす位相差
を発生することによって、開口数0.3以下の領域に入射
する第２光と開口数0.3乃至0.5に入射する第２光との位
相差を一致させる。これに伴い球面収差が除去される。
間の段差は全て同一であり、これら段差は７９０nmの波
長を有する第２光に対して次の式（６）を満たす位相差
を発生することによって、開口数0.3以下の領域に入射
する第２光と開口数0.3乃至0.5に入射する第２光との位
相差を一致させる。これに伴い球面収差が除去される。
【００３４】
【数１４】
【００３５】ここで、δiは平板レンズ３５の光学的中
心からi番目段差が作る光学的位相差、πは円周率であ
り、diはi番目の段差の深さである。
心からi番目段差が作る光学的位相差、πは円周率であ
り、diはi番目の段差の深さである。
【００３６】このような階段型平板レンズ３５を採用し
た図３の光記録/ピックアップヘッドに戻って説明すれ
ば、階段型平板レンズ３５は開口数0.3以下の領域に入
射する第２光を全透過させ対物レンズ３６に伝達し、開
口数0.3ないし0.5の領域に射する第２光の殆んどを対物
レンズ３６の光軸に-１次回折させ対物レンズ３６に伝
達する。対物レンズ３６によりCD-RW９０の情報記録面
に集束及び反射された第２光は対物レンズ３６、階段型
平板レンズ３５、視準レンズ３４及び光分割器３３を順
次に透過して反射平板３２に入射される。反射平板３２
は光分割器３３から入射する第２光を受光レンズ３８に
伝達する。受光レンズ３８は反射平板３２からの第２光
を光検出器３９に伝達し、光検出器３９は反射平板３２
から入射する第２光から情報を検出する。
た図３の光記録/ピックアップヘッドに戻って説明すれ
ば、階段型平板レンズ３５は開口数0.3以下の領域に入
射する第２光を全透過させ対物レンズ３６に伝達し、開
口数0.3ないし0.5の領域に射する第２光の殆んどを対物
レンズ３６の光軸に-１次回折させ対物レンズ３６に伝
達する。対物レンズ３６によりCD-RW９０の情報記録面
に集束及び反射された第２光は対物レンズ３６、階段型
平板レンズ３５、視準レンズ３４及び光分割器３３を順
次に透過して反射平板３２に入射される。反射平板３２
は光分割器３３から入射する第２光を受光レンズ３８に
伝達する。受光レンズ３８は反射平板３２からの第２光
を光検出器３９に伝達し、光検出器３９は反射平板３２
から入射する第２光から情報を検出する。
【００３７】図８は階段型平板レンズと対物レンズの位
置関係を示し、図９は階段型平板レンズと一体化した対
物レンズを示す。図示したように、階段型平板レンズ
は、その回折格子構造を対物レンズの一方の受光面上に
形成させることによって対物レンズと一体化させること
ができる。
置関係を示し、図９は階段型平板レンズと一体化した対
物レンズを示す。図示したように、階段型平板レンズ
は、その回折格子構造を対物レンズの一方の受光面上に
形成させることによって対物レンズと一体化させること
ができる。
【００３８】図１０は、本発明の第２実施形態にともな
うDVD８及びCD-RW９０に記録及び再生が可能な光記録/
ピックアップヘッドの概略的な構成を示した図面であ
る。図示したように、第１光源３１は６６０nm波長の第
１光を第１光分割器３３０に出射する。第１光分割器３
３０は第１光源３１から入射される第１光の殆んどを第
１視準レンズ３４０に透過させ、残り一部を光量検出器
３７に伝達する。光量検出器３７は第１光分割器３３０
から入射される第１光の光量を検出する。第１視準レン
ズ３４０は第１光分割器３３０から入射される光を平行
光に視準して第２光分割器３３１に伝達する。第２光分
割器３３１は波長によって入射光を透過または反射する
光学的特性を有する光学素子であって、６６０nm波長の
光に対しては全透過させ、７９０nm波長の光に対しては
全反射する光学的特性を持つ。このような第２光分割器
３３１は第１光分割器３３０から入射される光を反射鏡
３２９に伝達する。一方、第２光源及び光検出器４１０
は７９０nm波長の第２光を第２ホログラム型光検出レン
ズ３８１に出射する。第２ホログラム型光検出レンズ３
８１は第２光源４１０から入射される第２光を第２視準
レンズ３４１に伝達する。第２視準レンズ３４１は第２
ホログラム型レンズ３８１から入射される第２光を平行
光に視準して第２光分割器３３１に伝達する。第光分割
器３３１は第２視準レンズ３４１から入射される第２光
を反射させ反射鏡３２０に伝達する。反射鏡３２０は第
２光分割器３３１から入射される第１光及び第２光を１
/４波長板５１に反射する。１/４波長板５１は入射光の
偏光方向を変換させる。反射鏡３２０から１/４波長板
５１に入射される第１光及び第２光は平板レンズ３５を
通過した後、対物レンズ36により光ディスクら８及び９
０のそれぞれの情報記録面に集束される。光ディスク８
及び９０から反射された第１光及び第２光は対物レンズ
３６、平板レンズ３５、１/４波長板５１及び反射鏡３
