JP2002298424A - 光ピックアップ装置 - Google Patents
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1365—Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
- G11B7/1367—Stepped phase plates
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- G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ光の利用効率を大きく低下させずに、
ビーム径の小さいレーザ光を出射可能な光ピックアップ
装置を提供する。 【解決手段】 位相補正素子５は、レーザ光の入射面に
おいて領域５１〜５５を有する。領域５２，５４は、突
起物から成り、突起物の高さｄは約７３０ｎｍであり、
石英５０の厚さは０．５ｍｍである。領域５２の幅は領
域５４の幅よりも広い。領域５３の幅は領域５５の幅
（直径）よりも広く、領域５１の辺方向の幅は領域５３
よりも広い。光ピックアップ装置は位相補正素子５を半
導体レーザと対物レンズとの間に含む。
ビーム径の小さいレーザ光を出射可能な光ピックアップ
装置を提供する。 【解決手段】 位相補正素子５は、レーザ光の入射面に
おいて領域５１〜５５を有する。領域５２，５４は、突
起物から成り、突起物の高さｄは約７３０ｎｍであり、
石英５０の厚さは０．５ｍｍである。領域５２の幅は領
域５４の幅よりも広い。領域５３の幅は領域５５の幅
（直径）よりも広く、領域５１の辺方向の幅は領域５３
よりも広い。光ピックアップ装置は位相補正素子５を半
導体レーザと対物レンズとの間に含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ光の利用
効率を大きく低下させずに光学的超解像によって微小な
ビーム径のレーザ光を光ディスクに照射する光ピックア
ップ装置に関するものである。
効率を大きく低下させずに光学的超解像によって微小な
ビーム径のレーザ光を光ディスクに照射する光ピックア
ップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）より
も記録容量の大きいＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅ
ｏ Ｄｉｓｋ）等の光ディスクは、高密度な記録媒体と
して実用化が開始され、今後、広く普及するものと考え
られる。
も記録容量の大きいＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅ
ｏ Ｄｉｓｋ）等の光ディスクは、高密度な記録媒体と
して実用化が開始され、今後、広く普及するものと考え
られる。
【０００３】また、ＤＶＤよりも高密度な光ディスクの
開発も想定される。このように、光ディスクは、益々、
高密度化が進行しているが、この高密度は、ＤＶＤ等の
光ディスクに形成するピットサイズを小さくすることに
よって達成している。
開発も想定される。このように、光ディスクは、益々、
高密度化が進行しているが、この高密度は、ＤＶＤ等の
光ディスクに形成するピットサイズを小さくすることに
よって達成している。
【０００４】さらに、書換え可能で、記憶容量が大き
く、かつ、信頼性の高い記録媒体として光磁気記録媒体
が注目されており、コンピュータメモリ等として実用化
され始めている。そして、最近では、記録容量が６．０
Ｇｂｙｔｅｓの光磁気記録媒体がＡＳ−ＭＯ（Ａｄｖａ
ｎｃｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉ
ｃａｌ ｄｉｓｋ）規格として規格化され、実用化され
ようとしている。
く、かつ、信頼性の高い記録媒体として光磁気記録媒体
が注目されており、コンピュータメモリ等として実用化
され始めている。そして、最近では、記録容量が６．０
Ｇｂｙｔｅｓの光磁気記録媒体がＡＳ−ＭＯ（Ａｄｖａ
ｎｃｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉ
ｃａｌ ｄｉｓｋ）規格として規格化され、実用化され
ようとしている。
【０００５】したがって、このような高密度な光ディス
クを再生するには、複数のピットまたは磁区がビームス
ポット内に入らないビーム径の小さいレーザ光が必要に
なる。レーザ光のスポットサイズは、レーザ光の波長に
反比例し、対物レンズの開口数（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃ
ａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ）に比例するので、従来、レー
ザ光の短波長化し、および対物レンズの開口数を大きく
することによって小さいスポットサイズを有するレーザ
光を得ていた。
クを再生するには、複数のピットまたは磁区がビームス
ポット内に入らないビーム径の小さいレーザ光が必要に
なる。レーザ光のスポットサイズは、レーザ光の波長に
反比例し、対物レンズの開口数（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃ
ａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ）に比例するので、従来、レー
ザ光の短波長化し、および対物レンズの開口数を大きく
することによって小さいスポットサイズを有するレーザ
光を得ていた。
【０００６】また、レーザ光のスポットサイズを小さく
する方法として光学的超解像が知られている。この光学
的超解像は、レーザ光の中央部を遮光することによって
メインビームとサイドビームとから成るレーザ光を光デ
ィスクに照射するものである。そして、メインビームの
ビーム径は、レーザ光の中央部を遮光しない場合のビー
ム径に比べ小さくできる。
する方法として光学的超解像が知られている。この光学
的超解像は、レーザ光の中央部を遮光することによって
メインビームとサイドビームとから成るレーザ光を光デ
ィスクに照射するものである。そして、メインビームの
ビーム径は、レーザ光の中央部を遮光しない場合のビー
ム径に比べ小さくできる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光学的
超解像によってビーム径を小さくした場合には、レーザ
光の中央部を遮光するためにレーザ光の利用効率が低下
するという問題がある。また、レーザ光の中央部を遮光
することによって生じたサイドビームの強度が大きく、
このサイドビームによって光ディスクに信号が記録され
たり、または光ディスクから信号が再生されるという問
題がある。
超解像によってビーム径を小さくした場合には、レーザ
光の中央部を遮光するためにレーザ光の利用効率が低下
するという問題がある。また、レーザ光の中央部を遮光
することによって生じたサイドビームの強度が大きく、
このサイドビームによって光ディスクに信号が記録され
たり、または光ディスクから信号が再生されるという問
題がある。
【０００８】そこで、本発明は、かかる問題を解決する
ためになされたものであり、その目的は、レーザ光の利
用効率を大きく低下させずに、ビーム径の小さいレーザ
光を出射可能な光ピックアップ装置を提供することであ
る。
ためになされたものであり、その目的は、レーザ光の利
