JP3474346B2 - 多焦点レンズ、多焦点光ピックアップ及び光学式情報再生装置 - Google Patents
多焦点レンズ、多焦点光ピックアップ及び光学式情報再生装置Info
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- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相ピット等によ
り又は磁気的に情報が記録された光ディスク等の情報記
録媒体に対して、情報再生光としての光ビームを照射し
てその反射光により上記情報を再生するための光ピック
アップにおいて、情報記録媒体の再生位置に最適な大き
さの光スポットを形成するために上記光ビームを集光す
るための対物レンズ部の構成に関する。
り又は磁気的に情報が記録された光ディスク等の情報記
録媒体に対して、情報再生光としての光ビームを照射し
てその反射光により上記情報を再生するための光ピック
アップにおいて、情報記録媒体の再生位置に最適な大き
さの光スポットを形成するために上記光ビームを集光す
るための対物レンズ部の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＤ（Compact Disk）とＬＤ（LA
SER Disk）を一台の再生機で再生することが可能な、い
わゆるＣＤ／ＬＤコンパチブル再生機が一般化してい
る。このＣＤ／ＬＤコンパチブル再生機においては、デ
ィスクの表面から情報記録面までの距離（すなわち、保
護層の厚さ）がＣＤとＬＤで共通（共に１．２ｍｍ）で
あるので、一つの焦点位置に光ビームを集光させる光ピ
ックアップを用いて双方のディスクが再生可能である。
SER Disk）を一台の再生機で再生することが可能な、い
わゆるＣＤ／ＬＤコンパチブル再生機が一般化してい
る。このＣＤ／ＬＤコンパチブル再生機においては、デ
ィスクの表面から情報記録面までの距離（すなわち、保
護層の厚さ）がＣＤとＬＤで共通（共に１．２ｍｍ）で
あるので、一つの焦点位置に光ビームを集光させる光ピ
ックアップを用いて双方のディスクが再生可能である。
【０００３】一方、近年、従来のＣＤよりも記憶容量を
飛躍的に向上させ、一本の映画等が記録可能な高密度記
録媒体であるＤＶＤ（Digital Video Disk又はDigital
Versatile Disk）の開発が盛んに行われており、この中
で、ＤＶＤとＣＤの双方を再生することが可能なＣＤ／
ＤＶＤコンパチブル再生機の開発が活発である。
飛躍的に向上させ、一本の映画等が記録可能な高密度記
録媒体であるＤＶＤ（Digital Video Disk又はDigital
Versatile Disk）の開発が盛んに行われており、この中
で、ＤＶＤとＣＤの双方を再生することが可能なＣＤ／
ＤＶＤコンパチブル再生機の開発が活発である。
【０００４】ここで、ＣＤとＤＶＤの構造を比較する
と、高密度化の要請から、ＤＶＤの保護層の厚さはＣＤ
の保護層の約半分の厚さ（０．６ｍｍ）とされている。
従って、一焦点の光ピックアップを用いて双方のディス
クを再生しようとすると、例えば、ＤＶＤに最適となる
ように集光すると、ＣＤに対しては光ビームが通過する
保護層がＤＶＤより厚いので、光ビームに球面収差等の
収差が発生し、これによりＣＤに対して最適に集光する
ことができないという問題点がある。
と、高密度化の要請から、ＤＶＤの保護層の厚さはＣＤ
の保護層の約半分の厚さ（０．６ｍｍ）とされている。
従って、一焦点の光ピックアップを用いて双方のディス
クを再生しようとすると、例えば、ＤＶＤに最適となる
ように集光すると、ＣＤに対しては光ビームが通過する
保護層がＤＶＤより厚いので、光ビームに球面収差等の
収差が発生し、これによりＣＤに対して最適に集光する
ことができないという問題点がある。
【０００５】また、ＣＤとＤＶＤでは、記録のために形
成されている情報ピットの大きさが異なる（より具体的
には、ＣＤに形成されている情報ピットのうち、最短ピ
ットの長さが約０．８７μｍであるのに対し、ＤＶＤで
は最短ピット長は約０．４μｍとなる。）ので、夫々の
情報ピットを正確に読み取るためには、夫々の情報ピッ
トの大きさに対して最適な大きさの光スポットをＣＤ又
はＤＶＤ上に形成する必要がある。
成されている情報ピットの大きさが異なる（より具体的
には、ＣＤに形成されている情報ピットのうち、最短ピ
ットの長さが約０．８７μｍであるのに対し、ＤＶＤで
は最短ピット長は約０．４μｍとなる。）ので、夫々の
情報ピットを正確に読み取るためには、夫々の情報ピッ
トの大きさに対して最適な大きさの光スポットをＣＤ又
はＤＶＤ上に形成する必要がある。
【０００６】ここで、光スポットの大きさ（直径）は、
光ビームの波長と当該光ビームを情報記録面に集光する
ための対物レンズの開口数との比に比例する。すわな
ち、光ビームの波長を一定とすると、開口数が大きくな
るほど光スポットの大きさは小さくなる。従って、一焦
点の光ピックアップでＣＤ及びＤＶＤを再生する場合、
光ビームの波長を一定として、開口数を、例えばＤＶＤ
の情報ピットに適合するようにすると、ＣＤの情報ピッ
トに対しては、光スポットが小さくなりすぎ、当該ＣＤ
を再生する際の再生信号に歪が生じてしまい、正確な読
み取りができないという問題点がある。
光ビームの波長と当該光ビームを情報記録面に集光する
ための対物レンズの開口数との比に比例する。すわな
ち、光ビームの波長を一定とすると、開口数が大きくな
るほど光スポットの大きさは小さくなる。従って、一焦
点の光ピックアップでＣＤ及びＤＶＤを再生する場合、
光ビームの波長を一定として、開口数を、例えばＤＶＤ
の情報ピットに適合するようにすると、ＣＤの情報ピッ
トに対しては、光スポットが小さくなりすぎ、当該ＣＤ
を再生する際の再生信号に歪が生じてしまい、正確な読
み取りができないという問題点がある。
【０００７】そこで、上記の各問題点を解決するため
に、同一直線上の異なる位置に焦点を結ぶと共に、各情
報ピットの大きさに対応して適切な大きさの光スポット
を形成する二つの光ビームを照射することが可能な二焦
点レンズを備える二焦点光ピックアップが開発されてい
る。この二焦点レンズについて、図８を用いて説明す
る。
に、同一直線上の異なる位置に焦点を結ぶと共に、各情
報ピットの大きさに対応して適切な大きさの光スポット
を形成する二つの光ビームを照射することが可能な二焦
点レンズを備える二焦点光ピックアップが開発されてい
る。この二焦点レンズについて、図８を用いて説明す
る。
【０００８】図８（ａ）に示すように、二焦点レンズ
は、回折素子Ｈと対物レンズＲを同一光路上に配置した
もので、コリメータレンズＣで平行光線とされた光ビー
ムＬを回折素子Ｈにより０次光と±１次光の三つの光ビ
ームに分離し、このうち０次光と＋１次光の焦点距離が
異なることを利用して、当該０次光と＋１次光を同一直
線上の異なる位置に焦点を結ばせるものである。このと
き、光ビームＬのうち、回折素子Ｈを透過した光ビーム
が０次光となり、回折素子Ｈの回折パターンによって回
折された光ビームが＋１次光となる。
は、回折素子Ｈと対物レンズＲを同一光路上に配置した
もので、コリメータレンズＣで平行光線とされた光ビー
ムＬを回折素子Ｈにより０次光と±１次光の三つの光ビ
ームに分離し、このうち０次光と＋１次光の焦点距離が
異なることを利用して、当該０次光と＋１次光を同一直
線上の異なる位置に焦点を結ばせるものである。このと
き、光ビームＬのうち、回折素子Ｈを透過した光ビーム
が０次光となり、回折素子Ｈの回折パターンによって回
折された光ビームが＋１次光となる。
【０００９】焦点位置についてより具体的には、０次光
と比較して＋１次光の方が対物レンズＲから遠い位置に
焦点を結ぶように構成され、０次光がＤＶＤの情報記録
面に最適に集光すると共に、図８（ｂ）に示すように＋
１次光がＣＤの情報記録面に最適に集光するように設定
される。
と比較して＋１次光の方が対物レンズＲから遠い位置に
焦点を結ぶように構成され、０次光がＤＶＤの情報記録
面に最適に集光すると共に、図８（ｂ）に示すように＋
１次光がＣＤの情報記録面に最適に集光するように設定
される。
【００１０】ここで、光ビームＬから＋１次光を形成す
るための回折パターンＨＰは、図９に示すように、対物
レンズＲの開口部（光ビームＬの入射範囲）よりも小さ
な範囲内に形成されている。よって、回折素子Ｈの回折
パターンＨＰが形成されていない部分では回折が起こら
ず、そこに入射した光ビームＬは全て透過光（＝０次
光）となる。この構成により、０次光（ＤＶＤ用光ビー
ム）に対しては開口数を大きくでき、他方、回折パター
ンＨＰが形成された範囲でしか＋１次光が生成されない
ので、＋１次光に対しては開口数を小さくでき、ＣＤに
対応する開口数とすることができるのである。換言すれ
ば、回折パターンＨＰは、ＣＤから情報を正確に読み取
ることができる光スポットの大きさに対応する開口数を
有する領域に形成される。
るための回折パターンＨＰは、図９に示すように、対物
レンズＲの開口部（光ビームＬの入射範囲）よりも小さ
な範囲内に形成されている。よって、回折素子Ｈの回折
パターンＨＰが形成されていない部分では回折が起こら
ず、そこに入射した光ビームＬは全て透過光（＝０次
光）となる。この構成により、０次光（ＤＶＤ用光ビー
ム）に対しては開口数を大きくでき、他方、回折パター
ンＨＰが形成された範囲でしか＋１次光が生成されない
ので、＋１次光に対しては開口数を小さくでき、ＣＤに
対応する開口数とすることができるのである。換言すれ
ば、回折パターンＨＰは、ＣＤから情報を正確に読み取
ることができる光スポットの大きさに対応する開口数を
有する領域に形成される。
【００１１】この二焦点レンズを用いると、一の光ピッ
クアップを用いてＣＤとＤＶＤの双方を再生することが
できる。ここで、上述のように、従来の二焦点レンズに
おいては、回折素子Ｈと対物レンズＲは同一光路上に配
置されている。これは、回折素子Ｈと対物レンズＲを一
つのレンズとして使用して二焦点レンズを形成するため
である。
クアップを用いてＣＤとＤＶＤの双方を再生することが
できる。ここで、上述のように、従来の二焦点レンズに
おいては、回折素子Ｈと対物レンズＲは同一光路上に配
置されている。これは、回折素子Ｈと対物レンズＲを一
つのレンズとして使用して二焦点レンズを形成するため
である。
【００１２】一方、従来、二焦点レンズに用いられる回
折素子Ｈは、その平面図及び一部分の断面図を図１０に
示すように、同心円上に回折面ＨＲが形成された回折領
域（回折パターンＨＰ）と、当該回折領域の外側の領域
に形成され、入射した光ビームＬをそのまま透過させる
透過領域ＨＳとからなり、夫々の回折面ＨＲは段差部を
形成する段差面ＨＣにより接続されている。また、その
断面形状は鋸歯形状とされており、段差面ＨＣは光ビー
ムＬが入射する側の入射面ＨＩに対してほぼ垂直となる
ように形成されている。この回折素子Ｈの成形について
は、一般に回折素子Ｈの材料にダイヤモンドカッターを
用いて直接回折面ＨＲを形成するか、又は所定の型に回
折面ＨＲを形成し、これに樹脂等の回折素子Ｈの材料を
