JPH10504927A - レンズ装置及びそれを用いる光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光ピックアップ装置において、対物レンズとして用いられるレンズ装置は、ディスク３００ａ又は３００ｂに向かう光経路の上に備えられるものであり、所定の有効直径を有する対物レンズ２００と、前記光経路の上に備えられて入射光ビーム４００の近軸と遠軸との間の領域の光を制御する光制御手段１００とを備える。したがって、球面収差の影響を低めることにより、厚さの異なるディスクを一つのディスクドライブで用いられる構造が簡単であり、低いコストの装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 レンズ装置及びそれを用いる光ピックアップ装置 技術分野 本発明はレンズ装置及びその製造方法、安定したフォーカスサーボ信号を得る 方法及びそれを適用する光ピックアップ装置、厚さの異なるディスクを判別する 方法及びそのディスクから情報を再生／記録する方法に関する。 背景技術 光ピックアップ装置は、映像や音響データなどの情報をディスクなどのような 光記録媒体（ディスク）に記録及び再生する。ディスクは、基板に情報が記録さ れた記録面が形成されている構造を有する。例えば、基板はプラスチック又はガ ラスから製作されうる。高密度のディスクから情報を読出すか書込むためには、 光スポットの直径を非常に小さくする必要がある。このため、一般に対物レンズ の開口数を大きくし、短波長の光源を用いる。しかしながら、短波長の光源を用 いる場合、光軸に対するディスクの許容傾斜角は小さくなる。このように小さく なったディスクの許容傾斜角はディスクの厚さを縮小することにより増加させる ことができる。 ディスクの傾斜角をθとするとき、コマ収差係数Ｗ₃₁の大きさは次の式から得 られる。 この式において、ｄはディスクの厚さ、ｎはディスクの屈折率を示す。この式 から分かるように、コマ収差係数Ｗ₃₁は開口数（ＮＡ）ＮＡの三乗に比例する。 したがって、従来のＣＤ（コンパクトディスク）に要求される対物レンズの開口 数が０．４５、ＤＶＤ（ディジタルビデオディスク）に要求される対物レンズの 開口数が０．６であることを考慮するとき、ＤＶＤは与えられた傾斜角に対して 同じ厚さを有するＣＤに比べて約２．３４倍のコマ収差係数を有する。したがっ て、ＤＶＤの最大許容傾斜角は従来のＣＤのものに比べて半分に減る。ＤＶＤの 最大許容傾斜角をＣＤのものに適合させるためには、ＤＶＤの厚さｄを減少させ る必要がある。 しかしながら、非正常的な厚さを有するディスクは正常的な厚さを有するディ スクとの厚さの差に対応する量の球面収差の影響を受けるので、厚さが縮小して いるＤＶＤのような高密度の短波長の光源を用いるディスクは、長波長の光源を 用いる従来のＣＤ用のディスクドライブのような再生／記録装置には用いられな い。球面収差が大幅に増えると、ディスクに形成されたスポットが情報の記録に 必要な強度を有することができず、正確な情報の記録が行えない。かつ、情報の 再生時には、信号対ノイズの比（Ｓ／Ｎ（signal/noise）比）が低すぎ、必要な 情報を正確に得ることができない。 したがって、ＣＤとＤＶＤのように相異なる厚さを有するディスクが共に用い られる短波長の光ピックアップ装置、例えば６５０ｎｍの波長を有する光源を適 用する光ピックアップ装置が必要である。 このため、短波長の光源を用い、一つの光ピックアップ装置で厚さの異なる２ 種のディスクに情報を記録又は再生可能にする装置に対する研究が行われている 。例えば、特開平７−９８４３１号には、ホログラムレンズと屈折レンズとを適 用するレンズ装置が提案している。 図１及び図２は、厚さの異なるディスク３ａ，３ｂに０次の回折光と１次の回 折光の集束状態を示す。前記各図面において、相異なる厚さのディスク３ａ，３ ｂの前方には、屈折型の対物レンズ２と、パターン１１のあるホログラムレンズ １が光経路に沿って備えられる。前記パターン１１はホログラムレンズ１を通過 した光源（図示せず）からの光ビームを回折させて、１次の回折光４１と０次の 光４０とに分離する。したがって、１次の回折光４１と０次の光４０は、対物レ ンズ２により相異なる強度で集束されることにより、厚いディスク３ｂと薄いデ ィスク３ａに焦点を合わせる。 しかしながら、このようなレンズ装置においては、入射光がホログラムレンズ １により二つのビーム（０次の光と１次の光）に分けられるので、実際の再生光 （反射され、部分的に２回も回折された１次の光）の利用効率は１５％程度で非 常に低い。さらに、情報の再生時、０次又は１次の光のうち、いずれか一つにの み情報が含まれるため、情報を含めていない光はノイズとして検出される可能性 が高い。一方、前記ホログラムレンズの加工においては、微細なホログラムパタ ーンの食刻過程に採用される高精度の工程が求められるため、高コストをもたら す。 図３は、米国特許公報第５，２８１，７９７号に開示されている従来の他の光 ピックアップ装置の概略構造図である。この光ピックアップ装置は、短波長の光 ディスクのみならず、同じ厚さを有する長波長の光ディスクの上にデータを記録 し、それから情報を再生するように、開口径を変更しうる可変絞り１ａを備える 。可変絞り１ａは、対物レンズ２とコリメーティングレンズ５との間に備えられ る。前記可変絞り１ａは、光源９から出射されてビームスプリッター６を透過し た光ビーム４の通過領域の面積、すなわち開口数を適宜に調節する。可変絞り１ ａの開口径は使用されるディスクの厚さに応じて調節されるが、中心領域の光ビ ーム４ａは常に通過させ、周辺領域の光ビーム４ｂは選択的に通過又は遮断する 。図３において、参照番号７は集束レンズ、８は光検出器である。 上述した構造の従来の光学装置において、機械的な可変絞りはその開口径の変 化に応じて機械的な共振特性が変わるので、対物レンズを駆動するためのアクチ ュエータに装着しにくいという問題がある。このような問題を解決するため、液 晶による絞りを用いることができる。しかしながら、これは、小型化が困難であ り、耐熱性・耐久性が弱く、コストも高い。 他の研究方法がアメリカ特許第５，４９６，９９５号に開示されている。同号 公報に開示されているように、位相板が対物レンズの光経路の上に置かれている 。前記位相板は相異なる位相の第１，２光源を形成して、前記第１光源からの映 像のメインローブの側面の振幅が重なりによる第２光源の映像のメインローブの 振幅により相殺される。一実施例において、環状の不透明なリングが深さの異な る 溝を分離させるが、前記溝は位相差を示す。この研究方法に関連する問題点は、 溝の深さと光の振幅を注意深く調節しなければならないということである。例え ば、位相の変化やロープの相殺が適宜に行われるべきである。 そのほか、各ディスクのための別途の対物レンズを備えてディスクに対して特 定の対物レンズを用いるようにすることもできる。しかしながら、この場合には 、レンズの交替に駆動装置が求められるので、構造が複雑になり、高コストをも たらす。 発明の開示 本発明の目的は、低コストであり、部品の製作及び組立が容易なレンズ装置、 安定したフォーカスサーボ信号を得る方法及びそれを適用する光ピックアップ装 置、厚さの異なるディスクを判別する方法及び厚さの異なるディスクから情報を 再生／記録する方法を提供することにある。 かつ、本発明の他の目的は、光の利用効率が高く、収差が減少したスポットを するレンズ装置、安定したフォーカスサーボ信号を得る方法及びそれを適用する 光ピックアップ装置、厚さの異なるディスクを判別する方法及び前記ディスクか ら情報を再生／記録する方法を提供することにその他の目的がある。 前記の目的を達成するために本発明によるレンズ装置は、焦点帯に光を集束し 、所定の有効直径を有するレンズと、前記レンズの光経路の上に備えられて前記 光経路の中間領域の光が前記焦点帯に至ることを防ぐ光制御手段とを備え、前記 中間領域は前記光経路の中心を含む近軸領域と前記中間領域から放射状に外側に 位置する遠軸領域との間にあり、前記光制御手段は前記光経路の近軸及び遠軸領 域の光が前記焦点帯に至るようにすることを特徴とする。 