JPH10134401A - 光学ピックアップ装置 - Google Patents
光学ピックアップ装置Info
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- JPH10134401A JPH10134401A JP8290553A JP29055396A JPH10134401A JP H10134401 A JPH10134401 A JP H10134401A JP 8290553 A JP8290553 A JP 8290553A JP 29055396 A JP29055396 A JP 29055396A JP H10134401 A JPH10134401 A JP H10134401A
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- light
- optical element
- θrad
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＨＯＥ（ホログラフィック光学素子）と屈折
型レンズとの組合わせからなる多重焦点レンズを有する
光学ピックアップ装置において、ディスク状光学記録媒
体よりの信号読み出し時のジッタ劣化を防止する。 【解決手段】 光源より発せられる光束のディスク状光
学記録媒体の半径方向の断面での半値全角（θrad）と
ディスク状光学記録媒体の半径方向に垂直な断面での半
値全角（θtan）との比（θrad／θtan）を、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ を満足するものとする。
型レンズとの組合わせからなる多重焦点レンズを有する
光学ピックアップ装置において、ディスク状光学記録媒
体よりの信号読み出し時のジッタ劣化を防止する。 【解決手段】 光源より発せられる光束のディスク状光
学記録媒体の半径方向の断面での半値全角（θrad）と
ディスク状光学記録媒体の半径方向に垂直な断面での半
値全角（θtan）との比（θrad／θtan）を、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ を満足するものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数種類のディス
ク状光学記録媒体に対して互換的に情報信号の書き込み
及び読み出しが行えるようになされた光学ピックアップ
装置に関する技術分野に属する。
ク状光学記録媒体に対して互換的に情報信号の書き込み
及び読み出しが行えるようになされた光学ピックアップ
装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来、種々の規格によるディスク状光学
記録媒体（以下、光ディスクという）が提案されてお
り、現在も記録情報の容量の増大、記録密度の向上が図
られつつある。例えば、いわゆる「デジタルビデオディ
スク」（以下、“ＤＶＤ”という）は、従来よりオーデ
ィオ信号用、ビデオ信号用、あるいは、コンピュータデ
ータ用に広く用いられているいわゆる「コンパクトディ
スク」（以下“ＣＤ”という。“ビデオＣＤ”、“ＣＤ
−ＲＯＭ”も含む）に比較して約７倍の記録容量を有し
ている。
記録媒体（以下、光ディスクという）が提案されてお
り、現在も記録情報の容量の増大、記録密度の向上が図
られつつある。例えば、いわゆる「デジタルビデオディ
スク」（以下、“ＤＶＤ”という）は、従来よりオーデ
ィオ信号用、ビデオ信号用、あるいは、コンピュータデ
ータ用に広く用いられているいわゆる「コンパクトディ
スク」（以下“ＣＤ”という。“ビデオＣＤ”、“ＣＤ
−ＲＯＭ”も含む）に比較して約７倍の記録容量を有し
ている。
【０００３】このような高記録容量を実現するため、
“ＤＶＤ”の規格においては、光学ピックアップ装置に
おける光源の短波長化、対物レンズの高ＮＡ（開口数）
化により、情報記録面上における集光光束の小径化を図
っている。すなわち、光源の波長は、“ＣＤ”の規格に
おいては７８０ｎｍであるが、“ＤＶＤ”の規格におい
ては、６３５ｎｍ乃至６５０ｎｍとしている。また、対
物レンズのＮＡは、“ＣＤ”の規格においては０．４５
であるが、“ＤＶＤ”の規格においては、０．６として
いる。
“ＤＶＤ”の規格においては、光学ピックアップ装置に
おける光源の短波長化、対物レンズの高ＮＡ（開口数）
化により、情報記録面上における集光光束の小径化を図
っている。すなわち、光源の波長は、“ＣＤ”の規格に
おいては７８０ｎｍであるが、“ＤＶＤ”の規格におい
ては、６３５ｎｍ乃至６５０ｎｍとしている。また、対
物レンズのＮＡは、“ＣＤ”の規格においては０．４５
であるが、“ＤＶＤ”の規格においては、０．６として
いる。
【０００４】ところが、透明材料よりなるディスク基板
の歪みや光ディスクの保持における誤差（位置ずれ）等
に起因する該光ディスクの傾きにより生ずる波面収差
（コマ収差）の量は、対物レンズのＮＡの３乗に比例す
る。そのため、対物レンズの高ＮＡ化に伴い、光ディス
クの傾きに対する許容範囲が狭くなる。一方、上記光デ
ィスクの傾きにより生ずる波面収差の量は、上記ディス
ク基板の厚さ（すなわち、光束入射面から信号記録面ま
での厚さ）にも比例する。したがって、“ＤＶＤ”の規
格では、上記基板の厚さを、“ＣＤ”の規格の半分の
０．６ｍｍとすることで、波面収差の増大を防いでい
る。
の歪みや光ディスクの保持における誤差（位置ずれ）等
に起因する該光ディスクの傾きにより生ずる波面収差
（コマ収差）の量は、対物レンズのＮＡの３乗に比例す
る。そのため、対物レンズの高ＮＡ化に伴い、光ディス
クの傾きに対する許容範囲が狭くなる。一方、上記光デ
ィスクの傾きにより生ずる波面収差の量は、上記ディス
ク基板の厚さ（すなわち、光束入射面から信号記録面ま
での厚さ）にも比例する。したがって、“ＤＶＤ”の規
格では、上記基板の厚さを、“ＣＤ”の規格の半分の
０．６ｍｍとすることで、波面収差の増大を防いでい
る。
【０００５】ところで、“ＤＶＤ”は、広範囲での使
用、普及が予想されるが、これまでに広く使用されてい
る“ＣＤ”メディアとの互換性の確保が望まれている。
しかし、この“ＤＶＤ”用に最適化された光学ピックア
ップ装置を、そのまま“ＣＤ”メディアに対して使用す
ると、ディスク基板の厚さの差異により、良好な特性を
得ることは非常に困難である。すなわち、“ＤＶＤ”用
の光学ピックアップ装置を“ＣＤ”メディアに対して使
用すると、集光光束において、ディスク基板の厚さの違
いに比例した球面収差が発生するため、信号記録面上に
おいて回折限界まで絞られた良好なスポットを形成でき
ない。
用、普及が予想されるが、これまでに広く使用されてい
る“ＣＤ”メディアとの互換性の確保が望まれている。
しかし、この“ＤＶＤ”用に最適化された光学ピックア
ップ装置を、そのまま“ＣＤ”メディアに対して使用す
ると、ディスク基板の厚さの差異により、良好な特性を
得ることは非常に困難である。すなわち、“ＤＶＤ”用
の光学ピックアップ装置を“ＣＤ”メディアに対して使
用すると、集光光束において、ディスク基板の厚さの違
いに比例した球面収差が発生するため、信号記録面上に
おいて回折限界まで絞られた良好なスポットを形成でき
ない。
【０００６】このような事情を克服して“ＣＤ”及び
“ＤＶＤ”の双方のメディアに対して互換的に使用でき
る光学ピックアップ装置の構成が提案されている。例え
ば、図２に示すように、屈折型対物レンズ７にホログラ
ム光学素子（ＨＯＥ）を加えた２重焦点（多重焦点）複
合対物レンズを備えた光学ピックアップ装置が提案され
ている。
“ＤＶＤ”の双方のメディアに対して互換的に使用でき
る光学ピックアップ装置の構成が提案されている。例え
ば、図２に示すように、屈折型対物レンズ７にホログラ
ム光学素子（ＨＯＥ）を加えた２重焦点（多重焦点）複
合対物レンズを備えた光学ピックアップ装置が提案され
ている。
【０００７】この２重焦点複合対物レンズは、“ＤＶ
Ｄ”用に最適化された屈折型対物レンズ７と上記ホログ
ラム光学素子（ＨＯＥ）であるホログラム光学素子部を
有するホログラムレンズ６とで構成されている。上記ホ
ログラム光学素子部は、図４乃至図６に示すように、同
心円状の鋸歯状、または、階段（ステップ）状等の凹凸
の輪帯構造を有して構成されている。このホログラム素
子部６ａは、図３に示すように、入射された波長６３５
ｎｍの光束を“ＤＶＤ”用の０次光（透過光）と“Ｃ
Ｄ”用の１次光とに分割し、それ以外の次数の回折光を
ほとんど０とするように、深さが最適化されている。ま
た、上記ホログラムレンズ６のホログラム光学素子部６
ａをなす輪帯のピッチは、１次回折光が上記屈折型対物
レンズ７を経て“ＣＤ”の信号記録面上に集光されると
き、ディスク基板の厚みの違いにより発生する球面収差
を補正するように最適化されている。さらに、上記ホロ
グラム光学素子部６ａは、入射光束について“ＣＤ”に
最適なＮＡに制限するために、上記屈折型対物レンズ７
の有効径よりも小径の領域に形成されている。
Ｄ”用に最適化された屈折型対物レンズ７と上記ホログ
ラム光学素子（ＨＯＥ）であるホログラム光学素子部を
有するホログラムレンズ６とで構成されている。上記ホ
ログラム光学素子部は、図４乃至図６に示すように、同
心円状の鋸歯状、または、階段（ステップ）状等の凹凸
の輪帯構造を有して構成されている。このホログラム素
子部６ａは、図３に示すように、入射された波長６３５
ｎｍの光束を“ＤＶＤ”用の０次光（透過光）と“Ｃ
Ｄ”用の１次光とに分割し、それ以外の次数の回折光を
ほとんど０とするように、深さが最適化されている。ま
た、上記ホログラムレンズ６のホログラム光学素子部６
ａをなす輪帯のピッチは、１次回折光が上記屈折型対物
レンズ７を経て“ＣＤ”の信号記録面上に集光されると
き、ディスク基板の厚みの違いにより発生する球面収差
を補正するように最適化されている。さらに、上記ホロ
グラム光学素子部６ａは、入射光束について“ＣＤ”に
最適なＮＡに制限するために、上記屈折型対物レンズ７
の有効径よりも小径の領域に形成されている。
【０００８】この２重焦点複合対物レンズへの入射光の
うち、ホログラムレンズ６をそのまま通過した０次光は
“ＤＶＤ”メディア上に、該ホログラムレンズ６のホロ
グラム光学素子部６ａで回折された１次光は“ＣＤ”メ
ディア上に、それぞれ上記屈折型対物レンズ７を経て、
回折限界まで集光されたスポットを結ぶことができる。
また、上記ホログラム光学素子部６ａをなす輪帯のピッ
チは、“ＣＤ”メディアのためのスポットが“ＤＶＤ”
メディアのためのスポットから光軸方向に数百μｍ離れ
て形成されるように最適化されており、これら各スポッ
トの互いの再生信号（ＲＦ信号）への影響をほとんど生
じさせないようになっている。
うち、ホログラムレンズ６をそのまま通過した０次光は
“ＤＶＤ”メディア上に、該ホログラムレンズ６のホロ
グラム光学素子部６ａで回折された１次光は“ＣＤ”メ
ディア上に、それぞれ上記屈折型対物レンズ７を経て、
回折限界まで集光されたスポットを結ぶことができる。
また、上記ホログラム光学素子部６ａをなす輪帯のピッ
チは、“ＣＤ”メディアのためのスポットが“ＤＶＤ”
メディアのためのスポットから光軸方向に数百μｍ離れ
て形成されるように最適化されており、これら各スポッ
トの互いの再生信号（ＲＦ信号）への影響をほとんど生
じさせないようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光学ピックアップ装置においては、上記２重焦点複合
対物レンズの瞳面での光量分布は、光ディスクの信号記
