JP3976457B2 - Optical head - Google Patents

Optical head Download PDF

Info

Publication number
JP3976457B2
JP3976457B2 JP29638699A JP29638699A JP3976457B2 JP 3976457 B2 JP3976457 B2 JP 3976457B2 JP 29638699 A JP29638699 A JP 29638699A JP 29638699 A JP29638699 A JP 29638699A JP 3976457 B2 JP3976457 B2 JP 3976457B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength
light
optical head
head according
chromatic aberration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP29638699A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001060336A (en
JP2001060336A5 (en
Inventor
照弘 塩野
圭一 松▲崎▼
哲雄 細美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP29638699A priority Critical patent/JP3976457B2/en
Publication of JP2001060336A publication Critical patent/JP2001060336A/en
Publication of JP2001060336A5 publication Critical patent/JP2001060336A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3976457B2 publication Critical patent/JP3976457B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Head (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的記録再生装置の光学ヘッドに関し、特に、複数の種類の情報記録媒体に対応できる複数波長の光源と回折光学素子とを備えた光利用効率の高い光学ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクトディスク（ＣＤ）、ＤＶＤ等の光ディスクや光カードメモリ等の光学的記録媒体の信号を読み出すための重要な構成部品として光学ヘッドがある。光学ヘッドは、光学的記録媒体から信号を取り出すために、信号検出機能だけでなくフォーカスサーボ、トラッキングサーボ等の制御機構を備える必要がある。
【０００３】
光学ヘッドは、通常、光源、光検出器、集光レンズ、フォーカス／トラック誤差信号検出素子、立ち上げミラー、コリメータレンズ等の種々の光学部品によって構成されている。光源から出射されたレーザ光は、対物レンズによって光ディスク上に集光される。光ディスク上に集光されたレーザ光は、反射されて光検出器で検出される。これにより、再生信号が読み出される。また、フォーカス／トラック誤差信号検出素子によってフォーカス／トラックの制御が行われ、安定して信号を読み出すことができるようにされている。
【０００４】
光学ヘッドを構成する光学素子として、現在用いられている通常のレンズやプリズム等の屈折光学素子の代わりに回折光学素子を用いれば、光学ヘッドの小型・薄型・軽量化を図ることができる。
【０００５】
回折光学素子とは、光の回折現象を効果的に利用して機能する光学素子のことであり、この回折光学素子は、波長オーダの深さの凹凸又は屈折率分布や振幅分布が周期的あるいは準周期的に表面に形成されているという特徴を有している。回折光学素子の周期が波長に比べて十分大きい場合には、断面を鋸歯形状化することにより、回折効率をほぼ１００％まで高くできることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、周期が波長に比べて十分大きい場合、回折光学素子の回折効率が１００％となるのは、設計波長に対してのみである。図１４に、設計波長を１として規格化した規格化波長と回折光学素子の１次回折効率との関係を示す。図１４から分かるように、波長が設計値から外れるにしたがって回折効率は徐々に低下する。従って、複数の種類の光ディスクに対応した複数波長の光源を搭載した光学ヘッドに回折光学素子を用いる場合、光利用効率を高くするためには、波長ごとに最適に設計して、その波長の光路にのみ配置する必要があった。
【０００７】
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、複数の種類の情報記録媒体に対応できる複数波長の光源と回折光学素子とを備え、光利用効率の高い光学ヘッドを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の本発明（請求項１に記載の発明に対応）は、複数の波長の光を出射する単数又は複数の光源と、光検出器と、前記複数の波長の光の共通光路中に設けられた単数又は複数の回折光学素子とを備え、前記回折光学素子は、前記複数の波長の光のうち少なくとも２つの波長の光に対して、０次以外で、かつ、それぞれ回折次数の異なる回折光を出射し、前記少なくとも２つの波長の光のうち、相対的に波長の長い光に対する回折次数の絶対値は、相対的に波長の短い光に対する回折次数の絶対値よりも小さいことを特徴とする光学ヘッドである。
また、第２の本発明（請求項２に記載の発明に対応）は、前記光源は、第１の波長の光及び前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、前記回折光学素子は、前記第１の波長の光に対して実質上２次の回折光を出射し、前記第２の波長の光に対して実質上１次の回折光を出射する上記第１の本発明に記載の光学ヘッドである。
【０００９】
これにより、例えば、２波長の光の光路上に回折光学素子を配置しても、どちらの波長に対しても高い回折効率を得ることができ、光学特性の良好な光学ヘッドを実現することができる。
【００１０】
また、第３の本発明（請求項３に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子の断面形状が実質上鋸歯形状であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記鋸歯形状の深さが、透過型素子の場合には、実質上２λ1 ／（ｎ−１）からλ2 ／（ｎ−１）の範囲内にあり、基板側から入射する反射型素子の場合には、実質上λ1 ／ｎからλ2 ／２ｎの範囲内にあり、空気側から入射する反射型素子の場合には、実質上λ1 からλ2 ／２の範囲内にある上記第２の本発明に記載の光学ヘッドである。
【００１１】
これにより、例えば、第１の波長の光と第２の波長の光に対して、回折光学素子の回折効率を最も高くすることができる。
【００１２】
また、第４の本発明（請求項４に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子が、情報記録媒体に集光する対物レンズである上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００１３】
これにより、例えば、対物レンズの薄型軽量化を図ることができる。
【００１４】
また、第５の本発明（請求項５に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子が、前記光源からの出射光を実質上平行にするコリメータレンズである上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００１５】
これにより、例えば、コリメータレンズの薄型軽量化を図ることができる。
【００１６】
また、第６の本発明（請求項６に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子が、フォーカス／トラック誤差信号検出素子である上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００１７】
これにより、例えば、フォーカス／トラック誤差信号検出素子の薄型軽量化を図ることができる。
【００１８】
また、第７の本発明（請求項７に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子の最小周期Λmin が、第１の波長λ1 に対してΛmin ≧１０λ1 の関係を満たす上記第２の本発明の光学ヘッドである。
【００１９】
これにより、例えば、第１の波長の光に対して８０％以上の高い回折効率を有する回折光学素子を実現することができる。
【００２０】
また、第８の本発明（請求項８に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子の最小周期Λmin が、第１の波長λ1 に対してΛmin ≧２２λ1 の関係を満たす上記第２の本発明の光学ヘッドである。
【００２１】
これにより、例えば、第１の波長の光に対して９０％以上のさらに高い回折効率を有する回折光学素子を実現することができる。
【００２２】
また、第９の本発明（請求項９に記載の発明に対応）は、前記光源は、第１の波長の光及び第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記第１及び第２の波長の光の光路中に、前記光源からの出射光の光軸が斜めに入射する光学面を有する屈折光学手段が設けられており、前記出射光の波長変動に伴う前記回折光学素子からの回折光の回折角の変化と、前記屈折光学手段からの屈折光の屈折角の変化とが、互いに相殺する方向に生じる上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００２３】
これにより、例えば、薄型の光学ヘッドを実現することができ、しかも光源からの出射光として半導体レーザ光を用いた場合に、高周波モジュールや自励発振による数ｎｍ程度の波長帯域の広がりや環境温度の変化によって出射光の中心波長が変化しても、光ディスク面で良好な集光スポットを得ることができる。
【００２４】
また、第１０の本発明（請求項１０に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子が、均一周期のグレーティングである上記第９の本発明の光学ヘッドである。
【００２５】
これにより、例えば、回折光学素子の位置合わせや製造が容易となる。
【００２６】
また、第１１の本発明（請求項１１に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子が、開口数０．３９以下の収束光光路又は発散光光路中に配置されており、前記回折光学素子の周期が均一である上記第９の本発明の光学ヘッドである。
【００２７】
これにより、例えば、回折光学素子の位置合わせや製造が容易となる。
【００２８】
また、第１２の本発明（請求項１２に記載の発明に対応）は、前記屈折光学手段が、３つの光学面を有するプリズムであり、前記３つの光学面のうち、情報記録媒体側の面を第１面、光源側の面を第２面、それ以外の面を第３面としたとき、前記光源からの出射光が、前記第２面を透過し、前記第１面、前記第３面の順に反射して、前記第１面を透過する構成であって、前記光源からの出射光が前記第２面に入射する最も高い位置よりも対物レンズの下部が低くなる上記第９の本発明の光学ヘッドである。
【００２９】
これにより、例えば、光学ヘッドの薄型化を図ることができる。
【００３０】
また、第１３の本発明（請求項１３に記載の発明に対応）は、前記プリズムの硝材のアッベ数が６４以上である上記第１２の本発明の光学ヘッドである。
【００３１】
これにより、例えば、回折光学素子の周期が大きくなるために、製造が容易で高い回折効率が得られ、幅広い波長領域で波長変動の影響を相殺することができ、光ディスク面で良好な集光スポットを得ることができる。
【００３２】
また、第１４の本発明（請求項１４に記載の発明に対応）は、前記光源が２波長の光を出射するＳＨＧ光源である上記第２の本発明の光学ヘッドである。
【００３３】
これにより、例えば、第１の波長の光及び第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光を出射する光源を得ることができる。
【００３４】
また、第１５の本発明（請求項１５に記載の発明に対応）は、前記光源は、第１の波長の光及び第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記第１及び第２の波長の光がジグザグ状に伝搬する透明基板を備え、前記回折光学素子が前記透明基板上に配置された上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００３５】
これにより、例えば、薄型で構造が安定な光学ヘッドを実現することができる。
【００３６】
また、第１６の本発明（請求項１６に記載の発明に対応）は、第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．７６μｍ≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たす上記第２の本発明の光学ヘッドである。
【００３７】
これにより、例えば、集光スポットを小さく絞ることができ、例えば１０Ｇバイト以上の高密度ディスクを読み出すことができるか、もしくはＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。
【００３８】
また、第１７の本発明（請求項１７に記載の発明に対応）は、第１の波長λ１ が、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、前記回折光学素子が、情報記録媒体に集光する対物レンズの色収差を補正する色収差補正素子である上記第２の本発明の光学ヘッドである。
【００３９】
これにより、例えば、光源からの出射光として、レンズの硝材の色分散の大きい０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの範囲の半導体レーザ光を用いた場合、高周波モジュールや自励発振による数ｎｍ程度の波長帯域の広がりや環境温度の変化によって出射光の中心波長が変化しても、対物レンズによる大きな色収差を補正して、光ディスク面で良好な集光スポットを得ることができる。
【００４０】
また、第１８の本発明（請求項１８に記載の発明に対応）は、前記光源から出射される光を情報記録媒体に集光する対物レンズをさらに備え、
前記光源は、第１の波長の光及び前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記対物レンズの色収差を補正する階段状もしくは実質上鋸歯形状の段差を有する色収差補正素子であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、前記色収差補正素子の材料の屈折率ｎに対して、前記段差が、実質上２λ1 ／（ｎ−１）からλ2 ／（ｎ−１）の範囲内にある上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００４１】
これにより、例えば、第１の波長の光と第２の波長の光に対して良好な光利用効率を有する色収差補正素子が得られる。
【００４２】
また、第１９の本発明（請求項１９に記載の発明に対応）は、第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．７６μｍ≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たす上記第１８の本発明の光学ヘッドである。
【００４３】
また、第２０の本発明（請求項２０に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子が前記対物レンズ上に形成されている上記第１８の本発明の光学ヘッドである。
【００４４】
これにより、例えば、色収差補正素子と対物レンズを１つの部品として取り扱うことができ、小型化・低コスト化が可能となる。
【００４５】
また、第２１の本発明（請求項２１に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子と前記対物レンズがアクチュエータによって一体的に駆動される上記第１８の本発明の光学ヘッドである。
【００４６】
これにより、例えば、色収差補正素子と対物レンズの光軸がずれることがないので、良好な光学特性が得られる。
【００４７】
また、第２２の本発明（請求項２２に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子が凸型の回折型レンズであり、前記対物レンズとの両方で収束光を形成する上記第１８の本発明の光学ヘッドである。
【００４８】
これにより、例えば、対物レンズ自体の開口数が低減されるので、製造が容易となる。
【００４９】
また、第２３の本発明（請求項２３に記載の発明に対応）は、前記光源は、第１の波長の光、前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記第１の波長の光に対して実質上４次の回折光を出射し、前記第２の波長の光に対して実質上２次の回折光を出射し、前記第３の波長の光に対して実質上３次の回折光を出射する上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００５０】
これにより、例えば、同じ光路に回折光学素子を配置しても、３つの波長のうち、第１と第２の波長に対しては特に高い回折効率を得ることができ、光学特性の良好な光学ヘッドを実現することができる。
【００５１】
また、第２４の本発明（請求項２４に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子の断面形状が実質上鋸歯形状であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、第３の波長λ3 、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記鋸歯形状の深さが、透過型素子の場合には、実質上４λ1 ／（ｎ−１）と２λ2 ／（ｎ−１）と３λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にあり、基板側から入射する反射型素子の場合には、実質上２λ1 ／ｎとλ2 ／ｎと３λ3 ／２ｎのうちの最小値と最大値の範囲内にあり、空気側から入射する反射型素子の場合には、実質上２λ1 とλ2 と３λ3 ／２のうちの最小値と最大値の範囲内にある上記第２３の本発明の光学ヘッドである。
【００５２】
これにより、例えば、第１〜第３の波長の光のうち第１及び第２の波長の光に対して、特に、最も回折効率の高い回折光学素子を得ることができる。
【００５３】
また、第２５の本発明（請求項２５に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子の最小周期Λmin が、第１の波長λ1 に対してΛmin ≧２２λ1 の関係を満たす上記第２３の本発明の光学ヘッドである。
【００５４】
これにより、例えば、第１の波長の光に対して、例えば、８０％以上の高い回折効率を有する回折光学素子を実現することができる。
【００５５】
また、第２６の本発明（請求項２６に記載の発明に対応）は、第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．７６μｍ≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たすか、もしくは、第３の波長λ3 が、０．５７μｍ≦λ3 ≦０．６８μｍの関係を満たす上記第２３の本発明の光学ヘッドである。
【００５６】
これにより、例えば、集光スポットを小さく絞ることができるので、例えば、１０Ｇバイト以上の高密度光ディスクを読み出すことができるか、もしくは、ＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができるか、もしくは、２層構造を含むＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。
【００５７】
また、第２７の本発明（請求項２７に記載の発明に対応）は、第１の波長λ１ が、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、前記回折光学素子が、情報記録媒体に集光する対物レンズの色収差を補正する色収差補正素子である上記第２３の本発明の光学ヘッドである。
【００５８】
また、第２８の本発明（請求項２８に記載の発明に対応）は、前記光源から出射される光を情報記録媒体に集光する対物レンズをさらに備え、
前記光源は、第１の波長の光、前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記対物レンズの色収差を補正する階段状もしくは実質上鋸歯形状の段差を有する色収差補正素子であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、第３の波長λ3 、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記段差が、４λ1 ／（ｎ−１）と２λ2 ／（ｎ−１）と３λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にある上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００５９】
これにより、例えば、第１〜第３の波長の光のうち第１及び第２の波長の光に対して特に光利用効率の良好な色収差補正素子を得ることができる。
【００６０】
また、第２９の本発明（請求項２９に記載の発明に対応）は、第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．７６μｍ≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たすか、もしくは、第３の波長λ3 が、０．５７μｍ≦λ3 ≦０．６８μｍの関係を満たす上記第２８の本発明の光学ヘッドである。
【００６１】
また、第３０の本発明（請求項３０に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子が前記対物レンズ上に形成されている上記第２８の本発明の光学ヘッドである。
【００６２】
また、第３１の本発明（請求項３１に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子と前記対物レンズがアクチュエータによって一体的に駆動される上記第２８の本発明の光学ヘッドである。
【００６３】
また、第３２の本発明（請求項３２に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子が凸型の回折型レンズであり、前記対物レンズとの両方で収束光を形成する上記第２８の本発明の光学ヘッドである。
【００６４】
また、第３３の本発明（請求項３３に記載の発明に対応）は、前記光源は、第１の波長の光及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記第１の波長の光に対して実質上３次の回折光を出射し、前記第２の波長の光に対して実質上２次の回折光を出射する上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００６５】
これにより、例えば、同じ光路に回折光学素子を配置しても、どちらの波長の光に対しても高い回折効率を得ることができ、光学特性の良好な光学ヘッドを実現することができる。
【００６６】
また、第３４の本発明（請求項３４に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子の断面形状が実質上鋸歯形状であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記鋸歯形状の深さが、透過型素子の場合には、実質上３λ1 ／（ｎ−１）から２λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にあり、基板側から入射する反射型素子の場合には、実質上３λ1 ／２ｎからλ2 ／ｎの範囲内にあり、空気側から入射する反射型素子の場合には、実質上３λ1 ／２からλ2 の範囲内にある上記第３３の本発明の光学ヘッドである。
【００６７】
これにより、例えば、第１及び第２の波長の光に対して、最も回折効率の高い回折光学素子を得ることができる。
【００６８】
また、第３５の本発明（請求項３５に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子の最小周期Λmin が、第１の波長λ1 に対してΛmin ≧１６λ1 の関係を満たす上記第３２の本発明の光学ヘッドである。
【００６９】
これにより、例えば、第１の波長に対して、例えば、８０％以上の高い回折効率を有する回折光学素子を実現することができる。
【００７０】
また、第３６の本発明（請求項３６に記載の発明に対応）は、第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．５７μｍ≦λ2 ≦０．６８μｍの関係を満たす上記第３３の本発明の光学ヘッドである。
【００７１】
また、第３７の本発明（請求項３７に記載の発明に対応）は、第１の波長λ1 が、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、前記回折光学素子が、情報記録媒体に集光する対物レンズの色収差を補正する色収差補正素子である上記第３３の本発明の光学ヘッドである。
【００７２】
また、第３８の本発明（請求項３８に記載の発明に対応）は、前記光源から出射される光を情報記録媒体に集光する対物レンズをさらに備え、
前記光源は、第１の波長の光、及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記対物レンズの色収差を補正する階段状もしくは実質上鋸歯形状の段差を有する色収差補正素子であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、前記色収差補正素子の材料の屈折率ｎに対して、前記段差が、実質上３λ1 ／（ｎ−１）から２λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にある上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００７３】
これにより、例えば、第１及び第２の波長の光に対して光利用効率の良好な色収差補正素子を得ることができる。
【００７４】
また、第３９の本発明（請求項３９に記載の発明に対応）は、第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．５７μｍ≦λ2 ≦０．６８μｍの関係を満たす上記第３８の本発明の光学ヘッドである。
【００７５】
これにより、例えば、集光スポットを小さく絞ることができ、例えば１０Ｇバイト以上の高密度光ディスクを読み出すことができるか、もしくは、２層構造を含むＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。
【００７６】
また、第４０の本発明（請求項４０に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子が前記対物レンズ上に形成されている上記第３８の本発明の光学ヘッドである。
【００７７】
また、第４１の本発明（請求項４１に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子と前記対物レンズがアクチュエータによって一体的に駆動される上記第３８の本発明の光学ヘッドである。
【００７８】
また、第４２の本発明（請求項４２に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子が凸型の回折型レンズであり、前記対物レンズとの両方で収束光を形成する上記第３８の本発明の光学ヘッドである。
【００７９】
また、第４３の本発明（請求項４３に記載の発明に対応）は、前記光源は、第１の波長の光、前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記第１の波長の光に対して実質上６次の回折光を出射し、前記第２の波長の光に対して実質上３次の回折光を出射し、前記第３の波長の光に対して実質上４次の回折光を出射する上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００８０】
これにより、例えば、同じ光路に回折光学素子を配置しても、３つの波長に対しても高い回折効率を得ることができ、光学特性の良好な光学ヘッドを実現することができる。
【００８１】
また、第４４の本発明（請求項４４に記載の発明に対応）は、前記回折光学素子の断面形状が実質上鋸歯形状であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、第３の波長λ3 、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記鋸歯形状の深さが、透過型素子の場合には、実質上６λ1 ／（ｎ−１）と３λ2 ／（ｎ−１）と４λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にあり、基板側から入射する反射型素子の場合には、実質上３λ1 ／ｎと３λ2 ／２ｎと２λ3 ／ｎのうちの最小値と最大値の範囲内にあり、空気側から入射する反射型素子の場合には、実質上３λ1 と３λ2 ／２と２λ3 のうちの最小値と最大値の範囲内にある上記第４３の本発明の光学ヘッドである。
【００８２】
これにより、例えば、第１〜第３の波長の光に対して、最も回折効率の高い回折光学素子を得ることができる。
【００８３】
また、第４５の本発明（請求項４５に記載の発明に対応）は、前記光源から出射される光を情報記録媒体に集光する対物レンズをさらに備え、
前記光源は、第１の波長の光、前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記対物レンズの色収差を補正する階段状もしくは実質上鋸歯形状の段差を有する色収差補正素子であり、第１の波長λ1、第２の波長λ2、第３の波長λ3、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記段差が、実質上６λ1 ／（ｎ−１）と３λ2 ／（ｎ−１）と４λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にある上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００８４】
これにより、例えば、第１〜第３の波長の光に対して良好な光学特性を有する色収差補正素子を得ることができる。
【００８５】
また、第４６の本発明（請求項４６に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子が前記対物レンズ上に形成されている上記第４５の本発明の光学ヘッドである。
【００８６】
また、第４７の本発明（請求項４７に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子と前記対物レンズがアクチュエータによって一体的に駆動される上記第４５の本発明の光学ヘッドである。
【００８７】
また、第４８の本発明（請求項４８に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子が凸型の回折型レンズであり、前記対物レンズとの両方で収束光を形成する上記第４５の本発明の光学ヘッドである。
【００８８】
また、第４９の本発明（請求項４９に記載の発明に対応）は、前記光源は、実質上０．３５μｍ≦λ≦０．４４μｍの関係を満たす波長λの光を出射する光源であり、
前記回折光学素子は、情報記録媒体に集光する対物レンズの色収差を補正する色収差補正素子である上記第１の本発明の光学ヘッドである。
【００８９】
また、第５０の本発明（請求項５０に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子が前記対物レンズ上に形成されている上記第４９の本発明の光学ヘッドである。
【００９０】
また、第５１の本発明（請求項５１に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子と前記対物レンズがアクチュエータによって一体的に駆動される上記第４９の本発明の光学ヘッドである。
【００９１】
また、第５２の本発明（請求項５２に記載の発明に対応）は、前記色収差補正素子が凸型の回折型レンズであり、前記対物レンズとの両方で収束光を形成する上記第４９の本発明の光学ヘッドである。
【００９２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００９３】
〈第１の実施の形態〉
まず、本発明の第１の実施の形態の光学ヘッドについて、図１から図３までを用い、座標軸を図のようにとって詳細に説明する。
【００９４】
図１は本発明の第１の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図、図２は同実施の形態の光学ヘッドにおける、周期が波長に比べて十分大きいときの回折光学素子の規格化波長と回折効率との関係を示すグラフ、図３は同実施の形態の光学ヘッドにおける回折光学素子の規格化グレーティング周期と１次回折効率及び２次回折効率との関係を示すグラフである。
【００９５】
図１に示すように、本実施の形態の光学ヘッドにおいては、光源１から記録媒体であるＤＶＤやＣＤ等の光ディスク１１までの光路中に、回折光学素子としての、回折形コリメータレンズ３と、回折形対物レンズ４と、回折形フォーカス／トラック誤差信号検出素子８とが配置されている。このように回折光学素子を用いることにより、光学ヘッドの薄型化、軽量化、低価格化を図ることができる。
【００９６】
光源１は、第１の波長のレーザ光と、その波長に対して略２倍の波長を有する第２の波長のレーザ光とを選択的に出射することができる光源であり、光検出器（図示せず）とともに光源・光検出器ユニット１７内に集積化されている。本実施の形態においては、光源１として、上記２波長が得られるようにＳＨＧ光源が用いられている。但し、それぞれの波長の半導体レーザを２つ並べたものを用いてもよい。
【００９７】
光源１である半導体レーザからｙ軸方向に出射されたレーザ光２は、回折形フォーカス／トラック誤差信号検出素子８を透過（０次回折光利用）して、それに一体化された回折形コリメータレンズ３により、例えば、ビーム径３．２５ｍｍの略平行光６となり、立ち上げミラー１５によって光路をｚ軸方向に折り曲げられる。そして、ｚ軸方向に折り曲げられたレーザ光６は、回折形対物レンズ４によって光ディスク１１上に集光（収束光７）される。
【００９８】
光ディスク１１によって反射されたレーザ光７は、逆方向に折り返し、回折形対物レンズ４、立ち上げミラー１５、回折形コリメータレンズ３を順に通過して、−ｙ軸方向に光路を向け、回折形フォーカス／トラック誤差信号検出素子８によって分割されて（１次あるいは２次回折光利用）、光検出器で検出される。
【００９９】
本実施の形態の光学ヘッドにおいて、光源１が出射する第１の波長のレーザ光２の波長λ1 は、例えば、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、この第１の波長の光源１を搭載することにより、集光スポットを小さく絞ることができ、その結果、例えば、１０Ｇバイト以上の高密度ディスクを読み出すことができる。また、光源１が出射する第２の波長のレーザ光２の波長λ2 は、例えば、０．７６μｍ≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たし、この第２の波長の光源１を搭載することにより、例えば、ＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。このように、本実施の形態においては、読み出す光ディスクの種類によって出射する光の波長を決め、選択的にその波長のレーザ光２を出射させている。
【０１００】
回折光学素子は、一般に、設計波長に対しては高い回折効率を示すが、それから外れるにしたがって回折効率が徐々に低下してしまう。従って、設計波長の光とそれ以外の波長の光のどちらも通過する光路に回折光学素子を配置すると、どちらかの波長に対して回折効率が低下してしまう。
【０１０１】
しかし、回折光学素子の周期が波長に比べて十分大きい場合には、図２に示すように、設計波長（規格化波長＝１）の半分の波長になると、１次回折効率はほとんど０になるが、２次回折効率はほぼ１００％と非常に高くなるということが分かった。本発明者らは、高密度光ディスクとＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクの両方に対応できる２波長の光学ヘッドにおいて、その２波長間の波長の大きさの関係を略２倍（実際の場合は１．８倍程度から２．１倍程度）に設定し、高密度光ディスクに対応するとき（第１の波長の光を出射するとき）には、回折光学素子に対して実質上２次回折光を用い、ＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクに対応するとき（第２の波長の光を出射するとき）には、回折光学素子に対して実質上１次回折光を用いることにより、同じ光路に回折光学素子を配置しても、どちらの波長に対しても高い回折効率を得ることができ、光学特性の良好な光学ヘッドを実現することができることを見い出した。
【０１０２】
通常、回折光学素子における回折角は、波長と周期と回折次数によって決められるが、本発明者らは、第１の波長で実質上２次回折光を用い、略２倍の波長の第２の波長で実質上１次回折光を用いるようにすることにより、波長が異なっても、回折角を等しくすることができるということを見い出した。これをレンズに当てはめて述べると、本実施の形態の場合の、回折形対物レンズ４と回折形コリメータレンズ３の焦点距離を、それぞれ第１、第２の波長でほとんど同じにすることができる。従って、光源１からコリメータレンズ３までの距離を、波長によらずほぼ一定にすることができ、また、対物レンズ４の焦点距離も同じように一定にすることができる。さらに、回折角が等しいために、フォーカス／トラック誤差信号検出素子８から光検出器まで光を分割する光路も全く同じになるので、光検出器を両波長に対して共通化することができる。
【０１０３】
本実施の形態の回折形コリメータレンズ３、回折形対物レンズ４のような、高い回折効率が得られ、実質上、単一の回折次数しか用いられない回折光学素子の断面形状は実質上鋸歯形状である。ここでは、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、上記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、上記鋸歯形状の深さＬが、回折形コリメータレンズ３、回折形対物レンズ４のような透過型素子の場合、実質上Ｌ1 ＝２λ1 ／（ｎ−１）からＬ2 ＝λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にあり、また、本実施の形態では示していないが、他の実施の形態で説明するような基板側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝λ1 ／ｎからＬ2 ＝λ2 ／２ｎの範囲内にあり、また、空気側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝λ1 からＬ2 ＝λ2 ／２の範囲内にあるようにして、どちらの波長に対しても回折効率が大きくなるようにした。
【０１０４】
例えば、λ1 ＝０．４０μｍ、λ2 ＝０．８０μｍ、ｎ＝１．５の場合には、Ｌ1＝Ｌ2であるから、透過型素子ではＬ＝１．６μｍ、反射型素子ではＬ＝０．２７μｍ（基板側から入射）、０．４μm（空気側から入射）である。また、λ1 ＝０．４２５μｍ、λ2 ＝０．８０μｍ、ｎ＝１．５の場合には、透過型素子ではＬ＝１．６μｍ〜１．７μｍ、反射型素子ではＬ＝０．２７μｍ〜０．２８μｍ（基板側から入射）、Ｌ＝０．４μｍ〜０．４２５μｍ（空気側から入射）である。後者のように完全には２λ1 ＝λ2 とならない場合には、Ｌ1 ≠Ｌ2 であり、好ましい溝深さは、Ｌ1 からＬ2 の範囲内にあるが、溝深さをＬ1 としたときは第１の波長λ1 に対する効率重視となり、溝深さをＬ2 としたときには第２の波長λ2 に対する効率重視となり、ちょうどその平均の大きさ（０．５（Ｌ1 ＋Ｌ2 ））のときに、両波長に対してバランスがとれた状態となる。波長が短いほど光利用効率が重要視されるので、回折光学素子の溝の深さはＬ1 に設定されるのがより望ましいと言える。
【０１０５】
図２に示すように、例えば、回折効率が８０％以上となる波長領域は、０．３６μｍ〜０．４７μｍ、０．６５μｍ〜１．１μｍである（本実施の形態において、規格化波長１．０は第２の波長λ2 に対応する）。従って、本実施の形態の回折光学素子は、どちらの波長においても、波長λに比べて周期Λが十分大きい場合に、８０％以上の回折効率を確保することができる。また、断面形状を階段形状で近似したマルチレベル形状の回折光学素子を用いることも可能であり、そのときの最適な溝の深さは、レベル数をｐとしたとき、透過型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝２（ｐ−１）λ1 ／［ｐ（ｎ−１）］からＬ2 ＝（ｐ−１）λ2 ／［ｐ（ｎ−１）］の範囲内にあり、基板側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝（ｐ−１）λ1 ／ｐｎからＬ2 ＝（ｐ−１）λ2 ／２ｐｎの範囲内にあり、また、空気側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝（ｐ−１）λ1 ／ｐからＬ2 ＝（ｐ−１）λ2 ／２ｐの範囲内にあることが望ましい。
【０１０６】
また、本実施の形態のフォーカス／トラック誤差信号検出素子８のような、往路に０次回折光、復路に１次又は２次回折光を用いる透過型回折光学素子の断面形状は実質上鋸歯形状である。ここでは、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、上記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、上記透過型素子の鋸歯形状の深さＬが、実質上Ｌ1 ＝λ1 ／（ｎ−１）からＬ2 ＝λ2 ／［２（ｎ−１）］の範囲内にあるようにし、また、他の実施の形態で説明するような基板側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1＝λ1 ／２ｎからＬ2＝λ2 ／４ｎの範囲内にあり、空気側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝λ1 ／２からＬ2 ＝λ2 ／４の範囲内にあるようにして、往復の光利用効率が大きくなるようにした。また、断面形状を階段形状で近似したマルチレベル形状の回折光学素子を用いることも可能であり、そのときの最適な溝の深さは、レベル数をｐとしたとき、透過型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝（ｐ−１）λ1 ／［ｐ（ｎ−１）］からＬ2 ＝（ｐ−１）λ2 ／［２ｐ（ｎ−１）］の範囲内にあり、基板側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝（ｐ−１）λ1 ／２ｐｎからＬ2 ＝（ｐ−１）λ2 ／４ｐｎの範囲内にあり、また、空気側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝（ｐ−１）λ1 ／２ｐからＬ2 ＝（ｐ−１）λ2 ／４ｐの範囲内にあることが望ましい。
【０１０７】
図２においては、回折光学素子の周期が波長に比べて十分大きいとし、回折光学素子の表面の反射ロスを無視して考えた。次に、回折光学素子の波長λで規格化した規格化グレーティング周期Λ／λと回折効率との関係について、表面の反射ロスを含めて詳細に検討をした。その結果を図３に示す。図３において、実線は１次回折効率を示し、破線は２次回折効率を示している。尚、回折光学素子の断面形状は実質上鋸歯形状であり、溝深さは上述したように最適値となるようにした。この場合、回折光学素子の表面に無反射コーティングを施すことにより、回折効率は反射ロスの分だけ向上する。
【０１０８】
図３から分かるように、１次回折効率の方が概ね良好であるが、どちらの回折効率もΛ／λが小さくなると減少する傾向にある。どちらの回折効率も８０％以上になるΛ／λは１０以上であるので、回折光学素子の最小周期Λmin が第１の波長λ1 に対してΛmin ≧１０λ1 の関係を満たすようにすることにより、両波長に対して回折効率を８０％以上とすることができる。さらに、回折光学素子の最小周期Λmin が第１の波長λ1 に対してΛmin ≧２２λ1 の関係を満たすようにすることにより、両波長に対して回折効率を９０％以上とすることもできる。
【０１０９】
回折形レンズ３、４は、例えば、同心円グレーティングにより構成され、外周部に行くほど周期が徐々に小さくなる構造となっている。本実施の形態において、回折形コリメータレンズ３の開口数ＮＡは、例えば、０．１５であり、最外周部の最小周期は１３λ1 であるため、レンズ全域にわたって、両波長に対して回折効率を８０％以上とすることができる。しかし、回折形対物レンズのＮＡは、第１、第２の波長に対して、それぞれ、例えば、０．６、０．４５であり、最外周部の最小周期は、それぞれ、３．３λ1 、２．２λ2 であるため、周辺で回折効率が低下する。
【０１１０】
尚、本実施の形態においては、両波長に対して回折効率が大きくなるように、第１の波長に対して実質上２次の回折光を出射し、第２の波長に対して実質上１次の回折光を出射するようにしているが、第１の波長に対して実質上４次の回折光を出射し、第２の波長に対して実質上２次の回折光を出射するようにしても、動作は可能である（この場合、例えば、溝深さは４λ1 ／（ｎ−１）から２λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にあるようにする）。しかし、高次光になるほど溝の深さは波長に対して大きくなるため、後述する図１３からも分かるように、回折効率は低下する傾向にある。
【０１１１】
また、本実施の形態においては、３つの回折光学素子が用いられているが、必ずしもすべての回折光学素子を用いる必要はなく、そのうちの１つだけでも効果はある。また、回折光学素子の向きは本実施の形態の場合と逆向きであってもよい。特に、対物レンズ４の溝のある面を光ディスク１１側とは反対側にもってくれば、光ディスク１１からのゴミ、埃の影響を回避することができ、また、表面を拭くこともできる。さらに、コリメータレンズ３とフォーカス／トラック誤差信号検出素子８の位置は逆でもよい。
【０１１２】
〈第２の実施の形態〉
次に、本発明の第２の実施の形態の光学ヘッドについて、図４を用いて、上記第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１１３】
図４は本発明の第２の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図である。
【０１１４】
本実施の形態の光学ヘッドは、例えば、１０Ｇバイト以上の高密度ディスクとＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクとに対応した、超薄型構成の光学ヘッドである。
【０１１５】
図４に示すように、回折形のフォーカス／トラック誤差信号検出素子８ａは光源・光検出器ユニット１７の窓側に配置されている。また、立ち上げミラーの代わりに、３つの光学面を有するプリズムである屈折光学手段９が用いられている。対物レンズ４ａとしては、非球面レンズが用いられている。
【０１１６】
屈折光学手段９は、情報記録媒体側の面を第１面（斜面）１０、光源側の面を第２面（側面）１２、それ以外の面を第３面（底面）１４としたとき、例えば、０．３５≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たす第１の波長λ1 と、その略２倍の大きさである例えば、０．７６≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たす第２の波長λ2 を選択的に出射する光源１から出射されたレーザ光２は、回折形コリメータレンズ３によって略平行光６となる。略平行光６は、屈折光学手段９の第２面１２を透過して、第１面１０で全反射し、次いで、例えば、Ａｌや多層膜等の反射膜１６が形成された第３面１４で反射する。屈折光学手段９の第３面１４で反射した略平行光６は、第１面１０を透過し、回折形コリメータレンズ３と屈折光学手段９との間の略平行光６に対して光軸が実質上９０°折り曲げられた状態となる。このようにジグザグ状に屈折光学手段９内を伝搬させる構成を採用すれば、コリメータレンズ３によって略平行光６となった屈折光学手段９の第２面１２への入射ビームの最も高い位置（光学ヘッド下部又は光学ベース（図示せず）からのｚ軸方向の高さ）よりも対物レンズ４ａの下部を低くすることができるので、光学ヘッドの高さ（ｚ軸方向のサイズ）を大幅に小さくして、超薄型化を図ることができる。
【０１１７】
屈折光学手段９の仕様は、次のとおりである。すなわち、屈折光学手段９の底面の設置角度θb は例えば５．０°、屈折光学手段９の底角の一方の角度θは例えば２９．３°、屈折光学手段９の底角の他方の角度θ1 は例えば１１４．３°、第３面（底面）１４の長さは４．４ｍｍである。また、屈折光学手段（プリズム）９の硝材としては、ＢＫ７が用いられている。この場合、屈折光学手段９に入射するビーム径と屈折光学手段９から出射するビーム径とは等しくなるように設定されている(ビーム整形無しの構成)。また、屈折光学手段９の硝材の屈折率をｎ、屈折光学手段９の底面の設置角度をθb とした場合、屈折光学手段９の底角の一方の角度θは、ｓｉｎ（θ−θb ）＝ｎ・ｓｉｎ（４θ−２θb −９０°−θ’）、ｎ・ｓｉｎθ’＝ｓｉｎ（θ−θb ）の関係を実質上満足し、屈折光学手段９の底角の他方の角度θ1 は、θ1 ＝θ＋９０°−２θb の関係を実質上満足している。本実施の形態においては、屈折光学手段９の設置角度を、例えばθb ＝５°としたが、実質上２°から１０°の範囲内にあれば、対物レンズ４ａの左端と屈折光学手段９との間隔に十分な余裕が生まれ、好ましいことが分かった。
【０１１８】
本実施の形態においても、回折光学素子３、８ａは、上記第１の実施の形態の場合と同じように、第１の波長の光に対して実質上２次の回折光を出射し、前記第２の波長の光に対して実質上１次の回折光を出射することで、両波長に対して高い回折効率を実現することができる。
【０１１９】
尚、フォーカス／トラック誤差信号検出素子８ａは、上記第１の実施の形態の場合と同じように、回折形コリメータレンズ３と一体化してもよい。また、対物レンズ４は回折形レンズであってもよい。
【０１２０】
〈第３の実施の形態〉
次に、本発明の第３の実施の形態の光学ヘッドについて、図５を用いて、上記第２の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１２１】
図５は本発明の第３の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図である。
【０１２２】
図５に示すように、本実施の形態においては、フォーカス／トラック誤差信号検出素子８ａに一体化して、例えば、周期が１０μｍのｘ軸方向に均一周期のグレーティングである回折光学素子５が配置されている。また、コリメータレンズ３ａとしては、非球面レンズが用いられている。
【０１２３】
光源１は、例えば、０．３５≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たす第１の波長λ1 のレーザ光２を出射する半導体レーザと、その略２倍の波長である、例えば、０．７６≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たす第２の波長λ2 のレーザ光２を出射する半導体レーザとを、近接させて並べた構成であり、選択的に発光させることができる。回折光学素子５は、第１の波長のレーザ光２に対しては、例えば４．７°の回折角で実質上２次の回折光を出射し、第２の波長のレーザ光２に対しては、例えば４．７°の同じ回折角で実質上１次の回折光を出射する。従って、第１と第２の波長のレーザ光２に対して、回折光学素子５の回折角をほとんど同じにすることができるので、回折光学素子５から出射されるレーザ光２の光軸もほとんど同じにすることができる。
【０１２４】
本実施の形態においては、光源１として半導体レーザが用いられているため、高周波モジュール又は自励発振によって典型的に１ｎｍ程度の波長広がりが生じ、また、環境温度の変化によって出射光の中心波長が変化するという現象が生じる。
【０１２５】
本実施の形態においては、屈折光学手段９の側面１２と斜面１０にレーザ光２の光軸が斜めに入射するため、波長帯域に広がりがあると、屈折角が異なるといった色分散が生じる。光路中に、回折光の回折角の変化が、屈折光学手段９での屈折角の変化と互いに相殺する方向に生じるように、回折光学素子５を配置すれば、色分散が打ち消されて、光ディスク１１上に良好に集光させることが可能となる。特に、０．３５μｍ〜０．４４μｍ（第１の波長）の波長帯域においては、ガラス（プリズムである屈折光学手段９）の色分散が非常に大きいため、回折光学素子５によってそれを打ち消すことは、光ディスク１１上で良好な集光スポットを形成する上で、非常に有効である。
【０１２６】
本発明者らは、プリズムである屈折光学手段９を構成するガラスの硝材が低分散である場合に、幅広い波長領域で、色収差をほぼ問題とならない程度まで相殺することができ、同時に、色収差を補正する回折光学素子５の周期も大きくすることができるため、素子の製造が容易で高い回折効率が得られることを見い出した。また、波長変動は、第１の波長で±１０ｎｍの範囲内であることが、現実的にはほとんどであり、その場合、硝材のアッベ数が６４以上であれば、光ディスク１１上に色収差の影響の小さい光スポットを形成することができることも見い出した。従って、硝材としては、ＢＫ７、ＦＣ５、ＦＫ５、ＦＣＤ１、ＦＣＤ１０、ＦＣＤ１００等が望ましい。
【０１２７】
本実施の形態の光学ヘッドにおいては、均一周期のグレーティングである回折光学素子５が、光源１からコリメータレンズ３ａまでの収束光光路又は発散光光路中に配置されている。本発明者らは、このような収束光光路又は発散光光路中に、色収差補正用のグレーティングである回折光学素子５を配置した場合に、入射角によって補正効果が異なる（光が傾いて入射した場合ほど、色収差補正効果が大きくなる）ことを見い出した。このため、厳密には、出射光２の収束角に合わせて、ｚ軸方向の回折光学素子５の周期分布を変化させる必要がある。しかし、開口数が０．３９以下の収束光光路中又は発散光光路中に色収差補正用のグレーティングである回折光学素子５が配置されている場合には、対物レンズ４ａでの光ディスク１１上のスポットは色収差で問題にならないことが分かった。このため、均一周期のグレーティングである回折光学素子５を用いることが可能となるので、位置合わせや製造が容易となる。
【０１２８】
〈第４の実施の形態〉
次に、本発明の第４の実施の形態の光学ヘッドについて、図６を用いて、上記第３の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１２９】
図６（ａ）は本発明の第４の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図、図６（ｂ）は本発明の第４の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す平面図である。
【０１３０】
図６に示すように、本実施の形態においては、第１の波長λ1 の光の光源１aと、その略２倍の波長である、第２の波長λ2 の光の光源１ｂとが、波長ごとに設けられた光検出器１３とともに、それぞれ別々の光源・光検出器ユニット１７ａ、１７ｂ内に配置されており、ビームスプリッタ１８によって両波長が合波・分波される。ビームスプリッタ１８は、ウエッジプリズム等でもよく、合波・分波が可能な素子であればこれに限定されるものではない。
【０１３１】
プリズムである屈折光学手段９ａの側面には、屈折光学素子９ａの色収差補正用のグレーティングである回折光学素子５ａが一体化されて設けられている。回折光学素子５ａは、上記第３の実施の形態の場合と同じく、第１の波長の光に対して実質上２次の回折光を出射し、第２の波長の光に対して実質上１次の回折光を出射することにより、両波長に対して高い効率を実現することができる。また、色収差補正用のグレーティングである回折光学素子５ａを、略平行光６の光路に配置することにより、回折効率や色収差補正効果を素子全面にわたってほぼ等しくすることができる。また、回折光学素子５ａを屈折光学手段９ａと一体化したことにより、構造が安定で、１つの部品として取り扱うことができるため、位置合わせが容易となる。
【０１３２】
