JPH1139703A - ホログラムレーザユニット及び2焦点型の光ピックアップ装置 - Google Patents
ホログラムレーザユニット及び2焦点型の光ピックアップ装置Info
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- JPH1139703A JPH1139703A JP9188796A JP18879697A JPH1139703A JP H1139703 A JPH1139703 A JP H1139703A JP 9188796 A JP9188796 A JP 9188796A JP 18879697 A JP18879697 A JP 18879697A JP H1139703 A JPH1139703 A JP H1139703A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ピックアップに搭載した場合に、基板厚み
及び屈折率の異なる2種類の光ディスクに対して情報の
記録・再生動作を正確に行えるホログラムレーザユニッ
トを提供する。 【解決手段】 半導体レーザ2と光検出器3をパッケー
ジ21内に一体化して構成されたホログラムレーザユニ
ット1であって、パッケージ21の上面に光学素子4を
設け、その上面中央部に収差補償用光学素子6−1を、
下面に信号検出用のホログラム素子5を形成する。半導
体レーザ2からの光は光学素子4に入射し、その一部は
収差補償用光学素子6−1で波面の変換を受けた後、コ
リメータレンズ7、対物レンズ8を経て、厚みT2のデ
ィスク9−2の情報記録面上に収差無く集光される。一
方、収差補償用光学素子6−1を通過しなかった周辺部
の光線は、厚みT1のディスク9−1の情報記録面上に
収差無く集光される。
及び屈折率の異なる2種類の光ディスクに対して情報の
記録・再生動作を正確に行えるホログラムレーザユニッ
トを提供する。 【解決手段】 半導体レーザ2と光検出器3をパッケー
ジ21内に一体化して構成されたホログラムレーザユニ
ット1であって、パッケージ21の上面に光学素子4を
設け、その上面中央部に収差補償用光学素子6−1を、
下面に信号検出用のホログラム素子5を形成する。半導
体レーザ2からの光は光学素子4に入射し、その一部は
収差補償用光学素子6−1で波面の変換を受けた後、コ
リメータレンズ7、対物レンズ8を経て、厚みT2のデ
ィスク9−2の情報記録面上に収差無く集光される。一
方、収差補償用光学素子6−1を通過しなかった周辺部
の光線は、厚みT1のディスク9−1の情報記録面上に
収差無く集光される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の情
報記録媒体に光学的に情報を記録・再生する光ディスク
装置に搭載されるホログラムレーザユニット及びこのホ
ログラムレーザユニットを光源として備えた光ピックア
ップ装置に関し、より詳しくは、異なる基板厚さ及び異
なる屈折率を有する2種類の光ディスクに対して情報の
正確な記録・再生動作を可能にした2焦点型の光ピック
アップ装置及びその光源として用いられるホログラムレ
ーザユニットに関する。
報記録媒体に光学的に情報を記録・再生する光ディスク
装置に搭載されるホログラムレーザユニット及びこのホ
ログラムレーザユニットを光源として備えた光ピックア
ップ装置に関し、より詳しくは、異なる基板厚さ及び異
なる屈折率を有する2種類の光ディスクに対して情報の
正確な記録・再生動作を可能にした2焦点型の光ピック
アップ装置及びその光源として用いられるホログラムレ
ーザユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光ディスクは多量の情報信号を高
密度で記録することができるため、オーディオ、ビデ
オ、コンピュータなどの多くの分野において利用が進め
られている。現在広く市販されているコンパクトディス
ク(CD)、ビテオディスク、ミニディスク(MD)や
コンピュータ用の光磁気ディスク等は同じく厚さ1.2
mmの基板を用いている。このため、光ピックアップ装
置(以下では単に光ピックアップと称する)の対物レン
ズも厚さ1.2mmの基板によって発生する収差を補正
できるように設計されている。
密度で記録することができるため、オーディオ、ビデ
オ、コンピュータなどの多くの分野において利用が進め
られている。現在広く市販されているコンパクトディス
ク(CD)、ビテオディスク、ミニディスク(MD)や
コンピュータ用の光磁気ディスク等は同じく厚さ1.2
mmの基板を用いている。このため、光ピックアップ装
置(以下では単に光ピックアップと称する)の対物レン
ズも厚さ1.2mmの基板によって発生する収差を補正
できるように設計されている。
【0003】一方、最近では、光ディスクの記録容量
(記録容面)の増大を図るために様々な検討がなされて
いる。その中には対物レンズの開口数(NA)を大きく
して光学的な分解能を向上させる方法や記録層を多層に
設ける方法などがある。
(記録容面)の増大を図るために様々な検討がなされて
いる。その中には対物レンズの開口数(NA)を大きく
して光学的な分解能を向上させる方法や記録層を多層に
設ける方法などがある。
【0004】ここで、対物レンズのNAを大きくすると
集光ビーム径は比例して小さくなるが、ディスク傾きの
許容誤差はNAの3乗に比例して小さくなる。それ故、
ディスク傾きの許容誤差(チルト許容誤差)を同程度に
収めるためには、ディスクの基板厚さを薄くする必要が
ある。例えば、対物レンズのNA=0.5、基板厚さ
1.2mmの場合と同程度のディスク傾き許容誤差を有
するのは対物レンズのNA=0.6、基板厚さ0.6m
m程度である。
集光ビーム径は比例して小さくなるが、ディスク傾きの
許容誤差はNAの3乗に比例して小さくなる。それ故、
ディスク傾きの許容誤差(チルト許容誤差)を同程度に
収めるためには、ディスクの基板厚さを薄くする必要が
ある。例えば、対物レンズのNA=0.5、基板厚さ
1.2mmの場合と同程度のディスク傾き許容誤差を有
するのは対物レンズのNA=0.6、基板厚さ0.6m
m程度である。
【0005】しかし、このようにディスクの基板厚さを
薄くすると、従来の基板厚さの光ディスクとの互換性が
保てなくなる。
薄くすると、従来の基板厚さの光ディスクとの互換性が
保てなくなる。
【0006】また、記録層をある程度の厚さの透明基板
を介して複数設けた多層ディスクによれば、1枚のディ
スクで記録容量が大幅に増加する。
を介して複数設けた多層ディスクによれば、1枚のディ
スクで記録容量が大幅に増加する。
【0007】しかし、この多層ディスクは、各記録層で
対物レンズから見た基板厚さが異なるため、1つの光ピ
ックアップでは情報の正確な記録・再生ができない。
対物レンズから見た基板厚さが異なるため、1つの光ピ
ックアップでは情報の正確な記録・再生ができない。
【0008】このような問題点を解決する方法として、
例えば特開平7−98431号公報には、屈折型対物レ
ンズとホログラムレンズの組合せからなる複合対物レン
ズを用いる方法が提案されている。
例えば特開平7−98431号公報には、屈折型対物レ
ンズとホログラムレンズの組合せからなる複合対物レン
ズを用いる方法が提案されている。
【0009】この方法を今少し具体的に説明すると、光
ディスクは、例えば厚さ0.6mmのプラスチック又は
ガラス基板からなり、屈折型対物レンズはホログラムの
透過光をこの基板厚さで光ビームを収差なく集光可能に
設計されている。また、ホログラムレンズは、ホログラ
ムで回折する光が屈折型対物レンズを通過することで、
別の基板厚み、例えば1.2mmの基板厚さで光ビーム
を収差なく集光可能に設計されている。
ディスクは、例えば厚さ0.6mmのプラスチック又は
ガラス基板からなり、屈折型対物レンズはホログラムの
透過光をこの基板厚さで光ビームを収差なく集光可能に
設計されている。また、ホログラムレンズは、ホログラ
ムで回折する光が屈折型対物レンズを通過することで、
別の基板厚み、例えば1.2mmの基板厚さで光ビーム
を収差なく集光可能に設計されている。
【0010】また、他の解決方法として、例えば特開平
7−182690号公報には、機械的に変換レンズを出
し入れすることで、異なる基板厚みを有する光ディスク
に光ビームを収差なく集光可能にした方法が提案されて
いる。
7−182690号公報には、機械的に変換レンズを出
し入れすることで、異なる基板厚みを有する光ディスク
に光ビームを収差なく集光可能にした方法が提案されて
いる。
【0011】この方法を今少し具体的に説明すると、変
換レンズは、半導体レーザと対物レンズとの間に設置さ
れ、且つ、光ヘッドの固定側に配置されており、対物レ
ンズとは一体に駆動されない。この変換レンズは、凹レ
ンズであったり、凸レンズであったり、更には、ホログ
ラムレンズで構成されている。
換レンズは、半導体レーザと対物レンズとの間に設置さ
れ、且つ、光ヘッドの固定側に配置されており、対物レ
ンズとは一体に駆動されない。この変換レンズは、凹レ
ンズであったり、凸レンズであったり、更には、ホログ
ラムレンズで構成されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
複合対物レンズを用いる方法では、屈折型対物レンズと
ホログラムレンズを一体化する際に、両レンズの光軸を
高精度に一致させ、且つ、両レンズの傾きも高精度に平
行に組み立てる必要があるため、複雑で精度の高い調整
作業が必要になる。このため、光ピックアップの量産性
を図る上で問題がある。
複合対物レンズを用いる方法では、屈折型対物レンズと
ホログラムレンズを一体化する際に、両レンズの光軸を
高精度に一致させ、且つ、両レンズの傾きも高精度に平
行に組み立てる必要があるため、複雑で精度の高い調整
作業が必要になる。このため、光ピックアップの量産性
を図る上で問題がある。
【0013】加えて、どれだけ高精度の調整作業を行っ
たとしても、周囲環境により変化する可能性が十分にあ
るため、信頼性の向上を図る上で問題がある。
たとしても、周囲環境により変化する可能性が十分にあ
るため、信頼性の向上を図る上で問題がある。
【0014】また、両レンズを一体化するための鏡筒部
品も別途必要になり、部品点数は増加する。
品も別途必要になり、部品点数は増加する。
【0015】また、複合レンズであるため、重量増加に
よる対物レンズのディスク追従性能が低下するおそれが
ある。
よる対物レンズのディスク追従性能が低下するおそれが
ある。
【0016】更には、複合レンズであるため、2枚のレ
ンズを貼り合わせなければならず、厚みの増加及び大型
化という問題が発生する。
ンズを貼り合わせなければならず、厚みの増加及び大型
化という問題が発生する。
【0017】一方、変換レンズ自身を出し入れする上記
従来方法では、変換レンズを挿入した際、対物レンズの
光軸と変換レンズの光軸を略一致させる必要がある他、
変換レンズの光軸方向の位置決め精度や傾き精度を高く
する必要がある。それ故、高精度の変換レンズ出し入れ
機構が必要となるため、装置構成が大型化する他、コス
トアップを招き、量産性にも問題がある。
従来方法では、変換レンズを挿入した際、対物レンズの
光軸と変換レンズの光軸を略一致させる必要がある他、
変換レンズの光軸方向の位置決め精度や傾き精度を高く
