JP2000293883A - Optical pickup - Google Patents

Optical pickup

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JP2000293883A
JP2000293883A JP11101564A JP10156499A JP2000293883A JP 2000293883 A JP2000293883 A JP 2000293883A JP 11101564 A JP11101564 A JP 11101564A JP 10156499 A JP10156499 A JP 10156499A JP 2000293883 A JP2000293883 A JP 2000293883A
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JP
Japan
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light
recording
optical pickup
wavelength
pickup device
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JP11101564A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Akiyama
洋 秋山
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the degradation of the wave aberration of a sub-beam caused by the track deviation of an objective lens by making the optical grating of an optical pickup for converging light flux to the recording plane of a corresponding recording medium and correcting the wave aberration caused by a substrate thickness difference by adjusting a distance between physical images into hologram element having the phase grating of curves. SOLUTION: This device has light sources LD1 and LD2 respectively having light emission wavelengths λ1 and λ2 for recording, reproducing or erasing information to plural recording media 9a and 9 at least. Besides, the device has an optical grating 1A for converging the light flux to the recording planes of the recording media 9a and 9, diffracting an objective lens 7A of optical characteristics optimized for the wavelength λ1 and the light flux of the wavelength λ2 to the recording medium 9a and tracking a light spot on the recording plane to a prescribed position together with 0th-order light flux. The optical element 1A for correcting the spherical aberration caused by the substrate thickness difference is made into hologram element having the phase grating of curves.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は光ピックアップ装
置に関する。
[0001] The present invention relates to an optical pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から知られたCDに加え、より短い
波長(650nm)のレーザ光で記録・再生を行うDV
D(デジタルビデオディスク)が実用化された。レーザ
光の波長が短くなるほど記録・再生の密度を高めること
ができるため、より短波長での記録・再生を行い得る光
ディスクの実現が意図されている。このため将来、異な
る波長のレーザ光で使用される多種の光ディスクの併存
が予想され、これら複数種の光ディスクに対応できる光
ピックアップが意図されている。このような、多様な光
ディスクに対応できる光ピックアップは、各種の光ディ
スクに対する記録および/または再生、あるいはこれら
と消去とを良好に行うことができ、コンパクトであるこ
とが望ましい。例えば、上記DVDとCDに対して光ス
ポットを形成するための対物レンズを共用できれば、光
ピックアップをコンパクト且つ低コスト化できる。この
場合、各記録媒体の記録面に良好なスポットを形成する
方法として、対物レンズをDVD用に、平行入射光束
(物体距離無限遠)に対して最適設計し、CDの記録面
に光スポットを形成するときには、対物レンズに発散光
束(有限物体距離)を入射させることにより、CD使用
時における「CD基板とDVD基板の基板厚差による球
面収差」を除去する方法が知られている。光ピックアッ
プ装置においては、光スポットが常にトラック上に位置
するようにトラッキング制御が行われるが、このような
トラッキング制御方式として、回折格子により0次光束
の他に、サブビームとして±1次光束を発生させ、この
ようにして発生させた3ビームを利用してトラック誤差
信号を得る「3ビーム法」や「作動プッシュプル法」等
が知られている。このようなサブビームを発生させるト
ラッキング方式を、上記の如き「複数光束に対物レンズ
を共用する」方式の光ピックアップ装置に適用した場
合、対物レンズが「トラックずれ」した場合に、0次光
束(メインビーム)に関しては問題無くとも、サブビー
ムの波面収差が大きく劣化し、適正なトラック誤差信号
を得るのが困難となることがある。
2. Description of the Related Art In addition to a conventionally known CD, a DV for recording / reproducing with a laser beam having a shorter wavelength (650 nm).
D (digital video disc) has been put to practical use. Since the recording / reproducing density can be increased as the wavelength of the laser beam becomes shorter, the realization of an optical disk capable of recording / reproducing at a shorter wavelength is intended. For this reason, it is expected that various types of optical disks used with laser beams of different wavelengths will coexist in the future, and an optical pickup that can support these types of optical disks is intended. It is desirable that such an optical pickup capable of supporting various optical discs be capable of recording and / or reproducing various kinds of optical discs, or erasing them, and be compact. For example, if an objective lens for forming an optical spot can be shared between the DVD and the CD, the optical pickup can be made compact and low in cost. In this case, as a method of forming a good spot on the recording surface of each recording medium, an objective lens is optimally designed for a parallel incident light beam (object distance infinity) for a DVD, and a light spot is formed on the recording surface of a CD. When forming, a method is known in which a divergent light beam (finite object distance) is incident on an objective lens to remove "spherical aberration caused by a difference in thickness between a CD substrate and a DVD substrate" when using a CD. In an optical pickup device, tracking control is performed so that a light spot is always positioned on a track. As such a tracking control method, a ± 1st-order light beam is generated as a sub-beam in addition to a 0th-order light beam by a diffraction grating. A "three-beam method" and an "operating push-pull method" for obtaining a track error signal using the three beams generated in this way are known. When the tracking method for generating such a sub-beam is applied to the optical pickup device of the above-described “shared objective lens for a plurality of light beams”, when the objective lens is “track shifted”, the zero-order light beam (main (Beam) without any problem, the wavefront aberration of the sub-beam may be greatly deteriorated, making it difficult to obtain an appropriate track error signal.

【0003】1例を挙げる。図4は、従来からCD用に
知られた「有限系の光ピックアップ装置」を示してい
る。「半導体レーザ」である光源LD0からの発散性の
光束は回折格子1を透過することにより0次光束と±1
次光束(サブビーム)の3ビームに分離する。各光束は
半透鏡3により反射され、偏向プリズム5により偏向さ
れて対物レンズ7に入射し、対物レンズ7の作用により
収束光束に変換され、記録媒体9の基板を透過して記録
面9A上に3個の光スポットを形成する。記録面9Aに
より反射された各光束は「戻り光束」となり、偏向プリ
ズム5により反射され、半透鏡3を透過して受光手段8
に導かれる。受光手段8は3つの戻り光束を受光し、フ
ォーカス誤差信号、トラック誤差信号を生成し、再生を
行う時には再生信号も生成する。フォーカス誤差信号お
よびトラック誤差信号は図示されない「制御手段」に入
力し、フォーカシング制御およびトラッキング制御に供
される。トラック誤差信号の生成には、上記サブビーム
の戻り光束が関与する。
An example will be described. FIG. 4 shows a "finite optical pickup device" conventionally known for a CD. The divergent luminous flux from the light source LD0, which is a “semiconductor laser”, is transmitted through the diffraction grating 1 and becomes ± 0
It is split into three beams of the next light beam (sub beam). Each light beam is reflected by the semi-transparent mirror 3, deflected by the deflecting prism 5, enters the objective lens 7, is converted into a convergent light beam by the action of the objective lens 7, passes through the substrate of the recording medium 9, and falls on the recording surface 9 A. Three light spots are formed. Each light beam reflected by the recording surface 9A becomes a "return light beam", is reflected by the deflecting prism 5, passes through the semi-transparent mirror 3, and is received by the light receiving means 8
It is led to. The light receiving means 8 receives the three return light beams, generates a focus error signal and a track error signal, and also generates a reproduction signal when performing reproduction. The focus error signal and the track error signal are input to "control means" (not shown), and are provided for focusing control and tracking control. The generation of the track error signal involves the return light beam of the sub beam.

【0004】さらに具体的に説明すると、対物レンズ7
は、その両面が周知の非球面式: x=(y2/R)/[1+√{1-(1+K)(y/R)2}]+A4・y4+A6
・y6+A8・y8+A10・y10+... で表現される「非球面」である。なお、上の式におい
て、xは光軸方向の座標、yは光軸直交方向の座標であ
り、Rは光軸上の曲率半径、K,A4,A6,A8
10,..は定数(Rと合わせて「面係数」という)で
ある。これら、R,K,A4,A6,A8,A10,..は
第1面(光源側面)、第2面(記録媒体側面)につき、
以下のように与えられる。 表 1 面係数 第1面 第2面 R 2.22949 -41.05138 K -0.753317 0.0 A4 0.501200E-02 0.172860E-01 A6 0.494956E-03 -0.454549E-02 A8 0.576542E-04 0.422958E-02 A10 0.591456E-04 -0.803649E-03 中心肉厚:2.0mm、屈折率:n=1.7188(785nm)である。
上のデータにおいて、例えば「E-03」は、10~3を意味
し、この数値がその直前の数値にかかる。以下、同様で
ある。この対物レンズは、焦点距離:f=3mm,物体距離:
50mm,NA=0.5,基板厚:1.2mmとして設計したものであ
る。3ビームを生成する回折格子1は「直線格子」で、
格子間隔:24(μm)のものである。この光学系で、記録
面9A上では0次光束(メインビーム)と±1次光束
(サブビーム)は互いに略20μm離れた光スポットを
形成する。このとき、対物レンズの軸上と軸外(トラッ
クずれ時)における「光スポットの波面収差」は、以下
の如くである。 表 2 波面収差(λ) 対物レンズ軸上 軸ずれ:0.4mm 軸ずれ:−0.4mm 0次光束 0.000 0.005 0.005 +1次光束 0.004 0.007 0.007 −1次光束 0.004 0.007 0.007 これから明らかなように、対物レンズのトラックずれに
対し、メインビーム・サブビームとも大幅な収差劣化は
なく、収差が十分小さい状態で記録面9A上に集光す
る。従って、記録媒体としてのCDに対しては、記録・
再生等を良好に行うことができる。
More specifically, the objective lens 7
Has its both surfaces known aspheric expression: x = (y 2 / R ) / [1 + √ {1- (1 + K) (y / R) 2}] + A 4 · y 4 + A 6
· Y 6 + A 8 · y 8 + A is represented by 10 · y 10 + ... is a "non-spherical". In the above equation, x is the coordinate in the optical axis direction, y is the coordinate in the optical axis orthogonal direction, R is the radius of curvature on the optical axis, K, A 4 , A 6 , A 8 ,
A 10 ,. . Is a constant (referred to as “surface coefficient” together with R). These R, K, A 4 , A 6 , A 8 , A 10 ,. . Indicates the first surface (side of the light source) and the second surface (side of the recording medium)
It is given as follows. Table 1 Surface coefficient First surface Second surface R 2.22949 -41.05138 K -0.753317 0.0 A 4 0.501200E-02 0.172860E-01 A 6 0.494956E-03 -0.454549E-02 A 8 0.576542E-04 0.422958E-02 A 10 0.591456E-04 -0.803649E-03 The center thickness is 2.0 mm, and the refractive index is n = 1.7188 (785 nm).
In the above data, for example, “E-03” means 10 to 3 , and this numerical value depends on the numerical value immediately before it. Hereinafter, the same applies. This objective lens has focal length: f = 3mm, object distance:
It is designed as 50mm, NA = 0.5, substrate thickness: 1.2mm. The diffraction grating 1 that generates three beams is a “linear grating”,
Lattice spacing: 24 (μm). In this optical system, on the recording surface 9A, the zero-order light beam (main beam) and the ± first-order light beams (sub-beams) form light spots separated from each other by approximately 20 μm. At this time, the “wavefront aberration of the light spot” on and off the axis of the objective lens (at the time of track deviation) is as follows. Table 2 Wavefront aberration (λ) On the axis of the objective lens Axis deviation: 0.4 mm Axis deviation: −0.4 mm 0th-order light beam 0.000 0.005 0.005 + 1st-order light beam 0.004 0.007 0.007 -1st-order light beam 0.004 0.007 0.007 As is clear from this, the objective lens The main beam and the sub-beam are not largely degraded by the aberration with respect to the track deviation, and are condensed on the recording surface 9A in a state where the aberration is sufficiently small. Therefore, for a CD as a recording medium,
Reproduction can be performed satisfactorily.