用効率を大きく低下させずに、ビーム径の小さいレーザ
光を出射可能な光ピックアップ装置を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、光ピ
ックアップ装置は、レーザ光を生成するレーザ光源と、
レーザ光の径方向に分割された複数の領域を有し、複数
の領域のうち隣接する２つの領域に入射するレーザ光に
対してレーザ光の半波長に相当する位相差を与える位相
補正素子と、位相補正素子からのレーザ光を集光して光
ディスクに照射する対物レンズとを備え、複数の領域の
各々は、径方向において異なる長さを有する。この発明
においては、「レーザ光の半波長に相当する位相差」と
は、レーザ光の半波長を奇数倍した位相差を含むものと
する。
ックアップ装置は、レーザ光を生成するレーザ光源と、
レーザ光の径方向に分割された複数の領域を有し、複数
の領域のうち隣接する２つの領域に入射するレーザ光に
対してレーザ光の半波長に相当する位相差を与える位相
補正素子と、位相補正素子からのレーザ光を集光して光
ディスクに照射する対物レンズとを備え、複数の領域の
各々は、径方向において異なる長さを有する。この発明
においては、「レーザ光の半波長に相当する位相差」と
は、レーザ光の半波長を奇数倍した位相差を含むものと
する。
【００１０】好ましくは、隣接する２つの領域のうち、
一方の領域は、レーザ光の光軸方向において第１の光路
長を有し、隣接する２つの領域のうち、他方の領域は、
レーザ光の光軸方向において第２の光路長を有し、第１
の光路長と第２の光路長との差は、レーザ光の半波長に
相当する。
一方の領域は、レーザ光の光軸方向において第１の光路
長を有し、隣接する２つの領域のうち、他方の領域は、
レーザ光の光軸方向において第２の光路長を有し、第１
の光路長と第２の光路長との差は、レーザ光の半波長に
相当する。
【００１１】好ましくは、位相補正素子は、第１の物質
と、第１の物質の一主面に所定の間隔で形成された第２
の物質とから成り、レーザ光の径方向において第２の物
質に隣接する空気のレーザ光の光軸方向における光路長
と、レーザ光の光軸方向における第２の物質の光路長と
の光路差は、レーザ光の半波長に相当する。
と、第１の物質の一主面に所定の間隔で形成された第２
の物質とから成り、レーザ光の径方向において第２の物
質に隣接する空気のレーザ光の光軸方向における光路長
と、レーザ光の光軸方向における第２の物質の光路長と
の光路差は、レーザ光の半波長に相当する。
【００１２】好ましくは、位相補正素子は、一主面に所
定の間隔で形成された矩形の切欠部を有する物質から成
り、レーザ光の径方向において矩形の切欠部に隣接する
物質のレーザ光の光軸方向における光路長と、レーザ光
の光軸方向における矩形の切欠部の光路長との光路差
は、レーザ光の半波長に相当する。
定の間隔で形成された矩形の切欠部を有する物質から成
り、レーザ光の径方向において矩形の切欠部に隣接する
物質のレーザ光の光軸方向における光路長と、レーザ光
の光軸方向における矩形の切欠部の光路長との光路差
は、レーザ光の半波長に相当する。
【００１３】好ましくは、位相補正素子は、レーザ光の
入射側と出射側とに所定の間隔で形成された矩形の切欠
部を有する物質から成り、レーザ光の径方向において矩
形の切欠部に隣接する物質のレーザ光の光軸方向におけ
る光路長と、レーザ光の光軸方向における矩形の切欠部
の光路長との光路差は、レーザ光の半波長に相当する。
入射側と出射側とに所定の間隔で形成された矩形の切欠
部を有する物質から成り、レーザ光の径方向において矩
形の切欠部に隣接する物質のレーザ光の光軸方向におけ
る光路長と、レーザ光の光軸方向における矩形の切欠部
の光路長との光路差は、レーザ光の半波長に相当する。
【００１４】好ましくは、位相補正素子は、レーザ光の
