JPH09237431A - 対物レンズ装置及びそれを適用する光ピックアップ装置並びに対物レンズの製造方法 - Google Patents
対物レンズ装置及びそれを適用する光ピックアップ装置並びに対物レンズの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚さの異なるディスクに対する情報の読出し
／書込みが可能な対物レンズ装置及びそれを適用する光
ピックアップ装置並びに対物レンズの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 ディスク面に向ける光進行経路上に備え
られて所定の有効直径を有する対物レンズと、前記光進
行経路上に備えられて入射光の近軸領域と遠軸領域との
中間領域の光を制御する光制御手段とを備え、前記入射
光の近軸領域に対応する前記対物レンズの中央部分は厚
いディスクと薄いディスクの両方に対して最適の厚さ、
屈折率、曲率及び非球面係数を有することを特徴とす
る。したがって、本発明の装置は構造が簡単であり、低
コストを達成するのみならず、光に対する球面収差の影
響を低めることにより、厚さの異なるディスクを一つの
ディスクドライブで用いることができる。
／書込みが可能な対物レンズ装置及びそれを適用する光
ピックアップ装置並びに対物レンズの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 ディスク面に向ける光進行経路上に備え
られて所定の有効直径を有する対物レンズと、前記光進
行経路上に備えられて入射光の近軸領域と遠軸領域との
中間領域の光を制御する光制御手段とを備え、前記入射
光の近軸領域に対応する前記対物レンズの中央部分は厚
いディスクと薄いディスクの両方に対して最適の厚さ、
屈折率、曲率及び非球面係数を有することを特徴とす
る。したがって、本発明の装置は構造が簡単であり、低
コストを達成するのみならず、光に対する球面収差の影
響を低めることにより、厚さの異なるディスクを一つの
ディスクドライブで用いることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は対物レンズ及びそれ
を適用する光ピックアップ装置並びに対物レンズの製造
方法に関する。
を適用する光ピックアップ装置並びに対物レンズの製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ピックアップは映像又は音響データな
どの情報をディスクのような光記録媒体に記録したり、
光記録媒体から再生する。ディスクはプラスチック又は
ガラスからなる基板に情報のある記録面が形成される構
造を有する。情報の記録密度の高いディスクから情報を
読出したり、書込むためには、光スポットの直径を縮め
る必要がある。このため、一般的に対物レンズの開口数
（Numerical Aperture：ＮＡ）を大きくし、波長の短い
短波長の光源を用いる。しかしながら、短波長の光源と
大きいＮＡを用いると、ディスクの光軸に対するディス
クの許容傾斜角は小さくなる。このような許容傾斜角は
前記ディスクの厚さを縮小させることにより増やすこと
ができる。ディスクの傾斜角をθとするとき、コマ収差
係数Ｗ31の大きさは次の式から得られる。
どの情報をディスクのような光記録媒体に記録したり、
光記録媒体から再生する。ディスクはプラスチック又は
ガラスからなる基板に情報のある記録面が形成される構
造を有する。情報の記録密度の高いディスクから情報を
読出したり、書込むためには、光スポットの直径を縮め
る必要がある。このため、一般的に対物レンズの開口数
（Numerical Aperture：ＮＡ）を大きくし、波長の短い
短波長の光源を用いる。しかしながら、短波長の光源と
大きいＮＡを用いると、ディスクの光軸に対するディス
クの許容傾斜角は小さくなる。このような許容傾斜角は
前記ディスクの厚さを縮小させることにより増やすこと
ができる。ディスクの傾斜角をθとするとき、コマ収差
係数Ｗ31の大きさは次の式から得られる。
【０００３】
【数１】
【０００４】ここで、ｄはディスクの厚さ、ｎはディス
クの屈折率、ＮＡは対物レンズの開口数である。この式
からわかるように、コマ収差係数Ｗ31はＮＡの３乗に比
例する。したがって、従来のＣＤ（コンパクトディス
ク）に要求される対物レンズの開口数が０．４５、ＤＶ
Ｄ（ディジタルビデオディスク）に要求される対物レン
ズの開口数が０．６であることを考慮するとき、ＤＶＤ
は同じ厚さを有するＣＤに比べて約２．３４倍のコマ収
差係数を有する。したがって、ＤＶＤの最大許容傾斜角
は従来のＣＤのものに比べて半分に限られる。ＤＶＤの
最大許容傾斜角とＣＤのものを近似させるためにはＤＶ
Ｄの厚さを減少させる必要がある。
クの屈折率、ＮＡは対物レンズの開口数である。この式
からわかるように、コマ収差係数Ｗ31はＮＡの３乗に比
例する。したがって、従来のＣＤ（コンパクトディス
ク）に要求される対物レンズの開口数が０．４５、ＤＶ
Ｄ（ディジタルビデオディスク）に要求される対物レン
ズの開口数が０．６であることを考慮するとき、ＤＶＤ
は同じ厚さを有するＣＤに比べて約２．３４倍のコマ収
差係数を有する。したがって、ＤＶＤの最大許容傾斜角
は従来のＣＤのものに比べて半分に限られる。ＤＶＤの
最大許容傾斜角とＣＤのものを近似させるためにはＤＶ
Ｄの厚さを減少させる必要がある。
【０００５】非正常的な厚さのディスクは正常的なディ
スクとの厚さの差に対応する量の球面収差を発生させる
ので、厚さが縮小されたＤＶＤのような高密度の短波長
光のディスクは、長波長の光源を用いる従来のＣＤ用の
ディスクドライブのような再生／記録装置に用いられな
い。球面収差が大幅に増えると、ディスクに形成された
スポットが情報の記録に必要な強度を有することができ
ず、正確な情報の記録が行えない。かつ、情報の再生時
に得られた信号のＳ／Ｎ比（signal/noise ratio）が低
すぎて必要な情報を正確に得ることができない。
スクとの厚さの差に対応する量の球面収差を発生させる
ので、厚さが縮小されたＤＶＤのような高密度の短波長
光のディスクは、長波長の光源を用いる従来のＣＤ用の
ディスクドライブのような再生／記録装置に用いられな
い。球面収差が大幅に増えると、ディスクに形成された
スポットが情報の記録に必要な強度を有することができ
ず、正確な情報の記録が行えない。かつ、情報の再生時
に得られた信号のＳ／Ｎ比（signal/noise ratio）が低
すぎて必要な情報を正確に得ることができない。
【０００６】したがって、ＣＤとＤＶＤのように相異な
る厚さを有するディスクに共用される短波長の光ピック
アップ、例えば６５０ｎｍの波長を有する光源を用いる
光ピックアップが必要である。このため、短波長の光源
を用いる一つの光ピックアップ装置で厚さの異なる２種
のディスクから情報を再生したり、厚さの異なる２種の
ディスクに情報を記録できる装置に対する研究が行われ
ている。例えば、ホログラムレンズと屈折レンズを適用
するレンズ装置（特開平７−９８４３１号）が提案され
た。
る厚さを有するディスクに共用される短波長の光ピック
アップ、例えば６５０ｎｍの波長を有する光源を用いる
光ピックアップが必要である。このため、短波長の光源
を用いる一つの光ピックアップ装置で厚さの異なる２種
のディスクから情報を再生したり、厚さの異なる２種の
ディスクに情報を記録できる装置に対する研究が行われ
ている。例えば、ホログラムレンズと屈折レンズを適用
するレンズ装置（特開平７−９８４３１号）が提案され
た。
【０００７】図１及び図２はディスクに０次回折光と１
次回折光の集束状態をそれぞれ示す。相異なる厚さのデ
ィスク３ａ，３ｂの前方には屈折型の対物レンズ２とホ
ログラムレンズ１が光進行経路上に備えられる。前記ホ
ログラムレンズ１は格子パターン１１を備えているた
め、これを通過する光は回折する。したがって、光源
（図示せず）からの光はホログラムレンズ１を通過しな
がら、回折された１次光４１と回折されない０次光４０
に分離される。したがって、回折された１次光４１と回
折されない０次光４０は対物レンズ２により相異なる強
度で集束されることにより、厚いディスク３ｂと薄いデ
ィスク３ａに焦点を合わせる。
次回折光の集束状態をそれぞれ示す。相異なる厚さのデ
ィスク３ａ，３ｂの前方には屈折型の対物レンズ２とホ
ログラムレンズ１が光進行経路上に備えられる。前記ホ
ログラムレンズ１は格子パターン１１を備えているた
め、これを通過する光は回折する。したがって、光源
（図示せず）からの光はホログラムレンズ１を通過しな
がら、回折された１次光４１と回折されない０次光４０
に分離される。したがって、回折された１次光４１と回
折されない０次光４０は対物レンズ２により相異なる強
度で集束されることにより、厚いディスク３ｂと薄いデ
ィスク３ａに焦点を合わせる。
【０００８】このようなレンズ装置は、０次光と１次光
を用いて相異なる厚さのディスクに対する情報の貯蔵及
び読出しが可能であるが、入射光を０次光と１次光に分
離することによる光の利用効率は低下する。すなわち、
入射光をホログラムレンズにより０次光と１次光に分離
するので、実際の光利用効率は１５％程度である。か
つ、情報の再生時、前記二つの光のうち、一つにのみ情
報が含まれるので、情報を含んでいない光はノイズとし
て検出されるおそれがある。一方、前記レンズ装置のホ
ログラムレンズの加工においては、微細なホログラムパ
ターンの食刻過程が高精度を要するので、高コストをも
たらす。
を用いて相異なる厚さのディスクに対する情報の貯蔵及
び読出しが可能であるが、入射光を０次光と１次光に分
離することによる光の利用効率は低下する。すなわち、
入射光をホログラムレンズにより０次光と１次光に分離
するので、実際の光利用効率は１５％程度である。か
つ、情報の再生時、前記二つの光のうち、一つにのみ情
報が含まれるので、情報を含んでいない光はノイズとし
て検出されるおそれがある。一方、前記レンズ装置のホ
ログラムレンズの加工においては、微細なホログラムパ
ターンの食刻過程が高精度を要するので、高コストをも
たらす。
【０００９】図３は、米国特許公報第５，２８１，７９
７号に開示されたタツノの光ピックアップ装置の概略構
造図である。この光ピックアップ装置は短波長の光ディ
スクのみならず、長波長の光ディスク上にデータを記録
し、それから情報を再生するように開口径を変更する光
経路上に可変絞りを備える。可変絞り１ａはディスク３
に対面する対物レンズ２とコリメーティングレンズ５と
の間に備えられて、光源９から出射された後、ビームス
プリッター６を透過した光ビーム４の通過領域の面積、
すなわち開口数を適切に調節する。可変絞り１ａの開口