する必要がある。それ故、高精度の変換レンズ出し入れ
機構が必要となるため、装置構成が大型化する他、コス
トアップを招き、量産性にも問題がある。
【0018】更には、レンズ自身が可動するため、周囲
環境によりレンズ位置等が変化し易く、信頼性の向上を
図る上で問題があった。
環境によりレンズ位置等が変化し易く、信頼性の向上を
図る上で問題があった。
【0019】本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たものであり、光ピックアップに搭載した場合に、基板
厚み及び屈折率の異なる2種類の光ディスクに対して情
報の記録・再生動作を正確に行うことができるホログラ
ムレーザユニットを提供することを目的とする。
たものであり、光ピックアップに搭載した場合に、基板
厚み及び屈折率の異なる2種類の光ディスクに対して情
報の記録・再生動作を正確に行うことができるホログラ
ムレーザユニットを提供することを目的とする。
【0020】本発明の他の目的は、量産性に優れ、小
型、且つ薄型化が可能であり、しかも信頼性に優れた光
ピックアップを実現できるホログラムレーザユニットを
提供することにある。
型、且つ薄型化が可能であり、しかも信頼性に優れた光
ピックアップを実現できるホログラムレーザユニットを
提供することにある。
【0021】また、本発明の他の目的は、そのようなホ
ログラムレーザユニットを光源として備えた2焦点型の
光ピックアップを提供することにある。
ログラムレーザユニットを光源として備えた2焦点型の
光ピックアップを提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明のホログラムレー
ザユニットは、レーザ光源と光検出器が一体化され、対
物レンズを含む光学系の固定部に取り付けられたホログ
ラムレーザユニットであって、該レーザ光源と該対物レ
ンズとの間に光学素子を有し、該光学素子の該レーザ光
源側の面にホログラム素子が形成され、且つ該対物レン
ズ側の面に収差補償用光学素子が形成され、該収差補償
用光学素子が、該レーザ光源から出射され、該対物レン
ズによって集光される光ビームを焦点距離の異なる2種
類の光ビームに分割するように構成されており、そのこ
とにより上記目的が達成される。
ザユニットは、レーザ光源と光検出器が一体化され、対
物レンズを含む光学系の固定部に取り付けられたホログ
ラムレーザユニットであって、該レーザ光源と該対物レ
ンズとの間に光学素子を有し、該光学素子の該レーザ光
源側の面にホログラム素子が形成され、且つ該対物レン
ズ側の面に収差補償用光学素子が形成され、該収差補償
用光学素子が、該レーザ光源から出射され、該対物レン
ズによって集光される光ビームを焦点距離の異なる2種
類の光ビームに分割するように構成されており、そのこ
とにより上記目的が達成される。
【0023】好ましくは、前記光学素子が空気層を挟ん
で2分割されている構成とする。
で2分割されている構成とする。
【0024】また、好ましくは、前記収差補償用光学素
子は、前記光学素子の表面における中心部の一部分に形
成され、球面レンズ機能を有する構成とする。
子は、前記光学素子の表面における中心部の一部分に形
成され、球面レンズ機能を有する構成とする。
【0025】また、好ましくは、前記収差補償用光学素
子は、前記球面レンズ部分が1軸性結晶で覆われた構成
であり、該収差補償用光学素子に入射する光ビームの偏
光方向により、収差補償機能を受ける成分と受けない成
分の割合を任意に調整できるようになった構成とする。
子は、前記球面レンズ部分が1軸性結晶で覆われた構成
であり、該収差補償用光学素子に入射する光ビームの偏
光方向により、収差補償機能を受ける成分と受けない成
分の割合を任意に調整できるようになった構成とする。
【0026】また、好ましくは、前記収差補償用光学素
子は、同心円状の複数の領域に分割された構成とする。
子は、同心円状の複数の領域に分割された構成とする。
【0027】また、好ましくは、前記収差補償用光学素
子の前記同心円状の分割数が4以上である構成とする。
子の前記同心円状の分割数が4以上である構成とする。
【0028】また、好ましくは、前記収差補償用光学素
子は、同心円状のパターンを有するホログラムで構成す
る。
子は、同心円状のパターンを有するホログラムで構成す
る。
【0029】また、好ましくは、前記ホログラムはブレ
ーズホログラムで構成する。
ーズホログラムで構成する。
【0030】また、好ましくは、前記収差補償用光学素
子と前記レーザ光源側に位置するホログラム素子とが同
一基板上に成形されている構成とする。
子と前記レーザ光源側に位置するホログラム素子とが同
一基板上に成形されている構成とする。
【0031】また、好ましくは、前記収差補償用光学素
子と、前記レーザ光源側に位置するホログラム素子は別
々の基板に形成され、両基板にはそれぞれ位置決め用の
マーカーが形成されており、加工後に両基板を貼り合わ
せて前記光学素子を作製する構成とする。
子と、前記レーザ光源側に位置するホログラム素子は別
々の基板に形成され、両基板にはそれぞれ位置決め用の
マーカーが形成されており、加工後に両基板を貼り合わ
せて前記光学素子を作製する構成とする。
【0032】また、本発明の2焦点型の光ピックアップ
装置は、第1の厚み及び屈折率を有する第1のディスク
及び第2の厚み及び屈折率を有する第2のディスクと、
該第1のディスクに収差なく光ビームを集光できるよう
に設計された対物レンズとを備え、光源からの光ビーム
を該第1のディスク及び該第2のディスクに対して収差
なく集光可能になった2焦点型の光ピックアップ装置で
あって、前記光源として、請求項1〜請求項10のいず
れかに記載のホログラムレーザユニットを備えている構
成とする。
装置は、第1の厚み及び屈折率を有する第1のディスク
及び第2の厚み及び屈折率を有する第2のディスクと、
該第1のディスクに収差なく光ビームを集光できるよう
に設計された対物レンズとを備え、光源からの光ビーム
を該第1のディスク及び該第2のディスクに対して収差
なく集光可能になった2焦点型の光ピックアップ装置で
あって、前記光源として、請求項1〜請求項10のいず
れかに記載のホログラムレーザユニットを備えている構
成とする。
【0033】また、本発明の2焦点型の光ピックアップ
装置は、第1の厚み及び屈折率を有する第1のディスク
及び第2の厚み及び屈折率を有する第2のディスクと、
該第1のディスクに収差なく光ビームを集光できるよう
に設計された対物レンズとを備え、光源からの光ビーム
を該第1のディスク及び該第2のディスクに対して収差
なく集光可能になった2焦点型の光ピックアップ装置で
あって、前記光源として、請求項4記載のホログラムレ
ーザユニットを備え、屈折率を考慮したディスクの厚み
が、該第1のディスクの厚み<該第2のディスクの厚み
となる場合には、前記収差補償用光学素子は凹レンズの
機能を有し、逆の場合は凸レンズの機能を有するように
構成する。
装置は、第1の厚み及び屈折率を有する第1のディスク
及び第2の厚み及び屈折率を有する第2のディスクと、
該第1のディスクに収差なく光ビームを集光できるよう
に設計された対物レンズとを備え、光源からの光ビーム
を該第1のディスク及び該第2のディスクに対して収差
なく集光可能になった2焦点型の光ピックアップ装置で
あって、前記光源として、請求項4記載のホログラムレ
ーザユニットを備え、屈折率を考慮したディスクの厚み
が、該第1のディスクの厚み<該第2のディスクの厚み
となる場合には、前記収差補償用光学素子は凹レンズの
機能を有し、逆の場合は凸レンズの機能を有するように
構成する。
【0034】好ましくは、前記第1の光ディスクに対応
する光ビームの光量は、前記第2の光ディスクに対応す
る光ビームの光量の2倍以上である構成とする。
する光ビームの光量は、前記第2の光ディスクに対応す
る光ビームの光量の2倍以上である構成とする。
【0035】以下に本発明の作用について説明する。
【0036】本発明の光ピックアップは、2つの光ビー
ムが常時出射される2焦点型の光ピックアップである
が、光学系全体の構成は光源としてホログラムレーザユ
ニットを備えた従来型の光ピックアップの構成と同様の
構成であり、部品点数の増加は無い。即ち、ホログラム
レーザユニットの光学素子に収差補償用光学素子を設け
るだけで、従来なかったタイプの2焦点型の光ピックア
ップを実現できるので、ホログラムレーザユニットを含
む光学系の部品点数が増加することがない。
ムが常時出射される2焦点型の光ピックアップである
が、光学系全体の構成は光源としてホログラムレーザユ
ニットを備えた従来型の光ピックアップの構成と同様の
構成であり、部品点数の増加は無い。即ち、ホログラム
レーザユニットの光学素子に収差補償用光学素子を設け
るだけで、従来なかったタイプの2焦点型の光ピックア
ップを実現できるので、ホログラムレーザユニットを含
む光学系の部品点数が増加することがない。
【0037】加えて、ホログラムレーザユニットは、光
学系の固定部に固定されているため、ディスクの偏心等
に追従する際に、従来と同様に、対物レンズのみが可動
する構造である。従って、光ピックアップ自身が大型化
することもない。
学系の固定部に固定されているため、ディスクの偏心等
に追従する際に、従来と同様に、対物レンズのみが可動
する構造である。従って、光ピックアップ自身が大型化
することもない。
【0038】また、レンズ切換え手段等の可動部を必要
としないので、高精度に取り付け可能であり、信頼性に
も優れている。
としないので、高精度に取り付け可能であり、信頼性に
も優れている。
【0039】また、収差補償用光学素子は、形成されて
いる領域(面積)を、例えば中央部の一部に制限して構
成されているので、素子領域により、対物レンズ出射ビ
ームのNAを変換できる。よって、集光ビームのスポッ
ト径を変化させたり、光ディスクのチルト特性を改善す
ることが可能にある。
いる領域(面積)を、例えば中央部の一部に制限して構
成されているので、素子領域により、対物レンズ出射ビ
ームのNAを変換できる。よって、集光ビームのスポッ
ト径を変化させたり、光ディスクのチルト特性を改善す
ることが可能にある。
【0040】また、収差補償用光学素子が球面レンズ機
能を有する構成によれば、光学系の固定部に固定されて
いても、対物レンズがトラッキングの際にシフトして、
収差補償用光学素子の光軸との軸ずれにより発生する収
差を、非球面レンズで補償する場合と比較して、ほとん
ど問題の無いレベルに抑えることが可能である。
能を有する構成によれば、光学系の固定部に固定されて
いても、対物レンズがトラッキングの際にシフトして、
収差補償用光学素子の光軸との軸ずれにより発生する収
差を、非球面レンズで補償する場合と比較して、ほとん
ど問題の無いレベルに抑えることが可能である。
【0041】また、収差補償用光学素子の球面レンズ部
分が1軸性結晶で覆われた構成であり、収差補償用光学
素子に入射する光ビームの偏光方向により、収差補償機
能を受ける成分と受けない成分の割合を任意に調整でき
るようになった構成によれば、第2のディスクに対応す
る際の光の利用率を容易に可変できる。また、領域を複
数に分割しなくても、無限に分割したのと同様であるの
で、集光スポット形状に不要な高次の回折光が発生する