【0005】ここで、図4の如き光ピックアップ装置に
おいて、上述の対物レンズ7に代えて「DVD用に最適
設計された対物レンズ」を用いた場合を考えてみる。基
板厚さ:0.6mmのDVD用に用いられる対物レンズは、
入射光束を平行光とし、NA=0.6で設計される。具体的に
は、第1、第2面は共に上記「非球面式」で表される非
球面であり、具体的なレンズデータは以下の通りであ
る。 表 3 面係数 第1面 第2面 R 2.11952 45.58887 K 0.08986 0.0 A4 -0.344961E-02 0.121533E-01 A6 -0.459445E-03 0.373814E-03 A8 -0.590344E-04 -0.107044E-02 A10 -0.232290E-04 0.612050E-03 中心肉厚:2.0mm、屈折率:n=1.7269(635nm)である。
図4における対物レンズ7に代えて「このDVD用の対
物レンズ」を用いるときは、光源としては発光波長:63
5nmの半導体レーザを、光源LD0とは別個に用い、上
記半導体レーザからの光束を「図4に図示されないカッ
プリングレンズにより平行光束化」して上記DVD用の
対物レンズに入射させるようにする(例えば、偏向プリ
ズム5の向きを切り換えることにより、対物レンズに対
する入射光束を、短波長と長波長に切り換えればよ
い)。図5(b)はDVD用の対物レンズ7Aに入射す
る平行光束が、DVD9aの基板を透過して記録面9a
0上に集光する状態を示している。図4における対物レ
ンズ7として上記「DVD用の対物レンズ7A」を用い
た場合、記録媒体9としての「基板厚さ:1.2mmのC
D」の記録面9Aに、光源LD0からの光束を対物レン
ズ7Aにより、NA=0.5で良好に集光するためには、図5
(a)に示すように「物体距離:約52mmの有限系」とす
ることにより軸上で波面収差:0.005λの良好なスポッ
トを得ることができる。光源LD0からの光束を、回折
格子でメインビーム(0次光束)と2本のサブビーム
(±1次光束)に分離すると、メインビームおよび各サ
ブビームに対する軸上・軸外での波面収差は以下の如く
になる。 表 4 波面収差(λ) 対物レンズ軸上 軸ずれ:0.4mm 軸ずれ:−0.4mm 0次光束 0.005 0.053 0.053 +1次光束 0.041 0.068 0.068 −1次光束 0.041 0.068 0.068 なお、回折格子1はピッチ:24μmの直線格子で、記録
面9A上でのメインビームとサブビームの間隔は約20μ
mである。このように、対物レンズ7Aがトラックずれ
を生じたとき、サブビームには波面劣化が生じ、軸上の
波面収差との差も顕著で、良好なトラック誤差信号を得
るのが困難になる。
Here, consider a case where an "objective lens optimally designed for DVD" is used instead of the above-mentioned objective lens 7 in the optical pickup device as shown in FIG. The objective lens used for DVD with a substrate thickness of 0.6 mm is
The incident light beam is set to parallel light, and is designed with NA = 0.6. Specifically, both the first and second surfaces are aspherical surfaces represented by the above-mentioned “aspherical expression”, and specific lens data are as follows. Table 3 Surface coefficient First surface Second surface R 2.11952 45.58887 K 0.08986 0.0 A 4 -0.344961E-02 0.121533E-01 A 6 -0.459445E-03 0.373814E-03 A 8 -0.590344E-04 -0.107044E-02 A 10 -0.232290E-04 0.612050E-03 The center thickness is 2.0 mm, and the refractive index is n = 1.7269 (635 nm).
When “this objective lens for DVD” is used instead of the objective lens 7 in FIG.
A semiconductor laser of 5 nm is used separately from the light source LD0, and the light beam from the semiconductor laser is "parallelized by a coupling lens not shown in FIG. 4" so as to be incident on the DVD objective lens ( For example, by switching the direction of the deflecting prism 5, the incident light beam to the objective lens may be switched between a short wavelength and a long wavelength. FIG. 5B shows that the parallel light beam incident on the DVD objective lens 7A passes through the substrate of the DVD 9a and is recorded on the recording surface 9a.
The state where light is converged on 0 is shown. When the above-described “DVD objective lens 7A” is used as the objective lens 7 in FIG. 4, “the substrate thickness: 1.2 mm C” as the recording medium 9 is used.
In order to converge the light beam from the light source LD0 on the recording surface 9A of “D” by the objective lens 7A with good NA = 0.5, FIG.
As shown in (a), a good spot having an on-axis wavefront aberration of 0.005λ can be obtained by using a “finite system with an object distance of about 52 mm”. When the light beam from the light source LD0 is separated into a main beam (zero-order light beam) and two sub-beams (± first-order light beams) by a diffraction grating, on-axis and off-axis wavefront aberrations for the main beam and each sub-beam are as follows. It looks like this. Table 4 Wavefront aberration (λ) On axis of objective lens Axis shift: 0.4 mm Axis shift: -0.4 mm 0th-order light flux 0.005 0.053 0.053 + 1st-order light flux 0.041 0.068 0.068 -1st-order light flux 0.041 0.068 0.068 The pitch of the diffraction grating 1 is 24 μm. , The distance between the main beam and the sub beam on the recording surface 9A is about 20μ.
m. As described above, when the track of the objective lens 7A is displaced, the sub-beam undergoes wavefront degradation, and the difference from the axial wavefront aberration is remarkable, making it difficult to obtain a good track error signal.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、基板厚が
互いに異なる複数の記録媒体に対し、異なる発光波長の
光源からの光束により記録等を行い、各波長の光束に対
し対物レンズを共用し、サブビームを用いてトラッキン
グ制御を行う光ピックアップ装置において、対物レンズ
のトラックずれに起因するサブビームの波面収差の劣化
を有効に軽減し、常に良好なトラッキング制御が行われ
るようにすることを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, recording and the like are performed on a plurality of recording media having different substrate thicknesses by light beams from light sources having different emission wavelengths, and an objective lens is used in common for light beams of each wavelength. In an optical pickup device that performs tracking control using a sub-beam, it is an object to effectively reduce the deterioration of the wavefront aberration of the sub-beam due to the track deviation of the objective lens, and to always perform good tracking control. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明の光ピックアッ
プ装置は、基板厚:t1,t2,t3,..(t1<t
2<t3,..)をそれぞれ有する複数の記録媒体D
1,D2,D3...に対して、情報の記録・再生・消
去の1以上、即ち、記録または再生または消去、または
記録と再生、記録と消去、再生と消去、もしくは記録と
再生と消去を行う光ピックアップ装置であり、複数の光
源と、単一の対物レンズと、1以上の光学格子とを有す
る(請求項1)。記録・再生・消去の1以上を行われる
複数種の記録媒体Diの種類をN種(i=1〜N)とす
ると、これらは基板厚:ti(i=1〜N)が互いに異
なる。上記の如く、基板の厚さは、ti<ti+1であ
り、tNが一番厚い。「複数の光源」は、記録媒体Di
の個々に対応して1個設けられる。これらN個の光源を
LD1,..LDi,..LDNとすると、これら光源
の発光波長:λiは互いに異なる。光源LDiとしては
半導体レーザを好適に利用できる。「単一の対物レン
ズ」は、波長:λiを持つN種の光束に対して共通化さ
れ、これらN種の光束の任意のものを、波長に対応した
記録媒体Diの記録面に集光する。この対物レンズは、
波長:λ1(最小の基板厚:t1を持つ記録媒体D1に
使用される光束)において、記録媒体D1に対して光学
特性を最適化されている。勿論、対物レンズは可能であ
れば、他の記録媒体Di(i≠1)に対し、波長:λi
において最適化されていてもよい。「1以上の光学格
子」は、波長:λi(i=2,3,..)の光束を回折
させ、0次光束とともに、記録面上の光スポットを所定
の位置にトラッキングさせるための制御信号用サブビー
ムとして±1次光束を発生させる。即ち、光学格子Hi
(i=2,3,..)は、光源LD2〜LDNの個々に
つき各1個づつ用いられる。勿論、所望により、光源L
D1からの光束をメインビームとサブビームに分けるた
めの光学格子H1を用いることもできる。即ち、波長:
λ2〜λNの光束に関しては、サブビームを利用したト
ラッキング制御を行うが、波長λ1の光束については、
サブビームを利用したトラッキング制御を行うようにし
ても良いし、通常のプッシュ・プル法のような単ビーム
式のトラッキング制御を行うようにしても良い。上述の
ように、記録媒体の基板厚は記録媒体ごとに異なってい
るので、波長:λi(i=2,3,..)の光束を対応
する記録媒体Di(i=2,3,..)の記録面に集光
するとき、対物レンズへの入射光束の形態を、波長:λ
1の光束と同じにしたのでは基板厚差(基板厚:t1と
の差)により球面収差が生じてしまう。そこで、このよ
うな基板厚差に起因する球面収差を補正するため、波
長:λi(i=2〜N)の光束については「物像間距離
の調整」により補正する。請求項1記載の発明の特徴と
するところは、波長:λi(i=2,3,..)の光束
に対する光学格子Hi(i=2,3,..)が「曲線の
位相格子を持つホログラム素子」である点にある。
According to the present invention, there is provided an optical pickup device having a substrate thickness: t1, t2, t3,. . (T1 <t
2 <t3,. . ) Each having a plurality of recording media D)
1, D2, D3. . . An optical pickup device that performs one or more of recording, reproducing, and erasing information, that is, recording or reproducing or erasing, or recording and reproducing, recording and erasing, reproducing and erasing, or recording, reproducing, and erasing; It has a plurality of light sources, a single objective lens, and one or more optical gratings (claim 1). Assuming that a plurality of types of recording media Di for which one or more of recording, reproduction, and erasing are performed are N types (i = 1 to N), these have different substrate thicknesses ti (i = 1 to N). As described above, the thickness of the substrate is ti <ti + 1, and tN is the thickest. The “plurality of light sources” is the recording medium Di.
One is provided corresponding to each of. These N light sources are referred to as LD1,. . LDi,. . If LDN is used, the light emission wavelengths: λi of these light sources are different from each other. A semiconductor laser can be suitably used as the light source LDi. The “single objective lens” is used in common for N types of light beams having the wavelength: λi, and condenses any of these N types of light beams on the recording surface of the recording medium Di corresponding to the wavelength. . This objective lens
At a wavelength: λ1 (a light beam used for the recording medium D1 having the minimum substrate thickness: t1), the optical characteristics of the recording medium D1 are optimized. Of course, if the objective lens can be used, the wavelength: λi can be used for other recording media Di (i ≠ 1).
May be optimized. The “one or more optical gratings” are control signals for diffracting a light beam having a wavelength of λi (i = 2, 3,...) And tracking a light spot on a recording surface together with a zero-order light beam to a predetermined position. ± 1st order luminous flux is generated as a sub beam for use. That is, the optical grating Hi
(I = 2, 3,...) Is used for each of the light sources LD2 to LDN. Of course, if desired, the light source L
An optical grating H1 for dividing the light beam from D1 into a main beam and a sub beam can also be used. That is, wavelength:
Tracking control using a sub-beam is performed for the light beams of λ2 to λN, but for the light beam of wavelength λ1,
Tracking control using a sub-beam may be performed, or single-beam tracking control such as a normal push-pull method may be performed. As described above, since the substrate thickness of the recording medium is different for each recording medium, the light flux having the wavelength: λi (i = 2, 3,...) Is used for the corresponding recording medium Di (i = 2, 3,. When the light is focused on the recording surface of (1), the form of the light beam incident on the objective
If the same light flux is used, spherical aberration occurs due to a difference in substrate thickness (substrate thickness: difference from t1). Therefore, in order to correct the spherical aberration caused by such a difference in substrate thickness, the luminous flux having the wavelength: λi (i = 2 to N) is corrected by “adjustment of the distance between object images”. The invention according to claim 1 is characterized in that an optical grating Hi (i = 2, 3,...) For a light beam having a wavelength: λi (i = 2, 3,...) Has a curved phase grating. Hologram element ".