かつ、本発明の他の類型による光ピックアップ装置は、光源と、光をディスク に投射する前記光源から光経路の上に備えられて光を焦点帯に集束し、所定の有 効直径を有する対物レンズと、前記レンズの光経路の上に備えられて前記光経路 の中間領域の光が前記焦点帯に至ることを防ぐ光制御手段とを備え、前記中間領 域は前記光経路の中心を含む近軸領域と前記中間領域から放射状に外側に位置す る遠軸領域との間にあり、前記光制御手段は前記光経路の近軸及び遠軸領域の光 が前記焦点帯に至るようにすることを特徴とする。 本発明の他の類型によれば、光経路の光を焦点帯に集束する対物レンズを備え る段階と、前記光経路の中心を含む近軸領域と前記光経路の中間領域から放射状 に外側に位置する遠軸領域との間にある、前記中間領域の光が前記焦点帯に至る ことを防ぐ段階と、前記光経路の近軸及び遠軸領域の光が前記焦点帯に至るよう にする段階と、前記厚さの異なる少なくとも二枚のディスクのうち、一つを前記 焦点帯に置く段階と、前記近軸及び遠軸領域にある前記ディスクから反射された 光を内側の光検出器と、内側の光検出器を取り囲む外側の光検出器で電気信号に 変換する段階と、前記光が比較的薄いディスクから反射された場合、前記内側及 び外側の光検出器の両方で変換された、近軸及び遠軸領域の両方に該当する電気 信号を用いる段階と、前記光が比較的厚いディスクから反射された場合、前記内 側の光検出器でのみ変換された、近軸領域に該当する電気信号を用いる段階とを 含むことを特徴とする厚さの相異なる少なくとも二枚のディスクから情報を再生 する方法を提供する。 かつ、本発明による厚さの相異なる少なくとも二枚のディスクに情報を記録す る方法は、光経路の光を焦点帯に集束する対物レンズを備える段階と、前記厚さ の相異なる少なくとも二枚のディスクのうち、一つを前記焦点帯に置く段階と、 前記光経路の中心を含む近軸領域と前記光経路の中間領域から放射状に外側に位 置する遠軸領域との間にある、前記中間領域の光が前記焦点帯に至ることを防ぐ 段階と、前記光経路の近軸及び遠軸領域の光が前記焦点帯に至るようにする段階 とを含むことを特徴とする。 一方、厚さの相異なるディスクを判別する方法は、光経路の光を焦点帯に集束 する対物レンズを備える段階と、前記光経路の中心を含む近軸領域と前記光経路 の中間領域から放射状に外側に位置する遠軸領域との間にある、前記中間領域の 光が前記焦点帯に至ることを防ぐ段階と、前記光経路の近軸及び遠軸領域の光が 前記焦点帯に至るようにする段階と、前記厚さの異なる少なくとも二枚のディス クのうち、一つを前記焦点帯に置く段階と、前記近軸及び遠軸領域にある前記デ ィスクから反射された光を４分割型の光検出器を用いて電気信号に変換する段階 と、前記対物レンズの軸の位置を制御するフォーカス電流を所定の回数ほど増加 及び減少させることにより、前記４分割型の光検出器から和信号及びフォーカス エラー信号のうち、少なくともいずれか一つを得る段階と、前記和信号と前記フ ォーカスエラー信号のうち、少なくともいずれか一つを薄いディスクの上に相応 する第１基準値と比べる段階と、前記和信号と前記フォーカスエラー信号のうち 、少なくともいずれか一つが前記第１基準値より大きければ、薄いディスクと判 断する段階と、前記和信号と前記フォーカスエラー信号のうち、少なくともいず れか一つが前記第１基準値より小さい場合のみ、前記第１基準値より小さい第２ 基準値と比べる段階と、前記和信号と前記フォーカスエラー信号のうち、いずれ か一つが前記第２基準値より大きければ、厚いディスクと判断する段階とを含む ことを特徴とする。 かつ、本発明のレンズの製作方法は、内面にレンズ面パターンを有する一側の 金型を備える段階と、前記レンズ面パターンに中間領域を形成し、前記中間領域 は前記レンズの中心を含む近軸領域と前記中間領域から放射状に外側に位置する 遠軸領域との間にあり、金型化されたレンズの中間領域に入射する光が前記金型 化されたレンズの焦点領域に至ることを防ぐ段階と、前記一側の金型に対応する 他側の金型を備える段階と、前記両側の金型の間にレンズ材料を装着する段階と 、前記両側の金型の間の中間部分を有するレンズを形成する段階とを含むことを 特徴とする。 一方、前記発明のレンズ金型は、光を焦点帯に集束するようになっているレン ズを形成するためのレンズ金型において、前記レンズ金型は前記レンズの一側面 を形成し、内面にレンズ面パターンを有する一側の金型と、前記レンズ面パター ンは、前記レンズの中心を含む近軸領域と前記レンズの中間領域から放射状に外 側に位置する遠軸領域との間にある中間領域を含め、前記中間領域は所定のパタ ーンの少なくとも一側面の凹凸を有しており、前記一側面の凹凸は、光経路の近 軸及び遠軸領域の光は前記レンズの焦点帯に至るようにし、前記光経路の中間領 域の光は至ることを防ぐ前記レンズに光制御手段を形成するレンズ面パターンと 、前記レンズの他側面を形成する他側の金型とを備えることを特徴とする。 図面の簡単な説明 図１及び図２は、薄いディスクと厚いディスクに光が集束される状態を示すホ ログラムレンズを有する従来の光ピックアップ装置の概略図である。 図３は従来の他の光ピックアップ装置の概略図である。 図４及び図５は、薄いディスクと厚いディスクにホログラムレンズを用いず、 一般の対物レンズにより光を集束させたときの光の集束状態を示す。 図６Ａは、本発明による対物レンズ装置を適用する場合と適用しない場合の光 スポットの大きさの変化を示すグラフであり、図６Ｂは図６Ａの“Ａ”部分の拡 大図である。 図７Ａは、本発明による光ピックアップ装置の概略構成図であり、厚さの異な る二枚のディスクの上に光ビームが集束された状態を示し、図７Ｂ及び図７Ｃは 、図７Ａに示した焦点をそれぞれ薄いディスクと厚いディスクに示した拡大図で ある。 図８は図７Ａに示した本発明による光ピックアップ装置の対物レンズの斜視図 である。 図９は、図７Ａに示した光ピックアップ装置に適用される本発明の一実施例に よる対物レンズの概略図であり、ディスクに光ビームが集束される状態を示す。 図１０Ａは本発明の他の実施例により表面に光制御膜を有する対物レンズの断 面図であり、図１０Ｂは本発明の他の実施例による対物レンズの断面図である。 図１１は本発明の他の実施例により四角形の光制御溝が備えられた対物レンズ の正面図である。 図１２Ａは、本発明の他の実施例による対物レンズ装置の概略図であり、ディ スクに光が集束される状態を示し、図１２Ｂは本発明のさらに他の実施例による 対物レンズの断面図である。 図１３は図１２Ａに示した対物レンズの斜視図である。 図１４Ａ及び図１４Ｂは、図１２Ａに示した対物レンズの平面図及び部分拡大 図である。 図１５Ａは本発明の一実施例による対物レンズを製作するための金型の側面図 であり、図１５Ｂは図１５Ａに示した金型の下型の内部を示す平面図であり、図 １５Ｃは本発明の他の実施例による対物レンズを製作するための金型の側面図で あり、図１５Ｄは図１５Ｃに示した金型の下型の内部を示す平面図であり、図１ ５Ｅ〜図１５Ｇは“Ｋ”部分を拡大した様々な実施例を示し、図１５Ｈ〜図１５ Ｉは本発明による対物レンズを製作する工程を示し、図１５Ｊ，図１５Ｋは図１ ５Ｈと図１５Ｉの工程から得られた対物レンズの側面図である。 図１６は本発明のさらに他の実施例による対物レンズの平面図である。 図１７及び図１８は、本発明の他の実施例による対物レンズの概略図であり、 平板レンズにより相異なる厚さを有する二枚のディスクに光が集束される状態を 示す。 図１９及び図２０は、厚いディスク及び薄いディスクに本発明のレンズ装置に より光を集束した状態を示す三次元図である。 図２１及び図２２は、本発明による光ピックアップ装置で厚いディスクと薄い ディスクを用いる場合、１．２ｍｍのディスクと０．６ｍｍのディスクから各々 の光検出器に入射される光の入射状態を示す平面図である。 図２３は本発明による光ピックアップ装置に適用される８分割光検出器の平面 図である。 図２４〜図２６及び図２７〜図２９は、薄いディスク及び厚いディスクに対す る対物レンズの位置に応じて形成される８分割光検出器の光到達領域を示す平面 図である。 図３０は、図２３に示した８分割光検出器から得られるフォーカス信号を示す 。 図３１は、二枚の異なる厚さを有するディスクを適用する本発明による光ピッ クアップ装置において、光検出器により検出されるフォーカス信号の変化を比べ る線図である。 図３２は本発明による光ピックアップ装置の駆動流れ図である。 図３３は、図３２に示した流れ図において、フォーカス電流の変化による電流 −時間の変化線図におけるフォーカス信号の発生位置を示す。 