のを防止できる。この結果、集光スポット径を小さくで
きる。加えて、ホログラムとは異なり、回折現象を利用
しないので、不要な回折光が発生し、集光ビームの光強
度が低下することもない。
分が1軸性結晶で覆われた構成であり、収差補償用光学
素子に入射する光ビームの偏光方向により、収差補償機
能を受ける成分と受けない成分の割合を任意に調整でき
るようになった構成によれば、第2のディスクに対応す
る際の光の利用率を容易に可変できる。また、領域を複
数に分割しなくても、無限に分割したのと同様であるの
で、集光スポット形状に不要な高次の回折光が発生する
のを防止できる。この結果、集光スポット径を小さくで
きる。加えて、ホログラムとは異なり、回折現象を利用
しないので、不要な回折光が発生し、集光ビームの光強
度が低下することもない。
【0042】また、収差補償用光学素子を複数の領域に
分割した構成によると、第2の基板に対応した集光スポ
ット形状に不要な高次の回折光の発生を抑えられるた
め、集光スポット径を小さくできる。なお、その詳細に
ついては後述の実施形態で説明する。
分割した構成によると、第2の基板に対応した集光スポ
ット形状に不要な高次の回折光の発生を抑えられるた
め、集光スポット径を小さくできる。なお、その詳細に
ついては後述の実施形態で説明する。
【0043】また、収差補償用光学素子を複数の領域、
好ましくは、4分割以上の領域に分割された構成にする
と、後述の実施形態中で詳述するように、集光ビームの
スポットのビームプロファイル中のサイドローブ強度を
低減できるので、実質的なビーム径を小さくすることが
可能となる。
好ましくは、4分割以上の領域に分割された構成にする
と、後述の実施形態中で詳述するように、集光ビームの
スポットのビームプロファイル中のサイドローブ強度を
低減できるので、実質的なビーム径を小さくすることが
可能となる。
【0044】また、収差補償用光学素子をホログラムで
構成すると、領域を複数に分割しなくとも、無限に分割
したのと同様であるので、集光スポット形状に不要な高
次の回折光が発生するのを防止できる。よって、ビーム
プロファイル中のサイドローブ強度を低減でき、実質的
に集光スポット径を小さくできるので、高分解能の記録
・再生動作が可能になる。
構成すると、領域を複数に分割しなくとも、無限に分割
したのと同様であるので、集光スポット形状に不要な高
次の回折光が発生するのを防止できる。よって、ビーム
プロファイル中のサイドローブ強度を低減でき、実質的
に集光スポット径を小さくできるので、高分解能の記録
・再生動作が可能になる。
【0045】加えて、ホログラムの形状(溝深さ、ピッ
チ等)により、0次光と1次光の比率を可変できるた
め、第2のディスクに対応する際の光の利用率を容易に
可変できる。
チ等)により、0次光と1次光の比率を可変できるた
め、第2のディスクに対応する際の光の利用率を容易に
可変できる。
【0046】また、ホログラムをブレーズホログラムと
する構成によれば、1次光等の不要回折光を抑えること
が可能になるため、光利用効率を増大することが可能と
なる。
する構成によれば、1次光等の不要回折光を抑えること
が可能になるため、光利用効率を増大することが可能と
なる。
【0047】また、収差補償用光学素子と、信号検出用
のホログラム素子を別々の基板に形成し、両基板にはそ
れぞれ位置決め用のマーカーを形成し、加工後に両基板
を貼り合わせて光学素子を作製する構成によれば、収差
補償用光学素子、ひいてはホログラムレーザユニット及
び光ピックアップの量産性を一層向上できる。
のホログラム素子を別々の基板に形成し、両基板にはそ
れぞれ位置決め用のマーカーを形成し、加工後に両基板
を貼り合わせて光学素子を作製する構成によれば、収差
補償用光学素子、ひいてはホログラムレーザユニット及
び光ピックアップの量産性を一層向上できる。
【0048】また、光学素子の両面にホログラムを形成
する構成によれば、同じ加工工程で作製できるため、素
子間のセンタリングが容易で、且つ高精度に行えるの
で、量産性に優れる。また、貼り合わせでないため、信
頼性を一層向上できる。
する構成によれば、同じ加工工程で作製できるため、素
子間のセンタリングが容易で、且つ高精度に行えるの
で、量産性に優れる。また、貼り合わせでないため、信
頼性を一層向上できる。
【0049】また、以上のホログラムユニットが搭載さ
れた光ピックアップによれば、量産性・信頼性に優れた
光ピックアップを実現できる。
れた光ピックアップによれば、量産性・信頼性に優れた
光ピックアップを実現できる。
【0050】また、球面レンズ機能を有し、球面レンズ
部分が1軸性結晶で覆われた収差補償用光学素子を用い
た光ピックアップにおいて、屈折率を考慮したディスク
の厚みが、第1のディスクの厚み<第2のディスクの厚
みとなる場合には、収差補償用光学素子は凹レンズの機
能を有し、逆の場合は凸レンズの機能を有するように構
成すると、光軸ずれによる収差の発生しない光ピックア
ップを実現できる。
部分が1軸性結晶で覆われた収差補償用光学素子を用い
た光ピックアップにおいて、屈折率を考慮したディスク
の厚みが、第1のディスクの厚み<第2のディスクの厚
みとなる場合には、収差補償用光学素子は凹レンズの機
能を有し、逆の場合は凸レンズの機能を有するように構
成すると、光軸ずれによる収差の発生しない光ピックア
ップを実現できる。
【0051】また、第1の光ディスクに対応する光ビー
ムの光量を、第2の光ディスクに対応する光ビームの光
量の2倍以上となる構成にすれば、高密度化による信号
品質の劣化を来すことがない。即ち、どちらか一方のデ
ィスクが高密度ディスクであっても、高密度ディスクに
対応した光ビーム強度を大きくできるので、信号不足に
なることを抑えられる。
ムの光量を、第2の光ディスクに対応する光ビームの光
量の2倍以上となる構成にすれば、高密度化による信号
品質の劣化を来すことがない。即ち、どちらか一方のデ
ィスクが高密度ディスクであっても、高密度ディスクに
対応した光ビーム強度を大きくできるので、信号不足に
なることを抑えられる。
【0052】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき具体的に説明する。
に基づき具体的に説明する。
【0053】(実施形態1)図1及び図2は本発明の実
施形態1を示す。本実施形態1は本発明を適用した光ピ
ックアップ及びその構成要素であるホログラムレーザユ
ニットを示す。
施形態1を示す。本実施形態1は本発明を適用した光ピ
ックアップ及びその構成要素であるホログラムレーザユ
ニットを示す。
【0054】この光ピックアップは、異なる基板厚みを
有する2種類のディスク(光ディスク)9−1、9−2
に対して収差なく光ビームを集光できるようになった2
焦点型の光ピックアップであり、ホログラムレーザユニ
ット1、コリメータレンズ7及び対物レンズ8からなる
光学系を備えている。
有する2種類のディスク(光ディスク)9−1、9−2
に対して収差なく光ビームを集光できるようになった2
焦点型の光ピックアップであり、ホログラムレーザユニ
ット1、コリメータレンズ7及び対物レンズ8からなる
光学系を備えている。
【0055】ここで、ディスク9−1の厚みはT1であ
り、ディスク9−2の厚みはT2(T1<T2)であ
る。
り、ディスク9−2の厚みはT2(T1<T2)であ
る。
【0056】図2はホログラムレーザユニット1の詳細
を示す。このホログラムレーザユニット1は、ベース基
板20上に固定されており、半導体レーザ2とフォトダ
イオードからなる光検出器3を、例えば金属や樹脂から
なる円筒状及び直方体状のパッケージ21内に一体化し
て構成されている。
を示す。このホログラムレーザユニット1は、ベース基
板20上に固定されており、半導体レーザ2とフォトダ
イオードからなる光検出器3を、例えば金属や樹脂から
なる円筒状及び直方体状のパッケージ21内に一体化し
て構成されている。
【0057】加えて、パッケージ21の上面にはブロッ
ク状の光学素子4が設けられている。この光学素子4の
上面の中央部には収差補償用光学素子6−1が形成され
ている。また、その下面には信号検出用のホログラム素
子5が形成されている。
ク状の光学素子4が設けられている。この光学素子4の
上面の中央部には収差補償用光学素子6−1が形成され
ている。また、その下面には信号検出用のホログラム素
子5が形成されている。
【0058】次に、この光ピックアップの動作について
説明する。ホログラムレーザユニット1の半導体レーザ
2から上方に向けて出射された光は光学素子4に入射
し、入射光の一部(中央部の光線)は収差補償用光学素
子6−1で波面の変換(収差補償)を受けた後、コリメ
ータレンズ7を通過する。続いて、その上方に配置され
た対物レンズ8に入射した後、図1中に点線で示すよう
に、厚みT2のディスク9−2の情報記録面上に収差無
く集光される。
説明する。ホログラムレーザユニット1の半導体レーザ
2から上方に向けて出射された光は光学素子4に入射
し、入射光の一部(中央部の光線)は収差補償用光学素
子6−1で波面の変換(収差補償)を受けた後、コリメ
ータレンズ7を通過する。続いて、その上方に配置され
た対物レンズ8に入射した後、図1中に点線で示すよう
に、厚みT2のディスク9−2の情報記録面上に収差無
く集光される。
【0059】一方、収差補償用光学素子6−1を通過し
なかった周辺部の光線は、図1中に実線で示すように、
厚みT1のティスク9−1の情報記録面上に収差無く集
光される。
なかった周辺部の光線は、図1中に実線で示すように、
厚みT1のティスク9−1の情報記録面上に収差無く集
光される。
【0060】ディスク9−1(又は9−2)で情報信号
を検出した後、ディスク9−1(又は9−2)からの反
射光は、往路と同様に、対物レンズ8、コリメータレン
ズ7及び光学素子4を通り、信号検出用のホログラム素
子5で回折され、光検出器3に入射する。そして、光検
出器3で光電変換され、情報信号が検出される。
を検出した後、ディスク9−1(又は9−2)からの反
射光は、往路と同様に、対物レンズ8、コリメータレン
ズ7及び光学素子4を通り、信号検出用のホログラム素
子5で回折され、光検出器3に入射する。そして、光検
出器3で光電変換され、情報信号が検出される。
【0061】ここで、本実施形態1の光ピックアップ
は、2つの光ビームが常時出射される2焦点型の光ピッ
クアップであるが、光学系全体の構成は光源としてホロ
グラムレーザユニットを備えた従来型の光ピックアップ
の構成と同様の構成であり、部品点数の増加は無い。即
ち、ホログラムレーザユニット1の光学素子4に工夫を
するだけで、従来なかったタイプの2焦点型の光ピック
アップを実現できるので、ホログラムレーザユニットを
含む光学系の部品点数が増加することがない。
は、2つの光ビームが常時出射される2焦点型の光ピッ
クアップであるが、光学系全体の構成は光源としてホロ
グラムレーザユニットを備えた従来型の光ピックアップ
の構成と同様の構成であり、部品点数の増加は無い。即
ち、ホログラムレーザユニット1の光学素子4に工夫を
するだけで、従来なかったタイプの2焦点型の光ピック
アップを実現できるので、ホログラムレーザユニットを
含む光学系の部品点数が増加することがない。
【0062】加えて、本実施形態1のホログラムレーザ