光軸に対して対称な階段形状を形成するように複数の物
質を順次積層した構造から成り、レーザ光の光軸方向に
おける複数の物質の各々の光路長と、レーザ光の径方向
において物質に隣接する空気のレーザ光の光軸方向にお
ける光路長との光路差は、レーザ光の半波長に相当す
る。
光軸に対して対称な階段形状を形成するように複数の物
質を順次積層した構造から成り、レーザ光の光軸方向に
おける複数の物質の各々の光路長と、レーザ光の径方向
において物質に隣接する空気のレーザ光の光軸方向にお
ける光路長との光路差は、レーザ光の半波長に相当す
る。
【００１５】好ましくは、複数の物質は、レーザ光の入
射側と出射側とに積層されている。好ましくは、光ピッ
クアップ装置は、光ディスクでの反射光を検出する光検
出器と、位相補正素子からのレーザ光をそのまま透過し
て対物レンズに導き、光ディスクでの反射光を光検出器
の方向へ反射する偏光ビームスプリッタとをさらに備え
る。
射側と出射側とに積層されている。好ましくは、光ピッ
クアップ装置は、光ディスクでの反射光を検出する光検
出器と、位相補正素子からのレーザ光をそのまま透過し
て対物レンズに導き、光ディスクでの反射光を光検出器
の方向へ反射する偏光ビームスプリッタとをさらに備え
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または
相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または
相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１７】図１を参照して、この発明による光ピック
アップ装置１０は、半導体レーザ１と、コリメータレン
ズ２と、ビーム整形プリズム３と、回折格子４と、位相
補正素子５と、偏光ビームスプリッタ６と、４分の１波
長板７と対物レンズ８と、ハーフミラー９と、集光レン
ズ１１，１３と、光検出器１２，１５と、ナイフエッジ
１４とを備える。ビーム整形プリズム３は、プリズム３
１，３２から成る。
アップ装置１０は、半導体レーザ１と、コリメータレン
ズ２と、ビーム整形プリズム３と、回折格子４と、位相
補正素子５と、偏光ビームスプリッタ６と、４分の１波
長板７と対物レンズ８と、ハーフミラー９と、集光レン
ズ１１，１３と、光検出器１２，１５と、ナイフエッジ
１４とを備える。ビーム整形プリズム３は、プリズム３
１，３２から成る。
【００１８】半導体レーザ１は、波長６６０ｎｍ（許容
誤差：±１５ｎｍ）のレーザ光を生成する。コリメータ
レンズ２は、半導体レーザ１から出射されたレーザ光を
平行光にする。ビーム整形プリズム３は、コリメータレ
ンズ２によって平行光にされたレーザ光のビーム形状を
整形する。すなわち、コリメータレンズ２から入射され
るレーザ光は、楕円形状から成るビーム形状を有するの
で、楕円形状の長径および短径の両方向に対物レンズ８
によってレーザ光をよく絞れるようにするために、より
円形に近いビーム形状に整形する。この場合、プリズム
３１は、コリメータレンズ２から入射されたレーザ光の
短径を拡径し、プリズム３２は、プリズム３１から入射
されたレーザ光の短径をさらに拡径して出射する。これ
によって、ビーム整形プリズム３は、円形に近いビーム
形状から成るレーザ光を出射する。
誤差：±１５ｎｍ）のレーザ光を生成する。コリメータ
レンズ２は、半導体レーザ１から出射されたレーザ光を
平行光にする。ビーム整形プリズム３は、コリメータレ
ンズ２によって平行光にされたレーザ光のビーム形状を
整形する。すなわち、コリメータレンズ２から入射され
るレーザ光は、楕円形状から成るビーム形状を有するの
で、楕円形状の長径および短径の両方向に対物レンズ８