流し込むことにより成型していた。
折素子Ｈは、その平面図及び一部分の断面図を図１０に
示すように、同心円上に回折面ＨＲが形成された回折領
域（回折パターンＨＰ）と、当該回折領域の外側の領域
に形成され、入射した光ビームＬをそのまま透過させる
透過領域ＨＳとからなり、夫々の回折面ＨＲは段差部を
形成する段差面ＨＣにより接続されている。また、その
断面形状は鋸歯形状とされており、段差面ＨＣは光ビー
ムＬが入射する側の入射面ＨＩに対してほぼ垂直となる
ように形成されている。この回折素子Ｈの成形について
は、一般に回折素子Ｈの材料にダイヤモンドカッターを
用いて直接回折面ＨＲを形成するか、又は所定の型に回
折面ＨＲを形成し、これに樹脂等の回折素子Ｈの材料を
流し込むことにより成型していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示す従来の二焦点レンズを用いてＤＶＤに記録されてい
る情報を再生する場合を考えると、回折素子Ｈの回折領
域においては、ＤＶＤから情報を再生するために必要な
０次光以外にも情報の再生に必要のない＋１次光や−１
次光等の高次光が発生するが、回折素子Ｈの中心と対物
レンズＲの中心が同一光路上に配置されているために、
この±１次光や高次光の光ディスクからの反射光が、二
焦点ピックアップ内の光検出器上において、０次光の反
射光と同じ位置に集光することとなる。
示す従来の二焦点レンズを用いてＤＶＤに記録されてい
る情報を再生する場合を考えると、回折素子Ｈの回折領
域においては、ＤＶＤから情報を再生するために必要な
０次光以外にも情報の再生に必要のない＋１次光や−１
次光等の高次光が発生するが、回折素子Ｈの中心と対物
レンズＲの中心が同一光路上に配置されているために、
この±１次光や高次光の光ディスクからの反射光が、二
焦点ピックアップ内の光検出器上において、０次光の反
射光と同じ位置に集光することとなる。
【００１４】この点についてより具体的に図１１を用い
て説明する。なお、図１１において、対物レンズＲの中
心軸ＣR と回折素子Ｈの中心軸ＣH は同一とされてい
る。また、図１１においては、説明の簡略化のために、
対物レンズＲにおけるレンズ面及び回折素子Ｈを一本の
直線で示している。
て説明する。なお、図１１において、対物レンズＲの中
心軸ＣR と回折素子Ｈの中心軸ＣH は同一とされてい
る。また、図１１においては、説明の簡略化のために、
対物レンズＲにおけるレンズ面及び回折素子Ｈを一本の
直線で示している。
【００１５】図１１において、０次光Ｌ0 は、図１１
（ａ）に示すように、ＤＶＤの情報記録面ＤＤに到達し
たとき、当該情報記録面ＤＤで反射されて到達までの光
路と同一の光路を通って反射され受光器に到達する。し
かしながら、この場合、図１１（ｂ）に示すように、−
１次光Ｌ-1については、情報記録面ＤＤで反射された後
は、＋１次光Ｌ+1の入射光と同じ光路を通って回折素子
Ｈに到達し、当該回折素子Ｈで回折されることによって
０次光Ｌ0 と同じ光路を通って受光器に到達してしま
う。
（ａ）に示すように、ＤＶＤの情報記録面ＤＤに到達し
たとき、当該情報記録面ＤＤで反射されて到達までの光
路と同一の光路を通って反射され受光器に到達する。し
かしながら、この場合、図１１（ｂ）に示すように、−
１次光Ｌ-1については、情報記録面ＤＤで反射された後
は、＋１次光Ｌ+1の入射光と同じ光路を通って回折素子
Ｈに到達し、当該回折素子Ｈで回折されることによって
０次光Ｌ0 と同じ光路を通って受光器に到達してしま
う。
【００１６】同様に、図１１（ｃ）に示すように、＋１
次光Ｌ+1については、情報記録面ＤＤで反射された後
は、−１次光Ｌ-1の入射光と同じ光路を通って回折素子
Ｈに到達し、当該回折素子Ｈで回折されることによって
０次光Ｌ0 と同じ光路を通って受光器に到達する。従っ
て、本来検出されるべき０次光Ｌ0 の反射光に基づく本
来の検出信号以外の、±１次光Ｌ-1及びＬ+1やそれ以上
の高次光の反射光に基づく検出信号が検出されることと
なる。
次光Ｌ+1については、情報記録面ＤＤで反射された後
は、−１次光Ｌ-1の入射光と同じ光路を通って回折素子
Ｈに到達し、当該回折素子Ｈで回折されることによって
０次光Ｌ0 と同じ光路を通って受光器に到達する。従っ
て、本来検出されるべき０次光Ｌ0 の反射光に基づく本
来の検出信号以外の、±１次光Ｌ-1及びＬ+1やそれ以上
の高次光の反射光に基づく検出信号が検出されることと
なる。
【００１７】ここで、上述の本来検出されるべき反射光
と、それ以外の反射光との光量の比は、回折素子Ｈにお
ける０次光Ｌ0 及び＋１次光Ｌ+1の回折効率を４０％と
し、−１次光Ｌ-1の回折効率を４％とすると、本来検出
されるべき０次光の反射光は元の光ビームＬに対して１
６％の光量となり、検出されるべきでない反射光は約
３．２％となり、その比は５：１となる。そして、この
検出されるべきでない反射光に基づく検出信号が当該本
来の検出信号に基づいて行われるＲＦ（Radio Frequenc
y ）信号の生成における当該ＲＦ信号の雑音となった
り、フォーカスサーボの制御（フォーカスサーボの引き
込み等）において当該フォーカスサーボ制御が安定にで
きない要因となるという問題点があった。
と、それ以外の反射光との光量の比は、回折素子Ｈにお
ける０次光Ｌ0 及び＋１次光Ｌ+1の回折効率を４０％と
し、−１次光Ｌ-1の回折効率を４％とすると、本来検出
されるべき０次光の反射光は元の光ビームＬに対して１
６％の光量となり、検出されるべきでない反射光は約
３．２％となり、その比は５：１となる。そして、この
検出されるべきでない反射光に基づく検出信号が当該本
来の検出信号に基づいて行われるＲＦ（Radio Frequenc
y ）信号の生成における当該ＲＦ信号の雑音となった
り、フォーカスサーボの制御（フォーカスサーボの引き
込み等）において当該フォーカスサーボ制御が安定にで
きない要因となるという問題点があった。
【００１８】一方、従来の回折素子Ｈは、上記の回折領
域（回折パターンＨＰ）と透過領域ＨＳとからなるの
で、ＤＶＤから情報を再生する際、ＤＶＤの保護層の厚
さに対応した光ビームである透過光（０次光）の光量が
図１２（ａ）に示すように、回折領域透過時に大きく減
少する。その結果、図１２（ｂ）に示すように、対物レ
ンズＲを介してＤＶＤ上で集光するＤＶＤ用の光ビーム
におけるサイドローブが大きくなり、メインローブのＤ
ＶＤ上での集光状態に影響を与え、ＤＶＤからの再生信
号を劣化させるという問題点があった。
域（回折パターンＨＰ）と透過領域ＨＳとからなるの
で、ＤＶＤから情報を再生する際、ＤＶＤの保護層の厚
さに対応した光ビームである透過光（０次光）の光量が
図１２（ａ）に示すように、回折領域透過時に大きく減
少する。その結果、図１２（ｂ）に示すように、対物レ
ンズＲを介してＤＶＤ上で集光するＤＶＤ用の光ビーム
におけるサイドローブが大きくなり、メインローブのＤ
ＶＤ上での集光状態に影響を与え、ＤＶＤからの再生信
号を劣化させるという問題点があった。
【００１９】更に、従来の回折素子Ｈはその断面形状が
図１０に示すように段差部ＨＣが入射面ＨＩに対してほ
ぼ垂直な形状であったため、その成形のためには、図１
３に示すような先端の鋭い刃（バイト）Ｂ’を用いる必
要があり、バイトの先端が欠けやすく作業効率が悪く且
つ安全上危険であるという問題点があった。更に、成形
された回折素子Ｈにおいては、鋸歯形状部の突端部Ｐ’
が先鋭な形状となるため、回折素子Ｈが破損しやすいと
いう問題点もあった。
図１０に示すように段差部ＨＣが入射面ＨＩに対してほ
ぼ垂直な形状であったため、その成形のためには、図１
３に示すような先端の鋭い刃（バイト）Ｂ’を用いる必
要があり、バイトの先端が欠けやすく作業効率が悪く且
つ安全上危険であるという問題点があった。更に、成形
された回折素子Ｈにおいては、鋸歯形状部の突端部Ｐ’
が先鋭な形状となるため、回折素子Ｈが破損しやすいと
いう問題点もあった。
【００２０】そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたもので、その課題は、ＤＶＤからの情報再生時に
光検出器上に±１次光や高次光の反射光等の不要な反射
光が照射されることがないと共に、ＤＶＤ用の光ビーム
におけるサイドローブを低減することができ、更に、加
工しやすく且つ破損しにくい回折素子を備えた二焦点レ
ンズ及び当該二焦点レンズを備えた二焦点ピックアップ
及び当該二焦点ピックアップを備えた光学式情報再生装
置を提供することにある。
されたもので、その課題は、ＤＶＤからの情報再生時に
光検出器上に±１次光や高次光の反射光等の不要な反射
光が照射されることがないと共に、ＤＶＤ用の光ビーム
におけるサイドローブを低減することができ、更に、加
工しやすく且つ破損しにくい回折素子を備えた二焦点レ
ンズ及び当該二焦点レンズを備えた二焦点ピックアップ
及び当該二焦点ピックアップを備えた光学式情報再生装
置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、外部から入射したレー
ザビーム等の光ビームを回折して複数の回折光ビームを
生成するＨＯＥ（Holographic Optical Element）等
の回折手段と、前記生成された複数の回折光ビームを夫
々異なる焦点位置に集光する対物レンズ等の集光手段
と、を備え、再生すべき情報が記録された所定の情報記
録媒体からの前記複数の回折光ビームの反射光であって
前記回折手段及び前記集光手段を透過する反射光のう
ち、前記情報の再生に用いられる情報再生用回折光ビー
ムの反射光の光路と、当該情報再生用回折光ビーム以外
の他の回折光ビームの反射光の光路とが異なるように、
前記回折手段の中心軸と前記集光手段の中心軸とを異な
らせて構成されている。
めに、請求項１に記載の発明は、外部から入射したレー
ザビーム等の光ビームを回折して複数の回折光ビームを
生成するＨＯＥ（Holographic Optical Element）等
の回折手段と、前記生成された複数の回折光ビームを夫
々異なる焦点位置に集光する対物レンズ等の集光手段
と、を備え、再生すべき情報が記録された所定の情報記
録媒体からの前記複数の回折光ビームの反射光であって
前記回折手段及び前記集光手段を透過する反射光のう
ち、前記情報の再生に用いられる情報再生用回折光ビー
ムの反射光の光路と、当該情報再生用回折光ビーム以外
の他の回折光ビームの反射光の光路とが異なるように、
前記回折手段の中心軸と前記集光手段の中心軸とを異な
らせて構成されている。
【００２２】請求項１に記載の発明の作用によれば、回
折手段は、光ビームを回折して複数の回折光ビームを生
成する。そして、集光手段は、生成された複数の回折光
ビームを夫々異なる焦点位置に集光する。
折手段は、光ビームを回折して複数の回折光ビームを生
成する。そして、集光手段は、生成された複数の回折光
ビームを夫々異なる焦点位置に集光する。
【００２３】このとき、所定の情報記録媒体からの複数
の回折光ビームの反射光であって回折手段及び集光手段
を透過する反射光のうち、情報の再生に用いられる情報
