JPH10334504A - 光ヘッド装置 - Google Patents
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- JPH10334504A JPH10334504A JP9140129A JP14012997A JPH10334504A JP H10334504 A JPH10334504 A JP H10334504A JP 9140129 A JP9140129 A JP 9140129A JP 14012997 A JP14012997 A JP 14012997A JP H10334504 A JPH10334504 A JP H10334504A
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- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板厚さが異なる二種類のディスクを再生で
き且つ再生時には良好なＳ／Ｎおよびジッタが得られ、
且つ記録時には十分な先出力およびピーク強度が得られ
るようにした光ヘッド装置を提供すること。 【解決手段】 異なった波長のレーザ光を出力し受光す
る一方の光学系１１と他方の光学系１２とを備え、各光
学系の半導体レーザ１１Ａからの出射光を合波し且つ光
記録媒体１６（又は１７）からの反射光を分波して何れ
か一方の光検出器に導く光合分波手段（干渉フィルタ）
１３を装備する。この干渉フィルタ１３と対物レンズ１
５の間に、第１，第２の半導体レーザ１１Ａからの一方
と他方の波長の内の他方の波長に対して位相分布を変化
させる性質の波長選択位相板を介装する。これによって
前述した目的に達成を図るようにした。
き且つ再生時には良好なＳ／Ｎおよびジッタが得られ、
且つ記録時には十分な先出力およびピーク強度が得られ
るようにした光ヘッド装置を提供すること。 【解決手段】 異なった波長のレーザ光を出力し受光す
る一方の光学系１１と他方の光学系１２とを備え、各光
学系の半導体レーザ１１Ａからの出射光を合波し且つ光
記録媒体１６（又は１７）からの反射光を分波して何れ
か一方の光検出器に導く光合分波手段（干渉フィルタ）
１３を装備する。この干渉フィルタ１３と対物レンズ１
５の間に、第１，第２の半導体レーザ１１Ａからの一方
と他方の波長の内の他方の波長に対して位相分布を変化
させる性質の波長選択位相板を介装する。これによって
前述した目的に達成を図るようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ヘッド装置に係
り、とくに基板厚さが異なる二種類の光記録媒体に対し
て記録や再生を行うための光ヘッド装置に関するもので
ある。
り、とくに基板厚さが異なる二種類の光記録媒体に対し
て記録や再生を行うための光ヘッド装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】現在製品化が進められているディジタル
ビデオディスク（ＤＶＤ）は、基板厚さが０．６〔ｍ
ｍ〕である。一方、従来のコンパクトディスク（ＣＤ）
は、基板厚さが１．２〔ｍｍ〕である。そこで、ＤＶＤ
とＣＤの両方を再生できる光ヘッド装置が望まれてい
る。
ビデオディスク（ＤＶＤ）は、基板厚さが０．６〔ｍ
ｍ〕である。一方、従来のコンパクトディスク（ＣＤ）
は、基板厚さが１．２〔ｍｍ〕である。そこで、ＤＶＤ
とＣＤの両方を再生できる光ヘッド装置が望まれてい
る。
【０００３】しかし、通常の光ヘッド装置では、対物レ
ンズがある基板厚さのディスクに対して球面収差を打ち
消すように設計されているため、別の基板厚さのディス
クを再生する場合、球面収差が残留し、正しく再生する
ことができない。
ンズがある基板厚さのディスクに対して球面収差を打ち
消すように設計されているため、別の基板厚さのディス
クを再生する場合、球面収差が残留し、正しく再生する
ことができない。
【０００４】〔従来例（１）〕基板厚さが異なる二種類
のディスクを再生できる従来の光ヘッド装置の第一の例
として、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド
・フィジックス第３６巻第１部第１Ｂ号の４６０頁〜４
６６頁のＦｉｇ．１に記載のものがある。
のディスクを再生できる従来の光ヘッド装置の第一の例
として、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド
・フィジックス第３６巻第１部第１Ｂ号の４６０頁〜４
６６頁のＦｉｇ．１に記載のものがある。
【０００５】図１９に、この光ヘッド装置の構成を示
す。この図１９において、一方の光学系１１１及び他方
の光学系１１２は、それぞれ所定のレーザ光を出力する
半導体レーザと、ディスク（光記録媒体）からの反射光
を受光する光検出器とを備えている。この内、一方の光
学系１１１内の半導体レーザの波長は６５０〔ｎｍ〕、
他方の光学系１１２内の半導体レーザの波長は７８０
〔ｎｍ〕である。
す。この図１９において、一方の光学系１１１及び他方
の光学系１１２は、それぞれ所定のレーザ光を出力する
半導体レーザと、ディスク（光記録媒体）からの反射光
を受光する光検出器とを備えている。この内、一方の光
学系１１１内の半導体レーザの波長は６５０〔ｎｍ〕、
他方の光学系１１２内の半導体レーザの波長は７８０
〔ｎｍ〕である。
【０００６】又、符号１１３は干渉フィルタを示す。こ
の干渉フィルタ１１３は、波長６５０〔ｎｍ〕の光を透
過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光を反射させる働きをす
る。そして、一方の光学系１１１内の半導体レーザから
の出射光は、干渉フィルタ１１３を透過し、波長選択ホ
ログラム１６１に入射する。波長選択ホログラム１６１
の透過光は、平行光として対物レンズ１１５に入射し、
基板厚さ０．６〔ｍｍ〕のディスク（光記録媒体）１１
６上に集光される。
の干渉フィルタ１１３は、波長６５０〔ｎｍ〕の光を透
過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光を反射させる働きをす
る。そして、一方の光学系１１１内の半導体レーザから
の出射光は、干渉フィルタ１１３を透過し、波長選択ホ
ログラム１６１に入射する。波長選択ホログラム１６１
の透過光は、平行光として対物レンズ１１５に入射し、
基板厚さ０．６〔ｍｍ〕のディスク（光記録媒体）１１
６上に集光される。
【０００７】ディスク１１６からの反射光は、対物レン
ズ１１５を逆向きに透過し、再び波長選択ホログラム１
６１に入射する。波長選択ホログラム１６１の透過光は
干渉フィルタ１１３を透過し、光学系１１１内の光検出
器で受光される。
ズ１１５を逆向きに透過し、再び波長選択ホログラム１
６１に入射する。波長選択ホログラム１６１の透過光は
干渉フィルタ１１３を透過し、光学系１１１内の光検出
器で受光される。
【０００８】又、他方の光学系１１２内の半導体レーザ
からの出射光は干渉フィルタ１１３で反射され、波長選
択ホログラム１６１に入射する。波長選択ホログラム１
６１の＋１次回折光は、発散光として対物レンズ１５に
入射し、基板厚さ１．２〔ｍｍ〕のディスク（光記録媒
体）１１７上に集光される。
からの出射光は干渉フィルタ１１３で反射され、波長選
択ホログラム１６１に入射する。波長選択ホログラム１
６１の＋１次回折光は、発散光として対物レンズ１５に
入射し、基板厚さ１．２〔ｍｍ〕のディスク（光記録媒
体）１１７上に集光される。
【０００９】ディスク１１７からの反射光は対物レンズ
１１５を逆向きに透過し、再び波長選択ホログラム１６
１に入射する。又、波長選択ホログラム１６１の＋１次
回折光は、干渉フィルタ１１３で反射され、他方の光学
系１１２内の光検出器で受光される。
１１５を逆向きに透過し、再び波長選択ホログラム１６
１に入射する。又、波長選択ホログラム１６１の＋１次
回折光は、干渉フィルタ１１３で反射され、他方の光学
系１１２内の光検出器で受光される。
【００１０】対物レンズ１１５は、波長６５０〔ｎｍ〕
の対物レンズ１１５からの出射光が厚さ０．６〔ｍｍ〕
の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消す球面収
差を有し、波長選択ホログラム１６１は、波長選択ホロ
グラム１６１の＋１次回折光に対し、波長７８０〔ｎ
ｍ〕の対物レンズ１１５からの出射光が厚さ１．２〔ｍ
ｍ〕の基板を透過する際に生じる球面収差と対物レンズ
１１５が有する球面収差の和を打ち消す球面収差を有す
る。
の対物レンズ１１５からの出射光が厚さ０．６〔ｍｍ〕
の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消す球面収
差を有し、波長選択ホログラム１６１は、波長選択ホロ
グラム１６１の＋１次回折光に対し、波長７８０〔ｎ
ｍ〕の対物レンズ１１５からの出射光が厚さ１．２〔ｍ
ｍ〕の基板を透過する際に生じる球面収差と対物レンズ
１１５が有する球面収差の和を打ち消す球面収差を有す
る。
【００１１】従って、波長６５０〔ｎｍ〕の波長選択ホ
ログラム１６１の透過光は対物レンズ１１５によりディ
スク１１６上に無収差で集光され、波長７８０〔ｎｍ〕
の波長選択ホログラム１６１の＋１次回折光は対物レン
ズ１１５によりディスク１１７上に無収差で集光され
る。
ログラム１６１の透過光は対物レンズ１１５によりディ
スク１１６上に無収差で集光され、波長７８０〔ｎｍ〕
の波長選択ホログラム１６１の＋１次回折光は対物レン
ズ１１５によりディスク１１７上に無収差で集光され
る。
【００１２】図２０は波長選択ホログラム１６１の平面
図および断面図である。波長選択ホログラム１６１は、
ガラス基板１１８上に同心円状のホログラムパタン１６
２が形成された構成である。
図および断面図である。波長選択ホログラム１６１は、
ガラス基板１１８上に同心円状のホログラムパタン１６
２が形成された構成である。
【００１３】ホログラムパタン１６２の断面が図のよう
な四レベルの階段状の場合、各段の高さをｈ／２、屈折
率をｎ、入射光の波長をλとすると、透過率η0 、＋１
次回折効率η+1は以下の式で与えられる。
な四レベルの階段状の場合、各段の高さをｈ／２、屈折
率をｎ、入射光の波長をλとすると、透過率η0 、＋１
次回折効率η+1は以下の式で与えられる。
【００１４】 η0 ＝ｃｏｓ2 （φ／２）ｃｏｓ2 （φ／４） …………………………… η+1＝（８／π2 ）ｓｉｎ2 （φ／２）ｃｏｓ2 ［（φ＋π）／４］…… 但し、φ＝２π（ｎ一１）ｈ／λ ……………………………………………
【００１５】例えば、ｈ＝２．８３〔μｍ〕、ｎ＝１．
４６のとき、λ＝６５０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝４π
であるから、η0 ＝１、η+1＝０となる。又、λ＝７８
０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝３．３３πであるから、η
0 ＝０．１８８、η+1＝０．５６７となる。
４６のとき、λ＝６５０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝４π
であるから、η0 ＝１、η+1＝０となる。又、λ＝７８
０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝３．３３πであるから、η
0 ＝０．１８８、η+1＝０．５６７となる。
【００１６】即ち、波長６５０〔ｎｍ〕の半導体レーザ
からの出射光は、波長選択ホログラム６１を全て透過し
てディスク１１６に向かい、波長７８０〔ｎｍ〕の半導
体レーザからの出射光は、波長選択ホログラム１６１で
＋１次回折光として５６．７％が回折されてディスク１
１７に向かう。
からの出射光は、波長選択ホログラム６１を全て透過し
てディスク１１６に向かい、波長７８０〔ｎｍ〕の半導
体レーザからの出射光は、波長選択ホログラム１６１で
＋１次回折光として５６．７％が回折されてディスク１
１７に向かう。
【００１７】又、図２０に示すように、対物レンズ１１
５の有効径を２ａとしたとき、ホログラムパタン１６２
はこれより小さい直径２ｂの領域内にのみ形成されてい
る。直径２ｂの領域外では、波長６５０〔ｎｍ〕，７８
０〔ｎｍ〕の光は波長選択ホログラム１６１を全て透過
する。
５の有効径を２ａとしたとき、ホログラムパタン１６２
はこれより小さい直径２ｂの領域内にのみ形成されてい
る。直径２ｂの領域外では、波長６５０〔ｎｍ〕，７８
０〔ｎｍ〕の光は波長選択ホログラム１６１を全て透過
する。
【００１８】即ち、波長選択ホログラム１６１におい
て、波長６５０〔ｎｍ〕の光は直径２ａの領域内で全て
透過し、波長７８０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内
では＋１次回折光として５６．７％が回折され、直径２
ｂの領域外では全く回折されない。
て、波長６５０〔ｎｍ〕の光は直径２ａの領域内で全て
透過し、波長７８０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内
では＋１次回折光として５６．７％が回折され、直径２
ｂの領域外では全く回折されない。
【００１９】従って、対物レンズ１１５の焦点距離をｆ
とすると、波長６５０〔ｎｍ〕，７８０〔ｎｍ〕の光に
対する実効的な開口数はそれぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／
ｆ」で与えられる。例えば、ｆ＝３〔ｍｍ〕、ａ＝１．
８〔ｍｍ〕、ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、「ａ／ｆ
＝０．６」、「ｂ／ｆ＝０．４５」となる。
とすると、波長６５０〔ｎｍ〕，７８０〔ｎｍ〕の光に
対する実効的な開口数はそれぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／
ｆ」で与えられる。例えば、ｆ＝３〔ｍｍ〕、ａ＝１．
８〔ｍｍ〕、ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、「ａ／ｆ
＝０．６」、「ｂ／ｆ＝０．４５」となる。
【００２０】〔従来例（２）〕基板厚さが異なる二種類
のディスクを再生できる従来の光ヘッド装置の第二の例
として、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド
・フィジックス第３６巻第１部第１Ｂ号の４６０頁〜４
６６頁のＦｉｇ．７に記載のものがある。
のディスクを再生できる従来の光ヘッド装置の第二の例
として、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド
・フィジックス第３６巻第１部第１Ｂ号の４６０頁〜４
６６頁のＦｉｇ．７に記載のものがある。
【００２１】図２１に、この光ヘッド装置（第２の従来
例）の構成を示す。この図２１における従来例において
も、一方の光学系１１１および他方の光学系１１２は、
それぞれ半導体レーザと、ディスクからの反射光を受光
する光検出器とを備えている。
例）の構成を示す。この図２１における従来例において
も、一方の光学系１１１および他方の光学系１１２は、
それぞれ半導体レーザと、ディスクからの反射光を受光
する光検出器とを備えている。
【００２２】一方の光学系１１１内の半導体レーザの波
長は６５０〔ｎｍ〕、他方の光学系１１２内の半導体レ
ーザの波長は７８０〔ｎｍ〕である。また、干渉フィル
タ１１３は、波長６５０〔ｎｍ〕の光を透過させると共
に、波長７８０〔ｎｍ〕の光を反射させる働きをする。
長は６５０〔ｎｍ〕、他方の光学系１１２内の半導体レ
ーザの波長は７８０〔ｎｍ〕である。また、干渉フィル
タ１１３は、波長６５０〔ｎｍ〕の光を透過させると共
に、波長７８０〔ｎｍ〕の光を反射させる働きをする。
【００２３】一方の光学系１１１内の半導体レーザから
の出射光は干渉フィルタ１１３、波長選択開口１６３を
透過し、平行光として対物レンズ１１５に入射し、基板
厚さ０．６〔ｍｍ〕のディスク１１６上に集光される。
そして、このディスク１１６からの反射光は対物レンズ
１１５、波長選択開口１６３、干渉フィルタ１１３を逆
向きに透過し、一方の光学系１１１内の光検出器で受光
される。
の出射光は干渉フィルタ１１３、波長選択開口１６３を
透過し、平行光として対物レンズ１１５に入射し、基板
厚さ０．６〔ｍｍ〕のディスク１１６上に集光される。
そして、このディスク１１６からの反射光は対物レンズ