【0008】上記請求項1記載の光ピックアップ装置に
おいて、波長:λi(i=2,3,..)の光束を、対
応する記録媒体Di(i=2,3,..)の記録面に集
光するとき、基板厚差により生じる球面収差を物像間距
離の調整により補正する手段として「光源LD1以外の
少なくとも1つの光束をカップリングするカップリング
レンズ」を1以上有することができる(請求項2)。勿
論、光源LD1の光束をカップリングするカップリング
レンズを用いることもできる。上記カップリングレンズ
として「単体での性能として、画角に比例する波面収差
を持つ」ものを用いることができる(請求項3)。請求
項1または2または3記載の光ピックアップ装置におい
て、発光波長:λiの光源LDiと、波長:λiの光ス
ポットで照射された記録媒体Diの記録面により反射さ
れた戻り光束Riを受光する受光手段PDiと、戻り光
束Riを対応する受光手段PDiに向けて回折させる検
出用ホログラム素子HOEEiとをユニット化して光源
・受光部ユニットUiとし、このようなユニットをN個
(U1〜UN)用いるようにしてもよい(請求項4)。
この場合において、検出用ホログラム素子HOEE1お
よび/または検出用ホログラム素子HOEEi(i=
2,3,..)を「偏光ホログラム」とし、光学格子H
i(i=2,3,..)も偏光ホログラムとし、各検出
用ホログラム素子HOEEiと光学格子Hiとが、「互
いに振動方向の異なる偏光に対して回折作用を持つ」よ
うにできる(請求項5)。また、上記請求項4または5
記載の光ピックアップ装置において、光学格子Hiとホ
ログラムHOEEi(i=2,3,..)とを同一基板
に形成することができる(請求項6)。上記請求項1〜
6の任意の1に記載の光ピックアップ装置において、記
録媒体Diの種類はN種で、Nは3以上の整数とするこ
とができることは勿論であるが、N=2とすること、即
ち、記録媒体が2種類の記録媒体D1およびD2である
ことができる(請求項7)。この場合、記録媒体D1と
して基板厚:t1=0.6mmのもの(例えばCD)と
し、他方の記録媒体D2を基板厚:t2=1.2mmの
もの(例えばDVD)とすることができる(請求項
8)。
In the optical pickup device according to the first aspect, a light beam having a wavelength of λi (i = 2, 3,...) Is applied to a recording surface of a corresponding recording medium Di (i = 2, 3,...). When condensing, one or more "coupling lenses for coupling at least one light beam other than the light source LD1" can be provided as means for correcting spherical aberration caused by a difference in substrate thickness by adjusting the distance between object images (claim). Item 2). Of course, a coupling lens for coupling the light beam of the light source LD1 can also be used. As the coupling lens, a lens having "a wavefront aberration proportional to the angle of view as a performance of a single unit" can be used (claim 3). 4. The optical pickup device according to claim 1, wherein the light source receives a return light beam reflected by a recording surface of a recording medium irradiated with a light spot having an emission wavelength of λi and a light spot having a wavelength of λi. The unit PDi and the detection hologram element HOEEi for diffracting the returning light beam Ri toward the corresponding light receiving unit PDi are unitized to form a light source / light receiving unit Ui, and N (U1 to UN) such units are used. (Claim 4).
In this case, the detection hologram element HOEE1 and / or the detection hologram element HOEEi (i =
2, 3,. . ) Is a “polarization hologram” and the optical grating H
i (i = 2, 3,...) is also a polarization hologram, so that each detection hologram element HOEEi and the optical grating Hi have a “diffraction effect on polarized lights having different vibration directions”. 5). The above-mentioned claim 4 or 5
In the optical pickup device described above, the optical grating Hi and the hologram HOEEi (i = 2, 3,...) Can be formed on the same substrate. Claim 1
6. In the optical pickup device as described in any one of Nos. 6, there are N types of recording media Di, and N can be an integer of 3 or more, but N = 2, that is, recording is performed. The medium can be two types of recording media D1 and D2 (claim 7). In this case, the recording medium D1 can have a substrate thickness: t1 = 0.6 mm (for example, CD), and the other recording medium D2 can have a substrate thickness: t2 = 1.2 mm (for example, DVD) (claim). Item 8).

【0009】ここで、上述の「曲線の位相格子を持つホ
ログラム素子」について説明する。ホログラム素子(Ho
lographic Optical Elements)は、2つのコヒーレント
な光束の波面(球面もしくは非球面の波面)の干渉によ
って形成される光学格子の1種で、製造時に上記2つの
波面の位相差を記録したもので、回折光の位相は次式で
表される。
Here, the above-mentioned "hologram element having a curved phase grating" will be described. Hologram element (Ho
lographic Optical Elements) is a type of optical grating formed by the interference of the wavefronts (spherical or aspherical wavefronts) of two coherent light beams, and records the phase difference between the two wavefronts at the time of manufacturing. The phase of light is represented by the following equation.

【0010】Φi=φc±(φo−φr) Φi:入射光の位相 Φc:回折光の位相 Φo:製造時の物体光の位相 Φr:製造時の参照光の位相 上記の「(φo−φr)」がホログラム素子面に記録され
る「波面の位相差」にあたる。これを、 φ(x,y)=(φo−φr) とおき、製造波の波数(2π/λc:λcは製造波の波
長)の逆数かけて、 (λc/2π)φ(x,y)=φ2pt+φpoly φ2pt :2つの点光源からの球面波での露光による位相
差 φpoly:非球面波面での露光により付加される位相差 とおき、この「φpoly」は、定数cijを用いて、φpoly
=Σcijx**i・y**j (x**iは「xのi
乗」、y**jは「yのj乗」)と表すことができる。
定数係数:cijを与えることにより、位相差:φpolyを
特定できる。位相差:φ2ptは、波長に応じて一義的に
定まるので、定数係数:cijを与えることによりホログ
ラム素子の持つ「曲線の位相格子」を特定できることに
なる。
Φi = φc ± (φo−φr) Φi: phase of incident light Φc: phase of diffracted light Φo: phase of object light at the time of manufacturing Φr: phase of reference light at the time of manufacturing “(φo−φr)” "Corresponds to the" wavefront phase difference "recorded on the hologram element surface. This is set as φ (x, y) = (φo−φr), and multiplied by the reciprocal of the wave number of the production wave (2π / λc: λc is the wavelength of the production wave) to obtain (λc / 2π) φ (x, y) = Φ2pt + φpoly φ2pt: phase difference due to exposure to spherical waves from two point light sources φpoly: phase difference added by exposure to aspherical wavefronts, and “φpoly” is calculated using a constant c ij using φpoly.
= Σc ij x ** i * y ** j (x ** i is "i of x
To the power of y ** j can be expressed as "y to the power of j").
By giving the constant coefficient: c ij , the phase difference: φpoly can be specified. Since the phase difference: φ2pt is uniquely determined according to the wavelength, the “curve phase grating” of the hologram element can be specified by giving a constant coefficient: c ij .