２０を経て第２光分割器３３１に入射される。第２光分
割器３３１は反射鏡３２０から入射される第１光を第１
視準レンズ３４０側に透過し、反射鏡３２０から入射さ
れる第２光を第２視準レンズ３４１側に反射する。第１
視準レンズ３４０から第１光分割器３３０に入射される
第１光は第１ホログラム型光検出レンズ３８０及び第１
光検出器３９０に伝えられ、第１光検出器３９０は入射
される光ら情報を検出する。一方、反射鏡３２０から第
２光分割器３３１に入射される第２光は第２視準レンズ
３４１及び第２ホログラム型光検出レンズ３８１を透過
して第２光検出器４１０に入射され、第２光検出器４１
０は入射される第２光から情報を検出する。図１０の光
ピックアップで、反射鏡３２０、１/４波長板５１、平
板レンズ３５及び対物レンズ３６で構成される光学ユニ
ットは移動自在であり、これら光学素子を除いた残り光
学素子で構成される光学ユニットは固定される。
うDVD８及びCD-RW９０に記録及び再生が可能な光記録/
ピックアップヘッドの概略的な構成を示した図面であ
る。図示したように、第１光源３１は６６０nm波長の第
１光を第１光分割器３３０に出射する。第１光分割器３
３０は第１光源３１から入射される第１光の殆んどを第
１視準レンズ３４０に透過させ、残り一部を光量検出器
３７に伝達する。光量検出器３７は第１光分割器３３０
から入射される第１光の光量を検出する。第１視準レン
ズ３４０は第１光分割器３３０から入射される光を平行
光に視準して第２光分割器３３１に伝達する。第２光分
割器３３１は波長によって入射光を透過または反射する
光学的特性を有する光学素子であって、６６０nm波長の
光に対しては全透過させ、７９０nm波長の光に対しては
全反射する光学的特性を持つ。このような第２光分割器
３３１は第１光分割器３３０から入射される光を反射鏡
３２９に伝達する。一方、第２光源及び光検出器４１０
は７９０nm波長の第２光を第２ホログラム型光検出レン
ズ３８１に出射する。第２ホログラム型光検出レンズ３
８１は第２光源４１０から入射される第２光を第２視準
レンズ３４１に伝達する。第２視準レンズ３４１は第２
ホログラム型レンズ３８１から入射される第２光を平行
光に視準して第２光分割器３３１に伝達する。第光分割
器３３１は第２視準レンズ３４１から入射される第２光
を反射させ反射鏡３２０に伝達する。反射鏡３２０は第
２光分割器３３１から入射される第１光及び第２光を１
/４波長板５１に反射する。１/４波長板５１は入射光の
偏光方向を変換させる。反射鏡３２０から１/４波長板
５１に入射される第１光及び第２光は平板レンズ３５を
通過した後、対物レンズ36により光ディスクら８及び９
０のそれぞれの情報記録面に集束される。光ディスク８
及び９０から反射された第１光及び第２光は対物レンズ
３６、平板レンズ３５、１/４波長板５１及び反射鏡３
２０を経て第２光分割器３３１に入射される。第２光分
割器３３１は反射鏡３２０から入射される第１光を第１
視準レンズ３４０側に透過し、反射鏡３２０から入射さ
れる第２光を第２視準レンズ３４１側に反射する。第１
視準レンズ３４０から第１光分割器３３０に入射される
第１光は第１ホログラム型光検出レンズ３８０及び第１
光検出器３９０に伝えられ、第１光検出器３９０は入射
される光ら情報を検出する。一方、反射鏡３２０から第
２光分割器３３１に入射される第２光は第２視準レンズ
３４１及び第２ホログラム型光検出レンズ３８１を透過
して第２光検出器４１０に入射され、第２光検出器４１
０は入射される第２光から情報を検出する。図１０の光
ピックアップで、反射鏡３２０、１/４波長板５１、平
板レンズ３５及び対物レンズ３６で構成される光学ユニ
ットは移動自在であり、これら光学素子を除いた残り光
学素子で構成される光学ユニットは固定される。
【００３９】以上で平坦レンズの回折格子又は回折溝
（groove)は階段型構造として説明したが、歯車構造よ
りなるものも可能である。
（groove)は階段型構造として説明したが、歯車構造よ
りなるものも可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る光記録
/ピックアップヘッドはDVD８及びCD-RW９０に互換す
る。特に、CD-RW９０上に情報を記録及び再生する場
合、図１の可変絞りのように開口数0.3乃至0.5に入射す
る７９０nmの光を全反射せずその光量の殆んどを対物レ
ンズ３６の中心側に-１次回折させることによって相対
的に高い光効率を提供する。
/ピックアップヘッドはDVD８及びCD-RW９０に互換す
る。特に、CD-RW９０上に情報を記録及び再生する場
合、図１の可変絞りのように開口数0.3乃至0.5に入射す
る７９０nmの光を全反射せずその光量の殆んどを対物レ
ンズ３６の中心側に-１次回折させることによって相対
的に高い光効率を提供する。