また、本実施の形態においては、プリズムである屈折光学手段９ａの底面１４の設置角度が０であり、底面１４をこれを載せる光学ベース（図示せず）にそのまま配置することができるため、位置合わせが容易となる。尚、グレーティングである回折光学素子５ａは、プリズムである屈折光学手段９ａの他の面１０、１４に配置してもよい。
【０１３３】
〈第５の実施の形態〉
次に、本発明の第５の実施の形態の光学ヘッドについて、図７を用いて、上記第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１３４】
図７は本発明の第５の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図である。
【０１３５】
図７に示すように、本実施の形態の光学ヘッドにおいては、立ち上げミラー１５と対物レンズ４ａとの間の光路中に、対物レンズ４ａの色収差を補正する色収差補正素子１９が配置されている。ここで、対物レンズ４ａとコリメータレンズ３は非球面レンズである。
【０１３６】
本発明者らは、０．３５μｍ〜０．４４μｍ（第１の波長）の波長帯域においてはガラスの色分散が非常に大きく、例えば、対物レンズ４ａの硝材がＶＣ７９（アッベ数５７．７）、波長が、例えば、λ1 ＝０．４μｍ、開口数がＮＡ＝０．６の仕様で設計した場合には、入射波長が±１ｎｍだけ変化しても、集光スポット位置は焦点深度（±０．５６μｍ）よりも大きく焦点が変化（例えば、０．８μｍ）し、良好なスポットが得られない（焦点ぼけ）という問題が発生することを見い出した。例えば、高周波モジュールや自励発振によって波長帯域が広がったり（波長広がり±１ｎｍ程度）する場合にこの問題が発生する。
【０１３７】
本実施の形態においては、対物レンズ４ａの色収差を補正する色収差補正素子１９を配置することにより、このような問題を解決することのできる光学ヘッドを実現している。
【０１３８】
さらに、書き換え可能な光ディスクへの書き込みと読み出しを高速に行う場合、第１の波長の光では際立って焦点位置が変動し易いため、本発明の効果は大きい。
【０１３９】
色収差補正素子１９は、凸型の回折形レンズであり、同心円状のグレーティングが外周部に行くにしたがって周期が徐々に小さくなるようなパターン形状を有しており、これまで述べたような、第１の波長の光に対して実質上２次の回折光を生じさせ、第１の波長の略２倍の波長である第２の波長の光に対して実質上１次の回折光を生じさせるような段差（溝深さ）Ｌを有する、断面が実質上鋸歯形状となっている。
【０１４０】
ここで、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、色収差補正素子１９の材料の屈折率ｎに対して、段差Ｌは、上記第１の実施の形態と同じく、実質上Ｌ1 ＝２λ1 ／（ｎ−１）からＬ2 ＝λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にあり、両波長に対して回折効率が大きくなる。
【０１４１】
本実施の形態において、色収差補正素子１９は、例えば、Ｆ数が１０．０（開口数ＮＡ＝０．０５）の凸型の回折形レンズであり、図７に示すように、略平行光６が色収差補正素子１９によって緩やかな収束光となり、これが対物レンズ４ａによって最終的に、例えば、開口数ＮＡ＝０．６６の収束光７となる。従って、対物レンズ４ａ自体の開口数を、実質的には、例えば、０．６程度に低減することができ、色収差補正が可能であると共に、製造が容易となる。
【０１４２】
本実施の形態においては、色収差補正素子１９と対物レンズ４ａをアクチュエータによって一体的に駆動するようにされている。このような構成とすることにより、両素子の光軸を常に一致させた状態にすることができるので、良好な光学特性を得ることができる。
【０１４３】
〈第６の実施の形態〉
次に、本発明の第６の実施の形態の光学ヘッドについて、図８、図９を用いて、上記第５の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１４４】
図８は本発明の第６の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図、図９(ａ)は本発明の第６の実施の形態における光学ヘッドの色収差補正素子を形成した対物レンズを示す断面図、図９（ｂ）はその平面図である。
【０１４５】
本実施の形態においては、図８、図９に示すように、対物レンズ４ｃ上に、同心円状のパターン形状を有し、断面が実質上鋸歯形状（段差ｓ）の色収差補正素子１９ａが形成されている。このように色収差補正素子１９ａと対物レンズ４ｃを一体化することにより、光学ヘッドの小型化、位置合わせの容易化が可能となる。
【０１４６】
第１の波長λ1 、第１の波長の略２倍の波長である第２の波長λ2 、色収差補正素子１９ａの材料の屈折率ｎに対して、段差ｓは、ｓ1 ＝２λ1 ／（ｎ−１）からｓ2 ＝λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にあるように設定されており、設計波長λ1 もしくはλ2 の光が入射した場合には、位相差がλ1 、λ2 に対して、それぞれ、実質的に４π、２πとなる（両波長に対して実質上位相飛びがない）。このため、段差がない場合と同じく（色収差補正素子１９ａが無い場合と同じく）、両波長に対して光の損失がほとんど無く、対物レンズ４ｃによって良好に集光される。しかし、入射光の波長が設計値からずれてくると、色収差補正素子１９ａの溝の深さに対する位相差が、それぞれ、４π、２πからずれてくるため、色収差補正素子１９ａは、対物レンズ４ａの波長ずれによる焦点変動を打ち消し合うように波面変換を行う。すなわち、略平行光（入射光）６の波長が長くなると、対物レンズ４ｃの硝材の屈折率が小さくなるために、対物レンズ４ｃの焦点距離は長くなる。しかし、色収差補正素子１９ａの段差での位相差は第１及び第２の波長に対して、それぞれ、４π、２πよりも小さくなるため、色収差補正素子１９ａからの出射光は収束光となり、対物レンズ４ｃの焦点距離を実質上短くするように機能し、トータルで焦点距離の変動はなくなる。
【０１４７】
尚、本実施の形態においては、色収差補正素子１９ａの段差での位相差が第１及び第２の波長に対して、それぞれ、実質上４π、２πとなり、両波長に対して色収差補正素子１９ａの段差での位相飛びが実質上起こらないように、段差ｓをｓ1 ＝２λ1 ／（ｎ−１）からｓ2 ＝λ2 ／（ｎ−１）の範囲内に設定しているが、色収差補正素子１９ａの段差での位相差が第１及び第２の波長に対して、それぞれ、実質上８π、４πとなるように、段差ｓをｓ1 ＝４λ1 ／（ｎ−１）からｓ2 ＝２λ2 ／（ｎ−１）の範囲内に設定しても、機能はする。しかし、この場合には、段差が大きくなるため、光の損失は前者よりも大きくなる。
【０１４８】
〈第７の実施の形態〉
次に、本発明の第７の実施の形態の光学ヘッドについて、図１０を用いて、上記第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１４９】
図１０は本発明の第７の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図である。
【０１５０】
本実施の形態においては、立ち上げミラー１５と対物レンズ４ａとの間の光路中に、対物レンズ４ａの色収差を補正する色収差補正素子１９ｂが配置されている。
【０１５１】
色収差補正素子１９ｂは、周囲に行くにしたがって周期が徐々に小さくなる、典型的な回折形レンズのパターン形状である。色収差補正素子１９ｂの断面は、図１０に示すような階段形状であり、第１の波長λ1 、第１の波長の略２倍の波長である第２の波長λ2 、色収差補正素子１９ｂの材料の屈折率ｎに対して、上記階段形状の最小の段差ｓは、実質上ｓ1＝２λ1 ／（ｎ−１）からｓ2＝λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にあるように設定されている。この場合、両波長に対して光利用効率が良好になる。上記階段形状の段差ｓは、それぞれの波長に対して、位相差が実質的に４π、２πであるため、それぞれの設計波長の場合には、何も素子が無いのと等価であり、それぞれの波長を有する略平行光６はそのまま通過してしまう。しかし、設計波長から変化した場合には、位相差がずれるので、上記第６の実施の形態の場合と同じく、平行光が発散光又は収束光となり、対物レンズ４ａで生じる焦点変動を打ち消す役割を果たす。
【０１５２】
〈第８の実施の形態〉
次に、本発明の第８の実施の形態の光学ヘッドについて、図１１を用いて、上記第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１５３】
図１１（ａ）は本発明の第８の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図、図１１（ｂ）は本発明の第８の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す平面図である。
【０１５４】
本実施の形態の光学ヘッドは、第１及び第２の波長の光がジグザグ状に伝搬する透明基板２０を備え、透明基板２０上には複数の回折光学素子４ｂ、８ｄ、３ｂ、２２が配置されている。
【０１５５】
オフアキシス形の回折形対物レンズ４ｂ、反射形の回折形コリメータレンズ３ｂは、上記第１の実施の形態の場合と同じく、第１の波長の光に対しては実質上２次の回折光を出射し、その略２倍の第２の波長の光に対しては実質上１次の回折光を出射する。回折形対物レンズ４ｂは、断面形状が実質上鋸歯形状の透過型素子であるため、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、材料の屈折率ｎに対して、鋸歯形状の深さＬが、実質上Ｌ1 ＝２λ1 ／（ｎ−１）からＬ2 ＝λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にあり、また、回折形コリメータレンズ３ｂは、断面形状が実質上鋸歯形状の反射型素子（基板側から入射）であり、鋸歯形状の深さＬを、実質上Ｌ1 ＝λ1 ／ｎからＬ2 ＝λ2 ／２ｎの範囲内にあるように設定すれば、両波長に対して高い回折効率を得ることができる。
【０１５６】
例えば、厚さ３ｍｍのガラス等の透明基板２０の裏面には、例えば、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たす第１の波長λ1 の光と、例えば、０．７６μｍ≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たす第２の波長λ2 の光を選択的に出射する光源１が配置されている。光源１は、異方性エッチングによって形成されたシリコン基板２１の逆ピラミッド状の穴の斜面にマウントされており、光源１からの光２は、透明基板２０に対して斜め方向から入射する。透明基板２０に入射した光２は、伝搬光となって回折形の波長安定化素子２２に入射する。ここで、例えば、数％から１０％程度の選択された波長を有する１次又は２次の回折光は、波長安定化のためにその一部が光源１に戻るようにされている。また、残りの０次回折光は透明基板２０内をジグザグ状に伝搬する。回折光学素子２２、３ｂ、８ｄと透明基板２０の表面の一部と裏面の一部には、例えばＡｇ、Ａｌ、Ａｕ等の金属層又は誘電体の多層膜からなる反射膜１６ａが形成されている。透明基板２０内をジグザグ状に伝搬した光２は、回折形コリメータレンズ３ｂによって略平行光６となり、オフアキシス形の透過形対物レンズ４ｂによって光ディスク１１上に集光（収束光７）される。光ディスク１１によって反射された光７は、逆方向に折り返し、透過形対物レンズ４ｂから再び透明基板２０内に入射して伝搬光６となり、フォーカス／トラック誤差信号検出素子である反射形ツインレンズ８ｄに入射する。反射形ツインレンズ８ｄは、同じ仕様を有する反射形レンズを２つアレイ状に配列した構造を有している。伝搬光はこの反射形ツインレンズ８ｄによって２分割されて透明基板２０内をジグザグ状に伝搬し、シリコン基板２１上に形成された光検出器１３に集光する。
【０１５７】
本実施の形態の反射形コリメータレンズ３ｂの各グレーティング、反射形ツインレンズ８ｄを構成する１つの反射形レンズの各グレーティングは、伝搬光の光軸方向であるｙ軸方向に長軸を持つそれぞれが同じ離心率の楕円形状であり、外周にいくにしたがって周期が小さくなっている。この楕円形パターンの中心位置は、外周部にいくにしたがって、レンズに対する入射側と出射側のうち平方光に近い方に徐々にずれている（レンズ３ｂではｙ方向、レンズ８ｄでは−ｙ方向）。反射形コリメータレンズ３ｂをこのような形状とすることにより、斜め入射の影響で通常生じるコマ収差と非点収差をなくし、良好にコリメートすることができる。
【０１５８】
本実施の形態の透過形対物レンズ４ｂとして用いたオフアキシス形の透過形回折光学レンズは、光の進行方向（ｙ方向）に対して徐々に周期が小さくなるような、曲率と中心位置が徐々にずれている楕円の１部である曲線グレーティングから構成されている。
【０１５９】
本実施の形態においては、透明基板２０上に各光学部品を配置する構成を採用しているため、位置合わせが容易で小型軽量化が可能な光学ヘッドを実現することができる。また、４つの回折光学素子２２、３ｂ、８ｄ、４ｂは、溝の深さが波長オーダに設定されており、このため、例えば、射出成形や２Ｐ法等によって一括して作製することが可能であり、また、相対位置を正確に設定することができると共に、低コスト化も可能となる。
【０１６０】
〈第９の実施の形態〉
次に、本発明の第９の実施の形態の光学ヘッドについて、図１２を用いて、上記第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１６１】
図１２は本発明の第９の実施の形態における光学ヘッドの回折光学素子の波長λで規格化した規格化グレーティング周期Λ／λと回折効率との関係を示すグラフである。
【０１６２】
本実施の形態の光学ヘッドは、光源の波長と回折光学素子の溝の深さが上記第１の実施の形態の光学ヘッドと異なっている。本実施の形態の光学ヘッドは、第１の波長の光、及び第１の波長の光に対して略１．５倍の波長を有する第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源と、第１及び第２の波長の光の光路中に設けられた単数又は複数の回折光学素子とを備えている。上記回折光学素子は、第１の波長の光に対して実質上３次の回折光を出射し、第２の波長の光に対して実質上２次の回折光を出射する。
【０１６３】
本実施の形態の光学ヘッドにおいて、光源が出射する第１の波長λ1 の光は、例えば、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、この第１の波長λ1 の光の光源を搭載することにより、集光スポットを小さく絞ることができ、その結果、例えば、１０Ｇバイト以上の高密度ディスクを読み出すことができる。また、光源が出射する第２の波長λ2 の光は、例えば、０．５７μｍ≦λ2 ≦０．６８μｍの関係を満たし、この第２の波長λ2 の光の光源を搭載することにより、例えば、２層構造を含むＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。
【０１６４】
本発明者らは、高密度光ディスクとＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクの両方に対応できる２波長の光学ヘッドにおいて、その２波長間の波長の大きさの関係を略１．５倍に設定（実際の場合、１．４倍程度から１．７倍程度）し、高密度光ディスクに対応するとき（第１の波長の光を出射するとき）には、回折光学素子に対して実質上３次回折光を用い、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクに対応するとき（第２の波長の光を出射するとき）には、回折光学素子に対して実質上２次回折光を用いることにより、同じ光路に回折光学素子を配置しても、どちらの波長の光に対しても高い回折効率を得ることができ、光学特性の良好な光学ヘッドを実現することができることを見い出した。
【０１６５】
通常、回折光学素子における回折角は、波長と周期と回折次数によって決められるが、本発明者らは、第１の波長で実質的に３次回折光を用い、略１．５倍の波長の第２の波長で２次回折光を用いるようにすることにより、波長が異なっても、回折角をほぼ等しくすることができるということを見い出した。
【０１６６】
回折光学素子の断面形状は実質上鋸歯形状である。ここでは、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、上記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、上記鋸歯形状の深さＬが、透過型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝３λ1 ／（ｎ−１）からＬ2 ＝２λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にあり、基板側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝３λ1 ／２ｎからＬ2 ＝λ2 ／ｎの範囲内にあり、また、空気側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝３λ1 ／２からＬ2 ＝λ2 の範囲内にあるようにして、どちらの波長に対しても回折効率が最大となるようにした。例えば、λ1 ＝０．４０μｍ、λ2 ＝０．６５μｍ、ｎ＝１．５の場合には、透過型素子ではＬ＝２．４μｍ〜２．６μｍ、反射型素子では、Ｌ＝０．４０μｍ〜０．４３μｍ（基板側から入射）、Ｌ＝０．６０μｍ〜０．６５μｍ（空気側から入射）である。
【０１６７】
また、断面形状を階段形状で近似したマルチレベル形状の回折光学素子を用いることも可能であり、そのときの最適な溝の深さは、レベル数をｐとしたとき、透過型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝３（ｐ−１）λ1 ／［ｐ（ｎ−１）］からＬ2 ＝２（ｐ−１）λ2 ／［ｐ（ｎ−１）］の範囲内にあり、基板側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝３（ｐ−１）λ1 ／２ｐｎからＬ2 ＝（ｐ−１）λ2 ／ｐｎの範囲内にあり、また、空気側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝３（ｐ−１）λ1 ／２ｐからＬ2 ＝（ｐ−１）λ2 ／ｐの範囲内にあることが望ましい。
【０１６８】
本実施の形態のように、完全に１．５λ1 ＝λ2 とならない場合には、Ｌ1 ≠Ｌ2 であり、好ましい溝深さは、Ｌ1 からＬ2 の範囲内にあるが、溝深さをＬ1 としたときは第１の波長λ1 に対する効率重視となり、溝深さをＬ2 としたときには第２の波長λ2 に対する効率重視となり、ちょうどその平均の大きさ（０．５（Ｌ1 ＋Ｌ2 ））のときに、両波長に対してバランスがとれた状態となる。波長が短いほど光利用効率が重要視されるので、回折光学素子の溝の深さはＬ1 に設定されるのがより望ましいと言える。
【０１６９】
図１２から分かるように、２次回折効率の方が３次回折効率よりも概ね良好であるが、どちらの回折効率もΛ／λが小さくなると減少する傾向にある。どちらの回折効率も８０％以上になるΛ／λは１６以上であるので、回折光学素子の最小周期Λmin が第１の波長λ1 に対してΛmin ≧１６λ1 の関係を満たすようにすることにより、両波長に対して回折効率を８０％以上とすることができる。
【０１７０】
〈第１０の実施の形態〉
次に、本発明の第１０の実施の形態の光学ヘッドについて、図１３を用いて、上記第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１７１】
図１３は本発明の第１０の実施の形態における光学ヘッドの回折光学素子の波長λで規格化した規格化グレーティング周期Λ／λと回折効率との関係を示すグラフである。
【０１７２】
本実施の形態の光学ヘッドは、光源の波長と回折光学素子の溝の深さが上記第１の実施の形態の光学ヘッドと異なっている。本実施の形態の光学ヘッドは、第１の波長の光、第１の波長の光に対して略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び第１の波長の光に対して略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源と、光検出器と、第１、第２及び第３の波長の光の光路中に設けられた単数又は複数の回折光学素子とを備えている。上記回折光学素子は、第１の波長の光に対して実質上４次の回折光を出射し、第２の波長の光に対して実質上２次の回折光を出射し、第３の波長の光に対して実質上３次の回折光を出射する。
【０１７３】
本実施の形態の光学ヘッドにおいて、光源が出射する第１の波長λ1 の光は、例えば、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、この第１の波長λ1 の光源を搭載することにより、集光スポットを小さく絞ることができ、その結果、例えば、１０Ｇバイト以上の高密度ディスクを読み出すことができる。また、光源が出射する第２の波長λ2 の光は、例えば、実質上０．５７μｍ≦λ2 ≦０．６８μｍの関係を満たし、この第２の波長λ2 の光の光源を搭載することにより、例えば、ＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。また、光源が出射する第３の波長λ3 の光は、例えば、実質上０．７６μｍ≦λ3 ≦０．８８μｍの関係を満たし、この第３の波長λ3 の光の光源を搭載することにより、例えば、２層構造を含むＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。
【０１７４】
本発明者らは、高密度光ディスクとＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ等の種々の光ディスクに対応できる３波長の光学ヘッドにおいて、その３波長間の波長の大きさの比をおよそ１：２：１．５に設定し（実際の場合、１：１．８〜２．１：１．４〜１．７）、高密度光ディスクに対応するとき（第１の波長の光を出射するとき）には、回折光学素子に対して実質上４次回折光を用い、ＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクに対応するとき（第２の波長の光を出射するとき）には、回折光学素子に対して実質上２次回折光を用い、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクに対応するとき（第３の波長の光を出射するとき）には、回折光学素子に対して実質上３次回折光を用いることにより、同じ光路に回折光学素子を配置しても、３つの波長の光のうち、第１及び第２の波長の光に対して特に高い回折効率を得ることができ、光学特性の良好な光学ヘッドを実現することができることを見い出した。尚、第３の波長の光に対しては、第１及び第２の波長の光に比べて、例えば、およそ５％程度悪くなるだけである。
【０１７５】
通常、回折光学素子における回折角は、波長と周期と回折次数によって決められるが、本発明者らは、第１の波長で実質的に４次回折光を用い、第２の波長で実質的に２次回折光を用い、第３の波長で実質的に３次回折光を用いるようにすることにより、波長が異なっても、回折角をほぼ等しくすることができるということを見い出した。
【０１７６】
回折光学素子の断面形状は実質上鋸歯形状である。ここでは、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、第３の波長λ3 、上記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、上記鋸歯形状の深さＬが、透過型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝４λ1 ／（ｎ−１）とＬ2 ＝２λ2 ／（ｎ−１）とＬ3 ＝３λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にあり、基板側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝２λ1 ／ｎとＬ2 ＝λ2 ／ｎとＬ3 ＝３λ3 ／２ｎのうちの最小値と最大値の範囲内にあり、また、空気側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝２λ1 とＬ2 ＝λ2 とＬ3 ＝３λ3 ／２のうちの最小値と最大値の範囲内にあるようにして、３つの波長のいずれに対しても回折効率が最大となるようにした。例えば、λ1 ＝０．４０μｍ、λ2 ＝０．８０μｍ、λ3 ＝０．６５μｍ、ｎ＝１．５の場合には、透過型素子ではＬ＝３．２μｍ〜３．９μｍ、反射型素子では、Ｌ＝０．５３μｍ〜０．６５μｍ（基板側から入射）、Ｌ＝０．８μｍ〜０．９８μｍ（空気側から入射）である。
【０１７７】
また、断面形状を階段形状で近似したマルチレベル形状の回折光学素子を用いることも可能であり、そのときの最適な溝の深さは、レベル数をｐとしたとき、透過型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝４（ｐ−１）λ1 ／［ｐ（ｎ−１）］とＬ2 ＝２（ｐ−１）λ2 ／［ｐ（ｎ−１）］とＬ3 ＝３（ｐ−１）λ3 ／［ｐ（ｎ−１）］のうちの最小値と最大値の範囲内にあり、基板側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝２（ｐ−１）λ1 ／ｐｎとＬ2 ＝（ｐ−１）λ2 ／ｐｎとＬ3 ＝３（ｐ−１）λ3 ／２ｐｎのうちの最小値と最大値の範囲内にあり、また、空気側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝２（ｐ−１）λ1 ／ｐとＬ2 ＝（ｐ−１）λ2 ／ｐとＬ3 ＝３（ｐ−１）λ3 ／２ｐのうちの最小値と最大値の範囲内にある。
【０１７８】
図１３から分かるように、２次回折効率の方が３次及び４次回折効率よりも概ね良好であるが、３つの次数の回折効率のいずれもΛ／λが小さくなると減少する傾向にある。３つの次数の回折効率のいずれもが８０％以上になるΛ／λは２２以上であるので、回折光学素子の最小周期Λmin が第１の波長λ1 に対してΛmin ≧２２λ1 の関係を満たすようにすることにより、３つの波長に対して回折効率を８０％以上とすることができる。
【０１７９】
〈第１１の実施の形態〉
次に、本発明の第１１の実施の形態の光学ヘッドについて、上記第１０の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１８０】
本実施の形態の光学ヘッドは、回折光学素子の溝の深さと使用する回折次数が上記第１０の実施の形態の光学ヘッドと異なっている。本実施の形態の光学ヘッドは、第１の波長の光、第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び第１の波長の光に対して略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源と、光検出器と、第１、第２及び第３の波長の光の光路中に設けられた単数又は複数の回折光学素子とを備えている。上記回折光学素子は、第１の波長の光に対して実質上６次の回折光を出射し、第２の波長の光に対して実質上３次の回折光を出射し、第３の波長の光に対して実質上４次の回折光を出射する。
【０１８１】
本実施の形態の光学ヘッドにおいて、光源が出射する第１の波長λ1 の光の波長は、例えば、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、この第１の波長λ1 の光の光源を搭載することにより、集光スポットを小さく絞ることができ、その結果、例えば、１０Ｇバイト以上の高密度ディスクを読み出すことができる。また、光源が出射する第２の波長λ2 の光の波長は、例えば、実質上０．５７μｍ≦λ2 ≦０．６８μｍの関係を満たし、この第２の波長λ2 の光の光源を搭載することにより、例えば、ＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。また、光源が出射する第３の波長λ3 の光の波長は、例えば、実質上０．７６μｍ≦λ3 ≦０．８８μｍの関係を満たし、この第３の波長λ3 の光の光源を搭載することにより、例えば、２層構造を含むＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。
【０１８２】
本発明者らは、高密度光ディスクとＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ等の種々の光ディスクに対応できる３波長の光学ヘッドにおいて、その３波長間の波長の大きさの比をおよそ１：２：１．５に設定し（実際の場合、１：１．８〜２．１：１．４〜１．７）、高密度光ディスクに対応するとき（第１の波長の光を出射するとき）には、回折光学素子に対して実質上６次回折光を用い、ＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクに対応するとき（第２の波長の光を出射するとき）には、回折光学素子に対して実質上３次回折光を用い、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクに対応するとき（第３の波長の光を出射するとき）には、回折光学素子に対して実質上４次回折光を用いることにより、同じ光路に回折光学素子を配置しても、３つのいずれの波長の光に対しても高い回折効率を得ることができる。
【０１８３】
尚、本実施の形態の回折光学素子は上記第１０の実施の形態の回折光学素子よりも使用する回折次数が大きいが、特に、回折光学素子の周期が大きい場合に、本実施の形態の回折光学素子の方が第３の波長に対する回折効率が大きくなる。
【０１８４】
回折光学素子の断面形状は実質上鋸歯形状である。ここでは、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、第３の波長λ3 、上記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、上記鋸歯形状の深さＬが、透過型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝６λ1 ／（ｎ−１）とＬ2 ＝３λ2 ／（ｎ−１）とＬ3 ＝４λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にあり、基板側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝３λ1 ／ｎとＬ2 ＝３λ2 ／２ｎとＬ3 ＝２λ3 ／ｎのうちの最小値と最大値の範囲内にあり、また、空気側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝３λ1 とＬ2 ＝３λ2 ／２とＬ3 ＝２λ3 のうちの最小値と最大値の範囲内にあるようにして、３つの波長のいずれに対しても回折効率が最大となるようにした。例えば、λ1 ＝０．４０μｍ、λ2 ＝０．８０μｍ、λ3 ＝０．６５μｍ、ｎ＝１．５の場合には、透過型素子ではＬ＝４．８μｍ〜５．２μｍ、反射型素子では、Ｌ＝０．８０μｍ〜０．８７μｍ（基板側から入射）、Ｌ＝１．２μｍ〜１．３μｍ（空気側から入射）である。
【０１８５】
また、断面形状を階段形状で近似したマルチレベル形状の回折光学素子を用いることも可能であり、そのときの最適な溝の深さは、レベル数をｐとしたとき、透過型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝６（ｐ−１）λ1 ／［ｐ（ｎ−１）］とＬ2 ＝３（ｐ−１）λ2 ／［ｐ（ｎ−１）］とＬ3 ＝２（ｐ−１）λ3 ／［ｐ（ｎ−１）］のうちの最小値と最大値の範囲内にあり、基板側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝３（ｐ−１）λ1 ／ｐｎとＬ2 ＝３（ｐ−１）λ2 ／２ｐｎとＬ3 ＝（ｐ−１）λ3 ／ｐｎのうちの最小値と最大値の範囲内にあり、また、空気側から入射するような反射型素子の場合には、実質上Ｌ1 ＝３（ｐ−１）λ1 ／ｐとＬ2 ＝３（ｐ−１）λ2 ／２ｐとＬ3 ＝（ｐ−１）λ3 ／ｐのうちの最小値と最大値の範囲内にあることが、光利用効率が良いという意味で望ましい。
【０１８６】
〈第１２の実施の形態〉
次に、本発明の第１２の実施の形態の光学ヘッドについて、上記第５もしくは第６の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１８７】
本実施の形態の光学ヘッドは、光源の波長と色収差補正素子の段差が上記第５もしくは第６の実施の形態の光学ヘッドと異なっている。
【０１８８】
本実施の形態の光学ヘッドは、第１の波長の光、及び第１の波長の光に対して略１．５倍の波長を有する第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源と、光検出器と、情報記録媒体に集光する対物レンズと、第１及び第２の波長の光の光路中に設けられた回折光学素子とを備えている。上記回折光学素子は、上記対物レンズの色収差を補正する階段状もしくは実質上鋸歯形状の段差を有する色収差補正素子であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、上記色収差補正素子の材料の屈折率ｎに対して、段差は、実質上３λ1 ／（ｎ−１）から２λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にある。
【０１８９】
本実施の形態の構成によれば、第１及び第２の波長の光に対して光利用効率の良好な色収差補正素子を得ることができる。
【０１９０】
本実施の形態の光学ヘッドにおいて、光源が出射する第１の波長λ1 の光の波長は、例えば、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、この第１の波長λ1 の光の光源を搭載することにより、集光スポットを小さく絞ることができ、その結果、例えば、１０Ｇバイト以上の高密度ディスクを読み出すことができる。また、光源が出射する第２の波長λ2 の光の波長は、例えば、実質上０．５７μｍ≦λ2 ≦０．６８μｍの関係を満たし、この第２の波長λ2 の光の光源を搭載することにより、例えば、２層構造を含むＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。
【０１９１】
〈第１３の実施の形態〉
次に、本発明の第１３の実施の形態の光学ヘッドについて、上記第５もしくは第６の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１９２】
本実施の形態の光学ヘッドは、光源の波長と色収差補正素子の段差が上記第５もしくは第６もしくは第７の実施の形態の光学ヘッドと異なっている。
【０１９３】
本実施の形態の光学ヘッドは、第１の波長の光、第１の波長の光に対して略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び第１の波長の光に対して略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源と、光検出器と、情報記録媒体に集光する対物レンズと、第１、第２及び第３の波長の光の光路中に設けられた単数又は複数の回折光学素子とを備えている。上記回折光学素子は、上記対物レンズの色収差を補正する階段状もしくは実質上鋸歯形状の段差を有する色収差補正素子であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、第３の波長λ3 、上記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、段差は、４λ1 ／（ｎ−１）と２λ2 ／（ｎ−１）と３λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にある。
【０１９４】
本実施の形態の構成によれば、第１〜第３の波長の光のうち、第１及び第２の波長の光に対して、特に、光利用効率の良好な光学特性を有する色収差補正素子を得ることができる。
【０１９５】
本実施の形態の光学ヘッドにおいて、光源が出射する第１の波長λ1 の光の波長は、例えば、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、この第１の波長λ1 の光の光源を搭載することにより、集光スポットを小さく絞ることができ、その結果、例えば、１０Ｇバイト以上の高密度ディスクを読み出すことができる。また、光源が出射する第２の波長λ2 の光の波長は、例えば、実質上０．５７μｍ≦λ2 ≦０．６８μｍの関係を満たし、この第２の波長λ2 の光の光源を搭載することにより、例えば、ＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。また、光源が出射する第３の波長λ3 の光の波長は、例えば、実質上０．７６μｍ≦λ3 ≦０．８８μｍの関係を満たし、この第３の波長λ3 の光の光源を搭載することにより、例えば、２層構造を含むＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。
【０１９６】
〈第１４の実施の形態〉
次に、本発明の第１４の実施の形態の光学ヘッドについて、上記第１３の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１９７】
本実施の形態の光学ヘッドは、色収差補正素子の段差が上記第１３の実施の形態の光学ヘッドと異なっている。
【０１９８】
本実施の形態の光学ヘッドは、第１の波長の光、第１の波長の光に対して略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び第１の波長の光に対して略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源と、光検出器と、情報記録媒体に集光する対物レンズと、第１、第２及び第３の波長の光の光路中に設けられた単数又は複数の回折光学素子とを備えている。上記回折光学素子は、上記対物レンズの色収差を補正する階段状もしくは実質上鋸歯形状の段差を有する色収差補正素子であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、第３の波長λ3 、上記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、段差は、６λ1 ／（ｎ−１）と３λ2 ／（ｎ−１）と４λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にある。
【０１９９】
本実施の形態の色収差補正素子は上記第１３の実施の形態の色収差補正素子と比べて段差が大きいが、色収差補正素子の周期が波長に比べて十分大きいとき、本実施の形態のように構成すれば、第１〜第３の波長の光に対して光利用効率の良好な光学特性を有する色収差補正素子を得ることができる。
【０２００】
本実施の形態の光学ヘッドにおいて、光源が出射する第１の波長λ1 の光の波長は、例えば、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、この第１の波長λ1 の光の光源を搭載することにより、集光スポットを小さく絞ることができ、その結果、例えば、１０Ｇバイト以上の高密度ディスクを読み出すことができる。また、光源が出射する第２の波長λ2 の光の波長は、例えば、実質上０．５７μｍ≦λ2 ≦０．６８μｍの関係を満たし、この第２の波長λ2 の光の光源を搭載することにより、例えば、ＣＤ、ＣＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。また、光源が出射する第３の波長λ3 の光の波長は、例えば、実質上０．７６μｍ≦λ3 ≦０．８８μｍの関係を満たし、この第３の波長λ3 の光の光源を搭載することにより、例えば、２層構造を含むＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの光ディスクを読み出すことができる。
【０２０１】
以上、第１〜第１４の実施の形態の光学ヘッドについて説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、それぞれの実施の形態の光学ヘッドの構成を組み合わせた光学ヘッドも本発明に含まれ、同様の効果を奏することができる。
【０２０２】
尚、上記実施の形態で用いた対物レンズとコリメータレンズは便宜上名付けたものであり、一般にいうレンズと同じである。
【０２０３】
また、上記実施の形態においては、光ディスクを例に挙げて説明したが、同様の情報記録再生装置で厚みや記録密度など複数の仕様の異なる媒体を再生することができるように設計されたカード状やドラム状、テープ状の製品に応用することも本発明の範囲に含まれる。
【０２０４】
また、上記実施の形態においては、複数の波長の光を取り扱っているが、実質上０．３５μｍ≦λ≦０．４４μｍの関係を満たす波長λの光を出射する光源を１個だけ備えた光学ヘッドとして構成してもよい（図７〜図１０において光源を１つにした場合）。この場合、光検出器と、光源から出射される光の光路中に設けられた単数又は複数の回折光学素子とをさらに備え、前記回折光学素子が、情報記録媒体に集光する対物レンズの色収差を補正する色収差補正素子であれば、光源からの出射光としてレンズの硝材の色分散の大きい０．３５μｍ≦λ≦０．４４μｍの範囲の半導体レーザ光を用いた場合、高周波モジュールや自励発振による数ｎｍ程度の波長帯域の広がりや環境温度の変化によって出射光の中心波長が変化しても、対物レンズによる大きな色収差を補正して、光ディスク面で良好な集光スポットを得ることができる。また、この場合、色収差補正素子を対物レンズ上に形成すれば、色収差補正素子と対物レンズを１つの部品として取り扱うことができ、小型化・低コスト化が可能となる。また、色収差補正素子と対物レンズをアクチュエータによって一体的に駆動させるようにすれば、色収差補正素子と対物レンズの光軸がずれることがないので、良好な光学特性が得られる。さらに、色収差補正素子が凸型の回折型レンズであり、対物レンズとの両方で収束光を形成する構成にすれば、対物レンズ自体の開口数が低減されるので、製造が容易となる。
【０２０５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の種類の情報記録媒体に対応できる複数波長の光源と回折光学素子とを備えた構成により、光利用効率の高い光学ヘッドを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図
【図２】本発明の第１の実施の形態の光学ヘッドにおける回折光学素子の規格化波長と回折効率との関係を示すグラフ
【図３】本発明の第１の実施の形態の光学ヘッドにおける回折光学素子の規格化グレーティング周期と１次回折効率及び２次回折効率との関係を示すグラフ
【図４】本発明の第２の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図
【図５】本発明の第３の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図
【図６】（ａ）は本発明の第４の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図、（ｂ）は本発明の第４の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す平面図
【図７】本発明の第５の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図
【図８】本発明の第６の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図
【図９】 (ａ)は本発明の第６の実施の形態における光学ヘッドの色収差補正素子を形成した対物レンズを示す断面図、（ｂ）は本発明の第６の実施の形態における光学ヘッドの色収差補正素子を形成した対物レンズを示す平面図
【図１０】本発明の第７の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図
【図１１】（ａ）は本発明の第８の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図、（ｂ）は本発明の第８の実施の形態における光学ヘッドの基本構成と光の伝搬の様子を示す平面図
【図１２】本発明の第９の実施の形態における光学ヘッドの回折光学素子の規格化グレーティング周期と回折効率との関係を示すグラフ
【図１３】本発明の第１０の実施の形態における光学ヘッドの回折光学素子の規格化グレーティング周期Λ／λと回折効率との関係を示すグラフ
【図１４】従来の光学ヘッドの回折光学素子の規格化波長と１次回折効率との関係を示すグラフ
【符号の説明】
１ 光源
２ 出射光
３ コリメータレンズ
４ 対物レンズ
５ グレーティング
６ 平行光
７ 収束光
８ フォーカス／トラック誤差信号検出素子
９ 屈折光学手段
１０ 屈折光学手段の斜面（第１面）
１１ 情報記録媒体
１２ 屈折光学手段の側面（第２面）
１３ 光検出器
１４ 屈折光学手段の底面（第３面）
１５ 立ち上げミラー
１６ 反射膜
１７ 光源・光検出器ユニット
１８ ビームスプリッタ
１９ 色収差補正素子
２０ 透明基板
２１ シリコン基板
２２ 波長安定化素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical head of an optical recording / reproducing apparatus, and more particularly, to an optical head with high light utilization efficiency, which includes a light source having a plurality of wavelengths and a diffractive optical element that can handle a plurality of types of information recording media.
[0002]
[Prior art]
There is an optical head as an important component for reading a signal of an optical recording medium such as an optical disk such as a compact disk (CD) or DVD or an optical card memory. The optical head needs to have not only a signal detection function but also a control mechanism such as a focus servo and a tracking servo in order to extract a signal from the optical recording medium.
[0003]
The optical head is generally composed of various optical components such as a light source, a photodetector, a condenser lens, a focus / track error signal detection element, a rising mirror, and a collimator lens. The laser light emitted from the light source is condensed on the optical disk by the objective lens. The laser beam condensed on the optical disk is reflected and detected by a photodetector. Thereby, a reproduction signal is read out. In addition, focus / track control is performed by a focus / track error signal detection element so that signals can be read stably.
[0004]
If a diffractive optical element is used as an optical element constituting the optical head instead of a currently used refractive optical element such as a lens or a prism, the optical head can be reduced in size, thickness, and weight.
[0005]
A diffractive optical element is an optical element that functions by effectively utilizing the diffraction phenomenon of light. This diffractive optical element has an irregularity or refractive index distribution or amplitude distribution with a depth of a wavelength order or It is characterized by being formed on the surface quasi-periodically. When the period of the diffractive optical element is sufficiently larger than the wavelength, it is known that the diffraction efficiency can be increased to almost 100% by making the cross section sawtooth.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the period is sufficiently larger than the wavelength, the diffraction efficiency of the diffractive optical element is 100% only for the design wavelength. FIG. 14 shows the relationship between the normalized wavelength normalized with the design wavelength as 1 and the first-order diffraction efficiency of the diffractive optical element. As can be seen from FIG. 14, the diffraction efficiency gradually decreases as the wavelength deviates from the design value. Therefore, when a diffractive optical element is used in an optical head equipped with a light source of a plurality of wavelengths corresponding to a plurality of types of optical discs, in order to increase the light utilization efficiency, the optical path of that wavelength is designed optimally for each wavelength. Had to be placed only on.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems in the prior art, and includes an optical head having a plurality of light sources and a diffractive optical element capable of handling a plurality of types of information recording media, and having high light utilization efficiency. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the first invention (corresponding to the invention described in claim 1)pluralOne or a plurality of light sources emitting light of a wavelength, a photodetector, andMultipleThe wavelength of lightCommonOne or a plurality of diffractive optical elements provided in the optical path, and the diffractive optical elementIsThe aboveAt least two of multiple wavelengths of lightFor light of the wavelength, Other than 0th order, and different diffraction ordersDiffracted light is emitted,Of the light of at least two wavelengths, the absolute value of the diffraction order for light having a relatively long wavelength is smaller than the absolute value of the diffraction order for light having a relatively short wavelength.This is an optical head.
  According to a second aspect of the present invention (corresponding to the invention described in claim 2), the light source has a light having a first wavelength and a light having a second wavelength that is approximately twice the wavelength of the first wavelength. The diffractive optical element substantially emits second-order diffracted light with respect to the first wavelength light, and substantially with respect to the second wavelength light. The optical head according to the first aspect of the present invention, which emits first-order diffracted light.
[0009]
Thereby, for example, even if a diffractive optical element is arranged on the optical path of light of two wavelengths, high diffraction efficiency can be obtained for both wavelengths, and an optical head having good optical characteristics can be realized. it can.
[0010]
  The second3The present invention (claims)3Corresponds to the invention described in)SaidThe cross-sectional shape of the diffractive optical element is substantially serrated, and the first wavelength λ1  , Second wavelength λ2  The depth of the sawtooth shape with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element is substantially 2λ in the case of a transmissive element.1  / (N-1) to λ2  / (N-1), and in the case of a reflective element incident from the substrate side, substantially λ1  / N to λ2  In the case of a reflective element that is in the range of / 2n and is incident from the air side, it is substantially λ1  To λ2  The above in the range of / 22The optical head according to the present invention.