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、この発明の光ピックアッ
プ装置の実施の1形態を説明するための図である。繁雑
を避けるため、混同の虞れが無いと思われるものについ
ては、先に説明した図4および図5の符号を用いた。符
号9および9aで示す記録媒体は互いに基板厚が異な
る。この実施の形態において記録媒体9は基板厚:t2
=1.2mm のCDであり、記録媒体9aは基板厚:t1=
0.6mmのDVDである。光源LD1は発光波長:λ1=6
35nmの半導体レーザ、光源LD2は発光波長:λ2=78
5nmの半導体レーザである。偏向プリズム5は、図示さ
れない駆動手段により軸の回りに回転可能であり、18
0度の回転により、光源LD1用の態位と光源LD2用
の態位を切り換えることができるようになっている。図
に示されているのは、CDである記録媒体9に対して記
録等が行われるときの状態である。光源LD2を発光さ
せると、波長:λ2=785nm の発散光束が放射される。
この光束は光学格子1Aによりメインビームとサブビー
ムとに分離し、半透鏡3により反射され、偏向プリズム
5により偏向されて対物レンズ7Aに入射し、対物レン
ズ7Aの作用により収束光束に変換され、記録媒体9の
基板を透過して記録面9A上に3個の光スポットを形成
する。記録面9Aにより反射された各光束は「戻り光
束」となり、偏向プリズム5により反射され、半透鏡3
を透過して受光手段8に導かれる。受光手段8は3つの
戻り光束を受光し、フォーカス誤差信号、トラック誤差
信号を生成し、再生を行う時には再生信号も生成する。
フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号は図示され
ない「制御手段」に入力し、フォーカシング制御および
トラッキング制御に供される。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of an optical pickup device according to the present invention. In order to avoid complication, the same reference numerals in FIGS. 4 and 5 are used for those which are considered to be free from confusion. The recording media indicated by reference numerals 9 and 9a have different substrate thicknesses. In this embodiment, the recording medium 9 has a substrate thickness: t2.
= 1.2 mm, and the recording medium 9a has a substrate thickness: t1 =
It is a 0.6mm DVD. The light source LD1 has an emission wavelength: λ1 = 6
35 nm semiconductor laser, light source LD2 has emission wavelength: λ2 = 78
5nm semiconductor laser. The deflecting prism 5 is rotatable around an axis by driving means (not shown).
By the 0-degree rotation, the attitude for the light source LD1 and the attitude for the light source LD2 can be switched. The figure shows a state where recording or the like is performed on the recording medium 9 which is a CD. When the light source LD2 emits light, a divergent light beam having a wavelength of λ2 = 785 nm is emitted.
This light beam is separated into a main beam and a sub-beam by the optical grating 1A, reflected by the semi-transparent mirror 3, deflected by the deflecting prism 5, incident on the objective lens 7A, converted into a convergent light beam by the action of the objective lens 7A, and recorded. Three light spots are formed on the recording surface 9A through the substrate of the medium 9. Each light beam reflected by the recording surface 9 </ b> A becomes a “return light beam”, is reflected by the deflecting prism 5, and
And is guided to the light receiving means 8. The light receiving means 8 receives the three return light beams, generates a focus error signal and a track error signal, and also generates a reproduction signal when performing reproduction.
The focus error signal and the track error signal are input to "control means" (not shown), and are provided for focusing control and tracking control.

【0012】DVDである記録媒体9aに対して記録等
が行われるときには、前記駆動手段により偏向プリズム
5を、図の態位から180度回転させる。すると偏向反
射面は、半透鏡4の側を向く。光源LD1を発光させる
と、波長:λ1=635nm の発散性の光束が放射され、カ
ップリングレンズ2により平行光束に変換される。この
平行光束は、半透鏡4により反射され、偏向プリズム5
により偏向されて対物レンズ7Aに入射し、対物レンズ
7Aの作用により収束光束に変換され、記録媒体9aの
基板を透過して記録面9a0上に光スポットを形成す
る。記録面9Aにより反射された光束は「戻り光束」と
なり、偏向プリズム5により反射され、半透鏡4を透過
して戻り光束検出系6に導かれる。戻り光束検出系6は
戻り光束を受光し、フォーカス誤差信号、トラック誤差
信号を生成し、再生を行う時には再生信号も生成する。
フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号は図示され
ない「制御手段」に入力し、フォーカシング制御および
トラッキング制御に供される。対物レンズ7Aは、上記
のように、光源LD1からの波長:λ1=635nm の光束
と、光源LD2からの波長:λ2=785nm の光束に対し
て共用されるが、平行光束として入射する波長:λ1の
光束を記録媒体9aの記録面9a0上に集光させるため
に最適化されている。 光源LD2からの波長:λ2の光束を対物レンズ7Aに
より記録媒体9の記録面9A上に集光させる際の、基板
厚差による球面収差を補正するために、光源LD2は対
物レンズ7Aに対する物体距離を有限とした「有限系」
となっている。そして、光学格子1Aは「曲線の位相格
子を持つホログラム素子」として構成され、その位相格
子は、サブビームにおける波面収差を有効に軽減できる
ように設定されている。
When recording or the like is performed on a recording medium 9a which is a DVD, the deflecting prism 5 is rotated by 180 degrees from the position shown in FIG. Then, the deflecting reflection surface faces the side of the semi-transparent mirror 4. When the light source LD1 emits light, a divergent light beam having a wavelength of λ1 = 635 nm is emitted, and is converted into a parallel light beam by the coupling lens 2. This parallel light beam is reflected by the semi-transparent mirror 4 and is deflected by a deflecting prism 5.
And is incident on the objective lens 7A, converted into a convergent light beam by the action of the objective lens 7A, and transmitted through the substrate of the recording medium 9a to form a light spot on the recording surface 9a0. The light beam reflected by the recording surface 9A becomes a “return light beam”, is reflected by the deflecting prism 5, passes through the semi-transparent mirror 4, and is guided to the return light beam detection system 6. The return light beam detection system 6 receives the return light beam, generates a focus error signal and a track error signal, and also generates a reproduction signal when performing reproduction.
The focus error signal and the track error signal are input to "control means" (not shown), and are provided for focusing control and tracking control. As described above, the objective lens 7A is used in common for the light beam of the wavelength λ1 = 635 nm from the light source LD1 and the light beam of the wavelength λ2 = 785 nm from the light source LD2, but the wavelength λ1 incident as a parallel light beam. Is optimized to focus the light beam on the recording surface 9a0 of the recording medium 9a. In order to correct spherical aberration due to a difference in substrate thickness when a light beam having a wavelength of λ2 from the light source LD2 is focused on the recording surface 9A of the recording medium 9 by the objective lens 7A, the light source LD2 is positioned at an object distance to the objective lens 7A. Finite system with finite
It has become. The optical grating 1A is configured as a “hologram element having a curved phase grating”, and the phase grating is set so as to effectively reduce the wavefront aberration in the sub beam.

【0013】即ち、図1に実施の1形態を示す光ピック
アップ装置は、基板厚:t1,t2.(t1<t2)を
それぞれ有する複数の記録媒体9a(D1),9(D
2)に対し、情報の記録・再生・消去の1以上を行うた
めの、発光波長:λ1,λ2をそれぞれ有する光源LD
1,LD2と、波長:λi(i=1,2)の光束を、波
長に対応した記録媒体9a,9の記録面に集光し、記録
媒体9a(D1)に対し、波長:λ1において光学特性
を最適化された単一の対物レンズ7Aと、波長:λ2の
光束を回折させ、0次光束とともに、記録面上の光スポ
ットを所定の位置にトラッキングさせるための制御信号
用サブビームとして±1次光束を発生させる光学格子1
A(H2)とを有し、波長:λ2の光束を、対応する記
録媒体9の記録面に集光するとき、基板厚差により生じ
る球面収差を物像間距離の調整により補正する光ピック
アップ装置において、光学格子1A(H2)が、曲線の
位相格子を持つホログラム素子であるものである(請求
項1)。また、記録媒体が2種類の記録媒体9a(D
1)および9(D2)であり(請求項7)、記録媒体9
aは基板厚:t1=0.6mm のDVDで、記録媒体9は基
板厚:t2=1.2mmのCDである(請求項8)。
That is, the optical pickup device shown in FIG. 1 according to the first embodiment has a substrate thickness: t1, t2. (T1 <t2), a plurality of recording media 9a (D1), 9 (D1
Light source LD having emission wavelengths: λ1 and λ2 for performing at least one of recording, reproduction, and erasing of information with respect to 2).
1, LD2 and a light beam having a wavelength: λi (i = 1, 2) are condensed on the recording surfaces of the recording media 9a, 9 corresponding to the wavelengths, and are optically transmitted to the recording medium 9a (D1) at a wavelength: λ1. A single objective lens 7A whose characteristics have been optimized, and ± 1 as a control signal sub-beam for diffracting a light beam having a wavelength of λ2 and tracking a light spot on a recording surface to a predetermined position together with a zero-order light beam. Optical grating 1 for generating next light flux
A (H2), an optical pickup device for correcting a spherical aberration caused by a substrate thickness difference by adjusting an object-image distance when a light beam having a wavelength: λ2 is converged on a recording surface of a corresponding recording medium 9. , The optical grating 1A (H2) is a hologram element having a curved phase grating. Further, two types of recording media 9a (D
1) and 9 (D2) (claim 7), and the recording medium 9
a is a DVD having a substrate thickness of t1 = 0.6 mm, and the recording medium 9 is a CD having a substrate thickness of t2 = 1.2 mm.