【図１】 DVD及びCD-Rに記録及び再生が可能な従来の
光記録/ピックアップヘッドの構成を示した図である。
光記録/ピックアップヘッドの構成を示した図である。
【図２】 薄膜型可変絞りの構成を示した図である。
【図３】 本発明の第１実施形態にともなうDVD及びCD-
RWに記録及び再生が可能な光記録/ピックアップヘッド
の概略的な構成を示した図である。
RWに記録及び再生が可能な光記録/ピックアップヘッド
の概略的な構成を示した図である。
【図４】 階段型平板レンズの構成を示した図である。
【図５】 階段型平板レンズの回折格子構造を示した図
である。
である。
【図６】 回折格子の深さにともなう階段型平板レンズ
の回折効率特性を示した図である。
の回折効率特性を示した図である。
【図７】 階段型平板レンズにおいて回折格子深さと回
折効率との関係を説明するための図である。
折効率との関係を説明するための図である。
【図８】 階段型平板レンズと対物レンズの位置関係を
示した図である。
示した図である。
【図９】 階段型平板レンズと一体化した対物レンズを
示した図である。
示した図である。
【図１０】 本発明の第２実施形態にともなうDVD及びC
D-RWに記録及び再生が可能な光記録/ピックアップヘッ
ドの概略的な構成を示した図である。 ３１ 第１光源 ３３，３３０ 光分割器 ３５ 平板レンズ ３６ 対物レンズ ３９ 光検出器 ４１，４１０ 第２光源 ３５１ 第１領域 ３５２ 第２領域
D-RWに記録及び再生が可能な光記録/ピックアップヘッ
ドの概略的な構成を示した図である。 ３１ 第１光源 ３３，３３０ 光分割器 ３５ 平板レンズ ３６ 対物レンズ ３９ 光検出器 ４１，４１０ 第２光源 ３５１ 第１領域 ３５２ 第２領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 趙 虔皓 大韓民国京畿道水原市八達區梅灘洞（番地 なし）宇星アパート１棟506戸 (72)発明者 成 平庸 大韓民国ソウル特別市松坡區可樂洞（番地 なし）雙龍アパート205棟1101戸
Claims (35)
- 【請求項１】 異なる波長の光により情報の記録及び再
生がなされる複数枚の光ディスクのための光記録/ピッ
クアップヘッドにおいて、 相対的に短波長を有する第１光を出射する第１光源と、 相対的に長波長を有する第２光を出射する第２光源と、 光検出手段と、 前記第１光源及び第２光源から出射された光を前記光デ
ィスクの情報記録面に集束する対物レンズと、 第１光源及び第２光源から出射された光を対物レンズに
進ませ、前記複数枚の光ディスクの情報記録面から反射
された第１光及び第２光をそれぞれ前記光検出手段に進
ませる光経路変更手段と、 前記光経路変更手段から対物レンズに進む第１光を実質
的に全透過させ、前記光経路変更手段から対物レンズに
進む第２光を対物レンズの光軸側に回折させる平板レン
ズとを含む光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項２】 前記平板レンズは前記光経路変更手段か
ら入射される光を受光する受光面上に相異なる光学的特
性を有する第１領域及び第２領域を備え、 前記第１領域は受光面の光学的中心を含み、前記第２領
域は第１領域の外側に位置することを特徴とする請求項
１に記載の光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項３】 前記第１領域は前記光経路変更手段から
入射される第１光及び第２光を実質的に全透過させ、前
記第２領域は前記光経路変更手段から入射される第１光
を全透過させ、前記光経路変更手段から入射される第２
光の殆んどを前記対物レンズの光軸側に回折させる請求
項２に記載の光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項４】 前記第２領域は前記平板レンズの光学軸
を中心として有する環状である請求項３に記載の光記録
/ピックアップヘッド。 - 【請求項５】 前記第２領域は回折格子を備える請求項
４に記載の光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項６】 前記回折格子は前記光経路変更手段を向
かい合うように形成された請求項５に記載の光記録/ピ
ックアップヘッド。 - 【請求項７】 前記回折格子は前記平板レンズの光学的
中心から遠ざかるほど浅く食刻された請求項６に記載の
光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項８】 前記回折格子は周期的に反復する階段型
構造よりなる請求項７に記載の光記録/ピックアップヘ
ッド。 - 【請求項９】 前記回折格子はお互い同じ段差を有する
請求項８に記載の光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項１０】 前記回折格子は一周期の階段型構造で