１１５、波長選択開口１６３、干渉フィルタ１１３を逆
向きに透過し、一方の光学系１１１内の光検出器で受光
される。
【００２４】又、他方の光学系１１２内の半導体レーザ
からの出射光は、干渉フィルタ１１３で反射され、波長
選択開口１６３を透過し、発散光として対物レンズ１１
５に入射し、基板厚さ１．２〔ｍｍ〕のディスク１１７
上に集光される。
からの出射光は、干渉フィルタ１１３で反射され、波長
選択開口１６３を透過し、発散光として対物レンズ１１
５に入射し、基板厚さ１．２〔ｍｍ〕のディスク１１７
上に集光される。
【００２５】ディスク１１７からの反射光は対物レンズ
１１５、波長選択開口１６３を逆向きに透過し、干渉フ
ィルタ１１３で反射され、光学系１１２内の光検出器で
受光される。
１１５、波長選択開口１６３を逆向きに透過し、干渉フ
ィルタ１１３で反射され、光学系１１２内の光検出器で
受光される。
【００２６】対物レンズ１１５は、対物レンズ１１５に
平行光として入射した波長６５０〔ｎｍ〕の光が厚さ
０．６〔ｍｍ〕の基板を透過する際に生じる球面収差を
打ち消す球面収差を有する。このとき、対物レンズ１１
５に平行光として入射した波長７８０〔ｎｍ〕の光が厚
さ１．２〔ｍｍ〕の基板を透過する際には球面収差が残
留する。
平行光として入射した波長６５０〔ｎｍ〕の光が厚さ
０．６〔ｍｍ〕の基板を透過する際に生じる球面収差を
打ち消す球面収差を有する。このとき、対物レンズ１１
５に平行光として入射した波長７８０〔ｎｍ〕の光が厚
さ１．２〔ｍｍ〕の基板を透過する際には球面収差が残
留する。
【００２７】しかしながら、対物レンズ１１５に発散光
として波長７８０〔ｎｍ〕の光を入射させると、対物レ
ンズ１１５の物点移動に伴う新たな球面収差が生じ、こ
れが厚さ１．２〔ｍｍ〕の基板を透過する際に残留する
球面収差を打ち消す方向に働く。
として波長７８０〔ｎｍ〕の光を入射させると、対物レ
ンズ１１５の物点移動に伴う新たな球面収差が生じ、こ
れが厚さ１．２〔ｍｍ〕の基板を透過する際に残留する
球面収差を打ち消す方向に働く。
【００２８】従って、波長７８０〔ｎｍ〕の光の物点位
置を最適に設定すれば、波長６５０〔ｎｍ〕の光は対物
レンズ１１５によりディスク１１６上に無収差で集光さ
れ、波長７８０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ１１５により
ディスク１１７上に無収差で集光される。
置を最適に設定すれば、波長６５０〔ｎｍ〕の光は対物
レンズ１１５によりディスク１１６上に無収差で集光さ
れ、波長７８０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ１１５により
ディスク１１７上に無収差で集光される。
【００２９】図２２（ａ）（ｂ）は、それぞれ波長選択
開口部材１６３の平面図および断面図である。この波長
選択開口部材１６３は、ガラス基板１１８上に干渉フィ
ルタパタン１２０が形成された構成である。対物レンズ
１１５の有効径を２ａとしたとき、干渉フィルタパタン
１２０はこれより小さい直径２ｂの領域外にのみ形成さ
れている。
開口部材１６３の平面図および断面図である。この波長
選択開口部材１６３は、ガラス基板１１８上に干渉フィ
ルタパタン１２０が形成された構成である。対物レンズ
１１５の有効径を２ａとしたとき、干渉フィルタパタン
１２０はこれより小さい直径２ｂの領域外にのみ形成さ
れている。
【００３０】干渉フィルタパタン１２０は、波長６５０
〔ｎｍ〕の光を全て透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光
を全て反射させる働きと共に、波長６５０〔ｎｍ〕に対
し、直径２ｂの領域内を通る光と領域外を通る光の位相
差を２πの整数倍に調整する働きをする。
〔ｎｍ〕の光を全て透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光
を全て反射させる働きと共に、波長６５０〔ｎｍ〕に対
し、直径２ｂの領域内を通る光と領域外を通る光の位相
差を２πの整数倍に調整する働きをする。
【００３１】即ち、波長選択開口部材１６３において、
波長６５０〔ｎｍ〕の光は直径２ａの領域内で全て透過
し、波長７８０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内では
全て透過し、直径２ｂの領域外では全て反射される。
波長６５０〔ｎｍ〕の光は直径２ａの領域内で全て透過
し、波長７８０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内では
全て透過し、直径２ｂの領域外では全て反射される。
【００３２】従って、対物レンズ１１５の焦点距離をｆ
とすると、波長６５０〔ｎｍ〕、７８０〔ｎｍ〕の光に
対する実効的な開口数はそれぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／
ｆ」で与えられる。
とすると、波長６５０〔ｎｍ〕、７８０〔ｎｍ〕の光に
対する実効的な開口数はそれぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／
ｆ」で与えられる。
【００３３】例えば、ｆ＝３〔ｍｍ〕、ａ＝１．８〔ｍ
ｍ〕、ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、「ａ／ｆ＝０．
６」、「ｂ／ｆ＝０．４５」となる。
ｍ〕、ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、「ａ／ｆ＝０．
６」、「ｂ／ｆ＝０．４５」となる。
【００３４】〔従来例（３）〕基板厚さが異なる二種類
のディスクを再生できる従来の光ヘッド装置の第三の例
として、特開平６−２９５４６７号公報に記載のものが
ある。
のディスクを再生できる従来の光ヘッド装置の第三の例
として、特開平６−２９５４６７号公報に記載のものが
ある。
【００３５】この光ヘッド装置は、半導体レーザと対物
レンズの間に、図２１に示すような可変位相板１６４を
備えている。可変位相板１６４は、ガラス基板１１８上
に電極１６６で挟まれた環状基板１６５が形成された構
成である。
レンズの間に、図２１に示すような可変位相板１６４を
備えている。可変位相板１６４は、ガラス基板１１８上
に電極１６６で挟まれた環状基板１６５が形成された構
成である。
【００３６】環状基板１６５は電界により屈折率が変化
する性質を有し、電極１６６に印加する電圧を変えるこ
とにより、環状基板６５を通る光と環状基板１６５の内
側および外側を通る光の位相差を変化させることができ
る。
する性質を有し、電極１６６に印加する電圧を変えるこ
とにより、環状基板６５を通る光と環状基板１６５の内
側および外側を通る光の位相差を変化させることができ
る。
【００３７】図２２は、この光ヘッド装置における波面
収差の特性図である。横軸は光の波長で規格化した波面
収差、縦軸は対物レンズの焦点距離で規格化した光軸か
らの距離、すなわち開口数である。
収差の特性図である。横軸は光の波長で規格化した波面
収差、縦軸は対物レンズの焦点距離で規格化した光軸か
らの距離、すなわち開口数である。
【００３８】光の波長を６７０〔ｎｍ〕、対物レンズの
開口数を０．６、基板厚さの設計値に対する違いを＋
０．１〔ｍｍ〕とし、開口数０．６の光線の波面収差が
０になるようにフォーカス制御を行うものとする。
開口数を０．６、基板厚さの設計値に対する違いを＋
０．１〔ｍｍ〕とし、開口数０．６の光線の波面収差が
０になるようにフォーカス制御を行うものとする。
【００３９】図２２（ａ）は、環状基板１６５により位
相差を与えない場合であり、波面収差の標準偏差は０．
０９５λである。一方、図２２（ｂ）は、内側の開口数
が０．２４４、外側の開口数が０．５６０の環状基板６
５により０．３１６πの位相差を与えた場合であり、波
面収差の標準偏差は０．０４８λに低減される。
相差を与えない場合であり、波面収差の標準偏差は０．
０９５λである。一方、図２２（ｂ）は、内側の開口数
が０．２４４、外側の開口数が０．５６０の環状基板６
５により０．３１６πの位相差を与えた場合であり、波
面収差の標準偏差は０．０４８λに低減される。
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ヘッド装置の
第一の例においては、波長６５０〔ｎｍ〕の光は波長選
択ホログラム１６１を全て透過するが、波長７８０〔ｎ
ｍ〕の光は波長選択ホログラム１６１で＋１次回折光と
して５６．７％しか回折されない。
第一の例においては、波長６５０〔ｎｍ〕の光は波長選
択ホログラム１６１を全て透過するが、波長７８０〔ｎ
ｍ〕の光は波長選択ホログラム１６１で＋１次回折光と
して５６．７％しか回折されない。
【００４１】このため、ディスク１１７の再生時には良
好なＳ／Ｎが得られず、ディスク１１７の記録時には十
分な先出力が得られないという不都合が生じていた。
好なＳ／Ｎが得られず、ディスク１１７の記録時には十
分な先出力が得られないという不都合が生じていた。
【００４２】従来の光ヘッド装置の第二の例において
は、波長６５０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ１１５に平行
光として入射するが、波長７８０〔ｎｍ〕の光は対物レ
ンズ１１５に発散光として入射する。従って、対物レン
ズ１１５がアクチュエータによりフォーカシング方向、
トラッキング方向に駆動される場合、波長６５０〔ｎ
ｍ〕の光は収差を生じないが、波長７８０〔ｎｍ〕の光
は収差を生じる。このため、ディスク１１７の再生時に
は良好なジッタが得られず、ディスク１１７の記録時に
は十分なピーク強度が得られないという不都合があっ
た。
は、波長６５０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ１１５に平行
光として入射するが、波長７８０〔ｎｍ〕の光は対物レ
ンズ１１５に発散光として入射する。従って、対物レン
ズ１１５がアクチュエータによりフォーカシング方向、
トラッキング方向に駆動される場合、波長６５０〔ｎ
ｍ〕の光は収差を生じないが、波長７８０〔ｎｍ〕の光
は収差を生じる。このため、ディスク１１７の再生時に
は良好なジッタが得られず、ディスク１１７の記録時に
は十分なピーク強度が得られないという不都合があっ
た。
【００４３】従来の光ヘッド装置の第三の例において
は、光の波長は単一である。ディジタルビデオディスク
の再生は、波長６５０〔ｎｍ〕では可能であるが、波長
７８０〔ｎｍ〕では十分小さい集光スポット径が得られ
ず不可能である。
は、光の波長は単一である。ディジタルビデオディスク
の再生は、波長６５０〔ｎｍ〕では可能であるが、波長
７８０〔ｎｍ〕では十分小さい集光スポット径が得られ
ず不可能である。
【００４４】一方、コンパクトディスクの一種である追
記型コンパクトディスクの再生は、波長７８０〔ｎｍ〕
では可能であるが、波長６５０〔ｎｍ〕では十分高い反
射率が得られず不可能である。このため、光の波長を６
５０〔ｎｍ〕とした場合、追記型コンパクトディスクを
再生できないという不都合があった。
記型コンパクトディスクの再生は、波長７８０〔ｎｍ〕
では可能であるが、波長６５０〔ｎｍ〕では十分高い反
射率が得られず不可能である。このため、光の波長を６
５０〔ｎｍ〕とした場合、追記型コンパクトディスクを
再生できないという不都合があった。
【００４５】
【発明の目的】本発明の目的は、基板厚さが異なる二種
類のディスクを再生できる従来の光ヘッド装置における
上に述べた課題を解決し、再生時には良好なＳ／Ｎおよ
びジッタが得られ、記録時には十分な先出力およびピー
ク強度が得られると共に、追記型コンパクトディスクも
再生できる光ヘッド装置を提供することにある。
類のディスクを再生できる従来の光ヘッド装置における
上に述べた課題を解決し、再生時には良好なＳ／Ｎおよ
びジッタが得られ、記録時には十分な先出力およびピー
ク強度が得られると共に、追記型コンパクトディスクも
再生できる光ヘッド装置を提供することにある。
【００４６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、所定の波長で発振する第１の半導体レ
ーザと当該波長のレーザ光を受光する第１の光検出器と
を有する一方の光学系と、この一方の光学系の半導体レ
ーザとは異なった所定の波長で発振する第２の半導体レ
ーザと当該波長のレーザ光を受光する第２の光検出器と
を有する他方の光学系とを備えている。
め、本発明では、所定の波長で発振する第１の半導体レ
ーザと当該波長のレーザ光を受光する第１の光検出器と
を有する一方の光学系と、この一方の光学系の半導体レ
ーザとは異なった所定の波長で発振する第２の半導体レ
ーザと当該波長のレーザ光を受光する第２の光検出器と
を有する他方の光学系とを備えている。
【００４７】又、前述した第１および第２の半導体レー
ザからの出射光を合波し且つ所定の厚さを有する所定の
光記録媒体にそれぞれ導くと共に，当該光記録媒体から
の反射光を分波して前記第１の光検出器又は第２の光検
出器にそれぞれ導く光合分波手段を装備している。この
光合分波手段と前述した所定の光記録媒体との間には、
対物レンズが配設されている。
ザからの出射光を合波し且つ所定の厚さを有する所定の
光記録媒体にそれぞれ導くと共に，当該光記録媒体から
の反射光を分波して前記第１の光検出器又は第２の光検
出器にそれぞれ導く光合分波手段を装備している。この
光合分波手段と前述した所定の光記録媒体との間には、
対物レンズが配設されている。
【００４８】更に、この光合分波手段と対物レンズの間
には、前述した第１および第２の半導体レーザからの波
長の一方の波長に対しては位相分布をほとんど変化させ
ず，他方の波長に対しては位相分布を変化させる性質の
波長選択位相板を介装されている。
には、前述した第１および第２の半導体レーザからの波
長の一方の波長に対しては位相分布をほとんど変化させ
ず，他方の波長に対しては位相分布を変化させる性質の
波長選択位相板を介装されている。
【００４９】そして、前述した第１の半導体レーザから
の出射光を利用して所定の光記録媒体に対して記録若し
くは再生を行うと共に、第２の半導体レーザからの出射
光を利用して他の所定の光記録媒体に対し記録若しくは
再生を行う、という構成を採っている。
の出射光を利用して所定の光記録媒体に対して記録若し
くは再生を行うと共に、第２の半導体レーザからの出射
光を利用して他の所定の光記録媒体に対し記録若しくは
再生を行う、という構成を採っている。
【００５０】即ち、本発明では、波長の異なる二つの半
導体レーザを有し、第１の半導体レーザからの波長の光
を用いて対応する所定厚さのディスクに対して記録や再
生を行い、第２の半導体レーザからの波長の光を用いて
対応する所定の厚さのディスクに対して記録や再生を行
う。
導体レーザを有し、第１の半導体レーザからの波長の光
を用いて対応する所定厚さのディスクに対して記録や再
生を行い、第２の半導体レーザからの波長の光を用いて
対応する所定の厚さのディスクに対して記録や再生を行
う。
【００５１】ここで、波長選択位相板は、第１の半導体
レーザからの波長の光に対しては位相分布を変化させ
ず、第２の半導体レーザからの波長の光に対しては位相
分布を変化させることにより、基板厚さの違いに伴う球
面収差を補正する。そして、上記第１および第２の波長
の光は、波長選択位相板を全て透過するため、再生時に
は良好なＳ／Ｎが得られ、記録時には十分な先出力が得
られる。
レーザからの波長の光に対しては位相分布を変化させ
ず、第２の半導体レーザからの波長の光に対しては位相
分布を変化させることにより、基板厚さの違いに伴う球
面収差を補正する。そして、上記第１および第２の波長
の光は、波長選択位相板を全て透過するため、再生時に
は良好なＳ／Ｎが得られ、記録時には十分な先出力が得
られる。
【００５２】この場合、一方の光学系から出力される所
定の波長を、６５０〔ｎｍ〕の近傍に設定し、他方の光
学系から出力される所定の波長を、７８０〔ｎｍ〕の近
傍に設定してもよい。
定の波長を、６５０〔ｎｍ〕の近傍に設定し、他方の光
学系から出力される所定の波長を、７８０〔ｎｍ〕の近
傍に設定してもよい。
【００５３】また、一方の光学系から出力されるレーザ
光は、厚さ０．６〔ｍｍ〕程度の光記録媒体を対象とす
ると共に、他方の光学系から出力されるレーザ光は、厚
さが１．２〔ｍｍ〕程度の光記録媒体を対象とするよう
にしてもよい。
光は、厚さ０．６〔ｍｍ〕程度の光記録媒体を対象とす