録面上に入射光束が集光されることにより形成されるス
ポット形状に大きく影響し、光学ピックアップ装置の性
能を左右する。一般に、瞳径内の周辺光量比が小さくな
ってしまうと、図１７に示す該瞳径内の周辺光量比が充
分に大きい場合に形成されるスポット形状に比して、図
１８に示すように、スポット形状が大きくなってしま
い、高周波領域でのＭＴＦ（Modulation Transfar Func
tion）の低下が起こる。すなわち、この場合には、再生
に必要な分解能が低下してしまう。
な光学ピックアップ装置においては、上記２重焦点複合
対物レンズの瞳面での光量分布は、光ディスクの信号記
録面上に入射光束が集光されることにより形成されるス
ポット形状に大きく影響し、光学ピックアップ装置の性
能を左右する。一般に、瞳径内の周辺光量比が小さくな
ってしまうと、図１７に示す該瞳径内の周辺光量比が充
分に大きい場合に形成されるスポット形状に比して、図
１８に示すように、スポット形状が大きくなってしま
い、高周波領域でのＭＴＦ（Modulation Transfar Func
tion）の低下が起こる。すなわち、この場合には、再生
に必要な分解能が低下してしまう。
【００１０】また、瞳径内の中心部の光量比が周辺部に
比べて低下すると、図１７に示す該瞳径内の中心部の光
量比が充分に大きい場合に形成されるスポット形状に比
して、図１９に示すように、スポットのサイドピークが
増大し、上記光ディスク上の隣接トラックからのクロス
トークの増大やＭＴＦの低周波数帯域での劣化が招来さ
れる。
比べて低下すると、図１７に示す該瞳径内の中心部の光
量比が充分に大きい場合に形成されるスポット形状に比
して、図１９に示すように、スポットのサイドピークが
増大し、上記光ディスク上の隣接トラックからのクロス
トークの増大やＭＴＦの低周波数帯域での劣化が招来さ
れる。
【００１１】これらいずれの場合も、再生信号のジッタ
（Jitter）が増大され、光学ピックアップ装置の再生特
性の劣化が招来される。
（Jitter）が増大され、光学ピックアップ装置の再生特
性の劣化が招来される。
【００１２】上述のような２重焦点複合対物レンズにお
いては、“ＤＶＤ”用の瞳面での光量分布（０次光）
は、この瞳面の瞳径よりも小径の領域に形成されたホロ
グラムレンズ６のホログラム光学素子部６ａ（回折部）
による光量分割のために、瞳の中央部分の光量が低下し
た分布となる。ただし、光源となる半導体レーザより射
出される光束の光強度分布は、一般に、略々ガウス分布
となっているため、周辺になるほど光量は小さくなる。
すなわち、 Power＝exp〔−２｛（Ａ／Ｗx）ｘ｝2−２｛（Ａ／
Ｗy）ｙ｝2〕 （ただし、ｘ，ｙは、瞳半径で正規化された座標、Ａ
は、瞳半径、Ｗx，Ｗyは、Powerが（１／ｅ2）となると
きの半径。） したがって、光学ピックアップ装置の光学系の構成にお
いて、上記半導体レーザから射出される光束を、比較的
広い範囲で、上記２重焦点複合対物レンズに取り込むよ
うにする（すなわち、Ａ／Ｗを大きくして、周辺光量比
を小さくする）ことにより、図１４及び図１５に示すよ
うに、該半導体レーザの接合面に平行な方向（半値全角
θ//）の光量分布としては比較的平坦に近い分布を実現
できる。また、このとき、光量分割により低下が懸念さ
れる光の利用効率も、従来の“ＤＶＤ”用の光学ピック
アップ装置におけると同程度にまで改善することができ
る。
いては、“ＤＶＤ”用の瞳面での光量分布（０次光）
は、この瞳面の瞳径よりも小径の領域に形成されたホロ
グラムレンズ６のホログラム光学素子部６ａ（回折部）
による光量分割のために、瞳の中央部分の光量が低下し
た分布となる。ただし、光源となる半導体レーザより射
出される光束の光強度分布は、一般に、略々ガウス分布
となっているため、周辺になるほど光量は小さくなる。
すなわち、 Power＝exp〔−２｛（Ａ／Ｗx）ｘ｝2−２｛（Ａ／
Ｗy）ｙ｝2〕 （ただし、ｘ，ｙは、瞳半径で正規化された座標、Ａ
は、瞳半径、Ｗx，Ｗyは、Powerが（１／ｅ2）となると
きの半径。） したがって、光学ピックアップ装置の光学系の構成にお
いて、上記半導体レーザから射出される光束を、比較的
広い範囲で、上記２重焦点複合対物レンズに取り込むよ
うにする（すなわち、Ａ／Ｗを大きくして、周辺光量比
を小さくする）ことにより、図１４及び図１５に示すよ
うに、該半導体レーザの接合面に平行な方向（半値全角
θ//）の光量分布としては比較的平坦に近い分布を実現
できる。また、このとき、光量分割により低下が懸念さ
れる光の利用効率も、従来の“ＤＶＤ”用の光学ピック
アップ装置におけると同程度にまで改善することができ
る。
【００１３】しかし、通常、半導体レーザにおいては、
その構成上、接合面に垂直な方向の半値全角θ⊥は、該
接合面に平行な方向の半値全角θ//に比較して、２倍乃
至４倍程度大きくなる。したがって、２重焦点複合対物
レンズの“ＤＶＤ”用の瞳面での光量分布（０次光）
を、上記半導体レーザの接合面に垂直な方向についてみ
ると、図１４及び図１６に示すように、瞳の中央部分の
光量が周辺部の光量に比べて階段状に低下した分布、い
わば、瞳光量分布の中抜けが生じた分布となっている。
このような、瞳光量分布の中抜けは、“ＤＶＤ”用の集
光スポットにおいて、サイドピークの増大を引き起こ
し、“ＤＶＤ”メディアの再生時のジッタの劣化を招
く。
その構成上、接合面に垂直な方向の半値全角θ⊥は、該
接合面に平行な方向の半値全角θ//に比較して、２倍乃
至４倍程度大きくなる。したがって、２重焦点複合対物
レンズの“ＤＶＤ”用の瞳面での光量分布（０次光）
を、上記半導体レーザの接合面に垂直な方向についてみ
ると、図１４及び図１６に示すように、瞳の中央部分の
光量が周辺部の光量に比べて階段状に低下した分布、い
わば、瞳光量分布の中抜けが生じた分布となっている。
このような、瞳光量分布の中抜けは、“ＤＶＤ”用の集
光スポットにおいて、サイドピークの増大を引き起こ
し、“ＤＶＤ”メディアの再生時のジッタの劣化を招
く。
【００１４】すなわち、このような瞳光量分布の中抜け
があると、図２１に示すように、光ディスクのラジアル
（radial）方向の半値全角（θrad）とタンジェンシャ
ル（tangential）方向の半値全角（θtan）の比（θrad
／θtan）が４の場合において、ホログラム光学素子に
よる瞳光量分布の中抜けが生じていない場合、すなわ
ち、瞳光量分布が、図２０に示すように、半導体レーザ
より射出された光束の光強度分布のままとなっている場
合においては、図２１中曲線ａのピークＰａで示すよう
に、最良ジッタが５％であるのに対し、図２１中曲線ｂ
のピークＰｂで示すように、最良ジッタが１１．３％に
劣化する。
があると、図２１に示すように、光ディスクのラジアル
（radial）方向の半値全角（θrad）とタンジェンシャ
ル（tangential）方向の半値全角（θtan）の比（θrad
／θtan）が４の場合において、ホログラム光学素子に
よる瞳光量分布の中抜けが生じていない場合、すなわ
ち、瞳光量分布が、図２０に示すように、半導体レーザ
より射出された光束の光強度分布のままとなっている場
合においては、図２１中曲線ａのピークＰａで示すよう
に、最良ジッタが５％であるのに対し、図２１中曲線ｂ
のピークＰｂで示すように、最良ジッタが１１．３％に
劣化する。
【００１５】上述のように、２重焦点複合対物レンズを
用いて“ＤＶＤ”と“ＣＤ”とに互換的に使用できるよ
うに構成された光学ピックアップ装置においては、ホロ
グラム光学素子による瞳光量分布の中抜けのために、
“ＤＶＤ”メディアの再生時におけるジッタが劣化し、
良好な再生特性が得られない虞れがある。特に、ホログ
ラム光学素子の回折効率について、０次光回折効率と１
次光回折効率とが等しい場合において、上記半導体レー
ザより発せられた光束についてビーム整形を行わない場
合には、充分な再生特性が得られない。
用いて“ＤＶＤ”と“ＣＤ”とに互換的に使用できるよ
うに構成された光学ピックアップ装置においては、ホロ
グラム光学素子による瞳光量分布の中抜けのために、
“ＤＶＤ”メディアの再生時におけるジッタが劣化し、
良好な再生特性が得られない虞れがある。特に、ホログ
ラム光学素子の回折効率について、０次光回折効率と１
次光回折効率とが等しい場合において、上記半導体レー
ザより発せられた光束についてビーム整形を行わない場
合には、充分な再生特性が得られない。
【００１６】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、ホログラム光学素子によって光
量分割を行う多重焦点複合対物レンズを用い、複数種類
のディスク状記録媒体に対して互換的に使用されるよう
に構成された光学ピックアップ装置であって、ジッタの
劣化がなく、充分に良好な再生特性が得られる光学ピッ
クアップ装置の提供という課題を解決しようとするもの
である。
案されるものであって、ホログラム光学素子によって光
量分割を行う多重焦点複合対物レンズを用い、複数種類
のディスク状記録媒体に対して互換的に使用されるよう
に構成された光学ピックアップ装置であって、ジッタの
劣化がなく、充分に良好な再生特性が得られる光学ピッ
クアップ装置の提供という課題を解決しようとするもの
である。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、多重焦点複合対物レンズを備え
た光学ピックアップ装置において、該多重焦点複合対物
レンズにおける瞳光量分布の中央部の光量と周辺部の光
量との差をできるだけ小さく抑える構成を採ることとし
た。そのため、以下の〔手段１〕、または、〔手段２〕
に示す構成を採用することとする。
め、本発明においては、多重焦点複合対物レンズを備え
た光学ピックアップ装置において、該多重焦点複合対物
レンズにおける瞳光量分布の中央部の光量と周辺部の光
量との差をできるだけ小さく抑える構成を採ることとし
た。そのため、以下の〔手段１〕、または、〔手段２〕
に示す構成を採用することとする。
【００１８】〔手段１〕半導体レーザの如き光源より射
出された光束の互いに直交する２方向の半値全角の比
（θrad／θtan）が、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ となるような構成とする。ここで、θradは、ディスク
状光学記録媒体の半径方向の断面での半値全角（ビーム
整形素子を用いる場合にはビーム整形後の光束の半値全
角）であり、θtanは、該ディスク状光学記録媒体の半
径方向に垂直な断面での半値全角（ビーム整形素子を用
いる場合にはビーム整形後の光束の半値全角）である。
ただし、上記多重焦点複合対物レンズが２重焦点複合対
物レンズである場合において、この２重焦点複合対物レ
ンズを構成するホログラム光学素子（ＨＯＥ）における
０次光と１次光との回折効率の比（すなわち、（０次光
量）／（１次光量））が１近傍か、あるいは、１以上と
する。
出された光束の互いに直交する２方向の半値全角の比
（θrad／θtan）が、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ となるような構成とする。ここで、θradは、ディスク
状光学記録媒体の半径方向の断面での半値全角（ビーム
整形素子を用いる場合にはビーム整形後の光束の半値全
角）であり、θtanは、該ディスク状光学記録媒体の半
径方向に垂直な断面での半値全角（ビーム整形素子を用
いる場合にはビーム整形後の光束の半値全角）である。
ただし、上記多重焦点複合対物レンズが２重焦点複合対
物レンズである場合において、この２重焦点複合対物レ