ユニット1は、上記のように光学系の固定部に固定され
ているため、ディスクの偏心等に追従する際に、従来と
同様に、対物レンズ8のみが可動する構造である。従っ
て、光ピックアップ自身が大型化することもない。
ユニット1は、上記のように光学系の固定部に固定され
ているため、ディスクの偏心等に追従する際に、従来と
同様に、対物レンズ8のみが可動する構造である。従っ
て、光ピックアップ自身が大型化することもない。
【0063】また、レンズ切換え手段等の可動部を必要
としないので、高精度に取り付け可能であり、信頼性に
も優れている。
としないので、高精度に取り付け可能であり、信頼性に
も優れている。
【0064】(実施形態2)図3〜図5は本発明の実施
形態2を示す。本実施形態2はホログラムレーザユニッ
トに本発明を適用した例を示し、このホログラムレーザ
ユニットも光学素子4の上面に形成された収差補償用光
学素子6−2に特徴を有する。なお、この収差補償用光
学素子6−2は実施形態12の収差補償用光学素子6−
1と実質的に同様のものである。以下にその詳細を説明
する。
形態2を示す。本実施形態2はホログラムレーザユニッ
トに本発明を適用した例を示し、このホログラムレーザ
ユニットも光学素子4の上面に形成された収差補償用光
学素子6−2に特徴を有する。なお、この収差補償用光
学素子6−2は実施形態12の収差補償用光学素子6−
1と実質的に同様のものである。以下にその詳細を説明
する。
【0065】図3に示すように、この収差補償用光学素
子6−2は、光学素子4の上面の中心部分において円形
に形成されており、その直径は入射ビーム径7に対して
十分に小さくなっている。
子6−2は、光学素子4の上面の中心部分において円形
に形成されており、その直径は入射ビーム径7に対して
十分に小さくなっている。
【0066】本実施形態2の収差補償用光学素子6−2
においても、収差補償用光学素子6−2を透過した中心
部分の光線のみが収差補償され、基板厚みの厚いディス
クの情報記録面上に集光される。
においても、収差補償用光学素子6−2を透過した中心
部分の光線のみが収差補償され、基板厚みの厚いディス
クの情報記録面上に集光される。
【0067】本実施形態2の収差補償用光学素子6−2
によれば、その形成領域が、光学素子4の上面の中心部
分に制限されているので、対物レンズを出射した光ビー
ムのNAを変換することが可能である。この結果、集光
ビームのスポット径を変化させたり、ディスクのチルト
特性を改善することが可能となる。
によれば、その形成領域が、光学素子4の上面の中心部
分に制限されているので、対物レンズを出射した光ビー
ムのNAを変換することが可能である。この結果、集光
ビームのスポット径を変化させたり、ディスクのチルト
特性を改善することが可能となる。
【0068】加えて、本実施形態2の収差補償用光学素
子6−2は、球面レンズ機能を有したレンズであり、例
えば、第1のディスクに対して第2のディスクの基板の
厚みが厚い、若しくは屈折率が大きい場合は、この収差
補償用光学素子6−2は、図4(a)に示すように、凹
レンズとして機能する。逆に、第1のディスクに対して
第2のディスクの基板の厚みが薄い、若しくは屈折率が
小さい場合は、この収差補償用光学素子6−2は、同図
(b)に示すように、凸レンズとして機能する。
子6−2は、球面レンズ機能を有したレンズであり、例
えば、第1のディスクに対して第2のディスクの基板の
厚みが厚い、若しくは屈折率が大きい場合は、この収差
補償用光学素子6−2は、図4(a)に示すように、凹
レンズとして機能する。逆に、第1のディスクに対して
第2のディスクの基板の厚みが薄い、若しくは屈折率が
小さい場合は、この収差補償用光学素子6−2は、同図
(b)に示すように、凸レンズとして機能する。
【0069】なお、非球面レンズでも、同様に収差補償
は可能であるが、上述した様にこの収差補償用光学素子
6−2は、ホログラムレーザユニットの一部として、対
物レンズとは別に光学系の固定部に搭載されるため、対
物レンズがトラッキングの際に光軸からシフトすると、
収差補償用光学素子6−2との間に光軸ずれを生じる。
は可能であるが、上述した様にこの収差補償用光学素子
6−2は、ホログラムレーザユニットの一部として、対
物レンズとは別に光学系の固定部に搭載されるため、対
物レンズがトラッキングの際に光軸からシフトすると、
収差補償用光学素子6−2との間に光軸ずれを生じる。
【0070】この場合に、非球面レンズによれば、この
光軸ずれにより発生する収差量が大きくなるため、ディ
スクの情報記録面に精度よく集光できないおそれがあ
る。
光軸ずれにより発生する収差量が大きくなるため、ディ
スクの情報記録面に精度よく集光できないおそれがあ
る。
【0071】しかるに、球面レンズの場合は、対物レン
ズとの間に光軸ずれが生じても、発生する収差量は、図
5に示す様に、ビーム半径方向に対してリニアな関係を
有するため、像面を軸ズレ方向(光軸に垂直方向)にシ
フトすることで、光軸ずれによる収差をほぼ打ち消すこ
とが可能である。ここで、図5は光軸ずれが0.4mm
発生した場合の、対物レンズ上の任意の半径位置におけ
る光路長のずれ(補償誤差)を示している。
ズとの間に光軸ずれが生じても、発生する収差量は、図
5に示す様に、ビーム半径方向に対してリニアな関係を
有するため、像面を軸ズレ方向(光軸に垂直方向)にシ
フトすることで、光軸ずれによる収差をほぼ打ち消すこ
とが可能である。ここで、図5は光軸ずれが0.4mm
発生した場合の、対物レンズ上の任意の半径位置におけ
る光路長のずれ(補償誤差)を示している。
【0072】よって、本実施形態2の収差補償用光学素
子6−2によれば、光軸ずれによる問題は発生しない。
子6−2によれば、光軸ずれによる問題は発生しない。
【0073】(実施形態3)図6〜図8は本発明の実施
形態3を示す。本実施形態3も本発明をホログラムレー
ザユニットに適用した例を示し、このホログラムレーザ
ユニットも光学素子4の上面に形成された収差補償用光
学素子6−3に特徴を有する。以下にその詳細を説明す
る。
形態3を示す。本実施形態3も本発明をホログラムレー
ザユニットに適用した例を示し、このホログラムレーザ
ユニットも光学素子4の上面に形成された収差補償用光
学素子6−3に特徴を有する。以下にその詳細を説明す
る。
【0074】図6に示すように、本実施形態3の収差補
償用光学素子6−3は、リング状に形成されており、こ
の点で実施形態2の円形の収差補償用光学素子6−2と
は異なっている。即ち、この収差補償用光学素子6−3
は、収差補償部分が形成されていない中心部の円形の領
域と、その周囲の収差補償部が形成されたリング状の領
域と、収差補償部分が形成されていないリング状の部分
の外周の領域とに3分割されており、内周部(収差補償
部分)と外周部(それ以外)の2つの領域に2分割され
た実施形態2の収差補償用光学素子6−2とは、この点
で明確に異なっている。以下にこの差異による、本実施
形態3の収差補償用光学素子6−3の効果を図7及び図
8に基づき説明する。
償用光学素子6−3は、リング状に形成されており、こ
の点で実施形態2の円形の収差補償用光学素子6−2と
は異なっている。即ち、この収差補償用光学素子6−3
は、収差補償部分が形成されていない中心部の円形の領
域と、その周囲の収差補償部が形成されたリング状の領
域と、収差補償部分が形成されていないリング状の部分
の外周の領域とに3分割されており、内周部(収差補償
部分)と外周部(それ以外)の2つの領域に2分割され
た実施形態2の収差補償用光学素子6−2とは、この点
で明確に異なっている。以下にこの差異による、本実施
形態3の収差補償用光学素子6−3の効果を図7及び図
8に基づき説明する。
【0075】まず、実施形態2の収差補償用光学素子6
−2は、単純な形状であり、成形等の加工性は本実施形
態3の収差補償用光学素子6−3よりも良好であるが、
入射ビーム7に対して、収差補償部の面積が本実施形態
3の収差補償用光学素子6−3よりも大きくなってい
る。
−2は、単純な形状であり、成形等の加工性は本実施形
態3の収差補償用光学素子6−3よりも良好であるが、
入射ビーム7に対して、収差補償部の面積が本実施形態
3の収差補償用光学素子6−3よりも大きくなってい
る。
【0076】ここで、入射ビーム7に対して収差補償部
の面積が大きいと、第1のディスクに集光したビームス
ポット、即ち、収差補償していないビームの強度分布は
図7中に実線で示す様に、高次の回折光の影響が顕著に
表れ、集光ビーム径は細くなるものの、ビームプロファ
イルのサイドローブ強度10が大きくなり、実質的なビ
ーム径が大きくなってしまうという問題がある。
の面積が大きいと、第1のディスクに集光したビームス
ポット、即ち、収差補償していないビームの強度分布は
図7中に実線で示す様に、高次の回折光の影響が顕著に
表れ、集光ビーム径は細くなるものの、ビームプロファ
イルのサイドローブ強度10が大きくなり、実質的なビ
ーム径が大きくなってしまうという問題がある。
【0077】この問題について図8に基づき今少し具体
的に説明する。但し、図8はDVD(デジタル ビデオ
ディスク)用に市販されている対物レンズを用いて、
対物レンズの中心部分を遮光した場合に、遮光部の半径
rと集光ビーム形状の関係を示すグラフであり、プロッ
ト●を結ぶ線は、遮光半径r(mm)と集光ビーム径
(μm)の関係を示し、プロット■を結ぶ線は遮光半径
r(mm)とサイドローブ強度(%)との関係を示す。
的に説明する。但し、図8はDVD(デジタル ビデオ
ディスク)用に市販されている対物レンズを用いて、
対物レンズの中心部分を遮光した場合に、遮光部の半径
rと集光ビーム形状の関係を示すグラフであり、プロッ
ト●を結ぶ線は、遮光半径r(mm)と集光ビーム径
(μm)の関係を示し、プロット■を結ぶ線は遮光半径
r(mm)とサイドローブ強度(%)との関係を示す。
【0078】同図からわかるように、遮光半径rが大き
くなるに連れて、集光ビーム径は小さくなり、遮光半径
rが大きくなるに連れて、サイドローブ強度は著しく増
加する関係がある。
くなるに連れて、集光ビーム径は小さくなり、遮光半径
rが大きくなるに連れて、サイドローブ強度は著しく増
加する関係がある。
【0079】ここで、本実施形態3において、収差補償
用光学素子6−3、コリメータレンズ7及び対物レンズ
8からなる光学系の中心部に別の焦点を有する部分を設
けること、つまり収差補償部を設けるということは、外
周部分のレンズにとっては、中心部を遮光したのと同様
の現象になるため、遮光半径rがより大きい実施形態2
の収差補償用光学素子6−2によれば、本実施形態3の
収差補償用光学素子6−3よりもサイドローブ強度が大
きくなり、実質的なビーム径が大きくなるのである。
用光学素子6−3、コリメータレンズ7及び対物レンズ
8からなる光学系の中心部に別の焦点を有する部分を設
けること、つまり収差補償部を設けるということは、外
周部分のレンズにとっては、中心部を遮光したのと同様
の現象になるため、遮光半径rがより大きい実施形態2
の収差補償用光学素子6−2によれば、本実施形態3の
収差補償用光学素子6−3よりもサイドローブ強度が大
きくなり、実質的なビーム径が大きくなるのである。
【0080】これに対して本実施形態3の収差補償用光
学素子6−3では、中心部に収差補償部を設けておら