ると共に、他方の光学系から出力されるレーザ光は、厚
さが１．２〔ｍｍ〕程度の光記録媒体を対象とするよう
にしてもよい。
【００５４】更に、前述した第１および第２の半導体レ
ーザからの出射光は、対物レンズに対しては平行光とし
て入射するようにしてもよい。このようにすると、対物
レンズが移動した場合にも収差を生じないため、再生時
には良好なジッタが得られ、記録時には十分なピーク強
度が得られる。又、前述した他方の波長を７８０〔ｎ
ｍ〕の近傍に設定することにより、追記型コンパクトデ
ィスクの再生も可能となる。
ーザからの出射光は、対物レンズに対しては平行光とし
て入射するようにしてもよい。このようにすると、対物
レンズが移動した場合にも収差を生じないため、再生時
には良好なジッタが得られ、記録時には十分なピーク強
度が得られる。又、前述した他方の波長を７８０〔ｎ
ｍ〕の近傍に設定することにより、追記型コンパクトデ
ィスクの再生も可能となる。
【００５５】前述した波長選択位相板は、基板上に同心
円状に位相板パタンおよび干渉フィルタパタンを形成し
うて成る構造とするとよい。
円状に位相板パタンおよび干渉フィルタパタンを形成し
うて成る構造とするとよい。
【００５６】ここで、位相板パタンについては、対物レ
ンズの有効径より小さい直径の円形領域内にのみ形成す
ると都合がよい。この場合、位相板パタンの断面は、２
レベルの矩形状としても、或いは３レベル以上の階段状
としてもよい。又、前述した位相板パタンのある部分と
ない部分とを通る光の位相差は、前述した第１又は第２
の半導体レーザからの出射光の波長に対して２πの整数
倍とするとよい。
ンズの有効径より小さい直径の円形領域内にのみ形成す
ると都合がよい。この場合、位相板パタンの断面は、２
レベルの矩形状としても、或いは３レベル以上の階段状
としてもよい。又、前述した位相板パタンのある部分と
ない部分とを通る光の位相差は、前述した第１又は第２
の半導体レーザからの出射光の波長に対して２πの整数
倍とするとよい。
【００５７】更に又、位相板パタンの隣接する二つの段
の高い方と低い方を通る光の位相差は、前述した第１又
は第２の半導体レーザからの出射光の波長に対して２π
の整数倍としてもよい。
の高い方と低い方を通る光の位相差は、前述した第１又
は第２の半導体レーザからの出射光の波長に対して２π
の整数倍としてもよい。
【００５８】前述した干渉フィルタパタンについては、
円形領域外にのみ形成すると有効である。この干渉フィ
ルタパタンは、一方の光学系から出力される波長の光を
全て透過させると共に、他方の光学系から出力される波
長の光を全て反射させる特性を有し、一方の光学系から
出力される波長に対しては、円形領域内を通る光と円形
領域外を通る光の位相差を２πの整数倍に調整すると都
合がよい。
円形領域外にのみ形成すると有効である。この干渉フィ
ルタパタンは、一方の光学系から出力される波長の光を
全て透過させると共に、他方の光学系から出力される波
長の光を全て反射させる特性を有し、一方の光学系から
出力される波長に対しては、円形領域内を通る光と円形
領域外を通る光の位相差を２πの整数倍に調整すると都
合がよい。
【００５９】また、前述した波長選択位相板は、対物レ
ンズと共にアクチュエータによりフォーカシング方向お
よびトラッキング方向に一体駆動するように構成しても
よい。ここで、波長選択位相板については、その法線
を、対物レンズの光軸に対して僅かに傾けるようにして
もよい。
ンズと共にアクチュエータによりフォーカシング方向お
よびトラッキング方向に一体駆動するように構成しても
よい。ここで、波長選択位相板については、その法線
を、対物レンズの光軸に対して僅かに傾けるようにして
もよい。
【００６０】前述した光合分波手段は、一方の光学系か
ら出力される波長の光を透過させ、他方の光学系から出
力される波長の光を反射させる性質の干渉フィルタで形
成してもよい。
ら出力される波長の光を透過させ、他方の光学系から出
力される波長の光を反射させる性質の干渉フィルタで形
成してもよい。
【００６１】更に、前述した位相板パタンは、ガラス基
板上に誘電体膜を堆積させることにより形成してもよ
い。この位相板パタンは、又、ガラス基板をエッチング
することにより形成してもよい。
板上に誘電体膜を堆積させることにより形成してもよ
い。この位相板パタンは、又、ガラス基板をエッチング
することにより形成してもよい。
【００６２】前述した干渉フィルタパタンは、ガラス基
板上に誘電体多層膜を堆積させることにより形成するよ
うにしてもよい。この場合、誘電体多層膜については、
１層目に低屈折率層が、２層目以降に高屈折率層と低屈
折率層とが交互に奇数層積層されたた構造としてもよ
い。
板上に誘電体多層膜を堆積させることにより形成するよ
うにしてもよい。この場合、誘電体多層膜については、
１層目に低屈折率層が、２層目以降に高屈折率層と低屈
折率層とが交互に奇数層積層されたた構造としてもよ
い。
【００６３】又、位相板パタンおよび前記干渉フィルタ
パタンについては、同一のガラス基板の同一の面上に形
成したものであってもよい。この位相板パタンおよび前
記干渉フィルタパタンについては、同一のガラス基板の
別々の面上に形成したものであってもよい。
パタンについては、同一のガラス基板の同一の面上に形
成したものであってもよい。この位相板パタンおよび前
記干渉フィルタパタンについては、同一のガラス基板の
別々の面上に形成したものであってもよい。
【００６４】更に、この位相板パタンおよび前記干渉フ
ィルタパタンについては、別々のガラス基板上に形成し
たものであってもよい。この場合、別々のガラス基板に
あって、前述した位相板パタンおよび干渉フィルタパタ
ンが形成されていない面同志は、接着剤により互いに接
着すると都合がよい。
ィルタパタンについては、別々のガラス基板上に形成し
たものであってもよい。この場合、別々のガラス基板に
あって、前述した位相板パタンおよび干渉フィルタパタ
ンが形成されていない面同志は、接着剤により互いに接
着すると都合がよい。
【００６５】ガラス基板の片面又は両面には、反射防止
膜を形成すると都合がよい。また、前述した位相板パタ
ンは、ガラス又はプラスチックの成形をもって形成した
ものであってもよい。
膜を形成すると都合がよい。また、前述した位相板パタ
ンは、ガラス又はプラスチックの成形をもって形成した
ものであってもよい。
【００６６】更に、前述した位相板パタン又は干渉フィ
ルタパタンは、対物レンズ上に一体で形成したものであ
ってもよい。
ルタパタンは、対物レンズ上に一体で形成したものであ
ってもよい。
【００６７】又、一方の光学系又は他方の光学系は、第
１又は第２の半導体レーザからの出射光を平行光化する
コリメータレンズを、それぞれ備えている。そして、そ
の効能は前述した通りである。
１又は第２の半導体レーザからの出射光を平行光化する
コリメータレンズを、それぞれ備えている。そして、そ
の効能は前述した通りである。
【００６８】更に、この一方又は他方の光学系は、内蔵
する第１又は第２の半導体レーザから出射して対応する
各光記録媒体に向かう光と、第１又は第２の光記録媒体
で反射されて前述した第１又は第２の光検出器に向かう
光とを分離する光分離手段を備えている。
する第１又は第２の半導体レーザから出射して対応する
各光記録媒体に向かう光と、第１又は第２の光記録媒体
で反射されて前述した第１又は第２の光検出器に向かう
光とを分離する光分離手段を備えている。
【００６９】この場合、光分離手段は、ビームスプリッ
タとしてもよい。また、光分離手段を偏光ビームスプリ
ッタで構成し、この偏光ビームスプリッタと対物レンズ
との間に１／４波長板を設けてもよい。
タとしてもよい。また、光分離手段を偏光ビームスプリ
ッタで構成し、この偏光ビームスプリッタと対物レンズ
との間に１／４波長板を設けてもよい。
【００７０】更に、第１の半導体レーザと第１の光検出
器、又は第２の半導体レーザと第２の光検出器は、同一
のパッケージに収納してもよい。また、光分離手段をホ
ログラム光学素子で構成してもよい。この場合、この偏
光性ホログラム光学素子と前述した対物レンズの間に１
／４波長板を設けると都合がよい。
器、又は第２の半導体レーザと第２の光検出器は、同一
のパッケージに収納してもよい。また、光分離手段をホ
ログラム光学素子で構成してもよい。この場合、この偏
光性ホログラム光学素子と前述した対物レンズの間に１
／４波長板を設けると都合がよい。
【００７１】
【発明の実施の形態】以下、本発明における光ヘッド装
置の実施の形態について説明する。
置の実施の形態について説明する。
【００７２】〔第１の実施形態〕図１に第１の実施の形
態を示す。この図１において、光学系１１および光学系
１２は、干渉フィルタ１３に対向し且つ同一面上で二方
向に分かれて装備されている。また、これら光学系１１
および光学系１２は、いずれも、半導体レーザと，ディ
スク（光記録媒体）からの反射光を受光する光検出器と
を備えている。又、図１において、符号１４は波長選択
位相板を示す。
態を示す。この図１において、光学系１１および光学系
１２は、干渉フィルタ１３に対向し且つ同一面上で二方
向に分かれて装備されている。また、これら光学系１１
および光学系１２は、いずれも、半導体レーザと，ディ
スク（光記録媒体）からの反射光を受光する光検出器と
を備えている。又、図１において、符号１４は波長選択
位相板を示す。
【００７３】ここで、干渉フィルタ１３は、波長６５０
〔ｎｍ〕の光を透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光を反
射させる働きをする。このため、これに合わせて、図１
における実施形態にあっては、一方の光学系１１内の半
導体レーザの波長は６５０〔ｎｍ〕、他方の光学系１２
内の半導体レーザの波長は７８０〔ｎｍ〕のものが装備
されている。
〔ｎｍ〕の光を透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光を反
射させる働きをする。このため、これに合わせて、図１
における実施形態にあっては、一方の光学系１１内の半
導体レーザの波長は６５０〔ｎｍ〕、他方の光学系１２
内の半導体レーザの波長は７８０〔ｎｍ〕のものが装備
されている。
【００７４】一方の光学系１１内の半導体レーザからの
出射光は、干渉フィルタ１３，波長選択位相板１４を透
過し、平行光として対物レンズ１５に入射し、光記憶媒
体である基板厚さ０．６〔ｍｍ〕のディスク１６上に集
光される。このディスク１６からの反射光は、対物レン
ズ１５，波長選択位相板１４，干渉フィルタ１３を逆向
きに透過し、前述した一方の光学系１１内の光検出器で
受光される。
出射光は、干渉フィルタ１３，波長選択位相板１４を透
過し、平行光として対物レンズ１５に入射し、光記憶媒
体である基板厚さ０．６〔ｍｍ〕のディスク１６上に集
光される。このディスク１６からの反射光は、対物レン
ズ１５，波長選択位相板１４，干渉フィルタ１３を逆向
きに透過し、前述した一方の光学系１１内の光検出器で
受光される。
【００７５】これに対し、他方の光学系１２内の半導体
レーザからの出射光は、干渉フィルタ１３で反射され、
波長選択位相板１４を透過し、平行光として対物レンズ
１５に入射し、光記憶媒体である基板厚さ１．２〔ｍ
ｍ〕が装備された場合には当該基板厚さ１．２〔ｍｍ〕
のディスク１７上に集光される。そして、このディスク
１７からの反射光は、対物レンズ１５、波長選択位相板
１４を逆向きに透過し、干渉フィルタ１３で反射され、
しかる後、光学系１２内の光検出器で受光される。
レーザからの出射光は、干渉フィルタ１３で反射され、
波長選択位相板１４を透過し、平行光として対物レンズ
１５に入射し、光記憶媒体である基板厚さ１．２〔ｍ
ｍ〕が装備された場合には当該基板厚さ１．２〔ｍｍ〕
のディスク１７上に集光される。そして、このディスク
１７からの反射光は、対物レンズ１５、波長選択位相板
１４を逆向きに透過し、干渉フィルタ１３で反射され、
しかる後、光学系１２内の光検出器で受光される。
【００７６】ここで、対物レンズ１５は、波長６５０
〔ｎｍ〕の対物レンズ１５からの出射光が厚さ０．６
〔ｍｍ〕の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消
す球面収差を有する。従って、波長選択位相板１４を用
いない場合、波長７８０〔ｎｍ〕の対物レンズ１５から
の出射光が厚さ１．２〔ｍｍ〕の基板を透過する際には
球面収差が残留する。
〔ｎｍ〕の対物レンズ１５からの出射光が厚さ０．６
〔ｍｍ〕の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消
す球面収差を有する。従って、波長選択位相板１４を用
いない場合、波長７８０〔ｎｍ〕の対物レンズ１５から
の出射光が厚さ１．２〔ｍｍ〕の基板を透過する際には
球面収差が残留する。
【００７７】図２は、波長選択位相板１４を用いない場
合の波面収差の特性図である。ここで、前述した従来例
における図２４と同様に、横軸は波面収差、縦軸は開口
数である。又、波長７８０〔ｎｍ〕の光に対する対物レ
ンズ１５の実効的な開口数を０．４５とし、波面収差の
標準偏差が最小になるようにフォーカス制御を行うもの
とする。
合の波面収差の特性図である。ここで、前述した従来例
における図２４と同様に、横軸は波面収差、縦軸は開口
数である。又、波長７８０〔ｎｍ〕の光に対する対物レ
ンズ１５の実効的な開口数を０．４５とし、波面収差の
標準偏差が最小になるようにフォーカス制御を行うもの
とする。
【００７８】そして、このときの最良像面は、無収差時
の像面の位置に対して９．４〔μｍ〕だけ対物レンズ１
５から遠ざかった位置にあり、その位置での波面収差の
標準偏差は０．１８８λであった。
の像面の位置に対して９．４〔μｍ〕だけ対物レンズ１
５から遠ざかった位置にあり、その位置での波面収差の
標準偏差は０．１８８λであった。
【００７９】図３（ａ）（ｂ）は、それぞれ図１に示す
第１の実施形態に用いた波長選択位相板１４の平面図お
よび断面図である。この波長選択位相板１４は、ガラス
基板１８上に同心円状の位相板パタン１９および干渉フ
ィルタパタン２０を形成した場合を示す。ここで、位相
板パタン１９は、中央部に円柱状の位相板中央パタン部
１９ａを備え、その周囲に所定間隔を隔てて同一高さの
筒状の筒状位相板パタン部１９ｂを備えた構成となって
いる。また、干渉フィルタパタン２０は、全体的に高さ
が位相板パタン１９よりも低く形成されている。
第１の実施形態に用いた波長選択位相板１４の平面図お
よび断面図である。この波長選択位相板１４は、ガラス
基板１８上に同心円状の位相板パタン１９および干渉フ
ィルタパタン２０を形成した場合を示す。ここで、位相
板パタン１９は、中央部に円柱状の位相板中央パタン部
１９ａを備え、その周囲に所定間隔を隔てて同一高さの
筒状の筒状位相板パタン部１９ｂを備えた構成となって
いる。また、干渉フィルタパタン２０は、全体的に高さ
が位相板パタン１９よりも低く形成されている。
【００８０】対物レンズ１５の有効径を２ａとしたと
き、位相板パタン１９はこれより小さい直径２ｂの領域
内にのみ形成されている。位相板パタン１９の断面は図
３（ｂ）のような２レベルの矩形状である。
き、位相板パタン１９はこれより小さい直径２ｂの領域
内にのみ形成されている。位相板パタン１９の断面は図
３（ｂ）のような２レベルの矩形状である。
【００８１】位相板パタン１９の高さをｈ、屈折率を
ｎ、入射光の波長をλとすると、位相板パタン１９のあ
る部分とない部分を通る光の位相差は、前述した式
（３）で与えられる。例えば、ｈ＝２．８３〔μｍ〕，
ｎ＝１．４６のとき、λ＝６５０〔ｎｍ〕に対しては、
φ＝４π（＝０）、λ＝７８０〔ｎｍ〕に対しては、φ
＝３．３３π（＝−０．６π）となる。
ｎ、入射光の波長をλとすると、位相板パタン１９のあ
る部分とない部分を通る光の位相差は、前述した式
（３）で与えられる。例えば、ｈ＝２．８３〔μｍ〕，
ｎ＝１．４６のとき、λ＝６５０〔ｎｍ〕に対しては、
φ＝４π（＝０）、λ＝７８０〔ｎｍ〕に対しては、φ
＝３．３３π（＝−０．６π）となる。
【００８２】干渉フィルタパタン２０は、図３（ｂ）に
示すように直径２ｂの領域外にのみ形成されている。こ
の場合、干渉フィルタパタン２０は、波長６５０〔ｎ
ｍ〕の光を全て透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光を全
て反射させる働きと共に、波長６５０〔ｎｍ〕に対し、
直径２ｂの領域内を通る光と領域外を通る光の位相差を
２πの整数倍に調整する働きをする。
示すように直径２ｂの領域外にのみ形成されている。こ