ンズを構成するホログラム光学素子（ＨＯＥ）における
０次光と１次光との回折効率の比（すなわち、（０次光
量）／（１次光量））が１近傍か、あるいは、１以上と
する。
【００１９】上記多重焦点複合対物レンズが２重焦点複
合対物レンズである場合において、この２重焦点複合対
物レンズを構成するホログラム光学素子における０次光
と１次光との回折効率の比が１であるとき、図２２に示
すように、上記半値全角の比（θrad／θtan）が、４
（図２２中曲線ａで示す）、２（図２２中曲線ｂで示
す）、１（図２２中曲線ｃで示す）、２／３（図２２中
曲線ｄで示す）、１／２（図２２中曲線ｅで示す）のそ
れぞれの場合について、ジッタ（Jitter）を求めた（な
お、ホログラム光学素子の領域は、２重焦点複合対物レ
ンズの全瞳径を１．０として、０．７４である）。
合対物レンズである場合において、この２重焦点複合対
物レンズを構成するホログラム光学素子における０次光
と１次光との回折効率の比が１であるとき、図２２に示
すように、上記半値全角の比（θrad／θtan）が、４
（図２２中曲線ａで示す）、２（図２２中曲線ｂで示
す）、１（図２２中曲線ｃで示す）、２／３（図２２中
曲線ｄで示す）、１／２（図２２中曲線ｅで示す）のそ
れぞれの場合について、ジッタ（Jitter）を求めた（な
お、ホログラム光学素子の領域は、２重焦点複合対物レ
ンズの全瞳径を１．０として、０．７４である）。
【００２０】図２２より、ジッタの最良値は、上記半値
全角の比（θrad／θtan）が１に近いほど小さく、（θ
rad／θtan）＝１では、７％以下となっている。この半
値全角の比（θrad／θtan）とジッタ最良値との関係か
らは、図２３に示すように、該半値全角の比（θrad／
θtan）を０．８乃至１．６とすることにより、ジッタ
最良値を８％以下とすることができることがわかる。
全角の比（θrad／θtan）が１に近いほど小さく、（θ
rad／θtan）＝１では、７％以下となっている。この半
値全角の比（θrad／θtan）とジッタ最良値との関係か
らは、図２３に示すように、該半値全角の比（θrad／
θtan）を０．８乃至１．６とすることにより、ジッタ
最良値を８％以下とすることができることがわかる。
【００２１】したがって、２重焦点複合対物レンズのホ
ログラム光学素子における０次光と１次光との回折効率
の比が１近傍の場合、上述のように、上記半値全角の比
（θrad／θtan）を、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ を満足するものとすることにより、良好な再生特性を有
する光学ピックアップ装置を構成することができる。
ログラム光学素子における０次光と１次光との回折効率
の比が１近傍の場合、上述のように、上記半値全角の比
（θrad／θtan）を、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ を満足するものとすることにより、良好な再生特性を有
する光学ピックアップ装置を構成することができる。
【００２２】〔手段２〕上記多重焦点複合対物レンズに
おいて上記ホログラム光学素子が形成された領域の光束
透過率の該多重焦点複合対物レンズにおいて該ホログラ
ム光学素子が形成されていない領域の光束透過率に対す
る比をηとしたとき、上記光源より射出された光束の半
値全角の比（θrad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようにする。
おいて上記ホログラム光学素子が形成された領域の光束
透過率の該多重焦点複合対物レンズにおいて該ホログラ
ム光学素子が形成されていない領域の光束透過率に対す
る比をηとしたとき、上記光源より射出された光束の半
値全角の比（θrad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようにする。
【００２３】ここで、半値全角の比（θrad／θtan）の
定義については、上述の〔手段１〕における定義と同様
である。また、上記多重焦点複合対物レンズにおいて上
記ホログラム光学素子が形成された領域の光束透過率と
は、該領域における、上記光源より上記ディスク状光学
記録媒体に向かう往路光学系全系の透過率である。そし
て、上記多重焦点複合対物レンズにおいて該ホログラム
光学素子が形成されていない領域の光束透過率とは、該
領域における、上記光源より上記ディスク状光学記録媒
体に向かう往路光学系全系の透過率である。
定義については、上述の〔手段１〕における定義と同様
である。また、上記多重焦点複合対物レンズにおいて上
記ホログラム光学素子が形成された領域の光束透過率と
は、該領域における、上記光源より上記ディスク状光学
記録媒体に向かう往路光学系全系の透過率である。そし
て、上記多重焦点複合対物レンズにおいて該ホログラム
光学素子が形成されていない領域の光束透過率とは、該
領域における、上記光源より上記ディスク状光学記録媒
体に向かう往路光学系全系の透過率である。
【００２４】上記多重焦点複合対物レンズが２重焦点複
合対物レンズである場合において、図２４に示すよう
に、上記半値全角の比（θrad／θtan）が、４（図２４
中曲線ａで示す）、２（図２４中曲線ｂで示す）のそれ
ぞれの場合について、上記ホログラム光学素子が形成さ
れた領域の光束透過率の該ホログラム光学素子が形成さ
れていない領域の光束透過率に対する比（光束透過率
比）ηとジッタ（Jitter）の最良値との関係を求めた。
合対物レンズである場合において、図２４に示すよう
に、上記半値全角の比（θrad／θtan）が、４（図２４
中曲線ａで示す）、２（図２４中曲線ｂで示す）のそれ
ぞれの場合について、上記ホログラム光学素子が形成さ
れた領域の光束透過率の該ホログラム光学素子が形成さ
れていない領域の光束透過率に対する比（光束透過率
比）ηとジッタ（Jitter）の最良値との関係を求めた。
【００２５】図２４より、ジッタの最良値は、上記光束
透過率比ηが大きくなるほど小さくなる。そして、上述
の半値全角の比（θrad／θtan）とジッタの最良値が８
％以下となる光束透過率比ηとの関係を求めると、図２
５に示すように、上述の関係式が満たされる領域（図２
５中斜線部で示す）において、ジッタの最良値を８％以
下とすることができることがわかる。したがって、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようにすれば、良好な再生特性を有する光
学ピックアップ装置を構成することができる。
透過率比ηが大きくなるほど小さくなる。そして、上述
の半値全角の比（θrad／θtan）とジッタの最良値が８
％以下となる光束透過率比ηとの関係を求めると、図２
５に示すように、上述の関係式が満たされる領域（図２
５中斜線部で示す）において、ジッタの最良値を８％以
下とすることができることがわかる。したがって、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようにすれば、良好な再生特性を有する光
学ピックアップ装置を構成することができる。
【００２６】〔課題を解決するための手段〕上述のよう
な〔手段１〕、または、〔手段２〕を実行するため、本
発明に係る光学ピックアップ装置は、発散光束を発する
光源と、屈折型対物レンズと同心円状の格子パターンを
有する位相型の回折素子であるホログラム光学素子との
組合わせからなり該光源より発せられた光束が入射され
この光束を複数種類のディスク状光学記録媒体の信号記
録面に対して集光させることができる多重焦点複合対物
レンズとを備え、上記光源より発せられた光束は、上記
多重焦点複合対物レンズに入射されるとき、上記ディス
ク状光学記録媒体の半径方向の断面での半値全角（θra
d）と該ディスク状光学記録媒体の半径方向に垂直な断
面での半値全角（θtan）との比（θrad／θtan）が、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ を満足していることとしたものである。
な〔手段１〕、または、〔手段２〕を実行するため、本
発明に係る光学ピックアップ装置は、発散光束を発する
光源と、屈折型対物レンズと同心円状の格子パターンを
有する位相型の回折素子であるホログラム光学素子との
組合わせからなり該光源より発せられた光束が入射され
この光束を複数種類のディスク状光学記録媒体の信号記
録面に対して集光させることができる多重焦点複合対物
レンズとを備え、上記光源より発せられた光束は、上記
多重焦点複合対物レンズに入射されるとき、上記ディス
ク状光学記録媒体の半径方向の断面での半値全角（θra
d）と該ディスク状光学記録媒体の半径方向に垂直な断
面での半値全角（θtan）との比（θrad／θtan）が、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ を満足していることとしたものである。
【００２７】また、本発明は、上記光学ピックアップ装
置において、上記多重焦点複合型対物レンズを構成する
ホログラム光学素子における０次光と１次光との回折効
率の比が、略々１であることとしたものである。
置において、上記多重焦点複合型対物レンズを構成する
ホログラム光学素子における０次光と１次光との回折効
率の比が、略々１であることとしたものである。
【００２８】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、発散光束を発する光源と、屈折型対物レンズと同
心円状の格子パターンを有する位相型の回折素子である
ホログラム光学素子との組合わせからなり該光源より発
せられた光束が入射されこの光束を複数種類のディスク
状光学記録媒体の信号記録面に対して集光させることが
できる多重焦点複合対物レンズとを備え、上記光源より
発せられた光束の上記多重焦点複合対物レンズに入射さ
れるときの上記ディスク状光学記録媒体の半径方向の断
面での半値全角（θrad）と該ディスク状光学記録媒体
の半径方向に垂直な断面での半値全角（θtan）との比
（θrad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のとき、該多重焦点複合対物レンズにおいて該ホログラ
ム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重焦点
複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形成さ
れていない領域の光束透過率に対する比をηとすると、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のとき、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されていることとしたものである。
置は、発散光束を発する光源と、屈折型対物レンズと同
心円状の格子パターンを有する位相型の回折素子である
ホログラム光学素子との組合わせからなり該光源より発
せられた光束が入射されこの光束を複数種類のディスク
状光学記録媒体の信号記録面に対して集光させることが
できる多重焦点複合対物レンズとを備え、上記光源より
発せられた光束の上記多重焦点複合対物レンズに入射さ
れるときの上記ディスク状光学記録媒体の半径方向の断
面での半値全角（θrad）と該ディスク状光学記録媒体
の半径方向に垂直な断面での半値全角（θtan）との比
（θrad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のとき、該多重焦点複合対物レンズにおいて該ホログラ