[0011]
Thereby, for example, the diffraction efficiency of the diffractive optical element can be maximized with respect to the light of the first wavelength and the light of the second wavelength.
[0012]
  The second4The present invention (claims)4Corresponds to the invention described in)SaidIn the optical head according to the first aspect of the present invention, the diffractive optical element is an objective lens that focuses light onto an information recording medium.
[0013]
Thereby, for example, the objective lens can be reduced in thickness and weight.
[0014]
  The second5The present invention (claims)5Corresponds to the invention described in)SaidThe diffractive optical elementSaidThe optical head according to the first aspect of the present invention, which is a collimator lens that substantially collimates light emitted from a light source.
[0015]
Thereby, for example, the collimator lens can be reduced in thickness and weight.
[0016]
  The second6The present invention (claims)6Corresponds to the invention described in)SaidIn the optical head according to the first aspect of the present invention, the diffractive optical element is a focus / track error signal detection element.
[0017]
Thereby, for example, the focus / track error signal detecting element can be reduced in thickness and weight.
[0018]
  The second7The present invention (claims)7Corresponds to the invention described in)SaidMinimum period Λ of diffractive optical elementmin Is the first wavelength λ1 For Λmin ≧ 10λ1 Satisfy the above relationship2This is an optical head of the present invention.
[0019]
Thereby, for example, a diffractive optical element having a high diffraction efficiency of 80% or more with respect to the light of the first wavelength can be realized.
[0020]
  The second8The present invention (claims)8Corresponds to the invention described in)SaidMinimum period Λ of diffractive optical elementmin Is the first wavelength λ1 For Λmin ≧ 22λ1 Satisfy the above relationship2This is an optical head of the present invention.
[0021]
Thereby, for example, a diffractive optical element having a higher diffraction efficiency of 90% or more with respect to the light of the first wavelength can be realized.
[0022]
  The second9The present invention (claims)9Corresponds to the invention described in)The light source is one or more light sources that emit light of a first wavelength and light of a second wavelength,
  SaidIn the optical path of the light of the first and second wavelengths,SaidRefractive optical means having an optical surface on which the optical axis of the outgoing light from the light source is incident obliquely is provided, and the wavelength variation of the outgoing light is accompaniedSaidIn the optical head according to the first aspect of the present invention, the change in the diffraction angle of the diffracted light from the diffractive optical element and the change in the refraction angle of the refracted light from the refractive optical means occur in directions that cancel each other.
[0023]
As a result, for example, a thin optical head can be realized, and when a semiconductor laser beam is used as the light emitted from the light source, the widening of the wavelength band of about several nanometers due to the high-frequency module or self-excited oscillation and the environmental temperature Even if the center wavelength of the emitted light changes due to the change of, a good condensing spot can be obtained on the optical disk surface.
[0024]
  The second10The present invention (claims)10Corresponds to the invention described in)SaidThe diffractive optical element is a grating having a uniform period.9This is an optical head of the present invention.
[0025]
Thereby, for example, alignment and manufacture of the diffractive optical element are facilitated.
[0026]
  The second11The present invention (claims)11Corresponds to the invention described in)SaidThe diffractive optical element is disposed in a convergent light path or a divergent light path having a numerical aperture of 0.39 or less, and the period of the diffractive optical element is uniform.9This is an optical head of the present invention.
[0027]
Thereby, for example, alignment and manufacture of the diffractive optical element are facilitated.
[0028]
  The second12The present invention (claims)12Corresponds to the invention described in)SaidThe refractive optical means is a prism having three optical surfaces, and of the three optical surfaces, the information recording medium side surface is the first surface, the light source side surface is the second surface, and the other surfaces are the third surface. When the surfaceSaidThe light emitted from the light source is transmitted through the second surface, reflected in the order of the first surface and the third surface, and transmitted through the first surface, and the light emitted from the light source is The lower part of the objective lens is lower than the highest position incident on the second surface.9This is an optical head of the present invention.
[0029]
Thereby, for example, the optical head can be thinned.
[0030]
  The second13The present invention (claims)13Corresponds to the invention described in)SaidThe Abbe number of the glass material of the prism is 64 or more.12This is an optical head of the present invention.
[0031]
As a result, for example, since the period of the diffractive optical element is increased, it is easy to manufacture and high diffraction efficiency can be obtained, and the influence of wavelength fluctuations can be offset in a wide wavelength range. Can be obtained.
[0032]
  The second14The present invention (claims)14Corresponds to the invention described in)SaidThe first light source is an SHG light source that emits light of two wavelengths.2This is an optical head of the present invention.
[0033]
Thereby, for example, it is possible to obtain a light source that emits light having a first wavelength and light having a second wavelength having a wavelength that is approximately twice the first wavelength.
[0034]
  The second15The present invention (claims)15Corresponds to the invention described in)The light source is one or more light sources that emit light of a first wavelength and light of a second wavelength,
  SaidComprising a transparent substrate on which light of the first and second wavelengths propagates in a zigzag shape;SaidThe optical head according to the first aspect of the present invention, wherein a diffractive optical element is disposed on the transparent substrate.
[0035]
Thereby, for example, a thin and stable optical head can be realized.
[0036]
  The second16The present invention (claims)16The first wavelength λ).1 Is 0.35 μm ≦ λ1 ≦ 0.44 μm is satisfied, or the second wavelength λ2 Is 0.76μm ≦ λ2 ≦ 0.88μm above satisfying the relationship2This is an optical head of the present invention.
[0037]
Thereby, for example, the focused spot can be narrowed down, for example, a high-density disk of 10 Gbytes or more can be read, or a CD or CD-R optical disk can be read.
[0038]
  The second17The present invention (claims)171), the first wavelength λ1 is substantially 0.35 μm ≦ λ.1 ≦ 0.44 μm is satisfied,SaidThe diffractive optical element is a chromatic aberration correction element that corrects chromatic aberration of an objective lens that focuses light on an information recording medium.2This is an optical head of the present invention.
[0039]
Thereby, for example, as the emitted light from the light source, the chromatic dispersion of the glass material of the lens is large 0.35 μm ≦ λ1When semiconductor laser light in the range of ≦ 0.44 μm is used, even if the center wavelength of the emitted light changes due to the expansion of the wavelength band of about several nanometers due to the high frequency module or self-excited oscillation or the change of the environmental temperature, it depends on the objective lens. It is possible to correct a large chromatic aberration and obtain a good focused spot on the optical disk surface.
[0040]
  The second18The present invention (claims)18Corresponds to the invention described in)An objective lens for condensing the light emitted from the light source onto an information recording medium;
  The light source is a light source or a plurality of light sources that emit light having a first wavelength and light having a second wavelength that is approximately twice the wavelength of the first wavelength.,
  The diffractive optical elementIs, A chromatic aberration correcting element having a stepped or substantially serrated step for correcting chromatic aberration of the objective lens, and having a first wavelength λ1 , Second wavelength λ2 The step is substantially 2λ with respect to the refractive index n of the material of the chromatic aberration correcting element.1 / (N-1) to λ2 Within the range of / (n-1)Of the first aspect of the present inventionIt is an optical head.
[0041]
Thereby, for example, a chromatic aberration correction element having good light use efficiency with respect to light of the first wavelength and light of the second wavelength can be obtained.
[0042]
  The second19The present invention (claims)19The first wavelength λ).1  Is 0.35 μm ≦ λ1  ≦ 0.44 μm is satisfied, or the second wavelength λ2 Is 0.76μm ≦ λ2 ≦ 0.88μm above satisfying the relationship18This is an optical head of the present invention.
[0043]
  The second20The present invention (claims)20Corresponds to the invention described in)SaidChromatic aberration correction elementSaidThe above-mentioned first formed on the objective lens18This is an optical head of the present invention.
[0044]
As a result, for example, the chromatic aberration correcting element and the objective lens can be handled as one component, and the size and cost can be reduced.
[0045]
  The second21The present invention (claims)21Corresponds to the invention described in)SaidChromatic aberration correction element andSaidThe objective lens is integrally driven by an actuator.18This is an optical head of the present invention.
[0046]
Thereby, for example, since the optical axes of the chromatic aberration correcting element and the objective lens are not shifted, good optical characteristics can be obtained.
[0047]
  The second22The present invention (claims)22Corresponds to the invention described in)SaidThe chromatic aberration correction element is a convex diffractive lens,SaidThe above first to form convergent light with both objective lens18This is an optical head of the present invention.
[0048]
Thereby, for example, since the numerical aperture of the objective lens itself is reduced, the manufacture becomes easy.
[0049]
  The second23The present invention (claims)23Corresponds to the invention described in)The light source isA first wavelength light, a second wavelength light having a wavelength approximately twice the first wavelength, and a third wavelength light having a wavelength approximately 1.5 times the first wavelength. Emitting single or multiple light sourcesAnd,
  The diffractive optical elementIs, Substantially fourth-order diffracted light is emitted for the first wavelength light, substantially second-order diffracted light is emitted for the second wavelength light, and the third wavelength light is emitted. Emits third-order diffracted light with respect toThe optical head according to the first aspect of the present invention.The
[0050]
Thereby, for example, even when diffractive optical elements are arranged in the same optical path, particularly high diffraction efficiency can be obtained for the first and second wavelengths among the three wavelengths, and the optical characteristics are excellent. A head can be realized.
[0051]
  The second24The present invention (claims)24Corresponds to the invention described in)SaidThe cross-sectional shape of the diffractive optical element is substantially serrated, and the first wavelength λ1 , Second wavelength λ2 , The third wavelength λThree The depth of the sawtooth shape with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element is substantially 4λ in the case of a transmissive element.1 / (N-1) and 2λ2 / (N-1) and 3λThree In the case of a reflective element that is within the range of the minimum value and the maximum value of / (n−1) and is incident from the substrate side, it is substantially 2λ.1 / N and λ2 / N and 3λThree In the case of a reflective element that is in the range between the minimum and maximum values of / 2n and is incident from the air side, it is substantially 2λ.1 And λ2 And 3λThree / 2 above in the range of the minimum and maximum values of23This is an optical head of the present invention.
[0052]
Thereby, for example, a diffractive optical element having the highest diffraction efficiency can be obtained particularly for the light of the first and second wavelengths among the light of the first to third wavelengths.
[0053]
  The second25The present invention (claims)25Corresponds to the invention described in)SaidMinimum period Λ of diffractive optical elementmin Is the first wavelength λ1 For Λmin ≧ 22λ1 Satisfy the above relationship23This is an optical head of the present invention.
[0054]
Thereby, for example, it is possible to realize a diffractive optical element having a high diffraction efficiency of, for example, 80% or more for light of the first wavelength.
[0055]
  The second26The present invention (claims)26The first wavelength λ).1 Is 0.35 μm ≦ λ1 ≦ 0.44 μm is satisfied, or the second wavelength λ2 Is 0.76μm ≦ λ2 ≦ 0.88 μm or the third wavelength λThree Is 0.57μm ≦ λThree ≦ 0.68 μm satisfying the above relationship23This is an optical head of the present invention.
[0056]
Thereby, for example, since the condensing spot can be narrowed down, for example, a high-density optical disk of 10 Gbytes or more can be read, or a CD, CD-R optical disk can be read, or DVD and DVD-R optical discs including a two-layer structure can be read.
[0057]
  The second27The present invention (claims)271), the first wavelength λ1 is substantially 0.35 μm ≦ λ.1 ≦ 0.44 μm is satisfied,SaidThe diffractive optical element is a chromatic aberration correction element that corrects chromatic aberration of an objective lens that focuses light on an information recording medium.23This is an optical head of the present invention.
[0058]
  The second28The present invention (claims)28Corresponds to the invention described in)An objective lens for condensing the light emitted from the light source onto an information recording medium;
  The light source includes a first wavelength light, a second wavelength light having a wavelength approximately twice the first wavelength, and a third wavelength having a wavelength approximately 1.5 times the first wavelength. One or more light sources that emit light of a wavelength,
  The diffractive optical elementIs, A chromatic aberration correcting element having a stepped or substantially serrated step for correcting chromatic aberration of the objective lens, and having a first wavelength λ1 , Second wavelength λ2 , The third wavelength λThree The step is 4λ with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element.1 / (N-1) and 2λ2 / (N-1) and 3λThree / (N-1) is within the range of the minimum and maximum valuesOf the first aspect of the present inventionIt is an optical head.
[0059]
Thereby, for example, it is possible to obtain a chromatic aberration correction element having particularly good light utilization efficiency with respect to light of the first and second wavelengths among the light of the first to third wavelengths.
[0060]
  The second29The present invention (claims)29The first wavelength λ).1 Is 0.35 μm ≦ λ1 ≦ 0.44 μm is satisfied, or the second wavelength λ2 Is 0.76μm ≦ λ2 ≦ 0.88 μm or the third wavelength λThree Is 0.57μm ≦ λThree ≦ 0.68 μm satisfying the above relationship28This is an optical head of the present invention.
[0061]
  The second30The present invention (claims)30Corresponds to the invention described in)SaidChromatic aberration correction elementSaidThe above-mentioned first formed on the objective lens28This is an optical head of the present invention.
[0062]
  The second31The present invention (claims)31Corresponds to the invention described in)SaidChromatic aberration correction element andSaidThe objective lens is integrally driven by an actuator.28This is an optical head of the present invention.
[0063]
  The second32The present invention (claims)32Corresponds to the invention described in)SaidThe chromatic aberration correction element is a convex diffractive lens,SaidThe above first to form convergent light with both objective lens28This is an optical head of the present invention.
[0064]
  The second33The present invention (claims)33Corresponds to the invention described in)The light source is a light source or a plurality of light sources that emit light having a first wavelength and light having a second wavelength having a wavelength approximately 1.5 times the first wavelength.,
  The diffractive optical elementIs, Substantially third-order diffracted light is emitted with respect to the first wavelength light, and substantially second-order diffracted light is emitted with respect to the second wavelength light.Of the first aspect of the present inventionIt is an optical head.
[0065]
Thereby, for example, even if diffractive optical elements are arranged in the same optical path, high diffraction efficiency can be obtained for light of either wavelength, and an optical head with good optical characteristics can be realized.
[0066]
  The second34The present invention (claims)34Corresponds to the invention described in)SaidThe cross-sectional shape of the diffractive optical element is substantially serrated, and the first wavelength λ1 , Second wavelength λ2 The depth of the sawtooth shape with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element is substantially 3λ in the case of a transmissive element.1 / (N-1) to 2λ2 In the case of a reflective element that is in the range of / (n-1) and is incident from the substrate side, it is substantially 3λ1 / 2n to λ2 In the case of a reflective element that is in the range of / n and is incident from the air side, it is substantially 3λ.1 / 2 to λ2 Above in the range of33This is an optical head of the present invention.
[0067]
Thereby, for example, it is possible to obtain a diffractive optical element having the highest diffraction efficiency with respect to light of the first and second wavelengths.
[0068]
  The second35The present invention (claims)35Corresponds to the invention described in)SaidMinimum period Λ of diffractive optical elementmin Is the first wavelength λ1 For Λmin ≧ 16λ1 Satisfy the above relationship32This is an optical head of the present invention.
[0069]
Thereby, for example, it is possible to realize a diffractive optical element having a high diffraction efficiency of, for example, 80% or more with respect to the first wavelength.
[0070]
  The second36The present invention (claims)36The first wavelength λ).1 Is 0.35 μm ≦ λ1 ≦ 0.44 μm is satisfied, or the second wavelength λ2 Is 0.57μm ≦ λ2 ≦ 0.68 μm satisfying the above relationship33This is an optical head of the present invention.
[0071]
  The second37The present invention (claims)37The first wavelength λ).1 Is substantially 0.35 μm ≦ λ1 ≦ 0.44 μm is satisfied,SaidThe diffractive optical element is a chromatic aberration correction element that corrects chromatic aberration of an objective lens that focuses light on an information recording medium.33This is an optical head of the present invention.
[0072]
  The second38The present invention (claims)38Corresponds to the invention described in)An objective lens for condensing the light emitted from the light source onto an information recording medium;
  The light source is a light source or a plurality of light sources that emit light having a first wavelength and light having a second wavelength having a wavelength approximately 1.5 times the first wavelength.,
  The diffractive optical elementIs, A chromatic aberration correcting element having a stepped or substantially serrated step for correcting chromatic aberration of the objective lens, and having a first wavelength λ1 , Second wavelength λ2 The step is substantially 3λ with respect to the refractive index n of the material of the chromatic aberration correcting element.1 / (N-1) to 2λ2 Within the range of / (n-1)Of the first aspect of the present inventionIt is an optical head.
[0073]
Thereby, for example, it is possible to obtain a chromatic aberration correction element having good light utilization efficiency with respect to light of the first and second wavelengths.
[0074]
  The second39The present invention (claims)39The first wavelength λ).1  Is 0.35 μm ≦ λ1  ≦ 0.44 μm is satisfied, or the second wavelength λ2 Is 0.57μm ≦ λ2 ≦ 0.68 μm satisfying the above relationship38This is an optical head of the present invention.
[0075]
Thereby, for example, the focused spot can be narrowed down, for example, a high-density optical disk of 10 Gbytes or more can be read, or a DVD or DVD-R optical disk including a two-layer structure can be read.
[0076]
  The second40The present invention (claims)40Corresponds to the invention described in)SaidChromatic aberration correction elementSaidThe above-mentioned first formed on the objective lens38This is an optical head of the present invention.
[0077]
  The second41The present invention (claims)41Corresponds to the invention described in)SaidChromatic aberration correction element andSaidThe objective lens is integrally driven by an actuator.38This is an optical head of the present invention.
[0078]
  The second42The present invention (claims)42Corresponds to the invention described in)SaidThe chromatic aberration correction element is a convex diffractive lens,SaidThe above first to form convergent light with both objective lens38This is an optical head of the present invention.
[0079]
  The second43The present invention (claims)43Corresponds to the invention described in)The light source includes a first wavelength light, a second wavelength light having a wavelength approximately twice the first wavelength, and a third wavelength having a wavelength approximately 1.5 times the first wavelength. One or more light sources that emit light of a wavelength,
  The diffractive optical elementIs, Substantially sixth-order diffracted light is emitted with respect to the first wavelength light, substantially third-order diffracted light is emitted with respect to the second wavelength light, and the third wavelength light is emitted. Emits fourth-order diffracted light with respect toOf the first aspect of the present inventionIt is an optical head.
[0080]
Thereby, for example, even if diffractive optical elements are arranged in the same optical path, high diffraction efficiency can be obtained for three wavelengths, and an optical head with good optical characteristics can be realized.
[0081]
  The second44The present invention (claims)44Corresponds to the invention described in)SaidThe cross-sectional shape of the diffractive optical element is substantially serrated, and the first wavelength λ1 , Second wavelength λ2 , The third wavelength λThree The depth of the sawtooth shape with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element is substantially 6λ in the case of a transmissive element.1 / (N-1) and 3λ2 / (N-1) and 4λThree In the case of a reflective element that is within the range of the minimum value and the maximum value of / (n−1) and is incident from the substrate side, it is substantially 3λ.1 / N and 3λ2 / 2n and 2λThree In the case of a reflective element that is within the range between the minimum and maximum values of / n and is incident from the air side, it is substantially 3λ.1 And 3λ2 / 2 and 2λThree Of the above in the range of the minimum and maximum values of43 inventionsThis is an optical head.
[0082]
Thereby, for example, a diffractive optical element having the highest diffraction efficiency can be obtained with respect to light of the first to third wavelengths.
[0083]
  The second45The present invention (claims)45Corresponds to the invention described in)An objective lens for condensing the light emitted from the light source onto an information recording medium;
  The light source includes a first wavelength light, a second wavelength light having a wavelength approximately twice the first wavelength, and a third wavelength having a wavelength approximately 1.5 times the first wavelength. One or more light sources that emit light of a wavelength,
  The diffractive optical elementIs, A chromatic aberration correcting element having a stepped or substantially serrated step for correcting chromatic aberration of the objective lens, and having a first wavelength λ1, Second wavelength λ2, The third wavelength λThreeThe step is substantially 6λ with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element.1 / (N-1) and 3λ2 / (N-1) and 4λThree / (N-1) is within the range of the minimum and maximum valuesOf the first aspect of the present inventionIt is an optical head.
[0084]
Thereby, for example, it is possible to obtain a chromatic aberration correction element having good optical characteristics with respect to light of the first to third wavelengths.
[0085]