図３４及び図３５は、図３２に示した光ピックアップ装置駆動流れ図において 、フォーカス信号を第１基準値及び第２基準値と比べる時間−信号の変化線図で ある。 図３６は本発明の光ピックアップ装置に用いられるディジタル等化器のブロッ ク図である。 発明を実施するための最良の態様 本発明においては、光経路の中心に位置する軸の周囲にある中間領域の光が遮 断又は遮蔽される。中間領域は軸の付近にある領域（近軸領域）と軸から遠い領 域（遠軸領域）との間にある。中間領域にある光を遮断すると、中間領域にある 光の干渉を抑制してレンズの焦点帯に形成された光スポットの周囲のサイドロー ブを最小としながら、近軸及び遠軸領域からの光が小さい光スポットを形成する 。 ここで、近軸領域とは、実用上無視可能な程度の収差を有しており、近軸焦点 に隣接するレンズの中心軸（光学上の軸）の周囲領域であり、遠軸領域とは、近 軸領域より光軸から相対的に遠い部分の領域であり、縁部のフォーカスに隣接す る焦点領域を形成する。中間領域は近軸領域と遠軸領域との間の領域である。 さらに、近軸領域と遠軸領域は厚いディスクの光学的な収差の量により定義さ れることもある。対物レンズは光学的な収差（例えば、球面収差、歪曲など）は 非常に小さくなるべきである。一般に対物レンズを光ピックアップ装置に用いる ためには、対物レンズは約０．０４λ（λはレンズに透過された光の波長）以下 の平均収差を有しなければならない。０．０７λ以上の光学的な収差を有する対 物レンズは光ピックアップ装置に用いられないと見なしている。ディスクの厚さ が大きくなるほど、光学的な収差は増大する。したがって、０．０４λ以下の光 学的な収差を有する対物レンズが予め定義されるか、あるいは、薄いディスク（ 例えば、ＤＶＤ）に用いられる場合、厚いディスク（例えば、ＣＤ）に対しては 大きい光学的な収差（主として球面収差）を示す。 その上、光学的な収差が０．０４λと０．０７λとの間に、図５に示した望ま しくない周辺光（Ｂ）が生ずる。厚いディスクにおける大きい光学的な収差を補 償するため、近軸領域は０．０４λ以下の光学的な収差を有すると定義し、かつ 、遠軸領域は０．０７λ以上の光学的な収差を有すると定義する。したがって、 中間領域は球面収差により発生する干渉を抑制するため、０．０４λと０．０７ λとの間と定義される。以下、図５をより詳しく説明する。 このため、入射光の経路に沿って近軸領域と遠軸領域との間の中間領域に光を 遮断又は散乱させるドーナツ形状又は四角形などのような多角形状の光制御手段 を備える。これは、遠軸領域の光は中心光にはほぼ影響を及ぼさず、近軸と遠軸 との間の光は中心光に影響を及ぼすということに基づく。 図４は、０．６ｍｍ±１ｍｍの厚さと１．５の屈折率を有するディスクに、１ ．５０５の屈折率を有する対物レンズで６５０nmの波長を有する光を集束させた 状態を示す。示したように、光スポットは中心光の強度の１／ｅ²（光の強度： １３％）となる位置で０．８５μｍの直径を有する。 図５は、上述した条件のもとで、１．２ｍｍ±１ｍｍの厚さを有するディスク に光を集束させた状態を示す。図５を参照すれば、２μｍの直径を有する光スポ ットは比較的中心部（Ａ）に集束されるが、その他の部分（Ｂ）にも集束される 。この際、周辺の集束部分（Ｂ）の光強度は中心部の光強度の５〜１０％である 。これは、光軸から遠い領域に入射する光が、ディスクの厚さの変化により球面 収差の影響を受けるからである。 上述したように、厚いディスクに形成された光スポットは薄いディスクのもの に比べて大きくなるが、これは球面収差のためである。そして、遠軸領域、すな わち、光軸から比較的遠い領域に入射する光は、光軸とは異なる領域に集束され て散乱されるので、遠軸領域の光はスポットの中心部（Ａ）の光スポットの集束 に殆ど影響を及ぼさない。しかしながら、上述したように、近軸領域と遠軸領域 との間に存する光は近軸領域の光集束に干渉するので、集束された光の周辺光（ Ｂ）の量が多くなる。すなわち、近軸領域と遠軸領域との中間領域の光は、図５ に示したように、本発明を適用しないとき、中心光（Ａ）の周辺に周辺光（Ｂ） が発生するように干渉を起こす。かかる周辺光は通常に中心光の強度の約６〜７ ％の強度を有する。これにより、光検出時は、ジッタが発生する。このようなジ ッタは中心光により検出された信号の振れ現象を発生させてデータの正確な記録 及び再生を困難にする。 図６Ａは、本発明による前記光制御手段を適用する場合と適用しない場合とに おいて、ディスクに形成される光スポットの大きさ変化を示す線図（ａ〜ｄ）で ある。図６Ａにおいて、（ｂ）及び（ｃ）は光制御手段を用いる場合の変化曲線 であり、（ａ）及び（ｄ）は用いない場合の変化曲線である。この際、０．６の 開口数（ＮＡ）及び２ｍｍの有効半径を有する対物レンズを用いる。光の遮断又 は散乱のための光制御手段の一例としては、中央部の高さが光軸から１．４ｍｍ 、幅が０．２５ｍｍのドーナツ形状の光制御膜を適用する。 このような条件において、（ｃ）及び（ｄ）は０．６ｍｍのディスクを適用す る場合の変化曲線であり、（ａ）及び（ｂ）は１．２ｍｍのディスクを適用する 場合の変化曲線である。ここで、（ｂ）及び（ｃ）は本発明を適用する場合のス ポットの状態を示す。 図５の０．６ｍｍのディスクを適用するとき、光制御膜を用いる場合と用いな い場合、中心部“Ａ”におけるスポット大きさの差は３％以内であることがわか る。しかしながら、１．２ｍｍのディスクを適用するとき、光制御部材を用いる 場合は、図５の“Ｂ”部分の大きさが著しく減少する。 したがって、上述したように本発明によれば、中心光の集束に影響を及ぼすこ とにより、光スポットの周辺光の大きさを大きくする近軸領域と遠軸領域との間 の領域を通過する光を制御する。このため、中間領域の光を制御（遮断、散乱、 回折、吸収、屈折など）するための光制御手段が光経路の上に備えられる。これ により、光スポットの周辺光の増加を抑制させ、球面収差を取り除くことができ る。 図７Ａは本発明の第１実施例による対物レンズを採用する光ピックアップ装置 の概略図であって、薄いディスクと厚いディスクに対する光の集束状態を比較す る。図７Ｂ及び図７Ｃは、図７Ａに示した薄いディスクと厚いディスクの焦点を それぞれ拡大する図面である。図７Ｂ及び図７Ｃに示したように、対物レンズ２ ００を移動させて光を薄いディスクや厚いディスクに集束させる。 図８は対物レンズ２００と光制御手段としての光制御部材１００を示す斜視図 である。 図７Ａにおいて、図面番号３００ａは比較的薄い情報の記録及び再生媒体、例 えば０．６ｍｍのディスク、３００ｂは比較的厚い、例えば１．２ｍｍのディス クであり、薄いディスクと厚いディスクの直径は同じであるという点に注意すべ きである。かつ、ディスクの底面は、動作時にディスク３００ａ，３００ｂを支 持・回転させるディスクホルダメカニズム（図示せず）に応じて他の平面や同じ 平面の上にあることもある。図面は厚さの差を示すために変形している。レーザ 光は従来のようにディスクホルダのアパーチャを通過する。 前記ディスク３００ａ又は３００ｂの正面には一般の対物レンズ２００が位置 する。この対物レンズ２００は所定の有効直径を有するが、前記光源９００から の入射光４００をディスク３００ａ，３００ｂに集束、あるいは、ディスク３０ ０ａ，３００ｂからの反射光を受け入れる。前記対物レンズの後方には、図９に 示したように、本発明を特徴づける光制御部材１００が備えられている。前記光 制御部材１００は透明であり、その表面には入射光を遮断又は拡散させるドーナ ツ形状の光制御膜１０１が形成されている。前記光制御膜１０１の外径は前記対 物レンズ２００の有効直径に比べて小さい。光制御部材はガラスやプラスチック からなっている。例えば、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ₂）又はニッケ ル（Ｎｉ）などが光制御膜１０１として用いられる。または、図１２〜図１７に 基づいて下記で説明される凹凸面のうち、どの形態も前記光制御部材として用い られる。 前記光制御部材１００と光源９００との間には、図７Ａに示したように、コリ メーティングレンズ５００とビームスプリッター６００が備えられる。ビームス プリッター６００からの反射光の進行経路の上には集束レンズ７００と光検出器 ８００が備えられる。前記光検出器８００は基本的に４分割型である。 