によってレーザ光をよく絞れるようにするために、より
円形に近いビーム形状に整形する。この場合、プリズム
３１は、コリメータレンズ２から入射されたレーザ光の
短径を拡径し、プリズム３２は、プリズム３１から入射
されたレーザ光の短径をさらに拡径して出射する。これ
によって、ビーム整形プリズム３は、円形に近いビーム
形状から成るレーザ光を出射する。
【００１９】回折格子４は、ビーム整形プリズム３から
のレーザ光を０次光、±１次光に回折する。位相補正素
子５は、後述する方法によってレーザ光の径方向の複数
の領域に対して１８０度に相当する位相差を与える。偏
光ビームスプリッタ６は、位相補正素子５からのレーザ
光を透過し、光ディスク２０の信号記録面２０ａで反射
されたレーザ光を９０度の方向に反射する。４分の１波
長板７は、入射したレーザ光の偏光面を９０度回転させ
る。対物レンズ８は、レーザ光を集光して光ディスク２
０の信号記録面２０ａに照射する。ハーフミラー９は、
偏光ビームスプリッタ６からのレーザ光を半分透過し、
半分を９０度の方向に反射する。集光レンズ１１は、ハ
ーフミラー９を透過したレーザ光を光検出器１２に集光
照射する。光検出器１２は、レーザ光を検出する。な
お、光検出器１２は、光ディスク２０からの再生信号を
検出するための光検出器である。集光レンズ１３は、ハ
ーフミラー９で反射されたレーザ光を光検出器１５に集
光照射する。ナイフエッジ１４は、集光レンズ１３から
のレーザ光の一部を遮光する。光検出器１５は、集光レ
ンズによって集光され、ナイフエッジ１４によって一部
遮光されたレーザ光を検出する。なお、光検出器１５
は、対物レンズ８のトラッキングサーボ用の信号および
フォーカスサーボ用の信号を検出する光検出器である。
のレーザ光を０次光、±１次光に回折する。位相補正素
子５は、後述する方法によってレーザ光の径方向の複数
の領域に対して１８０度に相当する位相差を与える。偏
光ビームスプリッタ６は、位相補正素子５からのレーザ
光を透過し、光ディスク２０の信号記録面２０ａで反射
されたレーザ光を９０度の方向に反射する。４分の１波
長板７は、入射したレーザ光の偏光面を９０度回転させ
る。対物レンズ８は、レーザ光を集光して光ディスク２
０の信号記録面２０ａに照射する。ハーフミラー９は、
偏光ビームスプリッタ６からのレーザ光を半分透過し、
半分を９０度の方向に反射する。集光レンズ１１は、ハ
ーフミラー９を透過したレーザ光を光検出器１２に集光
照射する。光検出器１２は、レーザ光を検出する。な
お、光検出器１２は、光ディスク２０からの再生信号を
検出するための光検出器である。集光レンズ１３は、ハ
ーフミラー９で反射されたレーザ光を光検出器１５に集
光照射する。ナイフエッジ１４は、集光レンズ１３から
のレーザ光の一部を遮光する。光検出器１５は、集光レ
ンズによって集光され、ナイフエッジ１４によって一部
遮光されたレーザ光を検出する。なお、光検出器１５
は、対物レンズ８のトラッキングサーボ用の信号および
フォーカスサーボ用の信号を検出する光検出器である。
【００２０】図２を参照して、位相補正素子について詳
細に説明する。位相補正素子５は、レーザ光の入射面に
おいて領域５１〜５５を有する。領域５２，５４は、石
英ガラス５０に矩形状の突起物を形成することにより構
成される。位相補正素子５は、一辺の長さが４．２００
ｍｍの正方形である。領域５２，５４は、円形状をして
いる。そして、領域５２の外径Ａは１．９７０ｍｍであ
り、内径Ｂは１．６００ｍｍである。また、領域５４の
外形Ｃは、０．５８０ｍｍであり、内径Ｄは、０．３９
０ｍｍである。その結果、領域５１の辺方向の幅は、
０．７６５ｍｍであり、領域５２の幅は、０．１８５ｍ
ｍとなり、領域５３の幅は、０．５１０ｍｍであり、領