の場合、干渉フィルタパタン２０は、波長６５０〔ｎ
ｍ〕の光を全て透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光を全
て反射させる働きと共に、波長６５０〔ｎｍ〕に対し、
直径２ｂの領域内を通る光と領域外を通る光の位相差を
２πの整数倍に調整する働きをする。
【００８３】即ち、波長選択位相板１４において、波長
６５０〔ｎｍ〕の光は直径２ａの領域内で位相分布の変
化を受けずに全て透過する。又、波長７８０〔ｎｍ〕の
光は、直径２ｂの領域内では位相分布の変化を受けて全
て透過し、直径２ｂの領域外では全て反射される。
６５０〔ｎｍ〕の光は直径２ａの領域内で位相分布の変
化を受けずに全て透過する。又、波長７８０〔ｎｍ〕の
光は、直径２ｂの領域内では位相分布の変化を受けて全
て透過し、直径２ｂの領域外では全て反射される。
【００８４】従って、対物レンズ１５の焦点距離をｆと
すると、波長６５０〔ｎｍ〕、７８０〔ｎｍ〕の光に対
する実効的な開口数はそれぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／ｆ」
で与えられる。例えば、ｆ＝３〔ｍｍ〕、ａ＝１．８
〔ｍｍ〕、ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、ａ／ｆ＝
０．６、ｂ／ｆ＝０．４５となる。
すると、波長６５０〔ｎｍ〕、７８０〔ｎｍ〕の光に対
する実効的な開口数はそれぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／ｆ」
で与えられる。例えば、ｆ＝３〔ｍｍ〕、ａ＝１．８
〔ｍｍ〕、ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、ａ／ｆ＝
０．６、ｂ／ｆ＝０．４５となる。
【００８５】図４は、上記図３に示す波長選択位相板１
４を用いた場合の波面収差を示す特性図である。前述し
た図２２（従来例）の場合と同様に、横軸に波面収差、
縦軸に開口数を示す。
４を用いた場合の波面収差を示す特性図である。前述し
た図２２（従来例）の場合と同様に、横軸に波面収差、
縦軸に開口数を示す。
【００８６】ここで、波長７８０〔ｎｍ〕の光に対する
対物レンズ１５の実効的な開口数を０．４５、位相板パ
タン１９の配置を図５に示す図表のように設定する。そ
して、波面収差の標準偏差が最小になるようにフォーカ
ス制御を行う。このときの最良像面は、無収差時の像面
の位置に対して１２．０〔μｍ〕だけ対物レンズ１５か
ら遠ざかった位置にあり、その位置での波面収差の標準
偏差は、０．０７６λであることが確認された。
対物レンズ１５の実効的な開口数を０．４５、位相板パ
タン１９の配置を図５に示す図表のように設定する。そ
して、波面収差の標準偏差が最小になるようにフォーカ
ス制御を行う。このときの最良像面は、無収差時の像面
の位置に対して１２．０〔μｍ〕だけ対物レンズ１５か
ら遠ざかった位置にあり、その位置での波面収差の標準
偏差は、０．０７６λであることが確認された。
【００８７】従って、波長６５０〔ｎｍ〕の光は、対物
レンズ１５によってディスク１６上に無収差で集光され
る。又、波長７８０〔ｎｍ〕の光は、基板厚さの違いに
伴う球面収差が前述した０．１８８λから０．０７６λ
に低減されて、対物レンズ１５によってディスク１７上
に、集光される。
レンズ１５によってディスク１６上に無収差で集光され
る。又、波長７８０〔ｎｍ〕の光は、基板厚さの違いに
伴う球面収差が前述した０．１８８λから０．０７６λ
に低減されて、対物レンズ１５によってディスク１７上
に、集光される。
【００８８】尚、従来例を示す図２２では、図２２
（ｂ）は図２２（ａ）に比べて、環状基板６５のある部
分の波面収差が正方向にシフトしている。これに対し、
本実施形態を示す図４では、図２に比べ、逆に位相板パ
タン１９のない部分の波面収差が正方向にシフトしてい
る。これは、式（３）で与えられる位相差φが、従来例
の環状基板６５では正であるのに対し、本実施形態にお
ける位相板パタン１９では実効的に負であることによ
る。
（ｂ）は図２２（ａ）に比べて、環状基板６５のある部
分の波面収差が正方向にシフトしている。これに対し、
本実施形態を示す図４では、図２に比べ、逆に位相板パ
タン１９のない部分の波面収差が正方向にシフトしてい
る。これは、式（３）で与えられる位相差φが、従来例
の環状基板６５では正であるのに対し、本実施形態にお
ける位相板パタン１９では実効的に負であることによ
る。
【００８９】図３に示す波長選択位相板１４では、位相
板パタン１９のある部分とない部分を通る光の位相差は
λ＝６５０〔ｎｍ〕に対して４πであるが、これは４π
に限らず２πの整数倍であればよい。
板パタン１９のある部分とない部分を通る光の位相差は
λ＝６５０〔ｎｍ〕に対して４πであるが、これは４π
に限らず２πの整数倍であればよい。
【００９０】図６は、図１に示す第１の実施形態に用い
た波長選択位相板１４の他の例（波長選択位相板２４）
を示すもので、図６（ａ）はその平面図、図６（ｂ）は
図６（ａ）のＢーＢ線に沿った断面図である。この波長
選択位相板２４は、ガラス基板１８上に同心円状の位相
板パタン２１および干渉フィルタパタン２０が形成され
た構成となっている。
た波長選択位相板１４の他の例（波長選択位相板２４）
を示すもので、図６（ａ）はその平面図、図６（ｂ）は
図６（ａ）のＢーＢ線に沿った断面図である。この波長
選択位相板２４は、ガラス基板１８上に同心円状の位相
板パタン２１および干渉フィルタパタン２０が形成され
た構成となっている。
【００９１】ここで、対物レンズ１５の有効径を２ａと
したとき、位相板パタン２１は、これより小さい直径２
ｂの領域内にのみに形成されている。ここで、位相板パ
タン２１は、上端に平坦部を備えた断面ピラミッド状
（四レベルの階段状）に形成された位相板中央パタン部
２１ａと、その周囲に所定間隔を隔てて筒状の筒状位相
板パタン部２１ｂを備えた構成となっている。
したとき、位相板パタン２１は、これより小さい直径２
ｂの領域内にのみに形成されている。ここで、位相板パ
タン２１は、上端に平坦部を備えた断面ピラミッド状
（四レベルの階段状）に形成された位相板中央パタン部
２１ａと、その周囲に所定間隔を隔てて筒状の筒状位相
板パタン部２１ｂを備えた構成となっている。
【００９２】この場合、筒状位相板パタン部２１ｂは内
側が断面が二段の階段状に形成されている。そして、前
述した位相板中央パタン部２１ａの高さは、本実施形態
にあっては筒状位相板パタン部２１ｂの１．５倍程度に
設定されている。また、干渉フィルタパタン２０は、全
体的に高さが位相板パタン２１よりも低く形成されてい
る。
側が断面が二段の階段状に形成されている。そして、前
述した位相板中央パタン部２１ａの高さは、本実施形態
にあっては筒状位相板パタン部２１ｂの１．５倍程度に
設定されている。また、干渉フィルタパタン２０は、全
体的に高さが位相板パタン２１よりも低く形成されてい
る。
【００９３】又、これを位相差との関係で説明すると、
図６（ｂ）に示すように四レベルの階段状にあって、隣
接する二つの段の高さの差をｈ、屈折率をｎ、入射光の
波長をλとすると、位相板パタン２１の隣接する二つの
段の高い方と低い方を通る光の位相差は、前述した式
（３）で与えられる。
図６（ｂ）に示すように四レベルの階段状にあって、隣
接する二つの段の高さの差をｈ、屈折率をｎ、入射光の
波長をλとすると、位相板パタン２１の隣接する二つの
段の高い方と低い方を通る光の位相差は、前述した式
（３）で与えられる。
【００９４】例えば、ｈ＝１．４１〔μｍ〕，ｎ＝１．
４６のとき、λ＝６５０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝２π
（＝０）となる。又、λ＝７８０〔ｎｍ〕に対しては、
φ＝１．６７π（＝−０．３３π）となる。
４６のとき、λ＝６５０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝２π
（＝０）となる。又、λ＝７８０〔ｎｍ〕に対しては、
φ＝１．６７π（＝−０．３３π）となる。
【００９５】ここで、干渉フィルタパタン２０は、図６
（ｂ）に示すように、直径２ｂの領域外にのみ形成され
ている。この干渉フィルタパタン２０は、波長６５０
〔ｎｍ〕の光を全て透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光
を全て反射させる働きと共に、波長６５０〔ｎｍ〕に対
し、直径２ｂの領域内を通る光と領域外を通る光の位相
差を２πの整数倍に調整する働きをする。
（ｂ）に示すように、直径２ｂの領域外にのみ形成され
ている。この干渉フィルタパタン２０は、波長６５０
〔ｎｍ〕の光を全て透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光
を全て反射させる働きと共に、波長６５０〔ｎｍ〕に対
し、直径２ｂの領域内を通る光と領域外を通る光の位相
差を２πの整数倍に調整する働きをする。
【００９６】即ち、波長選択位相板２４において、波長
６５０〔ｎｍ〕の光は直径２ａの領域内で位相分布の変
化を受けずに全て透過し、波長７８０〔ｎｍ〕の光は、
直径２ｂの領域内では位相分布の変化を受けて全て透過
し、直径２ｂの領域外では全て反射される。
６５０〔ｎｍ〕の光は直径２ａの領域内で位相分布の変
化を受けずに全て透過し、波長７８０〔ｎｍ〕の光は、
直径２ｂの領域内では位相分布の変化を受けて全て透過
し、直径２ｂの領域外では全て反射される。
【００９７】従って、対物レンズ１５の焦点距離をｆと
すると、波長６５０〔ｎｍ〕、７８０〔ｎｍ〕の光に対
する実効的な開口数はそれぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／ｆ」
で与えられる。例えば、ｆ＝３〔ｍｍ〕、ａ＝１．８
〔ｍｍ〕、ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、ａ／ｆ＝
０．６、ｂ／ｆ＝０．４５となる。図７は、図６に示す
波長選択位相板２４を用いた場合の波面収差の特性図で
ある。ここで、前述した従来例における図２２と同様
に、横軸は波面収差、縦軸は開口数である。
すると、波長６５０〔ｎｍ〕、７８０〔ｎｍ〕の光に対
する実効的な開口数はそれぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／ｆ」
で与えられる。例えば、ｆ＝３〔ｍｍ〕、ａ＝１．８
〔ｍｍ〕、ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、ａ／ｆ＝
０．６、ｂ／ｆ＝０．４５となる。図７は、図６に示す
波長選択位相板２４を用いた場合の波面収差の特性図で
ある。ここで、前述した従来例における図２２と同様
に、横軸は波面収差、縦軸は開口数である。
【００９８】ここで、波長７８０〔ｎｍ〕の光に対する
対物レンズ１５の実効的な開口数を０．４５、位相板パ
タン２１の配置を図８のように設定する。そして又、波
面収差の標準偏差が最小になるようにフォーカス制御を
行うものとする。
対物レンズ１５の実効的な開口数を０．４５、位相板パ
タン２１の配置を図８のように設定する。そして又、波
面収差の標準偏差が最小になるようにフォーカス制御を
行うものとする。
【００９９】このときの最良像面は、無収差時の像面の
位置に対して１４．１〔μｍ〕だけ対物レンズ１５から
遠ざかった位置にあり、その位置での波面収差の標準偏
差は０．０４２λであった。
位置に対して１４．１〔μｍ〕だけ対物レンズ１５から
遠ざかった位置にあり、その位置での波面収差の標準偏
差は０．０４２λであった。
【０１００】従って、波長６５０〔ｎｍ〕の光は対物レ
ンズ１５によりディスク１６上に無収差で集光され、波
長７８０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ１５によりディスク
１７上に、基板厚さの違いに伴う球面収差が前述した
０．１８８λから０．０４２λに低減されて集光され
る。
ンズ１５によりディスク１６上に無収差で集光され、波
長７８０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ１５によりディスク
１７上に、基板厚さの違いに伴う球面収差が前述した
０．１８８λから０．０４２λに低減されて集光され
る。
【０１０１】尚、前述した従来例において、図２４
（ｂ）は図２４（ａ）に比べて環状基板１６５のある部
分の波面収差が正方向にシフトしている。これに対し、
本実施形態における図７は、図２に比べて逆に位相板パ
タン２１の四つの段の低い方へと波面収差が正方向に大
きくシフトしている。これは、式（３）で与えられる位
相差φが、環状基板６５では正であるのに対し、位相板
パタン２１では実効的に負であることによる。
（ｂ）は図２４（ａ）に比べて環状基板１６５のある部
分の波面収差が正方向にシフトしている。これに対し、
本実施形態における図７は、図２に比べて逆に位相板パ
タン２１の四つの段の低い方へと波面収差が正方向に大
きくシフトしている。これは、式（３）で与えられる位
相差φが、環状基板６５では正であるのに対し、位相板
パタン２１では実効的に負であることによる。
【０１０２】図６に示す波長選択位相板２４では、位相
板パタン２１の隣接する二つの段の高い方と低い方を通
る光の位相差はλ＝６５０〔ｎｍ〕に対して２πである
が、これは２πに限らず２πの整数倍であればよい。
板パタン２１の隣接する二つの段の高い方と低い方を通
る光の位相差はλ＝６５０〔ｎｍ〕に対して２πである
が、これは２πに限らず２πの整数倍であればよい。
【０１０３】又、上記図６に示す波長選択位相板２４に
おける位相板パタン２１の断面は、４レベルの階段状で
あるが、これは３レベル以上であれば何レベルでもよ
い。
おける位相板パタン２１の断面は、４レベルの階段状で
あるが、これは３レベル以上であれば何レベルでもよ
い。
【０１０４】また、上記実施形態にあっては、ディスク
１６，１７を説明の便宜上同一箇所に重ねて描いた場合
を示したが、これは、例えばＤＶＤ用とＣＤ用とを兼用
できることを意味したものであり、本来別々に装備し使
用するものであることを、念のため付記する（以下、同
じ）。
１６，１７を説明の便宜上同一箇所に重ねて描いた場合
を示したが、これは、例えばＤＶＤ用とＣＤ用とを兼用
できることを意味したものであり、本来別々に装備し使
用するものであることを、念のため付記する（以下、同
じ）。
【０１０５】〔第２の実施の形態〕図９に第２の実施形
態を示す。
態を示す。
【０１０６】この図９において、一方の光学系１１およ
び他方の光学系１２は、前述した第１の実施形態の場合
と同様に、半導体レーザとディスク（光記録媒体）から
の反射光を受光する光検出器を備えている。又、前述し
た第１の実施形態の場合と同様に、一方の光学系１１内
の半導体レーザの波長は６５０〔ｎｍ〕、他方の光学系
１２内の半導体レーザの波長は７８０〔ｎｍ〕に設定さ
れている。
び他方の光学系１２は、前述した第１の実施形態の場合
と同様に、半導体レーザとディスク（光記録媒体）から
の反射光を受光する光検出器を備えている。又、前述し
た第１の実施形態の場合と同様に、一方の光学系１１内
の半導体レーザの波長は６５０〔ｎｍ〕、他方の光学系
１２内の半導体レーザの波長は７８０〔ｎｍ〕に設定さ
れている。
【０１０７】干渉フィルタ１３は、波長６５０〔ｎｍ〕
の光を透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光を反射させる
働きをする。一方の光学系１１内の半導体レーザからの
出射光は干渉フィルタ１３、波長選択位相板２２を透過
し、平行光として対物レンズ２３に入射し、基板厚さ
０．６〔ｍｍ〕のディスク１６Ａ上に集光される。
の光を透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光を反射させる
働きをする。一方の光学系１１内の半導体レーザからの
出射光は干渉フィルタ１３、波長選択位相板２２を透過
し、平行光として対物レンズ２３に入射し、基板厚さ
０．６〔ｍｍ〕のディスク１６Ａ上に集光される。
【０１０８】又、ディスク１６からの反射光は、対物レ
ンズ２３、波長選択位相板２２、干渉フィルタ１３を逆
向きに透過し、当該一方の光学系１１内の光検出器で受
光される。
ンズ２３、波長選択位相板２２、干渉フィルタ１３を逆
向きに透過し、当該一方の光学系１１内の光検出器で受
光される。