  The second46The present invention (claims)46Corresponds to the invention described in)SaidChromatic aberration correction elementSaidThe above-mentioned first formed on the objective lens45This is an optical head of the present invention.
[0086]
  The second47The present invention (claims)47Corresponds to the invention described in)SaidChromatic aberration correction element andSaidThe objective lens is integrally driven by an actuator.45This is an optical head of the present invention.
[0087]
  The second48The present invention (claims)48Corresponds to the invention described in)SaidThe chromatic aberration correction element is a convex diffractive lens,SaidThe above first to form convergent light with both objective lens45This is an optical head of the present invention.
[0088]
  The second49The present invention (claims)49Corresponds to the invention described in)The light source is a light source that emits light having a wavelength λ substantially satisfying a relationship of 0.35 μm ≦ λ ≦ 0.44 μm.,
  The diffractive optical elementIsThe chromatic aberration correcting element corrects the chromatic aberration of the objective lens that is focused on the information recording medium.Of the first aspect of the present inventionIt is an optical head.
[0089]
  The second50The present invention (claims)50Corresponds to the invention described in)SaidChromatic aberration correction elementSaidThe above-mentioned first formed on the objective lens49This is an optical head of the present invention.
[0090]
  The second51The present invention (claims)51Corresponds to the invention described in)SaidChromatic aberration correction element andSaidThe objective lens is integrally driven by an actuator.49This is an optical head of the present invention.
[0091]
  The second52The present invention (claims)52Corresponds to the invention described in)SaidThe chromatic aberration correction element is a convex diffractive lens,SaidThe above first to form convergent light with both objective lens49This is an optical head of the present invention.
[0092]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically using embodiments.
[0093]
<First Embodiment>
First, the optical head according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 and coordinate axes as shown in the drawing.
[0094]
FIG. 1 is a side view showing the basic configuration of an optical head and the state of light propagation in the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram in which the period is sufficiently larger than the wavelength in the optical head of the first embodiment. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the normalized wavelength of the diffractive optical element and the diffraction efficiency, and FIG. 3 shows the relationship between the normalized grating period of the diffractive optical element, the first-order diffraction efficiency, and the second-order diffraction efficiency It is a graph which shows.
[0095]
As shown in FIG. 1, in the optical head of the present embodiment, a diffractive collimator lens 3 as a diffractive optical element is provided in the optical path from a light source 1 to an optical disk 11 such as a DVD or CD as a recording medium. A diffractive objective lens 4 and a diffractive focus / track error signal detecting element 8 are arranged. By using the diffractive optical element in this way, it is possible to reduce the thickness, weight, and cost of the optical head.
[0096]
The light source 1 is a light source that can selectively emit laser light having a first wavelength and laser light having a second wavelength that is approximately twice the wavelength of the laser light. (Not shown) and integrated in the light source / photodetector unit 17. In the present embodiment, an SHG light source is used as the light source 1 so as to obtain the two wavelengths. However, two semiconductor lasers having respective wavelengths may be used.
[0097]
The laser beam 2 emitted from the semiconductor laser as the light source 1 in the y-axis direction is transmitted through the diffractive focus / track error signal detection element 8 (using 0th-order diffracted light) and integrated into the diffractive collimator lens 3. Thus, for example, substantially parallel light 6 having a beam diameter of 3.25 mm is obtained, and the optical path is bent in the z-axis direction by the rising mirror 15. The laser beam 6 bent in the z-axis direction is condensed (converged light 7) on the optical disk 11 by the diffractive objective lens 4.
[0098]
The laser beam 7 reflected by the optical disk 11 is turned back in the reverse direction, passes through the diffraction objective lens 4, the rising mirror 15, and the diffraction collimator lens 3 in this order, and directs the optical path in the −y-axis direction to make the diffraction focus. / The signal is divided by the track error signal detection element 8 (using first-order or second-order diffracted light) and detected by a photodetector.
[0099]
In the optical head of the present embodiment, the wavelength λ of the first wavelength laser beam 2 emitted from the light source 11Is, for example, 0.35 μm ≦ λ1By satisfying the relationship of ≦ 0.44 μm and mounting the light source 1 of the first wavelength, the condensing spot can be narrowed down. As a result, for example, a high-density disk of 10 Gbytes or more can be read. . Further, the wavelength λ of the laser light 2 having the second wavelength emitted from the light source 12Is, for example, 0.76 μm ≦ λ2By satisfying the relationship of ≦ 0.88 μm and mounting the light source 1 of the second wavelength, for example, a CD or CD-R optical disk can be read. Thus, in the present embodiment, the wavelength of the emitted light is determined according to the type of the optical disk to be read, and the laser beam 2 having that wavelength is selectively emitted.
[0100]
In general, a diffractive optical element exhibits high diffraction efficiency for a design wavelength, but the diffraction efficiency gradually decreases as it deviates from the design wavelength. Therefore, if the diffractive optical element is disposed in the optical path through which both the light having the design wavelength and the light having the other wavelength pass, the diffraction efficiency is lowered for either wavelength.
[0101]
However, when the period of the diffractive optical element is sufficiently larger than the wavelength, as shown in FIG. 2, the first-order diffraction efficiency becomes almost zero when the wavelength is half of the design wavelength (standardized wavelength = 1). However, it was found that the second-order diffraction efficiency is very high, almost 100%. In the two-wavelength optical head that can handle both high-density optical discs and CD and CD-R optical discs, the present inventors have approximately doubled the relationship in wavelength between the two wavelengths (1 in the actual case). (About 8 times to 2.1 times) and corresponding to a high-density optical disk (when emitting light of the first wavelength), substantially second-order diffracted light is used for the diffractive optical element. When the optical disc of CD, CD-R is used (when the light of the second wavelength is emitted), the first-order diffracted light is substantially used for the diffractive optical element, so that the diffractive optical element is placed in the same optical path. It has been found that even when arranged, high diffraction efficiency can be obtained for both wavelengths, and an optical head with good optical characteristics can be realized.
[0102]
Usually, the diffraction angle in the diffractive optical element is determined by the wavelength, the period, and the diffraction order, but the present inventors use substantially the second-order diffracted light at the first wavelength, and the second wavelength that is approximately twice the wavelength. Thus, it has been found that the diffraction angles can be made equal even if the wavelengths are different by substantially using the first-order diffracted light. When this is applied to the lens, the focal lengths of the diffractive objective lens 4 and the diffractive collimator lens 3 in the case of the present embodiment can be made substantially the same at the first and second wavelengths, respectively. Therefore, the distance from the light source 1 to the collimator lens 3 can be made substantially constant regardless of the wavelength, and the focal length of the objective lens 4 can be made constant as well. Furthermore, since the diffraction angles are equal, the optical path for dividing the light from the focus / track error signal detection element 8 to the photodetector is also the same, so that the photodetector can be made common to both wavelengths.
[0103]
Like the diffractive collimator lens 3 and the diffractive objective lens 4 of the present embodiment, a diffractive optical element that has a high diffraction efficiency and uses only a single diffraction order is substantially a sawtooth shape. It is. Here, the first wavelength λ1, Second wavelength λ2The depth L of the sawtooth shape with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element is substantially L in the case of a transmissive element such as the diffractive collimator lens 3 and the diffractive objective lens 4.1= 2λ1/ (N-1) to L2= Λ2/ (N-1) and not shown in the present embodiment, but in the case of a reflective element that is incident from the substrate side as described in other embodiments, Upper L1= Λ1/ N to L2= Λ2In the case of a reflective element that is within the range of / 2n and is incident from the air side, it is substantially L1= Λ1To L2= Λ2The diffraction efficiency was increased for both wavelengths so as to be within the range of / 2.
[0104]
For example, λ1= 0.40 μm, λ2= 0.80 μm, n = 1.5, L1= L2Therefore, L = 1.6 μm for the transmissive element, L = 0.27 μm (incident from the substrate side), and 0.4 μm (incident from the air side) for the reflective element. Also, λ1= 0.425 μm, λ2= 0.80 μm, n = 1.5, L = 1.6 μm to 1.7 μm for the transmissive element, L = 0.27 μm to 0.28 μm for the reflective element (incident from the substrate side), L = 0.4 μm to 0.425 μm (incident from the air side). 2λ as completely as the latter1= Λ2If not, L1≠ L2The preferred groove depth is L1To L2However, the groove depth is L1Is the first wavelength λ1The emphasis is on efficiency, and the groove depth is L2The second wavelength λ2With an emphasis on efficiency, just the average size (0.5 (L1+ L2)), The two wavelengths are balanced. Since the light utilization efficiency is more important as the wavelength is shorter, the groove depth of the diffractive optical element is L1It can be said that it is more desirable to set to.
[0105]
As shown in FIG. 2, for example, the wavelength regions where the diffraction efficiency is 80% or more are 0.36 μm to 0.47 μm and 0.65 μm to 1.1 μm (in this embodiment, the normalized wavelength 1. 0 is the second wavelength λ2Corresponding to). Therefore, the diffractive optical element of the present embodiment can ensure a diffraction efficiency of 80% or more when the period Λ is sufficiently larger than the wavelength λ at any wavelength. It is also possible to use a multi-level diffractive optical element whose cross-sectional shape is approximated by a staircase shape, and the optimum groove depth at that time is the case of a transmissive element when the number of levels is p. Is substantially L1= 2 (p-1) λ1/ [P (n-1)] to L2= (P-1) λ2/ [P (n-1)], and in the case of a reflective element that is incident from the substrate side, substantially L1= (P-1) λ1/ Pn to L2= (P-1) λ2In the case of a reflective element that is within the range of / 2 pn and is incident from the air side, it is substantially L1= (P-1) λ1/ P to L2= (P-1) λ2It is desirable to be within the range of / 2p.
[0106]
Further, like the focus / track error signal detecting element 8 of the present embodiment, the cross-sectional shape of a transmission type diffractive optical element using 0th-order diffracted light in the forward path and 1st-order or 2nd-order diffracted light in the return path is substantially a sawtooth shape. . Here, the first wavelength λ1, Second wavelength λ2The depth L of the sawtooth shape of the transmissive element is substantially L with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element.1= Λ1/ (N-1) to L2= Λ2/ [2 (n-1)], and in the case of a reflective element that is incident from the substrate side as described in other embodiments, substantially L1= Λ1/ 2n to L2= Λ2In the case of a reflective element that is within the range of / 4n and is incident from the air side, it is substantially L1= Λ1/ 2 to L2= Λ2In the range of / 4, the reciprocating light utilization efficiency is increased. It is also possible to use a multi-level diffractive optical element whose cross-sectional shape is approximated by a staircase shape, and the optimum groove depth at that time is the case of a transmissive element when the number of levels is p. Is substantially L1= (P-1) λ1/ [P (n-1)] to L2= (P-1) λ2/ [2p (n-1)], and in the case of a reflective element that is incident from the substrate side, substantially L1= (P-1) λ1/ 2 pn to L2= (P-1) λ2In the case of a reflective element that is within the range of / 4 pn and is incident from the air side, it is substantially L1= (P-1) λ1/ 2p to L2= (P-1) λ2It is desirable to be within the range of / 4p.
[0107]
In FIG. 2, the period of the diffractive optical element is assumed to be sufficiently larger than the wavelength, and the reflection loss on the surface of the diffractive optical element is ignored. Next, the relationship between the normalized grating period Λ / λ normalized by the wavelength λ of the diffractive optical element and the diffraction efficiency was examined in detail including the reflection loss on the surface. The result is shown in FIG. In FIG. 3, the solid line indicates the first-order diffraction efficiency, and the broken line indicates the second-order diffraction efficiency. The cross-sectional shape of the diffractive optical element is substantially a sawtooth shape, and the groove depth is set to an optimum value as described above. In this case, by applying an anti-reflection coating on the surface of the diffractive optical element, the diffraction efficiency is improved by the amount of reflection loss.
[0108]
As can be seen from FIG. 3, the first-order diffraction efficiency is generally better, but both diffraction efficiencies tend to decrease as Λ / λ decreases. Since Λ / λ at which both diffraction efficiencies are 80% or more is 10 or more, the minimum period Λ of the diffractive optical elementminIs the first wavelength λ1For Λmin≧ 10λ1By satisfying this relationship, the diffraction efficiency can be 80% or more for both wavelengths. Furthermore, the minimum period Λ of the diffractive optical elementminIs the first wavelength λ1For Λmin≧ 22λ1By satisfying this relationship, the diffraction efficiency can be 90% or more for both wavelengths.
[0109]
The diffractive lenses 3 and 4 are configured by, for example, concentric gratings, and have a structure in which the period gradually decreases toward the outer periphery. In the present embodiment, the numerical aperture NA of the diffractive collimator lens 3 is, for example, 0.15, and the minimum period of the outermost peripheral portion is 13λ.1Therefore, the diffraction efficiency can be 80% or more for both wavelengths over the entire lens area. However, the NA of the diffractive objective lens is, for example, 0.6 and 0.45 for the first and second wavelengths, respectively, and the minimum period of the outermost peripheral portion is 3.3λ, respectively.1, 2.2λ2Therefore, the diffraction efficiency is reduced in the vicinity.
[0110]
In the present embodiment, substantially second-order diffracted light is emitted for the first wavelength and substantially 1 for the second wavelength so that the diffraction efficiency is increased for both wavelengths. The next diffracted light is emitted, but substantially fourth-order diffracted light is emitted with respect to the first wavelength, and substantially second-order diffracted light is emitted with respect to the second wavelength. However, the operation is possible (in this case, for example, the groove depth is 4λ1/ (N-1) to 2λ2/ (N-1)). However, the higher the order of light, the greater the depth of the groove with respect to the wavelength. Therefore, as can be seen from FIG. 13 described later, the diffraction efficiency tends to decrease.
[0111]
In this embodiment, three diffractive optical elements are used. However, not all diffractive optical elements need be used, and only one of them is effective. Further, the direction of the diffractive optical element may be opposite to that in the present embodiment. In particular, if the grooved surface of the objective lens 4 is provided on the side opposite to the optical disk 11 side, the influence of dust and dirt from the optical disk 11 can be avoided, and the surface can be wiped. Further, the positions of the collimator lens 3 and the focus / track error signal detecting element 8 may be reversed.
[0112]
<Second Embodiment>
Next, an optical head according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 focusing on differences from the first embodiment.
[0113]
FIG. 4 is a side view showing the basic configuration of the optical head and the state of light propagation in the second embodiment of the present invention.
[0114]
The optical head according to the present embodiment is an ultra-thin optical head corresponding to, for example, a high-density disk of 10 Gbytes or more and a CD or CD-R optical disk.
[0115]
As shown in FIG. 4, the diffractive focus / track error signal detecting element 8 a is arranged on the window side of the light source / photodetector unit 17. Further, instead of the rising mirror, refractive optical means 9 which is a prism having three optical surfaces is used. An aspherical lens is used as the objective lens 4a.
[0116]
The refractive optical means 9 has a surface on the information recording medium side as a first surface (slope) 10, a surface on the light source side as a second surface (side surface) 12, and the other surface as a third surface (bottom surface) 14. For example, 0.35 ≦ λ1First wavelength λ satisfying the relationship of ≦ 0.44 μm1For example, 0.76 ≦ λ.2Second wavelength λ satisfying the relationship of ≦ 0.88 μm2The laser light 2 emitted from the light source 1 that selectively emits the light becomes substantially parallel light 6 by the diffractive collimator lens 3. The substantially parallel light 6 passes through the second surface 12 of the refractive optical means 9 and is totally reflected by the first surface 10, and then, for example, a third surface 14 on which a reflective film 16 such as Al or a multilayer film is formed. Reflect on. The substantially parallel light 6 reflected by the third surface 14 of the refractive optical means 9 is transmitted through the first surface 10 and has an optical axis with respect to the substantially parallel light 6 between the diffractive collimator lens 3 and the refractive optical means 9. It will be in the state bent substantially 90 degrees. By adopting such a configuration that propagates in the refractive optical means 9 in a zigzag manner, the highest position of the incident beam (optical) on the second surface 12 of the refractive optical means 9 that has become substantially parallel light 6 by the collimator lens 3. Since the lower portion of the objective lens 4a can be made lower than the lower portion of the head or the height of the optical base (not shown) in the z-axis direction), the height of the optical head (size in the z-axis direction) is significantly reduced. Thus, it is possible to reduce the thickness.
[0117]
The specifications of the refractive optical means 9 are as follows. That is, the installation angle θb of the bottom surface of the refractive optical means 9 is, for example, 5.0 °, one base angle θ of the refractive optical means 9 is, for example, 29.3 °, and the other base angle θ of the refractive optical means 9 is θ.1Is, for example, 114.3 °, and the length of the third surface (bottom surface) 14 is 4.4 mm. BK7 is used as the glass material of the refractive optical means (prism) 9. In this case, the beam diameter incident on the refractive optical means 9 and the beam diameter emitted from the refractive optical means 9 are set to be equal (configuration without beam shaping). The refractive index of the glass material of the refractive optical means 9 is n, and the installation angle of the bottom surface of the refractive optical means 9 is θ.bIn this case, one angle θ of the base angle of the refractive optical means 9 is sin (θ−θb) = N · sin (4θ-2θb−90 ° −θ ′), n · sin θ ′ = sin (θ−θb) And the other angle θ of the base angle of the refractive optical means 9 is substantially satisfied.1Is θ1= Θ + 90 ° -2θbIs substantially satisfied. In the present embodiment, the installation angle of the refractive optical means 9 is, for example, θbHowever, if it is substantially within the range of 2 ° to 10 °, it has been found that a sufficient margin is produced in the distance between the left end of the objective lens 4a and the refractive optical means 9, which is preferable.
[0118]
Also in the present embodiment, the diffractive optical elements 3 and 8a emit substantially the second-order diffracted light with respect to the light of the first wavelength, as in the case of the first embodiment. By emitting substantially the first-order diffracted light with respect to the light of the second wavelength, high diffraction efficiency can be realized for both wavelengths.
[0119]
The focus / track error signal detecting element 8a may be integrated with the diffractive collimator lens 3 as in the case of the first embodiment. The objective lens 4 may be a diffractive lens.
[0120]
<Third Embodiment>
Next, an optical head according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5, focusing on differences from the second embodiment.
[0121]
FIG. 5 is a side view showing the basic configuration of the optical head and the state of light propagation in the third embodiment of the present invention.
[0122]
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, a diffractive optical element 5 that is a grating with a uniform period in the x-axis direction with a period of 10 μm, for example, is arranged in the focus / track error signal detection element 8a. ing. In addition, an aspheric lens is used as the collimator lens 3a.
[0123]
The light source 1 is, for example, 0.35 ≦ λ1First wavelength λ satisfying the relationship of ≦ 0.44 μm1The semiconductor laser that emits the laser beam 2 and a wavelength approximately twice that of the semiconductor laser, for example, 0.76 ≦ λ2Second wavelength λ satisfying the relationship of ≦ 0.88 μm2The semiconductor lasers that emit the laser beam 2 are arranged close to each other and can selectively emit light. The diffractive optical element 5 emits substantially second-order diffracted light at a diffraction angle of, for example, 4.7 ° with respect to the laser light 2 having the first wavelength, and the laser light 2 having the second wavelength. Emits substantially first-order diffracted light at the same diffraction angle of, for example, 4.7 °. Accordingly, since the diffraction angle of the diffractive optical element 5 can be made almost the same for the laser light 2 having the first and second wavelengths, the optical axis of the laser light 2 emitted from the diffractive optical element 5 is almost the same. Can be the same.
[0124]
In the present embodiment, since a semiconductor laser is used as the light source 1, a wavelength broadening typically of about 1 nm occurs due to the high-frequency module or self-excited oscillation, and the center wavelength of the emitted light changes due to a change in environmental temperature. The phenomenon of changing occurs.
[0125]
In the present embodiment, since the optical axis of the laser beam 2 is obliquely incident on the side surface 12 and the inclined surface 10 of the refractive optical means 9, chromatic dispersion occurs in which the refraction angle is different when the wavelength band is widened. If the diffractive optical element 5 is arranged in the optical path so that the change in the diffraction angle of the diffracted light occurs in a direction that cancels out the change in the refractive angle in the refractive optical means 9, the chromatic dispersion is canceled out and the optical disk 11 can be condensed well. In particular, in the wavelength band of 0.35 μm to 0.44 μm (first wavelength), the chromatic dispersion of the glass (refractive optical means 9 that is a prism) is very large, and therefore it is not possible to cancel it by the diffractive optical element 5. It is very effective in forming a good light spot on the optical disk 11.
[0126]
When the glass material of the glass constituting the refractive optical means 9 that is a prism has low dispersion, the present inventors can cancel chromatic aberration to a level that does not cause a problem in a wide wavelength region, and at the same time, the chromatic aberration can be reduced. It has been found that since the period of the diffractive optical element 5 to be corrected can be increased, the element can be easily manufactured and high diffraction efficiency can be obtained. Further, in practice, the wavelength variation is almost in the range of ± 10 nm at the first wavelength. In this case, if the Abbe number of the glass material is 64 or more, the influence of chromatic aberration on the optical disk 11 It was also found that a small light spot can be formed. Therefore, BK7, FC5, FK5, FCD1, FCD10, FCD100, etc. are desirable as the glass material.