ず、実質的に遮光半径を低減できるので、その分、サイ
ドローブ強度10を低減することが可能になる。この結
果、集光ビームスポットのビームプロファイルは図7中
に点線で示す様になる。よって、サイドローブ強度の増
大を抑圧でき、実質的なビーム径を小さくすることが可
能となる。
学素子6−3では、中心部に収差補償部を設けておら
ず、実質的に遮光半径を低減できるので、その分、サイ
ドローブ強度10を低減することが可能になる。この結
果、集光ビームスポットのビームプロファイルは図7中
に点線で示す様になる。よって、サイドローブ強度の増
大を抑圧でき、実質的なビーム径を小さくすることが可
能となる。
【0081】(実施形態4)図9は本発明の実施形態4
を示す。本実施形態4も本発明をホログラムレーザユニ
ットに適用した例を示し、こののホログラムレーザユニ
ットも光学素子4の上面に形成された収差補償用光学素
子6−4に特徴を有する。以下にその詳細を説明する。
を示す。本実施形態4も本発明をホログラムレーザユニ
ットに適用した例を示し、こののホログラムレーザユニ
ットも光学素子4の上面に形成された収差補償用光学素
子6−4に特徴を有する。以下にその詳細を説明する。
【0082】本実施形態4の収差補償用光学素子6−4
は、4分割以上に分割された領域を有する収差補償用光
学素子であり、この点で、3分割型の実施形態3の収差
補償用光学素子6−3とは異なっている。
は、4分割以上に分割された領域を有する収差補償用光
学素子であり、この点で、3分割型の実施形態3の収差
補償用光学素子6−3とは異なっている。
【0083】即ち、図9(a)に示す収差補償用光学素
子6−4では、収差補償部が形成された中心部の円形の
領域と、その周囲の収差補償部が形成されていないリン
グ状の領域と、その周囲の収差補償部が形成されたリン
グ状の領域と、その外周の収差補償部が形成されていな
い領域とに4分割されている。
子6−4では、収差補償部が形成された中心部の円形の
領域と、その周囲の収差補償部が形成されていないリン
グ状の領域と、その周囲の収差補償部が形成されたリン
グ状の領域と、その外周の収差補償部が形成されていな
い領域とに4分割されている。
【0084】また、図9(b)に示す収差補償用光学素
子6−4’では、収差補償部が形成されていない中心部
の円形の領域と、その周囲の収差補償部が形成されたリ
ング状の領域と、その周囲の収差補償部が形成されてい
ないリング状の領域と、その周囲の収差補償部が形成さ
れたリング状の領域と、外周の収差補償部が形成されて
いない領域とに5分割されている。
子6−4’では、収差補償部が形成されていない中心部
の円形の領域と、その周囲の収差補償部が形成されたリ
ング状の領域と、その周囲の収差補償部が形成されてい
ないリング状の領域と、その周囲の収差補償部が形成さ
れたリング状の領域と、外周の収差補償部が形成されて
いない領域とに5分割されている。
【0085】即ち、同図(a)、(b)に示すように、
本実施形態4では、収差補償用光学素子6−4、6−
4’の球面レンズ部分を3分割以上のリング状に複数に
分割している。
本実施形態4では、収差補償用光学素子6−4、6−
4’の球面レンズ部分を3分割以上のリング状に複数に
分割している。
【0086】本実施形態4の収差補償用光学素子6−
4、6−4’によれば、領域が4分割以上に分割されて
いるので、3分割型の実施形態3の収差補償用光学素子
6−3に比べて以下の利点を有する。
4、6−4’によれば、領域が4分割以上に分割されて
いるので、3分割型の実施形態3の収差補償用光学素子
6−3に比べて以下の利点を有する。
【0087】即ち、図6に示す3分割型の収差補償用光
学素子6−3では、上記のように第1のディスクに集光
する実質的なビーム径を小さくできる利点を有する反
面、第2のディスクに集光したビームスポット(収差補
償するビーム)の強度分布が、図7中の実線に示す様に
高次の回折光の影響が顕著に表れ、集光ビーム径は細く
なるものの、ビームプロファイルのサイドローブ強度1
0が大きくなり、実質的なビーム径が大きくなってしま
うという問題がある。
学素子6−3では、上記のように第1のディスクに集光
する実質的なビーム径を小さくできる利点を有する反
面、第2のディスクに集光したビームスポット(収差補
償するビーム)の強度分布が、図7中の実線に示す様に
高次の回折光の影響が顕著に表れ、集光ビーム径は細く
なるものの、ビームプロファイルのサイドローブ強度1
0が大きくなり、実質的なビーム径が大きくなってしま
うという問題がある。
【0088】しかるに、本実施形態4では、収差補償用
光学素子6−4、6−4’の球面レンズ部分を3分割以
上のリング状に複数に分割しており(トータルで4分割
以上)、こうすることで、第1、第2のディスクとも集
光ビームのサイドローブ強度の増大を抑圧でき、実質的
なビーム径を小さくすることが可能となる。つまり、分
割数を多くするほど両ビームとも良好な特性を有するよ
うになるわけである。なお、その理由は図8で説明した
通りである。
光学素子6−4、6−4’の球面レンズ部分を3分割以
上のリング状に複数に分割しており(トータルで4分割
以上)、こうすることで、第1、第2のディスクとも集
光ビームのサイドローブ強度の増大を抑圧でき、実質的
なビーム径を小さくすることが可能となる。つまり、分
割数を多くするほど両ビームとも良好な特性を有するよ
うになるわけである。なお、その理由は図8で説明した
通りである。
【0089】(実施形態5)図10は本発明の実施形態
5を示す。本実施形態5も本発明をホログラムレーザユ
ニットに適用した例を示し、このホログラムレーザユニ
ットも光学素子4の上面に形成された収差補償用光学素
子6−5に特徴を有する。以下にその詳細を説明する。
5を示す。本実施形態5も本発明をホログラムレーザユ
ニットに適用した例を示し、このホログラムレーザユニ
ットも光学素子4の上面に形成された収差補償用光学素
子6−5に特徴を有する。以下にその詳細を説明する。
【0090】本実施形態5のホログラムレーザユニット
が搭載される光ピックアップは、1個の光ピックアップ
で、CD等の従来のディスクだけでなく、より基板厚み
を薄くして高密度化を図ったディスクの再生をも可能に
することを目的としている。
が搭載される光ピックアップは、1個の光ピックアップ
で、CD等の従来のディスクだけでなく、より基板厚み
を薄くして高密度化を図ったディスクの再生をも可能に
することを目的としている。
【0091】この場合、高密度化による信号品質の劣化
(S/Nの劣化)が考えられるが、2焦点型のレンズと
した場合、それぞれのディスクに対応する光ビーム強度
は2つに分割する分だけ低下する。
(S/Nの劣化)が考えられるが、2焦点型のレンズと
した場合、それぞれのディスクに対応する光ビーム強度
は2つに分割する分だけ低下する。
【0092】ここで、信号品質の劣化をできるだけ抑え
るためには、信号不足を解消すべく光ビーム強度をでき
るだけ大きく確保する必要があり、高密度ディスクに対
応する光ビームを優先する必要がある。しかし、単純に
そのようにすると、今度は従来のディスクに対応する光
ビーム強度が大きく低下してしまう。よって、上記の目
的を達成するためには、両者のバランスをとることが重
要になる。
るためには、信号不足を解消すべく光ビーム強度をでき
るだけ大きく確保する必要があり、高密度ディスクに対
応する光ビームを優先する必要がある。しかし、単純に
そのようにすると、今度は従来のディスクに対応する光
ビーム強度が大きく低下してしまう。よって、上記の目
的を達成するためには、両者のバランスをとることが重
要になる。
【0093】そこで、本実施形態5では、収差補償用光
学素子6−5を0.1mmピッチで10分割(トータル
で11分割)している。
学素子6−5を0.1mmピッチで10分割(トータル
で11分割)している。
【0094】ここで、例えば、図10中の斜線の部分
は、第2のディスクに対応し(収差補償部)、それ以外
の部分は、高密度である第1のディスクに対応する(収
差補償部を形成しない)形状である。
は、第2のディスクに対応し(収差補償部)、それ以外
の部分は、高密度である第1のディスクに対応する(収
差補償部を形成しない)形状である。
【0095】この収差補償用光学素子6−5に入射する
ビーム強度分布を考慮して、2つのディスクに対応する
光量を求めると、この収差補償用光学素子6−5に入射
する全体の光量を100として、第1のディスク:約7
0、第2のディスク:約30となり、第1のディスクは
第2のディスクの約2.3倍になる。
ビーム強度分布を考慮して、2つのディスクに対応する
光量を求めると、この収差補償用光学素子6−5に入射
する全体の光量を100として、第1のディスク:約7
0、第2のディスク:約30となり、第1のディスクは
第2のディスクの約2.3倍になる。
【0096】このように、どちらか一方に高密度のディ
スクを再生する際には、高密度ディスクに対応する光ビ
ームの光量の割合を、もう一方のディスクに対して2倍
以上に設定すると、信号不足を発生せず、信号品質の劣
化を来すことがないので、実施する上で好ましいものに
なる。
スクを再生する際には、高密度ディスクに対応する光ビ
ームの光量の割合を、もう一方のディスクに対して2倍
以上に設定すると、信号不足を発生せず、信号品質の劣
化を来すことがないので、実施する上で好ましいものに
なる。
【0097】(実施形態6)図11は本発明の実施形態
6を示す。本実施形態6も本発明をホログラムレーザユ
ニットに適用した例を示し、このホログラムレーザユニ
ットは、光学素子4の作製手法に特徴を有する。以下に
その詳細を説明する。
6を示す。本実施形態6も本発明をホログラムレーザユ
ニットに適用した例を示し、このホログラムレーザユニ
ットは、光学素子4の作製手法に特徴を有する。以下に
その詳細を説明する。
【0098】上記実施形態1〜実施形態5のいずれの光
学素子4も、光学素子4の下面に信号検出用のホログラ
ム素子5が形成され、その上面に収差補償用光学素子6
−1等(以下では収差補償用光学素子6と総称する)が
形成されている。
学素子4も、光学素子4の下面に信号検出用のホログラ
ム素子5が形成され、その上面に収差補償用光学素子6
−1等(以下では収差補償用光学素子6と総称する)が
形成されている。
【0099】ここで、サーボ信号検出用のホログラム素
子5は、例えばエッチング加工により作製される。一
方、収差補償光学素子6は、樹脂面に金属製の治具を押
し当てる成形加工により作製される。このように、ホロ
グラム素子5及び収差補償用光学素子6を同一の加工方
法で作製できない場合は、同一基板上に、両者を量産性
良く作製するのは困難である。
子5は、例えばエッチング加工により作製される。一
方、収差補償光学素子6は、樹脂面に金属製の治具を押
し当てる成形加工により作製される。このように、ホロ
グラム素子5及び収差補償用光学素子6を同一の加工方
法で作製できない場合は、同一基板上に、両者を量産性
良く作製するのは困難である。
【0100】そこで、本実施形態6では、図11に示す
ように、別個の樹脂基板4−1、4−2上にマーカー3
0と一緒にホログラム素子5と収差補償用光学素子6を
作製し、その後、2枚の基板4−1、4−2をマーカー