【０１０９】これに対し、他方の光学系１２内の半導体
レーザからの出射光は干渉フィルタ１３で反射され、波
長選択位相板２２を透過し、平行光として対物レンズ２
３に入射し、基板厚さ１．２〔ｍｍ〕のディスク１７上
に集光される。そして、ディスク１７からの反射光は、
対物レンズ２３、波長選択位相板２２を逆向きに透過
し、干渉フィルタ１３で反射され、当該他方の光学系１
２内の光検出器で受光される。
レーザからの出射光は干渉フィルタ１３で反射され、波
長選択位相板２２を透過し、平行光として対物レンズ２
３に入射し、基板厚さ１．２〔ｍｍ〕のディスク１７上
に集光される。そして、ディスク１７からの反射光は、
対物レンズ２３、波長選択位相板２２を逆向きに透過
し、干渉フィルタ１３で反射され、当該他方の光学系１
２内の光検出器で受光される。
【０１１０】対物レンズ２３は、内周部では波長７８０
〔ｎｍ〕の対物レンズ２３からの出射光が厚さ１．２
〔ｍｍ〕の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消
す球面収差を有し、外周部では波長６５０〔ｎｍ〕の対
物レンズ２３からの出射光が厚さ０．６〔ｍｍ〕の基板
を透過する際に生じる球面収差を打ち消す球面収差を有
する。従って、波長選択位相板２２を用いない場合、波
長６５０〔ｎｍ〕の対物レンズ２３からの出射光が厚さ
０．６〔ｍｍ〕の基板を透過する際には球面収差が残留
する。
〔ｎｍ〕の対物レンズ２３からの出射光が厚さ１．２
〔ｍｍ〕の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消
す球面収差を有し、外周部では波長６５０〔ｎｍ〕の対
物レンズ２３からの出射光が厚さ０．６〔ｍｍ〕の基板
を透過する際に生じる球面収差を打ち消す球面収差を有
する。従って、波長選択位相板２２を用いない場合、波
長６５０〔ｎｍ〕の対物レンズ２３からの出射光が厚さ
０．６〔ｍｍ〕の基板を透過する際には球面収差が残留
する。
【０１１１】図１０は波長選択位相板２２を用いない場
合の波面収差の特性図である。ここで、図２２（従来
例）と同様に、横軸は波面収差、縦軸は開口数である。
ここで、波面収差の値が前述した第１の実施形態の場合
と反転した状態となっているのは、対物レンズ２３の球
面収差の相違による。
合の波面収差の特性図である。ここで、図２２（従来
例）と同様に、横軸は波面収差、縦軸は開口数である。
ここで、波面収差の値が前述した第１の実施形態の場合
と反転した状態となっているのは、対物レンズ２３の球
面収差の相違による。
【０１１２】波長６５．０〔ｎｍ〕の光に対する対物レ
ンズ２３の内周部の実効的な開口数を０．４５とし、波
面収差の標準偏差が最小になるようにフォーカス制御を
行うものとする。この場合の内周部の最良像面は、無収
差時の像面の位置に対して９．４〔μｍ〕だけ対物レン
ズ２３に近づいた位置にあり、その位置での波面収差の
標準偏差は０．２２６λとなっている。
ンズ２３の内周部の実効的な開口数を０．４５とし、波
面収差の標準偏差が最小になるようにフォーカス制御を
行うものとする。この場合の内周部の最良像面は、無収
差時の像面の位置に対して９．４〔μｍ〕だけ対物レン
ズ２３に近づいた位置にあり、その位置での波面収差の
標準偏差は０．２２６λとなっている。
【０１１３】ここで、図９に示す第２の実施形態に用い
る波長選択位相板２２は、前述した図３（第１の実施形
態）に示すもの（波長選択位相板１４）と同一のものが
使用されている。即ち、この波長選択位相板２２は、ガ
ラス基板１８上に同心円状に位相板パタン１９及び干渉
フィルタパタン２０が形成された構造となっている。
る波長選択位相板２２は、前述した図３（第１の実施形
態）に示すもの（波長選択位相板１４）と同一のものが
使用されている。即ち、この波長選択位相板２２は、ガ
ラス基板１８上に同心円状に位相板パタン１９及び干渉
フィルタパタン２０が形成された構造となっている。
【０１１４】又、対物レンズ２３の有効径を２ａとした
とき、位相板パタン１９はこれより小さい直径２ｂの領
域内にのみ形成されている。位相板パタン１９の断面は
図のような２レベルの断面矩形状である。
とき、位相板パタン１９はこれより小さい直径２ｂの領
域内にのみ形成されている。位相板パタン１９の断面は
図のような２レベルの断面矩形状である。
【０１１５】ここで、高さをｈ，屈折率をｎ，入射光の
波長をλとすると、位相板パタン１９のある部分とない
部分を通る光の位相差は前述した式（３）で与えられ
る。例えば、ｈ＝３．３９〔μｍ〕、ｎ＝１．４６のと
き、λｔ＝７８０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝４π（＝
０）となる。また、λ＝６５０〔ｎｍ〕に対しては、φ
＝４．８π（＝０．８π）となる。
波長をλとすると、位相板パタン１９のある部分とない
部分を通る光の位相差は前述した式（３）で与えられ
る。例えば、ｈ＝３．３９〔μｍ〕、ｎ＝１．４６のと
き、λｔ＝７８０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝４π（＝
０）となる。また、λ＝６５０〔ｎｍ〕に対しては、φ
＝４．８π（＝０．８π）となる。
【０１１６】また、図３に示すように、干渉フィルタパ
タン２０は、直径２ｂの領域外にのみ、形成されてい
る。この干渉フィルタパタン２０は、波長６５０〔ｎ
ｍ〕の光を全て透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光を全
て反射させる働きと共に、波長６５０〔ｎｍ〕に対し、
直径２ｂの領域内を通る光と領域外を通る光の位相差を
２πの整数倍に調整する働きをする。
タン２０は、直径２ｂの領域外にのみ、形成されてい
る。この干渉フィルタパタン２０は、波長６５０〔ｎ
ｍ〕の光を全て透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光を全
て反射させる働きと共に、波長６５０〔ｎｍ〕に対し、
直径２ｂの領域内を通る光と領域外を通る光の位相差を
２πの整数倍に調整する働きをする。
【０１１７】即ち、波長選択位相板２２において、波長
６５０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内では位相分布
の変化を受けて全て透過し、直径２ａと直径２ｂの間の
領域では位相分布の変化を受けずに全て透過し、波長７
８０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内では位相分布の
変化を受けずに全て透過し、直径２ｂの領域外では全て
反射される。
６５０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内では位相分布
の変化を受けて全て透過し、直径２ａと直径２ｂの間の
領域では位相分布の変化を受けずに全て透過し、波長７
８０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内では位相分布の
変化を受けずに全て透過し、直径２ｂの領域外では全て
反射される。
【０１１８】従って、対物レンズ２３の焦点距離をｆと
すると、波長６５０〔ｎｍ〕，７８０〔ｎｍ〕の光に対
する実効的な開口数は、それぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／
ｆ」で与えられる。例えば、ｆ＝３〔ｍｍ〕，ａ＝１．
８〔ｍｍ〕，ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、「ａ／ｆ
＝０．６」、「ｂ／ｆ＝０．４５」となる。なお、対物
レンズ２３の内周部と外周部の境界の直径は２ｂであ
る。
すると、波長６５０〔ｎｍ〕，７８０〔ｎｍ〕の光に対
する実効的な開口数は、それぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／
ｆ」で与えられる。例えば、ｆ＝３〔ｍｍ〕，ａ＝１．
８〔ｍｍ〕，ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、「ａ／ｆ
＝０．６」、「ｂ／ｆ＝０．４５」となる。なお、対物
レンズ２３の内周部と外周部の境界の直径は２ｂであ
る。
【０１１９】即ち、対物レンズ２３は、直径２ｂの領域
内では波長７８０〔ｎｍ〕の対物レンズ２３からの出射
光が厚さ１．２〔ｍｍ〕の基板を透過する際に生じる球
面収差を打ち消す球面収差を有し、直径２ａと直径２ｂ
の間の領域では波長６５０〔ｎｍ〕の対物レンズ２３か
らの出射光が厚さ０．６〔ｍｍ〕の基板を透過する際に
生じる球面収差を打ち消す球面収差を有する。
内では波長７８０〔ｎｍ〕の対物レンズ２３からの出射
光が厚さ１．２〔ｍｍ〕の基板を透過する際に生じる球
面収差を打ち消す球面収差を有し、直径２ａと直径２ｂ
の間の領域では波長６５０〔ｎｍ〕の対物レンズ２３か
らの出射光が厚さ０．６〔ｍｍ〕の基板を透過する際に
生じる球面収差を打ち消す球面収差を有する。
【０１２０】図１１は図３に示す波長選択位相板１４と
同等の波長選択位相板２２を用いた場合の波面収差の特
性図である。ここで、図２４（従来例）の場合と同様
に、横軸は波面収差、縦軸は開口数である。
同等の波長選択位相板２２を用いた場合の波面収差の特
性図である。ここで、図２４（従来例）の場合と同様
に、横軸は波面収差、縦軸は開口数である。
【０１２１】波長６５０〔ｎｍ〕の光に対する対物レン
ズ２３の内周部の実効的な開口数を０．４５、位相板パ
タン１９の配置を図５に示す図表のものと同じとする。
又、波面収差の標準偏差が最小になるようにフォーカス
制御を行うものとする。このときの内周部の最良像面
は、無収差時の像面の位置に対して１２．０〔μｍ〕だ
け対物レンズ２３に近づいた位置にあり、その位置での
波面収差の標準偏差は０．０９１λであった。
ズ２３の内周部の実効的な開口数を０．４５、位相板パ
タン１９の配置を図５に示す図表のものと同じとする。
又、波面収差の標準偏差が最小になるようにフォーカス
制御を行うものとする。このときの内周部の最良像面
は、無収差時の像面の位置に対して１２．０〔μｍ〕だ
け対物レンズ２３に近づいた位置にあり、その位置での
波面収差の標準偏差は０．０９１λであった。
【０１２２】従って、対物レンズ２３を、外周部の像面
が内周部の無収差時の像面の位置に対して１２．０〔μ
ｍ〕だけ対物レンズ２３に近づいた位置にあるように設
計しておけば、波長７８０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ２
３によりディスク１７上に無収差で集光され、波長６５
０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ２３によりディスク１６上
に、基板厚さの違いに伴う球面収差が０．２２６λから
０．０９１λに低減されて集光される。
が内周部の無収差時の像面の位置に対して１２．０〔μ
ｍ〕だけ対物レンズ２３に近づいた位置にあるように設
計しておけば、波長７８０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ２
３によりディスク１７上に無収差で集光され、波長６５
０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ２３によりディスク１６上
に、基板厚さの違いに伴う球面収差が０．２２６λから
０．０９１λに低減されて集光される。
【０１２３】尚、従来例における図２４（ｂ）にあって
は、図２４（ａ）に比べて環状基板１６５のある部分の
波面収差が正方向にシフトしている。これに対し、本実
施形態において、図１１では図１０に比べて同様に位相
板パタン１９のある部分の波面収差が正方向にシフトし
ている。
は、図２４（ａ）に比べて環状基板１６５のある部分の
波面収差が正方向にシフトしている。これに対し、本実
施形態において、図１１では図１０に比べて同様に位相
板パタン１９のある部分の波面収差が正方向にシフトし
ている。
【０１２４】これは、式（３）で与えられる位相差φ
が、従来例（図２４参照）の環状基板１６５では正であ
るのに対し、位相板パタン１９でも実効的に正であるこ
とによる。
が、従来例（図２４参照）の環状基板１６５では正であ
るのに対し、位相板パタン１９でも実効的に正であるこ
とによる。
【０１２５】ここで、前述した図３に示す波長選択位相
板２２では、位相板パタン１９のある部分とない部分を
通る光の位相差はλ＝７８０〔ｎｍ〕に対して４πであ
るが、これは４πに限らず２πの整数倍であればよい。
板２２では、位相板パタン１９のある部分とない部分を
通る光の位相差はλ＝７８０〔ｎｍ〕に対して４πであ
るが、これは４πに限らず２πの整数倍であればよい。
【０１２６】又、第２の実施形態（図９）に示す波長選
択位相板２２については、前述した図６に示す波長選択
位相板２４を用いてもよい。この場合、ガラス基板１８
上には、同心円状の位相板パタン２１および干渉フィル
タパタン２０が形成された構造となっている。そして、
この場合、対物レンズ２３の有効径を２ａとしたとき、
位相板パタン２１は、これより小さい直径２ｂの領域内
にのみ形成されている。
択位相板２２については、前述した図６に示す波長選択
位相板２４を用いてもよい。この場合、ガラス基板１８
上には、同心円状の位相板パタン２１および干渉フィル
タパタン２０が形成された構造となっている。そして、
この場合、対物レンズ２３の有効径を２ａとしたとき、
位相板パタン２１は、これより小さい直径２ｂの領域内
にのみ形成されている。
【０１２７】ここで、位相板パタン２１の断面は、図６
に示すように四レベルの階段状である。そして、隣接す
る二つの段の高さの差をｈ，屈折率をｎ，入射光の波長
をλとすると、位相板パタン２１の隣接する二つの段の
高い方と低い方を通る光の位相差は式（３）で与えられ
る。
に示すように四レベルの階段状である。そして、隣接す
る二つの段の高さの差をｈ，屈折率をｎ，入射光の波長
をλとすると、位相板パタン２１の隣接する二つの段の
高い方と低い方を通る光の位相差は式（３）で与えられ
る。
【０１２８】例えば、ｈ＝１．７０〔μｍ〕，ｎ＝１．
４６のとき、λ＝７８０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝２π
（＝０）となり、λ＝６５０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝
２．４π（＝０．４π）となる。
４６のとき、λ＝７８０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝２π
（＝０）となり、λ＝６５０〔ｎｍ〕に対しては、φ＝
２．４π（＝０．４π）となる。
【０１２９】また、干渉フィルタパタン２０は、図６に
示すように、直径２ｂの領域外にのみ形成されている。
この干渉フィルタパタン２０は、図６に場合と同様に、
ここでも、波長６５０〔ｎｍ〕の光を全て透過させ、波
長７８０〔ｎｍ〕の光を全て反射させる働きと共に、波
長６５０〔ｎｍ〕に対し、直径２ｂの領域内を通る光と
領域外を通る光の位相差を２πの整数倍に調整する働き
をする。
示すように、直径２ｂの領域外にのみ形成されている。
この干渉フィルタパタン２０は、図６に場合と同様に、
ここでも、波長６５０〔ｎｍ〕の光を全て透過させ、波
長７８０〔ｎｍ〕の光を全て反射させる働きと共に、波
長６５０〔ｎｍ〕に対し、直径２ｂの領域内を通る光と
領域外を通る光の位相差を２πの整数倍に調整する働き
をする。
【０１３０】即ち、波長選択位相板２２において、波長
６５０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内では位相分布
の変化を受けて全て透過し、直径２ａと直径２ｂの間の
領域では位相分布の変化を受けずに全て透過し、波長７
８０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内では位相分布の
変化を受けずに全て透過し、直径２ｂの領域外では全て
反射される。
６５０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内では位相分布
の変化を受けて全て透過し、直径２ａと直径２ｂの間の
領域では位相分布の変化を受けずに全て透過し、波長７
８０〔ｎｍ〕の光は、直径２ｂの領域内では位相分布の
変化を受けずに全て透過し、直径２ｂの領域外では全て
反射される。
【０１３１】従って、対物レンズ２３の焦点距離をｆと
すると、波長６５０〔ｎｍ〕、７８０〔ｎｍ〕の光に対