[0127]
In the optical head of the present embodiment, the diffractive optical element 5 that is a grating with a uniform period is disposed in a convergent light path or a divergent light path from the light source 1 to the collimator lens 3a. When the diffractive optical element 5 that is a grating for correcting chromatic aberration is arranged in such a convergent light path or a divergent light path, the present inventors have different correction effects depending on the incident angle (light is incident with an inclination). It was found that the effect of correcting chromatic aberration increases as the situation increases. Therefore, strictly speaking, it is necessary to change the periodic distribution of the diffractive optical element 5 in the z-axis direction in accordance with the convergence angle of the outgoing light 2. However, when the diffractive optical element 5 that is a grating for correcting chromatic aberration is arranged in a convergent light path or a divergent light path having a numerical aperture of 0.39 or less, a spot on the optical disk 11 by the objective lens 4a. Was found to be no problem with chromatic aberration. For this reason, it becomes possible to use the diffractive optical element 5 which is a grating having a uniform period, so that alignment and manufacturing are facilitated.
[0128]
<Fourth embodiment>
Next, an optical head according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 focusing on differences from the third embodiment.
[0129]
FIG. 6A is a side view showing the basic configuration of the optical head and the state of light propagation in the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6B is the optical head in the fourth embodiment of the present invention. It is a top view which shows the basic composition of this and the mode of propagation of light.
[0130]
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the first wavelength λ1Light source 1a and a second wavelength λ which is approximately twice as long as the light source 1a.2Are arranged in separate light source / detector units 17a and 17b together with the photodetector 13 provided for each wavelength, and both wavelengths are combined and separated by the beam splitter 18. Waved. The beam splitter 18 may be a wedge prism or the like, and is not limited to this as long as it is an element capable of multiplexing and demultiplexing.
[0131]
A diffractive optical element 5a which is a grating for correcting chromatic aberration of the refractive optical element 9a is integrally provided on the side surface of the refractive optical means 9a which is a prism. As in the case of the third embodiment, the diffractive optical element 5a emits substantially second-order diffracted light with respect to light of the first wavelength, and substantially 1 with respect to light of the second wavelength. By emitting the next diffracted light, high efficiency can be realized for both wavelengths. Further, by arranging the diffractive optical element 5a, which is a grating for correcting chromatic aberration, in the optical path of the substantially parallel light 6, the diffraction efficiency and the chromatic aberration correcting effect can be made substantially equal over the entire surface of the element. In addition, since the diffractive optical element 5a is integrated with the refractive optical means 9a, the structure is stable and can be handled as one component, so that alignment is easy.
[0132]
In the present embodiment, the installation angle of the bottom surface 14 of the refractive optical means 9a, which is a prism, is 0, and the bottom surface 14 can be arranged as it is on an optical base (not shown) on which it is placed. Matching is easy. The diffractive optical element 5a that is a grating may be disposed on the other surfaces 10 and 14 of the refractive optical means 9a that is a prism.
[0133]
<Fifth embodiment>
Next, an optical head according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7, focusing on differences from the first embodiment.
[0134]
FIG. 7 is a side view showing the basic configuration of the optical head and the state of light propagation in the fifth embodiment of the present invention.
[0135]
As shown in FIG. 7, in the optical head of the present embodiment, a chromatic aberration correction element 19 that corrects chromatic aberration of the objective lens 4a is disposed in the optical path between the rising mirror 15 and the objective lens 4a. . Here, the objective lens 4a and the collimator lens 3 are aspherical lenses.
[0136]
In the wavelength band of 0.35 μm to 0.44 μm (first wavelength), the present inventors have very large chromatic dispersion of glass. For example, the glass material of the objective lens 4a is VC79 (Abbe number 57.7), The wavelength is, for example, λ1= 0.4 μm and numerical aperture NA = 0.6 When designed, even if the incident wavelength changes by ± 1 nm, the focused spot position is larger than the focal depth (± 0.56 μm). Has changed (for example, 0.8 μm), and a problem that a good spot cannot be obtained (defocus) has been found. For example, this problem occurs when the wavelength band is broadened by a high-frequency module or self-oscillation (wavelength spread is about ± 1 nm).
[0137]
In the present embodiment, an optical head capable of solving such a problem is realized by arranging a chromatic aberration correction element 19 for correcting chromatic aberration of the objective lens 4a.
[0138]
Furthermore, when writing to and reading from a rewritable optical disk at a high speed, the focus position is likely to fluctuate significantly with the light of the first wavelength, so the effect of the present invention is significant.
[0139]
The chromatic aberration correcting element 19 is a convex diffractive lens, and has a pattern shape in which the period gradually decreases as the concentric grating goes to the outer peripheral portion. A second-order diffracted light is generated for light having a first wavelength, and a first-order diffracted light is generated for light having a second wavelength that is approximately twice the first wavelength. The cross section having such a step (groove depth) L is substantially serrated.
[0140]
Where the first wavelength λ1, Second wavelength λ2For the refractive index n of the material of the chromatic aberration correction element 19, the step L is substantially L as in the first embodiment.1= 2λ1/ (N-1) to L2= Λ2/ (N-1), and the diffraction efficiency increases for both wavelengths.
[0141]
In the present embodiment, the chromatic aberration correcting element 19 is, for example, a convex diffractive lens having an F number of 10.0 (numerical aperture NA = 0.05). As shown in FIG. Is gradually converged light by the chromatic aberration correction element 19, and finally becomes convergent light 7 having a numerical aperture NA = 0.66, for example, by the objective lens 4a. Therefore, the numerical aperture of the objective lens 4a itself can be substantially reduced to, for example, about 0.6, chromatic aberration correction is possible, and manufacturing is facilitated.
[0142]
In the present embodiment, the chromatic aberration correcting element 19 and the objective lens 4a are integrally driven by an actuator. By adopting such a configuration, the optical axes of both elements can always be made to coincide with each other, so that good optical characteristics can be obtained.
[0143]
<Sixth embodiment>
Next, an optical head according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9 focusing on differences from the fifth embodiment.
[0144]
FIG. 8 is a side view showing the basic configuration of the optical head and the state of light propagation in the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 9A is a chromatic aberration correction of the optical head in the sixth embodiment of the present invention. Sectional drawing which shows the objective lens which formed the element, FIG.9 (b) is the top view.
[0145]
In this embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, a chromatic aberration correction element 19a having a concentric pattern shape and having a substantially sawtooth shape (step s) in cross section is formed on the objective lens 4c. ing. By integrating the chromatic aberration correction element 19a and the objective lens 4c in this way, it is possible to reduce the size of the optical head and facilitate alignment.
[0146]
First wavelength λ1A second wavelength λ that is approximately twice the wavelength of the first wavelength.2The step s is s with respect to the refractive index n of the material of the chromatic aberration correction element 19a.1= 2λ1/ (N-1) to s2= Λ2/ (N-1), and the design wavelength λ1Or λ2Phase difference is λ1, Λ2On the other hand, they are substantially 4π and 2π, respectively (substantially no phase jump for both wavelengths). For this reason, as in the case where there is no step (as in the case where there is no chromatic aberration correction element 19a), there is almost no loss of light with respect to both wavelengths, and the light is condensed well by the objective lens 4c. However, when the wavelength of the incident light deviates from the design value, the phase difference with respect to the groove depth of the chromatic aberration correcting element 19a deviates from 4π and 2π, respectively. Wavefront conversion is performed so as to cancel out focal fluctuations due to wavelength shifts. That is, when the wavelength of the substantially parallel light (incident light) 6 becomes longer, the refractive index of the glass material of the objective lens 4c becomes smaller, so that the focal length of the objective lens 4c becomes longer. However, since the phase difference at the level difference of the chromatic aberration correction element 19a is smaller than 4π and 2π with respect to the first and second wavelengths, the emitted light from the chromatic aberration correction element 19a becomes convergent light, and the objective lens It functions to substantially shorten the focal length of 4c, and the variation of the focal length is eliminated in total.
[0147]
In the present embodiment, the phase difference at the step of the chromatic aberration correcting element 19a is substantially 4π and 2π with respect to the first and second wavelengths, respectively. The step s is set to s so that the phase jump at the step does not occur substantially.1= 2λ1/ (N-1) to s2= Λ2/ (N-1), but the phase difference at the step of the chromatic aberration correction element 19a is substantially 8π and 4π with respect to the first and second wavelengths, respectively. Step s to s1= 4λ1/ (N-1) to s2= 2λ2Even if it is set within the range of / (n-1), it functions. However, in this case, since the step becomes large, the loss of light becomes larger than the former.
[0148]
<Seventh embodiment>
Next, an optical head according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10 focusing on differences from the first embodiment.
[0149]
FIG. 10 is a side view showing the basic configuration of the optical head and the state of light propagation in the seventh embodiment of the present invention.
[0150]
In the present embodiment, a chromatic aberration correction element 19b for correcting chromatic aberration of the objective lens 4a is disposed in the optical path between the rising mirror 15 and the objective lens 4a.
[0151]
The chromatic aberration correction element 19b has a typical diffractive lens pattern shape whose period gradually decreases as it goes to the periphery. The cross section of the chromatic aberration correcting element 19b has a staircase shape as shown in FIG.1A second wavelength λ that is approximately twice the wavelength of the first wavelength.2The minimum step s of the step shape with respect to the refractive index n of the material of the chromatic aberration correcting element 19b is substantially s.1= 2λ1/ (N-1) to s2= Λ2/ (N-1). In this case, the light utilization efficiency is good for both wavelengths. The stepped step s has a phase difference of substantially 4π and 2π with respect to each wavelength. Therefore, in the case of each design wavelength, it is equivalent to no element. The substantially parallel light 6 having a wavelength passes as it is. However, since the phase difference is shifted when the wavelength is changed from the design wavelength, the parallel light becomes divergent light or convergent light as in the case of the sixth embodiment, and the role of canceling out the focus fluctuation generated in the objective lens 4a. Fulfill.
[0152]
<Eighth embodiment>
Next, an optical head according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11 focusing on differences from the first embodiment.
[0153]
FIG. 11A is a side view showing the basic configuration of the optical head and the state of light propagation in the eighth embodiment of the present invention, and FIG. 11B is the optical head in the eighth embodiment of the present invention. It is a top view which shows the basic composition of this and the mode of propagation of light.
[0154]
The optical head according to the present embodiment includes a transparent substrate 20 on which light having the first and second wavelengths propagates in a zigzag manner, and a plurality of diffractive optical elements 4b, 8d, 3b, and 22 are arranged on the transparent substrate 20. Has been.
[0155]
The off-axis diffractive objective lens 4b and the reflective diffractive collimator lens 3b emit substantially second-order diffracted light with respect to light of the first wavelength, as in the case of the first embodiment. However, a substantially first-order diffracted light is emitted for light having the second wavelength that is approximately twice that of the second wavelength. The diffractive objective lens 4b is a transmissive element having a substantially serrated cross section, and therefore has a first wavelength λ.1, Second wavelength λ2For the refractive index n of the material, the sawtooth depth L is substantially L1= 2λ1/ (N-1) to L2= Λ2/ (N−1), and the diffractive collimator lens 3b is a reflective element (incident from the substrate side) having a substantially sawtooth cross-sectional shape, and has a sawtooth depth L substantially equal to Upper L1= Λ1/ N to L2= Λ2If it is set to be within the range of / 2n, high diffraction efficiency can be obtained for both wavelengths.
[0156]
For example, on the back surface of the transparent substrate 20 such as glass having a thickness of 3 mm, for example, 0.35 μm ≦ λ1First wavelength λ satisfying the relationship of ≦ 0.44 μm1For example, 0.76 μm ≦ λ2Second wavelength λ satisfying the relationship of ≦ 0.88 μm2A light source 1 that selectively emits the light is disposed. The light source 1 is mounted on the slope of an inverted pyramid hole in the silicon substrate 21 formed by anisotropic etching, and the light 2 from the light source 1 enters the transparent substrate 20 from an oblique direction. The light 2 incident on the transparent substrate 20 becomes propagating light and enters the diffractive wavelength stabilization element 22. Here, for example, a part of the first-order or second-order diffracted light having a selected wavelength of about several to 10% is returned to the light source 1 for wavelength stabilization. The remaining 0th-order diffracted light propagates in a zigzag manner in the transparent substrate 20. A reflective film 16a made of a metal layer such as Ag, Al, Au or a dielectric multilayer film is formed on a part of the front and back surfaces of the diffractive optical elements 22, 3b, 8d and the transparent substrate 20, for example. Yes. The light 2 propagating in the zigzag pattern in the transparent substrate 20 becomes substantially parallel light 6 by the diffractive collimator lens 3b and is condensed (converged light 7) on the optical disk 11 by the off-axis transmission objective lens 4b. The light 7 reflected by the optical disk 11 is folded back in the opposite direction, is again incident on the transparent substrate 20 from the transmission objective lens 4b, and becomes the propagation light 6, and is applied to the reflection twin lens 8d which is a focus / track error signal detection element. Incident. The reflective twin lens 8d has a structure in which two reflective lenses having the same specifications are arranged in an array. The propagating light is divided into two by this reflective twin lens 8d, propagates in a zigzag manner in the transparent substrate 20, and is condensed on the photodetector 13 formed on the silicon substrate 21.
[0157]
Each grating of the reflective collimator lens 3b of this embodiment and each grating of one reflective lens constituting the reflective twin lens 8d has a major axis in the y-axis direction that is the optical axis direction of the propagating light. It has an elliptical shape with the same eccentricity, and the period decreases as it goes to the outer periphery. The center position of this elliptical pattern is gradually shifted to the side closer to the square light on the incident side and the outgoing side with respect to the lens as it goes to the outer periphery (y direction in the lens 3b, -y direction in the lens 8d). . By making the reflective collimator lens 3b in such a shape, coma and astigmatism that normally occur under the influence of oblique incidence can be eliminated, and collimation can be satisfactorily performed.
[0158]
The off-axis transmissive diffractive optical lens used as the transmissive objective lens 4b of the present embodiment gradually has a curvature and a center position such that the period gradually decreases with respect to the light traveling direction (y direction). It is composed of a curved grating that is a part of a shifted ellipse.
[0159]
In the present embodiment, since the configuration in which each optical component is arranged on the transparent substrate 20 is employed, an optical head that can be easily aligned and can be reduced in size and weight can be realized. The four diffractive optical elements 22, 3b, 8d, and 4b have groove depths set to the wavelength order. Therefore, for example, they can be collectively manufactured by injection molding, 2P method, or the like. In addition, the relative position can be set accurately and the cost can be reduced.
[0160]
<Ninth embodiment>
Next, an optical head according to a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12, focusing on differences from the first embodiment.
[0161]
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the normalized grating period Λ / λ normalized by the wavelength λ of the diffractive optical element of the optical head and the diffraction efficiency in the ninth embodiment of the present invention.
[0162]
The optical head of the present embodiment is different from the optical head of the first embodiment in the wavelength of the light source and the depth of the groove of the diffractive optical element. The optical head of the present embodiment includes one or a plurality of light sources that emit light having a first wavelength and light having a second wavelength that is approximately 1.5 times the wavelength of the first wavelength. , And one or a plurality of diffractive optical elements provided in the optical path of the light of the first and second wavelengths. The diffractive optical element emits substantially third-order diffracted light with respect to light having the first wavelength, and emits substantially second-order diffracted light with respect to light having the second wavelength.
[0163]
In the optical head of the present embodiment, the first wavelength λ emitted from the light source1Is substantially 0.35 μm ≦ λ, for example.1≦ 0.44 μm is satisfied, and this first wavelength λ1By mounting the light source for the light, the condensing spot can be narrowed down. As a result, for example, a high-density disk of 10 GB or more can be read. The second wavelength λ emitted from the light source2For example, 0.57 μm ≦ λ2≦ 0.68 μm is satisfied, and this second wavelength λ2For example, a DVD or DVD-R optical disc including a two-layer structure can be read.
[0164]
In the two-wavelength optical head that can handle both high-density optical disks and DVD and DVD-R optical disks, the present inventors set the wavelength relationship between the two wavelengths to about 1.5 times (actually). In the case of 1.4 to 1.7 times), and corresponding to a high-density optical disk (when emitting light of the first wavelength), substantially the third-order diffracted light with respect to the diffractive optical element. Is used for DVD and DVD-R optical discs (when light of the second wavelength is emitted), by using substantially the second-order diffracted light with respect to the diffractive optical element, the diffractive optics in the same optical path. It has been found that even if the element is arranged, high diffraction efficiency can be obtained for light of either wavelength, and an optical head having good optical characteristics can be realized.
[0165]
Usually, the diffraction angle in the diffractive optical element is determined by the wavelength, the period, and the diffraction order. However, the present inventors use the third-order diffracted light at the first wavelength, and the first wavelength of about 1.5 times the wavelength. It has been found that by using the second-order diffracted light at the wavelength of 2, the diffraction angles can be made substantially equal even if the wavelengths are different.
[0166]
The cross-sectional shape of the diffractive optical element is substantially a sawtooth shape. Here, the first wavelength λ1, Second wavelength λ2The depth L of the sawtooth shape with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element is substantially L in the case of a transmissive element.1= 3λ1/ (N-1) to L2= 2λ2In the case of a reflective element that falls within the range of / (n-1) and is incident from the substrate side, substantially L1= 3λ1/ 2n to L2= Λ2In the case of a reflective element that is in the range of / n and is incident from the air side, substantially L1= 3λ1/ 2 to L2= Λ2In this range, the diffraction efficiency is maximized for both wavelengths. For example, λ1= 0.40 μm, λ2= 0.65 μm, n = 1.5, L = 2.4 μm to 2.6 μm for the transmissive element, L = 0.40 μm to 0.43 μm (incident from the substrate side) for the reflective element, L = 0.60 μm to 0.65 μm (incident from the air side).
[0167]
It is also possible to use a multi-level diffractive optical element whose cross-sectional shape is approximated by a staircase shape, and the optimum groove depth at that time is the case of a transmissive element when the number of levels is p. Is substantially L1= 3 (p-1) λ1/ [P (n-1)] to L2= 2 (p-1) λ2/ [P (n-1)], and in the case of a reflective element that is incident from the substrate side, substantially L1= 3 (p-1) λ1/ 2 pn to L2= (P-1) λ2In the case of a reflective element that falls within the range of / pn and is incident from the air side, it is substantially L1= 3 (p-1) λ1/ 2p to L2= (P-1) λ2It is desirable to be within the range of / p.
[0168]
As in this embodiment, it is completely 1.5λ1= Λ2If not, L1≠ L2The preferred groove depth is L1To L2However, the groove depth is L1Is the first wavelength λ1The emphasis is on efficiency, and the groove depth is L2The second wavelength λ2With an emphasis on efficiency, just the average size (0.5 (L1+ L2)), The two wavelengths are balanced. Since the light utilization efficiency is more important as the wavelength is shorter, the groove depth of the diffractive optical element is L1It can be said that it is more desirable to set to.
[0169]
As can be seen from FIG. 12, the second-order diffraction efficiency is generally better than the third-order diffraction efficiency, but both diffraction efficiencies tend to decrease as Λ / λ decreases. Since Λ / λ at which both diffraction efficiencies are 80% or more is 16 or more, the minimum period Λ of the diffractive optical elementminIs the first wavelength λ1For Λmin≧ 16λ1By satisfying this relationship, the diffraction efficiency can be 80% or more for both wavelengths.
[0170]
<Tenth embodiment>
Next, an optical head according to a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13 focusing on differences from the first embodiment.
[0171]
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the normalized grating period Λ / λ and the diffraction efficiency normalized by the wavelength λ of the diffractive optical element of the optical head according to the tenth embodiment of the present invention.
[0172]
The optical head of the present embodiment is different from the optical head of the first embodiment in the wavelength of the light source and the depth of the groove of the diffractive optical element. The optical head according to the present embodiment is substantially the same with respect to the light with the first wavelength, the light with the second wavelength having a wavelength approximately twice that of the light with the first wavelength, and the light with the first wavelength. One or a plurality of light sources that emit light of a third wavelength having a wavelength of 1.5 times, a photodetector, and a single or a light source provided in the optical path of light of the first, second, and third wavelengths And a plurality of diffractive optical elements. The diffractive optical element emits substantially fourth-order diffracted light with respect to light having the first wavelength, emits substantially second-order diffracted light with respect to light having the second wavelength, and has a third wavelength. The third-order diffracted light is emitted substantially with respect to the light.