【0014】図2は、この発明の光ピックアップ装置の
実施の別例を示している。光源LD1は、発光波長:λ
1=650nm の半導体レーザ(のチップ)、光源LD2
は、発光波長:λ2=785nm の半導体レーザ(のチッ
プ)である。光源LD1から放射した波長:λ1の光束
はホログラム部材21を通過し、カップリングレンズ3
1により略平行光とされ、ビームスプリッタ3Aを透過
し、偏向プリズム5で偏向され、対物レンズ7Aに入射
し、記録媒体9a(基板厚:t1=0.6mmのDVD)の
記録面9a0上に光スポットを形成する。対物レンズ7
Aは、基板厚:t1=0.6mm用に最適化されているが、
基板厚:t2=1.2mmに対しても、ある条件のもと球面
収差が補正されるように設計することもできる。一方、
記録媒体9が用いられるときは光源LD2が点灯され
る。放射された光束はホログラム部材22を通過し、カ
ップリングレンズ32により「所定の発散光束」に変換
され、ビームスプリッタ3Aで反射され、偏向プリズム
5で偏向され、対物レンズ7Aに入射し、記録媒体9
(基板厚:t2=1.2mm のCD)の記録面9A上に光ス
ポットを形成する。カップリングレンズ32は、対物レ
ンズ7Aにおける基板厚差による球面収差が良好に補正
されるような「発散光束」を実現するように、光源LD
2からの光束を上記「所定の発散光束」に変換する。上
記のようにすることにより、記録媒体9a,9の基板厚
差による球面収差を補正し、対物レンズ7Aの軸ずれ
(トラックずれ)に対して波面劣化が抑制された光スポ
ットが得られる。上記ビームスプリッタ3Aは、反射光
と透過光とを「波長により分離」する方式のものでも
「偏光により分離」する方式のものでも良い。記録媒体
9a(または9)の記録面で反射された光束は戻り光束
となって、もとの経路をたどり、ホログラム部材21
(または22)に入射して回折され、受光手段91(ま
たは92)に入射する。なお、ホログラム部材21,2
2や受光手段91,92の受光面は、用いるサーボ信号
生成方式に応じて適宜分割されている。図2の実施の形
態において、ホログラム部材21は、戻り光束を受光手
段91に向けて回折するために用いられるが、ホログラ
ム部材22は、戻り光束を受光手段92に向けて回折さ
せる機能とともに、光源LD2からの光束をメインビー
ムと2本のサブビームとに分離する機能を有している。
図2に示す如く、光源LD1とホログラム部材21と受
光手段91とは、光源・受光部ユニットU1としてユニ
ット化され、光源LD2とホログラム部材22と受光手
段92とは、光源・受光部ユニットU2としてユニット
化されている。
FIG. 2 shows another embodiment of the optical pickup device of the present invention. The light source LD1 has an emission wavelength: λ
1 = 650nm semiconductor laser (chip), light source LD2
Is a semiconductor laser (chip) having an emission wavelength: λ2 = 785 nm. The light beam of wavelength: λ1 emitted from the light source LD1 passes through the hologram member 21 and
1, the light is converted into substantially parallel light, passes through the beam splitter 3A, is deflected by the deflecting prism 5, enters the objective lens 7A, and is incident on the recording surface 9a0 of the recording medium 9a (DVD having a substrate thickness of t1 = 0.6 mm). Form spots. Objective lens 7
A is optimized for substrate thickness: t1 = 0.6 mm,
It is also possible to design such that the spherical aberration is corrected under a certain condition even for the substrate thickness: t2 = 1.2 mm. on the other hand,
When the recording medium 9 is used, the light source LD2 is turned on. The emitted light beam passes through the hologram member 22, is converted into a “predetermined divergent light beam” by the coupling lens 32, is reflected by the beam splitter 3A, is deflected by the deflecting prism 5, and is incident on the objective lens 7A. 9
A light spot is formed on the recording surface 9A of (CD having a substrate thickness of t2 = 1.2 mm). The coupling lens 32 is provided with a light source LD so as to realize a “divergent light flux” such that spherical aberration due to a substrate thickness difference in the objective lens 7A is favorably corrected.
2 is converted into the above-mentioned "predetermined divergent light beam". By doing as described above, the spherical aberration due to the difference in substrate thickness between the recording media 9a and 9 is corrected, and an optical spot in which the wavefront deterioration is suppressed with respect to the axial deviation (track deviation) of the objective lens 7A is obtained. The beam splitter 3A may be of a type that separates reflected light and transmitted light by wavelength or a type that separates reflected light by polarized light. The light beam reflected on the recording surface of the recording medium 9a (or 9) becomes a return light beam, follows the original path, and
(Or 22) and is diffracted, and is incident on the light receiving means 91 (or 92). The hologram members 21 and 21
2, and the light receiving surfaces of the light receiving means 91 and 92 are appropriately divided according to the servo signal generation method used. In the embodiment of FIG. 2, the hologram member 21 is used to diffract the return light beam toward the light receiving means 91. The hologram member 22 has a function of diffracting the return light beam toward the light reception means 92 and a light source. It has a function of separating the light beam from the LD 2 into a main beam and two sub beams.
As shown in FIG. 2, the light source LD1, the hologram member 21, and the light receiving unit 91 are unitized as a light source / light receiving unit U1, and the light source LD2, the hologram member 22, and the light receiving unit 92 are formed as a light source / light receiving unit U2. Unitized.