再生用回折光ビームの反射光の光路と、当該情報再生用
回折光ビーム以外の他の回折光ビームの反射光の光路と
が異なるように、回折手段の中心軸と集光手段の中心軸
とが異なっている。
の回折光ビームの反射光であって回折手段及び集光手段
を透過する反射光のうち、情報の再生に用いられる情報
再生用回折光ビームの反射光の光路と、当該情報再生用
回折光ビーム以外の他の回折光ビームの反射光の光路と
が異なるように、回折手段の中心軸と集光手段の中心軸
とが異なっている。
【００２４】よって、所定の情報記録媒体からの情報再
生用回折光ビームの反射光の光路と情報再生用回折光ビ
ーム以外の他の回折光ビームの反射光の光路が異なって
いるので、情報再生用回折光ビームの反射光と情報再生
用回折光ビーム以外の他の回折光ビームの反射光が重な
ることがなく、情報再生用回折光ビームの反射光に基づ
く情報再生において、情報再生用回折光ビーム以外の他
の回折光ビームの反射光の影響を除外することができ
る。
生用回折光ビームの反射光の光路と情報再生用回折光ビ
ーム以外の他の回折光ビームの反射光の光路が異なって
いるので、情報再生用回折光ビームの反射光と情報再生
用回折光ビーム以外の他の回折光ビームの反射光が重な
ることがなく、情報再生用回折光ビームの反射光に基づ
く情報再生において、情報再生用回折光ビーム以外の他
の回折光ビームの反射光の影響を除外することができ
る。
【００２５】上記の課題を解決するために、請求項２に
記載の発明は、請求項１に記載の多焦点レンズにおい
て、前記所定の情報記録媒体は、ＤＶＤであるように構
成される。
記載の発明は、請求項１に記載の多焦点レンズにおい
て、前記所定の情報記録媒体は、ＤＶＤであるように構
成される。
【００２６】請求項２に記載の発明の作用によれば、請
求項１に記載の発明の作用に加えて、所定の情報記録媒
体がＤＶＤであるので、情報再生用回折光ビームの反射
光に基づくＤＶＤからの情報の再生において、情報再生
用回折光ビームの反射光と情報再生用回折光ビーム以外
の他の回折光ビームの反射光が重なることがなく、情報
再生用回折光ビーム以外の他の回折光ビームの反射光の
影響を除外することができる。
求項１に記載の発明の作用に加えて、所定の情報記録媒
体がＤＶＤであるので、情報再生用回折光ビームの反射
光に基づくＤＶＤからの情報の再生において、情報再生
用回折光ビームの反射光と情報再生用回折光ビーム以外
の他の回折光ビームの反射光が重なることがなく、情報
再生用回折光ビーム以外の他の回折光ビームの反射光の
影響を除外することができる。
【００２７】上記の課題を解決するために、請求項３に
記載の発明は、請求項１又は２に記載の多焦点レンズに
おいて、前記回折手段の中心軸は、前記他の回折光ビー
ムの反射光の照射位置が、前記情報再生用回折光ビーム
の反射光を受光する外部の受光手段における受光領域の
範囲外となるように前記集光手段の中心軸に対してずれ
ているように構成される。
記載の発明は、請求項１又は２に記載の多焦点レンズに
おいて、前記回折手段の中心軸は、前記他の回折光ビー
ムの反射光の照射位置が、前記情報再生用回折光ビーム
の反射光を受光する外部の受光手段における受光領域の
範囲外となるように前記集光手段の中心軸に対してずれ
ているように構成される。
【００２８】請求項３に記載の発明の作用によれば、請
求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、回折手段の
中心軸が、他の回折光ビームの反射光の照射位置が、受
光手段における受光領域の範囲外となるように集光手段
の中心軸に対してずれているので、他の回折光ビームの
反射光が受光手段に入射することがなく、情報の再生に
際して他の回折光ビームの反射光の影響を除外すること
ができる。
求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、回折手段の
中心軸が、他の回折光ビームの反射光の照射位置が、受
光手段における受光領域の範囲外となるように集光手段
の中心軸に対してずれているので、他の回折光ビームの
反射光が受光手段に入射することがなく、情報の再生に
際して他の回折光ビームの反射光の影響を除外すること
ができる。
【００２９】上記の課題を解決するために、請求項４に
記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の
多焦点レンズであって、前記回折手段は、前記回折光ビ
ームの出射面が、複数の回折面と各前記回折面を接続す
るための段差部を形成する段差面とにより構成され、前
記出射面の断面形状が前記回折面と前記段差面よりなる
鋸歯形状である回折素子であると共に、前記段差面が、
鋸歯形状の突端部を中心として前記回折面の反対方向
に、前記突端部を中心とした前記段差面に含まれる直線
と前記光ビームの入射面に垂直な直線とのなす角度が零
度より大きい所定の角度となるように傾斜しているよう
に構成される。
記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の
多焦点レンズであって、前記回折手段は、前記回折光ビ
ームの出射面が、複数の回折面と各前記回折面を接続す
るための段差部を形成する段差面とにより構成され、前
記出射面の断面形状が前記回折面と前記段差面よりなる
鋸歯形状である回折素子であると共に、前記段差面が、
鋸歯形状の突端部を中心として前記回折面の反対方向
に、前記突端部を中心とした前記段差面に含まれる直線
と前記光ビームの入射面に垂直な直線とのなす角度が零
度より大きい所定の角度となるように傾斜しているよう
に構成される。
【００３０】請求項４に記載の発明の作用によれば、請
求項１から３のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、回折手段は、回折光ビームの出射面が、複数の回折
面と段差面とにより構成され、出射面の断面形状が回折
面と段差面よりなる鋸歯形状である回折素子であると共
に、段差面が、鋸歯形状の突端部を中心として回折面の
反対方向に、突端部を中心とした段差面に含まれる直線
と光ビームの入射面に垂直な直線とのなす角度が零度よ
り大きい所定の角度となるように傾斜しているので、回
折面及び段差面を機械切り方式等による切削により形成
する場合、又は型を用いて回折手段を形成する場合の当
該型における回折面及び段差面を機械切り方式等による
切削により形成する場合に、先端を先鋭化した切削刃を
用いる必要がない。
求項１から３のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、回折手段は、回折光ビームの出射面が、複数の回折
面と段差面とにより構成され、出射面の断面形状が回折
面と段差面よりなる鋸歯形状である回折素子であると共
に、段差面が、鋸歯形状の突端部を中心として回折面の
反対方向に、突端部を中心とした段差面に含まれる直線
と光ビームの入射面に垂直な直線とのなす角度が零度よ
り大きい所定の角度となるように傾斜しているので、回
折面及び段差面を機械切り方式等による切削により形成
する場合、又は型を用いて回折手段を形成する場合の当
該型における回折面及び段差面を機械切り方式等による
切削により形成する場合に、先端を先鋭化した切削刃を
用いる必要がない。
【００３１】よって、切削刃の先端が折れたり欠けたり
することを減少させることができる。また、鋸歯形状の
突端部が先鋭化していないので、回折素子の破損を低減
することができる。
することを減少させることができる。また、鋸歯形状の
突端部が先鋭化していないので、回折素子の破損を低減
することができる。
【００３２】上記の課題を解決するために、請求項５に
記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の
多焦点レンズにおいて、前記集光手段は、前記複数の回
折光ビームについて、異なる二つの位置を前記焦点位置
とするように構成される。
記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の
多焦点レンズにおいて、前記集光手段は、前記複数の回
折光ビームについて、異なる二つの位置を前記焦点位置
とするように構成される。
【００３３】請求項５に記載の発明の作用によれば、請
求項１から４のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、集光手段は、複数の回折光ビームについて、異なる
二つの位置を焦点位置とするので、表面から情報記録面
までの距離が異なる二種類の情報記録媒体（上記所定の
情報記録媒体を含む。）の情報を一の多焦点レンズを用
いて再生することができる。
求項１から４のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、集光手段は、複数の回折光ビームについて、異なる
二つの位置を焦点位置とするので、表面から情報記録面
までの距離が異なる二種類の情報記録媒体（上記所定の
情報記録媒体を含む。）の情報を一の多焦点レンズを用
いて再生することができる。
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】上記の課題を解決するために、請求項６に
記載の発明は、請求項３から５のいずれか一項に記載の
多焦点レンズと、前記光ビームを出射するレーザダイオ
ード等の出射手段と、前記情報再生用回折光ビームの反
射光を受光し、受光信号を出力するフォトディテクタ等
の前記受光手段と、を備えて構成される。
記載の発明は、請求項３から５のいずれか一項に記載の
多焦点レンズと、前記光ビームを出射するレーザダイオ
ード等の出射手段と、前記情報再生用回折光ビームの反
射光を受光し、受光信号を出力するフォトディテクタ等
の前記受光手段と、を備えて構成される。
【００３９】請求項６に記載の発明の作用によれば、請
求項３から５のいずれか一項に記載の多焦点レンズは、
夫々の請求項に記載の多焦点レンズの作用を有する。一
方、出射手段は、光ビームを出射する。
求項３から５のいずれか一項に記載の多焦点レンズは、
夫々の請求項に記載の多焦点レンズの作用を有する。一
方、出射手段は、光ビームを出射する。
【００４０】また、受光手段は、情報再生用回折光ビー
ムの反射光を受光し、受光信号を出力する。よって、出
力された受光信号に対しては、情報再生用回折光ビーム
以外の他の回折光ビームの反射光の影響がないので、当
該受光信号に基づく情報再生において雑音を低減するこ
とができると共に、当該受光信号に基づくサーボ動作を
安定化することができる。
ムの反射光を受光し、受光信号を出力する。よって、出
力された受光信号に対しては、情報再生用回折光ビーム
以外の他の回折光ビームの反射光の影響がないので、当
該受光信号に基づく情報再生において雑音を低減するこ
とができると共に、当該受光信号に基づくサーボ動作を
安定化することができる。
【００４１】上記の課題を解決するために、請求項７に
記載の発明は、請求項６に記載の多焦点光ピックアップ
と、前記受光信号に基づいて前記情報を再生する再正回
路等の再生手段と、を備えて構成される。