[0173]
In the optical head of the present embodiment, the first wavelength λ emitted from the light source1Is substantially 0.35 μm ≦ λ, for example.1≦ 0.44 μm is satisfied, and this first wavelength λ1By mounting the light source, it is possible to narrow the condensing spot, and as a result, for example, a high-density disk of 10 Gbytes or more can be read. The second wavelength λ emitted from the light source2Is substantially 0.57 μm ≦ λ, for example.2≦ 0.68 μm is satisfied, and this second wavelength λ2For example, a CD or CD-R optical disk can be read. The third wavelength λ emitted from the light sourceThreeIs substantially 0.76 μm ≦ λ, for example.Three≦ 0.88 μm is satisfied, and this third wavelength λThreeFor example, a DVD or DVD-R optical disc including a two-layer structure can be read.
[0174]
In the three-wavelength optical head that can deal with various optical disks such as a high-density optical disk and DVD, DVD-R, CD, and CD-R, the present inventors set the ratio of the wavelength sizes between the three wavelengths to about 1. : 2: 1.5 (in the actual case, 1: 1.8 to 2.1: 1.4 to 1.7) and corresponding to a high-density optical disc (emits light of the first wavelength) ) When substantially fourth-order diffracted light is used for the diffractive optical element, and when corresponding to a CD or CD-R optical disk (when emitting light of the second wavelength), When substantially using second-order diffracted light and corresponding to DVD and DVD-R optical discs (when emitting light of the third wavelength), substantially third-order diffracted light is used for the diffractive optical element. Even if a diffractive optical element is placed in the same optical path, Can be obtained particularly high diffraction efficiency for light of the first and second wavelengths has been found that it is possible to realize excellent optical head of the optical properties. Note that the light of the third wavelength is only about 5% worse than the light of the first and second wavelengths, for example.
[0175]
Usually, the diffraction angle in the diffractive optical element is determined by the wavelength, the period, and the diffraction order. However, the present inventors use substantially fourth-order diffracted light at the first wavelength and substantially 2 at the second wavelength. It has been found that by using the third diffracted light and using the third diffracted light substantially at the third wavelength, the diffraction angles can be made substantially equal even if the wavelengths are different.
[0176]
The cross-sectional shape of the diffractive optical element is substantially a sawtooth shape. Here, the first wavelength λ1, Second wavelength λ2, The third wavelength λThreeThe depth L of the sawtooth shape with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element is substantially L in the case of a transmissive element.1= 4λ1/ (N-1) and L2= 2λ2/ (N-1) and LThree= 3λThreeIn the case of a reflective element that is in the range between the minimum value and the maximum value of / (n-1) and is incident from the substrate side, it is substantially L1= 2λ1/ N and L2= Λ2/ N and LThree= 3λThreeIn the case of a reflective element that is within the range of the minimum value and the maximum value of / 2n and is incident from the air side, it is substantially L1= 2λ1And L2= Λ2And LThree= 3λThreeThe diffraction efficiency is maximized for any of the three wavelengths by being within the range of the minimum value and the maximum value of / 2. For example, λ1= 0.40 μm, λ2= 0.80μm, λThree= 0.65 μm, n = 1.5, the transmission type element L = 3.2 μm to 3.9 μm, the reflection type element L = 0.53 μm to 0.65 μm (incident from the substrate side), L = 0.8 μm to 0.98 μm (incident from the air side).
[0177]
It is also possible to use a multi-level diffractive optical element whose cross-sectional shape is approximated by a staircase shape, and the optimum groove depth at that time is the case of a transmissive element when the number of levels is p. Is substantially L1= 4 (p-1) λ1/ [P (n-1)] and L2= 2 (p-1) λ2/ [P (n-1)] and LThree= 3 (p-1) λThree/ [P (n-1)] is within the range of the minimum value and the maximum value, and in the case of a reflective element that is incident from the substrate side, substantially L1= 2 (p-1) λ1/ Pn and L2= (P-1) λ2/ Pn and LThree= 3 (p-1) λThreeIn the case of a reflective element that is within the range of the minimum value and the maximum value of / 2 pn and is incident from the air side, it is substantially L1= 2 (p-1) λ1/ P and L2= (P-1) λ2/ P and LThree= 3 (p-1) λThree/ 2p is in the range of the minimum and maximum values.
[0178]
As can be seen from FIG. 13, the second-order diffraction efficiency is generally better than the third-order and fourth-order diffraction efficiencies, but all three-order diffraction efficiencies tend to decrease as Λ / λ decreases. Since Λ / λ at which all three orders of diffraction efficiency are 80% or more is 22 or more, the minimum period Λ of the diffractive optical element isminIs the first wavelength λ1For Λmin≧ 22λ1By satisfying this relationship, the diffraction efficiency can be set to 80% or more for the three wavelengths.
[0179]
<Eleventh embodiment>
Next, an optical head according to an eleventh embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the tenth embodiment.
[0180]
The optical head of the present embodiment is different from the optical head of the tenth embodiment in the depth of the groove of the diffractive optical element and the diffraction order used. The optical head of the present embodiment is approximately 1.5 times the light of the first wavelength, the light of the second wavelength having a wavelength that is approximately twice the first wavelength, and the light of the first wavelength. One or a plurality of light sources that emit light having a third wavelength and a light detector, a photodetector, and one or a plurality of diffractive optics provided in the optical path of the light having the first, second, and third wavelengths Device. The diffractive optical element emits substantially sixth-order diffracted light with respect to light having the first wavelength, emits substantially third-order diffracted light with respect to light having the second wavelength, and has a third wavelength. Substantially fourth-order diffracted light is emitted with respect to this light.
[0181]
In the optical head of the present embodiment, the first wavelength λ emitted from the light source1The wavelength of the light is, for example, substantially 0.35 μm ≦ λ1≦ 0.44 μm is satisfied, and this first wavelength λ1By mounting the light source for the light, the condensing spot can be narrowed down. As a result, for example, a high-density disk of 10 GB or more can be read. The second wavelength λ emitted from the light source2The wavelength of the light is substantially 0.57 μm ≦ λ, for example.2≦ 0.68 μm is satisfied, and this second wavelength λ2For example, a CD or CD-R optical disk can be read. The third wavelength λ emitted from the light sourceThreeThe wavelength of the light is, for example, substantially 0.76 μm ≦ λThree≦ 0.88 μm is satisfied, and this third wavelength λThreeFor example, a DVD or DVD-R optical disc including a two-layer structure can be read.
[0182]
In the three-wavelength optical head that can deal with various optical disks such as a high-density optical disk and DVD, DVD-R, CD, and CD-R, the present inventors set the ratio of the wavelength sizes between the three wavelengths to about 1. : 2: 1.5 (in the actual case, 1: 1.8 to 2.1: 1.4 to 1.7) and corresponding to a high-density optical disc (emits light of the first wavelength) ) When substantially using the sixth-order diffracted light with respect to the diffractive optical element, and corresponding to a CD or CD-R optical disk (when emitting light of the second wavelength), When substantially using third-order diffracted light and corresponding to DVD and DVD-R optical disks (when emitting light of the third wavelength), substantially fourth-order diffracted light is used for the diffractive optical element. Even if a diffractive optical element is placed in the same optical path, any of the three wavelengths It is possible to obtain a high diffraction efficiency with respect.
[0183]
The diffractive optical element according to the present embodiment uses a larger diffraction order than the diffractive optical element according to the tenth embodiment, but the diffractive optical element according to the present embodiment is used particularly when the period of the diffractive optical element is large. The optical element has a higher diffraction efficiency for the third wavelength.
[0184]
The cross-sectional shape of the diffractive optical element is substantially a sawtooth shape. Here, the first wavelength λ1, Second wavelength λ2, The third wavelength λThreeThe depth L of the sawtooth shape with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element is substantially L in the case of a transmissive element.1= 6λ1/ (N-1) and L2= 3λ2/ (N-1) and LThree= 4λThreeIn the case of a reflective element that is in the range between the minimum value and the maximum value of / (n-1) and is incident from the substrate side, it is substantially L1= 3λ1/ N and L2= 3λ2/ 2n and LThree= 2λThreeIn the case of a reflective element that is in the range between the minimum value and the maximum value of / n and is incident from the air side, it is substantially L1= 3λ1And L2= 3λ2/ 2 and LThree= 2λThreeThe diffraction efficiency is maximized for any of the three wavelengths so that it is within the range of the minimum and maximum values. For example, λ1= 0.40 μm, λ2= 0.80μm, λThree= 0.65 μm, n = 1.5, the transmission type element L = 4.8 μm to 5.2 μm, the reflection type element L = 0.80 μm to 0.87 μm (incident from the substrate side), L = 1.2 μm to 1.3 μm (incident from the air side).
[0185]
It is also possible to use a multi-level diffractive optical element whose cross-sectional shape is approximated by a staircase shape, and the optimum groove depth at that time is the case of a transmissive element when the number of levels is p. Is substantially L1= 6 (p-1) λ1/ [P (n-1)] and L2= 3 (p-1) λ2/ [P (n-1)] and LThree= 2 (p-1) λThree/ [P (n-1)] is within the range of the minimum value and the maximum value, and in the case of a reflective element that is incident from the substrate side, substantially L1= 3 (p-1) λ1/ Pn and L2= 3 (p-1) λ2/ 2pn and LThree= (P-1) λThree/ Pn in the range of the minimum and maximum values, and in the case of a reflective element that is incident from the air side, it is substantially L1= 3 (p-1) λ1/ P and L2= 3 (p-1) λ2/ 2p and LThree= (P-1) λThreeIt is desirable in the sense that the light utilization efficiency is good within the range between the minimum value and the maximum value of / p.
[0186]
<Twelfth embodiment>
Next, an optical head according to a twelfth embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the fifth or sixth embodiment.
[0187]
The optical head of the present embodiment is different from the optical head of the fifth or sixth embodiment in the wavelength of the light source and the step of the chromatic aberration correction element.
[0188]
The optical head of the present embodiment includes one or a plurality of light sources that emit light having a first wavelength and light having a second wavelength that is approximately 1.5 times the wavelength of the first wavelength. , A photodetector, an objective lens for focusing on the information recording medium, and a diffractive optical element provided in the optical path of the light of the first and second wavelengths. The diffractive optical element is a chromatic aberration correction element having a stepped or substantially serrated step for correcting chromatic aberration of the objective lens, and has a first wavelength λ1, Second wavelength λ2The step is substantially 3λ with respect to the refractive index n of the material of the chromatic aberration correcting element.1/ (N-1) to 2λ2/ (N-1).
[0189]
According to the configuration of the present embodiment, it is possible to obtain a chromatic aberration correction element with good light use efficiency with respect to light of the first and second wavelengths.
[0190]
In the optical head of the present embodiment, the first wavelength λ emitted from the light source1The wavelength of the light is, for example, substantially 0.35 μm ≦ λ1≦ 0.44 μm is satisfied, and this first wavelength λ1By mounting the light source for the light, the condensing spot can be narrowed down. As a result, for example, a high-density disk of 10 GB or more can be read. The second wavelength λ emitted from the light source2The wavelength of the light is substantially 0.57 μm ≦ λ, for example.2≦ 0.68 μm is satisfied, and this second wavelength λ2For example, a DVD or DVD-R optical disc including a two-layer structure can be read.
[0191]
<Thirteenth embodiment>
Next, an optical head according to a thirteenth embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the fifth or sixth embodiment.
[0192]
The optical head of the present embodiment is different from the optical head of the fifth, sixth, or seventh embodiment in terms of the wavelength of the light source and the step of the chromatic aberration correction element.
[0193]
The optical head according to the present embodiment is substantially the same with respect to the light with the first wavelength, the light with the second wavelength having a wavelength approximately twice that of the light with the first wavelength, and the light with the first wavelength. One or a plurality of light sources that emit light of a third wavelength having a wavelength of 1.5 times, a photodetector, an objective lens that focuses light on an information recording medium, and first, second, and third wavelengths And one or a plurality of diffractive optical elements provided in the optical path of the light. The diffractive optical element is a chromatic aberration correction element having a stepped or substantially serrated step for correcting chromatic aberration of the objective lens, and has a first wavelength λ1, Second wavelength λ2, The third wavelength λThreeThe step is 4λ with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element.1/ (N-1) and 2λ2/ (N-1) and 3λThree/ (N-1) is within the range of the minimum value and the maximum value.
[0194]
According to the configuration of the present embodiment, the chromatic aberration correction element having optical characteristics with particularly good light utilization efficiency with respect to the light of the first and second wavelengths among the light of the first to third wavelengths. Can be obtained.
[0195]
In the optical head of the present embodiment, the first wavelength λ emitted from the light source1The wavelength of the light is, for example, substantially 0.35 μm ≦ λ1≦ 0.44 μm is satisfied, and this first wavelength λ1By mounting the light source for the light, the condensing spot can be narrowed down. As a result, for example, a high-density disk of 10 GB or more can be read. The second wavelength λ emitted from the light source2The wavelength of the light is substantially 0.57 μm ≦ λ, for example.2≦ 0.68 μm is satisfied, and this second wavelength λ2For example, a CD or CD-R optical disk can be read. The third wavelength λ emitted from the light sourceThreeThe wavelength of the light is, for example, substantially 0.76 μm ≦ λThree≦ 0.88 μm is satisfied, and this third wavelength λThreeFor example, a DVD or DVD-R optical disc including a two-layer structure can be read.
[0196]
<Fourteenth embodiment>
Next, an optical head according to a fourteenth embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the thirteenth embodiment.
[0197]
The optical head of the present embodiment is different from the optical head of the thirteenth embodiment in the level difference of the chromatic aberration correction element.
[0198]
The optical head according to the present embodiment is substantially the same with respect to the light with the first wavelength, the light with the second wavelength having a wavelength approximately twice that of the light with the first wavelength, and the light with the first wavelength. One or a plurality of light sources that emit light of a third wavelength having a wavelength of 1.5 times, a photodetector, an objective lens that focuses light on an information recording medium, and first, second, and third wavelengths And one or a plurality of diffractive optical elements provided in the optical path of the light. The diffractive optical element is a chromatic aberration correction element having a stepped or substantially serrated step for correcting chromatic aberration of the objective lens, and has a first wavelength λ1, Second wavelength λ2, The third wavelength λThreeThe step is 6λ with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element.1/ (N-1) and 3λ2/ (N-1) and 4λThree/ (N-1) is within the range of the minimum value and the maximum value.
[0199]
The chromatic aberration correcting element of the present embodiment has a large step as compared with the chromatic aberration correcting element of the thirteenth embodiment. However, when the period of the chromatic aberration correcting element is sufficiently larger than the wavelength, the configuration is as in this embodiment. By doing so, it is possible to obtain a chromatic aberration correction element having optical characteristics with good light utilization efficiency with respect to light of the first to third wavelengths.
[0200]
In the optical head of the present embodiment, the first wavelength λ emitted from the light source1The wavelength of the light is, for example, substantially 0.35 μm ≦ λ1≦ 0.44 μm is satisfied, and this first wavelength λ1By mounting the light source for the light, the condensing spot can be narrowed down. As a result, for example, a high-density disk of 10 GB or more can be read. The second wavelength λ emitted from the light source2The wavelength of the light is substantially 0.57 μm ≦ λ, for example.2≦ 0.68 μm is satisfied, and this second wavelength λ2For example, a CD or CD-R optical disk can be read. The third wavelength λ emitted from the light sourceThreeThe wavelength of the light is, for example, substantially 0.76 μm ≦ λThree≦ 0.88 μm is satisfied, and this third wavelength λThreeFor example, a DVD or DVD-R optical disc including a two-layer structure can be read.
[0201]
The optical heads of the first to fourteenth embodiments have been described above. However, the present invention is not limited to these embodiments, and an optical system combining the configurations of the optical heads of the respective embodiments. A head is also included in the present invention, and the same effect can be achieved.
[0202]
Note that the objective lens and the collimator lens used in the above embodiment are named for convenience and are the same as the general lenses.
[0203]
In the above embodiment, the optical disk has been described as an example. However, a card shape designed so that a plurality of media having different specifications such as thickness and recording density can be reproduced by a similar information recording / reproducing apparatus. Application to a drum-like or tape-like product is also included in the scope of the present invention.
[0204]
In the above-described embodiment, light having a plurality of wavelengths is handled. However, an optical device having only one light source that emits light having a wavelength λ that substantially satisfies the relationship of 0.35 μm ≦ λ ≦ 0.44 μm. You may comprise as a head (when the light source is made into one in FIGS. 7-10). In this case, the optical system further includes a photodetector and one or more diffractive optical elements provided in the optical path of the light emitted from the light source, and the diffractive optical element condenses on the information recording medium. If the semiconductor laser light in the range of 0.35 μm ≦ λ ≦ 0.44 μm where the chromatic dispersion of the lens glass material is large is used as the emitted light from the light source, the high-frequency module or self-oscillation is possible. Even if the center wavelength of the emitted light changes due to the spread of the wavelength band of about several nanometers due to or the change of the environmental temperature, it is possible to correct a large chromatic aberration due to the objective lens and obtain a good condensing spot on the optical disk surface. Further, in this case, if the chromatic aberration correcting element is formed on the objective lens, the chromatic aberration correcting element and the objective lens can be handled as one component, and the size and cost can be reduced. Further, if the chromatic aberration correcting element and the objective lens are integrally driven by the actuator, the optical axes of the chromatic aberration correcting element and the objective lens will not be shifted, so that good optical characteristics can be obtained. Further, if the chromatic aberration correcting element is a convex diffractive lens and forms a convergent light with both the objective lens and the objective lens itself, the numerical aperture of the objective lens itself is reduced, which facilitates manufacture.
[0205]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an optical head with high light utilization efficiency can be realized by a configuration including a light source having a plurality of wavelengths and a diffractive optical element that can handle a plurality of types of information recording media. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a basic configuration of an optical head and a state of light propagation in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the normalized wavelength of the diffractive optical element and the diffraction efficiency in the optical head according to the first embodiment of the invention.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the normalized grating period of the diffractive optical element, the first-order diffraction efficiency, and the second-order diffraction efficiency in the optical head according to the first embodiment of the invention.
FIG. 4 is a side view showing a basic configuration of an optical head and a state of light propagation in a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view showing a basic configuration of an optical head and a state of light propagation in a third embodiment of the present invention.
6A is a side view showing the basic configuration of an optical head and the state of light propagation in a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6B is an optical head in the fourth embodiment of the present invention. Plan view showing the basic structure of the light and the state of light propagation
FIG. 7 is a side view showing a basic configuration of an optical head and a state of light propagation in a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side view showing a basic configuration of an optical head and a state of light propagation in a sixth embodiment of the present invention.
9A is a cross-sectional view showing an objective lens on which a chromatic aberration correcting element of an optical head according to a sixth embodiment of the present invention is formed, and FIG. 9B is an optical head according to the sixth embodiment of the present invention. Plan view showing an objective lens on which a chromatic aberration correcting element is formed
FIG. 10 is a side view showing a basic configuration of an optical head and a state of light propagation in a seventh embodiment of the present invention.
11A is a side view showing the basic configuration of an optical head and the state of light propagation in an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 11B is an optical head in the eighth embodiment of the present invention. Plan view showing the basic structure of the light and the state of light propagation
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the normalized grating period and the diffraction efficiency of the diffractive optical element of the optical head in the ninth embodiment of the invention.
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the normalized grating period Λ / λ of the diffractive optical element of the optical head and the diffraction efficiency in the tenth embodiment of the invention.
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the normalized wavelength of the diffractive optical element of the conventional optical head and the first-order diffraction efficiency.
[Explanation of symbols]
1 Light source
2 outgoing light
3 Collimator lens
4 Objective lens
5 grating
6 Parallel light
7 convergent light
8 Focus / track error signal detector
9 Refractive optical means
10 Slope of the refractive optical means (first surface)
11 Information recording media
12 Side surface of the refractive optical means (second surface)
13 Photodetector
14 Bottom surface (third surface) of refractive optical means
15 Launch mirror
16 Reflective film
17 Light source / detector unit
18 Beam splitter
19 Chromatic aberration correction element
20 Transparent substrate
21 Silicon substrate
22 Wavelength stabilization element