径は使用されるディスクの厚さに応じて調節されるもの
であって、中心領域の光ビーム４ａは常に通過させる
が、周辺領域の光ビーム４ｂは選択的に通過又は遮断す
る。図３において、参照番号７は集束レンズ、参照番号
８は光検出器である。
７号に開示されたタツノの光ピックアップ装置の概略構
造図である。この光ピックアップ装置は短波長の光ディ
スクのみならず、長波長の光ディスク上にデータを記録
し、それから情報を再生するように開口径を変更する光
経路上に可変絞りを備える。可変絞り１ａはディスク３
に対面する対物レンズ２とコリメーティングレンズ５と
の間に備えられて、光源９から出射された後、ビームス
プリッター６を透過した光ビーム４の通過領域の面積、
すなわち開口数を適切に調節する。可変絞り１ａの開口
径は使用されるディスクの厚さに応じて調節されるもの
であって、中心領域の光ビーム４ａは常に通過させる
が、周辺領域の光ビーム４ｂは選択的に通過又は遮断す
る。図３において、参照番号７は集束レンズ、参照番号
８は光検出器である。
【００１０】上述した構造の従来の光ピックアップ装置
において、機械的な可変絞りはその開口径の変化に応じ
て機械的な共振特性が変わるので、対物レンズを駆動す
るためのアクチュエータに装着することは困難である。
かつ、液晶による絞りは機械的な共振の問題はないが、
機械的な可変絞りに比べて小型化が困難であり、耐熱性
・耐久性が弱く、かつ製作コストも高い。このような方
法のほかに各ディスクのための別途の対物レンズを備え
て特定のディスクに対して特定の対物レンズを用いるよ
うにする方法がある。しかしながら、この場合は、特定
なレンズに取り替えるための駆動装置が必要なので、構
造が複雑になるのみならず、製造コストも高くなる。
において、機械的な可変絞りはその開口径の変化に応じ
て機械的な共振特性が変わるので、対物レンズを駆動す
るためのアクチュエータに装着することは困難である。
かつ、液晶による絞りは機械的な共振の問題はないが、
機械的な可変絞りに比べて小型化が困難であり、耐熱性
・耐久性が弱く、かつ製作コストも高い。このような方
法のほかに各ディスクのための別途の対物レンズを備え
て特定のディスクに対して特定の対物レンズを用いるよ
うにする方法がある。しかしながら、この場合は、特定
なレンズに取り替えるための駆動装置が必要なので、構
造が複雑になるのみならず、製造コストも高くなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低コ
ストで部品の製作及び組立が容易である対物レンズ及び
それを適用する光ピックアップ装置並びに対物レンズを
製造する方法を提供することにある。本発明の他の目的
は、光の利用効率が高く、収差が取り除かれたスポット
を形成し得る対物レンズ装置及びそれを適用する光ピッ
クアップ装置並びに対物レンズを製造する方法を提供す
ることにある。
ストで部品の製作及び組立が容易である対物レンズ及び
それを適用する光ピックアップ装置並びに対物レンズを
製造する方法を提供することにある。本発明の他の目的
は、光の利用効率が高く、収差が取り除かれたスポット
を形成し得る対物レンズ装置及びそれを適用する光ピッ
クアップ装置並びに対物レンズを製造する方法を提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による対物レンズ装置は、ディスク面に向ける
光進行経路上に備えられて所定の有効直径を有する対物
レンズと、前記光進行経路上に備えられて入射光の近軸
領域と遠軸領域との中間領域の光が前記ディスクに集光
されないように制御する光制御手段とを備え、前記入射
光の近軸領域に対応する前記対物レンズの中央部分は厚
いディスクと薄いディスクの両方に対して最適の厚さ、
屈折率、曲率及び非球面係数を有することを特徴とす
る。前記目的を達成するために本発明の光ピックアップ
装置は、光源と、ディスク面に向ける前記光源からの光
進行経路上に備えられて所定の有効直径を有する対物レ
ンズと、前記対物レンズに向ける光進行経路上に備えら
れて入射光の近軸領域と遠軸領域との中間領域の光を制
御する光制御手段と、前記光制御手段と前記光源との間
に備えられるビームスプリッターと、前記ビームスプリ
ッターにより分割されて前記光ディスクから反射された
光を検知する光検出器とを備え、前記入射光の近軸領域
に対応する前記対物レンズの中央部分は厚いディスクと
薄いディスクの両方に対して最適の曲率と非球面係数を
有することを特徴とする。かつ、前記さらに他の目的を
達成するために本発明の対物レンズの製造方法は、対物
レンズの光進行領域の近軸領域と遠軸領域との間の中間
領域に対応する部分に入射される光のうち、中間領域に
入射する光を制御するための光制御手段の形成部が備え
られ、入射される光の中央領域に対応する近軸領域が厚
いディスクと薄いディスクの両方に対して最適の曲率と
非球面係数を有するように設計された第１金型を備える
段階と、前記第１金型に対応する第２金型を備える段階
と、前記第１金型と第２金型との間にレンズ材料を注入
してレンズを成形する段階とを含むことを特徴とする。
に本発明による対物レンズ装置は、ディスク面に向ける
光進行経路上に備えられて所定の有効直径を有する対物
レンズと、前記光進行経路上に備えられて入射光の近軸
領域と遠軸領域との中間領域の光が前記ディスクに集光
されないように制御する光制御手段とを備え、前記入射
光の近軸領域に対応する前記対物レンズの中央部分は厚
いディスクと薄いディスクの両方に対して最適の厚さ、
屈折率、曲率及び非球面係数を有することを特徴とす
る。前記目的を達成するために本発明の光ピックアップ
装置は、光源と、ディスク面に向ける前記光源からの光
進行経路上に備えられて所定の有効直径を有する対物レ
ンズと、前記対物レンズに向ける光進行経路上に備えら
れて入射光の近軸領域と遠軸領域との中間領域の光を制
御する光制御手段と、前記光制御手段と前記光源との間
に備えられるビームスプリッターと、前記ビームスプリ
ッターにより分割されて前記光ディスクから反射された
光を検知する光検出器とを備え、前記入射光の近軸領域
に対応する前記対物レンズの中央部分は厚いディスクと
薄いディスクの両方に対して最適の曲率と非球面係数を
有することを特徴とする。かつ、前記さらに他の目的を
達成するために本発明の対物レンズの製造方法は、対物
レンズの光進行領域の近軸領域と遠軸領域との間の中間
領域に対応する部分に入射される光のうち、中間領域に
入射する光を制御するための光制御手段の形成部が備え
られ、入射される光の中央領域に対応する近軸領域が厚
いディスクと薄いディスクの両方に対して最適の曲率と
非球面係数を有するように設計された第１金型を備える
段階と、前記第１金型に対応する第２金型を備える段階
と、前記第１金型と第２金型との間にレンズ材料を注入
してレンズを成形する段階とを含むことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の実施の形態を詳しく説明する。本発明は、光進行経
路の中心軸周辺、すなわち球面収差がほとんど発生しな
い近軸領域と、この近軸領域を取り囲む遠軸領域との中
間領域の光を遮断又は遮蔽することにより、ディスクに
前記中間領域の光干渉が抑制された小さい周辺光を有す
る光スポットを形成する。このため、光入射経路上に近
軸と遠軸との中間領域に光を遮断又は散乱させる環状又
は多角縁状（例えば、四角形）の光制御手段を備える。
これは、遠軸領域の光は中心光に影響を殆ど与えず、近
軸と遠軸との間の光は中心光に影響を与えるということ
による。ここで、近軸領域とは、無視可能な程度の収差
を有するレンズの中心軸（光軸）の周辺領域であり、遠
軸領域とは、近軸領域より光軸から相対的に遠い部分の
領域であり、中間領域とは、近軸領域と遠軸領域との間
の領域である。
明の実施の形態を詳しく説明する。本発明は、光進行経
路の中心軸周辺、すなわち球面収差がほとんど発生しな
い近軸領域と、この近軸領域を取り囲む遠軸領域との中
間領域の光を遮断又は遮蔽することにより、ディスクに
前記中間領域の光干渉が抑制された小さい周辺光を有す
る光スポットを形成する。このため、光入射経路上に近
軸と遠軸との中間領域に光を遮断又は散乱させる環状又
は多角縁状（例えば、四角形）の光制御手段を備える。
これは、遠軸領域の光は中心光に影響を殆ど与えず、近
軸と遠軸との間の光は中心光に影響を与えるということ
による。ここで、近軸領域とは、無視可能な程度の収差
を有するレンズの中心軸（光軸）の周辺領域であり、遠
軸領域とは、近軸領域より光軸から相対的に遠い部分の
領域であり、中間領域とは、近軸領域と遠軸領域との間
の領域である。
【００１４】図４は、０．６ｍｍの厚さと１．５の屈折
率を有するディスク上に、１．５０５の屈折率を有する
対物レンズで６５０ｎｍの波長を有する光を集束したと
きの状態を示す。この際、光スポットは中心光強度の１
／ｅ2（１３％）となる位置で０．８５μｍの直径を有
する。図５は、上述したような同じ条件の対物レンズを
用いて１．２ｍｍの厚さを有するディスクに光を集束さ
せた状態を示す。図５を参照すれば、近軸領域では約２
μｍの直径を有する光が中心部（Ａ）に集束されるが、
その周辺部（Ｂ）でも光が集束される。この際、周辺部
（Ｂ）の光強度は中心部（Ａ）の光強度の５〜１０％で
あった。遠軸領域、すなわち光軸から遠い部分に入射す
る光は、光軸とは異なる部分に集束されて散乱されるの
で、遠軸領域の光は中間部分の光集束に影響を与えな
い。
率を有するディスク上に、１．５０５の屈折率を有する
対物レンズで６５０ｎｍの波長を有する光を集束したと
きの状態を示す。この際、光スポットは中心光強度の１
／ｅ2（１３％）となる位置で０．８５μｍの直径を有
する。図５は、上述したような同じ条件の対物レンズを
用いて１．２ｍｍの厚さを有するディスクに光を集束さ
せた状態を示す。図５を参照すれば、近軸領域では約２
μｍの直径を有する光が中心部（Ａ）に集束されるが、
その周辺部（Ｂ）でも光が集束される。この際、周辺部
（Ｂ）の光強度は中心部（Ａ）の光強度の５〜１０％で
あった。遠軸領域、すなわち光軸から遠い部分に入射す
る光は、光軸とは異なる部分に集束されて散乱されるの
で、遠軸領域の光は中間部分の光集束に影響を与えな
い。
【００１５】しかしながら、ディスクに集束される近軸
領域と遠軸領域との間の中間領域の光は球面収差による
影響を受けて光スポットの中心部（Ａ）周辺に周辺部
（Ｂ）を発生させるので、同じ条件の対物レンズにより
形成された厚さの薄いディスク上の光スポットに比べて
厚いディスクに形成された光スポットが相対的に大きく
なる。中間領域の光により周辺部（Ｂ）は、通常、中心
部（Ａ）の約６〜７％の強度を有する。これにより、光