かかる構造を有する本発明の光ピックアップ装置では、光制御膜１０１が入射 光４００のうち、近軸領域と遠軸領域との間の領域を通過する中間領域の光４０ ２を抑制させて、図９に示したように、近軸領域と遠軸領域を通過する光４０１ ，４０３のみを通過させる。例えば、クロム（Ｃｒ）からなる光制御膜１０１は 光制御部材１００を通過する光ビーム４０２を遮断することがある。かつ、光ビ ーム４０２は、光制御膜１０１の表面粗度に応じて散乱、反射、回折、屈折され ることもある。 このような機能の光制御膜１０１は、図１０に示したように、対物レンズ２０ ０の一側の表面に直接塗布される。図１１に示したように、光制御膜１０１′は 円形でない、図１６に示した四角形又は五角形などの多角形状に変化されること がある。かつ、ディスクの厚さに応じて遠軸領域を限定するため、追加に光制御 膜１０１又は１０１′が備えられることもある。例えば、前記対物レンズを薄い ディスクに合わせて最適化して該当する遠軸領域を限定しなければならない。し たがって、光制御膜や溝を厚さに応じて薄いディスクに好適な中間領域を限定す るため、追加に備えることができる。図１０Ｂにおいて、０．９ｍｍの厚さを有 するディスクを最適化するため、ドーナツ形状の光制御溝１０２′が追加して備 えられる。したがって、前記対物レンズ２００は、例えば０．６ｍｍ、０．９ｍ ｍ及び１．２ｍｍの厚さを有するディスクに用いられる。 図１２Ａ及び図１２Ｂは本発明の他の実施例による対物レンズを示す。図１３ 及び図１４Ａは、図１２Ａに示した対物レンズの斜視図及び正面図である。この 実施例においては、光偏向手段１０２が対物レンズ２００′に備えられている。 すなわち、対物レンズ２００′の初期の光入射側面（図１２Ａ）と出射側面（１ ２Ｂ）にそれぞれ構造的なパターン、例えば入射光を部分的に遮断又は散乱させ るための前記ドーナツ形状の光制御溝１０２が備えられる。かつ、溝１０２は前 記対物レンズ２００′の両側面に備えられることもできる。一方、前記光偏向手 段１０２は、例えば図１５Ｋに示したように、突出又はＶ字形のリブ１０２の形 態を取ることができる。Ｖ字形のリブ１０２は前記対物レンズ２００′の一側面 や両側面に置かれることもある。光制御溝又は光制御用のＶ字形のリブ１０２の 外径は前記対物レンズ２００′の有効直径に比べて小さい。 前記光制御溝又は光制御用のＶ字形のリブ１０２は、上述した光制御膜のよう に光の近軸領域と遠軸領域との間の領域に備えられるが、ここに入射する光の集 束又は抑制（遮断）と無関係の方向に再び向ける（反射、屈折又は散乱）機能を 有する。 前記対物レンズ２００′は、前記Ｖ字形のリブ１０２に対応するパターンを有 する金型を用いて一般の高圧射出成形法（図示せず）又は図１５〜図１５Ｋに示 した圧縮成形法などにより製造されることができる。 下部の金型１００２ａは、図１５Ａ及び図１５Ｂに示したように、中間領域の 光を散乱させるための光制御リブ１０２に対応する加工済みの一つ又は多数の溝 を有するパターンを有することにより、製作されたレンズの表面に突き出る階段 状又はＶ字形の光制御手段を備えるが、前記図１２Ａにおいては、溝や回折格子 を有する光制御手段として引き込められると説明する。そして、光制御手段１０ ２は、レンズの表面に彫り、腐食又はスクラッチングされる方法により備えられ る。かつ、図１５Ｃ及び図１５Ｄに示したように、本発明の他の実施例によるレ ンズの光制御手段１０２は、Ｋ部分に腐食又はエッチング処理による凹凸面を有 する。 図１５Ｅ及び図１５Ｇは、前記光制御手段１０２を形成するための凹凸面の様 々な例（凹凸面、鋸の歯状の面、出入りが激しい面）を示すが、これらは一つ又 は複合の形態から構成されることができる。 図１５Ｆにおいては、光制御手段１０２が平坦な階段状の格子パターンを有す ることにより、中間領域の入射光を回折させうる。格子パターンは６５０ｎｍの レーザ波長に対して約２００μｍ以下のピッチ（Ｓ）を有する。 図１５Ｈは、ガラスやプラスチックなどのレンズ材料２００ｍが上部の金型１ ００１と下部の金型１００２ａとの間に介することを示す。図１５Ｉに示したよ うに、上部の金型１００１と下部の金型１００２ａは近接してレンズ材料２００ ｍを圧縮成形する。すると、図１５Ｊに示したように、上部の金型１００１と下 部の金型１００２ａは分離して対物レンズ２００ｍが得られる。 一方、光制御溝１０２′は、図１４Ｂに示したように、その底面を光軸の垂直 線に対して所定の角度（θ）ほど斜めにすることが望ましい。光制御溝１０２か ら反射された中間領域の光を光軸に平行でない方向に散乱又は反射させることが 望ましい。 図１６は光制御手段として光制御溝を有する対物レンズの正面図であり、四角 形の光制御溝１０２′が本発明の他の実施例により対物レンズ２００′に形成さ れた状態を示す。 前記光制御溝１０２′は四角形などの多角形に形成されうる。かつ、前記対物 レンズは一つ以上の光制御溝で入射光を制御するように変形されることができる 。前記光制御部材１００のような別途の透明部材の上にこのような凹凸面（例え ば、溝、リブ、鋸の歯状の面及び出入りの激しい面）のうち、いずれか一つを用 いることができる。 一方、前記実施例においては、凸面レンズを対物レンズとして用いるが、この 対物レンズはホログラムレンズとフレネルレンズなどの回折理論を適用する平板 レンズに取り替えられる。特に、レンズに光制御手段が備えられる場合、図１７ に示したように、平坦レンズにドーナツ形状又は四角形などの光制御溝１０２″ を形成するか、図１８に示したように、ドーナツ形状又は四角形などの光制御膜 １０１を別途に製作して取り付けるか、塗布することができる。前記光制御溝１ ０２″の場合、中間領域の光４０２を回折させず、そのまま通過させるか、ある いは、光集束と無関係の方向に反射させるようにすることにより、ディスクの光 スポットに中間領域の光４０２が至ることを防ぐ。 図１８に示した前記光制御膜１０１は、平板レンズ２００″に入射する中間領 域の光４０２を吸収、散乱又は反射させ、中間領域の光４０２がディスクの光ス ポットに至ることを防ぐ。例えば、光制御膜に暗い色を用いると、その膜は光を 吸収する。かつ、図１７及び図１８に示したように、光制御溝や光制御膜はディ スクの厚さに応じて一つ以上のドーナツ形状の溝や膜を有するように変形される こともある。上述したレンズ装置の構造は光ピックアップ装置に用いられる対物 レンズに限るものでないという点に注意すべきである。 図１９は上述した実施例により得られるものであり、１．２ｍｍの厚さを有す るディスク上の光スポットの大きさを示す。ここで、適用された対物レンズは４ ｍｍの有効直径を有し、近軸領域の直径は２ｍｍ、遠軸領域の直径は２．４ｍｍ 〜４ｍｍとする。したがって、光制御手段は２ｍｍ〜２．４ｍｍの範囲の光を遮 断する。このような条件により形成された光スポットにおいて、測定の結果、中 心光の強度の１／ｅ²（約１３％）となる位置の光スポットの直径は１．３μｍ であった。図５に示したように、光遮蔽膜を用いない場合に比べて、光遮蔽膜を 用いる本発明の装置の場合は、図５のＢ部分の光量が７０％以上も減少した。 図２０は、上述した条件のもとで、０．６ｍｍの比較的薄いディスクに形成さ れた光スポットの状態を示す。測定によれば、中心光の強度の１／ｅ²（約１３ ％）となる位置の直径は０．８３μｍであった。 上述したように、本発明によれば、最適の状態でディスクに光スポットを形成 できる。図７に示したように、ディスクから反射された光は、再び対物レンズ２ ００、光制御部材１００及びコリメーティングレンズ５００を透過した後、ビー ムスプリッター６００から反射されて集束レンズ７００を通過して光検出器８０ ０は非点収差法によりフォーカスエラー信号を得るためのものであり、一般に４ 分割型である。 以下、本発明による光ピックアップ装置において、光検出器８００の特徴につ いて具体的に説明する。 光検出器８００の中央に形成されたスポットは、図２１及び図２２に示したよ うに、近軸領域の光に対応する中心部分９０１ａ，９０１ｂと遠軸領域の光に対 応する周辺部分９０２ａ，９０２ｂを有する。“ａ”，“ｂ”はそれぞれ厚いデ ィスク及び薄いディスクの光スポットを示す。特に、図２１は比較的厚いディス ク、例えば１．２ｍｍのディスクを適用する場合、図２２は比較的薄いディスク 、例えば０．６ｍｍのディスクを適用する場合をそれぞれ示す。