記載の発明は、請求項６に記載の多焦点光ピックアップ
と、前記受光信号に基づいて前記情報を再生する再正回
路等の再生手段と、を備えて構成される。
【００４２】請求項７に記載の発明の作用によれば、請
求項６に記載の多焦点光ピックアップは、それに含まれ
る受光手段から出力される受光信号に対する情報再生用
回折光ビーム以外の他の回折光ビームの反射光の影響を
除去する。
求項６に記載の多焦点光ピックアップは、それに含まれ
る受光手段から出力される受光信号に対する情報再生用
回折光ビーム以外の他の回折光ビームの反射光の影響を
除去する。
【００４３】そして、再生手段は、受光信号に基づいて
情報を再生する。よって、受光信号に基づく情報再生に
おいて雑音を低減することができると共に、受光信号に
基づくサーボ動作を安定化することができるので、正確
に情報を再生することができる。
情報を再生する。よって、受光信号に基づく情報再生に
おいて雑音を低減することができると共に、受光信号に
基づくサーボ動作を安定化することができるので、正確
に情報を再生することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
について図１乃至図７を用いて説明する。始めに、図１
を用いて、本実施形態における光学式情報再生装置の構
成について説明する。ここで、図１に示す光学式情報再
生装置Ｓは、ＤＶＤからの情報再生とＣＤからの情報再
生とで共通とされ、図１には、ＤＶＤからの情報再生の
場合について示している。また、図１において、図８に
示す二焦点レンズと同様の部材については同様の部材番
号を付している。
について図１乃至図７を用いて説明する。始めに、図１
を用いて、本実施形態における光学式情報再生装置の構
成について説明する。ここで、図１に示す光学式情報再
生装置Ｓは、ＤＶＤからの情報再生とＣＤからの情報再
生とで共通とされ、図１には、ＤＶＤからの情報再生の
場合について示している。また、図１において、図８に
示す二焦点レンズと同様の部材については同様の部材番
号を付している。
【００４５】図１（ａ）に示すように、本実施形態にお
ける光学式情報再生装置Ｓは、出射手段としてのレーザ
ダイオードＤと、グレーティング１１と、ハーフミラー
Ｍと、コリメータレンズＣと、二焦点レンズ１０と、シ
リンドリカルレンズ１２と、受光手段としてのフォトデ
ィテクタ１３と、再生手段としての再生回路１４とによ
り構成されている。
ける光学式情報再生装置Ｓは、出射手段としてのレーザ
ダイオードＤと、グレーティング１１と、ハーフミラー
Ｍと、コリメータレンズＣと、二焦点レンズ１０と、シ
リンドリカルレンズ１２と、受光手段としてのフォトデ
ィテクタ１３と、再生手段としての再生回路１４とによ
り構成されている。
【００４６】また、二焦点レンズ１０は、図１（ｂ）に
その拡大図を示すように、回折素子Ｈと、対物レンズＲ
とにより構成されており、対物レンズＲの中心軸ＣR と
回折素子Ｈの中心軸ＣH が距離ｄだけずれると共に、中
心軸ＣR と中心軸ＣH が平行になるように構成されてい
る。
その拡大図を示すように、回折素子Ｈと、対物レンズＲ
とにより構成されており、対物レンズＲの中心軸ＣR と
回折素子Ｈの中心軸ＣH が距離ｄだけずれると共に、中
心軸ＣR と中心軸ＣH が平行になるように構成されてい
る。
【００４７】次に動作を説明する。レーザダイオードＤ
から出射された光ビームＬは、グレーティング１１を介
してハーフミラーＭによりその一部が反射され、コリメ
ータレンズＣによって平行な光束にされた後、二焦点レ
ンズ１０に入射する。そして、二焦点レンズ１０に入射
した光ビームＬは、回折素子Ｈにより０次光、±１次光
及びその他の高次光に回折される。なお、図１では、Ｄ
ＶＤ１からの情報再生に係る０次光Ｌ0 の光路を示して
いる。
から出射された光ビームＬは、グレーティング１１を介
してハーフミラーＭによりその一部が反射され、コリメ
ータレンズＣによって平行な光束にされた後、二焦点レ
ンズ１０に入射する。そして、二焦点レンズ１０に入射
した光ビームＬは、回折素子Ｈにより０次光、±１次光
及びその他の高次光に回折される。なお、図１では、Ｄ
ＶＤ１からの情報再生に係る０次光Ｌ0 の光路を示して
いる。
【００４８】回折素子Ｈにおいて回折された０次光Ｌ0
は、対物レンズＲによってＤＶＤ１の情報記録面ＤＤ上
に集光され、当該情報記録面ＤＤにより反射される。そ
して、当該反射光が情報記録面ＤＤに到達するまでの光
路と同じ光路を通過して再び回折素子Ｈに入射し、その
後、コリメータレンズＣを通ってハーフミラーＭにより
その一部が透過され、シリンドリカルレンズ１２によっ
て非点収差を与えられた後、フォトディテクタ１３に入
射し、当該反射光に対応する受光信号が出力される。フ
ォトディテクタ１３から出力された受光信号は再生回路
１４において、Ｄ／Ａ変換、デインターリーブ、復調等
の必要な処理が行われ、再生出力として出力される。
は、対物レンズＲによってＤＶＤ１の情報記録面ＤＤ上
に集光され、当該情報記録面ＤＤにより反射される。そ
して、当該反射光が情報記録面ＤＤに到達するまでの光
路と同じ光路を通過して再び回折素子Ｈに入射し、その
後、コリメータレンズＣを通ってハーフミラーＭにより
その一部が透過され、シリンドリカルレンズ１２によっ
て非点収差を与えられた後、フォトディテクタ１３に入
射し、当該反射光に対応する受光信号が出力される。フ
ォトディテクタ１３から出力された受光信号は再生回路
１４において、Ｄ／Ａ変換、デインターリーブ、復調等
の必要な処理が行われ、再生出力として出力される。
【００４９】ここで、フォトディテクタ１３は、十文字
型の分割線により四つに分割されており、分割された夫
々の受光素子のうち、対向する二つづつの受光素子から
出力される受光信号が加算されて非点収差法によるフォ
ーカスサーボ制御に用いられ、また、四つの受光素子の
受光信号を全て加算した信号に基づいて再生回路１４に
おいてＲＦ（Radio Frequency ）信号が生成され、この
ＲＦ信号が再生出力として出力される。
型の分割線により四つに分割されており、分割された夫
々の受光素子のうち、対向する二つづつの受光素子から
出力される受光信号が加算されて非点収差法によるフォ
ーカスサーボ制御に用いられ、また、四つの受光素子の
受光信号を全て加算した信号に基づいて再生回路１４に
おいてＲＦ（Radio Frequency ）信号が生成され、この
ＲＦ信号が再生出力として出力される。
【００５０】一方、二焦点レンズ１０は、上述のよう
に、対物レンズＲの中心軸ＣR と回折素子Ｈの中心軸Ｃ
H が距離ｄだけずれると共に、中心軸ＣR と中心軸ＣH
が平行になるように構成されている。このとき、０次光
Ｌ0 については、回折素子Ｈでの回折角は０度である
（すなわち、透過光となる。）ので、図１に示すよう
に、情報記録面ＤＤまでの往路と復路は同一の光路を通
過してフォトディテクタ１３に入射することとなる。
に、対物レンズＲの中心軸ＣR と回折素子Ｈの中心軸Ｃ
H が距離ｄだけずれると共に、中心軸ＣR と中心軸ＣH
が平行になるように構成されている。このとき、０次光
Ｌ0 については、回折素子Ｈでの回折角は０度である
（すなわち、透過光となる。）ので、図１に示すよう
に、情報記録面ＤＤまでの往路と復路は同一の光路を通
過してフォトディテクタ１３に入射することとなる。
【００５１】次に、図１に示す光学系における回折素子
Ｈで回折された±１次光Ｌ-1及びＬ +1の光路について図
２を用いて説明する。なお、図２においては、説明の簡
略化のために、対物レンズＲにおけるレンズ面及び回折
素子Ｈを一本の直線で示している。
Ｈで回折された±１次光Ｌ-1及びＬ +1の光路について図
２を用いて説明する。なお、図２においては、説明の簡
略化のために、対物レンズＲにおけるレンズ面及び回折
素子Ｈを一本の直線で示している。
【００５２】先ず−１次光Ｌ-1の場合について説明する
と、図２（ａ）に示すように、回折素子Ｈで回折された
−１次光Ｌ-1は、情報記録面ＤＤにおいて反射された
後、＋１次光Ｌ+1の反射光と同じ光路を辿ることとなる
が、その反射光の回折素子Ｈを通過した後の光路は０次
光Ｌ0 の場合のように回折素子Ｈに対して垂直とはなら
ず、所定の角度ψをもって回折素子Ｈから出射する。こ
の理由は以下の通りである。
と、図２（ａ）に示すように、回折素子Ｈで回折された
−１次光Ｌ-1は、情報記録面ＤＤにおいて反射された
後、＋１次光Ｌ+1の反射光と同じ光路を辿ることとなる
が、その反射光の回折素子Ｈを通過した後の光路は０次
光Ｌ0 の場合のように回折素子Ｈに対して垂直とはなら
ず、所定の角度ψをもって回折素子Ｈから出射する。こ
の理由は以下の通りである。
【００５３】すなわち、図２（ａ）に示すように、二焦
点レンズ１０において対物レンズＲの中心軸ＣR と回折
素子Ｈの中心軸ＣH が距離ｄを隔ててずれるように構成
されているため、回折素子Ｈにおいて回折された−１次
光Ｌ-1が対物レンズＲへ入射する際、中心軸ＣR と中心
軸ＣH が同一の場合に比して対物レンズＲへの入射角が
中心軸ＣR に対して対称の関係にならず、従って、対物
レンズＲにおける−１次光Ｌ-1の屈折角も中心軸ＣR に
対して対称とならない。更に、−１次光Ｌ-1は、ＤＶＤ
の情報記録面ＤＤ上では一点に集光せずに反射する。こ
れらの理由により、回折素子Ｈを通過した後の−１次光
Ｌ-1の光路は回折素子Ｈに対して垂直とはならず、所定
の角度ψをもって回折素子Ｈから出射することとなり、
−１次光Ｌ-1の反射光のフォトディテクタ１３上の照射
位置も０次光Ｌ0 の反射光とは異なることになる。この
際、中心軸ＣR と中心軸ＣH の距離ｄの値に対応して−
１次光Ｌ-1の反射光をフォトディテクタ１３における受
光範囲内外に導くことが可能である。
点レンズ１０において対物レンズＲの中心軸ＣR と回折
素子Ｈの中心軸ＣH が距離ｄを隔ててずれるように構成
されているため、回折素子Ｈにおいて回折された−１次
光Ｌ-1が対物レンズＲへ入射する際、中心軸ＣR と中心
軸ＣH が同一の場合に比して対物レンズＲへの入射角が
中心軸ＣR に対して対称の関係にならず、従って、対物
レンズＲにおける−１次光Ｌ-1の屈折角も中心軸ＣR に
対して対称とならない。更に、−１次光Ｌ-1は、ＤＶＤ
の情報記録面ＤＤ上では一点に集光せずに反射する。こ
れらの理由により、回折素子Ｈを通過した後の−１次光
Ｌ-1の光路は回折素子Ｈに対して垂直とはならず、所定
の角度ψをもって回折素子Ｈから出射することとなり、
−１次光Ｌ-1の反射光のフォトディテクタ１３上の照射
位置も０次光Ｌ0 の反射光とは異なることになる。この
際、中心軸ＣR と中心軸ＣH の距離ｄの値に対応して−
１次光Ｌ-1の反射光をフォトディテクタ１３における受
光範囲内外に導くことが可能である。
【００５４】一方、＋１次光Ｌ+1の場合については、図
２（ｂ）に示すように、回折素子Ｈで回折された＋１次
光Ｌ+1は、情報記録面ＤＤにおいて反射された後、−１
次光Ｌ-1の反射光と同じ光路を辿ることとなるが、その
反射光の光路は、０次光の場合と異なり、所定の角度