次の式を満たす個数より構成され、 【数１】 ここで、Nは整数で表される回折格子の階段個数、λ1は
前記第１光の波長、そして、λ2は前記第２光の波長で
ある請求項９に記載の光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項１１】 前記回折格子は前記光経路変更手段か
ら入射される第２光について次の式を満たす透過効率係
数を持ち、 【数２】 ここで、Tmはｍ番目の回折次数の透過効率係数、Tは一
周期に対応する階段型構造の幅、mは回折次数、πは円
周率、iは単位虚数、χは平板レンズの光学的中心から
離れた距離、そしてTj(χ)はχでの透過効率係数である
請求項１０に記載の光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項１２】 前記一周期の階段型構造において、前
記平板レンズの光学的中心からj番目に位置する回折格
子の各々は次の式を満たす透過効率係数Tj(χ)を持ち、 【数３】 ここで、λは入射光の波長であり、dは階段型構造の一
周期で最も深く食刻された回折格子の深さ、nは平板レ
ンズの屈折率、n0は空気中の屈折率、Nは１周期の回折
格子の階段個数である請求項１１に記載の光記録/ピッ
クアップヘッド。 - 【請求項１３】 前記回折格子は次の式を満たす位相差
を発生し、 【数４】 ここで、δjは平板レンズの光学的中心からj番目の回折
格子の段差が発生する光学的位相差、πは円周率、nは
平板レンズの屈折率、n0は空気中の屈折率、そしてdjは
j番目の回折格子の段差である請求項１２に記載の光記
録/ピックアップヘッド。 - 【請求項１４】 前記第１領域は開口数0.3以下の領域
であり、前記第２領域は開口数0.3から0.5までの領域で
ある請求項３に記載の光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項１５】 前記第２領域は二回反復される階段型
構造を備え、前記階段型構造のうち一つは平板レンズの
光学的中心から半径方向に約１０００μmから約１５０
０μmまでの領域にかけて形成され、他の一つは約１５
００μmから約１７００μmまでの領域にかけて形成され
る請求項１４に記載の光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項１６】 前記第２領域は光経路変更手段から入
射する第２光の光量中約７０%以上を対物レンズの光軸
側に回折させる請求項３に記載の光記録/ピックアップ
ヘッド。 - 【請求項１７】 前記平板レンズは対物レンズと一体化
したことである請求項１に記載の光記録/ピックアップ
ヘッド。 - 【請求項１８】 前記第１光ディスク及び第２光デスク
は各々DVD及びCD-RWであり、 前記第１光ディスクの記録及び再生時には第１光が使わ
れ、第２光ディスクの記録及び再生時には第２光が用い
られる請求項１に記載の光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項１９】 前記光経路変更手段は前記第１光源及
び第２光源から入射される第１光及び第２光を視準して
前記平板レンズ側に伝達する視準レンズを備える請求項
１に記載の光記録/ピックアップヘッド。 - 【請求項２０】 前記光経路変更手段は前記第１光源か
ら出射された第１光を前記視準レンズ側に伝達し、前記
光ディスクの情報記録面から反射された後、前記視準レ
ンズ側から戻ってくる第１光及び第２光を光検出器に伝
達する反射平板と、 前記第２光源から出射された第２光を前記視準レンズに
伝達し、前記光ディスクから反射された後、視準レンズ
を通じて戻って来る第１光及び第２光を前記反射平板に
伝達する光分割器をさらに含む請求項１９に記載の光記
録/ピックアップヘッド。 - 【請求項２１】 相異なる波長の光を受光するレンズに
おいて、 受光面上に相異なる光学的特性を有する第１領域、第２
領域及び第3領域を備え、 前記第１領域は受光面の光学的中心を含み、前記第２領
域は第１領域の外側に位置し、前記第3領域は第2領域の
外側に位置し、 前記第１領域及び第3領域は相異なる波長を有する第１
光及び第２光を実質的に全透過させ、前記第２領域は第
１光を全透過させ、第２光の殆んどを前記対物レンズの
光軸側に回折させるレンズ。 - 【請求項２２】 前記第２領域は環状で形成された請求
項２１に記載のレンズ。 - 【請求項２３】 前記第２領域は回折溝を備える請求項
２２に記載のレンズ。 - 【請求項２４】 前記回折溝は前記第１光及び第２光を
受光する面上に形成された請求項２３に記載のレンズ。 - 【請求項２５】 前記回折溝は前記レンズの光学的中心
から遠ざかるほど浅く食刻された請求項２４に記載のレ
ンズ。 - 【請求項２６】 前記回折格子は周期的に反復される階
段型構造又は歯車(saw-tooth)構造よりなる請求項２３