Claims (52)

複数の波長の光を出射する単数又は複数の光源と、光検出器と、前記複数の波長の光の共通光路中に設けられた単数又は複数の回折光学素子とを備え、
前記回折光学素子は、前記複数の波長の光のうち少なくとも２つの波長の光に対して、０次以外で、かつ、それぞれ回折次数の異なる回折光を出射し、
前記少なくとも２つの波長の光のうち、相対的に波長の長い光に対する回折次数の絶対値は、相対的に波長の短い光に対する回折次数の絶対値よりも小さいことを特徴とする光学ヘッド。Includes a single or a plurality of light sources for emitting light of a plurality of wavelengths, and the light detector, and a common optical path is provided in one or more diffractive optical elements of the plurality of wavelengths of light,
The diffractive optical element, for light of at least two wavelengths of said plurality of wavelengths of light, other than zero-order, and emits different diffracted light of each diffraction order,
Wherein at least one of the two wavelengths of light, the absolute value of diffraction orders for light of long relatively wavelengths, an optical head is characterized in that less than the absolute value of the diffraction orders for short light relatively wavelengths. 前記光源は、第１の波長の光及び前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記第１の波長の光に対して実質上２次の回折光を出射し、前記第２の波長の光に対して実質上１次の回折光を出射する請求項１に記載の光学ヘッド。 The light source is one or more light sources that emit light of a first wavelength and light of a second wavelength having a wavelength that is approximately twice the first wavelength.
The diffractive optical element according to claim 1, wherein said first emits substantially second order diffracted light with respect to light having a wavelength, emits substantially first-order diffracted light with respect to light having the second wavelength The optical head described in 1 . 前記回折光学素子の断面形状が実質上鋸歯形状であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記鋸歯形状の深さが、透過型素子の場合には、実質上２λ1 ／（ｎ−１）からλ2 ／（ｎ−１）の範囲内にあり、基板側から入射する反射型素子の場合には、実質上λ1 ／ｎからλ2 ／２ｎの範囲内にあり、空気側から入射する反射型素子の場合には、実質上λ1 からλ2 ／２の範囲内にある請求項２に記載の光学ヘッド。 Wherein a cross sectional shape substantially sawtooth shape of the diffractive optical element, the first wavelength lambda 1, the second wavelength lambda 2, with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element, the depth of the sawtooth shape In the case of a transmissive element, it is substantially in the range of 2λ 1 / (n−1) to λ 2 / (n−1), and in the case of a reflective element incident from the substrate side, substantially λ 1 / n is in the range of lambda 2 / 2n from the optical head according to claim 2 in the case of a reflective element, which is within the range of substantially lambda 1 of lambda 2/2 incident from the air side. 前記回折光学素子が、情報記録媒体に集光する対物レンズである請求項１に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 1, wherein the diffractive optical element is an objective lens that focuses light onto an information recording medium. 前記回折光学素子が、前記光源からの出射光を実質上平行にするコリメータレンズである請求項１に記載の光学ヘッド。 The diffractive optical element, the optical head according to claim 1, wherein the collimator lens to substantially parallel light emitted from the light source. 前記回折光学素子が、フォーカス／トラック誤差信号検出素子である請求項１に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 1, wherein the diffractive optical element is a focus / track error signal detection element. 前記回折光学素子の最小周期Λmin が、第１の波長λ1 に対してΛmin ≧１０λ1 の関係を満たす請求項２に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 2 , wherein a minimum period Λ min of the diffractive optical element satisfies a relationship of Λ min ≧ 10λ 1 with respect to the first wavelength λ 1 . 前記回折光学素子の最小周期Λmin が、第１の波長λ1 に対してΛmin ≧２２λ1 の関係を満たす請求項２に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 2 , wherein a minimum period Λ min of the diffractive optical element satisfies a relationship of Λ min ≧ 22λ 1 with respect to the first wavelength λ 1 . 前記光源は、第１の波長の光及び第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記第１及び第２の波長の光の光路中に、前記光源からの出射光の光軸が斜めに入射する光学面を有する屈折光学手段が設けられており、前記出射光の波長変動に伴う前記回折光学素子からの回折光の回折角の変化と、前記屈折光学手段からの屈折光の屈折角の変化とが、互いに相殺する方向に生じる請求項１に記載の光学ヘッド。 The light source is one or more light sources that emit light of a first wavelength and light of a second wavelength,
In an optical path of said first and second wavelengths of light, the optical axis of the light emitted from the light source is provided with the refractive optical means having an optical surface incident obliquely, due to the wavelength variation of the emitted light wherein a change in the diffraction angle of the diffracted light from the diffractive optical element, wherein a change in the refractive angle of the refracted light from the refracting optical means, the optical head according to claim 1 that occurs in a direction to cancel each other. 前記回折光学素子が、均一周期のグレーティングである請求項９に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 9 , wherein the diffractive optical element is a grating having a uniform period. 前記回折光学素子が、開口数０．３９以下の収束光光路又は発散光光路中に配置されており、前記回折光学素子の周期が均一である請求項９に記載の光学ヘッド。 The diffractive optical element is disposed in convergent light path of a numerical aperture of 0.39 or less, or divergent light optical path, the optical head according to claim 9 period of the diffractive optical element is uniform. 前記屈折光学手段が、３つの光学面を有するプリズムであり、前記３つの光学面のうち、情報記録媒体側の面を第１面、光源側の面を第２面、それ以外の面を第３面としたとき、前記光源からの出射光が、前記第２面を透過し、前記第１面、前記第３面の順に反射して、前記第１面を透過する構成であって、前記光源からの出射光が前記第２面に入射する最も高い位置よりも対物レンズの下部が低くなる請求項９に記載の光学ヘッド。 The refractive optical means is a prism having three optical surfaces. Of the three optical surfaces, the information recording medium side surface is the first surface, the light source side surface is the second surface, and the other surfaces are the first surface. when a third surface, the light emitted from the light source, the second surface passes through said first surface, is reflected in the order of the third surface, a structure that transmits the first surface, wherein The optical head according to claim 9 , wherein a lower portion of the objective lens is lower than a highest position where light emitted from a light source is incident on the second surface. 前記プリズムの硝材のアッベ数が６４以上である請求項１２に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 12 , wherein an Abbe number of the glass material of the prism is 64 or more. 前記光源が２波長の光を出射するＳＨＧ光源である請求項２に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 2 , wherein the light source is an SHG light source that emits light of two wavelengths. 前記光源は、第１の波長の光及び第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記第１及び第２の波長の光がジグザグ状に伝搬する透明基板を備え、前記回折光学素子が前記透明基板上に配置された請求項１に記載の光学ヘッド。 The light source is one or more light sources that emit light of a first wavelength and light of a second wavelength,
Wherein the first and provided with a transparent substrate where the light of the second wavelength propagate in a zigzag manner, the optical head according to claim 1, wherein the diffractive optical element is disposed on the transparent substrate. 第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．７６μｍ≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たす請求項２に記載の光学ヘッド。The first wavelength λ 1 satisfies the relationship of 0.35 μm ≦ λ 1 ≦ 0.44 μm, or the second wavelength λ 2 satisfies the relationship of 0.76 μm ≦ λ 2 ≦ 0.88 μm. 2. The optical head according to 2 . 第１の波長λ１ が、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、前記回折光学素子が、情報記録媒体に集光する対物レンズの色収差を補正する色収差補正素子である請求項２に記載の光学ヘッド。The first wavelength λ1 is, satisfies the relationship of substantially 0.35μm ≦ λ 1 ≦ 0.44μm, the diffractive optical element is a chromatic aberration correcting element to correct chromatic aberration of the objective lens for condensing the information recording medium according to Item 3. The optical head according to Item 2 . 前記光源から出射される光を情報記録媒体に集光する対物レンズをさらに備え、
前記光源は、第１の波長の光及び前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記対物レンズの色収差を補正する階段状もしくは実質上鋸歯形状の段差を有する色収差補正素子であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、前記色収差補正素子の材料の屈折率ｎに対して、前記段差が、実質上２λ1 ／（ｎ−１）からλ2 ／（ｎ−１）の範囲内にある請求項１に記載の光学ヘッド。 An objective lens for condensing the light emitted from the light source onto an information recording medium;
The light source is one or more light sources that emit light of a first wavelength and light of a second wavelength having a wavelength that is approximately twice the first wavelength .
The diffractive optical element is a chromatic aberration correcting element having a stepped or substantially serrated step for correcting chromatic aberration of the objective lens, and includes a first wavelength λ 1 , a second wavelength λ 2 , and a chromatic aberration correcting element. 2. The optical head according to claim 1 , wherein the step is substantially in a range of 2λ 1 / (n−1) to λ 2 / (n−1) with respect to a refractive index n of the material. 第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．７６μｍ≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たす請求項１８に記載の光学ヘッド。The first wavelength λ 1 satisfies a relationship of 0.35 μm ≦ λ 1 ≦ 0.44 μm, or the second wavelength λ 2 satisfies a relationship of 0.76 μm ≦ λ 2 ≦ 0.88 μm. The optical head according to 18 . 前記色収差補正素子が前記対物レンズ上に形成されている請求項１８に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 18, wherein the chromatic aberration correcting element is formed on the objective lens. 前記色収差補正素子と前記対物レンズがアクチュエータによって一体的に駆動される請求項１８に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 18, wherein said chromatic aberration correcting element objective lens are integrally driven by the actuator. 前記色収差補正素子が凸型の回折型レンズであり、前記対物レンズとの両方で収束光を形成する請求項１８に記載の光学ヘッド。 The chromatic aberration correcting element is convex diffractive lens, optical head according to claim 18 to form a converging light in both the objective lens. 前記光源は、第１の波長の光、前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記第１の波長の光に対して実質上４次の回折光を出射し、前記第２の波長の光に対して実質上２次の回折光を出射し、前記第３の波長の光に対して実質上３次の回折光を出射する請求項１に記載の光学ヘッド。 The light source includes a first wavelength light, a second wavelength light having a wavelength approximately twice the first wavelength, and a third wavelength having a wavelength approximately 1.5 times the first wavelength. One or more light sources that emit light of a wavelength;
The diffractive optical element, emits substantially fourth-order diffracted light with respect to light having the first wavelength, and emits substantially second order diffracted light with respect to light having the second wavelength, the first The optical head according to claim 1, which emits substantially third-order diffracted light with respect to light having a wavelength of 3. 前記回折光学素子の断面形状が実質上鋸歯形状であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、第３の波長λ3 、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記鋸歯形状の深さが、透過型素子の場合には、実質上４λ1 ／（ｎ−１）と２λ2 ／（ｎ−１）と３λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にあり、基板側から入射する反射型素子の場合には、実質上２λ1 ／ｎとλ2 ／ｎと３λ3 ／２ｎのうちの最小値と最大値の範囲内にあり、空気側から入射する反射型素子の場合には、実質上２λ1 とλ2 と３λ3 ／２のうちの最小値と最大値の範囲内にある請求項２３に記載の光学ヘッド。 The cross-sectional shape of the diffractive optical element is a substantially sawtooth shape, the first wavelength lambda 1, the second wavelength lambda 2, the third wavelength lambda 3, the refractive index n of the material of the diffractive optical element, In the case of a transmissive element, the sawtooth depth is substantially the minimum value of 4λ 1 / (n−1), 2λ 2 / (n−1), and 3λ 3 / (n−1). Within the range of the maximum value, in the case of a reflection type element incident from the substrate side, it is substantially within the range of the minimum value and the maximum value of 2λ 1 / n, λ 2 / n, and 3λ 3 / 2n. , in the case of a reflective element that enters from the air side, the optical head according to claim 23 which is within the range of minimum and maximum value of substantially 2 [lambda] 1 and lambda 2 and 3 [lambda] 3/2. 前記回折光学素子の最小周期Λmin が、第１の波長λ1 に対してΛmin ≧２２λ1 の関係を満たす請求項２３に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 23 , wherein a minimum period Λ min of the diffractive optical element satisfies a relationship of Λ min ≧ 22λ 1 with respect to the first wavelength λ 1 . 第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．７６μｍ≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たすか、もしくは、第３の波長λ3 が、０．５７μｍ≦λ3 ≦０．６８μｍの関係を満たす請求項２３に記載の光学ヘッド。Whether the first wavelength λ 1 satisfies the relationship of 0.35 μm ≦ λ 1 ≦ 0.44 μm, or the second wavelength λ 2 satisfies the relationship of 0.76 μm ≦ λ 2 ≦ 0.88 μm, The optical head according to claim 23 , wherein the third wavelength λ 3 satisfies a relationship of 0.57 μm ≦ λ 3 ≦ 0.68 μm. 第１の波長λ１ が、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、前記回折光学素子が、情報記録媒体に集光する対物レンズの色収差を補正する色収差補正素子である請求項２３に記載の光学ヘッド。The first wavelength λ1 is, satisfies the relationship of substantially 0.35μm ≦ λ 1 ≦ 0.44μm, the diffractive optical element is a chromatic aberration correcting element to correct chromatic aberration of the objective lens for condensing the information recording medium according to Item 24. The optical head according to Item 23 . 前記光源から出射される光を情報記録媒体に集光する対物レンズをさらに備え、
前記光源は、第１の波長の光、前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記対物レンズの色収差を補正する階段状もしくは実質上鋸歯形状の段差を有する色収差補正素子であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、第３の波長λ3 、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記段差が、４λ1 ／（ｎ−１）と２λ2 ／（ｎ−１）と３λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にある請求項１に記載の光学ヘッド。 An objective lens for condensing the light emitted from the light source onto an information recording medium;
The light source includes a first wavelength light, a second wavelength light having a wavelength approximately twice the first wavelength, and a third wavelength having a wavelength approximately 1.5 times the first wavelength. One or more light sources that emit light of a wavelength ;
The diffractive optical element is a chromatic aberration correcting element having a stepped or substantially serrated step for correcting chromatic aberration of the objective lens, and has a first wavelength λ 1 , a second wavelength λ 2 , and a third wavelength λ. 3. The step is the minimum of 4λ 1 / (n−1), 2λ 2 / (n−1), and 3λ 3 / (n−1) with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element. The optical head according to claim 1, wherein the optical head is within a range between a value and a maximum value. 第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．７６μｍ≦λ2 ≦０．８８μｍの関係を満たすか、もしくは、第３の波長λ3 が、０．５７μｍ≦λ3 ≦０．６８μｍの関係を満たす請求項２８に記載の光学ヘッド。Whether the first wavelength λ 1 satisfies the relationship of 0.35 μm ≦ λ 1 ≦ 0.44 μm, or the second wavelength λ 2 satisfies the relationship of 0.76 μm ≦ λ 2 ≦ 0.88 μm, The optical head according to claim 28 , wherein the third wavelength λ 3 satisfies a relationship of 0.57 μm ≦ λ 3 ≦ 0.68 μm. 前記色収差補正素子が前記対物レンズ上に形成されている請求項２８に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 28, wherein the chromatic aberration correcting element is formed on the objective lens. 前記色収差補正素子と前記対物レンズがアクチュエータによって一体的に駆動される請求項２８に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 28, wherein said chromatic aberration correcting element objective lens are integrally driven by the actuator. 前記色収差補正素子が凸型の回折型レンズであり、前記対物レンズとの両方で収束光を形成する請求項２８に記載の光学ヘッド。 The chromatic aberration correcting element is convex diffractive lens, optical head according to claim 28 to form a converging light in both the objective lens. 前記光源は、第１の波長の光及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記第１の波長の光に対して実質上３次の回折光を出射し、前記第２の波長の光に対して実質上２次の回折光を出射する請求項１に記載の光学ヘッド。 The light source is one or a plurality of light sources that emit light having a first wavelength and light having a second wavelength having a wavelength approximately 1.5 times the first wavelength .
The diffractive optical element according to claim 1, wherein said first emits substantially 3-order diffracted light with respect to light having a wavelength, emits substantially second order diffracted light with respect to light having the second wavelength The optical head described in 1 . 前記回折光学素子の断面形状が実質上鋸歯形状であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記鋸歯形状の深さが、透過型素子の場合には、実質上３λ1 ／（ｎ−１）から２λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にあり、基板側から入射する反射型素子の場合には、実質上３λ1 ／２ｎからλ2 ／ｎの範囲内にあり、空気側から入射する反射型素子の場合には、実質上３λ1 ／２からλ2 の範囲内にある請求項３３に記載の光学ヘッド。 Wherein a cross sectional shape substantially sawtooth shape of the diffractive optical element, the first wavelength lambda 1, the second wavelength lambda 2, with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element, the depth of the sawtooth shape In the case of a transmissive element, it is substantially in the range of 3λ 1 / (n−1) to 2λ 2 / (n−1), and in the case of a reflective element incident from the substrate side, it is substantially 3λ. 1 / 2n from in the range of lambda 2 / n, the optical head according to claim 33 in the case of a reflective element, which is within the range of substantially 3 [lambda] 1/2 of lambda 2 incident from the air side. 前記回折光学素子の最小周期Λmin が、第１の波長λ1 に対してΛmin ≧１６λ1 の関係を満たす請求項３３に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 33 , wherein the minimum period Λ min of the diffractive optical element satisfies a relationship of Λ min ≧ 16λ 1 with respect to the first wavelength λ 1 . 第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．５７μｍ≦λ2 ≦０．６８μｍの関係を満たす請求項３３に記載の光学ヘッド。The first wavelength λ 1 satisfies a relationship of 0.35 μm ≦ λ 1 ≦ 0.44 μm, or the second wavelength λ 2 satisfies a relationship of 0.57 μm ≦ λ 2 ≦ 0.68 μm. 34. The optical head according to 33 . 第１の波長λ1 が、実質上０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たし、前記回折光学素子が、情報記録媒体に集光する対物レンズの色収差を補正する色収差補正素子である請求項３３に記載の光学ヘッド。The first wavelength lambda 1 is, satisfies the relationship of substantially 0.35μm ≦ λ 1 ≦ 0.44μm, the diffractive optical element is the chromatic aberration correcting element to correct chromatic aberration of the objective lens for condensing the information recording medium The optical head according to claim 33 . 前記光源から出射される光を情報記録媒体に集光する対物レンズをさらに備え、
前記光源は、第１の波長の光、及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第２の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記対物レンズの色収差を補正する階段状もしくは実質上鋸歯形状の段差を有する色収差補正素子であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、前記色収差補正素子の材料の屈折率ｎに対して、前記段差が、実質上３λ1 ／（ｎ−１）から２λ2 ／（ｎ−１）の範囲内にある請求項１に記載の光学ヘッド。 An objective lens for condensing the light emitted from the light source onto an information recording medium;
The light source is one or a plurality of light sources that emit light having a first wavelength and light having a second wavelength that is approximately 1.5 times the wavelength of the first wavelength .
The diffractive optical element is a chromatic aberration correcting element having a stepped or substantially serrated step for correcting chromatic aberration of the objective lens, and includes a first wavelength λ 1 , a second wavelength λ 2 , and a chromatic aberration correcting element. 2. The optical head according to claim 1 , wherein the step is substantially in the range of 3λ 1 / (n−1) to 2λ 2 / (n−1) with respect to the refractive index n of the material. 第１の波長λ1 が、０．３５μｍ≦λ1 ≦０．４４μｍの関係を満たすか、もしくは、第２の波長λ2 が、０．５７μｍ≦λ2 ≦０．６８μｍの関係を満たす請求項３８に記載の光学ヘッド。The first wavelength λ 1 satisfies a relationship of 0.35 μm ≦ λ 1 ≦ 0.44 μm, or the second wavelength λ 2 satisfies a relationship of 0.57 μm ≦ λ 2 ≦ 0.68 μm. 38. The optical head according to 38 . 前記色収差補正素子が前記対物レンズ上に形成されている請求項３８に記載の光学ヘッド。The optical head of claim 38, wherein the chromatic aberration correcting element is formed on the objective lens. 前記色収差補正素子と前記対物レンズがアクチュエータによって一体的に駆動される請求項３８に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 38, wherein said chromatic aberration correcting element objective lens are integrally driven by the actuator. 前記色収差補正素子が凸型の回折型レンズであり、前記対物レンズとの両方で収束光を形成する請求項３８に記載の光学ヘッド。 The chromatic aberration correcting element is convex diffractive lens, optical head according to claim 38 to form a converging light in both the objective lens. 前記光源は、第１の波長の光、前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記第１の波長の光に対して実質上６次の回折光を出射し、前記第２の波長の光に対して実質上３次の回折光を出射し、前記第３の波長の光に対して実質上４次の回折光を出射する請求項１に記載の光学ヘッド。 The light source includes a first wavelength light, a second wavelength light having a wavelength approximately twice the first wavelength, and a third wavelength having a wavelength approximately 1.5 times the first wavelength. One or more light sources that emit light of a wavelength ;
The diffractive optical element, emits substantially sixth-order diffracted light with respect to light having the first wavelength, and emits substantially 3-order diffracted light with respect to light having the second wavelength, the first The optical head according to claim 1, which emits substantially fourth-order diffracted light with respect to light having a wavelength of 3. 前記回折光学素子の断面形状が実質上鋸歯形状であり、第１の波長λ1 、第２の波長λ2 、第３の波長λ3 、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記鋸歯形状の深さが、透過型素子の場合には、実質上６λ1 ／（ｎ−１）と３λ2 ／（ｎ−１）と４λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にあり、基板側から入射する反射型素子の場合には、実質上３λ1 ／ｎと３λ2 ／２ｎと２λ3 ／ｎのうちの最小値と最大値の範囲内にあり、空気側から入射する反射型素子の場合には、実質上３λ1 と３λ2 ／２と２λ3 のうちの最小値と最大値の範囲内にある請求項４３に記載の光学ヘッド。 The cross-sectional shape of the diffractive optical element is a substantially sawtooth shape, the first wavelength lambda 1, the second wavelength lambda 2, the third wavelength lambda 3, the refractive index n of the material of the diffractive optical element, the depth of the sawtooth shape, in the case of a transmission type element includes a substantially 6λ minimum of 1 / (n-1) and 3λ 2 / (n-1) and 4λ 3 / (n-1) In the case of a reflection type element that is within the maximum value range and is incident from the substrate side, it is substantially within the minimum value and maximum value range among 3λ 1 / n, 3λ 2 / 2n, and 2λ 3 / n. , in the case of a reflective element that enters from the air side, the optical head according to claim 43 which is within the range of minimum and maximum value of substantially 3 [lambda] 1 and 3 [lambda] 2/2 and 2 [lambda] 3. 前記光源から出射される光を情報記録媒体に集光する対物レンズをさらに備え、
前記光源は、第１の波長の光、前記第１の波長の略２倍の波長を有する第２の波長の光、及び前記第１の波長の略１．５倍の波長を有する第３の波長の光を出射する単数又は複数の光源であり、
前記回折光学素子は、前記対物レンズの色収差を補正する階段状もしくは実質上鋸歯形状の段差を有する色収差補正素子であり、第１の波長λ1、第２の波長λ2、第３の波長λ3、前記回折光学素子の材料の屈折率ｎに対して、前記段差が、実質上６λ1 ／（ｎ−１）と３λ2 ／（ｎ−１）と４λ3 ／（ｎ−１）のうちの最小値と最大値の範囲内にある請求項１に記載の光学ヘッド。 An objective lens for condensing the light emitted from the light source onto an information recording medium;
The light source includes a first wavelength light, a second wavelength light having a wavelength approximately twice the first wavelength, and a third wavelength having a wavelength approximately 1.5 times the first wavelength. One or more light sources that emit light of a wavelength ;
The diffractive optical element is a chromatic aberration correcting element having a stepped or substantially serrated step for correcting chromatic aberration of the objective lens, and has a first wavelength λ 1 , a second wavelength λ 2 , and a third wavelength λ. 3. The step difference is substantially 6λ 1 / (n−1), 3λ 2 / (n−1), and 4λ 3 / (n−1) with respect to the refractive index n of the material of the diffractive optical element. The optical head according to claim 1, wherein the optical head is within a range between a minimum value and a maximum value. 前記色収差補正素子が前記対物レンズ上に形成されている請求項４５に記載の光学ヘッド。The optical head of claim 45, wherein the chromatic aberration correcting element is formed on the objective lens. 前記色収差補正素子と前記対物レンズがアクチュエータによって一体的に駆動される請求項４５に記載の光学ヘッド。The optical head of claim 45, wherein said chromatic aberration correcting element objective lens are integrally driven by the actuator. 前記色収差補正素子が凸型の回折型レンズであり、前記対物レンズとの両方で収束光を形成する請求項４５に記載の光学ヘッド。 The chromatic aberration correcting element is convex diffractive lens, optical head according to claim 45 to form a converging light in both the objective lens. 前記光源は、実質上０．３５μｍ≦λ≦０．４４μｍの関係を満たす波長λの光を出射する光源であり、
前記回折光学素子は、情報記録媒体に集光する対物レンズの色収差を補正する色収差補正素子である請求項１に記載の光学ヘッド。 The light source is a light source that emits light having a wavelength λ substantially satisfying a relationship of 0.35 μm ≦ λ ≦ 0.44 μm ,
The optical head according to claim 1, wherein the diffractive optical element is a chromatic aberration correction element that corrects chromatic aberration of an objective lens that is focused on an information recording medium. 前記色収差補正素子が前記対物レンズ上に形成されている請求項４９に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 49, wherein the chromatic aberration correcting element is formed on the objective lens. 前記色収差補正素子と前記対物レンズがアクチュエータによって一体的に駆動される請求項４９に記載の光学ヘッド。The optical head according to claim 49, wherein said chromatic aberration correcting element objective lenses are integrally driven by the actuator. 前記色収差補正素子が凸型の回折型レンズであり、前記対物レンズとの両方で収束光を形成する請求項４９に記載の光学ヘッド。 The chromatic aberration correcting element is convex diffractive lens, optical head according to claim 49 to form a converging light in both the objective lens.
JP29638699A 1998-10-28 1999-10-19 Optical head Expired - Lifetime JP3976457B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29638699A JP3976457B2 (en) 1998-10-28 1999-10-19 Optical head