検出時にはジッタが発生する。これはデータの正確な記
録及び再生を困難にする。
領域と遠軸領域との間の中間領域の光は球面収差による
影響を受けて光スポットの中心部（Ａ）周辺に周辺部
（Ｂ）を発生させるので、同じ条件の対物レンズにより
形成された厚さの薄いディスク上の光スポットに比べて
厚いディスクに形成された光スポットが相対的に大きく
なる。中間領域の光により周辺部（Ｂ）は、通常、中心
部（Ａ）の約６〜７％の強度を有する。これにより、光
検出時にはジッタが発生する。これはデータの正確な記
録及び再生を困難にする。
【００１６】図６は、本発明による前記光制御手段を適
用する場合と適用しない場合、ディスクに形成される光
スポットの大きさ変化を示す線図である。この際、光ス
ポット大きさの開口数が０．６、有効口径が２ｍｍの対
物レンズが用いられた。光制御手段の一例として、光の
制御のための環状の光制御膜の内径を２．８ｍｍ、その
幅を０．２５ｍｍに設定した。
用する場合と適用しない場合、ディスクに形成される光
スポットの大きさ変化を示す線図である。この際、光ス
ポット大きさの開口数が０．６、有効口径が２ｍｍの対
物レンズが用いられた。光制御手段の一例として、光の
制御のための環状の光制御膜の内径を２．８ｍｍ、その
幅を０．２５ｍｍに設定した。
【００１７】図６及び図７に示したように、このような
条件において、（ｃ）と（ｄ）は０．６ｍｍのディスク
を適用する場合の変化曲線であり、（ａ）と（ｂ）は
１．２ｍｍのディスクを適用する場合の変化曲線であ
る。この際、光制御手段を用いるときの変化曲線は
（ｂ），（ｃ）部分であり、使用しないときは（ａ），
（ｂ）である。
条件において、（ｃ）と（ｄ）は０．６ｍｍのディスク
を適用する場合の変化曲線であり、（ａ）と（ｂ）は
１．２ｍｍのディスクを適用する場合の変化曲線であ
る。この際、光制御手段を用いるときの変化曲線は
（ｂ），（ｃ）部分であり、使用しないときは（ａ），
（ｂ）である。
【００１８】測定によれば、０．６ｍｍのディスクを適
用する場合において、光制御手段を用いる場合と用いな
い場合のスポット大きさの差は３％以内であることがわ
かる。かつ、１．２ｍｍのディスクを適用する場合、光
制御手段を用いるとき、図７に示したように、（ｂ）部
分の大きさが（ａ）部分のものに比べて顕著に減少し
た。したがって、本発明によれば、上述したように中心
光の集束に影響を及ぼすことにより、光スポットの周辺
光の大きさを大きくする近軸領域と遠軸領域との間の領
域を通過する光を制御して遠軸領域と近軸領域の光によ
り形成されるスポットに同時に集束されることを防ぐ。
用する場合において、光制御手段を用いる場合と用いな
い場合のスポット大きさの差は３％以内であることがわ
かる。かつ、１．２ｍｍのディスクを適用する場合、光
制御手段を用いるとき、図７に示したように、（ｂ）部
分の大きさが（ａ）部分のものに比べて顕著に減少し
た。したがって、本発明によれば、上述したように中心
光の集束に影響を及ぼすことにより、光スポットの周辺
光の大きさを大きくする近軸領域と遠軸領域との間の領
域を通過する光を制御して遠軸領域と近軸領域の光によ
り形成されるスポットに同時に集束されることを防ぐ。
【００１９】このため、中間領域の光を制御するための
光制御手段が光進行軸上に備えられ、これにより中間領
域の光を遮断、散乱、又はスポットとは無関係な方向に
反射させる。したがって、光スポットの周辺光の増加を
抑制することができ、球面収差を取り除くことができ
る。図８は本発明による第１実施例の対物レンズ装置１
０００を備えた光ピックアップ装置の概略全体構造図で
あって、薄いディスクＤＶＤと厚いディスクＣＤに対し
て光の集束状態を比較するためのものである。図９は図
８に示した対物レンズ装置の抜粋斜視図である。図８及
び図９に示したように、対物レンズ装置１０００は対物
レンズ２００と、光制御手段としての光制御部材１００
とを備える。
光制御手段が光進行軸上に備えられ、これにより中間領
域の光を遮断、散乱、又はスポットとは無関係な方向に
反射させる。したがって、光スポットの周辺光の増加を
抑制することができ、球面収差を取り除くことができ
る。図８は本発明による第１実施例の対物レンズ装置１
０００を備えた光ピックアップ装置の概略全体構造図で
あって、薄いディスクＤＶＤと厚いディスクＣＤに対し
て光の集束状態を比較するためのものである。図９は図
８に示した対物レンズ装置の抜粋斜視図である。図８及
び図９に示したように、対物レンズ装置１０００は対物
レンズ２００と、光制御手段としての光制御部材１００
とを備える。
【００２０】図８において、図面番号３００ａは比較的
薄い情報記録及び再生媒体、例えば０．６ｍｍの厚さを
有するディスク、３００ｂは比較的厚い、例えば１．２
ｍｍの厚さを有するディスクである。前記ディスク３０
０ａ又は３００ｂの正面には本発明を特徴づける形状の
対物レンズ２００が位置する。この対物レンズ２００は
前記光源９００からの入射光４００をディスク３００
ａ，３００ｂに集束又はディスク３００ａ，３００ｂか
らの反射光を受ける。例えば、下記の表１のように入射
光４００の近軸領域に対応する部分が厚いＣＤディスク
と薄いＤＶＤディスクに対して最適の曲率と非球面係数
を有する。
薄い情報記録及び再生媒体、例えば０．６ｍｍの厚さを
有するディスク、３００ｂは比較的厚い、例えば１．２
ｍｍの厚さを有するディスクである。前記ディスク３０
０ａ又は３００ｂの正面には本発明を特徴づける形状の
対物レンズ２００が位置する。この対物レンズ２００は
前記光源９００からの入射光４００をディスク３００
ａ，３００ｂに集束又はディスク３００ａ，３００ｂか
らの反射光を受ける。例えば、下記の表１のように入射
光４００の近軸領域に対応する部分が厚いＣＤディスク
と薄いＤＶＤディスクに対して最適の曲率と非球面係数
を有する。
【００２１】
【表１】
【００２２】前記レンズデータは、使用光源の波長が６
５０ｎｍであって、ディスクの厚さを１．２ｍｍ及び
０．６ｍｍとする条件から算出される。かつ、入射光４
００の遠軸領域に対応する対物レンズ２００の周辺部は
薄いＤＶＤディスクに対してのみ最適化されている。下
記の表２は上述した条件下における本発明による対物レ
ンズの収差特性と従来の対物レンズの収差特性をディス
クの種類に応じて比較する。
５０ｎｍであって、ディスクの厚さを１．２ｍｍ及び
０．６ｍｍとする条件から算出される。かつ、入射光４
００の遠軸領域に対応する対物レンズ２００の周辺部は
薄いＤＶＤディスクに対してのみ最適化されている。下
記の表２は上述した条件下における本発明による対物レ
ンズの収差特性と従来の対物レンズの収差特性をディス
クの種類に応じて比較する。
【００２３】
【表２】
【００２４】一般的な光ピックアップは０．０７０λｒ
ｍｓ以下の光学収差を仕様とすることを考慮すると、表
２から本発明による対物レンズはＤＶＤとＣＤの両方に
対して良好な光学特性を有するということがわかる。か
つ、図３９（ａ）乃至図４５（ｂ）に示したように、フ
ィールド収差と光経路収差が５ミクロン以内の値を有す
るので、本発明による対物レンズは射出成形法又は圧縮
成形法により製造される。
ｍｓ以下の光学収差を仕様とすることを考慮すると、表
２から本発明による対物レンズはＤＶＤとＣＤの両方に
対して良好な光学特性を有するということがわかる。か
つ、図３９（ａ）乃至図４５（ｂ）に示したように、フ
ィールド収差と光経路収差が５ミクロン以内の値を有す
るので、本発明による対物レンズは射出成形法又は圧縮
成形法により製造される。
【００２５】一方、前記対物レンズ２００の後方には、
図８乃至図１０に示したように、本発明を特徴づける光
制御手段の一例として光制御部材１００が備えられてい
る。前記光制御部材１００は透明な素材で製造され、そ
の表面に入射された光を制御する環状の光制御膜１０１
が形成されている。前記光制御膜１０１の外径は前記対
物レンズ２００の有効直径に比べて小さい。図８乃至図
１０に示したように、このような光制御膜１０１は単一
体からなるが、場合に応じては、少なくとも二つの環状
体が配置する複合体からなり得る。
図８乃至図１０に示したように、本発明を特徴づける光
制御手段の一例として光制御部材１００が備えられてい
る。前記光制御部材１００は透明な素材で製造され、そ
の表面に入射された光を制御する環状の光制御膜１０１
が形成されている。前記光制御膜１０１の外径は前記対
物レンズ２００の有効直径に比べて小さい。図８乃至図
１０に示したように、このような光制御膜１０１は単一
体からなるが、場合に応じては、少なくとも二つの環状
体が配置する複合体からなり得る。
【００２６】図８に示したように、前記光制御部材１０
０と光源９００との間には、コリメーティングレンズ５
００とビームスプリッター６００が備えられる。ビーム
スプリッター６００からの反射光の進行経路上には集束
レンズ７００と光検出器８００が備えられている。ここ
で、前記光検出器８００は基本的に４分割型である。前
記光制御膜１０１は、図１０に示したように、入射光４
００のうち、近軸領域と遠軸領域との中間領域の光４０
２を制御（遮断、散乱、反射）させることにより、近軸
領域と遠軸領域を通過する光４０１，４０３のみを透過
させる。
０と光源９００との間には、コリメーティングレンズ５
００とビームスプリッター６００が備えられる。ビーム
スプリッター６００からの反射光の進行経路上には集束
レンズ７００と光検出器８００が備えられている。ここ
で、前記光検出器８００は基本的に４分割型である。前
記光制御膜１０１は、図１０に示したように、入射光４
００のうち、近軸領域と遠軸領域との中間領域の光４０
２を制御（遮断、散乱、反射）させることにより、近軸
領域と遠軸領域を通過する光４０１，４０３のみを透過
させる。
【００２７】本発明の第２実施例によれば、図１１に示
したように、このような機能の光制御膜１０１は対物レ
ンズ２００の少なくとも一側の表面に直接塗布される。
図１２は本発明の第３実施例を示すものであって、光制
御膜１０１ａは四角形状又は五角形状のような多角形の
縁状を有する構造への変形も可能である。図１３
（ａ），（ｂ）は本発明の対物レンズ装置の第４実施例
及び第５実施例を示す。図１３（ａ）において、対物レ
ンズ２００ａの光制御溝１０２が入射光４００の入射側
面に形成される。図１３（ｂ）においては、光制御溝１
０２ａが入射光４００の出射側面に形成されている。
したように、このような機能の光制御膜１０１は対物レ
ンズ２００の少なくとも一側の表面に直接塗布される。
図１２は本発明の第３実施例を示すものであって、光制
御膜１０１ａは四角形状又は五角形状のような多角形の
縁状を有する構造への変形も可能である。図１３
（ａ），（ｂ）は本発明の対物レンズ装置の第４実施例