ム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重焦点
複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形成さ
れていない領域の光束透過率に対する比をηとすると、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のとき、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されていることとしたものである。
【００２９】さらに、本発明は、上記光学ピックアップ
装置において、上記多重焦点複合対物レンズにおいて上
記ホログラム光学素子が形成された領域の光束透過率の
該多重焦点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素
子が形成されていない領域の光束透過率に対する比η
は、該ホログラム光学素子における回折効率の設定によ
って調整されていることとしたものである。
装置において、上記多重焦点複合対物レンズにおいて上
記ホログラム光学素子が形成された領域の光束透過率の
該多重焦点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素
子が形成されていない領域の光束透過率に対する比η
は、該ホログラム光学素子における回折効率の設定によ
って調整されていることとしたものである。
【００３０】また、本発明は、上記光学ピックアップ装
置において、多重焦点複合対物レンズにおいてホログラ
ム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重焦点
複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形成さ
れていない領域の光束透過率に対する比ηは、該多重焦
点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形成
されていない領域の光束透過量を制限する光量制限フィ
ルタによって調整されていることとしたものである。
置において、多重焦点複合対物レンズにおいてホログラ
ム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重焦点
複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形成さ
れていない領域の光束透過率に対する比ηは、該多重焦
点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形成
されていない領域の光束透過量を制限する光量制限フィ
ルタによって調整されていることとしたものである。
【００３１】そして、本発明は、上記光学ピックアップ
装置において、多重焦点複合対物レンズにおいてホログ
ラム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重焦
点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形成
されていない領域の光束透過率に対する比ηは、該多重
焦点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形
成されていない領域に形成され光束透過量を制限する回
折格子の０次回折効率によって調整されていることとし
たものである。
装置において、多重焦点複合対物レンズにおいてホログ
ラム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重焦
点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形成
されていない領域の光束透過率に対する比ηは、該多重
焦点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形
成されていない領域に形成され光束透過量を制限する回
折格子の０次回折効率によって調整されていることとし
たものである。
【００３２】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置においては、上記光源より発せられた光束は、ビーム
整形素子によって、上記ディスク状光学記録媒体の半径
方向の断面での半値全角（θrad）と該ディスク状光学
記録媒体の半径方向に垂直な断面での半値全角（θta
n）との比（θrad／θtan）を変化させられた後に、上
記多重焦点複合型対物レンズに入射されることとするこ
とができる。
置においては、上記光源より発せられた光束は、ビーム
整形素子によって、上記ディスク状光学記録媒体の半径
方向の断面での半値全角（θrad）と該ディスク状光学
記録媒体の半径方向に垂直な断面での半値全角（θta
n）との比（θrad／θtan）を変化させられた後に、上
記多重焦点複合型対物レンズに入射されることとするこ
とができる。
【００３３】また、本発明に係る光学ピックアップ装置
においては、上記光量制限フィルタ、または、上記回折
格子は、多重焦点複合対物レンズとの相対位置が固定さ
れていることとすることができる。
においては、上記光量制限フィルタ、または、上記回折
格子は、多重焦点複合対物レンズとの相対位置が固定さ
れていることとすることができる。
【００３４】例えば、上記回折格子は、ホログラム光学
素子上に形成することができる。また、上記回折格子
は、ホログラム光学素子上において、このホログラム光
学素子をなす同心円状の格子パターンと同一の面上に形
成することができる。
素子上に形成することができる。また、上記回折格子
は、ホログラム光学素子上において、このホログラム光
学素子をなす同心円状の格子パターンと同一の面上に形
成することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００３６】本発明に係る光学ピックアップ装置は、多
重焦点複合対物レンズを備えることにより、複数種類の
上記ディスク状光学記録媒体（光ディスク）に対する情
報信号の書き込み及び読み出しを互換的に行えるように
構成されたものである。この実施の形態は、本発明に係
る光学ピックアップ装置を、多重焦点複合対物レンズと
して２重焦点複合対物レンズを備えることにより、第１
種類の光ディスク２Ａ及び第２種類の光ディスク２Ｂに
対する情報信号の書き込み及び読み出しが互換的に行え
るものとして構成したものである。
重焦点複合対物レンズを備えることにより、複数種類の
上記ディスク状光学記録媒体（光ディスク）に対する情
報信号の書き込み及び読み出しを互換的に行えるように
構成されたものである。この実施の形態は、本発明に係
る光学ピックアップ装置を、多重焦点複合対物レンズと
して２重焦点複合対物レンズを備えることにより、第１
種類の光ディスク２Ａ及び第２種類の光ディスク２Ｂに
対する情報信号の書き込み及び読み出しが互換的に行え
るものとして構成したものである。
【００３７】また、以下の実施の形態においては、上記
第１種類の光ディスク２Ａとしては、いわゆる「コンパ
クトディスク」（“ＣＤ”）の規格による光ディスクを
想定し、上記第２種類の光ディスク２Ｂとしては、いわ
ゆる「デジタルビデオディスク」（“ＤＶＤ”）の規格
による光ディスクを想定している。すなわち、上記第１
種類の光ディスク２Ａは、１．２ｍｍの透明材料よりな
るディスク基板を有して構成されている。また、上記第
２種類の光ディスク２Ｂは、０．６ｍｍの透明材料より
なるディスク基板を有して構成されている。
第１種類の光ディスク２Ａとしては、いわゆる「コンパ
クトディスク」（“ＣＤ”）の規格による光ディスクを
想定し、上記第２種類の光ディスク２Ｂとしては、いわ
ゆる「デジタルビデオディスク」（“ＤＶＤ”）の規格
による光ディスクを想定している。すなわち、上記第１
種類の光ディスク２Ａは、１．２ｍｍの透明材料よりな
るディスク基板を有して構成されている。また、上記第
２種類の光ディスク２Ｂは、０．６ｍｍの透明材料より
なるディスク基板を有して構成されている。
【００３８】〔第１の実施の形態〕この光学ピックアッ
プ装置は、図１に示すように、光源として、半導体レー
ザ（ＬＤ）１を有している。この半導体レーザ１は、直
線偏光状態の発散光束を発する。この半導体レーザ１よ
り発せられる光束の波長は、例えば、６３５ｎｍ乃至６
５０ｎｍとなっている。
プ装置は、図１に示すように、光源として、半導体レー
ザ（ＬＤ）１を有している。この半導体レーザ１は、直
線偏光状態の発散光束を発する。この半導体レーザ１よ
り発せられる光束の波長は、例えば、６３５ｎｍ乃至６
５０ｎｍとなっている。
【００３９】上記半導体レーザ１より発せられた発散光
束は、コリメータレンズ４により、平行光束となされ、
ビーム整形素子となる楔型のビーム整形プリズム１１に
入射される。このビーム整形プリズム１１を透過するこ
とにより、上記平行光束の半値全角の比（θrad／θta
n）は、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ が満足されるようになされる。ここで、θradは、上記
各光ディスク２Ａ，２Ｂの半径方向の断面での半値全角
であり、θtanは、該各光ディスク２Ａ，２Ｂの半径方
向に垂直な断面での半値全角である。
束は、コリメータレンズ４により、平行光束となされ、
ビーム整形素子となる楔型のビーム整形プリズム１１に
入射される。このビーム整形プリズム１１を透過するこ
とにより、上記平行光束の半値全角の比（θrad／θta
n）は、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ が満足されるようになされる。ここで、θradは、上記
各光ディスク２Ａ，２Ｂの半径方向の断面での半値全角
であり、θtanは、該各光ディスク２Ａ，２Ｂの半径方
向に垂直な断面での半値全角である。
【００４０】上記ビーム整形プリズム１１を経た平行光
束は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３を透過し、λ
／４（４分の１波長）板５を透過して円偏光状態となさ
れて、２重焦点複合対物レンズに入射される。
束は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３を透過し、λ
／４（４分の１波長）板５を透過して円偏光状態となさ
れて、２重焦点複合対物レンズに入射される。
【００４１】上記２重焦点複合対物レンズは、図２に示
すように、上記第２種類の光ディスク（“ＤＶＤ”）２
Ｂ用に最適化された屈折型対物レンズ７と、ホログラム
光学素子（ＨＯＥ）であるホログラム光学素子部を有す
るホログラムレンズ６とで構成されている。上記ホログ
ラム光学素子部６ａは、図４乃至図６に示すように、同
心円状の鋸歯状、または、階段状等の凹凸の輪帯構造を
有して構成されている。このホログラム素子部６ａは、
図３に示すように、入射された波長６３５ｎｍの光束を
上記第２種類の光ディスク２Ｂ用の０次光（透過光）と
上記第１種類の光ディスク（“ＣＤ”）２Ａ用の１次光
とに分割し、それ以外の次数の回折光をほとんど０とす
るように、深さが最適化されている。また、上記ホログ
ラム光学素子部６ａにおける０次光と１次光との回折効
率の比は、略々１となされている。
すように、上記第２種類の光ディスク（“ＤＶＤ”）２
Ｂ用に最適化された屈折型対物レンズ７と、ホログラム
光学素子（ＨＯＥ）であるホログラム光学素子部を有す