ψ’をもって回折素子Ｈから出射する。この理由は、−
１次光Ｌ-1の場合と同様に、図２（ｂ）において、二焦
点レンズ１０における対物レンズＲの中心軸ＣR と回折
素子Ｈの中心軸ＣH が距離ｄを隔ててずれるように構成
されているため、回折素子Ｈにおいて回折された＋１次
光Ｌ+1が対物レンズＲへ入射する際の入射角が中心軸Ｃ
R に対して対称の関係にならず、従って、対物レンズＲ
における＋１次光Ｌ+1の屈折角も中心軸ＣR に対して対
称とならない。更に、＋１次光Ｌ+1も、ＤＶＤの情報記
録面ＤＤ上では一点に集光せずに反射される。これらに
より、＋１次光Ｌ+1の反射光の光路も０次光Ｌ0 と異な
ることとなり、フォトディテクタ１３上への照射位置に
ついても０次光Ｌ0 とは異なることになる。
２（ｂ）に示すように、回折素子Ｈで回折された＋１次
光Ｌ+1は、情報記録面ＤＤにおいて反射された後、−１
次光Ｌ-1の反射光と同じ光路を辿ることとなるが、その
反射光の光路は、０次光の場合と異なり、所定の角度
ψ’をもって回折素子Ｈから出射する。この理由は、−
１次光Ｌ-1の場合と同様に、図２（ｂ）において、二焦
点レンズ１０における対物レンズＲの中心軸ＣR と回折
素子Ｈの中心軸ＣH が距離ｄを隔ててずれるように構成
されているため、回折素子Ｈにおいて回折された＋１次
光Ｌ+1が対物レンズＲへ入射する際の入射角が中心軸Ｃ
R に対して対称の関係にならず、従って、対物レンズＲ
における＋１次光Ｌ+1の屈折角も中心軸ＣR に対して対
称とならない。更に、＋１次光Ｌ+1も、ＤＶＤの情報記
録面ＤＤ上では一点に集光せずに反射される。これらに
より、＋１次光Ｌ+1の反射光の光路も０次光Ｌ0 と異な
ることとなり、フォトディテクタ１３上への照射位置に
ついても０次光Ｌ0 とは異なることになる。
【００５５】次に、実際のフォトディテクタ１３上にお
ける夫々の光ビームの反射光の照射状態について、図３
を用いて説明する。なお、図３は、光学式情報再生装置
Ｓにおいて情報記録面ＤＤ上の光ビームＬの照射位置を
当該情報記録面ＤＤ上に形成されたトラックに対して追
従させるためのトラッキングサーボ制御の方法として３
ビーム法を用いた場合の受光状態を示したものであり、
レーザダイオードＤから出射された光ビームＬは上記の
ＲＦ信号の生成及びフォーカスサーボ制御に用いられる
一の光ビームと、トラッキングサーボ制御に用いられる
二の光ビームに分離されて回折素子Ｈに入射するので、
フォトディテクタ１３上には、上記のＲＦ信号の生成及
びフォーカスサーボ制御に用いられる光ビームの反射光
の他、トラッキングサーボ制御に用いられる光ビームの
反射光が照射される。
ける夫々の光ビームの反射光の照射状態について、図３
を用いて説明する。なお、図３は、光学式情報再生装置
Ｓにおいて情報記録面ＤＤ上の光ビームＬの照射位置を
当該情報記録面ＤＤ上に形成されたトラックに対して追
従させるためのトラッキングサーボ制御の方法として３
ビーム法を用いた場合の受光状態を示したものであり、
レーザダイオードＤから出射された光ビームＬは上記の
ＲＦ信号の生成及びフォーカスサーボ制御に用いられる
一の光ビームと、トラッキングサーボ制御に用いられる
二の光ビームに分離されて回折素子Ｈに入射するので、
フォトディテクタ１３上には、上記のＲＦ信号の生成及
びフォーカスサーボ制御に用いられる光ビームの反射光
の他、トラッキングサーボ制御に用いられる光ビームの
反射光が照射される。
【００５６】図３に示すように、３ビーム法によるトラ
ッキングサーボ制御を行う場合のフォトディテクタ１３
は、ＲＦ信号の生成及びフォーカスサーボ制御に用いら
れる光ビームの反射光を受光する四分割された主受光部
２０と、トラッキングサーボ制御に用いられる光ビーム
の反射光を受光する副受光部２１及び２２を備えてい
る。そして、回折素子Ｈで回折された０次光Ｌ0 の反射
光のうちＲＦ信号の生成及びフォーカスサーボ制御に用
いられる反射光は、主受光部２０に入射することにより
主光スポットＳＰ0 を形成する。また、０次光Ｌ0 の反
射光のうちトラッキングサーボ制御に用いられる反射光
は、副受光部２１及び２２に入射して副光スポットＳＰ
01及びＳＰ02を夫々形成する。
ッキングサーボ制御を行う場合のフォトディテクタ１３
は、ＲＦ信号の生成及びフォーカスサーボ制御に用いら
れる光ビームの反射光を受光する四分割された主受光部
２０と、トラッキングサーボ制御に用いられる光ビーム
の反射光を受光する副受光部２１及び２２を備えてい
る。そして、回折素子Ｈで回折された０次光Ｌ0 の反射
光のうちＲＦ信号の生成及びフォーカスサーボ制御に用
いられる反射光は、主受光部２０に入射することにより
主光スポットＳＰ0 を形成する。また、０次光Ｌ0 の反
射光のうちトラッキングサーボ制御に用いられる反射光
は、副受光部２１及び２２に入射して副光スポットＳＰ
01及びＳＰ02を夫々形成する。
【００５７】これに対し、−１次光Ｌ-1の反射光は、図
２（ａ）に示したように、０次光Ｌ 0 の反射光とは異な
る光路を進むので、当該−１次光Ｌ-1の反射光は、主受
光部２０並びに副受光部２１及び２２における夫々の受
光範囲外に、光スポットＳＰ -1、ＳＰ-11 及びＳＰ-12
を形成する。同様に、＋１次光Ｌ+1の反射光は、図２
（ｂ）に示したように、０次光Ｌ0 の反射光とは異なる
光路を進むので、当該＋１次光Ｌ+1の反射光は、主受光
部２０並びに副受光部２１及び２２における夫々の受光
範囲外に、光スポットＳＰ+1、ＳＰ+11 及びＳＰ+12 を
形成する。
２（ａ）に示したように、０次光Ｌ 0 の反射光とは異な
る光路を進むので、当該−１次光Ｌ-1の反射光は、主受
光部２０並びに副受光部２１及び２２における夫々の受
光範囲外に、光スポットＳＰ -1、ＳＰ-11 及びＳＰ-12
を形成する。同様に、＋１次光Ｌ+1の反射光は、図２
（ｂ）に示したように、０次光Ｌ0 の反射光とは異なる
光路を進むので、当該＋１次光Ｌ+1の反射光は、主受光
部２０並びに副受光部２１及び２２における夫々の受光
範囲外に、光スポットＳＰ+1、ＳＰ+11 及びＳＰ+12 を
形成する。
【００５８】ここで、本実施形態の二焦点レンズ１０に
おいては、対物レンズＲの中心軸Ｃ R と回折素子Ｈの中
心軸ＣH のずれ量ｄ（図１（ｂ）参照）が、＋１次光Ｌ
+1の反射光及び−１次光Ｌ-1の反射光が夫々に主受光部
２０並びに副受光部２１及び２２に入射しない距離とさ
れており、より具体的には、約０．２mmとされている。
おいては、対物レンズＲの中心軸Ｃ R と回折素子Ｈの中
心軸ＣH のずれ量ｄ（図１（ｂ）参照）が、＋１次光Ｌ
+1の反射光及び−１次光Ｌ-1の反射光が夫々に主受光部
２０並びに副受光部２１及び２２に入射しない距離とさ
れており、より具体的には、約０．２mmとされている。
【００５９】また、中心軸ＣR に対して中心軸ＣH をず
らす方向は、図３に示すように、−１次光Ｌ-1の反射光
と＋１次光Ｌ+1の反射光とが夫々に主受光部２０並びに
副受光部２１及び２２に入射しない方向とされる。
らす方向は、図３に示すように、−１次光Ｌ-1の反射光
と＋１次光Ｌ+1の反射光とが夫々に主受光部２０並びに
副受光部２１及び２２に入射しない方向とされる。
【００６０】なお、トラッキングサーボ制御の方式とし
て主受光部２０の四分割された受光素子のうち、隣接す
る二の受光素子の受光信号を加算した信号同士の差信号
に基づいてトラッキングサーボ制御を行うプッシュプル
方式を採用する場合には、光ビームＬは三つの光ビーム
に分離する必要はなく、従って、フォトディテクタ１３
に関しても、副受光部２１及び２２は不要となる。ま
た、この場合の中心軸Ｃ R に対して中心軸ＣH をずらす
方向は、主受光部２０の受光範囲に対して−１次光Ｌ-1
の反射光と＋１次光Ｌ+1の反射光とが入射しないという
条件を満たしていれば、いずれの方向であってもよい。
て主受光部２０の四分割された受光素子のうち、隣接す
る二の受光素子の受光信号を加算した信号同士の差信号
に基づいてトラッキングサーボ制御を行うプッシュプル
方式を採用する場合には、光ビームＬは三つの光ビーム
に分離する必要はなく、従って、フォトディテクタ１３
に関しても、副受光部２１及び２２は不要となる。ま
た、この場合の中心軸Ｃ R に対して中心軸ＣH をずらす
方向は、主受光部２０の受光範囲に対して−１次光Ｌ-1
の反射光と＋１次光Ｌ+1の反射光とが入射しないという
条件を満たしていれば、いずれの方向であってもよい。
【００６１】更に、±２次光以上の高次の回折光につい
ても、−１次光Ｌ-1又は＋１次光Ｌ +1と同様に、０次光
Ｌ0 の反射光とは異なる方向に散乱されるので、フォト
ディテクタ１３にそれらの高次の光ビームの反射光が入
射することはない。
ても、−１次光Ｌ-1又は＋１次光Ｌ +1と同様に、０次光
Ｌ0 の反射光とは異なる方向に散乱されるので、フォト
ディテクタ１３にそれらの高次の光ビームの反射光が入
射することはない。
【００６２】次に、図１に示す光学式情報再生装置Ｓを
用いてＣＤに記録された情報を再生する場合について、
図４を用いて説明する。ここで、図４には、本実施形態
の光学式情報再生装置Ｓを用いてＣＤに記録された情報
を再生する場合の０次光Ｌ0並びに±１次光Ｌ-1及びＬ
+1の光路を示している。また、図４においては、説明の
簡略化のために、対物レンズＲにおけるレンズ面及び回
折素子Ｈを一本の直線で示している。
用いてＣＤに記録された情報を再生する場合について、
図４を用いて説明する。ここで、図４には、本実施形態
の光学式情報再生装置Ｓを用いてＣＤに記録された情報
を再生する場合の０次光Ｌ0並びに±１次光Ｌ-1及びＬ
+1の光路を示している。また、図４においては、説明の
簡略化のために、対物レンズＲにおけるレンズ面及び回
折素子Ｈを一本の直線で示している。
【００６３】始めに、図４（ｂ）に示すように、ＣＤか
らの情報再生に用いられる＋１次光Ｌ+1は、回折素子Ｈ
で回折された後、情報記録面ＤＣで反射され、再度回折
素子Ｈで回折された回折光のうちの＋１次光が、反射前
と同じ光路を通ってフォトディテクタ１３に入射し、そ
れに基づいてＲＦ信号の生成及びフォーカスサーボ制御
並びにトラッキングサーボ制御が行われることとなる。
らの情報再生に用いられる＋１次光Ｌ+1は、回折素子Ｈ
で回折された後、情報記録面ＤＣで反射され、再度回折
素子Ｈで回折された回折光のうちの＋１次光が、反射前
と同じ光路を通ってフォトディテクタ１３に入射し、そ
れに基づいてＲＦ信号の生成及びフォーカスサーボ制御
並びにトラッキングサーボ制御が行われることとなる。
【００６４】一方、図４（ａ）及び図４（ｃ）に示すよ
うに、回折素子Ｈで回折された０次光Ｌ0 及び−１次光
Ｌ-1は、合焦位置を過ぎて直進し、ＣＤの情報記録面Ｄ
Ｃで反射され、高次光の光路を通って再び回折素子Ｈで
回折され、回折素子Ｈから中心軸ＣH と中心軸ＣR の距
離ｄに対応した所定の角度ω又はω’により回折素子Ｈ
から出射される。このとき、回折素子Ｈから出射された
０次光Ｌ0 及び−１次光Ｌ-1の反射光は、フォトディテ
クタ１３内の主受光部２０並びに副受光部２１及び２２
には入射しない。これらの０次光Ｌ0 及び−１次光Ｌ-1