30を目印にして貼り合わせることで、両者の一体化を
図っている。
ように、別個の樹脂基板4−1、4−2上にマーカー3
0と一緒にホログラム素子5と収差補償用光学素子6を
作製し、その後、2枚の基板4−1、4−2をマーカー
30を目印にして貼り合わせることで、両者の一体化を
図っている。
【0101】この方法によれば、容易に両光学素子4−
1、4−2の位置合せが可能となるので、光学素子4、
ひいてはホログラムレーザユニット及び光ピックアップ
の量産性を損なうことがない。よって、これらのコスト
ダウンに大いに寄与できる。
1、4−2の位置合せが可能となるので、光学素子4、
ひいてはホログラムレーザユニット及び光ピックアップ
の量産性を損なうことがない。よって、これらのコスト
ダウンに大いに寄与できる。
【0102】(実施形態7)図12は本発明の実施形態
7を示す。本実施形態7は本発明をホログラムレーザユ
ニットに適用した例を示し、このホログラムレーザユニ
ットも光学素子4の上面に形成された収差補償用光学素
子6−7に特徴を有する。以下にその詳細を説明する。
7を示す。本実施形態7は本発明をホログラムレーザユ
ニットに適用した例を示し、このホログラムレーザユニ
ットも光学素子4の上面に形成された収差補償用光学素
子6−7に特徴を有する。以下にその詳細を説明する。
【0103】本実施形態7の収差補償用光学素子6−7
は、図12(a)、(b)に示すようにホログラムで構
成されている。このホログラム6−7は図3に示す実施
形態2の場合と同様に入射ビーム7に対して、その中心
部分にのみ形成されている。
は、図12(a)、(b)に示すようにホログラムで構
成されている。このホログラム6−7は図3に示す実施
形態2の場合と同様に入射ビーム7に対して、その中心
部分にのみ形成されている。
【0104】このような構成の収差補償用光学素子6−
7によれば、ホログラム6−7で回折した1次光成分は
球面レンズの機能を有しており、0次光成分はレンズ効
果を持たない。このため、1次光成分は第2のディスク
上に収差無く集光し、0次光成分とホログラム6−7が
形成されていない外周部分を透過する光が、第1のディ
スク上に収差無く集光する。
7によれば、ホログラム6−7で回折した1次光成分は
球面レンズの機能を有しており、0次光成分はレンズ効
果を持たない。このため、1次光成分は第2のディスク
上に収差無く集光し、0次光成分とホログラム6−7が
形成されていない外周部分を透過する光が、第1のディ
スク上に収差無く集光する。
【0105】ここで、ホログラム6−7の溝深さを変え
ることで、0次光量と1次光量の比率を変化できるた
め、中心部分のホログラム6−7が形成されている部分
でも第1のディスクに集光する光成分が存在するため、
集光したビームスポットに高次の回折光の影響が小さく
なり、サイドローブ強度の増大を抑圧できる。
ることで、0次光量と1次光量の比率を変化できるた
め、中心部分のホログラム6−7が形成されている部分
でも第1のディスクに集光する光成分が存在するため、
集光したビームスポットに高次の回折光の影響が小さく
なり、サイドローブ強度の増大を抑圧できる。
【0106】よって、本実施形態7の収差補償用光学素
子6−7によれば、領域を複数に分割しなくても、無限
に分割したのと同様であるため、集光スポット形状に不
要な高次の回折光が発生するのを防止できるので、実質
的なビーム径を小さくすることが可能となる。この結
果、高分解能で情報の記録・再生動作が可能になる。
子6−7によれば、領域を複数に分割しなくても、無限
に分割したのと同様であるため、集光スポット形状に不
要な高次の回折光が発生するのを防止できるので、実質
的なビーム径を小さくすることが可能となる。この結
果、高分解能で情報の記録・再生動作が可能になる。
【0107】上記の収差補償用ホログラム素子6−7の
断面形状としては、鋸歯状のブレーズ形状が好ましい。
即ち、ブレーズホログラムとすれば、1次光等の不要回
折光を抑えることが可能になるため、集光ビームに寄与
する光量、即ち光利用効率を増大することが可能になる
からである。
断面形状としては、鋸歯状のブレーズ形状が好ましい。
即ち、ブレーズホログラムとすれば、1次光等の不要回
折光を抑えることが可能になるため、集光ビームに寄与
する光量、即ち光利用効率を増大することが可能になる
からである。
【0108】また、収差補償用ホログラム素子6−7を
用いる場合は、上述の実施形態5の場合と同様に、ホロ
グラム部分の面積、ホログラムの回折効率(溝深さ)を
調整することにより、2種類のディスクに対応する各光
ビームの強度を可変にできる。
用いる場合は、上述の実施形態5の場合と同様に、ホロ
グラム部分の面積、ホログラムの回折効率(溝深さ)を
調整することにより、2種類のディスクに対応する各光
ビームの強度を可変にできる。
【0109】よって、本実施形態7の収差補償用光学素
子6−7によっても、2種類のディスクのどちらか一方
が高密度のディスクの場合、高密度ディスクに対応する
光ビーム光量の割合を、もう一方のディスクに対して2
倍以上となるように容易に設定できるので、高密度ディ
スクの再生において、光ビーム強度の低下による信号品
質の劣化を抑えることが可能になる。
子6−7によっても、2種類のディスクのどちらか一方
が高密度のディスクの場合、高密度ディスクに対応する
光ビーム光量の割合を、もう一方のディスクに対して2
倍以上となるように容易に設定できるので、高密度ディ
スクの再生において、光ビーム強度の低下による信号品
質の劣化を抑えることが可能になる。
【0110】なお、本実施形態7では、収差補償用光学
素子6−7もホログラムであるため、光学素子4の反対
側の面に形成される信号検出用のホログラム素子5と同
じ加工工程で作製できるため、両ホログラムの光軸合わ
せもより容易であり、量産性・信頼性ともに優れたホロ
グラムレーザユニットを実現できる利点がある。
素子6−7もホログラムであるため、光学素子4の反対
側の面に形成される信号検出用のホログラム素子5と同
じ加工工程で作製できるため、両ホログラムの光軸合わ
せもより容易であり、量産性・信頼性ともに優れたホロ
グラムレーザユニットを実現できる利点がある。
【0111】(実施形態8)図13及び図14は本発明
の実施形態8を示す。本実施形態8は本発明をホログラ
ムレーザユニットに適用した例を示し、このホログラム
レーザユニットも光学素子4の上面に形成された収差補
償用光学素子6−8に特徴を有する。以下にその詳細を
説明する。
の実施形態8を示す。本実施形態8は本発明をホログラ
ムレーザユニットに適用した例を示し、このホログラム
レーザユニットも光学素子4の上面に形成された収差補
償用光学素子6−8に特徴を有する。以下にその詳細を
説明する。
【0112】本実施形態8の収差補償用光学素子6−8
は、図14に示すように、平凹レンズ29(又は平凸レ
ンズ)とそのレンズ面を覆う1軸性結晶材料40で構成
されており、1軸性結晶材料40の短軸或いは長軸のど
ちらか一方の屈折率とレンズの屈折率とをほぼ同じに設
定してある。
は、図14に示すように、平凹レンズ29(又は平凸レ
ンズ)とそのレンズ面を覆う1軸性結晶材料40で構成
されており、1軸性結晶材料40の短軸或いは長軸のど
ちらか一方の屈折率とレンズの屈折率とをほぼ同じに設
定してある。
【0113】例えば、図14に示すように、入射光ビー
ムの偏光方向をレンズと同じ屈折率を持つ光学軸方向に
合わせた場合は、同図(a)に示す通り、入射光ビーム
はレンズとして見なさないため、変換作用を受けずにそ
のまま透過する。
ムの偏光方向をレンズと同じ屈折率を持つ光学軸方向に
合わせた場合は、同図(a)に示す通り、入射光ビーム
はレンズとして見なさないため、変換作用を受けずにそ
のまま透過する。
【0114】一方、レンズと別の屈折率を持つ光学軸方
向に合わせた場合は、同図(b)に示す通り、入射光ビ
ームは変換レンズ29と1軸性結晶材料40の屈折率差
に応じたレンズとして見なすため、変換作用を受ける。
向に合わせた場合は、同図(b)に示す通り、入射光ビ
ームは変換レンズ29と1軸性結晶材料40の屈折率差
に応じたレンズとして見なすため、変換作用を受ける。
【0115】つまり、本実施形態8の収差補償用光学素
子6−8によれば、入射光ビームの偏光方向と1軸性結
晶材料40の光軸との角度により、この収差補償用光学
素子6−8の透過光のうち補償機能を受ける成分と受け
ない成分とに分けられ、かつ、その配分を任意に変化さ
せることが可能になる。
子6−8によれば、入射光ビームの偏光方向と1軸性結
晶材料40の光軸との角度により、この収差補償用光学
素子6−8の透過光のうち補償機能を受ける成分と受け
ない成分とに分けられ、かつ、その配分を任意に変化さ
せることが可能になる。
【0116】このため、本実施形態8の収差補償用光学
素子6−8を用いる場合も、上記の収差補償用ホログラ
ム6−7の場合と同様に、領域を複数に分割しなくて
も、無限に分割したのと同様であるため、集光スポット
形状に不要な高次の回折光が発生するのを防止できるの
で、実質的に集光スポット径を小さくできる。
素子6−8を用いる場合も、上記の収差補償用ホログラ
ム6−7の場合と同様に、領域を複数に分割しなくて
も、無限に分割したのと同様であるため、集光スポット
形状に不要な高次の回折光が発生するのを防止できるの
で、実質的に集光スポット径を小さくできる。
【0117】また、ホログラムとは異なり、回折現象を
利用しないので、不要な回折光が発生し、集光ビームの
強度を低下させることもない。
利用しないので、不要な回折光が発生し、集光ビームの
強度を低下させることもない。
【0118】加えて、上記の入射光ビームの偏光方向と
1軸性結晶材料40の光軸との角度を調整することによ
り、2種類のディスクのどちらか一方が高密度のディィ
スクの場合、高密度ディスクに対応する光ビーム光量の
割合を、もう一方のディスクに対して2倍以上に設定す
ることが可能になる。
1軸性結晶材料40の光軸との角度を調整することによ
り、2種類のディスクのどちらか一方が高密度のディィ
スクの場合、高密度ディスクに対応する光ビーム光量の
割合を、もう一方のディスクに対して2倍以上に設定す
ることが可能になる。
【0119】よって、本実施形態8の収差補償用光学素
子6−8においても、高密度ディスクの再生において、
光ビーム強度の低下による信号品質の劣化を抑えること
が可能になる。
子6−8においても、高密度ディスクの再生において、
光ビーム強度の低下による信号品質の劣化を抑えること
が可能になる。
【0120】(その他の実施形態)上記の各実施形態で
は、光学素子として、透明基板の上面と下面に収差補償
用光学素子と信号検出用のホログラム素子を一体的に形
成したもの、或いは収差補償用光学素子と信号検出用の
ホログラム素子がそれぞれ形成された2個の基板を隙間
なく貼り合わせた構成のものを用いているが、これらが
それぞれ形成された2個の基板を間に空気層を設けた状
態で結合した、いわば分割型の光学素子を用いることも
可能である。
は、光学素子として、透明基板の上面と下面に収差補償
用光学素子と信号検出用のホログラム素子を一体的に形
成したもの、或いは収差補償用光学素子と信号検出用の
ホログラム素子がそれぞれ形成された2個の基板を隙間
なく貼り合わせた構成のものを用いているが、これらが