近軸領域の光に よる中心部分９０１ａはディスクの厚さを問わず、直径の変化が少なく、光制御 部材により遮断された中間部分９０３ａと周辺部分９０２ａ，９０２ｂの直径は 大幅に変化する。 先ず、図２１を参照すれば、近軸領域に対応する中心部分９０１ａは光検出器 ８００の中央に至り、周辺部分９０２ａは光検出器８００の周辺を取り囲む。そ して、中心部分９０１ａと周辺領域９０２ａとの間の中間部分９０３ａは光制御 部材により光が取り除かれた部分である。１．２ｍｍの厚さを有するディスクか ら情報を再生するときは、中間領域９０３ａと周辺部分９０２ａはディスクの反 射面が近軸焦点の近くにある本実施例では球面収差により大幅に拡張されること により、近軸領域の光のみが用いられる。 図２２を参照すれば、本実施例では、薄いディスクの反射面がビームの焦点の 最小限の円に近くにあるので、中心（近軸）部分９０１ｂと周辺（遠軸）部分９ ０２ｂのいずれも光検出器８００の検出面に形成されている。すなわち、薄いデ ィスク（０．６ｍｍ）から情報を再生するときは、光制御部材により取り除かれ た中間領域の光を除く近軸領域の光と遠軸領域の光が用いられる。ここで、前記 近軸領域９０１ｂの直径はディスクの種類に問わず、比較的一定値を保持する。 上述したように、本発明による光ピックアップ装置は、厚さの異なるディスク から情報を読出すため、厚いディスクから情報を読出すときは、光検出器に近軸 領域の光のみが至り、薄いディスクから情報を読出すときは、近軸領域と遠軸領 域の光が至るように設計している光検出器８００を適用する。したがって、光検 出器８００により厚いディスクを用いるときは、近軸領域の光に対応する信号を 得るが、薄いディスクを用いるときは、全ての領域、すなわち近軸領域と遠軸領 域の光に対応する相対的に高い信号を得る。 図２３は光検出器８１０の他の形態を示すものであり、これは、第２検出領域 ８１２が、中心に位置し、図２１に示した４分割型の光検出器８００に相応する 第１検出領域８１１の周囲に備えられている８分割型の構造を有する。ここで、 前記第１検出領域８１１は、四つの四角形の第１受光要素Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ １を備え、第２検出領域８１２は四つのＬ型の第２受光要素Ａ２，Ｂ２，Ｃ２， Ｄ２を備える。 厚いディスクから情報を読出すとき、８分割型の光検出器８１０を用いて得ら れたフォーカスエラー信号を図３０に示している。ここで、第１受光領域８１１ からの信号は実線Ａ、第１及び第２受光領域８１１，８１２からの信号は点線Ｂ で示す。 図２４〜図２６は、薄いディスク（ディジタルビデオディスク）を用いる場合 の光検出器の受光状態を示す。図２７〜図２９は、厚いディスクを用いる場合の 光検出器の受光状態を示す。 前記第１検出領域８１１は厚いディスクから情報を読出すとき、近軸領域の光 を損失することなく受光することができると共に、遠軸領域の光は受光しない程 度の厚さを有するように設計される。かつ、第１、第２検出領域８１１，８１２ は薄いディスクから情報を読出すときは、図２４に示したように、近軸と遠軸領 域の光ビームをいずれも受光するように設計される。厚いディスクから情報を読 出すときは、図２７に示したように、遠軸領域の光が第２受光領域８１２に至る ようにする。 図２４、図２５、及び図２６は、薄いディスクに対して対物レンズがフォーカ スの位置にあるとき、対物レンズが薄いディスクから遠くにあるとき、対物レン ズがディスクから近くにあるときの受光状態をそれぞれ示す。ディスクに対して 対物レンズがフォーカスの位置にあるとき、対物レンズがディスクから遠くにあ るとき、対物レンズがディスクから近くにあるときの受光状態を示す。同様に、 図２７〜図２９は、厚いディスクに対して対物レンズがフォーカスの位置にある とき、対物レンズがディスクから遠くにあるとき、対物レンズがディスクから近 くにあるときの受光状態を示す。 上述したような構造の光検出器８１０において、薄いディスクから情報を読出 すときは、前記第１，第２受光領域８１１，８１２の両方からの全ての信号を用 い、厚いディスクから情報を読出すときは、第１受光領域８１１からの信号のみ を用いる。 図３０は厚いディスクから情報を読出すとき、第１受光領域（実線Ａ）からの 信号によるフォーカスエラー信号と、第１受光領域と第２受光領域（点線Ｂ）の 全ての信号によるフォーカスエラー信号の変化を示す。実線Ａと点線Ｂとの差は 、厚いディスクに散乱された光の光量に起因する。８分割型の光検出器８１０に おいて、球面収差の大きい厚いディスクからの散乱光は主として外側の光検出器 ８１２により検出される。前記外側の光検出器８１２により検出された散乱光は フォーカスエラー信号の大きさを増加して点線Ｂで示したようにフォーカスエラ ー信号を不安定にする。次に、内側の光検出器８１１の上にぶつかる検出光のみ を用いる場合は、実線Ａで示したように、曲線Ｓの上で散乱光の効果を低減する ことができる。実際は、フォーカスエラー信号に対して単一のゼロクロス点を有 するため、Ａで示したフォーカスエラー信号がＢより低く、ゼロクロス点におけ る信号の対称性は対物レンズの焦点位置の識別において重要な特徴である。 上述したように、厚いディスクから情報を読出すときは、近軸領域の光のみを 用いてフォーカスエラー信号の成分を得ることにより、図３０に示したように、 安定したフォーカスエラー信号が得られる。 上述したように、中心領域の周囲の光スポット、図５の“Ｂ”部分の光量の減 少効果とフォーカス信号の安定化効果を有する本発明の対物レンズ装置およびそ れを適用する光ピックアップ装置は、その焦点制御方式において、ディスクの厚 さに問わず、一つのフォーカスエラー信号のみが発生するので、他の厚さのディ スクを用いるための追加的なフォーカス制御手段が必要でない。 かつ、ディスクの厚さに応じて検出されたフォーカスエラー信号の大きさが異 なる。すなわち、図３１に示したように、薄いディスクの場合は、近軸及び遠軸 領域の光がいずれも光検出器に至り、厚いディスクの場合は、近軸領域の光のみ が光検出器に至るので、容易にディスクの種類を識別することができる。 このようなディスクの種類及び判別動作を図３２を参照して具体的に説明する と、次のとおりである。 薄いディスク又は厚いディスクが挿入されると（ステップ１００）、先ず対物 レンズの範囲、すなわちディスクの判読のために、図３３に示したように、フォ ーカス電流（ディスクに対する対物レンズの位置を制御する）を増加及び減少さ せる。対物レンズをフォーカスの調節範囲内で上下にｍ回も移動させて光検出器 からの和信号（８つの４分割部分からの全ての信号の和）とフォーカスエラー信 号Ｓ_fを得る（ステップ１０１）。４分割の光検出器を用いるので、フォーカス エラー信号は、例えば米国特許第４，６９５，１５８で Kotaka 特許に至る通常 の非点収差方式により得られる。したがって、詳しい説明は省略する。実験的に 薄いディスクの再生時、フォーカスエラー信号の振幅は厚いディスクの再生時の フォーカスエラー信号の４倍であり、二枚のディスクの互換に十分な光量の確保 が可能であり、フォーカスエラー信号の安定化も達成するということがわかる。 上述した方法により球面収差の量を低減してディスクに記録された信号を再生 することができる。しかしながら、その球面収差は従来のコンパクトディスクプ レーヤの光ピックアップ装置が有する球面収差よりは大きくなり、再生信号に劣 化をもたらす。したがって、図３６に示したように、ディジタル波形等化器を用 いることが望ましいが、これは、図３２に示したように、入力信号をｆｉ（ｔ） とするとき、出力信号ｆｏ（ｔ）を次の式により出力する（ステップ１０６，１ ０７）。 ｆｏ（ｔ）＝ｆｉ（ｔ＋τ）−Ｋ〔ｆｉ（ｔ）＋ｆｉ（ｔ＋２τ）〕 （τは所定の遅延時間であり、Ｋは所定の振幅分割子である） フォーカスエラー信号Ｓ_fと和信号が得られると（ステップ１０１）、フォー カスエラー信号Ｓ_fが薄いディスクに対する第１基準値より大きいか否かを判断 する（ステップ１０２）。この際、設計条件に応じて前記和信号を第１基準値と 比べることができる。 図３４に示したように、第１基準値がフォーカス信号Ｓ_f又は和信号より小さ け れば、薄いディスクと判断する（ステップ１０３）。この判断によりフォーカシ ングとトラッキングを引き続き行うことにより再生信号を得る（ステップ１０５ ）。