の反射光が所定の角度ω又はω’で回折素子Ｈから出射
されるのは、上記ＤＶＤからの情報再生の場合と同様
に、二焦点レンズ１０における対物レンズＲの中心軸Ｃ
R と回折素子Ｈの中心軸ＣH が異なるように構成されて
いることによる。
うに、回折素子Ｈで回折された０次光Ｌ0 及び−１次光
Ｌ-1は、合焦位置を過ぎて直進し、ＣＤの情報記録面Ｄ
Ｃで反射され、高次光の光路を通って再び回折素子Ｈで
回折され、回折素子Ｈから中心軸ＣH と中心軸ＣR の距
離ｄに対応した所定の角度ω又はω’により回折素子Ｈ
から出射される。このとき、回折素子Ｈから出射された
０次光Ｌ0 及び−１次光Ｌ-1の反射光は、フォトディテ
クタ１３内の主受光部２０並びに副受光部２１及び２２
には入射しない。これらの０次光Ｌ0 及び−１次光Ｌ-1
の反射光が所定の角度ω又はω’で回折素子Ｈから出射
されるのは、上記ＤＶＤからの情報再生の場合と同様
に、二焦点レンズ１０における対物レンズＲの中心軸Ｃ
R と回折素子Ｈの中心軸ＣH が異なるように構成されて
いることによる。
【００６５】ここで、±２次光以上の高次の回折光につ
いては、ＤＶＤから情報を再生する場合と同様に、＋１
次光Ｌ+1の反射光とは異なる方向に出射又は散乱される
ので、これらの高次の光ビームの反射光のフォトディテ
クタ１３上の照射位置は、＋１次光Ｌ+1とは異なること
となる。
いては、ＤＶＤから情報を再生する場合と同様に、＋１
次光Ｌ+1の反射光とは異なる方向に出射又は散乱される
ので、これらの高次の光ビームの反射光のフォトディテ
クタ１３上の照射位置は、＋１次光Ｌ+1とは異なること
となる。
【００６６】次に、特に請求項４乃至６に記載の発明に
対応する本実施形態における回折素子Ｈの構造につい
て、図５乃至図７を用いて説明する。なお、回折素子Ｈ
は、その回折面ＨＲ及び段差面ＨＣを機械切り方式等に
より直接切削することにより成型されるか、若しくは、
型に対して当該回折面ＨＲ及び段差面ＨＣに対応する夫
々の面を機械切り方式等により形成し、それに樹脂等の
回折素子Ｈの材料を充填することにより成型される。
対応する本実施形態における回折素子Ｈの構造につい
て、図５乃至図７を用いて説明する。なお、回折素子Ｈ
は、その回折面ＨＲ及び段差面ＨＣを機械切り方式等に
より直接切削することにより成型されるか、若しくは、
型に対して当該回折面ＨＲ及び段差面ＨＣに対応する夫
々の面を機械切り方式等により形成し、それに樹脂等の
回折素子Ｈの材料を充填することにより成型される。
【００６７】始めに、回折素子Ｈの全体構成について図
５を用いて説明する。図５にその平面図及び断面図を示
すように、回折素子Ｈは、ＤＶＤ用の光スポットの大き
さに対応する開口数を有し、光ビームＬを透過してＤＶ
Ｄ用の０次光Ｌ0 を出射する第１回折領域Ｈ1 と、第１
回折領域Ｈ1 に含まれ、ＣＤ用の光スポットの大きさに
対応する開口数を有する第２回折領域Ｈ2 と、ＤＶＤ用
の０次光Ｌ0 の光量を調整するための第３回折領域Ｈ3
とにより構成されている。
５を用いて説明する。図５にその平面図及び断面図を示
すように、回折素子Ｈは、ＤＶＤ用の光スポットの大き
さに対応する開口数を有し、光ビームＬを透過してＤＶ
Ｄ用の０次光Ｌ0 を出射する第１回折領域Ｈ1 と、第１
回折領域Ｈ1 に含まれ、ＣＤ用の光スポットの大きさに
対応する開口数を有する第２回折領域Ｈ2 と、ＤＶＤ用
の０次光Ｌ0 の光量を調整するための第３回折領域Ｈ3
とにより構成されている。
【００６８】上記の構成において、第２回折領域Ｈ
2 は、ＣＤの情報記録面上に光スポットを形成するため
＋１次光Ｌ+1を生成するためのもので、従来技術の回折
素子と同じ回折パターン、すなわち、回折面ＨＲが断差
面ＨＣによって回折素子Ｈの中心方向に傾斜する同心円
状の回折パターンが形成されている。
2 は、ＣＤの情報記録面上に光スポットを形成するため
＋１次光Ｌ+1を生成するためのもので、従来技術の回折
素子と同じ回折パターン、すなわち、回折面ＨＲが断差
面ＨＣによって回折素子Ｈの中心方向に傾斜する同心円
状の回折パターンが形成されている。
【００６９】一方、第３回折領域Ｈ3 においては、例え
ば、第２回折領域Ｈ2 との境界位置Ｙを中心に、図５に
拡大断面図を示すように回折面ＨＲの傾斜方向が第２回
折領域Ｈ2 の傾斜方向とは逆となるように回折パターン
が形成されている。上記の構成において、第３回折領域
Ｈ3 に形成された上記の回折パターンにより、第３回折
領域Ｈ3 においても入射した光ビームＬから±１次光Ｌ
+1及びＬ-1が生成されることとなる。従って、第３回折
領域Ｈ3 における回折効率に基づいて、透過光（すなわ
ち、０次光Ｌ0 ）の光量が減少することとなり、これに
より、境界位置Ｙを境として第３回折領域Ｈ3 と第２回
折領域Ｈ2 で０次光Ｌ0 （透過光）の光量が大きく変化
することが防止できる。換言すれば、従来技術のように
第３回折領域Ｈ3 に回折パターンが形成されず、第３回
折領域Ｈ3 が単なる透過領域である場合に比して、第３
回折領域Ｈ3 における０次光が必要以上に大きくなるこ
とを防止でき、第１回折領域Ｈ1 全体として０次光Ｌ0
におけるサイドローブを抑制することができるのであ
る。
ば、第２回折領域Ｈ2 との境界位置Ｙを中心に、図５に
拡大断面図を示すように回折面ＨＲの傾斜方向が第２回
折領域Ｈ2 の傾斜方向とは逆となるように回折パターン
が形成されている。上記の構成において、第３回折領域
Ｈ3 に形成された上記の回折パターンにより、第３回折
領域Ｈ3 においても入射した光ビームＬから±１次光Ｌ
+1及びＬ-1が生成されることとなる。従って、第３回折
領域Ｈ3 における回折効率に基づいて、透過光（すなわ
ち、０次光Ｌ0 ）の光量が減少することとなり、これに
より、境界位置Ｙを境として第３回折領域Ｈ3 と第２回
折領域Ｈ2 で０次光Ｌ0 （透過光）の光量が大きく変化
することが防止できる。換言すれば、従来技術のように
第３回折領域Ｈ3 に回折パターンが形成されず、第３回
折領域Ｈ3 が単なる透過領域である場合に比して、第３
回折領域Ｈ3 における０次光が必要以上に大きくなるこ
とを防止でき、第１回折領域Ｈ1 全体として０次光Ｌ0
におけるサイドローブを抑制することができるのであ
る。
【００７０】更に、第３回折領域Ｈ3 における回折面Ｈ
Ｒの傾斜方向を回折素子Ｈの中心方向と反対方向とする
ので、第３回折領域Ｈ3 で生成されるほとんどの高次回
折光は、回折素子Ｈにおける半径方向外側に向けて出射
されることとなり、第２回折領域Ｈ2 で生成される０次
光Ｌ0 又は＋１次光Ｌ+1の夫々に対応する光ディスク
（ＤＶＤ又はＣＤ）上の夫々の光ビームの集光位置に迷
光として入射する上記高次回折光が極めて少なくなり、
当該高次回折光による情報再生への影響はほとんどな
い。
Ｒの傾斜方向を回折素子Ｈの中心方向と反対方向とする
ので、第３回折領域Ｈ3 で生成されるほとんどの高次回
折光は、回折素子Ｈにおける半径方向外側に向けて出射
されることとなり、第２回折領域Ｈ2 で生成される０次
光Ｌ0 又は＋１次光Ｌ+1の夫々に対応する光ディスク
（ＤＶＤ又はＣＤ）上の夫々の光ビームの集光位置に迷
光として入射する上記高次回折光が極めて少なくなり、
当該高次回折光による情報再生への影響はほとんどな
い。
【００７１】次に、回折素子Ｈにおける回折パターンの
細部構造について図６を用いて説明する。図６（ａ）に
示すように、本実施形態の回折素子Ｈにおいては、段差
面ＨＣが、鋸歯形状の突端部Ｐから光ビームＬが入射す
る入射面ＨＩ（平坦に形成されている。）に対して下ろ
した垂線に対して角度θを有するように構成されてい
る。この角度θについて具体的には、当該角度θは、Ｄ
ＶＤ及びＣＤからの情報再生に用いられる０次光Ｌ0 及
び＋１次光Ｌ+1の回折効率を大きく保持しつつ、且つ、
情報再生に用いない−１次光Ｌ-1の回折効率を低く抑え
ることができる角度として設定される。ここで、角度θ
を変化させた場合の０次光Ｌ0 、＋１次光Ｌ+1及び−１
次光Ｌ-1の回折効率の関係については、実験によれば、
図７に示すような関係となる。従って、図７に示す場合
には、上記条件に鑑み、角度θの範囲は、１０゜から５
０゜の範囲とされる。
細部構造について図６を用いて説明する。図６（ａ）に
示すように、本実施形態の回折素子Ｈにおいては、段差
面ＨＣが、鋸歯形状の突端部Ｐから光ビームＬが入射す
る入射面ＨＩ（平坦に形成されている。）に対して下ろ
した垂線に対して角度θを有するように構成されてい
る。この角度θについて具体的には、当該角度θは、Ｄ
ＶＤ及びＣＤからの情報再生に用いられる０次光Ｌ0 及
び＋１次光Ｌ+1の回折効率を大きく保持しつつ、且つ、
情報再生に用いない−１次光Ｌ-1の回折効率を低く抑え
ることができる角度として設定される。ここで、角度θ
を変化させた場合の０次光Ｌ0 、＋１次光Ｌ+1及び−１
次光Ｌ-1の回折効率の関係については、実験によれば、
図７に示すような関係となる。従って、図７に示す場合
には、上記条件に鑑み、角度θの範囲は、１０゜から５
０゜の範囲とされる。
【００７２】次に、図６（ａ）に示す断面形状を有する
回折素子Ｈを成型するときのバイトＢと段差面ＨＣとの
関係を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）に示すように、回
折素子Ｈを機械切り方式により成型する際には、バイト
Ｂは先端が平坦なバイトが用いられ、当該バイトＢの先
端の角度αは、通常、４０゜乃至５０゜の範囲とされ、
より具体的には、約４５゜とされている。このとき、回
折面ＨＲと入射面ＨＩとのなす角度γは最大約３゜であ
り、また、切削時における隣接する回折面ＨＲとバイト
Ｂとのなす角度βは、角度γに比して十分に小さく設定
され（β《γ）、具体的には約０．５゜とされるので、
この場合の角度θの値は、 θ＝α／２＋β＋γ で求められ、具体的は約３０゜とされるのが適切であ
る。
回折素子Ｈを成型するときのバイトＢと段差面ＨＣとの
関係を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）に示すように、回
折素子Ｈを機械切り方式により成型する際には、バイト
Ｂは先端が平坦なバイトが用いられ、当該バイトＢの先
端の角度αは、通常、４０゜乃至５０゜の範囲とされ、
より具体的には、約４５゜とされている。このとき、回
折面ＨＲと入射面ＨＩとのなす角度γは最大約３゜であ
り、また、切削時における隣接する回折面ＨＲとバイト
Ｂとのなす角度βは、角度γに比して十分に小さく設定
され（β《γ）、具体的には約０．５゜とされるので、
この場合の角度θの値は、 θ＝α／２＋β＋γ で求められ、具体的は約３０゜とされるのが適切であ
る。
【００７３】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、対物レンズＲの中心軸ＣR と、回折素子Ｈの中心軸
ＣH とが所定の距離ｄだけずれると共に、相互に平行と
されているので、ＤＶＤからの情報再生時において、再
生に用いられない＋１次光Ｌ+1及び−１次光Ｌ-1並びに