及び第５実施例を示す。図１３（ａ）において、対物レ
ンズ２００ａの光制御溝１０２が入射光４００の入射側
面に形成される。図１３（ｂ）においては、光制御溝１
０２ａが入射光４００の出射側面に形成されている。
【００２８】図１４及び図１５（ａ）は図１３に示した
対物レンズ装置に適用される対物レンズ２００ａの斜視
図及び正面図である。この実施例においては、光制御手
段が対物レンズ２００ａに備えられている。言い換えれ
ば、対物レンズ２００ａの光入射側面に構造的なパター
ン、すなわち入射光を部分的に制御するための前記環状
の光制御溝１０２が備えられる。前記光制御溝１０２の
外径は前記対物レンズ２００ａの有効直径より小さい。
前記光制御溝１０２は上述した光制御膜と同様に光の近
軸領域と遠軸領域との中間領域に備えられるものであっ
て、入射光を制御（遮断、散乱、集束）とは無関係な方
向に反射させる機能を有する。
対物レンズ装置に適用される対物レンズ２００ａの斜視
図及び正面図である。この実施例においては、光制御手
段が対物レンズ２００ａに備えられている。言い換えれ
ば、対物レンズ２００ａの光入射側面に構造的なパター
ン、すなわち入射光を部分的に制御するための前記環状
の光制御溝１０２が備えられる。前記光制御溝１０２の
外径は前記対物レンズ２００ａの有効直径より小さい。
前記光制御溝１０２は上述した光制御膜と同様に光の近
軸領域と遠軸領域との中間領域に備えられるものであっ
て、入射光を制御（遮断、散乱、集束）とは無関係な方
向に反射させる機能を有する。
【００２９】前記光制御溝１０２ａは、図１５（ｂ）に
示したように、その底面が光進行軸に対して垂直になら
ないように、所定の傾斜角（θ）を有するように形成さ
れることが望ましい。そのほか、光制御溝１０２ａから
反射された中間領域の光４０２を光進行軸に平行しない
方向に制御させることが望ましい。これは、光制御溝か
ら制御された光による光学的な障害を抑制し得るからで
ある。
示したように、その底面が光進行軸に対して垂直になら
ないように、所定の傾斜角（θ）を有するように形成さ
れることが望ましい。そのほか、光制御溝１０２ａから
反射された中間領域の光４０２を光進行軸に平行しない
方向に制御させることが望ましい。これは、光制御溝か
ら制御された光による光学的な障害を抑制し得るからで
ある。
【００３０】図１８は本発明の第８実施例による対物レ
ンズ装置において、光制御手段として光制御溝を備える
対物レンズの正面図であって、四角縁状の光制御溝１０
２ｂは本発明の一実施例として対物レンズ２００ｂに形
成される。前記対物レンズ２００ｂは前記光制御溝１０
２，１０２ａ，１０２ｂに対応するパターンを有する金
型を用いて一般的な高圧射出成形法、圧縮成形法などに
より製造され得る。ここで、前記光制御溝の形状は四角
形のみならず、その以上の多角形の縁状であり得る。か
つ、前記光制御手段の形状は溝でない、突き出る形状で
もよい。
ンズ装置において、光制御手段として光制御溝を備える
対物レンズの正面図であって、四角縁状の光制御溝１０
２ｂは本発明の一実施例として対物レンズ２００ｂに形
成される。前記対物レンズ２００ｂは前記光制御溝１０
２，１０２ａ，１０２ｂに対応するパターンを有する金
型を用いて一般的な高圧射出成形法、圧縮成形法などに
より製造され得る。ここで、前記光制御溝の形状は四角
形のみならず、その以上の多角形の縁状であり得る。か
つ、前記光制御手段の形状は溝でない、突き出る形状で
もよい。
【００３１】図１６（ａ）は、突き出る形状の光制御手
段を有する対物レンズを製造するための金型装置の上部
の型枠１００１と光制御手段を形成するための溝１０３
ａがその底面に形成された下部の型枠１００２の側面図
である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示した前記溝
１０３ａを示す前記下部の型枠１００２の平面図であ
る。図１６（ｃ）は本発明の第７実施例による対物レン
ズ装置において、光制御手段に微細凹凸状の対物レンズ
を製造するための金型装置の上部の型枠１００１ａと光
制御手段を形成するための溝１０３ｂがその底面に形成
された下部の型枠１００２ａの側面図であり、図１６
（ｄ）は前記下部の型枠１００２ａの平面図である。図
１７（ａ）乃至図１７（ｃ）は、前記光制御手段を形成
するための金型装置の下部の型枠１００２に形成される
加工面の様々な例を示すが、これらは単一又は複合体か
らなり得る。このような金型によれば、対物レンズの表
面に突き出る階段状、くさび状、回折格子状の光制御手
段が成形される。
段を有する対物レンズを製造するための金型装置の上部
の型枠１００１と光制御手段を形成するための溝１０３
ａがその底面に形成された下部の型枠１００２の側面図
である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示した前記溝
１０３ａを示す前記下部の型枠１００２の平面図であ
る。図１６（ｃ）は本発明の第７実施例による対物レン
ズ装置において、光制御手段に微細凹凸状の対物レンズ
を製造するための金型装置の上部の型枠１００１ａと光
制御手段を形成するための溝１０３ｂがその底面に形成
された下部の型枠１００２ａの側面図であり、図１６
（ｄ）は前記下部の型枠１００２ａの平面図である。図
１７（ａ）乃至図１７（ｃ）は、前記光制御手段を形成
するための金型装置の下部の型枠１００２に形成される
加工面の様々な例を示すが、これらは単一又は複合体か
らなり得る。このような金型によれば、対物レンズの表
面に突き出る階段状、くさび状、回折格子状の光制御手
段が成形される。
【００３２】本発明の特徴を示す対物レンズは、図１７
（ｄ）乃至図１７（ｇ）に示したように圧縮成形法など
により製造され得る。下部の型枠１００２に素材１１０
０を位置させた後（図１７（ｄ）参照）、上部の型枠１
００１にて前記素材１１００を加圧する（図１７（ｅ）
参照）。その後、上部の型枠１００１を下部の型枠１０
０２から分離して（図１７（ｆ）参照）、光制御手段と
しての光制御突起１０２ｃを有する対物レンズ２００ｃ
を完成する（図１７（ｇ）参照）。
（ｄ）乃至図１７（ｇ）に示したように圧縮成形法など
により製造され得る。下部の型枠１００２に素材１１０
０を位置させた後（図１７（ｄ）参照）、上部の型枠１
００１にて前記素材１１００を加圧する（図１７（ｅ）
参照）。その後、上部の型枠１００１を下部の型枠１０
０２から分離して（図１７（ｆ）参照）、光制御手段と
しての光制御突起１０２ｃを有する対物レンズ２００ｃ
を完成する（図１７（ｇ）参照）。
【００３３】一方、前記実施例において、凸面レンズを
対物レンズとして用いたが、この対物レンズは回折理論
による平板レンズに取り替えられる。前記平板レンズに
は、ホログラムレンズとフレネルレンズなどがあるが、
いずれも適用可能である。特に、レンズに光制御手段が
備えられる場合、図１９に示したように、平板型の対物
レンズ２００ｄに環状又は四角形状などの光制御溝１０
２ｄを形成するか（第９実施例参照）、図２０に示した
ように、環状又は四角形状などの光制御膜１０１ｂを平
板型の対物レンズ２００ｅに別途に製造した後、取り付
けるか、コーティング法により積層することができる
（第１０実施例参照）。前記光制御溝１０２ｄの場合、
中間領域の光４０２を回折させずにそのまま通過させる
か、あるいは、光集束とは無関係な方向に反射させるこ
とにより、ディスクの光スポットに中間領域の光４０２
の到達を防ぐ。かつ、前記光制御膜１０１ａは平板レン
ズ２００ｅに入射される中間領域の光を制御（吸収、散
乱、反射）するが、中間領域の光４０２がディスクの光
スポットへ到達することを防ぐ。
対物レンズとして用いたが、この対物レンズは回折理論
による平板レンズに取り替えられる。前記平板レンズに
は、ホログラムレンズとフレネルレンズなどがあるが、
いずれも適用可能である。特に、レンズに光制御手段が
備えられる場合、図１９に示したように、平板型の対物
レンズ２００ｄに環状又は四角形状などの光制御溝１０
２ｄを形成するか（第９実施例参照）、図２０に示した
ように、環状又は四角形状などの光制御膜１０１ｂを平
板型の対物レンズ２００ｅに別途に製造した後、取り付
けるか、コーティング法により積層することができる
（第１０実施例参照）。前記光制御溝１０２ｄの場合、
中間領域の光４０２を回折させずにそのまま通過させる
か、あるいは、光集束とは無関係な方向に反射させるこ
とにより、ディスクの光スポットに中間領域の光４０２
の到達を防ぐ。かつ、前記光制御膜１０１ａは平板レン
ズ２００ｅに入射される中間領域の光を制御（吸収、散
乱、反射）するが、中間領域の光４０２がディスクの光
スポットへ到達することを防ぐ。
【００３４】図２１は上述した実施例により得られるも
のであって、１．２ｍｍの厚さを有するディスク（Ｃ
Ｄ）上の光スポットの大きさを示す。ここで、適用され
た対物レンズは４ｍｍの有効直径を有し、近軸領域の直
径は２ｍｍ、遠軸領域の直径は２．４ｍｍ〜４ｍｍの範
囲とした。したがって、光制御手段は２ｍｍ〜２．４ｍ
ｍの範囲の光を遮断する。このような条件により形成さ
れた光スポットにおいて、測定結果、中心光強度の１／
ｅ2（約１３％）となる位置の光スポットの直径は１．
３μｍであった。図５に示したように、光遮蔽膜を用い
ない場合に比べて、光遮蔽膜を用いる本発明の装置の場
合は、図５のＢ部分の光量が７０％以上も減少した。
のであって、１．２ｍｍの厚さを有するディスク（Ｃ
Ｄ）上の光スポットの大きさを示す。ここで、適用され
た対物レンズは４ｍｍの有効直径を有し、近軸領域の直
径は２ｍｍ、遠軸領域の直径は２．４ｍｍ〜４ｍｍの範
囲とした。したがって、光制御手段は２ｍｍ〜２．４ｍ
ｍの範囲の光を遮断する。このような条件により形成さ
れた光スポットにおいて、測定結果、中心光強度の１／
ｅ2（約１３％）となる位置の光スポットの直径は１．
３μｍであった。図５に示したように、光遮蔽膜を用い
ない場合に比べて、光遮蔽膜を用いる本発明の装置の場
合は、図５のＢ部分の光量が７０％以上も減少した。
【００３５】図２２は、上述した条件下で０．６ｍｍの
比較的薄い厚さのディスク（ＤＶＤ）に形成された光ス
ポットの状態を示す。測定によれば、中心光強度の１／
ｅ2（約１３％）となる位置の直径は０．８３μｍであ
った。上述したように、本発明によれば、最適状態でデ
ィスクに光スポットを形成することができる。図８に示
したように、ディスクから反射された光は再び対物レン
ズ２００、光制御部材１００、及びコリメーティングレ
ンズ５００を透過した後、ビームスプリッター６００か
ら反射されて集束レンズ７００を通過して光検出器８０
０に到達して電気的な信号として検出される。非点収差