この再生信号が薄いディスクに対する波形等化器を経て（ステップ１０６） 、波形等化信号を得る（ステップ１０７）。しかしながら、第１基準値がフォー カスエラー信号Ｓ_f又は和信号より大きければ、そのフォーカスエラー信号が厚 いディスクに対応する第２基準値より大きいか否かを判断する（ステップ１１３ ）。 図３５に示したように、第１基準値がフォーカスエラー信号Ｓ_f、和信号エラ ー信号Ｓ_f又は和信号より大きく、フォーカスエラー信号Ｓ_f又は和信号が第２基 準値より大きければ、厚いディスクと判断して（ステップ１１４）、フォーカシ ングとトラッキングを引き続き行うことにより（ステップ１１５）、再生信号を 得る（ステップ１１６）。この再生信号を薄いディスクに対する波形等化器を経 て（ステップ１１７）、波形等化信号を得る（ステップ１１８）。 前記フォーカスエラー信号Ｓ_f又は和信号が第２基準値より小さければ、エラ ー信号を発生する（ステップ１２３）。前記フォーカスエラー信号と和信号をデ ィスクの種類識別に用いることができ、この二つの信号を用いる方法により識別 のエラーを低減する。 以上、本発明によるレンズ装置は次のような利点を有する。 本発明によるレンズ装置は、複雑で高コストのホログラムレンズの代わりに、 製作が容易な光の遮断又は散乱手段を適用する。かつ、光をホログラムレンズで 分離せず用いることができるので、本発明のレンズ装置は従来の装置より光の利 用効率が高い。その上、非常に小さいビームスポットが形成されるので、従来の 記録再生性能を高めることができる。かつ、光の遮断、屈折、回折又は散乱手段 を備えるレンズ装置は一つの対物レンズを備えるので、このレンズ装置を適用す る光ピックアップ装置の組立及び調整が非常に簡便になる。かつ、ディスクの厚 さを問わず、ディスクの種類を区分できる信号が得られるので、ディスクの種類 識別に別途の手段が不要である。他方、ホログラムレンズを用いる従来の装置は 、多数の信号を発生するので、多数の信号を識別するためには追加的な手段を採 用しなければならない。多数の信号のうち、一つの信号は薄いディスクに用いら れるが、他の信号は厚いディスクに用いられる。 本発明の望ましい実施例を上述したが、多くの変形が本発明の技術的な思想内 で当業者により可能なのは理解すべきである。例えば、ディスクの相対的な位置 を変化させることによりスポットのパターンを変化させ、これにより電気的に変 換されたスポットのパターンを用いる多数の方法が可能である。 産業上の利用分野 本発明は映像又は音響データを記録／再生するための記録媒体の分野に適用さ れる光学システムに用いられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １９９５／３３９１４ (32)優先日 1995年10月４日 (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (31)優先権主張番号 １９９６／１６０５ (32)優先日 1996年１月25日 (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (31)優先権主張番号 １９９６／３６０５ (32)優先日 1996年２月14日 (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (31)優先権主張番号 ０８／６４０，４７４ (32)優先日 1996年５月１日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０８／６４０，５５３ (32)優先日 1996年５月１日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＲ，Ｃ Ａ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＥＳ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＲ ，ＭＸ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＵ，ＳＥ，ＳＧ，ＶＮ (72)発明者 リム キュン ファ 大韓民国 キュンキ−ド 442−370 スオ ン−シティ パルタル−ク マエタン−ト ン チュコン ５ タンチ 522−703 (72)発明者 チュン チョン サム 大韓民国 キュンキ−ド 463−070 スン ナム−シティ ブンタン−ク ヤタップ− トン（番地なし） ヒュンタイ エイピー ティ 835−1306 (72)発明者 チョ クン ホ 大韓民国 キュンキ−ド 442−370 スオ ン−シティ パルタル−ク マエタン−ト ン （番地なし） サムソン １−チャ エイピーティ １−1506 (72)発明者 セオン ピョン ヨン 大韓民国 ソウル 138−200 ソンパーク ムーンチュン−トン （番地なし） ム ーンチュン シヨン エイピーティ ４− 808 (72)発明者 ユー チャン フーン 大韓民国 ソウル 150−073 ヨントンポ −ク タエリム ３−トン 762−１ ウ ースン エイピーティ ３−708 (72)発明者 リー ヨン フーン 大韓民国 キュンキ−ド 442−190 スオ ン−シティ パルタル−ク ウーマン−ト ン （番地なし） チュコン エイピーテ ィ 201−1505

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．焦点帯に光を集束し、所定の有効直径を有するレンズと、 前記レンズの光経路の上に備えられて前記光経路の中間領域の光が前記焦点帯 に至ることを防ぐ光制御手段とを備え、前記中間領域は、前記光経路の中心を含 む近軸領域と前記中間領域から放射状に外側に位置する遠軸領域との間にあり、 前記光制御手段は前記光経路の近軸及び遠軸領域の光が前記焦点帯に至るように することを特徴とするレンズ装置。 ２．前記レンズは、対物レンズであることを特徴とする請求項１記載のレンズ 装置。 ３．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を遮断することを特徴とす る請求項１記載のレンズ装置。 ４．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を散乱させることを特徴と する請求項１記載のレンズ装置。 ５．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を屈折させることを特徴と する請求項１記載のレンズ装置。 ６．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を吸収することを特徴とす る請求項１記載のレンズ装置。 ７．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を屈折させることを特徴と する請求項１記載のレンズ装置。 ８．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を前記焦点帯と無関係の方 向に透過させることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。 ９．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を前記焦点帯からずれる方 向に回折させることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。 １０．前記光制御手段は、前記入射光ビームの近軸と遠軸との間の中間領域の 光を遮断、散乱、回折、屈折、吸収、透過及び反射のうち、少なくともいずれか 一つにより制御することを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。 １１．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光が前記焦点帯に至ること を防ぐ所定の領域を有し、前記所定の領域は、前記レンズの有効直径より小さい 外径を有することを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。 １２．