るホログラムレンズ６とで構成されている。上記ホログ
ラム光学素子部６ａは、図４乃至図６に示すように、同
心円状の鋸歯状、または、階段状等の凹凸の輪帯構造を
有して構成されている。このホログラム素子部６ａは、
図３に示すように、入射された波長６３５ｎｍの光束を
上記第２種類の光ディスク２Ｂ用の０次光（透過光）と
上記第１種類の光ディスク（“ＣＤ”）２Ａ用の１次光
とに分割し、それ以外の次数の回折光をほとんど０とす
るように、深さが最適化されている。また、上記ホログ
ラム光学素子部６ａにおける０次光と１次光との回折効
率の比は、略々１となされている。
【００４２】また、上記ホログラムレンズ６のホログラ
ム光学素子部６ａをなす輪帯のピッチは、１次回折光が
上記屈折型対物レンズ７を経て上記第１種類の光ディス
ク２Ａの信号記録面上に集光されるとき、ディスク基板
の厚みの違いにより発生する球面収差を補正するように
最適化されている。さらに、上記ホログラム光学素子部
６ａは、入射光束について上記第１種類の光ディスク２
Ａに最適なＮＡに制限するために、上記屈折型対物レン
ズ７の有効径よりも小径の領域に形成されている。すな
わち、上記ホログラムレンズ６において、上記ホログラ
ム光学素子部６ａの周辺部は、平行平面板状となされた
光透過部６ｂとなされている。
ム光学素子部６ａをなす輪帯のピッチは、１次回折光が
上記屈折型対物レンズ７を経て上記第１種類の光ディス
ク２Ａの信号記録面上に集光されるとき、ディスク基板
の厚みの違いにより発生する球面収差を補正するように
最適化されている。さらに、上記ホログラム光学素子部
６ａは、入射光束について上記第１種類の光ディスク２
Ａに最適なＮＡに制限するために、上記屈折型対物レン
ズ７の有効径よりも小径の領域に形成されている。すな
わち、上記ホログラムレンズ６において、上記ホログラ
ム光学素子部６ａの周辺部は、平行平面板状となされた
光透過部６ｂとなされている。
【００４３】この光学ピックアップ装置に対向される状
態で、上記第１種類の光ディスク２Ａが装着されたとき
には、上記２重焦点複合対物レンズへの入射光のうち上
記ホログラムレンズ６のホログラム光学素子部６ａで回
折された１次光が、上記屈折型対物レンズ７を経て、該
第１種類の光ディスク２Ａの信号記録面上に、回折限界
まで集光されたスポットを結ぶ。
態で、上記第１種類の光ディスク２Ａが装着されたとき
には、上記２重焦点複合対物レンズへの入射光のうち上
記ホログラムレンズ６のホログラム光学素子部６ａで回
折された１次光が、上記屈折型対物レンズ７を経て、該
第１種類の光ディスク２Ａの信号記録面上に、回折限界
まで集光されたスポットを結ぶ。
【００４４】また、この光学ピックアップ装置に対向さ
れる状態で、上記第２種類の光ディスク２Ｂが装着され
たときには、上記２重焦点複合対物レンズへの入射光の
うち上記ホログラムレンズ６をそのまま透過した０次光
が、上記屈折型対物レンズ７を経て、該第２種類の光デ
ィスク２Ｂの信号記録面上に、回折限界まで集光された
スポットを結ぶ。
れる状態で、上記第２種類の光ディスク２Ｂが装着され
たときには、上記２重焦点複合対物レンズへの入射光の
うち上記ホログラムレンズ６をそのまま透過した０次光
が、上記屈折型対物レンズ７を経て、該第２種類の光デ
ィスク２Ｂの信号記録面上に、回折限界まで集光された
スポットを結ぶ。
【００４５】なお、上記ホログラム光学素子部６ａをな
す輪帯のピッチは、上記第種類の光ディスク２Ａのため
のスポットが上記第２種類の光ディスク２Ｂのためのス
ポットから光軸方向に数百μｍ離れて形成されるように
最適化されており、これら各スポットの互いの再生信号
（ＲＦ信号）への影響をほとんど生じさせないようにな
っている。
す輪帯のピッチは、上記第種類の光ディスク２Ａのため
のスポットが上記第２種類の光ディスク２Ｂのためのス
ポットから光軸方向に数百μｍ離れて形成されるように
最適化されており、これら各スポットの互いの再生信号
（ＲＦ信号）への影響をほとんど生じさせないようにな
っている。
【００４６】上記第１種類、または、第２種類の光ディ
スク２Ａ，２Ｂの信号記録面上に集光された光束は、こ
の信号記録面により反射された反射光束として、上記２
重焦点複合対物レンズに戻る。そして、この反射光束
は、上記λ／４板５を透過して直線偏光状態となされ、
上記偏光ビームスプリッタ３に入射される。この反射光
束は、上記偏光ビームスプリッタ３の反射面において反
射されて上記半導体レーザ１に戻る光路より分岐され、
集光レンズ８を経てシリンドリカルレンズ９に入射され
る。この反射光束は、上記集光レンズ８により収束光束
となされるとともに上記シリンドリカルレンズ９を透過
することにより非点収差を生じ、光検出器（ＰＤ）１０
の複数に分割された受光面上に集光される。
スク２Ａ，２Ｂの信号記録面上に集光された光束は、こ
の信号記録面により反射された反射光束として、上記２
重焦点複合対物レンズに戻る。そして、この反射光束
は、上記λ／４板５を透過して直線偏光状態となされ、
上記偏光ビームスプリッタ３に入射される。この反射光
束は、上記偏光ビームスプリッタ３の反射面において反
射されて上記半導体レーザ１に戻る光路より分岐され、
集光レンズ８を経てシリンドリカルレンズ９に入射され
る。この反射光束は、上記集光レンズ８により収束光束
となされるとともに上記シリンドリカルレンズ９を透過
することにより非点収差を生じ、光検出器（ＰＤ）１０
の複数に分割された受光面上に集光される。
【００４７】上記光検出器１０よりの上記受光面の各分
割部分に対応した複数の出力信号を演算することによ
り、再生（ＲＦ）信号、フォーカスエラー信号及びトラ
ッキングエラー信号が得られる。
割部分に対応した複数の出力信号を演算することによ
り、再生（ＲＦ）信号、フォーカスエラー信号及びトラ
ッキングエラー信号が得られる。
【００４８】フォーカスエラー信号は、上記２重焦点複
合対物レンズによる上記光束の集光点と上記信号記録面
との、該２重焦点複合対物レンズの光軸方向についての
距離を示す信号である。すなわち、このフォーカスエラ
ー信号は、上記第１種類の光ディスク２Ａについては、
信号記録面と上記１次光の集光点との距離を示し、上記
第２種類の光ディスク２Ｂについては、信号記録面と上
記０次光の集光点との距離を示す。
合対物レンズによる上記光束の集光点と上記信号記録面
との、該２重焦点複合対物レンズの光軸方向についての
距離を示す信号である。すなわち、このフォーカスエラ
ー信号は、上記第１種類の光ディスク２Ａについては、
信号記録面と上記１次光の集光点との距離を示し、上記
第２種類の光ディスク２Ｂについては、信号記録面と上
記０次光の集光点との距離を示す。
【００４９】トラッキングエラー信号は、上記２重焦点
複合対物レンズによる上記光束の集光点と上記信号記録
面に形成された記録トラックとの、上記各光ディスク２
Ａ，２Ｂの径方向（すなわち、該記録トラックの接線及
び上記２重焦点複合対物レンズの光軸に直交する方向）
についての距離を示す信号である。すなわち、このトラ
ッキング信号は、上記第１種類の光ディスク２Ａについ
ては、記録トラックと上記１次光の集光点との距離を示
し、上記第２種類の光ディスク２Ｂについては、記録ト
ラックと上記０次光の集光点との距離を示す。
複合対物レンズによる上記光束の集光点と上記信号記録
面に形成された記録トラックとの、上記各光ディスク２
Ａ，２Ｂの径方向（すなわち、該記録トラックの接線及
び上記２重焦点複合対物レンズの光軸に直交する方向）
についての距離を示す信号である。すなわち、このトラ
ッキング信号は、上記第１種類の光ディスク２Ａについ
ては、記録トラックと上記１次光の集光点との距離を示
し、上記第２種類の光ディスク２Ｂについては、記録ト
ラックと上記０次光の集光点との距離を示す。
【００５０】なお、上記フォーカスエラー信号の検出
は、いわゆる非点収差法によって行われる。また、上記
トラッキングエラー信号の検出は、いわゆる位相差法
（ＤＰＤ法）によって行われる。
は、いわゆる非点収差法によって行われる。また、上記
トラッキングエラー信号の検出は、いわゆる位相差法
（ＤＰＤ法）によって行われる。
【００５１】上記２重焦点複合対物レンズは、図示しな
い２軸アクチュエータにより、光軸方向及び上記光ディ
スク２Ａ，２Ｂの径方向（光軸に直交する方向）に移動
操作可能に支持されている。この２軸アクチュエータ
は、上記フォーカスエラー信号に基づいて、上記２重焦
点複合対物レンズをこの２重焦点複合対物レンズの光軸
方向に移動操作し、フォーカスサーボ動作を実行する。
また、この２軸アクチュエータは、上記トラッキングエ
ラー信号に基づいて、上記２重焦点複合対物レンズを上
記光ディスク２Ａ，２Ｂの径方向（２重焦点複合対物レ
ンズの光軸に直交する方向）に移動操作し、トラッキン
グサーボ動作を実行する。
い２軸アクチュエータにより、光軸方向及び上記光ディ
スク２Ａ，２Ｂの径方向（光軸に直交する方向）に移動
操作可能に支持されている。この２軸アクチュエータ
は、上記フォーカスエラー信号に基づいて、上記２重焦
点複合対物レンズをこの２重焦点複合対物レンズの光軸
方向に移動操作し、フォーカスサーボ動作を実行する。
また、この２軸アクチュエータは、上記トラッキングエ
ラー信号に基づいて、上記２重焦点複合対物レンズを上
記光ディスク２Ａ，２Ｂの径方向（２重焦点複合対物レ
ンズの光軸に直交する方向）に移動操作し、トラッキン
グサーボ動作を実行する。
【００５２】この光学ピックアップ装置において、上記
ビーム整形プリズム１１における整形比は、上記半導体
レーザ１よりの射出光束における半値全角の比（θrad
／θtan）が３であるとき、透過光束のラジアル方向に
ついてのビーム径Ｒと該透過光束のタンジェンシャル方
向についてのビーム径Ｔとが、Ｒ：Ｔ＝１：３となるよ
うにする。これにより、この光学ピックアップ装置にお
いては、上記第２種類の光ディスク２Ｂを再生したとき
のジッタの最良値が８％以下という良好な再生特性が実
現される。
ビーム整形プリズム１１における整形比は、上記半導体
レーザ１よりの射出光束における半値全角の比（θrad
／θtan）が３であるとき、透過光束のラジアル方向に
ついてのビーム径Ｒと該透過光束のタンジェンシャル方
向についてのビーム径Ｔとが、Ｒ：Ｔ＝１：３となるよ
うにする。これにより、この光学ピックアップ装置にお
いては、上記第２種類の光ディスク２Ｂを再生したとき
のジッタの最良値が８％以下という良好な再生特性が実
現される。
【００５３】なお、上記２重焦点複合対物レンズにおい
て、上記ホログラム光学素子部６ａは、図７に示すよう
に、上記屈折型対物レンズ７の表面上に形成することと
してもよい。
て、上記ホログラム光学素子部６ａは、図７に示すよう
に、上記屈折型対物レンズ７の表面上に形成することと
してもよい。
【００５４】〔第２の実施の形態〕この実施の形態にお
いては、図１１に示すように、上述した〔第１の実施の
形態〕における構成に対比すると、上記ビーム整形プリ
ズム１１が廃されている。なわち、上記半導体レーザ１
より発せられた光束は、そのまま、上記偏光ビームスプ
リッタ３に入射される。
いては、図１１に示すように、上述した〔第１の実施の
形態〕における構成に対比すると、上記ビーム整形プリ
ズム１１が廃されている。なわち、上記半導体レーザ１
より発せられた光束は、そのまま、上記偏光ビームスプ
リッタ３に入射される。
【００５５】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記ホログラム光学素子部６ａにおける０次光の
回折効率が所定の値に設定されているために、上記２重
焦点複合対物レンズにおいて上記ホログラム光学素子部