【0015】図3は、ホログラム部材22の具体的な2
形態を示している。図3(a)に示す実施の形態におい
ては、ホログラム部材は、ガラス等による透明な平行平
板221の片面(光源LD2側)に「光学格子」として
曲線の位相格子を持つホログラム素子222を形成さ
れ、他方の面に検出用ホログラム素子223を形成され
ている。図3(a)の例では、検出用ホログラム素子2
23は「偏光ホログラム」である。偏光ホログラムは、
これに入射する光の偏光状態により、ホログラム作用の
有無が異なる光学素子である。図3(a)の例では、検
出用ホログラム素子223は、光源LD2側から入射し
てくる光束(メインビームと2本のサブビーム)に対し
てはホログラム作用を作用させず、これらをそのまま透
過させる。この場合、ホログラム部材と記録媒体との間
の光路に1/4波長板が配備され、この1/4波長板を
透過することにより、戻り光束はその偏光面が当初の状
態から90度旋回している。このため、3本の戻り光束
に対しては検出用ホログラム素子223のホログラム作
用が作用し、戻り光束は受光手段92に向けて回折され
る。図3(b)に示す例では、ホログラム部材における
光学格子としての、曲線の位相格子を持つホログラム素
子222aは透明平行平板221aの光源LD2側に形
成され、検出用ホログラム素子223aは記録媒体側に
形成されている。これらホログラム素子222aおよび
検出用ホログラム素子223aは共に「偏光ホログラ
ム」である。この場合も、光源LD2側から射出する光
束の偏光面と戻り光束の偏光面とを直交させるために、
ホログラム部材と記録媒体との間の光路に1/4波長板
が配備される。この例では、ホログラム素子222aは
偏光ホログラム素子として、光源側からの光束に対して
のみホログラム作用(メインビームとサブビームに分離
させる機能)を作用させ、戻り光束はそのまま透過させ
る。検出用ホログラム素子223aは、光源側から入射
する3本の光束に対してはホログラム作用を作用させ
ず、3本の戻り光束に対してはホログラム作用(受光手
段92へ向けて回折させる作用)を作用させる。図3
(a)の例では、ホログラム素子222が偏光ホログラ
ムでないので、戻り光束がホログラム素子22のホログ
ラム作用を受けないように、検出用ホログラム素子22
3による回折光束がホログラム素子222を避けるよう
にしている。このため、平行平板221に「ある程度の
厚さ」が必要となる。図3(b)の例では、ホログラム
素子222aと検出用ホログラム素子223aが共に偏
光ホログラムであり、光源側からの光束と戻り光束の一
方に対してのみ、互いに排他的にホログラム作用を及ぼ
すようにしているので、検出用ホログラム素子223a
により回折された戻り光束が、ホログラム素子222a
を避ける必要が無い。このため、平行平板221aの厚
さは、平行平板221の厚さより薄くてすんでいる。上
には説明しなかったが、図2に示す実施の形態における
ホログラム部材21も、透明な平行平板の片面に検出用
ホログラム素子を形成したものであるが、この検出用ホ
ログラム素子も偏光ホログラムとして、戻り光束に対し
てのみ(受光手段に向けて回折させる)ホログラム作用
が作用するようにしても良い。勿論、光源LD1からの
光束についても、ホログラム素子によりメインビームと
2本のサブビームを発生させ、サブビームを利用してト
ラッキング制御を行うようにしてもよく、その場合、ホ
ログラム部材21を図3(a)や(b)に示す如き構成
とすることができることは言うまでもない。勿論、図3
(a)や(b)の例において、ホログラム素子222,
222aや検出用ホログラム素子223,223aを、
通常のホログラム素子としてもよいが、その場合、図3
(b)の例では、戻り光束に対してホログラム素子22
2aのホログラム作用が作用するので、受光手段92に
おけるS/N比が低下する虞れがある。一方、上記の例
のように偏光ホログラムを使用すれば、偏光ホログラム
は高効率なので、光ピックアップ装置における光利用効
率を向上させることができる。なお、光源LD1と光源
LD2とは発光波長が異なるので、2つの波長:λ1,
λ2に対して1/4波長板となるように設計されたもの
を用いると、λ/4波長板が1枚で済むという利点があ
る。1/4波長板は、水晶などの複屈折材料によるもの
でも、蒸着膜等で構成したものでも良い。また、カップ
リングレンズ31,32を共通化することも可能であ
る。即ち、図6に示すように、半透鏡3の光源側に(共
通の)カップリングレンズ30を配備する。そして、こ
のカップリングレンズの光源側を、図の如く構成する。
即ち、カップリングレンズ30の光源側にビームスプリ
ッタ40を配備し、光源LD2からの光束が光学格子1
Aとビームスプリッタ40とを介してカップリングレン
ズ30に入射するようにする一方、光源LD1からの光
束がビームスプリッタ40を介してカップリングレンズ
に入射するようにする。上に、図2、図3に即して説明
した実施の形態の光ピックアップ装置は、基板厚:t
1,t2(t1<t2)をそれぞれ有する複数の記録媒
体9a(D1),9(D2)に対し、情報の記録・再生
・消去の1以上を行うための、発光波長:λ1,λ2を
それぞれ有する光源LD1,光源LD2と、波長:λ
1,λ2の光束を、波長に対応した記録媒体9a,9の
記録面9a0,9Aに集光し、少なくとも記録媒体9a
に対し、波長:λ1において光学特性を最適化された単
一の対物レンズ7Aと、波長:λ2の光束を回折させ、
0次光束とともに、記録面上の光スポットを所定の位置
にトラッキングさせるための制御信号用サブビームとし
て±1次光束を発生させる光学格子222または222
a(H2)とを有し、波長:λ2の光束を、対応する記
録媒体9の記録面9Aに集光するとき、基板厚差により
生じる球面収差を物像間距離の調整により補正する光ピ
ックアップ装置において、光学格子222または222
a(H2)が、曲線の位相格子を持つホログラム素子で
あるものである(請求項1)。また、波長:λ2の光束
を、対応する記録媒体9(D2)の記録面9Aに集光す
るとき、基板厚差により生じる球面収差を物像間距離の
調整により補正する手段として、光源LD1以外の光束
をカップリングするカップリングレンズ32を有する
(請求項2)。また、発光波長:λ1の光源LD1と、
波長:λ1の光スポットで照射された記録媒体9a(D
1)の記録面により反射された戻り光束R1を受光する
受光手段91(PD1)と、戻り光束R1を対応する受
光手段91に向けて回折させる検出用ホログラム素子2
1(HOEE1)とが、光源・受光部ユニットU1とし
て一体化され、発光波長:λ2の光源LD2と、波長:
λ2の光スポットで照射された記録媒体9(D2)の記
録面により反射された戻り光束R2を受光する受光手段
92(PD2)と、戻り光束R2を対応する受光手段9
2に向けて回折させる検出用ホログラム素子223(H
OEE2)とが、光源・受光部ユニットU2として一体
化され(請求項4)、検出用ホログラム素子223a
(HOEE2)が偏光ホログラムであり、光学格子22
2a(H2)も偏光ホログラムであり、検出用ホログラ
ム素子HOEE2と光学格子H2は、互いに振動方向の
異なる偏光に対して回折作用を持ち(請求項5)、光学
格子222a(H2)と検出用ホログラム223a(H
OEE2)とが同一基板221aに形成されている(請
求項6)。 また、記録媒体が2種類の記録媒体9a
(D1)および9(D2)であり(請求項7)、記録媒
体9aは基板厚:t1=0.6mm のDVDで、記録媒体9
は基板厚:t2=1.2mmのCDである(請求項9)。勿
論、この発明の光ピックアップは、3以上の光源を有す
るものとして実施できることは言うまでもない。
FIG. 3 shows a specific example of the hologram member 22.
The form is shown. In the embodiment shown in FIG. 3A, the hologram member is formed by forming a hologram element 222 having a curved phase grating as an “optical grating” on one surface (light source LD2 side) of a transparent parallel plate 221 made of glass or the like. The hologram element 223 for detection is formed on the other surface. In the example of FIG. 3A, the detection hologram element 2
23 is a "polarization hologram". Polarization holograms
An optical element having a hologram effect that differs depending on the polarization state of light incident thereon. In the example of FIG. 3A, the detection hologram element 223 does not act on the luminous flux (the main beam and the two sub-beams) incident from the light source LD2 side, but transmits these light beams as they are. . In this case, a quarter-wave plate is provided in the optical path between the hologram member and the recording medium, and by passing through this quarter-wave plate, the return light beam has its polarization plane rotated 90 degrees from the initial state. ing. Therefore, the hologram function of the detection hologram element 223 acts on the three return light beams, and the return light beam is diffracted toward the light receiving unit 92. In the example shown in FIG. 3B, the hologram element 222a having a curved phase grating as an optical grating in the hologram member is formed on the light source LD2 side of the transparent parallel flat plate 221a, and the detection hologram element 223a is provided on the recording medium side. Is formed. Both the hologram element 222a and the detection hologram element 223a are "polarization holograms". Also in this case, in order to make the polarization plane of the light beam emitted from the light source LD2 side orthogonal to the polarization plane of the return light beam,
A quarter-wave plate is provided in the optical path between the hologram member and the recording medium. In this example, the hologram element 222a is a polarization hologram element, and applies a hologram effect (a function of separating a main beam and a sub beam) only to the light beam from the light source side, and transmits the return light beam as it is. The detection hologram element 223a does not exert a hologram effect on three light beams incident from the light source side, but performs a hologram effect (diffraction toward the light receiving means 92) on the three return light beams. Let it work. FIG.
In the example of (a), since the hologram element 222 is not a polarization hologram, the detection hologram element 22 is used so that the returning light beam is not affected by the hologram effect of the hologram element 22.
The light beam diffracted by 3 avoids the hologram element 222. For this reason, the parallel plate 221 needs to have a certain thickness. In the example shown in FIG. 3B, the hologram element 222a and the detection hologram element 223a are both polarization holograms, so that the hologram effect is exerted exclusively on one of the light beam from the light source and the return light beam. Hologram element 223a for detection
The return light beam diffracted by the hologram element 222a
There is no need to avoid. For this reason, the thickness of the parallel plate 221a is thinner than the thickness of the parallel plate 221. Although not described above, the hologram member 21 in the embodiment shown in FIG. 2 also has a detection hologram element formed on one side of a transparent parallel plate, and this detection hologram element is also a polarization hologram. Alternatively, the hologram effect may be applied only to the return light beam (diffraction toward the light receiving means). Of course, with respect to the light beam from the light source LD1, a main beam and two sub-beams may be generated by the hologram element, and tracking control may be performed using the sub-beams. In this case, the hologram member 21 is moved to the position shown in FIG. It is needless to say that the configuration shown in FIG. Of course, FIG.
In the examples of (a) and (b), the hologram element 222,
222a and the detection hologram elements 223 and 223a,
A normal hologram element may be used.
In the example of (b), the hologram element 22
Since the hologram effect of 2a acts, there is a possibility that the S / N ratio in the light receiving means 92 may decrease. On the other hand, if a polarization hologram is used as in the above example, the polarization hologram has high efficiency, so that the light use efficiency in the optical pickup device can be improved. Since the light source LD1 and the light source LD2 have different emission wavelengths, two wavelengths: λ1,
Use of a λ / 4 wavelength plate designed to be a λ / 4 wavelength plate has the advantage of requiring only one λ / 4 wavelength plate. The 波長 wavelength plate may be made of a birefringent material such as quartz, or may be made of a deposited film or the like. Further, the coupling lenses 31 and 32 can be shared. That is, as shown in FIG. 6, a (common) coupling lens 30 is provided on the light source side of the semi-transparent mirror 3. The light source side of the coupling lens is configured as shown in the figure.
That is, the beam splitter 40 is provided on the light source side of the coupling lens 30, and the light beam from the light source LD2 is
The light from the light source LD1 is incident on the coupling lens via the beam splitter 40 while the light is incident on the coupling lens 30 via A and the beam splitter 40. The optical pickup device according to the embodiment described above with reference to FIGS. 2 and 3 has a substrate thickness: t
The emission wavelengths λ1 and λ2 for performing one or more of recording, reproducing, and erasing of information on a plurality of recording media 9a (D1) and 9 (D2) having 1,1 and t2 (t1 <t2), respectively. Light source LD1 and light source LD2 having a wavelength of λ
The luminous flux of 1, λ2 is focused on the recording surfaces 9a0, 9A of the recording media 9a, 9 corresponding to the wavelength, and at least the recording media 9a
In contrast, a single objective lens 7A whose optical characteristics are optimized at a wavelength of λ1 and a light beam of a wavelength of λ2 are diffracted,
An optical grating 222 or 222 that generates a ± first-order light beam as a control signal sub-beam for tracking a light spot on a recording surface to a predetermined position together with a zero-order light beam.
a (H2), an optical pickup for correcting a spherical aberration caused by a difference in substrate thickness by adjusting an object-image distance when a light beam having a wavelength: λ2 is converged on a recording surface 9A of a corresponding recording medium 9. In the apparatus, the optical grating 222 or 222
a (H2) is a hologram element having a curved phase grating (claim 1). Further, when a light beam having a wavelength of λ2 is focused on the recording surface 9A of the corresponding recording medium 9 (D2), a means other than the light source LD1 is used as means for correcting spherical aberration caused by a difference in substrate thickness by adjusting the distance between object images. (Coupling lens 32) for coupling the luminous flux. A light source LD1 having an emission wavelength of λ1;
The recording medium 9a (D
The light receiving means 91 (PD1) for receiving the return light beam R1 reflected by the recording surface of 1), and the detection hologram element 2 for diffracting the return light beam R1 toward the corresponding light receiving means 91
1 (HOEE1) are integrated as a light source / light receiving unit U1, a light source LD2 having an emission wavelength: λ2, and a wavelength:
A light receiving means 92 (PD2) for receiving the return light beam R2 reflected by the recording surface of the recording medium 9 (D2) irradiated with the light spot of λ2, and a corresponding light receiving means 9 for receiving the return light beam R2.
Hologram element 223 (H
OEE2) is integrated as a light source / light receiving unit U2 (claim 4), and the detection hologram element 223a
(HOEE2) is a polarization hologram, and the optical grating 22
2a (H2) is also a polarization hologram, and the detection hologram element HOEE2 and the optical grating H2 have a diffractive effect on polarized lights having different vibration directions from each other (claim 5), and the optical grating 222a (H2) and the detection hologram are different. 223a (H
OEE2) are formed on the same substrate 221a (claim 6). The recording medium is composed of two types of recording medium 9a.
(D1) and 9 (D2) (claim 7), and the recording medium 9a is a DVD having a substrate thickness: t1 = 0.6 mm,
Is a CD having a substrate thickness of t2 = 1.2 mm (claim 9). Of course, it goes without saying that the optical pickup of the present invention can be implemented as having three or more light sources.

【0016】[0016]

【実施例】以下、具体的な実施例を挙げる。EXAMPLES Specific examples will be described below.

【0017】各実施例に共通して、記録媒体は基板厚:
t1=0.6mm のDVDおよび基板厚:t2=1.2mmのC
Dである。また、光源LD1の発光波長:λ1は635n
m、光源LD2の発光波長:λ2は785nm である。さら
に、各波長の光束に対して共通化された対物レンズ7A
は、先に、表3にデータを示したものである。 実施例1 実施例1は、図1に示す実施の形態の具体的な例であ
る。
In each of the embodiments, the recording medium has a substrate thickness:
DVD with t1 = 0.6 mm and substrate thickness: C with t2 = 1.2 mm
D. The emission wavelength of the light source LD1: λ1 is 635n.
m, the emission wavelength of the light source LD2: λ2 is 785 nm. Furthermore, an objective lens 7A common to the light beams of each wavelength
Is the data shown in Table 3 above. Example 1 Example 1 is a specific example of the embodiment shown in FIG.