域５４の幅は、０．０９５ｍｍであり、領域５５の幅
（直径）Ｄは、０．３９０ｍｍである。なお、位相補正
素子５に入射するレーザ光の有効径は、３．２２８ｍｍ
であり、レーザ光は、領域５１〜５５の全領域に入射す
る。
細に説明する。位相補正素子５は、レーザ光の入射面に
おいて領域５１〜５５を有する。領域５２，５４は、石
英ガラス５０に矩形状の突起物を形成することにより構
成される。位相補正素子５は、一辺の長さが４．２００
ｍｍの正方形である。領域５２，５４は、円形状をして
いる。そして、領域５２の外径Ａは１．９７０ｍｍであ
り、内径Ｂは１．６００ｍｍである。また、領域５４の
外形Ｃは、０．５８０ｍｍであり、内径Ｄは、０．３９
０ｍｍである。その結果、領域５１の辺方向の幅は、
０．７６５ｍｍであり、領域５２の幅は、０．１８５ｍ
ｍとなり、領域５３の幅は、０．５１０ｍｍであり、領
域５４の幅は、０．０９５ｍｍであり、領域５５の幅
（直径）Ｄは、０．３９０ｍｍである。なお、位相補正
素子５に入射するレーザ光の有効径は、３．２２８ｍｍ
であり、レーザ光は、領域５１〜５５の全領域に入射す
る。
【００２１】領域５２の内径Ｂを１．６００ｍｍ、領域
５４の外径Ｃを０．５８０ｍｍ、および領域５４の内径
Ｄを０．３９０ｍｍに固定したときの領域５２の外径Ａ
の許容範囲は１．８８０〜２．０２０ｍｍの範囲であ
る。また、領域５２の外径Ａを１．９７０ｍｍ、領域５
４の外径Ｃを０．５８０ｍｍ、および領域５４の内径Ｄ
を０．３９０ｍｍに固定したときの領域５２の内径Ｂの
許容範囲は１．４８０〜１．６６０ｍｍの範囲である。
さらに、領域５２の外径Ａを１．９７０ｍｍ、領域５２
の内径Ｂを１．６００ｍｍ、および領域５４の内径Ｄを
０．３９０ｍｍに固定したときの領域５４の外径Ｃの許
容範囲は０．３９０〜０．７４０ｍｍの範囲である。ま
た、さらに、領域５２の外径Ａを１．９７０ｍｍ、領域
５２の内径Ｂを１．６００ｍｍ、および領域５４の外径
Ｃを０．５８０ｍｍに固定したときの領域５４の内径Ｄ
の許容範囲は０．０００〜０．５８０ｍｍの範囲であ
る。
５４の外径Ｃを０．５８０ｍｍ、および領域５４の内径
Ｄを０．３９０ｍｍに固定したときの領域５２の外径Ａ
の許容範囲は１．８８０〜２．０２０ｍｍの範囲であ
る。また、領域５２の外径Ａを１．９７０ｍｍ、領域５
４の外径Ｃを０．５８０ｍｍ、および領域５４の内径Ｄ
を０．３９０ｍｍに固定したときの領域５２の内径Ｂの
許容範囲は１．４８０〜１．６６０ｍｍの範囲である。
さらに、領域５２の外径Ａを１．９７０ｍｍ、領域５２
の内径Ｂを１．６００ｍｍ、および領域５４の内径Ｄを
０．３９０ｍｍに固定したときの領域５４の外径Ｃの許
容範囲は０．３９０〜０．７４０ｍｍの範囲である。ま
た、さらに、領域５２の外径Ａを１．９７０ｍｍ、領域
５２の内径Ｂを１．６００ｍｍ、および領域５４の外径
Ｃを０．５８０ｍｍに固定したときの領域５４の内径Ｄ
の許容範囲は０．０００〜０．５８０ｍｍの範囲であ
る。
【００２２】位相補正素子５においては、幅の広い領域
５５，５３，５３は、内周から外周へ向かうに従って幅
が広くなる。また、幅の狭い領域５４，５２も、内周か
ら外周へ向かうに従って幅が広くなる。石英ガラス５０
の厚さＤは、０．５ｍｍである。領域５２，５４の高さ
ｄは、位相補正素子５に入射するレーザ光の波長をλ、
石英ガラス５０の屈折率をｎとしたとき、 （ｎ−１）＊ｄ＝（２ｍ−１）λ／２・・・・（１） を満たすように決定される。ただし、ｍ＝１，２，３，
・・・である。つまり、領域５２，５４の突起物の高さ
ｄは、領域５２，５４に入射したレーザ光の位相補正素
子５における光路長と、領域５１，５３，５５に入射し
たレーザ光の位相補正素子５における光路長との差がレ
ーザ光の半波長の奇数倍になるように決定される。すな