６ａが形成された領域の光束透過率の該２重焦点複合対
物レンズにおいて該ホログラム光学素子部６ａが形成さ
れていない領域（すなわち、上記光束透過部６ｂ）の光
束透過率に対する比（光束透過率比）をηとすると、こ
の２重焦点複合対物レンズへの入射光束についての上記
半値全角の比（θrad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようになされている。
ては、上記ホログラム光学素子部６ａにおける０次光の
回折効率が所定の値に設定されているために、上記２重
焦点複合対物レンズにおいて上記ホログラム光学素子部
６ａが形成された領域の光束透過率の該２重焦点複合対
物レンズにおいて該ホログラム光学素子部６ａが形成さ
れていない領域（すなわち、上記光束透過部６ｂ）の光
束透過率に対する比（光束透過率比）をηとすると、こ
の２重焦点複合対物レンズへの入射光束についての上記
半値全角の比（θrad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようになされている。
【００５６】例えば、上記半値全角の比（θrad／θta
n）が２のとき、上記ホログラム光学素子部６ａにおけ
る０次光の回折効率を０．４４（４４％）以上とする。
これにより、この光学ピックアップ装置においては、上
記第２種類の光ディスク２Ｂを再生したときのジッタの
最良値が８％以下という良好な再生特性が実現される。
n）が２のとき、上記ホログラム光学素子部６ａにおけ
る０次光の回折効率を０．４４（４４％）以上とする。
これにより、この光学ピックアップ装置においては、上
記第２種類の光ディスク２Ｂを再生したときのジッタの
最良値が８％以下という良好な再生特性が実現される。
【００５７】〔第３の実施の形態〕この実施の形態にお
いては、図１２に示すように、上述した〔第２の実施の
形態〕における構成に対比すると、上記２重焦点複合対
物レンズの上記半導体レーザ１よりの光束の入射側に光
量制限フィルタ１３が追加されている。すなわち、上記
半導体レーザ１より発せられた光束は、そのまま、上記
偏光ビームスプリッタ３に入射され、この偏光ビームス
プリッタ３、上記コリメータレンズ４、上記λ／４板５
を経た後、上記光量制限フィルタ１３を透過して、上記
ホログラムレンズ６に入射される。
いては、図１２に示すように、上述した〔第２の実施の
形態〕における構成に対比すると、上記２重焦点複合対
物レンズの上記半導体レーザ１よりの光束の入射側に光
量制限フィルタ１３が追加されている。すなわち、上記
半導体レーザ１より発せられた光束は、そのまま、上記
偏光ビームスプリッタ３に入射され、この偏光ビームス
プリッタ３、上記コリメータレンズ４、上記λ／４板５
を経た後、上記光量制限フィルタ１３を透過して、上記
ホログラムレンズ６に入射される。
【００５８】上記光量制限フィルタ１３は、図８に示す
ように、上記ホログラムレンズ６のホログラム光学素子
部６ａに相当する中央部分の領域が光束透過部１３ａと
なされ、該ホログラムレンズ６の光束透過部６ｂに相当
する周囲側の円環状領域が透過光量制限部１３ｂとなさ
れている。
ように、上記ホログラムレンズ６のホログラム光学素子
部６ａに相当する中央部分の領域が光束透過部１３ａと
なされ、該ホログラムレンズ６の光束透過部６ｂに相当
する周囲側の円環状領域が透過光量制限部１３ｂとなさ
れている。
【００５９】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記光量制限フィルタ１３の透過光量制限部１３
ｂにおいて透過光量が制限されるため、上記光束透過率
比ηについて、上記２重焦点複合対物レンズへの入射光
束についての上記半値全角の比（θrad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようになされている。
ては、上記光量制限フィルタ１３の透過光量制限部１３
ｂにおいて透過光量が制限されるため、上記光束透過率
比ηについて、上記２重焦点複合対物レンズへの入射光
束についての上記半値全角の比（θrad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようになされている。
【００６０】例えば、上記半値全角の比（θrad／θta
n）が２で、上記ホログラム光学素子部６ａにおける０
次光の回折効率が０．４（４０％）のとき、上記光量制
限フィルタ１３の光束透過部１３ａの透過率を１００％
とすると、該光量制限フィルタ１３の透過光量制限部１
３ｂの透過率を９０．９％以下とする。これにより、こ
の光学ピックアップ装置においては、上記第２種類の光
ディスク２Ｂを再生したときのジッタの最良値が８％以
下という良好な再生特性が実現される。
n）が２で、上記ホログラム光学素子部６ａにおける０
次光の回折効率が０．４（４０％）のとき、上記光量制
限フィルタ１３の光束透過部１３ａの透過率を１００％
とすると、該光量制限フィルタ１３の透過光量制限部１
３ｂの透過率を９０．９％以下とする。これにより、こ
の光学ピックアップ装置においては、上記第２種類の光
ディスク２Ｂを再生したときのジッタの最良値が８％以
下という良好な再生特性が実現される。
【００６１】また、上記光量制限フィルタ１３は、上記
２重焦点複合対物レンズとともに、上記２軸アクチュエ
ータにより移動操作されるようになされている。そのた
め、上記２軸アクチュエータによる上記２重焦点複合対
物レンズの移動操作がなされたときにおいても、この上
記２重焦点複合対物レンズの入射瞳面における光量分布
の変化が抑えられ、ジッタの劣化が抑えられる。
２重焦点複合対物レンズとともに、上記２軸アクチュエ
ータにより移動操作されるようになされている。そのた
め、上記２軸アクチュエータによる上記２重焦点複合対
物レンズの移動操作がなされたときにおいても、この上
記２重焦点複合対物レンズの入射瞳面における光量分布
の変化が抑えられ、ジッタの劣化が抑えられる。
【００６２】〔第４の実施の形態〕この実施の形態にお
いては、図９、図１０及び図１３に示すように、上述し
た〔第２の実施の形態〕における構成に対比すると、上
記ホログラムレンズ６の光束透過部６ｂ上に、周辺光量
制御部６ｄがが追加されている。
いては、図９、図１０及び図１３に示すように、上述し
た〔第２の実施の形態〕における構成に対比すると、上
記ホログラムレンズ６の光束透過部６ｂ上に、周辺光量
制御部６ｄがが追加されている。
【００６３】すなわち、上記ホログラムレンズ６に入射
された光束は、中央部分が上記ホログラム光学素子部６
ａを通過し、周縁側部分が上記周辺光量制御部６ｄを通
過する。この周辺光量制御部６ｄは、図９に示すよう
に、回折格子により構成されている。この周辺光量制御
部６ｄを通過する光束は、図１０に示すように、所定の
回折効率に応じて回折される。この周辺光量制御部６ｄ
において回折された１次光は、上記各光ディスク２Ａ，
２Ｂのいずれの信号記録面上にも集光されることがない
ようになされている。例えば、上記周辺光量制御部６ｄ
を、上記ホログラム光学素子部６ａと逆の傾斜を有する
同心円状の鋸歯状、または、階段（ステップ）状等の凹
凸の輪帯構造により構成すれば、この周辺光量制御部６
ｄを通過した不要な１次光を、影響が無視できるような
領域に拡散させることができる。
された光束は、中央部分が上記ホログラム光学素子部６
ａを通過し、周縁側部分が上記周辺光量制御部６ｄを通
過する。この周辺光量制御部６ｄは、図９に示すよう
に、回折格子により構成されている。この周辺光量制御
部６ｄを通過する光束は、図１０に示すように、所定の
回折効率に応じて回折される。この周辺光量制御部６ｄ
において回折された１次光は、上記各光ディスク２Ａ，
２Ｂのいずれの信号記録面上にも集光されることがない
ようになされている。例えば、上記周辺光量制御部６ｄ
を、上記ホログラム光学素子部６ａと逆の傾斜を有する
同心円状の鋸歯状、または、階段（ステップ）状等の凹
凸の輪帯構造により構成すれば、この周辺光量制御部６
ｄを通過した不要な１次光を、影響が無視できるような
領域に拡散させることができる。
【００６４】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記周辺光量制御部６ｄにおいて０次光の光量が
制限されるため、上記光束透過率比ηについて、上記２
重焦点複合対物レンズへの入射光束についての上記半値
全角の比（θrad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようになされている。
ては、上記周辺光量制御部６ｄにおいて０次光の光量が
制限されるため、上記光束透過率比ηについて、上記２
重焦点複合対物レンズへの入射光束についての上記半値
全角の比（θrad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようになされている。
【００６５】例えば、上記半値全角の比（θrad／θta
n）が２で、上記ホログラム光学素子部６ａにおける０
次光の回折効率が０．４（４０％）のとき、上記周辺光
量制御部６ｄにおける０次光の回折効率を９０．９％以
下とする。これにより、この光学ピックアップ装置にお
いては、上記第２種類の光ディスク２Ｂを再生したとき
のジッタの最良値が８％以下という良好な再生特性が実
現される。
n）が２で、上記ホログラム光学素子部６ａにおける０
次光の回折効率が０．４（４０％）のとき、上記周辺光
量制御部６ｄにおける０次光の回折効率を９０．９％以
下とする。これにより、この光学ピックアップ装置にお
いては、上記第２種類の光ディスク２Ｂを再生したとき
のジッタの最良値が８％以下という良好な再生特性が実
現される。
【００６６】また、上記光量制限フィルタ１３は、上記
ホログラムレンズ６上に形成されているため、上記２重
焦点複合対物レンズとともに、上記２軸アクチュエータ
により移動操作される。そのため、上記２軸アクチュエ
ータによる上記２重焦点複合対物レンズの移動操作がな
されたときにおいても、この上記２重焦点複合対物レン
ズの入射瞳面における光量分布の変化が抑えられ、ジッ
タの劣化が抑えられる。
ホログラムレンズ６上に形成されているため、上記２重
焦点複合対物レンズとともに、上記２軸アクチュエータ
により移動操作される。そのため、上記２軸アクチュエ
ータによる上記２重焦点複合対物レンズの移動操作がな
されたときにおいても、この上記２重焦点複合対物レン
ズの入射瞳面における光量分布の変化が抑えられ、ジッ
タの劣化が抑えられる。
【００６７】なお、上記周辺光量制御部６ｄは、上記ホ
ログラムレンズ６において、上記ホログラム光学素子部
６ａと同一の面上に形成することとしてもよく、また、
該ホログラム光学素子部６ａと反対側の面上に形成する
こととしてもよい。
ログラムレンズ６において、上記ホログラム光学素子部
６ａと同一の面上に形成することとしてもよく、また、
該ホログラム光学素子部６ａと反対側の面上に形成する
こととしてもよい。
【００６８】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学ピック
アップ装置においては、半導体レーザの如き光源より射
出された光束の互いに直交する２方向の半値全角の比
（θrad／θtan）が、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ となるような構成とすることにより、ジッタの最良値
が、例えば８％以下という、良好な再生特性を実現する
ことができる。
アップ装置においては、半導体レーザの如き光源より射