高次光の夫々の反射光がフォトディテクタ１３における
各受光部の受光範囲内に照射されることがなく、０次光
の反射光に基づく再生信号において、＋１次光Ｌ+1及び
−１次光Ｌ-1並びに高次光の反射光の影響を除外するこ
とができ、雑音が少なく正確な情報再生が可能となると
共に、０次光Ｌ0の反射光に基づくサーボ動作を安定化
することができる。
ば、対物レンズＲの中心軸ＣR と、回折素子Ｈの中心軸
ＣH とが所定の距離ｄだけずれると共に、相互に平行と
されているので、ＤＶＤからの情報再生時において、再
生に用いられない＋１次光Ｌ+1及び−１次光Ｌ-1並びに
高次光の夫々の反射光がフォトディテクタ１３における
各受光部の受光範囲内に照射されることがなく、０次光
の反射光に基づく再生信号において、＋１次光Ｌ+1及び
−１次光Ｌ-1並びに高次光の反射光の影響を除外するこ
とができ、雑音が少なく正確な情報再生が可能となると
共に、０次光Ｌ0の反射光に基づくサーボ動作を安定化
することができる。
【００７４】また、回折素子Ｈにおいて、回折パターン
の異なる第２回折領域Ｈ2 及び第３回折領域Ｈ3 とを備
え、ＤＶＤ用の０次光Ｌ0 の光量が、上記第２回折領域
Ｈ2と第３回折領域Ｈ3 とで大きく変化しないように、
夫々の回折面ＨＲが形成されているので、ＤＶＤ再生時
の０次光におけるサイドローブを低減することができ
る。
の異なる第２回折領域Ｈ2 及び第３回折領域Ｈ3 とを備
え、ＤＶＤ用の０次光Ｌ0 の光量が、上記第２回折領域
Ｈ2と第３回折領域Ｈ3 とで大きく変化しないように、
夫々の回折面ＨＲが形成されているので、ＤＶＤ再生時
の０次光におけるサイドローブを低減することができ
る。
【００７５】更に、回折素子Ｈにおいて、段差面ＨＣが
入射面ＨＩに対して立てた垂線に対して角度θを有して
いるので、当該回折素子Ｈの成型の際、先端を先鋭化し
たバイトを用いる必要がなく、バイトの先端が折れたり
欠けたりすることを減少させることができ、回折素子Ｈ
の製作作業の安全化及び効率化が図れる。
入射面ＨＩに対して立てた垂線に対して角度θを有して
いるので、当該回折素子Ｈの成型の際、先端を先鋭化し
たバイトを用いる必要がなく、バイトの先端が折れたり
欠けたりすることを減少させることができ、回折素子Ｈ
の製作作業の安全化及び効率化が図れる。
【００７６】更にまた、突端部Ｐが先鋭化することがな
いので、回折素子Ｈの破損を低減することができる。
いので、回折素子Ｈの破損を低減することができる。
【００７７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、所定の情報記録媒体からの情報再生用回
折光ビームの反射光の光路と情報再生用回折光ビーム以
外の他の回折光ビームの反射光の光路が異なるので、情
報再生用回折光ビームの反射光と情報再生用回折光ビー
ム以外の他の回折光ビームの反射光が重なることがな
く、情報再生用回折光ビームの反射光に基づく情報再生
において、情報再生用回折光ビーム以外の他の回折光ビ
ームの反射光の影響を除外することができる。
発明によれば、所定の情報記録媒体からの情報再生用回
折光ビームの反射光の光路と情報再生用回折光ビーム以
外の他の回折光ビームの反射光の光路が異なるので、情
報再生用回折光ビームの反射光と情報再生用回折光ビー
ム以外の他の回折光ビームの反射光が重なることがな
く、情報再生用回折光ビームの反射光に基づく情報再生
において、情報再生用回折光ビーム以外の他の回折光ビ
ームの反射光の影響を除外することができる。
【００７８】よって、雑音が少なく正確な情報再生が可
能となると共に、当該情報再生用回折光ビームの反射光
に基づくサーボ動作を安定化することができる。請求項
２に記載の発明によれば、所定の情報記録媒体がＤＶＤ
であるので、情報再生用回折光ビームの反射光に基づく
ＤＶＤからの情報の再生において、情報再生用回折光ビ
ームの反射光と情報再生用回折光ビーム以外の他の回折
光ビームの反射光が重なることがなく、情報再生用回折
光ビーム以外の他の回折光ビームの反射光の影響を除外
することができる。
能となると共に、当該情報再生用回折光ビームの反射光
に基づくサーボ動作を安定化することができる。請求項
２に記載の発明によれば、所定の情報記録媒体がＤＶＤ
であるので、情報再生用回折光ビームの反射光に基づく
ＤＶＤからの情報の再生において、情報再生用回折光ビ
ームの反射光と情報再生用回折光ビーム以外の他の回折
光ビームの反射光が重なることがなく、情報再生用回折
光ビーム以外の他の回折光ビームの反射光の影響を除外
することができる。
【００７９】よって、ＤＶＤからの情報再生において、
雑音が少なく正確な情報再生が可能となると共に、当該
情報再生用回折光ビームの反射光に基づくサーボ動作を
安定化することができる。
雑音が少なく正確な情報再生が可能となると共に、当該
情報再生用回折光ビームの反射光に基づくサーボ動作を
安定化することができる。
【００８０】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の発明の効果に加えて、回折手段の中心軸
が、他の回折光ビームの反射光の照射位置が、受光手段
における受光領域の範囲外となるように集光手段の中心
軸に対してずれているので、他の回折光ビームの反射光
が受光手段に入射することがなく、情報の再生に際して
他の回折光ビームの反射光の影響を除外することができ
る。
又は２に記載の発明の効果に加えて、回折手段の中心軸
が、他の回折光ビームの反射光の照射位置が、受光手段
における受光領域の範囲外となるように集光手段の中心
軸に対してずれているので、他の回折光ビームの反射光
が受光手段に入射することがなく、情報の再生に際して
他の回折光ビームの反射光の影響を除外することができ
る。
【００８１】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、回
折手段は、回折光ビームの出射面が、複数の回折面と段
差面とにより構成され、出射面の断面形状が回折面と段
差面よりなる鋸歯形状である回折素子であると共に、段
差面が、鋸歯形状の突端部を中心として回折面の反対方
向に、突端部を中心とした段差面に含まれる直線と光ビ
ームの入射面に垂直な直線とのなす角度が零度より大き
い所定の角度となるように傾斜しているので、回折面及
び段差面を機械切り方式による切削により形成する際、
又は型を用いて回折手段を形成する場合の当該型におけ
る回折面及び段差面を機械切り方式による切削により形
成する際に、先端を先鋭化した切削刃を用いる必要がな
い。
から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、回
折手段は、回折光ビームの出射面が、複数の回折面と段
差面とにより構成され、出射面の断面形状が回折面と段
差面よりなる鋸歯形状である回折素子であると共に、段
差面が、鋸歯形状の突端部を中心として回折面の反対方
向に、突端部を中心とした段差面に含まれる直線と光ビ
ームの入射面に垂直な直線とのなす角度が零度より大き
い所定の角度となるように傾斜しているので、回折面及
び段差面を機械切り方式による切削により形成する際、
又は型を用いて回折手段を形成する場合の当該型におけ
る回折面及び段差面を機械切り方式による切削により形
成する際に、先端を先鋭化した切削刃を用いる必要がな
い。
【００８２】よって、切削刃の先端が折れたり欠けたり
することを減少させることができ、回折手段の製作作業
の安全化及び効率化が図れる。また、鋸歯形状の突端部
が先鋭化していないので、回折素子の破損を低減するこ
とができる。
することを減少させることができ、回折手段の製作作業
の安全化及び効率化が図れる。また、鋸歯形状の突端部
が先鋭化していないので、回折素子の破損を低減するこ
とができる。
【００８３】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、集
光手段は、複数の回折光ビームについて、異なる二つの
位置を焦点位置とするので、表面から情報記録面までの
距離が異なるＤＶＤ及びＣＤ等の二種類の情報記録媒体
の情報を一の多焦点レンズを用いて再生することができ
る。
から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、集
光手段は、複数の回折光ビームについて、異なる二つの
位置を焦点位置とするので、表面から情報記録面までの
距離が異なるＤＶＤ及びＣＤ等の二種類の情報記録媒体
の情報を一の多焦点レンズを用いて再生することができ
る。
【００８４】
【００８５】請求項６に記載の発明によれば、請求項３
から５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、出
力された受光信号に対する情報再生用回折光ビーム以外
の他の回折光ビームの反射光の影響が除去されるので、
当該受光信号に基づく情報再生において雑音を低減する
ことができると共に、当該受光信号に基づくサーボ動作
を安定化することができる。
から５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、出
力された受光信号に対する情報再生用回折光ビーム以外
の他の回折光ビームの反射光の影響が除去されるので、
当該受光信号に基づく情報再生において雑音を低減する
ことができると共に、当該受光信号に基づくサーボ動作
を安定化することができる。
【００８６】請求項７に記載の発明によれば、請求項６
に記載の発明の効果に加えて、受光信号に基づく情報再
生において雑音を低減することができると共に、受光信
号に基づくサーボ動作を安定化することができるので、
正確に情報を再生することができる。
に記載の発明の効果に加えて、受光信号に基づく情報再
生において雑音を低減することができると共に、受光信
号に基づくサーボ動作を安定化することができるので、
正確に情報を再生することができる。
【図１】実施形態の光学式情報再生装置の構成を示す図
であり、（ａ）は全体構成図であり、（ｂ）は二焦点レ
ンズの拡大図である。
であり、（ａ）は全体構成図であり、（ｂ）は二焦点レ
ンズの拡大図である。
【図２】実施形態におけるＤＶＤからの情報再生時の各
光ビームの光路を示す図であり、（ａ）は−１次光の光
路を示す図であり、（ｂ）は＋１次光の光路を示す図で
ある。
光ビームの光路を示す図であり、（ａ）は−１次光の光
路を示す図であり、（ｂ）は＋１次光の光路を示す図で
ある。
【図３】実施形態におけるフォトディテクタ上の各光ビ
ームの反射光を照射位置を示す図である。
ームの反射光を照射位置を示す図である。
【図４】実施形態におけるＣＤからの情報再生時の各光
ビームの光路を示す図であり、（ａ）は０次光の光路を
示す図であり、（ｂ）は＋１次光の光路を示す図であ
り、（ｃ）は−１次光の光路を示す図である。
ビームの光路を示す図であり、（ａ）は０次光の光路を
示す図であり、（ｂ）は＋１次光の光路を示す図であ
り、（ｃ）は−１次光の光路を示す図である。
【図５】実施形態における回折素子の全体構成及び断面
拡大図である。
拡大図である。
【図６】実施形態における回折素子の構造を示す図であ