する実効的な開口数は、それぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／
ｆ」で与えられる。例えば、ｆ＝３〔ｍｍ〕，ａ＝１．
８〔ｍｍ〕，ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、「ａ／ｆ
＝０．６」，「ｂ／ｆ＝０．４５」となる。ここで、対
物レンズ２３の内周部と外周部の境界の直径は２ｂであ
る。
すると、波長６５０〔ｎｍ〕、７８０〔ｎｍ〕の光に対
する実効的な開口数は、それぞれ「ａ／ｆ」、「ｂ／
ｆ」で与えられる。例えば、ｆ＝３〔ｍｍ〕，ａ＝１．
８〔ｍｍ〕，ｂ＝１．３５〔ｍｍ〕とすると、「ａ／ｆ
＝０．６」，「ｂ／ｆ＝０．４５」となる。ここで、対
物レンズ２３の内周部と外周部の境界の直径は２ｂであ
る。
【０１３２】即ち、対物レンズ２３は、直径２ｂの領域
内では波長７８０〔ｎｍ〕の対物レンズ２３からの出射
光が厚さ１．２〔ｍｍ〕の基板を透過する際に生じる球
面収差を打ち消す球面収差を有し、直径２ａと直径２ｂ
の間の領域では波長６５０〔ｎｍ〕の対物レンズ２３か
らの出射光が厚さ０．６〔ｍｍ〕の基板を透過する際に
生じる球面収差を打ち消す球面収差を有する。
内では波長７８０〔ｎｍ〕の対物レンズ２３からの出射
光が厚さ１．２〔ｍｍ〕の基板を透過する際に生じる球
面収差を打ち消す球面収差を有し、直径２ａと直径２ｂ
の間の領域では波長６５０〔ｎｍ〕の対物レンズ２３か
らの出射光が厚さ０．６〔ｍｍ〕の基板を透過する際に
生じる球面収差を打ち消す球面収差を有する。
【０１３３】図１２は、図６に示す波長選択位相板２２
を用いた場合の波面収差の特性図である。ここ、図２４
（従来例）の場合と同様に、横軸は波面収差、縦軸は開
口数である。
を用いた場合の波面収差の特性図である。ここ、図２４
（従来例）の場合と同様に、横軸は波面収差、縦軸は開
口数である。
【０１３４】波長６５０〔ｎｍ〕の光に対する対物レン
ズ２３の内周部の実効的な開口数を０．４５、位相板パ
タン２１の配置を図８に示す図表のものと同一とする。
又、波面収差の標準偏差が最小になるようにフォーカス
制御を行うものとする。
ズ２３の内周部の実効的な開口数を０．４５、位相板パ
タン２１の配置を図８に示す図表のものと同一とする。
又、波面収差の標準偏差が最小になるようにフォーカス
制御を行うものとする。
【０１３５】このときの内周部の最良像面は、無収差時
の像面の位置に対して１４．１〔μｍ〕だけ対物レンズ
２３に近づいた位置にあり、その位置での波面収差の標
準偏差は０．０５１λである。
の像面の位置に対して１４．１〔μｍ〕だけ対物レンズ
２３に近づいた位置にあり、その位置での波面収差の標
準偏差は０．０５１λである。
【０１３６】従って、この場合、対物レンズ２３を外周
部の像面が内周部の無収差時の像面の位置に対して１
４．１〔μｍ〕だけ対物レンズ２３に近づいた位置にあ
るように設計しておけば、波長７８０〔ｎｍ〕の光は対
物レンズ２３によりディスク１７上に無収差で集光され
る。又、波長６５０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ２３によ
りディスク１６上に、基板厚さの違いに伴う球面収差が
０．２２６λから０．０５１λに低減されて集光され
る。
部の像面が内周部の無収差時の像面の位置に対して１
４．１〔μｍ〕だけ対物レンズ２３に近づいた位置にあ
るように設計しておけば、波長７８０〔ｎｍ〕の光は対
物レンズ２３によりディスク１７上に無収差で集光され
る。又、波長６５０〔ｎｍ〕の光は対物レンズ２３によ
りディスク１６上に、基板厚さの違いに伴う球面収差が
０．２２６λから０．０５１λに低減されて集光され
る。
【０１３７】尚、従来例において、図２４（ｂ）は図２
４（ａ）に比べて環状基板１６５のある部分の波面収差
が正方向にシフトしている。これに対し、本実施形態に
おける図１２では図１０に比べ、同様に位相板パタン２
１の四つの段の高い万ほど波面収差が正方向に大きくシ
フトしている。
４（ａ）に比べて環状基板１６５のある部分の波面収差
が正方向にシフトしている。これに対し、本実施形態に
おける図１２では図１０に比べ、同様に位相板パタン２
１の四つの段の高い万ほど波面収差が正方向に大きくシ
フトしている。
【０１３８】これは、式（３）で与えられる位相差φ
が、従来例（図２４参照）における環状基板１６５では
正であるのに対し、本実施形態における位相板パタン２
１でも実効的に正であることによる。
が、従来例（図２４参照）における環状基板１６５では
正であるのに対し、本実施形態における位相板パタン２
１でも実効的に正であることによる。
【０１３９】又、図６に示す波長選択位相板２４と同等
のものを波長選択位相板２２として装備した場合、位相
板パタン２１の隣接する二つの段の高い方と低い方を通
る光の位相差はλ＝７８０〔ｎｍ〕に対して２πである
が、これは２πに限らず２πの整数倍であればよい。
のものを波長選択位相板２２として装備した場合、位相
板パタン２１の隣接する二つの段の高い方と低い方を通
る光の位相差はλ＝７８０〔ｎｍ〕に対して２πである
が、これは２πに限らず２πの整数倍であればよい。
【０１４０】また、図６に示す波長選択位相板２４と同
等のものを波長選択位相板２２として装備した場合、位
相板パタン２１の断面は四レベルの階段状であるが、こ
れは三レベル（三段）以上であれば何レベルでもよい。
等のものを波長選択位相板２２として装備した場合、位
相板パタン２１の断面は四レベルの階段状であるが、こ
れは三レベル（三段）以上であれば何レベルでもよい。
【０１４１】更に、図１，図９に示す実施形態では、波
長選択位相板１４，２２は、対物レンズ１５，２３と共
にアクチュエータによりフォーカシング方向、トラッキ
ング方向に一体駆動されるようになっている。
長選択位相板１４，２２は、対物レンズ１５，２３と共
にアクチュエータによりフォーカシング方向、トラッキ
ング方向に一体駆動されるようになっている。
【０１４２】対物レンズ１５，２３のみがアクチュエー
タによりトラッキング方向に駆動される場合、波長選択
位相板１４，２２の同心円状の位相板パタンの中心と対
物レンズ１５，２３の中心がずれるため、波長選択位相
板１４，２２においては、位相分布の変化を受ける光は
収差を生じる。
タによりトラッキング方向に駆動される場合、波長選択
位相板１４，２２の同心円状の位相板パタンの中心と対
物レンズ１５，２３の中心がずれるため、波長選択位相
板１４，２２においては、位相分布の変化を受ける光は
収差を生じる。
【０１４３】尚、この場合、波長選択位相板１４，２２
を、対物レンズ１５，２３と共にアクチュエータにより
トラッキング方向に一体駆動すれば、このような収差を
生じない。更に、図１，図９に示す実施形態では、波長
選択位相板１４，２２の法線を対物レンズ１５，２３の
光軸に対して僅かに傾けることも可能である。
を、対物レンズ１５，２３と共にアクチュエータにより
トラッキング方向に一体駆動すれば、このような収差を
生じない。更に、図１，図９に示す実施形態では、波長
選択位相板１４，２２の法線を対物レンズ１５，２３の
光軸に対して僅かに傾けることも可能である。
【０１４４】波長選択位相板１４，２２の法線が光軸に
対して平行な場合、波長選択位相板１４，２２で反射さ
れた迷光が光学系１１、光学系１２内の光検出器に入射
する。しかしながら、波長選択位相板１４，２２の法線
を光軸に対して僅かに傾けた場合、このような迷光は光
検出器には入射しない。
対して平行な場合、波長選択位相板１４，２２で反射さ
れた迷光が光学系１１、光学系１２内の光検出器に入射
する。しかしながら、波長選択位相板１４，２２の法線
を光軸に対して僅かに傾けた場合、このような迷光は光
検出器には入射しない。
【０１４５】図１，図９に示す実施の形態では、波長６
５０〔ｎｍ〕の光を透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光
を反射させる干渉フィルタ１３を用いている。これに対
し、波長６５０〔ｎｍ〕の光を反射させ、波長７８０
〔ｎｍ〕の光を透過させる干渉フィルタを用いることも
可能である。この場合は、一方の光学系１１と他方の光
学系１２の位置を入れ換えればよい。
５０〔ｎｍ〕の光を透過させ、波長７８０〔ｎｍ〕の光
を反射させる干渉フィルタ１３を用いている。これに対
し、波長６５０〔ｎｍ〕の光を反射させ、波長７８０
〔ｎｍ〕の光を透過させる干渉フィルタを用いることも
可能である。この場合は、一方の光学系１１と他方の光
学系１２の位置を入れ換えればよい。
【０１４６】図１，図９に示す実施の形態では、波長６
５０〔ｎｍ〕の光、波長７８０〔ｎｍ〕の光とも、波長
選択位相板１４，２２を実効的な開口数内で全て透過す
るため、ディスク１６、ディスク１７の再生時には良好
なＳ／Ｎが得られ、記録時には十分な先出力が得られ
る。
５０〔ｎｍ〕の光、波長７８０〔ｎｍ〕の光とも、波長
選択位相板１４，２２を実効的な開口数内で全て透過す
るため、ディスク１６、ディスク１７の再生時には良好
なＳ／Ｎが得られ、記録時には十分な先出力が得られ
る。
【０１４７】また、波長６５０〔ｎｍ〕の光、波長７８
０〔ｎｍ〕の光とも、対物レンズ１５，２３に平行光と
して入射し、当該対物レンズ１５，２３が移動した場合
にも収差を生じないため、ディスク１６、ディスク１７
の再生時には良好なジッタが得られ、記録時には十分な
ピーク強度が得られる。
０〔ｎｍ〕の光とも、対物レンズ１５，２３に平行光と
して入射し、当該対物レンズ１５，２３が移動した場合
にも収差を生じないため、ディスク１６、ディスク１７
の再生時には良好なジッタが得られ、記録時には十分な
ピーク強度が得られる。
【０１４８】更に、波長７８０〔ｎｍ〕の光により、デ
ィスク１６Ｂが追記型コンパクトディスクの場合にも再
生が可能である。
ィスク１６Ｂが追記型コンパクトディスクの場合にも再
生が可能である。
【０１４９】〔波長選択位相板の製法（その１）〕次
に、本発明の要部を成す上述した波長選択位相板１４，
２４の製造方法について詳述する。図１３に、上述した
第１および第２の実施の形態に装備された波長選択位相
板１４，２４の製造方法を示す。
に、本発明の要部を成す上述した波長選択位相板１４，
２４の製造方法について詳述する。図１３に、上述した
第１および第２の実施の形態に装備された波長選択位相
板１４，２４の製造方法を示す。
【０１５０】この図１３では、位相板パタンは、まず、
ガラス基板１８上に酸化珪素（ＳｉＯ2 ）等の誘電体膜
を堆積させることにより形成される。
ガラス基板１８上に酸化珪素（ＳｉＯ2 ）等の誘電体膜
を堆積させることにより形成される。
【０１５１】最初に、波長選択位相板１４（図３参照）
に示す断面が２レベル（２段）の矩形状である位相板パ
タン１９を形成する場合について説明する。まず、図１
３（ａ）に示すように、フォトマスクを用いて領域１９
Ｅ部分および１９Ｆ部分に高さｈの堆積を行う。これに
よって、ガラス基板１８上に位相板パタン１９が形成さ
れ、波長選択位相板１４が完成する。
に示す断面が２レベル（２段）の矩形状である位相板パ
タン１９を形成する場合について説明する。まず、図１
３（ａ）に示すように、フォトマスクを用いて領域１９
Ｅ部分および１９Ｆ部分に高さｈの堆積を行う。これに
よって、ガラス基板１８上に位相板パタン１９が形成さ
れ、波長選択位相板１４が完成する。
【０１５２】又、波長選択位相板２４（図６参照）に示
すように、断面が４レベルの階段状である位相板パタン
２１を形成する場合は、図１３（ａ）において、まず、
１枚目のフォトマスクを用いて領域１９Ｅ部分，１９Ｆ
部分に、高さ２ｈの堆積を行い、図１３（ｂ）に示すよ
うに、２枚目のフォトマスクを用いて領域２１Ｅ部分に
高さｈの堆積を行う。これによって、ガラス基板１８上
に位相板パタン２１が形成される。
すように、断面が４レベルの階段状である位相板パタン
２１を形成する場合は、図１３（ａ）において、まず、
１枚目のフォトマスクを用いて領域１９Ｅ部分，１９Ｆ
部分に、高さ２ｈの堆積を行い、図１３（ｂ）に示すよ
うに、２枚目のフォトマスクを用いて領域２１Ｅ部分に
高さｈの堆積を行う。これによって、ガラス基板１８上
に位相板パタン２１が形成される。
【０１５３】更に、干渉フィルタパタン２０を形成する
には、図１３（ｃ）に示すように、フォトマスクを用い
て前述した図１３（ｂ）に加えて、ガラス基板１８上に
誘電体多層膜を堆積させることにより形成される。これ
によって、波長選択位相板２４が完成する。
には、図１３（ｃ）に示すように、フォトマスクを用い
て前述した図１３（ｂ）に加えて、ガラス基板１８上に
誘電体多層膜を堆積させることにより形成される。これ
によって、波長選択位相板２４が完成する。
【０１５４】〔波長選択位相板の製法（その２）〕図１
４に、本発明の光ヘッド装置の第１および第２の実施形
態に用いる波長選択位相板１４，２４の他の製造方法を
示す。この図１４では、ガラス基板１８をエッチングす
ることによって位相板パタン１９を形成するようにした
ものである。
４に、本発明の光ヘッド装置の第１および第２の実施形
態に用いる波長選択位相板１４，２４の他の製造方法を
示す。この図１４では、ガラス基板１８をエッチングす
ることによって位相板パタン１９を形成するようにした
ものである。
【０１５５】いま、波長選択位相板１４（図３参照）に
示す断面が２レベルの矩形状である前述した位相板パタ
ン１９（図３参照）と同等の位相板パタン２９を形成す
る場合、まず、図１４（ａ）に示すように、フォトマス
クを用いて領域２９Ａ部分（環状）に深さｈのエッチン
グを行う。これによって、ガラス基板２８上に位相板パ
タン２９が形成され、波長選択位相板１４（図３参照）
と同等の波長選択位相板１４Ａが完成する。
示す断面が２レベルの矩形状である前述した位相板パタ
ン１９（図３参照）と同等の位相板パタン２９を形成す
る場合、まず、図１４（ａ）に示すように、フォトマス
クを用いて領域２９Ａ部分（環状）に深さｈのエッチン
グを行う。これによって、ガラス基板２８上に位相板パ
タン２９が形成され、波長選択位相板１４（図３参照）
と同等の波長選択位相板１４Ａが完成する。
【０１５６】又、波長選択位相板２４（図６参照）に示
す断面が４レベルの階段状である位相板パタン２１（図
６参照）と同等の位相板パタン３１を形成する場合は、
図１４（ａ）において、まず、１枚目のフォトマスクを
用いて領域２９Ａ部分に深さ２ｈのエッチングを行い、
図１４（ｂ）に示すように、２枚目のフォトマスクを用
いて領域３１Ａ部分に高さｈのエッチングを行う。これ
によって、ガラス基板２８上に位相板パタン３１が形成
される。
す断面が４レベルの階段状である位相板パタン２１（図
６参照）と同等の位相板パタン３１を形成する場合は、
図１４（ａ）において、まず、１枚目のフォトマスクを
用いて領域２９Ａ部分に深さ２ｈのエッチングを行い、
図１４（ｂ）に示すように、２枚目のフォトマスクを用
いて領域３１Ａ部分に高さｈのエッチングを行う。これ
によって、ガラス基板２８上に位相板パタン３１が形成
される。
【０１５７】また、図１２（ｃ）に示すように、干渉フ
ィルタパタン２０は、フォトマスクを用いてガラス基板
２８上に誘電体多層膜を堆積させることにより形成され
る。これによって、波長選択位相板２４Ａが完成する。
ィルタパタン２０は、フォトマスクを用いてガラス基板
２８上に誘電体多層膜を堆積させることにより形成され
る。これによって、波長選択位相板２４Ａが完成する。
【０１５８】〔波長選択位相板の干渉フィルタパタン等
について〕上記干渉フィルタパタン２０を構成する誘電
体多層膜は、一層目に低屈折率層、二層目以降に高屈折
率層と低屈折率層を交互に奇数層積層した構成となって
いる。この場合、二層目以降の各層の屈折率をｎ1 ，ｎ
2 とし、厚さをｄ1 ，ｄ2 とすると、波長６５０〔ｎ
ｍ〕の光を全て透過させ、波長λ＝７８０〔ｎｍ〕の光
を全て反射させるには、「ｎ1 ・ｄ1 ＝ｎ2 ・ｄ2 ＝λ
／４」とすればよい。
について〕上記干渉フィルタパタン２０を構成する誘電
体多層膜は、一層目に低屈折率層、二層目以降に高屈折
率層と低屈折率層を交互に奇数層積層した構成となって
いる。この場合、二層目以降の各層の屈折率をｎ1 ，ｎ
2 とし、厚さをｄ1 ，ｄ2 とすると、波長６５０〔ｎ
ｍ〕の光を全て透過させ、波長λ＝７８０〔ｎｍ〕の光
を全て反射させるには、「ｎ1 ・ｄ1 ＝ｎ2 ・ｄ2 ＝λ
／４」とすればよい。
【０１５９】高屈折率層として酸化チタン（ＴｉＯ2 ）
を、低屈折率層として酸化珪素（ＳｉＯ2 ）を用いる