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30744298 1998-10-28
JP17112899 1999-06-17
JP11-171128 1999-06-17
JP10-307442 1999-06-17
JP29638699A JP3976457B2 (en) 1998-10-28 1999-10-19 Optical head

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2001060336A JP2001060336A (en) 2001-03-06
JP2001060336A5 JP2001060336A5 (en) 2005-09-15
JP3976457B2 true JP3976457B2 (en) 2007-09-19

Family

ID=27323437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29638699A Expired - Lifetime JP3976457B2 (en) 1998-10-28 1999-10-19 Optical head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3976457B2 (en)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE441183T1 (en) * 1999-01-22 2009-09-15 Konica Minolta Opto Inc OPTICAL SCANNING DEVICE, RECORDING/RECORDING DEVICE EQUIPPED WITH THE OPTICAL SCANNING DEVICE, OPTICAL ELEMENT AND METHOD FOR DATA RECORDING/REPRODUCTION
WO2003021585A1 (en) * 2001-08-28 2003-03-13 Fujitsu Limited Optical information storage device
JP2004145906A (en) 2001-10-02 2004-05-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical head device and optical information device using the same
CN100452194C (en) * 2001-10-02 2009-01-14 松下电器产业株式会社 Optical head device and optical information apparatus using the same
WO2003075267A1 (en) 2002-03-06 2003-09-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical head device and optical information device using this, and computer, optical disk player, car navigation system, optical disy recorder and optical disk server using this optical information device
EP1500956A4 (en) 2002-04-18 2009-11-11 Panasonic Corp Optical element, optical head, optical information recording/reproduction device, computer, video recording device, video reproduction device, server, and car navigation system
US7245407B2 (en) 2002-06-10 2007-07-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Complex objective lens compatible with information media of different thicknesses
JP4563468B2 (en) * 2002-07-26 2010-10-13 シャープ株式会社 Optical pickup
JP2004288346A (en) * 2002-10-18 2004-10-14 Konica Minolta Holdings Inc Optical element for optical pickup device, coupling lens, and optical pickup device
US7248409B2 (en) 2002-11-25 2007-07-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical element, optical lens, optical head apparatus, optical information apparatus, computer, optical information medium player, car navigation system, optical information medium recorder, and optical information medium server
US7443778B2 (en) 2003-02-27 2008-10-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical head device and optical information device using the same, computer, optical disk player, car navigation system, optical disk recorder, and optical disk server
WO2004090598A1 (en) * 2003-04-03 2004-10-21 Nalux Co., Ltd. Imaging optical element and method of designing it
EP1471514A3 (en) * 2003-04-22 2006-10-04 Konica Minolta Opto, Inc. Optical pickup device, optical information recording and reproducing apparatus, expander lens, coupling lens and chromatic aberration correcting optical element
JP5002118B2 (en) * 2003-06-18 2012-08-15 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 Optical element for optical pickup device and optical pickup device
KR100546351B1 (en) 2003-07-25 2006-01-26 삼성전자주식회사 Compatible optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus employing it
JP4321217B2 (en) 2003-10-31 2009-08-26 コニカミノルタオプト株式会社 Optical element and optical pickup device
KR20060110272A (en) * 2003-11-04 2006-10-24 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드 Optical pickup device and divergent angle conversion element
JP2005141800A (en) * 2003-11-04 2005-06-02 Konica Minolta Opto Inc Divergent angle conversion element and optical pickup device
WO2005043522A1 (en) * 2003-11-04 2005-05-12 Konica Minolta Opto, Inc. Optical pickup and correction element used in optical pickup
JP2005174416A (en) * 2003-12-09 2005-06-30 Konica Minolta Opto Inc Diffraction optical element, objective optical system, optical pickup device and optical information recording reproducing device
JP2005196930A (en) * 2003-12-12 2005-07-21 Konica Minolta Opto Inc Diffractive optical element and optical pickup device
WO2005083694A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-09 Konica Minolta Opto, Inc. Object optical system, optical pickup device and optical information recording/reproducing device
JPWO2005088625A1 (en) * 2004-03-15 2008-01-31 コニカミノルタオプト株式会社 Objective optical element and optical pickup device
KR20070012785A (en) * 2004-03-15 2007-01-29 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드 Objective optical element and optical pickup device
US7843777B2 (en) 2004-07-21 2010-11-30 Konica Minolta Opto, Inc. Assembly method of optical pickup and optical pickup apparatus
JP5049508B2 (en) 2006-05-01 2012-10-17 パナソニック株式会社 Diffractive optical element, objective optical system including the same, and optical pickup device including the same
JP2008217886A (en) * 2007-03-02 2008-09-18 Sanyo Electric Co Ltd Optical pickup apparatus
JP2009187671A (en) * 2009-05-29 2009-08-20 Konica Minolta Opto Inc Diffractive optical element, optical pickup device, and optical information recording and reproducing device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0721873B2 (en) * 1984-02-29 1995-03-08 株式会社東芝 Optical information processing device
JPS63113947A (en) * 1986-10-31 1988-05-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Multi-wavelength write type optical element
JPH03146833A (en) * 1989-11-01 1991-06-21 Hitachi Ltd Multi-wavelength spectroscope
JPH04219640A (en) * 1990-07-16 1992-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical head and its manufacture
JPH08220482A (en) * 1994-12-13 1996-08-30 Olympus Optical Co Ltd Optical system including diffraction optical element
JPH08304741A (en) * 1995-05-09 1996-11-22 Olympus Optical Co Ltd Optical system including diffraction optical element
JPH09179020A (en) * 1995-08-28 1997-07-11 Asahi Optical Co Ltd Diffracting multifocal objective for optical information recording and reproducing device
JPH09167375A (en) * 1995-12-18 1997-06-24 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd Beam shaping prism and optical head having the same
JPH10214546A (en) * 1996-11-29 1998-08-11 Omron Corp Optical sensor, limited region type optical sensor, optical disk discriminating sensor, optical disk tilt detecting sensor, copying device, and moving body detecting device
JPH1123819A (en) * 1997-07-07 1999-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Color separating phase grating, image display device using the same, lens, and optical information recording and reproducing device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001060336A (en) 2001-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3976457B2 (en) Optical head
JP4575988B2 (en) Information recording / reproducing method and optical disc apparatus
US6834036B1 (en) Optical head for a plurality of types of information recording media
EP0747893B1 (en) Optical head apparatus for different types of disks
US6496453B2 (en) Optical pickup
US6853614B2 (en) Aberration correction element and optical pickup adopting the same
USRE43106E1 (en) Optical pickup compatible with a digital versatile disk and a recordable compact disk using a holographic ring lens
US6343058B1 (en) Optical pickup device applicable to two kinds of recording media with minimized deterioration of a beam spot
US8437238B2 (en) Diffraction grating, aberration correction element and optical head device
JP4272696B2 (en) Optical head
US6043935A (en) Wavelength sensitive beam combiner with aberration correction
US6414930B1 (en) Optical head
JP4434369B2 (en) Objective lens
KR100478559B1 (en) Optical pickup for recordable and playable discs
JP4218096B2 (en) Optical head
US20040213135A1 (en) Optical pickup apparatus and optical system for optical pickup apparatus
JP2726030B2 (en) Bifocal optical pickup
US7072254B2 (en) Optical pickup device and recording medium used therefor
JPH0917010A (en) Method and apparatus for formation of double focus
JP4231126B2 (en) Optical head
JP4575608B2 (en) Optical head
JP4891142B2 (en) Optical pickup and optical information processing apparatus
JP4397471B2 (en) Optical head
US20040208109A1 (en) Objective optical system for correcting aberration and optical head employing the same
US20040184385A1 (en) Aperture limiting element and optical pickup device utilizing it

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050324

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050324

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070416

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070524

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070619

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3976457

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110629

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120629

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120629

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130629

Year of fee payment: 6

EXPY Cancellation because of completion of term