法によりフォーカスエラー信号を得るための光検出器８
００は一般的に４分割型であり、これは本発明の特徴で
ある。
比較的薄い厚さのディスク（ＤＶＤ）に形成された光ス
ポットの状態を示す。測定によれば、中心光強度の１／
ｅ2（約１３％）となる位置の直径は０．８３μｍであ
った。上述したように、本発明によれば、最適状態でデ
ィスクに光スポットを形成することができる。図８に示
したように、ディスクから反射された光は再び対物レン
ズ２００、光制御部材１００、及びコリメーティングレ
ンズ５００を透過した後、ビームスプリッター６００か
ら反射されて集束レンズ７００を通過して光検出器８０
０に到達して電気的な信号として検出される。非点収差
法によりフォーカスエラー信号を得るための光検出器８
００は一般的に４分割型であり、これは本発明の特徴で
ある。
【００３６】以下、本発明による光ピックアップ装置に
おいて、光検出器８００の特徴を詳しく説明する。すな
わち、光検出器８００の中央部に形成されたスポット
は、図２３及び図２４に示したように、近軸領域の光に
対するする中心部９０１ａ，９０１ｂと遠軸領域の光に
対応する周辺部９０２ａ，９０２ｂを有する。図２３は
比較的厚い、例えば１．２ｍｍのディスク（ＣＤ）を適
用する場合、図２４は比較的に薄い、例えば０．６ｍｍ
のディスク（ＤＶＤ）を適用する場合をそれぞれ示す。
近軸領域の光による中心部９０１ａはディスクの厚さに
問わず、直径の変化は少ないが、光制御部材により遮断
された中間領域９０３ａと周辺部９０２ａ，９０２ｂの
直径は大幅に変化する。
おいて、光検出器８００の特徴を詳しく説明する。すな
わち、光検出器８００の中央部に形成されたスポット
は、図２３及び図２４に示したように、近軸領域の光に
対するする中心部９０１ａ，９０１ｂと遠軸領域の光に
対応する周辺部９０２ａ，９０２ｂを有する。図２３は
比較的厚い、例えば１．２ｍｍのディスク（ＣＤ）を適
用する場合、図２４は比較的に薄い、例えば０．６ｍｍ
のディスク（ＤＶＤ）を適用する場合をそれぞれ示す。
近軸領域の光による中心部９０１ａはディスクの厚さに
問わず、直径の変化は少ないが、光制御部材により遮断
された中間領域９０３ａと周辺部９０２ａ，９０２ｂの
直径は大幅に変化する。
【００３７】先ず、図２３を参照すれば、近軸領域に対
応する中心部９０１ａは光検出器の中央部に到達してお
り、周辺部９０２ａは光検出器８００の周辺を取り囲
む。中心部９０１ａと周辺部９０２ａとの中間領域９０
３ａは光制御部材により光が取り除かれた領域である。
すなわち、１．２ｍｍの厚さを有する厚いディスクから
情報を再生するときは、中間領域９０３ａと周辺部９０
２ａは球面収差により大幅に拡張することにより、近軸
領域の光のみが用いられる。
応する中心部９０１ａは光検出器の中央部に到達してお
り、周辺部９０２ａは光検出器８００の周辺を取り囲
む。中心部９０１ａと周辺部９０２ａとの中間領域９０
３ａは光制御部材により光が取り除かれた領域である。
すなわち、１．２ｍｍの厚さを有する厚いディスクから
情報を再生するときは、中間領域９０３ａと周辺部９０
２ａは球面収差により大幅に拡張することにより、近軸
領域の光のみが用いられる。
【００３８】図２４を参照すれば、近軸領域に対応する
中心部９０１ｂと周辺部９０２ｂの両方が光検出器８０
０の検出面に形成されている。すなわち、０．６ｍｍの
厚さを有する薄いディスクから情報を再生するときは、
光制御部材により光が取り除かれた中間領域の光を除い
た近軸領域の光と遠軸領域の光の両方が用いられる。こ
こで、前記中心部９０１の直径はディスクの種類に問わ
ず一定の値を保持する。
中心部９０１ｂと周辺部９０２ｂの両方が光検出器８０
０の検出面に形成されている。すなわち、０．６ｍｍの
厚さを有する薄いディスクから情報を再生するときは、
光制御部材により光が取り除かれた中間領域の光を除い
た近軸領域の光と遠軸領域の光の両方が用いられる。こ
こで、前記中心部９０１の直径はディスクの種類に問わ
ず一定の値を保持する。
【００３９】上述したように、本発明による光ピックア
ップ装置は、異なる厚さを有する少なくとも二枚のディ
スクから情報を読出すため、厚いディスクから情報を読
出すときは光検出器に近軸領域の光のみが到達し、薄い
ディスクから情報を読出すときは近軸領域と遠軸領域の
両方の光が到達するように設計された光検出器８００を
適用する。したがって、厚い寸法のディスクを用いる場
合は近軸領域の光に対応する信号を得、薄い寸法のディ
スクを用いる場合は、近軸領域と遠軸領域の両方の光に
対応する相対的に高い信号を得る。
ップ装置は、異なる厚さを有する少なくとも二枚のディ
スクから情報を読出すため、厚いディスクから情報を読
出すときは光検出器に近軸領域の光のみが到達し、薄い
ディスクから情報を読出すときは近軸領域と遠軸領域の
両方の光が到達するように設計された光検出器８００を
適用する。したがって、厚い寸法のディスクを用いる場
合は近軸領域の光に対応する信号を得、薄い寸法のディ
スクを用いる場合は、近軸領域と遠軸領域の両方の光に
対応する相対的に高い信号を得る。
【００４０】図２５は前記光検出器８００の他の類型を
示す。図２５に示した光検出器８１０は、図２３に示し
た４分割型の光検出器８００の周辺に上下左右対称の第
２光検出領域８１２がさらに備えられた８分割型の構造
を有するが、ここで、中央部の第１光検出領域８１１と
その周囲の第２光検出領域８１２を備える。第１光検出
領域８１１は四つの四角形状の第１受光要素（Ａ１，Ｂ
１，Ｃ１，Ｄ１）を備え、第２光検出領域８１２はＬ字
形の第２受光要素（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２）を備え
る。
示す。図２５に示した光検出器８１０は、図２３に示し
た４分割型の光検出器８００の周辺に上下左右対称の第
２光検出領域８１２がさらに備えられた８分割型の構造
を有するが、ここで、中央部の第１光検出領域８１１と
その周囲の第２光検出領域８１２を備える。第１光検出
領域８１１は四つの四角形状の第１受光要素（Ａ１，Ｂ
１，Ｃ１，Ｄ１）を備え、第２光検出領域８１２はＬ字
形の第２受光要素（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２）を備え
る。
【００４１】図２６乃至図２８は薄いディスク（ＤＶ
Ｄ）を用いるときの光検出器の受光状態を示す。図２９
乃至図３１は厚いディスク（ＣＤ）を用いる時の光検出
器の受光状態を示す。前記第１光検出領域８１１は厚い
ディスクから情報を読出すとき、近軸領域の光が最大限
に受光できると共に、遠軸領域の光は最小限に受光でき
る程度の大きさを有するように設計される。特に、薄い
ディスクから情報を読出すときは、図２６に示したよう
に、近軸領域と遠軸領域９０１ｂ，９０２ｂの両方の光
を受光するように設計される。かつ、厚いディスクから
情報を読出すときは、図２９に示したように、遠軸領域
の光９０２ｂは第２受光領域８１２に到達する。
Ｄ）を用いるときの光検出器の受光状態を示す。図２９
乃至図３１は厚いディスク（ＣＤ）を用いる時の光検出
器の受光状態を示す。前記第１光検出領域８１１は厚い
ディスクから情報を読出すとき、近軸領域の光が最大限
に受光できると共に、遠軸領域の光は最小限に受光でき
る程度の大きさを有するように設計される。特に、薄い
ディスクから情報を読出すときは、図２６に示したよう
に、近軸領域と遠軸領域９０１ｂ，９０２ｂの両方の光
を受光するように設計される。かつ、厚いディスクから
情報を読出すときは、図２９に示したように、遠軸領域
の光９０２ｂは第２受光領域８１２に到達する。
【００４２】図２６は薄いディスクに対して対物レンズ
がフォーカス位置にあるとき、図２７は薄いディスクか
ら遠く位置するとき、図２８は薄いディスクに近く位置
するときの受光状態を示す。同様に、図２９は厚いディ
スクに対して対物レンズがフォーカス位置にあるとき、
図３０は厚いディスクから遠く位置するとき、図３１は
厚いディスクに近く位置するときの受光状態を示す。
がフォーカス位置にあるとき、図２７は薄いディスクか
ら遠く位置するとき、図２８は薄いディスクに近く位置
するときの受光状態を示す。同様に、図２９は厚いディ
スクに対して対物レンズがフォーカス位置にあるとき、
図３０は厚いディスクから遠く位置するとき、図３１は
厚いディスクに近く位置するときの受光状態を示す。
【００４３】上述した構造の光検出器から出力される信
号は薄いディスクから情報を読出す場合、第１，第２受
光領域からの全ての信号を用いるが、厚いディスクから
情報を読出すときは、第１受光領域からの信号のみを用
いる。図３２は厚い寸法のディスクから情報を読出すと
き、第１受光領域からの信号によるフォーカス信号と、
第１，第２受光領域の全ての信号によるフォーカス信号
の変化を示す。
号は薄いディスクから情報を読出す場合、第１，第２受
光領域からの全ての信号を用いるが、厚いディスクから
情報を読出すときは、第１受光領域からの信号のみを用
いる。図３２は厚い寸法のディスクから情報を読出すと
き、第１受光領域からの信号によるフォーカス信号と、
第１，第２受光領域の全ての信号によるフォーカス信号
の変化を示す。
【００４４】前記からわかるように、厚いディスクから
情報を読出す場合、近軸領域の光のみを用いると、フォ
ーカス信号の成分が増えて安定したフォーカス信号を得
ることができる。中心領域の周辺の光スポット、すなわ
ち図５の“Ｂ”部分の光量の減少効果とフォーカス信号
の安定化効果を有する本発明の対物レンズ、それを適用
する光ピックアップ装置のフォーカス制御方式を説明す
る。ここで、フォーカス制御信号が用いるディスクの厚
さに問わず、フォーカス制御信号は常に一つのみが発生
して別途のフォーカス制御信号手段は不要である。か
つ、薄いディスクの場合、検出されるフォーカス制御信
号の大きさは、図３３に示したように相異なる。これ
は、薄いディスクの場合は近軸領域と遠軸領域の両方の
光が光検出器に到達し、厚いディスクの場合は近軸領域
の光のみが到達するからである。これにより、ディスク
の種類を容易に判別することができる。
情報を読出す場合、近軸領域の光のみを用いると、フォ
ーカス信号の成分が増えて安定したフォーカス信号を得
ることができる。中心領域の周辺の光スポット、すなわ
ち図５の“Ｂ”部分の光量の減少効果とフォーカス信号
の安定化効果を有する本発明の対物レンズ、それを適用
する光ピックアップ装置のフォーカス制御方式を説明す
る。ここで、フォーカス制御信号が用いるディスクの厚
さに問わず、フォーカス制御信号は常に一つのみが発生
して別途のフォーカス制御信号手段は不要である。か
つ、薄いディスクの場合、検出されるフォーカス制御信
号の大きさは、図３３に示したように相異なる。これ