り、（ａ）は回折素子の断面図であり、（ｂ）は回折素
子を切削成型する際のバイトと回折素子の関係を示す図
である。
り、（ａ）は回折素子の断面図であり、（ｂ）は回折素
子を切削成型する際のバイトと回折素子の関係を示す図
である。
【図７】角度θと各光ビームの回折効率の関係を示す図
である。
である。
【図８】二焦点レンズの構成を示す図であり、（ａ）は
ＤＶＤから情報を再生する場合を示す図であり、（ｂ）
はＣＤから情報を再生する場合を示す図である。
ＤＶＤから情報を再生する場合を示す図であり、（ｂ）
はＣＤから情報を再生する場合を示す図である。
【図９】従来技術の回折素子の全体構成を示す図であ
る。
る。
【図１０】従来の回折素子の構成を示す図である。
【図１１】従来の二焦点レンズにおけるＤＶＤから情報
を再生する場合の各光ビームの光路を示す図であり、
（ａ）は０次光の光路を示す図であり、（ｂ）は−１次
光の光路を示す図であり、（ｃ）は＋１次光の光路を示
す図である。
を再生する場合の各光ビームの光路を示す図であり、
（ａ）は０次光の光路を示す図であり、（ｂ）は−１次
光の光路を示す図であり、（ｃ）は＋１次光の光路を示
す図である。
【図１２】光ビームにおけるメインビームとサイドビー
ムの関係を示す図であり、（ａ）は回折領域と透過領域
における０次光の強度差を示す図であり、（ｂ）はＤＶ
Ｄ上におけるメインビームとサイドビームの関係を示す
図である。
ムの関係を示す図であり、（ａ）は回折領域と透過領域
における０次光の強度差を示す図であり、（ｂ）はＤＶ
Ｄ上におけるメインビームとサイドビームの関係を示す
図である。
【図１３】従来の回折素子を切削成型する際のバイトと
回折素子の関係を示す図である。
回折素子の関係を示す図である。
１…ＤＶＤ
１０…二焦点レンズ
１１…グレーティング
１２…シリンドリカルレンズ
１３…フォトダイオード
１４…再生回路
２０…主受光部
２１、２２…副受光部
Ｓ…光学式情報再生装置
ＤＤ…ＤＶＤの情報記録面
ＤＣ…ＣＤの情報記録面
ＣR …対物レンズの中心軸
ＣH …回折素子の中心軸
Ｒ…対物レンズ
Ｈ…回折素子
Ｈ1 …第１回折領域
Ｈ2 …第２回折領域
Ｈ3 …第３回折領域
ＨＰ…回折パターン
ＨＲ…回折面
ＨＣ…段差面
ＨＩ…入射面
ＨＳ…透過領域
Ｐ、Ｐ’…突端部
Ｂ、Ｂ’…バイト
Ｍ…ハーフミラー
Ｄ…レーザダイオード
Ｃ…コリメータレンズ
Ｌ…光ビーム
ＬO …０次光
Ｌ+1…＋１次光
Ｌ-1…−１次光
ＳＰ0 …主光スポット
ＳＰ01、ＳＰ02…副光スポット
ＳＰ-1、ＳＰ-11 、ＳＰ-12 、ＳＰ+1、ＳＰ+11 、ＳＰ
+12 …光スポット Ｙ…境界位置 θ、α、β、γ、ψ、ψ’、ω、ω’…角度
+12 …光スポット Ｙ…境界位置 θ、α、β、γ、ψ、ψ’、ω、ω’…角度
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平７−98431（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−167677（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−212901（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−147019（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−28029（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 7/09 - 7/135
G02B 5/30 - 5/32
Claims (7)
- 【請求項１】 外部から入射した光ビームを回折して複
数の回折光ビームを生成する回折手段と、 前記生成された複数の回折光ビームを夫々異なる焦点位
置に集光する集光手段と、を備え、 再生すべき情報が記録された所定の情報記録媒体からの
前記複数の回折光ビームの反射光であって前記回折手段
及び前記集光手段を透過する反射光のうち、前記情報の
再生に用いられる情報再生用回折光ビームの反射光の光
路と、当該情報再生用回折光ビーム以外の他の回折光ビ
ームの反射光の光路とが異なるように、前記回折手段の
中心軸と前記集光手段の中心軸とを異ならせたことを特
徴とする多焦点レンズ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の多焦点レンズにおい
て、 前記所定の情報記録媒体は、ＤＶＤ（Digital Video
Disk）であることを特徴とする多焦点レンズ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の多焦点レンズに
おいて、 前記回折手段の中心軸は、前記他の回折光ビームの反射
光の照射位置が、前記情報再生用回折光ビームの反射光
を受光する外部の受光手段における受光領域の範囲外と
なるように前記集光手段の中心軸に対してずれているこ
とを特徴とする多焦点レンズ。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれか一項に記載の
多焦点レンズであって、 前記回折手段は、前記回折光ビームの出射面が、複数の
回折面と各前記回折面を接続するための段差部を形成す
る段差面とにより構成され、前記出射面の断面形状が前
記回折面と前記段差面よりなる鋸歯形状である回折素子
であると共に、 前記段差面が、鋸歯形状の突端部を中心として前記回折
面の反対方向に、前記突端部を中心とした前記段差面に
含まれる直線と前記光ビームの入射面に垂直な直線との
なす角度が零度より大きい所定の角度となるように傾斜
していることを特徴とする多焦点レンズ。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれか一項に記載の
多焦点レンズにおいて、 前記集光手段は、前記複数の回折光ビームについて、異
なる二つの位置を前記焦点位置とすることを特徴とする
多焦点レンズ。 - 【請求項６】 請求項３から５のいずれか一項に記載の
多焦点レンズと、 前記光ビームを出射する出射手段と、 前記情報再生用回折光ビームの反射光を受光し、受光信
号を出力する前記受光手段と、 を備えることを特徴とする多焦点光ピックアップ。 - 【請求項７】 請求項６に記載の多焦点光ピックアップ
と、 前記受光信号に基づいて前記情報を再生する再生手段
と、 を備えたことを特徴とする光学式情報再生装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01593196A JP3474346B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 多焦点レンズ、多焦点光ピックアップ及び光学式情報再生装置 |
| DE69728313T DE69728313T2 (de) | 1996-01-31 | 1997-01-29 | Multifokale Linse, multifokale optische Abtastvorrichtung und optisches Informationswiedergabegerät |
| EP97101333A EP0789355B1 (en) | 1996-01-31 | 1997-01-29 | Multiple focal lens, multiple focal optical pickup and optical information reproducing apparatus |
| US08/791,316 US5886970A (en) | 1996-01-31 | 1997-01-30 | Multiple focal lens multiple focal optical pickup and optical information reproducing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01593196A JP3474346B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 多焦点レンズ、多焦点光ピックアップ及び光学式情報再生装置 |
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Family
ID=11902526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01593196A Expired - Fee Related JP3474346B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 多焦点レンズ、多焦点光ピックアップ及び光学式情報再生装置 |
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| EP (1) | EP0789355B1 (ja) |
| JP (1) | JP3474346B2 (ja) |
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| JP2004145906A (ja) * | 2001-10-02 | 2004-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ヘッド装置及びそれを用いた光情報装置 |
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| JP5647547B2 (ja) * | 2010-03-19 | 2014-12-24 | Hoya株式会社 | 光情報記録再生装置用対物光学系、及び光情報記録再生装置 |
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|---|---|---|---|---|
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-
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- 1996-01-31 JP JP01593196A patent/JP3474346B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-29 EP EP97101333A patent/EP0789355B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-29 DE DE69728313T patent/DE69728313T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-01-30 US US08/791,316 patent/US5886970A/en not_active Expired - Fee Related
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