に記載のレンズ。 - 【請求項２７】 前記回折溝は歯車構造が2回反復され
る請求項２６に記載のレンズ。 - 【請求項２８】 前記回折溝は一つの階段型構造におい
て次の式を満たす個数で構成され、 【数５】 ここで、Nは整数で表される回折溝の個数、λ1は前記第
１光の波長、そして、λ2は前記第２光の波長である請
求項２６に記載のレンズ。 - 【請求項２９】 前記回折溝は入射される第２光につい
て次の式を満たす透過効率係数を持ち、 【数６】 ここで、Tmは ｍ番目の回折次数の透過効率係数、Tは一
周期に対応する階段型構造の幅、mは回折次数、πは円
周率、iは単位虚数、χはレンズの光学的中心から離れ
た距離、そしてTjχはχでの透過効率係数である請求項
２８に記載のレンズ。 - 【請求項３０】 前記一周期の階段型構造で前記平板レ
ンズの光学的中心からj番目に位置する回折溝の各々は
次の式を満たす透過効率係数を持ち、 【数７】 ここで、λは入射光の波長であり、dは階段型構造の一
周期で最も深く食刻された回折溝の深さ、nは平板レン
ズの屈折率、n0は空気中の屈折率、Nは階段個数である
請求項２９に記載のレンズ。 - 【請求項３１】 前記回折溝は次の式を満たす位相差を
発生し、 【数８】 ここで、δjは平板レンズ３５の光学的中心からj番目回
折溝の段差が発生する光学的位相差、πは円周率、nは
平板レンズの屈折率、n0は空気中の屈折率、そしてdjは
j番目の回折格子の段差である請求項３０に記載のレン
ズ。 - 【請求項３２】 前記第１領域は開口数0.3以下の領域
であり、前記第２領域は開口数0.3から0.5までの領域で
ある請求項３０に記載のレンズ。 - 【請求項３３】 前記第２領域は二回反復される階段型
構造を持ち、 前記階段型構造のうち一つは光学的中心から半径方向に
約１０００μmから約１５００μmまでの領域にかけて形
成され、他の一つは約１５００μmから約１７００μmま
で領域にかけて形成される請求項３２に記載のレンズ。 - 【請求項３４】 前記第２領域は自分に入射する第２光
の光量中約７０%以上を光軸を基準にして集束する方向
に回折させる請求項２１に記載のレンズ。 - 【請求項３５】 異なる波長の光により情報の記録及び
再生がなされる複数枚の光ディスクのための光記録/ピ
ックアップヘッドにおいて、 受光面上に相異なる光学的特性を有する第１領域、第２
領域及び第3領域を備え、前記第１領域は受光面の光学
的中心を含み、前記第２領域は第１領域の外側に位置
し、前記第3領域は第2領域の外側に位置し、前記第１領
域及び第3領域は相異なる波長を有する第１光及び第２
光を実質的に全透過させ、前記第２領域は第１光を全透
過させ、第２光の殆んどを前記対物レンズの光軸側に回
折させるレンズと、 第１光源及び第２光源と、 光検出手段と、 光経路変更手段とを含む光記録/ピックアップヘッド。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR19980044620 | 1998-10-23 | ||
| KR199844858 | 1998-10-26 | ||
| KR199844620 | 1998-10-26 | ||
| KR1019980044858A KR100346398B1 (ko) | 1998-10-23 | 1998-10-26 | 계단형회절격자구조를갖는평판렌즈를채용하여cd-rw에호환하는dvd용광기록/픽업헤드 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004006032A Division JP2004171758A (ja) | 1998-10-23 | 2004-01-13 | 階段型回折格子構造を有する平板レンズを採用してｃｄ−ｒｗに互換するｄｖｄ用光記録／ピックアップヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131604A true JP2000131604A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=26634246
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11303174A Pending JP2000131604A (ja) | 1998-10-23 | 1999-10-25 | 階段型回折格子構造を有する平板レンズを採用してｃｄ―ｒｗに互換するｄｖｄ用光記録／ピックアップヘッド |