出された光束の互いに直交する２方向の半値全角の比
（θrad／θtan）が、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ となるような構成とすることにより、ジッタの最良値
が、例えば８％以下という、良好な再生特性を実現する
ことができる。
【００６９】また、本発明に係る光学ピックアップ装置
においては、上記多重焦点複合対物レンズにおいてホロ
グラム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重
焦点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形
成されていない領域の光束透過率に対する比をηとした
とき、上記光源より射出された光束の半値全角の比（θ
rad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようにすることにより、ジッタの最良値
が、例えば８％以下という、良好な再生特性を実現する
ことができる。
においては、上記多重焦点複合対物レンズにおいてホロ
グラム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重
焦点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形
成されていない領域の光束透過率に対する比をηとした
とき、上記光源より射出された光束の半値全角の比（θ
rad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のときには、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のときには、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されるようにすることにより、ジッタの最良値
が、例えば８％以下という、良好な再生特性を実現する
ことができる。
【００７０】すなわち、本発明は、ホログラム光学素子
によって光量分割を行う多重焦点複合対物レンズを用
い、複数種類のディスク状記録媒体に対して互換的に使
用されるように構成された光学ピックアップ装置であっ
て、ジッタの劣化がなく、充分に良好な再生特性が得ら
れる光学ピックアップ装置を提供することができるもの
である。
によって光量分割を行う多重焦点複合対物レンズを用
い、複数種類のディスク状記録媒体に対して互換的に使
用されるように構成された光学ピックアップ装置であっ
て、ジッタの劣化がなく、充分に良好な再生特性が得ら
れる光学ピックアップ装置を提供することができるもの
である。
【００７１】また、この光学ピックアップ装置をビーム
整形素子を用いて構成する場合には、上記光源よりの光
束の利用効率を高めることができるため、いわゆる“Ｄ
ＶＤ−ＲＡＭ”ディスクにも対応することができ、“Ｄ
ＶＤ”メディア及び“ＣＤ”メディアよりの情報信号の
再生時におけるＣ／Ｎ（ＣＮ比：Carrier-Noise rati
o）を改善することができる。
整形素子を用いて構成する場合には、上記光源よりの光
束の利用効率を高めることができるため、いわゆる“Ｄ
ＶＤ−ＲＡＭ”ディスクにも対応することができ、“Ｄ
ＶＤ”メディア及び“ＣＤ”メディアよりの情報信号の
再生時におけるＣ／Ｎ（ＣＮ比：Carrier-Noise rati
o）を改善することができる。
【００７２】そして、この光学ピックアップ装置を上記
ホログラム光学素子における回折効率を最適化して構成
した場合には、このホログラム光学素子における０次光
を用いて記録再生を行うディスク状光学記録媒体（例え
ば、“ＤＶＤ”）における上記光束の利用効率が向上す
るため、該ディスク状光学記録媒体の再生時におけるＣ
／Ｎ（ＣＮ比：Carrier-Noise ratio）を改善すること
ができる。また、このように、上記ホログラム光学素子
における回折効率を最適化することによっては、光学ピ
ックアップ装置の製造が煩雑化されることはない。ま
た、上記ホログラム光学素子における回折効率の最適化
によって、多重焦点複合対物レンズを移動操作する２軸
アクチュエータへの負担が増加することもない。
ホログラム光学素子における回折効率を最適化して構成
した場合には、このホログラム光学素子における０次光
を用いて記録再生を行うディスク状光学記録媒体（例え
ば、“ＤＶＤ”）における上記光束の利用効率が向上す
るため、該ディスク状光学記録媒体の再生時におけるＣ
／Ｎ（ＣＮ比：Carrier-Noise ratio）を改善すること
ができる。また、このように、上記ホログラム光学素子
における回折効率を最適化することによっては、光学ピ
ックアップ装置の製造が煩雑化されることはない。ま
た、上記ホログラム光学素子における回折効率の最適化
によって、多重焦点複合対物レンズを移動操作する２軸
アクチュエータへの負担が増加することもない。
【００７３】さらに、この光学ピックアップ装置を光量
制限フィルタを用いて構成した場合には、上記ホログラ
ム光学素子における１次光を用いて記録再生を行うディ
スク状光学記録媒体（例えば、“ＣＤ”）における上記
光束の利用効率が維持、または、向上されるため、該デ
ィスク状光学記録媒体の再生時におけるＣ／Ｎ（ＣＮ
比：Carrier-Noise ratio）を維持、または、改善する
ことができる。
制限フィルタを用いて構成した場合には、上記ホログラ
ム光学素子における１次光を用いて記録再生を行うディ
スク状光学記録媒体（例えば、“ＣＤ”）における上記
光束の利用効率が維持、または、向上されるため、該デ
ィスク状光学記録媒体の再生時におけるＣ／Ｎ（ＣＮ
比：Carrier-Noise ratio）を維持、または、改善する
ことができる。
【００７４】そして、この光学ピックアップ装置を、上
記多重焦点複合対物レンズにおいて上記ホログラム光学
素子が形成されていない領域に形成され光束透過量を制
限する回折格子（周辺光量制御部）を用いて構成した場
合には、上記ホログラム光学素子における１次光を用い
て記録再生を行うディスク状光学記録媒体（例えば、
“ＣＤ”）における上記光束の利用効率が維持、また
は、向上されるため、該ディスク状光学記録媒体の再生
時におけるＣ／Ｎ（ＣＮ比：Carrier-Noise ratio）を
維持、または、改善することができる。
記多重焦点複合対物レンズにおいて上記ホログラム光学
素子が形成されていない領域に形成され光束透過量を制
限する回折格子（周辺光量制御部）を用いて構成した場
合には、上記ホログラム光学素子における１次光を用い
て記録再生を行うディスク状光学記録媒体（例えば、
“ＣＤ”）における上記光束の利用効率が維持、また
は、向上されるため、該ディスク状光学記録媒体の再生
時におけるＣ／Ｎ（ＣＮ比：Carrier-Noise ratio）を
維持、または、改善することができる。
【００７５】また、この回折格子を上記ホログラム光学
素子と同一面上に形成することとすれば、これら回折格
子及びホログラム光学素子は、例えばフォトリソグラフ
ィを用いる方法等により、同時に形成することができ
る。そして、上記ホログラム光学素子とともに上記回折
格子を形成することによって、多重焦点複合対物レンズ
を移動操作する２軸アクチュエータへの負担が増加する
こともない。
素子と同一面上に形成することとすれば、これら回折格
子及びホログラム光学素子は、例えばフォトリソグラフ
ィを用いる方法等により、同時に形成することができ
る。そして、上記ホログラム光学素子とともに上記回折
格子を形成することによって、多重焦点複合対物レンズ
を移動操作する２軸アクチュエータへの負担が増加する
こともない。
【図１】本発明に係る光学ピックアップ装置の要部とな
る光学系の第１の実施の形態における構成を示す側面図
である。
る光学系の第１の実施の形態における構成を示す側面図
である。
【図２】上記光学ピックアップ装置の光学系における多
重焦点複合対物レンズの構成を示す側面図である。
重焦点複合対物レンズの構成を示す側面図である。
【図３】上記多重焦点複合対物レンズを構成するホログ
ラム光学素子（ＨＯＥ）の作用を示す縦断面図である。
ラム光学素子（ＨＯＥ）の作用を示す縦断面図である。
【図４】上記ホログラム光学素子（ＨＯＥ）の形状を示
す平面図及び縦断面図である。
す平面図及び縦断面図である。
【図５】上記ホログラム光学素子（ＨＯＥ）の要部の形
状を示す要部縦断面図である。
状を示す要部縦断面図である。
【図６】上記ホログラム光学素子（ＨＯＥ）の要部の形
状の他の例を示す要部縦断面図である。
状の他の例を示す要部縦断面図である。
【図７】屈折型対物レンズとホログラム光学素子とを一
体的に構成した多重焦点複合レンズの形状を示す縦断面
図である。
体的に構成した多重焦点複合レンズの形状を示す縦断面
図である。
【図８】上記光学ピックアップ装置を構成する光量制限
フィルタの形状を示す平面図及び側面図である。
フィルタの形状を示す平面図及び側面図である。
【図９】上記光学ピックアップ装置を構成する周辺光量
制御機能を備えたホログラム光学素子の形状を示す平面
図及び側面図である。
制御機能を備えたホログラム光学素子の形状を示す平面
図及び側面図である。
【図１０】周辺光量制御機能を備えたホログラム光学素
子を用いて構成した多重焦点複合対物レンズの形状を示
す側面図である。
子を用いて構成した多重焦点複合対物レンズの形状を示
す側面図である。
【図１１】本発明に係る光学ピックアップ装置の要部と
なる光学系の第２の実施の形態における構成を示す側面
図である。
なる光学系の第２の実施の形態における構成を示す側面
図である。
【図１２】本発明に係る光学ピックアップ装置の要部と
なる光学系の第３の実施の形態における構成を示す側面
図である。
なる光学系の第３の実施の形態における構成を示す側面
図である。
【図１３】本発明に係る光学ピックアップ装置の要部と
なる光学系の第４の実施の形態における構成を示す側面
図である。
なる光学系の第４の実施の形態における構成を示す側面
図である。
【図１４】多重焦点複合対物レンズを経た光束の光量分
布を示す３次元グラフである。
布を示す３次元グラフである。
【図１５】多重焦点複合対物レンズを経た光束の半導体
レーザにおける接合面に平行な方向の光量分布を示すグ
ラフである。
レーザにおける接合面に平行な方向の光量分布を示すグ
ラフである。
【図１６】多重焦点複合対物レンズを経た光束の半導体
レーザにおける接合面に垂直な方向の光量分布を示すグ
ラフである。
レーザにおける接合面に垂直な方向の光量分布を示すグ
ラフである。
【図１７】通常の強度分布の光束が集光されて形成され
たビームスポットにおける強度分布を示すグラフであ
る。
たビームスポットにおける強度分布を示すグラフであ
る。
【図１８】瞳周辺光量比が低い強度分布の光束が集光さ
れて形成されたビームスポットにおける強度分布を示す
グラフである。
れて形成されたビームスポットにおける強度分布を示す
グラフである。
【図１９】瞳中央部光量比が低い強度分布の光束が集光
されて形成されたビームスポットにおける強度分布を示
すグラフである。
されて形成されたビームスポットにおける強度分布を示
すグラフである。
【図２０】屈折型対物レンズを経た光束の光量分布を示
す３次元グラフである。
す３次元グラフである。
【図２１】多重焦点複合型対物レンズを経た光束を用い
る場合と屈折型対物レンズを経た光束を用いる場合との
ジッタ量を比較するグラフである。
る場合と屈折型対物レンズを経た光束を用いる場合との
ジッタ量を比較するグラフである。