と、ｎ1 ，ｎ2 は、それぞれｎ1 ＝２．３０、ｎ2 ＝
１．４６であるから、ｄ1 ＝８５〔ｎｍ〕、ｄ2 ＝１３
４〔ｎｍ〕となる。
を、低屈折率層として酸化珪素（ＳｉＯ2 ）を用いる
と、ｎ1 ，ｎ2 は、それぞれｎ1 ＝２．３０、ｎ2 ＝
１．４６であるから、ｄ1 ＝８５〔ｎｍ〕、ｄ2 ＝１３
４〔ｎｍ〕となる。
【０１６０】ここで、一層目の厚さは、波長６５０〔ｎ
ｍ〕に対し、干渉フィルタパタン２０がある部分とない
部分とを通る光の位相差が２πの整数倍になるように設
定される。
ｍ〕に対し、干渉フィルタパタン２０がある部分とない
部分とを通る光の位相差が２πの整数倍になるように設
定される。
【０１６１】尚、上記図１３及び図１４に示す各製造方
法にあっては、位相板パタンおよび干渉フィルタパタン
は、同一のガラス基板の同一の面上に形成したが、これ
に対し、位相板パタンおよび干渉フィルタパタンを同一
のガラス基板の別々の面上に形成することも可能であ
る。
法にあっては、位相板パタンおよび干渉フィルタパタン
は、同一のガラス基板の同一の面上に形成したが、これ
に対し、位相板パタンおよび干渉フィルタパタンを同一
のガラス基板の別々の面上に形成することも可能であ
る。
【０１６２】又、位相板パタンおよび干渉フィルタパタ
ンを別々のガラス基板上に形成することも可能である。
この場合、別々のガラス基板の位相板パタン及び干渉フ
ィルタパタンが形成されていない面同志を、接着剤によ
り互いに接着することも可能である。更に、これらのガ
ラス基板の片面又は両面に反射防止膜を形成することも
可能である。
ンを別々のガラス基板上に形成することも可能である。
この場合、別々のガラス基板の位相板パタン及び干渉フ
ィルタパタンが形成されていない面同志を、接着剤によ
り互いに接着することも可能である。更に、これらのガ
ラス基板の片面又は両面に反射防止膜を形成することも
可能である。
【０１６３】更に、図１３および図１４に示す上記各製
造方法では、位相板パタンおよび干渉フィルタパタンを
ガラス基板上に形成する場合を例示したが、これに対
し、位相板パタンをガラス又はプラスチックの成形によ
り形成することも可能である。位相板パタン又は干渉フ
ィルタパタンを対物レンズ上に一体で形成することも可
能である。
造方法では、位相板パタンおよび干渉フィルタパタンを
ガラス基板上に形成する場合を例示したが、これに対
し、位相板パタンをガラス又はプラスチックの成形によ
り形成することも可能である。位相板パタン又は干渉フ
ィルタパタンを対物レンズ上に一体で形成することも可
能である。
【０１６４】〔光学系について〕図１５に、前述した第
１および第２の実施形態に用いる、半導体レーザ１１Ａ
と光検出器１１Ｂとを含む光学系１１（又は１２）の具
体例を示す。
１および第２の実施形態に用いる、半導体レーザ１１Ａ
と光検出器１１Ｂとを含む光学系１１（又は１２）の具
体例を示す。
【０１６５】この図１５に示す光学系は、再生専用型の
ディスクに対して好適であり、一方の光学系１１として
そのまま用いると、基板厚さ０．６〔ｍｍ〕のディジタ
ルビデオディスクの再生が可能であり、また、他方の光
学系１２としてそのまま用いると、基板厚さ１．２〔ｍ
ｍ〕のコンパクトディスクの再生が可能である。
ディスクに対して好適であり、一方の光学系１１として
そのまま用いると、基板厚さ０．６〔ｍｍ〕のディジタ
ルビデオディスクの再生が可能であり、また、他方の光
学系１２としてそのまま用いると、基板厚さ１．２〔ｍ
ｍ〕のコンパクトディスクの再生が可能である。
【０１６６】以下、これを更に詳述する。光学系１１
（又は１２）の備えている半導体レーザ１１Ａから出力
された出射光は、回折格子３０で透過光と±１次回折光
の三つの光に分けられ、それぞれコリメータレンズ２９
で平行光化され、光分離手段としてのビームスプリッタ
３２を約５０％透過してディスクに向かう。ディスクで
反射された三つの光は、それぞれビームスプリッタ３２
で約５０％が反射され、レンズ３３、円筒レンズ３４を
透過して光検出器１１Ｂで受光される。ここで、回折格
子３０は必ずしも必要ではない。
（又は１２）の備えている半導体レーザ１１Ａから出力
された出射光は、回折格子３０で透過光と±１次回折光
の三つの光に分けられ、それぞれコリメータレンズ２９
で平行光化され、光分離手段としてのビームスプリッタ
３２を約５０％透過してディスクに向かう。ディスクで
反射された三つの光は、それぞれビームスプリッタ３２
で約５０％が反射され、レンズ３３、円筒レンズ３４を
透過して光検出器１１Ｂで受光される。ここで、回折格
子３０は必ずしも必要ではない。
【０１６７】図１６に光検出器１１Ｂの具体例を示す。
【０１６８】図１５における往路の回折格子３０の透過
光は、四分割された受光部３６〜３９上に光スポット４
２を形成する。又、往路の回折格子３０の±１次回折光
は、それぞれ受光部４０および４１上に光スポット４３
および４４を形成する。
光は、四分割された受光部３６〜３９上に光スポット４
２を形成する。又、往路の回折格子３０の±１次回折光
は、それぞれ受光部４０および４１上に光スポット４３
および４４を形成する。
【０１６９】受光部３６〜４１からの出力を、それぞれ
Ｖ36〜Ｖ41〔Ｖ〕で表わすと、フォーカス誤差信号は、
公知の非点収差法により、「（Ｖ36＋Ｖ39）−（Ｖ37＋
Ｖ38）」の演算から得られる。
Ｖ36〜Ｖ41〔Ｖ〕で表わすと、フォーカス誤差信号は、
公知の非点収差法により、「（Ｖ36＋Ｖ39）−（Ｖ37＋
Ｖ38）」の演算から得られる。
【０１７０】トラック誤差信号は、ディジタルビデオデ
ィスク（ＤＶＤ）に対しては、公知の位相差法により、
「Ｖ36＋Ｖ39」、「Ｖ37＋Ｖ38」を位相比較することに
よって得られる。又、コンパクトディスク（ＣＤ）に対
しては、公知の三ビーム法により、「Ｖ40−Ｖ41」の演
算から得られる。更に、ディスクの再生信号は、「Ｖ36
＋Ｖ37＋Ｖ38＋Ｖ39」の演算から得ることができる。
ィスク（ＤＶＤ）に対しては、公知の位相差法により、
「Ｖ36＋Ｖ39」、「Ｖ37＋Ｖ38」を位相比較することに
よって得られる。又、コンパクトディスク（ＣＤ）に対
しては、公知の三ビーム法により、「Ｖ40−Ｖ41」の演
算から得られる。更に、ディスクの再生信号は、「Ｖ36
＋Ｖ37＋Ｖ38＋Ｖ39」の演算から得ることができる。
【０１７１】〔光学系の他の例〕図１７に、光学系１１
（又は１２）の他の構成を示す。
（又は１２）の他の構成を示す。
【０１７２】この図１７に示す光学系は、追記型及び書
換型のディスクに対して好適であり、一方の光学系１１
に用いることにより、基板厚さ０．６〔ｍｍ〕の書換型
ディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）の記録や再生に、
又他方の光学系１２に用いることにより、基板厚さ１．
２〔ｍｍ〕の追記型コンパクトディスク（ＣＤ）の記録
や再生に有効である。
換型のディスクに対して好適であり、一方の光学系１１
に用いることにより、基板厚さ０．６〔ｍｍ〕の書換型
ディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）の記録や再生に、
又他方の光学系１２に用いることにより、基板厚さ１．
２〔ｍｍ〕の追記型コンパクトディスク（ＣＤ）の記録
や再生に有効である。
【０１７３】半導体レーザ１１Ｅからの出射光は、回折
格子４６で透過光と±１次回折光の三つの光に分けら
れ、それぞれコリメータレンズ２９で平行光化され、光
分離手段としての偏光ビームスプリッタ４７にＰ偏光と
して入射して全て透過し、１／４波長板４８で直線偏光
から円偏光に変換されてディスクに向かう。
格子４６で透過光と±１次回折光の三つの光に分けら
れ、それぞれコリメータレンズ２９で平行光化され、光
分離手段としての偏光ビームスプリッタ４７にＰ偏光と
して入射して全て透過し、１／４波長板４８で直線偏光
から円偏光に変換されてディスクに向かう。
【０１７４】ディスクで反射された三つの光は、それぞ
れ１／４波長板４８で円偏光から直線偏光に変換され、
偏光ビームスプリッタ４７にＳ偏光として入射して全て
反射され、レンズ３３、円筒レンズ３４を透過して光検
出器１１Ｆで受光される。ここで、回折格子４６は必ず
しも必要ではない。又、図１８に光検出器１１Ｆの構成
を示す。
れ１／４波長板４８で円偏光から直線偏光に変換され、
偏光ビームスプリッタ４７にＳ偏光として入射して全て
反射され、レンズ３３、円筒レンズ３４を透過して光検
出器１１Ｆで受光される。ここで、回折格子４６は必ず
しも必要ではない。又、図１８に光検出器１１Ｆの構成
を示す。
【０１７５】そして、往路の回折格子４６の透過光は、
四分割された光検出器１１Ｆ（図１８参照）の受光部５
０〜５３上に光スポット５８を形成し、往路の回折格子
４６の土１次回折光は、それぞれ二分割された受光部５
４，５５，及び５６，５７上に光スポット５９，６０を
形成する。
四分割された光検出器１１Ｆ（図１８参照）の受光部５
０〜５３上に光スポット５８を形成し、往路の回折格子
４６の土１次回折光は、それぞれ二分割された受光部５
４，５５，及び５６，５７上に光スポット５９，６０を
形成する。
【０１７６】受光部５０〜５７からの出力をそれぞれＶ
50〜Ｖ57で表わすと、フォーカス誤差信号は公知の非点
収差法により、（Ｖ50＋Ｖ53）−（Ｖ51＋Ｖ52）の演算
から得られる。
50〜Ｖ57で表わすと、フォーカス誤差信号は公知の非点
収差法により、（Ｖ50＋Ｖ53）−（Ｖ51＋Ｖ52）の演算
から得られる。
【０１７７】トラック誤差信号は、書換型ディジタルビ
デオディスクに対しては公知のプッシュプル法により、
（Ｖ50＋Ｖ52）−（Ｖ51＋Ｖ53）の演算から得られる。
デオディスクに対しては公知のプッシュプル法により、
（Ｖ50＋Ｖ52）−（Ｖ51＋Ｖ53）の演算から得られる。
【０１７８】追記型コンパクトディスクに対しては、公
知の差動プッシュプル法により、（Ｖ50＋Ｖ52）−（Ｖ
51＋Ｖ53）−Ｋ［（Ｖ54＋Ｖ56）−（Ｖ55＋Ｖ57）］の
演算から得られる。ここで、Ｋは定数を示す。又、ディ
スクの再生信号は、「Ｖ50＋Ｖ51＋Ｖ52＋Ｖ53」の演算
から得られる。
知の差動プッシュプル法により、（Ｖ50＋Ｖ52）−（Ｖ
51＋Ｖ53）−Ｋ［（Ｖ54＋Ｖ56）−（Ｖ55＋Ｖ57）］の
演算から得られる。ここで、Ｋは定数を示す。又、ディ
スクの再生信号は、「Ｖ50＋Ｖ51＋Ｖ52＋Ｖ53」の演算
から得られる。
【０１７９】図１５及び図１７に示す光学系１１，１２
の各構成では、半導体レーザと光検出器は別々のパッケ
ージに収納されている。
の各構成では、半導体レーザと光検出器は別々のパッケ
ージに収納されている。
【０１８０】これに対し、小型化のために半導体レーザ
と光検出器を同一のパッケージに収納することも可能で
ある。この場合、往路の光と復路の光の分離には、ビー
ムスプリッタや偏光ビームスプリッタの代わりにホログ
ラム光学素子や偏光性ホログラム光学素子を用いてもよ
い。
と光検出器を同一のパッケージに収納することも可能で
ある。この場合、往路の光と復路の光の分離には、ビー
ムスプリッタや偏光ビームスプリッタの代わりにホログ
ラム光学素子や偏光性ホログラム光学素子を用いてもよ
い。
【０１８１】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によると、
波長の異なる二つの半導体レーザと、波長選択位相板と
を有し、一方の光学系から出力される所定の波長（例え
ば６５０〔ｎｍ〕）の光を用いて所定の厚さのディスク
（例えばＤＶＤ）に対して記録や再生を行い、他方の光
学系から出力される異なった所定の波長（例えば７８０
〔ｎｍ〕）の光を用いて他の厚さのディスク（例えばＣ
Ｄ）に対して記録や再生を行うように構成し、また、波
長選択位相板については、一方の光学系から出力される
所定の波長の光に対しては位相分布を変化させず、他方
の光学系から出力される異なった所定の波長の光に対し
ては位相分布を変化させることにより、基板厚さの違い
に伴う球面収差を補正するという手法を採用した。
波長の異なる二つの半導体レーザと、波長選択位相板と
を有し、一方の光学系から出力される所定の波長（例え
ば６５０〔ｎｍ〕）の光を用いて所定の厚さのディスク
（例えばＤＶＤ）に対して記録や再生を行い、他方の光
学系から出力される異なった所定の波長（例えば７８０
〔ｎｍ〕）の光を用いて他の厚さのディスク（例えばＣ
Ｄ）に対して記録や再生を行うように構成し、また、波
長選択位相板については、一方の光学系から出力される
所定の波長の光に対しては位相分布を変化させず、他方
の光学系から出力される異なった所定の波長の光に対し
ては位相分布を変化させることにより、基板厚さの違い
に伴う球面収差を補正するという手法を採用した。
【０１８２】このため、本発明では、一方と他方の各光
学系から出力される波長の光が波長選択位相板を全て透
過することとなり、これがため、従来の光ヘッド装置に
比べ、再生時には良好なＳ／Ｎが得られ、記録時には十
分な光出力が得られることとなった。
学系から出力される波長の光が波長選択位相板を全て透
過することとなり、これがため、従来の光ヘッド装置に
比べ、再生時には良好なＳ／Ｎが得られ、記録時には十
分な光出力が得られることとなった。
【０１８３】又、本発明のおいては、一方と他方の各光
学系から出力される波長の光は対物レンズに平行光とし
て入射するようにしたので、対物レンズが移動した場合
にも収差を生じないこととなり、これがため、従来の光
ヘッド装置に比べて、再生時には良好なジッタが得ら
れ、同時に、記録時には十分なピーク強度が得られると
いう従来にない優れた効果を奏する光ヘッド装置を得る
ことができる。
学系から出力される波長の光は対物レンズに平行光とし
て入射するようにしたので、対物レンズが移動した場合
にも収差を生じないこととなり、これがため、従来の光
ヘッド装置に比べて、再生時には良好なジッタが得ら
れ、同時に、記録時には十分なピーク強度が得られると
いう従来にない優れた効果を奏する光ヘッド装置を得る
ことができる。
【０１８４】又、本発明の光ヘッド装置においては、他
方の光学系から出力されるレーザ光の波長を例えば７８
０〔ｎｍ〕とすると、従来の光ヘッド装置では不可能で
あった追記型コンパクトディスクの再生も可能となると
いう効果を奏する。
方の光学系から出力されるレーザ光の波長を例えば７８
０〔ｎｍ〕とすると、従来の光ヘッド装置では不可能で
あった追記型コンパクトディスクの再生も可能となると
いう効果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１の実施形態における波長選択位相板を用い
ない場合の波面収差の変化（特性）を示す線図である。
ない場合の波面収差の変化（特性）を示す線図である。
【図３】図１に示す第１の実施形態に用いる波長選択位
相板を示す図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図
３（ａ）のＡーＡ線に沿った断面図である。
相板を示す図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図
３（ａ）のＡーＡ線に沿った断面図である。
【図４】図１の示す第１の実施形態において図３に示す
波長選択位相板を用いた場合の波面収差の変化（特性）
を示す線図である。
波長選択位相板を用いた場合の波面収差の変化（特性）
を示す線図である。
【図５】図４の特性図を得る場合に使用された図３の位
相板パタンの配置を示す図表である。
相板パタンの配置を示す図表である。
【図６】図１に示す第１の実施形態に用いる波長選択位
相板の他の例を示す図で、図６（ａ）は平面図、図６
（ｂ）は図６（ａ）のＢーＢ線に沿った断面図である。
相板の他の例を示す図で、図６（ａ）は平面図、図６
（ｂ）は図６（ａ）のＢーＢ線に沿った断面図である。
【図７】図１の示す第１の実施形態において図６に示す
波長選択位相板を用いた場合の波面収差の変化（特性）
を示す線図である。
波長選択位相板を用いた場合の波面収差の変化（特性）
を示す線図である。
【図８】図７の特性図を得る場合に使用された図６の位
相板パタンの配置を示す図表である。
相板パタンの配置を示す図表である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示すロック図であ
る。
る。
【図１０】図９に示す第２の実施の形態における波長選
択位相板を用いない場合の波面収差の変化（特性）を示
す線図である。
択位相板を用いない場合の波面収差の変化（特性）を示
す線図である。