【0018】前述の如く、光学格子として直線格子を用
いた場合の波面収差は、表4に示した如くであり、対物
レンズ7Aがトラックずれを生じたとき、サブビームに
は波面劣化が生じ、軸上の波面収差との差も顕著で、良
好なトラック誤差信号を得るのが困難になる。実施例1
では、光学格子1Aとして「曲線の位相格子を持つホロ
グラム素子」を用いている。曲線の位相格子を持つホロ
グラム素子の「曲線の位相格子」を特定する「定数係
数:cij」は、以下の如き値である。 表 5 位相係数:cij C10 2.7108E-2 C31 1.3129E-4 C01 8.5210E-4 C22 6.7910E-4 C20 -1.5445E-4 C13 9.0418E-5 C11 -2.5446E-5 C04 6.0460E-4 C02 -7.3592E-5 C50 1.3651E-2 C30 -4.9614E-3 C41 2.3764E-4 C21 -6.5507E-4 C32 3.6502E-3 C12 6.8472E-3 C23 1.7530E-2 C03 -2.1330E-3 C14 -7.9661E-2 C40 2.2932E-4 C05 1.3428E-2 このとき、記録媒体9としての「基板厚さ:1.2mmのC
D」の記録面9Aに、光源LD2からの光束を対物レン
ズ7Aにより、NA=0.5で良好に集光するためには、「物
体距離:約52mmの有限系」とすることにより軸上で波面
収差:0.005λの良好なスポットを得ることができる。
光源LD2からの光束を、ホログラム素子1Aでメイン
ビーム(0次光束)と2本のサブビーム(±1次光束)
に分離すると、メインビームおよび各サブビームに対す
る軸上・軸外での波面収差は以下の如くになる。
As described above, the wavefront aberration when a linear grating is used as the optical grating is as shown in Table 4. When the objective lens 7A has a track shift, the sub-beam undergoes wavefront degradation, and the The difference from the above wavefront aberration is also remarkable, and it becomes difficult to obtain a good track error signal. Example 1
Uses a "hologram element having a curved phase grating" as the optical grating 1A. The “constant coefficient: c ij ” that specifies the “curved phase grating” of the hologram element having the curved phase grating is as follows. Table 5 Phase coefficient: c ij C10 2.7108E-2 C31 1.3129E-4 C01 8.5210E-4 C22 6.7910E-4 C20 -1.5445E-4 C13 9.0418E-5 C11 -2.5446E-5 C04 6.0460E-4 C02 -7.3592E-5 C50 1.3651E-2 C30 -4.9614E-3 C41 2.3764E-4 C21 -6.5507E-4 C32 3.6502E-3 C12 6.8472E-3 C23 1.7530E-2 C03 -2.1330E-3 C14- 7.9661E-2 C40 2.2932E-4 C05 1.3428E-2 At this time, as the recording medium 9, “substrate thickness: 1.2 mm C
In order to converge the light beam from the light source LD2 on the recording surface 9A of the "D" by the objective lens 7A with good NA = 0.5, the "object distance: about 52 mm finite system" Aberration: A good spot of 0.005λ can be obtained.
The light beam from the light source LD2 is converted by the hologram element 1A into a main beam (zero-order light beam) and two sub beams (± first-order light beams).
, The on-axis and off-axis wavefront aberrations for the main beam and each sub beam are as follows.

【0019】 表 6 波面収差(λ) 対物レンズ軸上 軸ずれ:0.4mm 軸ずれ:−0.4mm 0次光 0.005 0.053 0.053 +1次光 0.031 0.058 0.050 −1次光 0.031 0.051 0.057 表4に示す場合(光学格子として直線格子を用いた場
合)と比して、軸上・軸外とも波面収差が略0.01λ
改良されている。
Table 6 Wavefront aberration (λ) On-axis of objective lens Axis shift: 0.4 mm Axis shift: -0.4 mm 0th-order light 0.005 0.053 0.053 + 1st-order light 0.031 0.058 0.050 -1st-order light 0.031 0.051 0.057 Case shown in Table 4 ( Wavefront aberration is approximately 0.01λ both on-axis and off-axis compared to when a linear grating is used as the optical grating.
It has been improved.

【0020】実施例2 実施例2は、図6に示す如き光学系構成に対するもので
ある。カップリングレンズ30は、光源LD1からの波
長:λ1(635nm )の光束に対しコリメート作用を及ぼ
すように設計された焦点距離f=20mmのものである。従
って、光源LD1からの光束はカップリングレンズ透過
後「平行光束」となる。カップリングレンズはまた、光
源LD2からの光束を、対物レンズ7Aに対して「物体
距離:約52mmの有限系」となるような発散光束に変換す
る。この場合、光学格子1として直線格子を用いた場合
における、光源LD2によるメインビームおよびサブビ
ームの波面収差は、以下の通りである。 表 7 波面収差(λ) 対物レンズ軸上 軸ずれ:0.4mm 軸ずれ:−0.4mm 0次光 0.009 0.054 0.054 +1次光 0.045 0.070 0.070 −1次光 0.045 0.070 0.070 この 波面収差は、表4の場合と同程度である。実施例
2では、光学格子として、以下の如き位相係数を有する
ものを用いる。
Embodiment 2 Embodiment 2 is directed to an optical system configuration as shown in FIG. The coupling lens 30 has a focal length f = 20 mm, which is designed to exert a collimating action on a light beam having a wavelength of λ1 (635 nm) from the light source LD1. Therefore, the light beam from the light source LD1 becomes a “parallel light beam” after passing through the coupling lens. The coupling lens also converts the luminous flux from the light source LD2 into a divergent luminous flux that becomes a “finite system with an object distance of about 52 mm” with respect to the objective lens 7A. In this case, the wavefront aberration of the main beam and the sub-beam by the light source LD2 when the linear grating is used as the optical grating 1 is as follows. Table 7 Wavefront aberration (λ) On-axis of objective lens Axis shift: 0.4 mm Axis shift: -0.4 mm 0th-order light 0.009 0.054 0.054 + 1st-order light 0.045 0.070 0.070 -1st-order light 0.045 0.070 0.070 About the same. In the second embodiment, an optical grating having the following phase coefficient is used.

【0021】表 8 位相係数 C10 -9.1950E-3 C01 1.1205E-7 C20 -8.7213E-12 C11 -1.2991E-6 C02 -1.1743E-6 C30 -1.6981E-4 C21 4.7745E-7 C12 -1.3651E-4 C03 6.2261E-6 このとき、光源LD2からの光束を、ホログラム素子1
Aでメインビーム(0次光束)と2本のサブビーム(±
1次光束)に分離すると、メインビームおよび各サブビ
ームに対する軸上・軸外での波面収差は以下の如くにな
る。
Table 8 Phase coefficient C10 -9.1950E-3 C01 1.1205E-7 C20 -8.7213E-12 C11 -1.2991E-6 C02 -1.1743E-6 C30 -1.6981E-4 C21 4.7745E-7 C12 -1.3651 E-4 C03 6.2261E-6 At this time, the light beam from the light source LD2 is
At A, the main beam (zero-order light beam) and two sub beams (±
When the beam is separated into primary beams, the on-axis and off-axis wavefront aberrations for the main beam and each sub beam are as follows.

【0022】 表 9 波面収差(λ) 対物レンズ軸上 軸ずれ:0.4mm 軸ずれ:−0.4mm 0次光 0.009 0.054 0.054 +1次光 0.024 0.058 0.059 −1次光 0.024 0.059 0.058 表7に示す場合に比して、軸上・軸外とも波面収差は有
効に改良されている。
Table 9 Wavefront Aberration (λ) On-Axis of Objective Lens Axis Displacement: 0.4 mm Axis Displacement: −0.4 mm 0th-Order Light 0.009 0.054 0.054 + 1st-Order Light 0.024 0.058 0.059 -1st-Order Light 0.024 0.059 0.058 For the cases shown in Table 7, In comparison, the wavefront aberration is effectively improved both on-axis and off-axis.

【0023】実施例3 実施例3は、例えば、図2に示す如き実施の形態におけ
るもので、光源LD2からの光束をカップリングするカ
ップリングレンズ32として、第1面が非球面、第2面
が平面であり、形状を以下のように特定されるものを用
いた例である。 表 10 カップリングレンズのレンズ面形状 面係数 第1面(光記録媒体側面) 第2面(光源側面) R 6.40628 ∞ K 0.0 0.0 A4 -0.508842E-3 0.0 A6 -0.187545E-4 0.0 A8 0.121451E-4 0.0 A10 -0.356265E-5 0.0 中心肉厚は2.0mmであり、材料の屈折率は波長:785nmに
対し、n=1.582 である。焦点距離:11mm、カップリン
グレンズ自体の物体距離は25mmで波面収差が画角に比例
するように設計されている(請求項3)。
Embodiment 3 Embodiment 3 is, for example, an embodiment as shown in FIG. 2, in which a first surface is an aspherical surface and a second surface is a coupling lens 32 for coupling a light beam from a light source LD2. Is a plane, and is an example using a shape whose shape is specified as follows. Table 10 Lens surface shape of coupling lens Surface coefficient Surface 1 (side of optical recording medium) Surface 2 (side of light source) R 6.40628 ∞ K 0.0 0.0 A4 -0.508842E-3 0.0 A6 -0.187545E-4 0.0 A8 0.121451E -4 0.0 A10 -0.356265E-5 0.0 The center thickness is 2.0 mm, and the refractive index of the material is n = 1.582 for a wavelength of 785 nm. The focal length is 11 mm, the object distance of the coupling lens itself is 25 mm, and the wavefront aberration is designed to be proportional to the angle of view.

【0024】このようなカップリングレンズを対物レン
ズ7A(表3)と組み合わせて、光源LD2からの光束
を、対物レンズ7Aに対して物体距離:略52mmの有限系
となるような発散光束に変換する。このとき、前述の直
線格子による光学格子によりメインビームと2本のサブ
ビームを発生させたとき、これらのビームに対する軸上
および軸外の波面収差は、以下の如きものとなる。
By combining such a coupling lens with the objective lens 7A (Table 3), the luminous flux from the light source LD2 is converted into a divergent luminous flux that forms a finite system with an object distance of about 52 mm with respect to the objective lens 7A. I do. At this time, when the main beam and the two sub-beams are generated by the above-described optical grating using the linear grating, on-axis and off-axis wavefront aberrations for these beams are as follows.