| JP2004006032A Pending JP2004171758A (ja) | 1998-10-23 | 2004-01-13 | 階段型回折格子構造を有する平板レンズを採用してｃｄ−ｒｗに互換するｄｖｄ用光記録／ピックアップヘッド |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004006032A Pending JP2004171758A (ja) | 1998-10-23 | 2004-01-13 | 階段型回折格子構造を有する平板レンズを採用してｃｄ−ｒｗに互換するｄｖｄ用光記録／ピックアップヘッド |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0996121B1 (ja) |
| JP (2) | JP2000131604A (ja) |
| KR (1) | KR100346398B1 (ja) |
| CN (1) | CN1201306C (ja) |
| DE (1) | DE69923405T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001026104A1 (fr) * | 1999-10-06 | 2001-04-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lentille, tete optique, appareil d'enregistrement/de reproduction d'informations optiques, et procede d'enregistrement/de reproduction d'informations optiques a enregistrer/enregistrees sur un support |
| WO2004090598A1 (ja) * | 2003-04-03 | 2004-10-21 | Nalux Co., Ltd. | 結像光学素子およびその設計方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW490589B (en) * | 2000-05-24 | 2002-06-11 | Konishiroku Photo Ind | Optical pickup apparatus, objective lens, apparatus for reproducing and/or recording optical information recording medium |
| EP1174865B1 (en) * | 2000-07-22 | 2009-09-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Compatible optical pickup |
| US6807139B2 (en) * | 2001-04-12 | 2004-10-19 | Konica Corporation | Objective lens and optical pickup apparatus |
| JP3817438B2 (ja) * | 2001-04-18 | 2006-09-06 | アルプス電気株式会社 | 光学部材およびこれを用いた光学装置 |
| JP2002311221A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Alps Electric Co Ltd | 光学部材及びこれを用いた光学装置 |
| ATE350688T1 (de) * | 2001-10-16 | 2007-01-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Optischer abtaster |
| JP5002118B2 (ja) * | 2003-06-18 | 2012-08-15 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 光ピックアップ装置用の光学素子、及び光ピックアップ装置 |
| JP2005018897A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Toshiba Corp | 光学ヘッド及び光ディスクドライブ |
| JP2007200476A (ja) | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Funai Electric Co Ltd | 光ヘッド |
| US10311513B2 (en) | 2012-03-14 | 2019-06-04 | Nasdaq Technology Ab | Method and system for facilitating access to recorded data |