わち、高さｄは、領域５２，５４に入射したレーザ光の
位相が、領域５１，５３，５５に入射したレーザ光の位
相に対して１８０度の奇数倍だけ遅延されるように決定
される。式（１）に石英ガラス５０の屈折率ｎ＝１．４
５６２、レーザ光の波長λ＝６６０ｎｍ、ｍ＝１を代入
すると、ｄ＝７２３．２５ｎｍとなる。なお、高さｄの
許容誤差は、±７０ｎｍである。
５５，５３，５３は、内周から外周へ向かうに従って幅
が広くなる。また、幅の狭い領域５４，５２も、内周か
ら外周へ向かうに従って幅が広くなる。石英ガラス５０
の厚さＤは、０．５ｍｍである。領域５２，５４の高さ
ｄは、位相補正素子５に入射するレーザ光の波長をλ、
石英ガラス５０の屈折率をｎとしたとき、 （ｎ−１）＊ｄ＝（２ｍ−１）λ／２・・・・（１） を満たすように決定される。ただし、ｍ＝１，２，３，
・・・である。つまり、領域５２，５４の突起物の高さ
ｄは、領域５２，５４に入射したレーザ光の位相補正素
子５における光路長と、領域５１，５３，５５に入射し
たレーザ光の位相補正素子５における光路長との差がレ
ーザ光の半波長の奇数倍になるように決定される。すな
わち、高さｄは、領域５２，５４に入射したレーザ光の
位相が、領域５１，５３，５５に入射したレーザ光の位
相に対して１８０度の奇数倍だけ遅延されるように決定
される。式（１）に石英ガラス５０の屈折率ｎ＝１．４
５６２、レーザ光の波長λ＝６６０ｎｍ、ｍ＝１を代入
すると、ｄ＝７２３．２５ｎｍとなる。なお、高さｄの
許容誤差は、±７０ｎｍである。
【００２３】このように、位相補正素子５に入射したレ
ーザ光においては、領域５２，５４に入射するレーザ光
は、領域５１，５３，５５に入射するレーザ光に対して
１８０度に相当する位相だけ遅延される（位相が１８０
度の奇数倍だけ遅延されることを「１８０度に相当する
位相だけ遅延される」という）。その結果、位相補正素
子５の領域５２，５４を通過したレーザ光が回折現象を
起こす。そうすると、対物レンズ８によって集光された
レーザ光は、図３に示すようにメインビームとサイドビ
ームとから成るレーザ光になる。図３は、位相補正素子
５を通過したレーザ光を対物レンズ８によって集光照射
した場合のメインビームＭＬＢとサイドビームＳＬＢ
１，ＳＬＢ２の相対強度を示す。図３において、横軸
は、位相補正素子５の領域５２，５４（グリッド）の中
心からの距離であり、縦軸は、メインビームＭＬＢの強
度を１００としたときの相対強度である。この場合、メ
インビームＭＬＢのビーム径は約０．８３μｍであり、
サイドビームＳＬＢ１，ＳＬＢ２の強度は、メインビー
ムＭＬＢに対して３％以下である。図４は、位相補正素
子５を介さずに直接対物レンズ８にレーザ光を入射させ
たときのレーザ光ＬＢの相対強度を示したものである。
図４に示す場合のビーム径は約０．９２μｍである。
ーザ光においては、領域５２，５４に入射するレーザ光
は、領域５１，５３，５５に入射するレーザ光に対して
１８０度に相当する位相だけ遅延される（位相が１８０
度の奇数倍だけ遅延されることを「１８０度に相当する
位相だけ遅延される」という）。その結果、位相補正素
子５の領域５２，５４を通過したレーザ光が回折現象を
起こす。そうすると、対物レンズ８によって集光された
レーザ光は、図３に示すようにメインビームとサイドビ
ームとから成るレーザ光になる。図３は、位相補正素子
５を通過したレーザ光を対物レンズ８によって集光照射
した場合のメインビームＭＬＢとサイドビームＳＬＢ
１，ＳＬＢ２の相対強度を示す。図３において、横軸
は、位相補正素子５の領域５２，５４（グリッド）の中
心からの距離であり、縦軸は、メインビームＭＬＢの強
度を１００としたときの相対強度である。この場合、メ