【図１１】図９に示す第２の実施の形態において図３に
示す波長選択位相板を用いた場合の波面収差の変化（特
性）を示す線図である。
示す波長選択位相板を用いた場合の波面収差の変化（特
性）を示す線図である。
【図１２】図９に示す第２の実施の形態において図５に
示す波長選択位相板を用いた場合の波面収差の変化（特
性）を示す線図である。
示す波長選択位相板を用いた場合の波面収差の変化（特
性）を示す線図である。
【図１３】図３及び図６に示す第１および第２の実施形
態に用いる波長選択位相板の製造方法を示す図で、図１
３（ａ）は図３の位相板パターン部分の製造方法を示す
説明図、図１３（ｂ）は図６の位相板パターン部分の製
造方法を示す説明図、図１３（ｃ）は図６の波長選択位
相板の製造方法を示す説明図である。
態に用いる波長選択位相板の製造方法を示す図で、図１
３（ａ）は図３の位相板パターン部分の製造方法を示す
説明図、図１３（ｂ）は図６の位相板パターン部分の製
造方法を示す説明図、図１３（ｃ）は図６の波長選択位
相板の製造方法を示す説明図である。
【図１４】図３及び図６に示す第１および第２の実施形
態に用いる波長選択位相板の他の製造方法を示す図で、
図１４（ａ）は図３の位相板パターン部分の製造方法を
示す説明図、図１４（ｂ）は図６の位相板パターン部分
の製造方法を示す説明図、図１４（ｃ）は図６の波長選
択位相板の製造方法を示す説明図である。
態に用いる波長選択位相板の他の製造方法を示す図で、
図１４（ａ）は図３の位相板パターン部分の製造方法を
示す説明図、図１４（ｂ）は図６の位相板パターン部分
の製造方法を示す説明図、図１４（ｃ）は図６の波長選
択位相板の製造方法を示す説明図である。
【図１５】図１及び図９に示す第１および第２の実施形
態に用いる半導体レーザと光検出器を含む光学系の構成
を示すブロック図である。
態に用いる半導体レーザと光検出器を含む光学系の構成
を示すブロック図である。
【図１６】図１５内に開示した光学系における光検出器
の構成を示す説明図である。
の構成を示す説明図である。
【図１７】図１及び図９に示す第１および第２の実施形
態に用いる半導体レーザと光検出器を含む光学系の他の
構成を示すブロック図である。
態に用いる半導体レーザと光検出器を含む光学系の他の
構成を示すブロック図である。
【図１８】図１７内に開示した光学系における光検出器
の構成を示す説明図である。
の構成を示す説明図である。
【図１９】従来例（１）の構成を示す説明図である。
【図２０】図１９における従来例（１）に用いられてい
る波長選択ホログラムを示す図で、図２０（ａ）はその
平面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＣーＣ線に沿っ
た断面図である。
る波長選択ホログラムを示す図で、図２０（ａ）はその
平面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＣーＣ線に沿っ
た断面図である。
【図２１】従来例（２）の構成を示す説明図である。
【図２２】図２１における従来例（２）に用いられてい
る波長選択開口部材を示す図で、図２２（ａ）はその平
面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）のＤーＤ線に沿った
断面図である。
る波長選択開口部材を示す図で、図２２（ａ）はその平
面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）のＤーＤ線に沿った
断面図である。
【図２３】従来例（３）に用いられる可変位相板を示す
図で、図２３（ａ）はその平面図、図２３（ｂ）は図２
３（ａ）のＥーＥ線に沿った断面図である。
図で、図２３（ａ）はその平面図、図２３（ｂ）は図２
３（ａ）のＥーＥ線に沿った断面図である。
【図２４】従来の光ヘッド装置の第三の例における波面
収差の特性を示す説明図で、図２４（ａ）は位相差を与
えない場合の特性を示す線図、図２４（ｂ）は所定の位
相差を与えた場合の特性を示す線図である。
収差の特性を示す説明図で、図２４（ａ）は位相差を与
えない場合の特性を示す線図、図２４（ｂ）は所定の位
相差を与えた場合の特性を示す線図である。
１１ 一方の光学系 １１Ａ，１１Ｅ 半導体レーザ（第１の半導体レーザ） １１Ｂ，１１Ｆ 光検出器（第１の光検出器） １２ 他方の光学系 １３ 光合分波手段としての干渉フィルタ １４，１４Ａ，２２，２４，２４Ａ 波長選択位相板 １５，２３ 対物レンズ １６，１７ ディスク（光記録媒体） １８，２８ ガラス基板 １９，２１，３１ 位相板パタン ２０ 干渉フィルタパタン ２９ コリメータレンズ ３０，４６ 回折格子 ３２ 光分離手段としてのビームスプリッタ ４７ 光分離手段としての偏光ビームスプリッタ ４８ １／４波長板
Claims (35)
- 【請求項１】 所定の波長で発振する第１の半導体レー
ザと当該波長のレーザ光を受光する第１の光検出器とを
有する一方の光学系と、この一方の光学系の半導体レー
ザとは異なった所定の波長で発振する第２の半導体レー
ザと当該波長のレーザ光を受光する第２の光検出器とを
有する他方の光学系とを備え、 前記第１および第２の半導体レーザからの出射光を合波
し且つ所定の厚さを有する所定の光記録媒体にそれぞれ
導くと共に，当該光記録媒体からの反射光を分波して前
記第１の光検出器又は第２の光検出器にそれぞれ導く光
合分波手段を装備し、 この光合分波手段と前記所定の光記録媒体との間に設け
られた対物レンズを有する光ヘッド装置であって、 前記光合分波手段と前記対物レンズの間に、前記第１お
よび第２の半導体レーザからの波長の光の一方の波長に
対しては位相分布をほとんど変化させず，他方の波長に
対しては位相分布を変化させる性質の波長選択位相板を
介装し、 前記第１の半導体レーザからの出射光を利用して所定の
光記録媒体に対して記録若しくは再生を行うと共に、前
記第２の半導体レーザからの出射光を利用して他の所定
の光記録媒体に対し記録若しくは再生を行うことを特徴
とした光ヘッド装置。 - 【請求項２】 前記対物レンズは、前記一方の光学系か
ら出力される所定の波長に対し、前記対物レンズからの
出射光が対応する前記所定の厚さの基板を透過する際に
生じる球面収差を打ち消す球面収差を有すると共に、 前記波長選択位相板が、前記一方の光学系から出力され
る所定の波長のレーザ光に対しては位相分布をほとんど
変化させず、前記他方の光学系から出力される所定の波
長のレーザ光に対しては位相分布を変化させる特性を備
えていることを特徴とした請求項１記載の光ヘッド装
置。 - 【請求項３】 前記対物レンズは、内周部では前記他方
の光学系から出力される所定の波長に対し、前記対物レ
ンズからの出射光が当該他方の光学系に対応する前記所
定の厚さの基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消
す球面収差を有し、外周部では前記一方の光学系から出
力される所定の波長に対し、前記対物レンズからの出射
光が当該一方の光学系に対応する前記所定の厚さの基板
を透過する際に生じる球面収差を打ち消す球面収差を有
すると共に、 前記波長選択位相板が、前記他方の光学系から出力され
る所定の波長の光に対しては位相分布をほとんど変化さ
せず、前記一方の光学系から出力される所定の波長の光
に対しては位相分布を変化させることを特徴とする請求
項１記載の光ヘッド装置。 - 【請求項４】 前記一方の光学系から出力される所定の
波長を、６５０〔ｎｍ〕の近傍に設定し、前記他方の光
学系から出力される所定の波長を、７８０〔ｎｍ〕の近
傍に設定したことを特徴とする請求項１，２又は３記載
の光ヘッド装置。 - 【請求項５】 前記一方の光学系から出力されるレーザ
光は、厚さ０．６〔ｍｍ〕程度の光記録媒体を対象とす
ると共に、前記他方の光学系から出力されるレーザ光
は、厚さが１．２〔ｍｍ〕程度の光記録媒体を対象とし
ていることを特徴とした請求項１，２，３又は４記載の
光ヘッド装置。 - 【請求項６】 前記第１および第２の半導体レーザから
の出射光は、前記対物レンズに対しては平行光として入
射することを特徴とした請求項１記載の光ヘッド装置。 - 【請求項７】 前記波長選択位相板は、基板上に同心円
状の位相板パタンおよび干渉フィルタパタンが形成され
た構成であることを特徴とした請求項１記載の光ヘッド
装置。 - 【請求項８】 前記位相板パタンは、前記対物レンズの
有効径より小さい直径の円形領域内にのみ形成されてい
ることを特徴とした請求項７記載の光ヘッド装置。 - 【請求項９】 前記位相板パタンの断面は、２レベルの
矩形状であることを特徴とする請求項７記載の光ヘッド
装置。 - 【請求項１０】 前記位相板パタンの断面は３レベル以
上の階段状であることを特徴とする請求項７記載の光ヘ
ッド装置。 - 【請求項１１】 前記位相板パタンのある部分とない部
分を通る光の位相差は、前記第１又は第２の半導体レー
ザからの出射光の波長に対して２πの整数倍であること
を特徴とする請求項９記載の光ヘッド装置。 - 【請求項１２】 前記位相板パタンの隣接する二つの段
の高い方と低い方を通る光の位相差は、前記第１又は第
２の半導体レーザからの出射光の波長に対して２πの整
数倍であることを特徴とする請求項１０記載の光ヘッド
装置。 - 【請求項１３】 前記干渉フィルタパタンは、前記円形
領域外にのみ形成されていることを特徴とする請求項７
記載の光ヘッド装置。 - 【請求項１４】 前記干渉フィルタパタンは、前記一方
の光学系から出力される波長の光を全て透過させると共
に、前記他方の光学系から出力される波長の光を全て反
射させる特性を有し、前記一方の光学系から出力される
波長に対しては、前記円形領域内を通る光と前記円形領
域外を通る光の位相差を２πの整数倍に調整することを
特徴とした請求項１３記載の光ヘッド装置。 - 【請求項１５】 前記波長選択位相板は、前記対物レン
ズと共にアクチュエータによりフォーカシング方向およ
びトラッキング方向に一体駆動されることを特徴とした
請求項１記載の光ヘッド装置。 - 【請求項１６】 前記波長選択位相板の法線を、前記対
物レンズの光軸に対して僅かに傾けることを特徴とする
請求項１記載の光ヘッド装置。 - 【請求項１７】 前記光合分波手段は、前記一方の光学
系から出力される波長の光を透過させ、前記他方の光学
系から出力される波長の光を反射させる性質の干渉フィ
ルタであることを特徴とした請求項１記載の光ヘッド装
置。 - 【請求項１８】 前記位相板パタンは、ガラス基板上に
誘電体膜を堆積させることにより形成されていることを
特徴とした請求項７記載の光ヘッド装置。 - 【請求項１９】 前記位相板パタンは、ガラス基板をエ
ッチングすることにより形成されていることを特徴とし
た請求項７記載の光ヘッド装置。 - 【請求項２０】 前記干渉フィルタパタンは、ガラス基
板上に誘電体多層膜を堆積させることにより形成されて
いることを特徴とした請求項７記載の光ヘッド装置。 - 【請求項２１】 前記誘電体多層膜は、１層目に低屈折
率層が、２層目以降に高屈折率層と低屈折率層とが交互
に奇数層積層されたた構造であることを特徴とした請求
項２０記載の光ヘッド装置。 - 【請求項２２】 前記位相板パタンおよび前記干渉フィ
ルタパタンは、同一のガラス基板の同一の面上に形成さ
れていることを特徴とした請求項７記載の光ヘッド装
置。 - 【請求項２３】 前記位相板パタンおよび前記干渉フィ
ルタパタンは、同一のガラス基板の別々の面上に形成さ
れていることを特徴とした請求項７記載の光ヘッド装
置。 - 【請求項２４】 前記位相板パタンおよび前記干渉フィ
ルタパタンは、別々のガラス基板上に形成されているこ
とを特徴とした請求項７記載の光ヘッド装置。 - 【請求項２５】 前記別々のガラス基板の前記位相板パ
タンおよび前記干渉フィルタパタンが形成されていない
面同志は、接着剤により互いに接着されていることを特
徴とした請求項２４記載の光ヘッド装置。 - 【請求項２６】 前記ガラス基板の片面又は両面には、
反射防止膜が形成されていることを特徴とした請求項２
２、２３又は２４記載の光ヘッド装置。 - 【請求項２７】 前記位相板パタンは、ガラス又はプラ
スチックの成形をもって形成されていることを特徴とし
た請求項７記載の光ヘッド装置。 - 【請求項２８】 前記位相板パタン又は前記干渉フィル
タパタンは、前記対物レンズ上に一体で形成されている
ことを特徴とする請求項７記載の光ヘッド装置。 - 【請求項２９】 前記一方の光学系又は他方の光学系
は、前記第１又は第２の半導体レーザからの出射光を平
行光化するコリメータレンズを、それぞれ備えているこ
とを特徴とした請求項１記載の光ヘッド装置。 - 【請求項３０】 前記一方又は他方の光学系は、内蔵す
る前記第１又は第２の半導体レーザから出射して対応す
る各光記録媒体に向かう光と、前記第１又は第２の光記
録媒体で反射されて前記第１又は第２の光検出器に向か
う光とを分離する光分離手段を備えていることを特徴と
した請求項１記載の光ヘッド装置。 - 【請求項３１】 前記光分離手段が、ビームスプリッタ
であることを特徴とした請求項３０記載の光ヘッド装
置。 - 【請求項３２】 前記光分離手段が、偏光ビームスプリ
ッタであり、この偏光ビームスプリッタと前記対物レン
ズの間に１／４波長板が設けられていることを特徴とし
た請求項３０記載の光ヘッド装置。 - 【請求項３３】 前記第１の半導体レーザと前記第１の
光検出器、又は前記第２の半導体レーザと前記第２の光
検出器は、同一のパッケージに収納されていることを特
徴とした請求項３０記載の光ヘッド装置。 - 【請求項３４】 前記光分離手段が、ホログラム光学素
子であることを特徴とした請求項３３記載の光ヘッド装
置。 - 【請求項３５】 前記光分離手段が偏光性ホログラム光
学素子であり、この偏光性ホログラム光学素子と前記対
物レンズの間に１／４波長板が設けられていることを特
徴とした請求項３３記載の光ヘッド装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9140129A JPH10334504A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 光ヘッド装置 |
| US09/084,953 US6201780B1 (en) | 1997-05-29 | 1998-05-28 | Optical head with a phase plate for different types of disks |
| DE69834291T DE69834291T2 (de) | 1997-05-29 | 1998-05-28 | Optische Kopfanordnung |
| EP98109773A EP0881634B1 (en) | 1997-05-29 | 1998-05-28 | Optical head device |
| KR1019980019733A KR19980087503A (ko) | 1997-05-29 | 1998-05-29 | 광 헤드 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9140129A JPH10334504A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 光ヘッド装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10334504A true JPH10334504A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15261578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9140129A Pending JPH10334504A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 光ヘッド装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6201780B1 (ja) |
| EP (1) | EP0881634B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10334504A (ja) |
| KR (1) | KR19980087503A (ja) |
| DE (1) | DE69834291T2 (ja) |
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