【図２２】ディスク状光学記録媒体におけるラジアル方
向の入射光束の半値全角及びタンジェンシャル方向の入
射光束の半値全角の比について最良ジッタ量を比較する
グラフである。
向の入射光束の半値全角及びタンジェンシャル方向の入
射光束の半値全角の比について最良ジッタ量を比較する
グラフである。
【図２３】ディスク状光学記録媒体におけるラジアル方
向の入射光束の半値全角及びタンジェンシャル方向の入
射光束の半値全角の比と最良ジッタ量との関係を示すグ
ラフである。
向の入射光束の半値全角及びタンジェンシャル方向の入
射光束の半値全角の比と最良ジッタ量との関係を示すグ
ラフである。
【図２４】ホログラム光学素子における中央部透過率及
び周辺部透過率の比率とジッタ量との関係を示すグラフ
である。
び周辺部透過率の比率とジッタ量との関係を示すグラフ
である。
【図２５】ディスク状光学記録媒体におけるラジアル方
向の入射光束の半値全角及びタンジェンシャル方向の入
射光束の半値全角の比とホログラム光学素子における中
央部透過率及び周辺部透過率の比率との関係を、最良ジ
ッタ量が８％以下となる条件の下で示すグラフである。
向の入射光束の半値全角及びタンジェンシャル方向の入
射光束の半値全角の比とホログラム光学素子における中
央部透過率及び周辺部透過率の比率との関係を、最良ジ
ッタ量が８％以下となる条件の下で示すグラフである。
１ 半導体レーザ（ＬＤ）、２Ａ 第１種類の光ディス
ク（“ＣＤ”）、２Ｂ第２種類の光ディスク（“ＤＶ
Ｄ”）、６ ホログラム光学素子（ＨＯＥ）、７ 屈折
型対物レンズ、１３ 光量制限フィルタ
ク（“ＣＤ”）、２Ｂ第２種類の光ディスク（“ＤＶ
Ｄ”）、６ ホログラム光学素子（ＨＯＥ）、７ 屈折
型対物レンズ、１３ 光量制限フィルタ
Claims (12)
- 【請求項１】 発散光束を発する光源と、 屈折型対物レンズと同心円状の格子パターンを有する位
相型の回折素子であるホログラム光学素子との組合わせ
からなり、上記光源より発せられた光束が入射され、こ
の光束を複数種類のディスク状光学記録媒体の信号記録
面に対して集光させることができる多重焦点複合対物レ
ンズとを備え、 上記光源より発せられた光束は、上記多重焦点複合対物
レンズに入射されるとき、上記ディスク状光学記録媒体
の半径方向の断面での半値全角（θrad）と該ディスク
状光学記録媒体の半径方向に垂直な断面での半値全角
（θtan）との比（θrad／θtan）が、 ０．８≦（θrad／θtan）≦１．６ を満足している光学ピックアップ装置。 - 【請求項２】 光源より発せられた光束は、ビーム整形
素子によって、ディスク状光学記録媒体の半径方向の断
面での半値全角（θrad）と該ディスク状光学記録媒体
の半径方向に垂直な断面での半値全角（θtan）との比
（θrad／θtan）を変化させられた後に多重焦点複合型
対物レンズに入射されることとなされた請求項１記載の
光学ピックアップ装置。 - 【請求項３】 多重焦点複合型対物レンズを構成するホ
ログラム光学素子における０次光と１次光との回折効率
の比が、略々１であることとなされた請求項１記載の光
学ピックアップ装置。 - 【請求項４】 発散光束を発する光源と、 屈折型対物レンズと同心円状の格子パターンを有する位
相型の回折素子であるホログラム光学素子との組合わせ
からなり、上記光源より発せられた光束が入射され、こ
の光束を複数種類のディスク状光学記録媒体の信号記録
面に対して集光させることができる多重焦点複合対物レ
ンズとを備え、 上記光源より発せられた光束の上記多重焦点複合対物レ
ンズに入射されるときの上記ディスク状光学記録媒体の
半径方向の断面での半値全角（θrad）と該ディスク状
光学記録媒体の半径方向に垂直な断面での半値全角（θ
tan）との比（θrad／θtan）が、 １．６＜（θrad／θtan）＜２ のとき、上記多重焦点複合対物レンズにおいて上記ホロ
グラム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重
焦点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形
成されていない領域の光束透過率に対する比をηとする
と、 η≧０．１５（θrad／θtan）＋０．１４ が満足され、 ２≦（θrad／θtan） のとき、 η≧０．０２５（θrad／θtan）＋０．３９ が満足されることとなされた光学ピックアップ装置。 - 【請求項５】 光源より発せられた光束は、ビーム整形
素子によって、ディスク状光学記録媒体の半径方向の断
面での半値全角（θrad）と該ディスク状光学記録媒体
の半径方向に垂直な断面での半値全角（θtan）との比
（θrad／θtan）を変化させられた後に多重焦点複合型
対物レンズに入射されることとなされた請求項４記載の
光学ピックアップ装置。 - 【請求項６】 多重焦点複合対物レンズにおいてホログ
ラム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重焦
点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形成
されていない領域の光束透過率に対する比ηは、該ホロ
グラム光学素子における回折効率の設定によって調整さ
れていることとなされた請求項４記載の光学ピックアッ
プ装置。 - 【請求項７】 多重焦点複合対物レンズにおいてホログ
ラム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重焦
点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形成
されていない領域の光束透過率に対する比ηは、該多重
焦点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形
成されていない領域の光束透過量を制限する光量制限フ
ィルタによって調整されていることとなされた請求項４
記載の光学ピックアップ装置。 - 【請求項８】 光量制限フィルタは、多重焦点複合対物
レンズとの相対位置が固定されていることとなされた請
求項７記載の光学ピックアップ装置。 - 【請求項９】 多重焦点複合対物レンズにおいてホログ
ラム光学素子が形成された領域の光束透過率の該多重焦
点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形成
されていない領域の光束透過率に対する比ηは、該多重
焦点複合対物レンズにおいて該ホログラム光学素子が形
成されていない領域に形成され光束透過量を制限する回
折格子の０次回折効率によって調整されていることとな
された請求項４記載の光学ピックアップ装置。 - 【請求項１０】 回折格子は、多重焦点複合対物レンズ
との相対位置が固定されていることとなされた請求項９
記載の光学ピックアップ装置。 - 【請求項１１】 回折格子は、ホログラム光学素子上に
形成されていることとなされた請求項９記載の光学ピッ
クアップ装置。 - 【請求項１２】 回折格子は、ホログラム光学素子上に
おいて、このホログラム光学素子をなす同心円状の格子
パターンと同一の面上に形成されていることとなされた
請求項１１記載の光学ピックアップ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29055396A JP3550914B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 光学ピックアップ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29055396A JP3550914B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 光学ピックアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10134401A true JPH10134401A (ja) | 1998-05-22 |
| JP3550914B2 JP3550914B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=17757528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29055396A Expired - Fee Related JP3550914B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 光学ピックアップ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3550914B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006252602A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Konica Minolta Opto Inc | 光ピックアップ装置及び対物光学素子 |
| WO2008039156A1 (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Agency For Science, Technology And Research | Optical focusing system and method |
| JP2013058274A (ja) * | 2011-09-07 | 2013-03-28 | Sony Corp | 対物レンズ、光ピックアップ装置、及び光ディスク装置 |
| EP3663836B1 (en) * | 2017-08-03 | 2022-06-15 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Laser beam combining device |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP29055396A patent/JP3550914B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006252602A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Konica Minolta Opto Inc | 光ピックアップ装置及び対物光学素子 |
| WO2008039156A1 (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Agency For Science, Technology And Research | Optical focusing system and method |
| JP2013058274A (ja) * | 2011-09-07 | 2013-03-28 | Sony Corp | 対物レンズ、光ピックアップ装置、及び光ディスク装置 |
| EP3663836B1 (en) * | 2017-08-03 | 2022-06-15 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Laser beam combining device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3550914B2 (ja) | 2004-08-04 |
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