前記光制御手段は、前記レンズの上にある所定のパターンの少なくとも 一つの光制御膜であることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。 １３．前記光制御手段は、透明部材を備えることを特徴とする請求項１記載の レンズ装置。 １４．前記透明部材は、前記レンズから所定の距離を隔てることを特徴とする 請求項１記載のレンズ装置。 １５．前記透明部材は、所定のパターンの少なくとも一つの光制御膜を備える ことを特徴とする請求項１３記載のレンズ装置。 １６．前記光制御手段は、前記レンズの上にある所定のパターンの少なくとも 一つの光制御膜を備えることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。 １７．前記光制御手段は、少なくとも一側面に所定のパターンの凹凸を有する ことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。 １８．前記少なくとも一側面の凹凸は、前記光経路の軸に対して所定の傾斜度 の側壁を有する溝を備えることを特徴とする請求項１７記載のレンズ装置。 １９．前記溝は、Ｖ字形であることを特徴とする請求項１８記載のレンズ装置 。 ２０．前記溝は、平行な辺をなし、前記レンズは平板型であることを特徴とす る請求項１８記載のレンズ装置。 ２１．前記少なくとも一側面の凹凸は、突き出るくさび状のリブであることを 特徴とする請求項１７記載のレンズ装置。 ２２．前記一側面の凹凸は、でこぼこ面を有することを特徴とする請求項１７ 記載のレンズ装置。 ２３．前記一側面の凹凸は、前記焦点帯からずれる光経路の中間領域の光を回 折させる回折格子を備えることを特徴とする請求項１７記載のレンズ装置。 ２４．前記レンズは、屈折面を有することを特徴とする請求項１記載のレンズ 装置。 ２５．前記レンズは、回折レンズであることを特徴とする請求項１記載のレン ズ装置。 ２６．前記レンズは、平板レンズであることを特徴とする請求項１記載のレン ズ装置。 ２７．内面にレンズ面パターンを有する一側の金型を備える段階と、 前記レンズ面パターンに中間領域を形成し、前記中間領域は前記レンズの中心 を含む近軸領域と前記中間領域から放射状に外側に位置する遠軸領域との間にあ り、金型化されたレンズの中間領域に入射する光が前記金型化されたレンズの焦 点領域に至ることを防ぐ段階と、 前記一側の金型に対応する他側の金型を備える段階と、 前記両側の金型の間にレンズ材料を装着する段階と、 前記両側の金型の間の中間部分を有するレンズを形成する段階と を含むことを特徴とするレンズの製作方法。 ２８．前記レンズの形成段階は、圧縮成形段階を備えることを特徴とする請求 項２７記載のレンズの製作方法。 ２９．前記レンズの形成段階は、高圧射出成形段階を備えることを特徴とする 請求項２７記載のレンズの製作方法。 ３０．前記中間領域は、階段状、くさび状、Ｖ字形及び凹凸状よりなる群から 選ばれたいずれか一つの形態を有することを特徴とする請求項２７記載のレンズ の製作方法。 ３１．前記中間領域の形成段階は、前記レンズ面パターンをエッチングする段 階を備えることを特徴とする請求項２７記載のレンズの製作方法。 ３２．光を焦点帯に集束させるようにするレンズを形成するためのレンズ金型 において、前記レンズ金型は、 前記レンズの一側面を形成し、内面にレンズ面パターンを有する一側の金型と 、 前記レンズ面パターンは前記レンズの中心を含む近軸領域と前記レンズの中間 領域から放射状に外側に位置する遠軸領域との間にある中間領域を含め、前記中 間領域は所定のパターンの少なくとも一側面の凹凸を有し、前記一側面の凹凸は 光経路の近軸及び遠軸領域の光は前記レンズの焦点帯に至るようにし、前記光経 路の中間領域の光は至ることを防ぐ前記レンズに光制御手段を形成するレンズ面 パターンと、 前記レンズの他側面を形成する他側の金型と を備えることを特徴とするレンズ金型。 ３３．前記一側面の凹凸は、前記光経路の軸に対して所定の傾斜度の側壁を有 する溝を備えることを特徴とする請求項３２記載のレンズ金型。 ３４．前記溝は、Ｖ字形であることを特徴とする請求項３３記載のレンズ金型 。 ３５．前記溝は、平行な辺からなる突出部を有しており、前記レンズは平板型 であることを特徴とする請求項３３記載のレンズ金型。 ３６．前記少なくとも一側面の凹凸は、突き出るくさび状のリブであることを 特徴とする請求項３３記載のレンズ金型。 ３７．前記一側面の凹凸は、でこぼこ面を有することを特徴とする請求項３３ 記載のレンズ金型。 ３８．前記一側面の凹凸は、前記焦点帯からずれる光経路の中間領域の光を回 折させる回折格子を備えることを特徴とする請求項３３記載のレンズ金型。 ３９．前記レンズは、屈折面を有することを特徴とする請求項３３記載のレン ズ金型。 ４０．前記レンズは、回折レンズであることを特徴とする請求項３３記載のレ ンズ金型。 ４１．前記レンズは、平板レンズであることを特徴とする請求項３３記載のレ ンズ金型。 ４２．所定のパターンの前記少なくとも一側面の凹凸は、前記レンズの少なく とも一側面の上に形成されることを特徴とする請求項１７記載のレンズ金型。 ４３．光源と、 光をディスクに投射する前記光源から光経路の上に備えられて光を焦点帯に集 束し、所定の有効直径を有する対物レンズと、 前記レンズの光経路の上に備えられて前記光経路の中間領域の光が前記焦点帯 に至ることを防ぐ光制御手段と を備え、 前記中間領域は、前記光経路の中心を含む近軸領域と前記中間領域から放射状 に外側に位置する遠軸領域との間にあり、 前記光制御手段は、前記光経路の近軸及び遠軸領域の光が前記焦点帯に至るよ うにする ことを特徴とする光ピックアップ装置。 ４４．前記光ピックアップ装置は、 前記光制御手段と前記光源との間に備えられるビームスプリッターと、 前記ビームスプリッターを通して前記ディスクから反射された光を検出する光 検出器と をさらに備えることを特徴とする請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ４５．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を遮断することを特徴と する請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ４６．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を散乱させることを特徴 とする請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ４７．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を回折させることを特徴 とする請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ４８．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を吸収することを特徴と する請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ４９．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を反射させることを特徴 とする請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ５０．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を前記焦点帯と無関係の 方向に透過させることを特徴とする請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ５１．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光を前記焦点帯からずれる 方向に屈折させることを特徴とする請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ５２．前記光制御手段は、前記光経路の中間領域の光が前記焦点帯に至ること を防ぐ所定の領域を有しており、前記所定の領域は前記レンズの有効直径より小 さい外径を有することを特徴とする請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ５３．