それぞれ形成された2個の基板を間に空気層を設けた状
態で結合した、いわば分割型の光学素子を用いることも
可能である。
【0121】
【発明の効果】以上のホログラムレーザユニットを備え
た本発明光ピックアップは、2つの光ビームが常時出射
される2焦点型の光ピックアップであるが、光学系全体
の構成は光源としてホログラムレーザユニットを備えた
従来型の光ピックアップの構成と同様の構成であり、部
品点数の増加は無い。即ち、ホログラムレーザユニット
の光学素子に収差補償用光学素子を設けるだけで、従来
なかったタイプの2焦点型の光ピックアップを実現でき
るので、ホログラムレーザユニットを含む光学系の部品
点数が増加することがない。
た本発明光ピックアップは、2つの光ビームが常時出射
される2焦点型の光ピックアップであるが、光学系全体
の構成は光源としてホログラムレーザユニットを備えた
従来型の光ピックアップの構成と同様の構成であり、部
品点数の増加は無い。即ち、ホログラムレーザユニット
の光学素子に収差補償用光学素子を設けるだけで、従来
なかったタイプの2焦点型の光ピックアップを実現でき
るので、ホログラムレーザユニットを含む光学系の部品
点数が増加することがない。
【0122】加えて、ホログラムレーザユニットは、光
学系の固定部に固定されているため、ディスクの偏心等
に追従する際に、従来と同様に、対物レンズのみが可動
する構造である。従って、光ピックアップ自身が大型化
することもない。
学系の固定部に固定されているため、ディスクの偏心等
に追従する際に、従来と同様に、対物レンズのみが可動
する構造である。従って、光ピックアップ自身が大型化
することもない。
【0123】また、レンズ切換え手段等の可動部を必要
としないので、高精度に取り付け可能であり、信頼性に
も優れている。
としないので、高精度に取り付け可能であり、信頼性に
も優れている。
【0124】また、特に請求項3記載のホログラムレー
ザユニットによれば、収差補償用光学素子は、形成され
ている領域(面積)を、例えば中央部の一部に制限して
構成されているので、素子領域により、対物レンズ出射
ビームのNAを変換できる。よって、集光ビームのスポ
ット径を変化させたり、光ディスクのチルト特性を改善
することが可能にある。
ザユニットによれば、収差補償用光学素子は、形成され
ている領域(面積)を、例えば中央部の一部に制限して
構成されているので、素子領域により、対物レンズ出射
ビームのNAを変換できる。よって、集光ビームのスポ
ット径を変化させたり、光ディスクのチルト特性を改善
することが可能にある。
【0125】また、特に請求項4記載のホログラムレー
ザユニットによれば、収差補償用光学素子が球面レンズ
機能を有しているので、光学系の固定部に固定されてい
ても、対物レンズがトラッキングの際にシフトして、収
差補償用光学素子の光軸との軸ずれにより発生する収差
を、非球面レンズで補償する場合と比較して、ほとんど
問題の無いレベルに抑えることが可能である。
ザユニットによれば、収差補償用光学素子が球面レンズ
機能を有しているので、光学系の固定部に固定されてい
ても、対物レンズがトラッキングの際にシフトして、収
差補償用光学素子の光軸との軸ずれにより発生する収差
を、非球面レンズで補償する場合と比較して、ほとんど
問題の無いレベルに抑えることが可能である。
【0126】加えて、収差補償用光学素子の球面レンズ
部分が1軸性結晶で覆われた構成であり、収差補償用光
学素子に入射する光ビームの偏光方向により、収差補償
機能を受ける成分と受けない成分の割合を任意に調整で
きるようになった構成によれば、第2のディスクに対応
する際の光の利用率を容易に可変できる。また、領域を
複数に分割しなくても、無限に分割したのと同様である
ので、集光スポット形状に不要な高次の回折光が発生す
るのを防止できる。この結果、集光スポット径を小さく
できる。加えて、ホログラムとは異なり、回折現象を利
用しないので、不要な回折光が発生し、集光ビームの光
強度が低下することもない。
部分が1軸性結晶で覆われた構成であり、収差補償用光
学素子に入射する光ビームの偏光方向により、収差補償
機能を受ける成分と受けない成分の割合を任意に調整で
きるようになった構成によれば、第2のディスクに対応
する際の光の利用率を容易に可変できる。また、領域を
複数に分割しなくても、無限に分割したのと同様である
ので、集光スポット形状に不要な高次の回折光が発生す
るのを防止できる。この結果、集光スポット径を小さく
できる。加えて、ホログラムとは異なり、回折現象を利
用しないので、不要な回折光が発生し、集光ビームの光
強度が低下することもない。
【0127】また、特に請求項5記載のホログラムレー
ザユニットによれば、収差補償用光学素子を複数の領域
に分割した構成をとるので、第2の基板に対応した集光
スポット形状に不要な高次の回折光の発生を抑えられる
ため、集光スポット径を小さくできる。
ザユニットによれば、収差補償用光学素子を複数の領域
に分割した構成をとるので、第2の基板に対応した集光
スポット形状に不要な高次の回折光の発生を抑えられる
ため、集光スポット径を小さくできる。
【0128】また、収差補償用光学素子を複数の領域、
好ましくは、4分割以上の領域に分割された構成にする
と、集光ビームのスポットのビームプロファイル中のサ
イドローブ強度を低減できるので、実質的なビーム径を
小さくすることが可能となる。
好ましくは、4分割以上の領域に分割された構成にする
と、集光ビームのスポットのビームプロファイル中のサ
イドローブ強度を低減できるので、実質的なビーム径を
小さくすることが可能となる。
【0129】また、特に請求項7記載のホログラムレー
ザユニットによれば、収差補償用光学素子をホログラム
で構成しているので、領域を複数に分割しなくとも、無
限に分割したのと同様であるので、集光スポット形状に
不要な高次の回折光が発生するのを防止できる。よっ
て、ビームプロファイル中のサイドローブ強度を低減で
き、実質的に集光スポット径を小さくできるので、高分
解能の記録・再生動作が可能になる。
ザユニットによれば、収差補償用光学素子をホログラム
で構成しているので、領域を複数に分割しなくとも、無
限に分割したのと同様であるので、集光スポット形状に
不要な高次の回折光が発生するのを防止できる。よっ
て、ビームプロファイル中のサイドローブ強度を低減で
き、実質的に集光スポット径を小さくできるので、高分
解能の記録・再生動作が可能になる。
【0130】加えて、ホログラムの形状(溝深さ、ピッ
チ等)により、0次光と1次光の比率を可変できるた
め、第2のディスクに対応する際の光の利用率を容易に
可変できる。
チ等)により、0次光と1次光の比率を可変できるた
め、第2のディスクに対応する際の光の利用率を容易に
可変できる。
【0131】また、特に請求項8記載のホログラムレー
ザユニットによれば、ホログラムをブレーズホログラム
とする構成をとるので、1次光等の不要回折光を抑える
ことが可能になるため、光利用効率を増大することが可
能となる。
ザユニットによれば、ホログラムをブレーズホログラム
とする構成をとるので、1次光等の不要回折光を抑える
ことが可能になるため、光利用効率を増大することが可
能となる。
【0132】また、特に請求項10記載のホログラムレ
ーザユニットによれば、収差補償用光学素子と、信号検
出用のホログラム素子を別々の基板に形成し、両基板に
はそれぞれ位置決め用のマーカーを形成し、加工後に両
基板を貼り合わせて光学素子を作製する構成をとるの
で、収差補償用光学素子、ひいてはホログラムレーザユ
ニット及び光ピックアップの量産性を一層向上できる。
ーザユニットによれば、収差補償用光学素子と、信号検
出用のホログラム素子を別々の基板に形成し、両基板に
はそれぞれ位置決め用のマーカーを形成し、加工後に両
基板を貼り合わせて光学素子を作製する構成をとるの
で、収差補償用光学素子、ひいてはホログラムレーザユ
ニット及び光ピックアップの量産性を一層向上できる。
【0133】また、特に請求項7、請求項8記載のホロ
グラムレーザユニットによれば、光学素子の両面にホロ
グラムを形成する構成をとるので、同じ加工工程で光学
素子を作製できるため、素子間のセンタリングが容易
で、且つ高精度に行えるので、量産性に優れる。また、
貼り合わでないため、信頼性を一層向上できる。
グラムレーザユニットによれば、光学素子の両面にホロ
グラムを形成する構成をとるので、同じ加工工程で光学
素子を作製できるため、素子間のセンタリングが容易
で、且つ高精度に行えるので、量産性に優れる。また、
貼り合わでないため、信頼性を一層向上できる。
【0134】また、以上のホログラムユニットが搭載さ
れた請求項11〜請求項13記載の光ピックアップによ
れば、量産性・信頼性に優れた光ピックアップを実現で
きる。
れた請求項11〜請求項13記載の光ピックアップによ
れば、量産性・信頼性に優れた光ピックアップを実現で
きる。
【0135】また、特に請求項12記載の光ピックアッ
プによれば、球面レンズ機能を有し、球面レンズ部分が
1軸性結晶で覆われた収差補償用光学素子を用いた光ピ
ックアップにおいて、屈折率を考慮したディスクの厚み
が、第1のディスクの厚み<第2のディスクの厚みとな
る場合には、収差補償用光学素子は凹レンズの機能を有
し、逆の場合は凸レンズの機能を有するように構成して
いるので、光軸ずれによる収差の発生しない光ピックア
ップを実現できる。
プによれば、球面レンズ機能を有し、球面レンズ部分が
1軸性結晶で覆われた収差補償用光学素子を用いた光ピ
ックアップにおいて、屈折率を考慮したディスクの厚み
が、第1のディスクの厚み<第2のディスクの厚みとな
る場合には、収差補償用光学素子は凹レンズの機能を有
し、逆の場合は凸レンズの機能を有するように構成して
いるので、光軸ずれによる収差の発生しない光ピックア
ップを実現できる。
【0136】また、特に請求項13記載の光ピックアッ
プによれば、第1の光ディスクに対応する光ビームの光
量を、第2の光ディスクに対応する光ビームの光量の2
倍以上とする構成をとるので、高密度化による信号品質
の劣化を来すことがない。即ち、どちらか一方のディス
クが高密度ディスクであっても、高密度ディスクに対応
した光ビーム強度を大きくできるので、信号不足になる
ことを抑えられる。
プによれば、第1の光ディスクに対応する光ビームの光
量を、第2の光ディスクに対応する光ビームの光量の2
倍以上とする構成をとるので、高密度化による信号品質
の劣化を来すことがない。即ち、どちらか一方のディス
クが高密度ディスクであっても、高密度ディスクに対応
した光ビーム強度を大きくできるので、信号不足になる
ことを抑えられる。
【図1】本発明の実施形態1を示す、2焦点型の光ピッ
クアップの光学系を示す模式的正面図。
クアップの光学系を示す模式的正面図。
【図2】本発明の実施形態1を示す、ホログラムレーザ
ユニットの詳細を示す断面図。
ユニットの詳細を示す断面図。
【図3】本発明の実施形態2を示す、光学素子の平面
図。
図。
【図4】本発明の実施形態2を示す、(a)、(b)は
それぞれの場合のレンズ作用を説明する断面図。
それぞれの場合のレンズ作用を説明する断面図。
【図5】本発明の実施形態2を示す、収差補償用光学素
子の光軸ズレによって発生する収差量を表わすグラフ。
子の光軸ズレによって発生する収差量を表わすグラフ。