| CN111059488B (zh) * | 2018-10-15 | 2022-03-15 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 照明装置及照明系统 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1109164B1 (en) * | 1995-06-05 | 2005-12-07 | Nec Corporation | Optical head apparatus for different types of disks |
| US5838496A (en) * | 1995-08-28 | 1998-11-17 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Diffractive multi-focal objective lens |
| JPH1055567A (ja) * | 1996-05-31 | 1998-02-24 | Daewoo Electron Co Ltd | 光ピックアップシステム |
| KR100267233B1 (ko) * | 1996-09-24 | 2000-10-16 | 윤종용 | 2광원을 이용한 홀로그램 광픽업 |
| EP0932145A4 (en) * | 1996-09-27 | 1999-11-03 | Sanyo Electric Co | OPTICAL SCANNER AND WAVELENGTH SELECTIVE GRID |
| WO1998019303A1 (fr) * | 1996-10-31 | 1998-05-07 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dispositif de lecture optique |
| KR19980050656A (ko) * | 1996-12-21 | 1998-09-15 | 구자홍 | 이종 광디스크용 광픽업 장치 |
| KR100209916B1 (ko) * | 1997-02-13 | 1999-07-15 | 윤종용 | 복수의 광디스크사양들에 호환하는 대물렌즈를구비한 광픽업 |
-
1998
- 1998-10-26 KR KR1019980044858A patent/KR100346398B1/ko active IP Right Grant
-
1999
- 1999-10-22 EP EP99308341A patent/EP0996121B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-22 DE DE69923405T patent/DE69923405T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-23 CN CNB99125015XA patent/CN1201306C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-25 JP JP11303174A patent/JP2000131604A/ja active Pending
-
2004
- 2004-01-13 JP JP2004006032A patent/JP2004171758A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001026104A1 (fr) * | 1999-10-06 | 2001-04-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lentille, tete optique, appareil d'enregistrement/de reproduction d'informations optiques, et procede d'enregistrement/de reproduction d'informations optiques a enregistrer/enregistrees sur un support |
| US6995909B1 (en) | 1999-10-06 | 2006-02-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lens, optical head, optical information writing/reading apparatus and optical information recording medium writing/reading method |
| WO2004090598A1 (ja) * | 2003-04-03 | 2004-10-21 | Nalux Co., Ltd. | 結像光学素子およびその設計方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0996121A3 (en) | 2002-04-17 |
| KR20000027038A (ko) | 2000-05-15 |