は、薄いディスクの場合は近軸領域と遠軸領域の両方の
光が光検出器に到達し、厚いディスクの場合は近軸領域
の光のみが到達するからである。これにより、ディスク
の種類を容易に判別することができる。
【００４５】このようなディスクの種類判別動作を図３
４を参照して具体的に説明すると、次のようになる。薄
いディスク（ＤＶＤ）又は厚いディスク（ＣＤ）が挿入
されると、対物レンズの範囲、すなわちディスクの種類
を判別するため、図３５に示したように、フォーカス電
流を増減させることにより、所定の対物レンズのフォー
カス方向の移動範囲内をｍ回移動させながら、光検出器
からの信号の和信号とフォーカス信号（Ｓf）を得る。
この際、４分割型の光検出器を用いるので、フォーカス
信号は非点収差方式により得られる。実験的にＤＶＤデ
ィスクの再生時のフォーカス信号の振幅（Ｓf、以下、
フォーカス信号と略称する）は、ＣＤディスクの再生時
のフォーカス信号に比べて４倍程度となる条件で二つの
ディスクの互換に十分な光量の確保が可能であり、引き
込みにも安定することがわかる。
４を参照して具体的に説明すると、次のようになる。薄
いディスク（ＤＶＤ）又は厚いディスク（ＣＤ）が挿入
されると、対物レンズの範囲、すなわちディスクの種類
を判別するため、図３５に示したように、フォーカス電
流を増減させることにより、所定の対物レンズのフォー
カス方向の移動範囲内をｍ回移動させながら、光検出器
からの信号の和信号とフォーカス信号（Ｓf）を得る。
この際、４分割型の光検出器を用いるので、フォーカス
信号は非点収差方式により得られる。実験的にＤＶＤデ
ィスクの再生時のフォーカス信号の振幅（Ｓf、以下、
フォーカス信号と略称する）は、ＣＤディスクの再生時
のフォーカス信号に比べて４倍程度となる条件で二つの
ディスクの互換に十分な光量の確保が可能であり、引き
込みにも安定することがわかる。
【００４６】上述した方法により球面収差の量を低減し
てディスクに記録された信号を再生することができる。
しかしながら、この場合には従来のＣＤディスクプレイ
ヤーの光ピックアップの球面収差より大きくなり、再生
信号は劣化する。したがって、図３８に示したように、
ディジタル波形等化器を用いることが望ましい。フォー
カス信号（Ｓf）と和信号が得られると、薄いディスク
に対応する第１基準値より大きいか否かを判断する。こ
の際、第１基準値との比較対象は、設計条件に応じてフ
ォーカス信号のほかに和信号となり得る。
てディスクに記録された信号を再生することができる。
しかしながら、この場合には従来のＣＤディスクプレイ
ヤーの光ピックアップの球面収差より大きくなり、再生
信号は劣化する。したがって、図３８に示したように、
ディジタル波形等化器を用いることが望ましい。フォー
カス信号（Ｓf）と和信号が得られると、薄いディスク
に対応する第１基準値より大きいか否かを判断する。こ
の際、第１基準値との比較対象は、設計条件に応じてフ
ォーカス信号のほかに和信号となり得る。
【００４７】図３６に示したように、第１基準値がフォ
ーカス信号（Ｓf）又は和信号より小さければ、薄い寸
法のディスクと判断してフォーカシングとトラッキング
を行いながら再生信号を得、これをＤＶＤ用の波形等化
器を経て波形等化信号を得る。 しかしながら、第１技
術値がフォーカス信号（Ｓf）又は和信号より大きけれ
ば、フォーカス信号（Ｓf）が厚いディスク（ＣＤ）に
対応する第２基準値より大きいか否かを判断する。
ーカス信号（Ｓf）又は和信号より小さければ、薄い寸
法のディスクと判断してフォーカシングとトラッキング
を行いながら再生信号を得、これをＤＶＤ用の波形等化
器を経て波形等化信号を得る。 しかしながら、第１技
術値がフォーカス信号（Ｓf）又は和信号より大きけれ
ば、フォーカス信号（Ｓf）が厚いディスク（ＣＤ）に
対応する第２基準値より大きいか否かを判断する。
【００４８】図３７に示したように、フォーカス信号
（Ｓf）又は和信号が第２基準値より大きければ、厚い
寸法のディスク（ＣＤ）と判断してフォーカシングとト
ラッキングを行いながら再生信号を得、これをＣＤ用の
波形等化器を経て波形等化信号を得る。しかしながら、
フォーカス信号（Ｓf）又は和信号が第２基準値より小
さければ、エラー信号を発生する。
（Ｓf）又は和信号が第２基準値より大きければ、厚い
寸法のディスク（ＣＤ）と判断してフォーカシングとト
ラッキングを行いながら再生信号を得、これをＣＤ用の
波形等化器を経て波形等化信号を得る。しかしながら、
フォーカス信号（Ｓf）又は和信号が第２基準値より小
さければ、エラー信号を発生する。
【００４９】
【発明の効果】上述したように、本発明の対物レンズ装
置はホログラムレンズを適用する従来の対物レンズ装置
に比べて各種の利点を有する。すなわち、従来のレンズ
装置は加工が困難で高コストのホログラムレンズを用い
るが、本発明によるレンズ装置は非常に簡単にかつ容易
な製造法で光を遮断又は散乱する手段、具体的には透明
部材に光制御膜又は対物レンズに形成された光遮断又は
散乱溝を適用する。かつ、光の利用効率面においても本
発明によるレンズ装置が従来のものより高い。これは、
本発明の対物レンズ装置は従来のレンズ装置のようにホ
ログラムレンズにより光を分離せずにそのまま用いるか
らである。このような本発明によるレンズ装置は、従来
のレンズ装置に比べて周辺光の不要な光を取り除く、球
面収差も減らすので、情報の記録及び再生性能を向上さ
せることができる。かつ、本発明によるレンズ装置にお
いて、対物レンズの光遮断又は散乱手段が備えられる場
合は、一つの対物レンズを有するので、この対物レンズ
が適用される光ピックアップの組立及び調整が非常に容
易になる。その上、ディスクの種類が判別できる信号が
得られるので、別途の手段が不要である。
置はホログラムレンズを適用する従来の対物レンズ装置
に比べて各種の利点を有する。すなわち、従来のレンズ
装置は加工が困難で高コストのホログラムレンズを用い
るが、本発明によるレンズ装置は非常に簡単にかつ容易
な製造法で光を遮断又は散乱する手段、具体的には透明
部材に光制御膜又は対物レンズに形成された光遮断又は
散乱溝を適用する。かつ、光の利用効率面においても本
発明によるレンズ装置が従来のものより高い。これは、
本発明の対物レンズ装置は従来のレンズ装置のようにホ
ログラムレンズにより光を分離せずにそのまま用いるか
らである。このような本発明によるレンズ装置は、従来
のレンズ装置に比べて周辺光の不要な光を取り除く、球
面収差も減らすので、情報の記録及び再生性能を向上さ
せることができる。かつ、本発明によるレンズ装置にお
いて、対物レンズの光遮断又は散乱手段が備えられる場
合は、一つの対物レンズを有するので、この対物レンズ
が適用される光ピックアップの組立及び調整が非常に容
易になる。その上、ディスクの種類が判別できる信号が
得られるので、別途の手段が不要である。
【図１】 ホログラムレンズを有する従来の光ピックア
ップ装置の対物レンズの概略図であって、薄いディスク
への光の集束状態を示す。
ップ装置の対物レンズの概略図であって、薄いディスク
への光の集束状態を示す。
【図２】 ホログラムレンズを有する従来の光ピックア
ップ装置の対物レンズの概略図であって、厚いディスク
への光の集束状態を示す。
ップ装置の対物レンズの概略図であって、厚いディスク
への光の集束状態を示す。
【図３】 従来の他の光ピックアップ装置の概略構成図
である。
である。
【図４】 薄いディスクにホログラムレンズを用いずに
一般的な対物レンズにより光を集束させたときの光集束
状態を示す。
一般的な対物レンズにより光を集束させたときの光集束
状態を示す。
【図５】 厚いディスクにホログラムレンズを用いずに
一般的な対物レンズにより光を集束させたときの光集束
状態を示す。
一般的な対物レンズにより光を集束させたときの光集束
状態を示す。
【図６】 本発明による対物レンズ装置を適用する場合
と適用しない場合の光スポットの変化を示すグラフであ
る。
と適用しない場合の光スポットの変化を示すグラフであ
る。
【図７】 図６中の“Ｅ”部分の拡大図である。
【図８】 本発明の第１実施例による対物レンズを適用
する光ピックアップ装置の概略構成図である。
する光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図９】 図８に示した対物レンズ装置の概略斜視図で
ある。
ある。
【図１０】 図８に示した対物レンズ装置により薄いデ
ィスクと厚いディスクに光を集束させる状態をそれぞれ
示す。
ィスクと厚いディスクに光を集束させる状態をそれぞれ
示す。
【図１１】 表面に光制御膜が形成される対物レンズを
備える本発明による対物レンズ装置の第２実施例を示す
断面図である。
備える本発明による対物レンズ装置の第２実施例を示す
断面図である。
【図１２】 四角形状の光制御溝が備えられる対物レン
ズを備える本発明の第３実施例による対物レンズ装置の
正面構造を示す。
ズを備える本発明の第３実施例による対物レンズ装置の
正面構造を示す。
【図１３】 （ａ）は本発明による対物レンズ装置の第
４実施例の概略図であって、ディスクに光を集束させる
状態を示しており、（ｂ）は本発明による対物レンズ装
置の第５実施例の概略図であって、ディスクに光を集束
させる状態を示す。
４実施例の概略図であって、ディスクに光を集束させる
状態を示しており、（ｂ）は本発明による対物レンズ装
置の第５実施例の概略図であって、ディスクに光を集束
させる状態を示す。
【図１４】 図１３（ａ）に示した対物レンズ装置の概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図１５】 （ａ）は図１３（ａ）に示した本発明によ
る対物レンズ装置の概略正面図であり、（ｂ）は本発明
の第６実施例による対物レンズ装置の対物レンズ部の拡
大図である。
る対物レンズ装置の概略正面図であり、（ｂ）は本発明
の第６実施例による対物レンズ装置の対物レンズ部の拡
大図である。
【図１６】 （ａ）は図１３（ｂ）に示した対物レンズ
を製造するための金型の側面図であり、（ｂ）は（ａ）
に示した金型の下部の金型の内部を示す平面図であり、
（ｃ）は本発明の第７実施例による対物レンズを製造す
るための金型の側面図であり、（ｄ）は（ｃ）に示した
金型の下部の金型の内部を示す平面図である。
を製造するための金型の側面図であり、（ｂ）は（ａ）
に示した金型の下部の金型の内部を示す平面図であり、
（ｃ）は本発明の第７実施例による対物レンズを製造す
るための金型の側面図であり、（ｄ）は（ｃ）に示した
金型の下部の金型の内部を示す平面図である。
【図１７】 （ａ）〜（ｃ）は図１６（ｃ）のＫ部分を
拡大する多様な形態の金型を示し、（ｄ）〜（ｅ）は本