【図6】本発明の実施形態3を示す、光学素子の平面
図。
図。
【図7】本発明の実施形態3を示す、集光ビームのビー
ムプロファイルを説明するための説明図。
ムプロファイルを説明するための説明図。
【図8】DVD用に市販されている対物レンズを用い
て、対物レンズの中心部分を遮光した場合に、遮光部の
半径と集光ビーム形状の関係を示すグラフ。
て、対物レンズの中心部分を遮光した場合に、遮光部の
半径と集光ビーム形状の関係を示すグラフ。
【図9】本発明の実施形態4を示す、(a)は光学素子
の平面図、(b)は(a)とは異なる光学素子の平面
図。
の平面図、(b)は(a)とは異なる光学素子の平面
図。
【図10】本発明の実施形態5を示す、(a)は光学素
子の平面図、(b)はその断面図。
子の平面図、(b)はその断面図。
【図11】本発明の実施形態6を示す、収差補償用光学
素子が形成された基板とサーボ信号検出用ホログラム素
子が形成された基板とを貼り合わせる工程を示す図。
素子が形成された基板とサーボ信号検出用ホログラム素
子が形成された基板とを貼り合わせる工程を示す図。
【図12】本発明の実施形態7を示す、(a)は光学素
子の平面図、(b)はその断面図。
子の平面図、(b)はその断面図。
【図13】本発明の実施形態8を示す、光学素子の平面
図。
図。
【図14】本発明の実施形態8を示す、(a)、(b)
共に図13の収差補償用光学素子のレンズ作用を説明す
るための断面図。
共に図13の収差補償用光学素子のレンズ作用を説明す
るための断面図。
1 ホログラムレーザユニット 2 半導体レーザ 3 光検出器 4 光学素子 5 信号検出用のホログラム素子 6−1〜6−5、6−7、6−8 収差補償用光学素子 7 コリメータレンズ 8 対物レンズ 9−1、9−2 光ディスク 10 サイドローブ強度 29 平凹レンズ 30 マーカー 40 1軸性結晶材料
Claims (13)
- 【請求項1】 レーザ光源と光検出器が一体化され、対
物レンズを含む光学系の固定部に取り付けられたホログ
ラムレーザユニットであって、 該レーザ光源と該対物レンズとの間に光学素子を有し、
該光学素子の該レーザ光源側の面にホログラム素子が形
成され、且つ該対物レンズ側の面に収差補償用光学素子
が形成され、該収差補償用光学素子が、該レーザ光源か
ら出射され、該対物レンズによって集光される光ビーム
を焦点距離の異なる2種類の光ビームに分割するように
構成したホログラムレーザユニット。 - 【請求項2】 前記光学素子が空気層を挟んで2分割さ
れている請求項1記載のホログラムレーザユニット。 - 【請求項3】 前記収差補償用光学素子は、前記光学素
子の表面における中心部の一部分に形成され、球面レン
ズ機能を有する請求項1又は請求項2記載のホログラム
レーザユニット。 - 【請求項4】 前記収差補償用光学素子は、前記球面レ
ンズ部分が1軸性結晶で覆われた構成であり、該収差補
償用光学素子に入射する光ビームの偏光方向により、収
差補償機能を受ける成分と受けない成分の割合を任意に
調整できるようになった請求項3記載のホログラムレー
ザユニット。 - 【請求項5】 前記収差補償光学素子は、同心円状の複
数の領域に分割されている請求項1又は請求項2記載の
ホログラムレーザユニット。 - 【請求項6】 前記収差補償用光学素子の前記同心円状
の分割数が4以上である請求項5記載のホログラムレー
ザユニット。 - 【請求項7】 前記収差補償用光学素子は、同心円状の
パターンを有するホログラムである請求項1又は請求項
2記載のホログラムレーザユニット。 - 【請求項8】 前記ホログラムはブレーズホログラムで
ある請求項7記載のホログラムレーザユニット。 - 【請求項9】 前記収差補償用光学素子と前記レーザ光
源側に位置するホログラム素子とが同一基板上に成形さ
れている請求項1〜請求項8のいずれかに記載のホログ
ラムレーザユニット。 - 【請求項10】 前記収差補償用光学素子と、前記レー
ザ光源側に位置するホログラム素子は別々の基板に形成
され、両基板にはそれぞれ位置決め用のマーカーが形成
されており、加工後に両基板を貼り合わせて前記光学素
子を作製した請求項1〜請求項8のいずれかに記載のホ
ログラムレーザユニット。 - 【請求項11】 第1の厚み及び屈折率を有する第1の
ディスク及び第2の厚み及び屈折率を有する第2のディ
スクと、 該第1のディスクに収差なく光ビームを集光できるよう
に設計された対物レンズとを備え、光源からの光ビーム
を該第1のディスク及び該第2のディスクに対して収差
なく集光可能になった2焦点型の光ピックアップ装置で
あって、 前記光源として、請求項1〜請求項10のいずれかに記
載のホログラムレーザユニットを備えている2焦点型の
光ピックアップ装置。 - 【請求項12】 第1の厚み及び屈折率を有する第1の
ディスク及び第2の厚み及び屈折率を有する第2のディ
スクと、 該第1のディスクに収差なく光ビームを集光できるよう
に設計された対物レンズとを備え、光源からの光ビーム
を該第1のディスク及び該第2のディスクに対して収差
なく集光可能になった2焦点型の光ピックアップ装置で
あって、 前記光源として、請求項4記載のホログラムレーザユニ
ットを備え、屈折率を考慮したディスクの厚みが、該第
1のディスクの厚み<該第2のディスクの厚みとなる場
合には、前記収差補償用光学素子は凹レンズの機能を有
し、逆の場合は凸レンズの機能を有するように構成した
2焦点型の光ピックアップ装置。 - 【請求項13】 前記第1の光ディスクに対応する光ビ
ームの光量は、前記第2の光ディスクに対応する光ビー
ムの光量の2倍以上である請求項11又は請求項12記
載の2焦点型の光ピックアップ装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9188796A JPH1139703A (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | ホログラムレーザユニット及び2焦点型の光ピックアップ装置 |
EP98112902A EP0892396B1 (en) | 1997-07-14 | 1998-07-10 | Hologram laser unit and two-focus type optical pickup |
DE69830279T DE69830279T2 (de) | 1997-07-14 | 1998-07-10 | Hologramm-Lasereinheit und optische Abtastvorrichtung mit zwei Brennweiten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9188796A JPH1139703A (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | ホログラムレーザユニット及び2焦点型の光ピックアップ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1139703A true JPH1139703A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16229959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9188796A Withdrawn JPH1139703A (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | ホログラムレーザユニット及び2焦点型の光ピックアップ装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0892396B1 (ja) |
JP (1) | JPH1139703A (ja) |
DE (1) | DE69830279T2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050091758A (ko) | 2002-12-30 | 2005-09-15 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 복굴절 광학 부품 |
CN107967703B (zh) * | 2018-01-05 | 2019-06-21 | 电子科技大学 | 一种基于连通域的光学扫描全息的自聚焦和重建方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2532818B2 (ja) * | 1993-02-01 | 1996-09-11 | 松下電器産業株式会社 | 対物レンズおよび光ヘッド装置 |
EP0745983A3 (en) * | 1995-05-31 | 1998-03-04 | Daewoo Electronics Co., Ltd | Optical pickup |
EP1109164B1 (en) * | 1995-06-05 | 2005-12-07 | Nec Corporation | Optical head apparatus for different types of disks |
JPH09245364A (ja) * | 1996-03-11 | 1997-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
US5867468A (en) * | 1996-03-11 | 1999-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical pickup with a vertically movable aperture means |
EP0831471B1 (en) * | 1996-03-18 | 2003-12-03 | Seiko Epson Corporation | Optical head and optical recorder |
JPH09282699A (ja) * | 1996-04-17 | 1997-10-31 | Nec Corp | 2焦点光ヘッド装置 |
-
1997
- 1997-07-14 JP JP9188796A patent/JPH1139703A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-07-10 EP EP98112902A patent/EP0892396B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-10 DE DE69830279T patent/DE69830279T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0892396A3 (en) | 1999-11-24 |
DE69830279D1 (de) | 2005-06-30 |
EP0892396B1 (en) | 2005-05-25 |
DE69830279T2 (de) | 2006-02-02 |
EP0892396A2 (en) | 1999-01-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041005 |