| KR100346398B1 (ko) | 2002-10-25 |
| JP2004171758A (ja) | 2004-06-17 |
| DE69923405T2 (de) | 2005-06-30 |
| DE69923405D1 (de) | 2005-03-03 |
| CN1254913A (zh) | 2000-05-31 |
| EP0996121A2 (en) | 2000-04-26 |
| EP0996121B1 (en) | 2005-01-26 |
| CN1201306C (zh) | 2005-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100604788B1 (ko) | 호환형 광픽업장치 | |
| JP3224367B2 (ja) | ホログラム型リングレンズを用いてｃｄ−ｒと互換するｄｖｄ用光ピックアップ | |
| JPH10228659A (ja) | 複数の光ディスク仕様に互換する対物レンズを備えた光ピックアップ | |
| US7046611B2 (en) | Optical pickup compatible with a digital versatile disk and a recordable compact disk using a holographic ring lens | |
| JP2000131604A (ja) | 階段型回折格子構造を有する平板レンズを採用してｃｄ―ｒｗに互換するｄｖｄ用光記録／ピックアップヘッド | |
| KR20020008795A (ko) | 호환형 광픽업장치 | |
| US6449237B1 (en) | Optical recording and pickup head for digital versatile disc compatible with read-writable compact disc by adopting flat plate lens having staircase type diffraction grating structure | |
| JPH1055566A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| US6765857B2 (en) | Optical recording and pickup head for digital versatile disc compatible with read-writable compact disc by adopting flat plate lens having staircase type diffraction grating structure | |
| JP2726030B2 (ja) | 二重焦点の光ピックアップ | |
| JPH1055565A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JPH11353699A (ja) | 光学的位相板を使用した光ピックアップ | |
| JP3293771B2 (ja) | ホログラム形可変絞りを使用するｃｄ−ｒ／ｄｖｄ用光記録／ピックアップヘッド | |
| JP2002092934A (ja) | 単一光源を採用した互換型光ピックアップ装置 | |
| EP1288928A2 (en) | Objective lens, optical pickup device and method for producing optical element for optical pickup device | |
| JP3920001B2 (ja) | 回折型レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置 | |
| JP4407421B2 (ja) | 光学素子及び光ピックアップ装置 | |
| US8094540B2 (en) | Optical pickup and optical device | |
| US20060118704A1 (en) | Optical pickup device and optical element | |
| KR100238069B1 (ko) | 홀로그램을 사용한 cd-r 및 dvd 호환 광픽업 | |
| JP2000163787A (ja) | 互換型光ピックアップ装置 | |
| JP2002334468A (ja) | 光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置用の対物レンズ | |
| JP2007257782A (ja) | 対物光学系及びそれを備えた光ピックアップ装置 | |
| JPH1153754A (ja) | 光ピックアップ | |
| JP2004281050A5 (ja) |