【0025】 表 11 波面収差(λ) 対物レンズ軸上 軸ずれ:0.4mm 軸ずれ:−0.4mm 0次光 0.004 0.022 0.022 +1次光 0.078 0.084 0.084 −1次光 0.078 0.084 0.084 実施例3では、光学格子として、以下の如き位相係数を
有するホログラム素子を用いる。 表 12 位相係数 C10 4.0040E-2 C31 -3.9205E-3 C01 4.1594E-4 C22 -8.9545E-4 C20 -4.2904E-4 C13 -2.4321E-3 C11 2.6239E-4 C04 1.1743E-3 C02 5.5791E-5 C50 5.7950E-1 C30 -4.4007E-2 C41 -2.0485E-2 C21 1.5324E-3 C32 4.9527E-1 C12 1.8123E-2 C23 -5.2728E-2 C03 9.9048E-3 C14 -2.0132E-1 C40 5.7553E-3 C05 -1.5280E-1 このときの各ビームに対する軸上・軸外の波面収差は、
以下の如くである。 表 13 波面収差(λ) 対物レンズ軸上 軸ずれ:0.4mm 軸ずれ:−0.4mm 0次光 0.004 0.022 0.022 +1次光 0.050 0.059 0.057 −1次光 0.051 0.056 0.058 表12の場合と比して、メインビーム・サブビームに対
する波面収差が有効に改良されている。
Table 11 Wavefront Aberration (λ) On-Axis of Objective Axis Displacement: 0.4 mm Axis Displacement: −0.4 mm 0th-Order Light 0.004 0.022 0.022 + 1st-Order Light 0.078 0.084 0.084 -1st-Order Light 0.078 0.084 0.084 A hologram element having the following phase coefficient is used as the grating. Table 12 Phase coefficient C10 4.0040E-2 C31 -3.9205E-3 C01 4.1594E-4 C22 -8.9545E-4 C20 -4.2904E-4 C13 -2.4321E-3 C11 2.6239E-4 C04 1.1743E-3 C02 5.5791 E-5 C50 5.7950E-1 C30 -4.4007E-2 C41 -2.0485E-2 C21 1.5324E-3 C32 4.9527E-1 C12 1.8123E-2 C23 -5.2728E-2 C03 9.9048E-3 C14 -2.0132E -1 C40 5.7553E-3 C05 -1.5280E-1 The on-axis and off-axis wavefront aberrations for each beam at this time are
It is as follows. Table 13 Wavefront aberration (λ) On the objective lens axis Axis deviation: 0.4 mm Axis deviation: -0.4 mm 0th-order light 0.004 0.022 0.022 + 1st-order light 0.050 0.059 0.057 -1st-order light 0.051 0.056 0.058 Compared with the case of Table 12, Wavefront aberrations for the main beam and the sub beam are effectively improved.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な光ピック装置を実現できる。この光ピックアッ
プ装置は、トラッキング制御に利用するサブビームの生
成に用いる光学格子として、曲線の位相格子を持つホロ
グラム素子を用い、対物レンズのトラックずれに起因す
るサブビームの波面収差の劣化を有効に軽減するので、
異なる基板厚の複数種類の記録媒体に対し、常に、良好
な記録や再生を実現することができる。
As described above, according to the present invention, a novel optical pick-up device can be realized. This optical pickup device uses a hologram element having a curved phase grating as an optical grating used for generating a sub-beam used for tracking control, and effectively reduces the deterioration of the wavefront aberration of the sub-beam caused by the track shift of the objective lens. So
Good recording and reproduction can always be realized for a plurality of types of recording media having different substrate thicknesses.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の光ピックアップ装置の実施の1形態
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of an optical pickup device of the present invention.

【図2】この発明の光ピックアップ装置の実施の別形態
を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining another embodiment of the optical pickup device of the present invention.

【図3】図2の実施の形態におけるホログラム部材の2
例を説明するための図である。
FIG. 3 shows a hologram member 2 in the embodiment of FIG.
It is a figure for explaining an example.

【図4】光ピックアップ装置の1例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an optical pickup device.

【図5】2種の記録媒体に対し、対物レンズを共用する
場合における波長の異なる光束による光スポット形成を
説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining formation of a light spot by light beams having different wavelengths when an objective lens is shared with two types of recording media.

【図6】実施例2に対応する光ピックアップ装置の実施
の1例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an embodiment of an optical pickup device corresponding to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

LD1,LD2 光源(半導体レーザ) 1A 光学格子(曲線の位相格子を持つホログラム
素子) 2 カップリングレンズ 7A 対物レンズ 9,9a 記録媒体
LD1, LD2 Light source (semiconductor laser) 1A Optical grating (hologram element having curved phase grating) 2 Coupling lens 7A Objective lens 9, 9a Recording medium

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板厚:t1,t2,t3,..(t1<
t2<t3,..)をそれぞれ有する複数の記録媒体D
1,D2,D3..に対し、情報の記録・再生・消去の
1以上を行うための、発光波長:λiをそれぞれ有する
光源LDi(i=1,2,3,..)と、 波長:λi(i=1,2,3,..)の光束を、波長に
対応した記録媒体Diの記録面に集光し、少なくとも記
録媒体D1に対し、波長:λ1において光学特性を最適
化された単一の対物レンズと、 波長:λi(i=2,3,..)の光束を回折させ、0
次光束とともに、記録面上の光スポットを所定の位置に
トラッキングさせるための制御信号用サブビームとして
±1次光束を発生させる光学格子Hi(i=2,
3,..)とを有し、 波長:λi(i=2,3,..)の光束を、対応する記
録媒体Di(i=2,3,..)の記録面に集光すると
き、基板厚差により生じる球面収差を物像間距離の調整
により補正する光ピックアップ装置において、 上記光学格子Hi(i=2,3,..)が、曲線の位相
格子を持つホログラム素子であることを特徴とする光ピ
ックアップ装置。
A substrate thickness: t1, t2, t3,. . (T1 <
t2 <t3,. . ) Each having a plurality of recording media D)
1, D2, D3. . A light source LDi (i = 1, 2, 3,...) Having an emission wavelength: λi for performing at least one of recording, reproduction, and erasing of information; , 3,...) On a recording surface of a recording medium Di corresponding to a wavelength, and a single objective lens whose optical characteristics are optimized at least at a wavelength of λ1 with respect to at least the recording medium D1; Wavelength: λi (i = 2, 3,.
An optical grating Hi (i = 2, i.e., generating a ± primary light beam as a control signal sub-beam for tracking a light spot on the recording surface to a predetermined position together with the next light beam)
3,. . When a light beam having a wavelength: λi (i = 2, 3,...) Is condensed on a recording surface of a corresponding recording medium Di (i = 2, 3,. An optical pickup device for correcting spherical aberration caused by the above by adjusting the distance between object images, wherein the optical grating Hi (i = 2, 3,...) Is a hologram element having a curved phase grating. Optical pickup device.
【請求項2】請求項1記載の光ピックアップ装置におい
て、 波長:λi(i=2,3,..)の光束を、対応する記
録媒体Di(i=2,3,..)の記録面に集光すると
き、基板厚差により生じる球面収差を物像間距離の調整
により補正する手段として、 光源LD1以外の少なくとも1つの光束をカップリング
するカップリングレンズを1以上有することを特徴とす
る光ピックアップ装置。
2. The optical pickup device according to claim 1, wherein a light beam having a wavelength: λi (i = 2, 3,...) Is transmitted to a recording surface of a corresponding recording medium Di (i = 2, 3,...). When the light is condensed at a point, one or more coupling lenses for coupling at least one light beam other than the light source LD1 are provided as means for correcting spherical aberration caused by a difference in substrate thickness by adjusting the distance between object images. Optical pickup device.
【請求項3】請求項2記載の光ピックアップ装置におい
て、 カップリングレンズが、単体での性能として、画角に比
例する波面収差を持つことを特徴とする光ピックアップ
装置。
3. The optical pickup device according to claim 2, wherein the coupling lens has a wavefront aberration that is proportional to the angle of view as a single unit performance.
【請求項4】請求項1または2または3記載の光ピック
アップ装置において、 発光波長:λiの光源LDi(i=1,2,3,..)
と、 波長:λiの光スポットで照射された記録媒体Diの記
録面により反射された戻り光束Riを受光する受光手段
PDi(i=1,2,3,..)と、 戻り光束Riを対応する受光手段PDiに向けて回折さ
せる検出用ホログラム素子HOEEi(i=1,2,
3,..)とを有し、 各光源LDiと受光手段PDiと検出用ホログラム素子
HOEEiが、光源・受光部ユニットUi(i=1,
2,3,..)として一体化されていることを特徴とす
る光ピックアップ装置。
4. An optical pickup device according to claim 1, wherein the light source LDi has an emission wavelength: λi (i = 1, 2, 3,...).
The light receiving means PDi (i = 1, 2, 3,...) For receiving the return light beam Ri reflected by the recording surface of the recording medium Di irradiated with the light spot of wavelength: λi, and the return light beam Ri Hologram element HOEEi (i = 1, 2, 2) diffracted toward the light receiving means PDi
3,. . ), And each light source LDi, light receiving means PDi, and detection hologram element HOEEi are a light source / light receiving unit Ui (i = 1, 2).
2, 3,. . An optical pickup device characterized by being integrated as (1).
【請求項5】請求項4記載の光ピックアップ装置におい
て、 検出用ホログラム素子HOEE1および/または検出用
ホログラム素子HOEEi(i=2,3,..)が偏光
ホログラムであり、 光学格子Hi(i=2,3,..)も偏光ホログラムで
あり、 上記各検出用ホログラム素子HOEEiと光学格子Hi
は、互いに振動方向の異なる偏光に対して回折作用を持
つことを特徴とする光ピックアップ装置。
5. The optical pickup device according to claim 4, wherein the detection hologram element HOEE1 and / or the detection hologram element HOEEi (i = 2, 3,...) Are polarization holograms, and the optical grating Hi (i = 2, 3, ...) are also polarization holograms, and each of the above-mentioned detection hologram elements HOEEi and optical grating Hi
Is an optical pickup device having a diffractive effect on polarized lights having different vibration directions.
【請求項6】請求項4または5記載の光ピックアップ装
置において、 光学格子HiとホログラムHOEEi(i=2,
3,..)とが同一基板に形成されていることを特徴と
する光ピックアップ装置。
6. The optical pickup device according to claim 4, wherein the optical grating Hi and the hologram HOEEi (i = 2,
3,. . ) Are formed on the same substrate.
【請求項7】請求項1〜6の任意の1に記載の光ピック
アップ装置において、 記録媒体が2種類の記録媒体D1およびD2であること
を特徴とする光ピックアップ装置。
7. The optical pickup device according to claim 1, wherein the recording media are two types of recording media D1 and D2.
【請求項8】請求項7記載の光ピックアップ装置におい
て、 基板厚:t1=0.6mmで、基板厚:t2=1.2m
mであることを特徴とする光ピックアップ装置。
8. The optical pickup device according to claim 7, wherein the substrate thickness: t1 = 0.6 mm and the substrate thickness: t2 = 1.2 m.
m, an optical pickup device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016502222A (en) * 2012-11-21 2016-01-21 オラクル・インターナショナル・コーポレイション Optical tape pickup unit with holographic optical element

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