前記光制御手段は、前記レンズの上にある所定のパターンの光制御膜で あることを特徴とする請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ５４．前記光制御手段は、透明部材を備えることを特徴とする請求項４３記載 の光ピックアップ装置。 ５５．前記光制御手段は、前記レンズから所定の距離を隔てることを特徴とす る請求項５４記載の光ピックアップ装置。 ５６．前記透明部材は、所定のパターンの少なくとも一つの光制御膜を備える ことを特徴とする請求項５４記載の光ピックアップ装置。 ５７．前記光制御手段は、前記レンズの上にある所定のパターンの少なくとも 一つの光制御膜を備えることを特徴とする請求項４３記載の光ピックアップ装置 。 ５８．前記光制御手段は、少なくとも一側面に所定のパターンの凹凸を有する ことを特徴とする請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ５９．前記少なくとも一側面の凹凸は、前記光経路の軸に対して所定の傾斜度 の側壁を有する溝を備えることを特徴とする請求項５８記載の光ピックアップ装 置。 ６０．前記溝は、Ｖ字形であることを特徴とする請求項５９記載の光ピックア ップ装置。 ６１．前記溝は、平行な辺をなし、前記レンズは平板型であることを特徴とす る請求項５９記載の光ピックアップ装置。 ６２．前記少なくとも一側面の凹凸は、突き出るくさび状のリブであることを 特徴とする請求項５８記載の光ピックアップ装置。 ６３．前記一側面の凹凸は、でこぼこ面を有することを特徴とする請求項５８ 記載の光ピックアップ装置。 ６４．前記一側面の凹凸は、前記焦点帯からずれる光経路の中間領域の光を回 折させる回折格子を備えることを特徴とする請求項５８記載の光ピックアップ装 置。 ６５．前記レンズは、屈折面を有することを特徴とする請求項４３記載の光ピ ックアップ装置。 ６６．前記レンズは、回折レンズであることを特徴とする請求項４３記載の光 ピックアップ装置。 ６７．前記レンズは、平型レンズであることを特徴とする請求項４３記載の光 ピックアップ装置。 ６８．前記光検出器は、比較的厚いディスクから反射された前記近軸領域の光 のみを受光する第１受光部と、前記第１受光部を取り囲む第２受光部とを備え、 前記第１，第２受光部は比較的薄いディスクから反射された近軸及び遠軸領域の 光をいずれも受光することを特徴とする請求項４４記載の光ピックアップ装置。 ６９．前記光検出器の第１，２受光部は、それぞれ４分割型のセグメントを有 することを特徴とする請求項６８記載の光ピックアップ装置。 ７０．厚さの相異なるディスクを判別する方法において、 光経路の光を焦点帯に集束する対物レンズを備える段階と、 前記光経路の中心を含む近軸領域と前記光経路の中間領域から放射状に外側に 位置する遠軸領域との間にある、前記中間領域の光が前記焦点帯に至ることを防 ぐ段階と、 前記光経路の近軸及び遠軸領域の光が前記焦点帯に至るようにする段階と、 厚さの相異なる少なくとも二枚のディスクのうち、一つを前記焦点帯に置く段 階と、 前記近軸及び遠軸領域にある前記ディスクから反射された光を４分割型の光検 出器を用いて電気信号に変換する段階と、 対物レンズの軸の位置を制御するフォーカス電流を所定の回数ほど増加及び減 少させ、前記４分割型の光検出器から和信号及びフォーカスエラー信号のうち、 少なくともいずれか一つを得る段階と、 前記和信号と前記フォーカスエラー信号のうち、少なくともいずれか一つを薄 いディスクに相応する第１基準値と比べる段階と、 前記和信号と前記フォーカスエラー信号のうち、少なくともいずれか一つが前 記第１基準値より大きければ、薄いディスクと判断する段階と、 前記和信号と前記フォーカスエラー信号のうち、少なくともいずれか一つが前 記第１基準値より小さければ、前記第１基準値より小さい第２基準値と比べる段 階と、 前記和信号と前記フォーカスエラー信号のうち、いずれか一つが前記第２基準 値より大きければ、厚いディスクと判断する段階と を含むことを特徴とする厚さの相異なる二枚のディスクを判別する方法。 ７１．前記和信号及びフォーカスエラー信号をそれぞれ前記第１，２基準値と 同時に比べることを特徴とする厚さの相異なる二枚のディスクを判別する方法。 ７２．厚さの相異なる少なくとも二枚のディスクでフォーカスを検出する方法 において、 光経路の光を焦点帯に集束する対物レンズを備える段階と、 前記厚さの相異なる少なくとも二枚のディスクのうち、一つを前記焦点帯に置 く段階と、 前記光経路の中心を含む近軸領域と前記光経路の中間領域から放射状に外側に 位置する遠軸領域との間にある、前記中間領域の光が前記焦点帯に至ることを防 ぐ段階と、 前記光経路の近軸及び遠軸領域の光が前記焦点帯に至るようにする段階と、 前記近軸及び遠軸領域にある前記ディスクから反射された光を電気信号に変換 する段階と、 前記光が比較的薄いディスクから反射されるとき、近軸及び遠軸領域の両方に 該当する電気信号をフォーカスの検出に用いる段階と、 前記光が比較的厚いディスクから反射されるとき、近軸領域のみに該当する電 気信号をフォーカスの検出に用いる段階と、 前記用いられる電気信号によりフォーカスを検出する段階と を含むことを特徴とする厚いの相異なる少なくとも二枚のディスクでフォーカ スを検出する方法。 ７３．前記光変換段階は、４分割型の光検出器で前記光を受光する段階とを備 え、前記検出段階は非点収差のフォーカス検出段階を備えることを特徴とする請 求項７２記載の厚いの相異なる少なくとも二枚のディスクでフォーカスを検出す る方法。 ７４．厚さの相異なる少なくとも二枚のディスクから情報を再生する方法にお いて、 光経路の光を焦点帯に集束する対物レンズを備える段階と、 前記光経路の中心を含む近軸領域と前記光経路の中心領域から放射状に外側に 位置する遠軸領域との間にある、前記中間領域の光が前記焦点帯に至ることを防 ぐ段階と、 前記光経路の近軸及び遠軸領域の光が前記焦点帯に至るようにする段階と、 前記厚さの相異なる少なくとも二枚のディスクのうち、一つを前記焦点帯に置 く段階と、 前記近軸及び遠軸領域にある前記ディスクから反射された光を内側の光検出器 と内側の光検出器を取り囲む外側の光検出器で電気信号に変換する段階と、 前記光が比較的薄いディスクから反射されるとき、前記内側及び外側の光検出 器の両方で変換された、近軸及び遠軸領域の両方に該当する電気信号を用いる段 階と、 前記光が比較的厚いディスクから反射されるとき、前記内側の光検出器のみで 変換された、近軸領域に該当する電気信号をフォーカスの検出に用いる段階と を含むことを特徴とする厚さの相異なるディスクから情報を再生する方法。 ７５．厚いの相異なる少なくとも二枚のディスクに情報を記録する方法におい て、 光経路の光を焦点帯に集束する対物レンズを備える段階と、 前記厚さの相異なる少なくとも二枚のディスクのうち、一つを前記焦点帯に置 く段階と、 前記光経路の中心を含む近軸領域と前記光経路の中心領域から放射状に外側に 位置する遠軸領域との間にある、前記中間領域の光が前記焦点帯に至ることを防 ぐ段階と、 前記光経路の近軸及び遠軸領域の光が前記焦点帯に至るようにする段階と を含むことを特徴とする厚さの相異なるディスクに情報を記録する方法。 ７６．所定のパターンの前記少なくとも一側面の凹凸は、前記レンズの少なく とも一側面の上に形成されることを特徴とする請求項５８記載のレンズ装置。 ７７．前記中間領域のディスクの厚さにより限られることを特徴とする請求項 ４３記載の光ピックアップ装置。 ７８．前記ディスクは、ＤＶＤやＣＤであることを特徴とする請求項４３記載 の光ピックアップ装置。 ７９．前記ディスクは、０．６ｍｍ±０．１ｍｍや１．２ｍｍ±０．１ｍｍの 厚さを有することを特徴とする請求項４３記載の光ピックアップ装置。 ８０．前記ディスクは、ガラスやプラスチックからなることを特徴とする請求 項４３記載の光ピックアップ装置。 ８１．前記近軸及び遠軸領域は、光学的な収差の量により限られることを特徴 とする請求項４４記載のレンズ装置。 ８２．前記ディスクは、厚さの相異なるタイプからなることを特徴とする請求 項４４記載のレンズ装置。 ８３．厚さの相異なる少なくとも二枚のディスクのうち、一つを置く段階は、 ＤＶＤやＣＤを置くことを特徴とする請求項７０記載の厚さの相異なるディスク を判別する方法。