発明による対物レンズを製造する過程を示す工程図であ
り、（ｆ）及び（ｇ）は（ｄ）乃至（ｅ）の工程から得
られた対物レンズの側面図である。
拡大する多様な形態の金型を示し、（ｄ）〜（ｅ）は本
発明による対物レンズを製造する過程を示す工程図であ
り、（ｆ）及び（ｇ）は（ｄ）乃至（ｅ）の工程から得
られた対物レンズの側面図である。
【図１８】 本発明の第８実施例による対物レンズ装置
における対物レンズの正面図である。
における対物レンズの正面図である。
【図１９】 本発明の第９実施例による対物レンズ装置
の概略図であって、平板レンズにより厚さの異なる二つ
のディスクに光を集束させる状態を示す。
の概略図であって、平板レンズにより厚さの異なる二つ
のディスクに光を集束させる状態を示す。
【図２０】 本発明の第１０実施例による対物レンズ装
置の概略図であって、平板レンズにより厚さの異なる二
つのディスクに光を集束させる状態を示す。
置の概略図であって、平板レンズにより厚さの異なる二
つのディスクに光を集束させる状態を示す。
【図２１】 厚いディスクに本発明による対物レンズ装
置により光を集束させた状態を示す。
置により光を集束させた状態を示す。
【図２２】 薄いディスクに本発明による対物レンズ装
置により光を集束させた状態を示す。
置により光を集束させた状態を示す。
【図２３】 本発明による光ピックアップ装置に厚いデ
ィスクを用いる場合、光検出器に入射される光の入射状
態を示す平面図である。
ィスクを用いる場合、光検出器に入射される光の入射状
態を示す平面図である。
【図２４】 本発明による光ピックアップ装置に薄いデ
ィスクを用いる場合、光検出器に入射される光の入射状
態を示す平面図である。
ィスクを用いる場合、光検出器に入射される光の入射状
態を示す平面図である。
【図２５】 本発明による光ピックアップ装置に適用さ
れる８分割型の光検出器の平面構造を示す。
れる８分割型の光検出器の平面構造を示す。
【図２６】 薄いディスクに対するレンズの位置に応じ
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
【図２７】 薄いディスクに対するレンズの位置に応じ
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
【図２８】 薄いディスクに対するレンズの位置に応じ
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
【図２９】 厚いディスクに対するレンズの位置に応じ
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
【図３０】 厚いディスクに対するレンズの位置に応じ
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
【図３１】 厚いディスクに対するレンズの位置に応じ
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
て形成される８分割型の光検出器の光到達領域を示す平
面図である。
【図３２】 図２５に示した８分割型の光検出器から得
られるフォーカス信号曲線である。
られるフォーカス信号曲線である。
【図３３】 二つの異なる厚さを有するディスクを適用
する本発明の光ピックアップにおいて、光検出器により
検出されるフォーカス信号の変化を比べる図面である。
する本発明の光ピックアップにおいて、光検出器により
検出されるフォーカス信号の変化を比べる図面である。
【図３４】 本発明の光ピックアップ装置の駆動流れ図
である。
である。
【図３５】 図３４において、フォーカス電流の増減に
応じる電流−時間変化図におけるフォーカス信号の発生
位置を示す。
応じる電流−時間変化図におけるフォーカス信号の発生
位置を示す。
【図３６】 図３４において、フォーカス信号と第１基
準値との比較条件を示す時間−信号変化図である。
準値との比較条件を示す時間−信号変化図である。
【図３７】 図３４において、フォーカス信号と第２基
準値との比較条件を示す時間−信号変化図である。
準値との比較条件を示す時間−信号変化図である。
【図３８】 本発明の光ピックアップ装置に用いられる
ディジタル等化器のブロック図である。
ディジタル等化器のブロック図である。
【図３９】 （ａ）は本発明の光ピックアップ装置によ
るＤＶＤにおけるフィールド収差を示すグラフであり、
（ｂ）は本発明の光ピックアップ装置によるＣＤにおけ
るフィールド収差を示すグラフである。
るＤＶＤにおけるフィールド収差を示すグラフであり、
（ｂ）は本発明の光ピックアップ装置によるＣＤにおけ
るフィールド収差を示すグラフである。
【図４０】 （ａ）及び（ｂ）は本発明の光ピックアッ
プ装置によるＤＶＤにおけるフィールド角度に応じる光
経路収差を示すグラフである。
プ装置によるＤＶＤにおけるフィールド角度に応じる光
経路収差を示すグラフである。
【図４１】 （ａ）及び（ｂ）は本発明の光ピックアッ
プ装置によるＤＶＤにおけるフィールド角度に応じる光
経路収差を示すグラフである。
プ装置によるＤＶＤにおけるフィールド角度に応じる光
経路収差を示すグラフである。
【図４２】 （ａ）及び（ｂ）は本発明の光ピックアッ
プ装置によるＤＶＤにおけるフィールド角度に応じる光
経路収差を示すグラフである。
プ装置によるＤＶＤにおけるフィールド角度に応じる光
経路収差を示すグラフである。
【図４３】 （ａ）及び（ｂ）は本発明の光ピックアッ
プ装置によるＣＤにおけるフィールド角度に応じる光経
路収差を示すグラフである。
プ装置によるＣＤにおけるフィールド角度に応じる光経
路収差を示すグラフである。
【図４４】 （ａ）及び（ｂ）は本発明の光ピックアッ
プ装置によるＣＤにおけるフィールド角度に応じる光経
路収差を示すグラフである。
プ装置によるＣＤにおけるフィールド角度に応じる光経
路収差を示すグラフである。
【図４５】 （ａ）及び（ｂ）は本発明の光ピックアッ
プ装置によるＣＤにおけるフィールド角度に応じる光経
路収差を示すグラフである。
プ装置によるＣＤにおけるフィールド角度に応じる光経
路収差を示すグラフである。
２００，２００ａ〜２００ｅ 対物レンズ １００ 光制御部材
（光制御手段） １０１，１０１ａ，１０１ｂ 光制御膜（光
制御手段） １０１，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｄ 光制御溝（光
制御手段） ６００ ビームスプリ
ッタ ８００ 光検出器 ９００ 光源 ８１１ 第１受光領域 ８１２ 第２受光領域 １００１ 型枠（第２金
型） １００２ 型枠（第１金
型） １０３ａ，１０３ｂ 溝
（光制御手段） １０１，１０１ａ，１０１ｂ 光制御膜（光
制御手段） １０１，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｄ 光制御溝（光
制御手段） ６００ ビームスプリ
ッタ ８００ 光検出器 ９００ 光源 ８１１ 第１受光領域 ８１２ 第２受光領域 １００１ 型枠（第２金
型） １００２ 型枠（第１金
型） １０３ａ，１０３ｂ 溝
Claims (59)
- 【請求項１】 ディスク面に向ける光進行経路上に備え
られて所定の有効直径を有する対物レンズと、 前記光進行経路上に備えられて入射光の近軸領域と遠軸
領域との中間領域の光が前記ディスクに集光されないよ
うに制御する光制御手段とを備え、 前記入射光の近軸領域に対応する前記対物レンズの中央
部分は厚いディスクと薄いディスクの両方に対して最適
の厚さ、屈折率、曲率及び非球面係数を有することを特
徴とする対物レンズ装置。 - 【請求項２】 前記入射光の遠軸領域に対応する対物レ
ンズの周辺部分は、薄いディスクに対して最適の厚さ、
屈折率、曲率及び非球面係数を有することを特徴とする
請求項１記載の対物レンズ装置。 - 【請求項３】 前記光制御手段は、前記対物レンズの有
効直径より小さい外径を有する所定領域の光を制御する
ように構成されることを特徴とする請求項１又は２記載
の対物レンズ装置。 - 【請求項４】 前記光制御手段は、所定の形状の光制御
膜を有する透明部材であることを特徴とする請求項１又
は２記載の対物レンズ装置。 - 【請求項５】 前記光制御手段は、所定の形状の光制御
膜を有する透明部材であることを特徴とする請求項３記
載の対物レンズ装置。 - 【請求項６】 前記透明部材は、前記対物レンズから所
定の距離ほど離間することを特徴とする請求項４記載の
対物レンズ装置。 - 【請求項７】 前記光制御手段は、前記対物レンズの少
なくとも一側に形成される所定の形状の光制御膜である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の対物レンズ装
置。 - 【請求項８】 前記対物レンズは、平板レンズであるこ
とを特徴とする請求項６記載の対物レンズ装置。 - 【請求項９】 前記光制御手段は、前記対物レンズの少
なくとも一側に形成されて前記入射光を制御する所定の
形状の光制御パターンであることを特徴とする請求項１
又は２記載の対物レンズ装置。 - 【請求項１０】 前記光制御パターンは、前記対物レン
ズの光進行軸に対して所定の傾斜面を備える溝であるこ
とを特徴とする請求項９記載の対物レンズ装置。 - 【請求項１１】 前記光制御パターンは、Ｖ字形の断面
を有することを特徴とする請求項１０記載の対物レンズ
装置。 - 【請求項１２】 前記光制御パターンは、突き出る階段
状であることを特徴とする請求項９記載の対物レンズ装
置。 - 【請求項１３】 前記対物レンズは、平板レンズである
ことを特徴とする請求項９記載の対物レンズ装置。 - 【請求項１４】 前記光制御手段は、入射光を制御する
回折格子パターンを有することを特徴とする請求項９記
載の対物レンズ装置。 - 【請求項１５】 前記光制御手段は、微細凹凸による光
散乱パターンを有することを特徴とする請求項９記載の
対物レンズ装置。 - 【請求項１６】 光源と、 ディスク面に向ける前記光源からの光進行経路上に備え
られて所定の有効直径を有する対物レンズと、 前記対物レンズに向ける光進行経路上に備えられて入射
光の近軸領域と遠軸領域との中間領域の光を制御する光
制御手段と、 前記光制御手段と前記光源との間に備えられるビームス
プリッターと、 前記ビームスプリッターにより分割されて前記光ディス
クから反射された光を検知する光検出器とを備え、 前記入射光の近軸領域に対応する前記対物レンズの中央
部分は厚いディスクと薄いディスクの両方に対して最適
の曲率と非球面係数を有することを特徴とする光ピック
アップ装置。 - 【請求項１７】 前記入射光の遠軸領域に対応する前記
対物レンズの周辺部分は、薄いディスクに対して最適の
曲率と非球面係数を有することを特徴とする請求項１６
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１８】 前記光制御手段は、前記対物レンズの
有効直径より小さい外径を有する所定領域の光を制御す
るように構成されることを特徴とする請求項１６又は１
７記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１９】 前記光制御手段は、所定の形状の光制
御膜を有する透明部材であることを特徴とする請求項１
６又は１７記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項２０】 前記透明部材は、前記対物レンズから
所定の距離ほど離間することを特徴とする請求項１９記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項２１】 前記光制御手段は、前記対物レンズの
少なくとも一側に形成される所定の形状の光制御膜であ
ることを特徴とする請求項１６又は１７記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項２２】 前記対物レンズは平板レンズであるこ
とを特徴とする請求項２１６記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項２３】 前記光制御手段は、前記対物レンズの
少なくとも一側に形成されて前記入射光を制御する所定
の形状の光制御パターンであることを特徴とする請求項
１６又は１７記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項２４】 前記対物レンズは、平板レンズである
ことを特徴とする請求項２３記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項２５】 前記光制御パターンは、前記対物レン
ズの光進行軸に対して所定の傾斜面を備える溝であるこ
とを特徴とする請求項２３記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項２６】 前記光制御パターンは、Ｖ字形の断面
を有することを特徴とする請求項２５記載の光ピックア
ップ装置。 - 【請求項２７】 前記対物レンズは、平板レンズである
ことを特徴とする請求項１６又は１７記載の光ピックア
ップ装置。 - 【請求項２８】 前記光制御手段は、入射光を制御する
回折格子パターンを有することを特徴とする請求項２３
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項２９】 前記光制御手段は、微細凹凸による光
散乱パターンを有することを特徴とする請求項２３記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項３０】 前記光制御パターンは、突き出る階段
状又はくさび状であることを特徴とする請求項２３記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項３１】 前記光検出器は、厚いディスクから反
射された光のうち、近軸領域の光のみを受光し、薄いデ
ィスクから反射された光のうち、近軸領域と遠軸領域の
光全体を受光することを特徴とする請求項１６又は１７
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項３２】 前記光制御手段は、前記対物レンズの
有効直径より小さい外径を有する環状領域の光を遮断又
は散乱するように構成されることを特徴とする請求項３
１記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項３３】 前記光制御手段は、所定の形状の光制
御膜を有する透明部材であることを特徴とする請求項３
２記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項３４】 前記透明部材は、前記対物レンズから
所定の距離ほど離間することを特徴とする請求項３３記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項３５】 前記光制御手段は、前記対物レンズの
少なくとも一側に形成される所定の形状の光制御膜であ
ることを特徴とする請求項３２又は３３記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項３６】 前記対物レンズは、平板レンズである
ことを特徴とする請求項３５記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項３７】 前記光制御手段は、前記対物レンズの
少なくとも一側に形成されて前記入射光を制御する所定
の形状の光制御パターンであることを特徴とする請求項
３２又は３３記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項３８】 前記対物レンズは、平板レンズである
ことを特徴とする請求項３７記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項３９】 前記光制御手段は、前記入射光を制御
する回折格子パターンを有することを特徴とする請求項
３７記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項４０】 前記光制御手段は、微細凹凸による光
散乱パターンを有することを特徴とする請求項３７記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項４１】 前記光検出器は、厚いディスクから反
射された光のうち、近軸領域の光のみを受光し、薄いデ
ィスクから反射された光のうち、近軸領域と遠軸領域の
光全体を受光する第１受光領域と、前記第１受光領域を
取り囲む第２受光領域とを備えることを特徴とする請求
項１６記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項４２】 前記光検出器の第１受光領域と第２受
光領域は、それぞれ４分割型であり、かつその全体構造
は菱形であることを特徴とする請求項４１記載の光ピッ
クアップ装置。 - 【請求項４３】 前記光制御手段は、前記対物レンズの
有効直径より小さい外径を有する所定の形状の光を遮断
又は散乱するように構成されることを特徴とする請求項
４１記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項４４】 前記光制御手段は、前記対物レンズの
有効直径より小さい外径を有する所定の形状の光を遮断
又は散乱するように構成されることを特徴とする請求項
４２記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項４５】 前記光制御手段は、所定の形状の光制
御膜を有する透明部材であることを特徴とする請求項４
１乃至４４のうち、いずれか一項に記載の光ピックアッ
プ装置。 - 【請求項４６】 前記透明部材は、前記対物レンズから
所定の距離ほど離間することを特徴とする請求項４５記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項４７】 前記光制御手段は、前記対物レンズの
少なくとも一側に形成される所定の形状の光制御膜であ
ることを特徴とする請求項４１又は４４記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項４８】 前記対物レンズは、平板レンズである
ことを特徴とする請求項４７記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項４９】 前記光制御手段は、前記対物レンズの
少なくとも一側に形成されて前記入射光を制御する所定
の形状の光制御パターンであることを特徴とする請求項
４１又は４４記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項５０】 前記対物レンズは、平板レンズである
ことを特徴とする請求項４９記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項５１】 前記光制御パターンは、対物レンズの
光進行軸に対して所定の傾斜面を備える溝であることを
特徴とする請求項５０記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項５２】 前記光制御パターンは、Ｖ字形である
ことを特徴とする請求項５１記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項５３】 前記光制御パターンは、入射光を制御
する回折格子パターンであることを特徴とする請求項４
９記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項５４】 前記光制御パターンは、微細凹凸によ
る光散乱パターンを有することを特徴とする請求項４９
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項５５】 前記光制御パターンは、突き出る階段
状又はくさび状であることを特徴とする請求項４９記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項５６】 対物レンズの光進行領域の近軸領域と
遠軸領域との間の中間領域に対応する部分に入射される
光のうち、中間領域に入射する光を制御するための光制
御手段の形成部が備えられ、入射される光の中央領域に
対応する近軸領域が厚いディスクと薄いディスクの両方
に対して最適の曲率と非球面係数を有するように設計さ
れた第１金型を備える段階と、 前記第１金型に対応する第２金型を備える段階と、 前記第１金型と第２金型との間にレンズ材料を注入して
レンズを成形する段階とを含むことを特徴とする対物レ
ンズの製造方法。 - 【請求項５７】 前記レンズ成形装置は、圧縮成形法を
適用することを特徴とする請求項５６記載の対物レンズ
の製造方法。 - 【請求項５８】 前記レンズ成形装置は、高圧射出法を
適用することを特徴とする請求項５６記載の対物レンズ
の製造方法。 - 【請求項５９】 前記光制御手段の形成部分は、階段
状、くさび状、凹凸状、腐食による微細凹凸からなる群
から選ばれる少なくとも二つの形状を有することを特徴
とする請求項５６乃至５８のうちいずれか一項に記載の
対物レンズの製造方法。
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