インビームＭＬＢのビーム径は約０．８３μｍであり、
サイドビームＳＬＢ１，ＳＬＢ２の強度は、メインビー
ムＭＬＢに対して３％以下である。図４は、位相補正素
子５を介さずに直接対物レンズ８にレーザ光を入射させ
たときのレーザ光ＬＢの相対強度を示したものである。
図４に示す場合のビーム径は約０．９２μｍである。
【００２４】このように、位相補正素子５を通過させる
ことによってサイドビームＳＬＢ１，ＳＬＢ２の強度を
低くしてレーザ光のビーム径を約１０％小さくすること
ができる。サイドビームＳＬＢ１，ＳＬＢ２の強度が小
さいことは、サイドビームＳＬＢ１，ＳＬＢ２によって
光ディスクに信号を記録したり、光ディスクから信号を
再生したりすることを防止できること、およびレーザ光
の利用効率が高いことを意味する。
ことによってサイドビームＳＬＢ１，ＳＬＢ２の強度を
低くしてレーザ光のビーム径を約１０％小さくすること
ができる。サイドビームＳＬＢ１，ＳＬＢ２の強度が小
さいことは、サイドビームＳＬＢ１，ＳＬＢ２によって
光ディスクに信号を記録したり、光ディスクから信号を
再生したりすることを防止できること、およびレーザ光
の利用効率が高いことを意味する。
【００２５】再び、図１を参照して、光ピックアップ装
置１０の動作について説明する。半導体レーザ１を出射
したレーザ光は、コリメータレンズ２によって平行光に
され、ビーム整形プリズム３によってビーム形状を、よ
り円形に近い形状に整形されて回折格子４に入射する。
置１０の動作について説明する。半導体レーザ１を出射
したレーザ光は、コリメータレンズ２によって平行光に
され、ビーム整形プリズム３によってビーム形状を、よ
り円形に近い形状に整形されて回折格子４に入射する。
【００２６】回折格子４に入射したレーザ光は、回折格
子４によって回折され、位相補正素子５によって上述し
たように一部の領域がレーザ光の半波長に相当する位相
差を与えられて偏光ビームスプリッタ６に入射する。そ
して、レーザ光は、偏光ビームスプリッタ６をそのまま
透過し、４分の１波長板７によってその偏光面を９０度
回転させられて対物レンズ８に入射する。対物レンズ８
に入射したレーザ光は、対物レンズ８によって集光さ
れ、光ディスク２０の信号記録面２０ａに照射される。
子４によって回折され、位相補正素子５によって上述し
たように一部の領域がレーザ光の半波長に相当する位相
差を与えられて偏光ビームスプリッタ６に入射する。そ
して、レーザ光は、偏光ビームスプリッタ６をそのまま
透過し、４分の１波長板７によってその偏光面を９０度
回転させられて対物レンズ８に入射する。対物レンズ８
に入射したレーザ光は、対物レンズ８によって集光さ
れ、光ディスク２０の信号記録面２０ａに照射される。
【００２７】光ディスク２０の信号記録面２０ａで反射
されたレーザ光は、対物レンズ８を介して４分の１波長
板７まで戻り、４分の１波長板７によって９０度回転さ
せられて偏光ビームスプリッタ６に入射する。この場
合、４分の１波長板７から偏光ビームスプリッタ６に入
射するレーザ光は、位相補正素子５から偏光ビームスプ
リッタ６に入射するレーザ光に対してその偏光面を１８
０度回転させられているので、偏光ビームスプリッタ６
によってハーフミラー９の方向へ反射される。そして、
偏光ビームスプリッタ６によって反射されたレーザ光
は、ハーフミラー９によって半分が透過し、残りの半分
が集光レンズ１３の方向へ反射される。
されたレーザ光は、対物レンズ８を介して４分の１波長
板７まで戻り、４分の１波長板７によって９０度回転さ
せられて偏光ビームスプリッタ６に入射する。この場
合、４分の１波長板７から偏光ビームスプリッタ６に入
射するレーザ光は、位相補正素子５から偏光ビームスプ
リッタ６に入射するレーザ光に対してその偏光面を１８
０度回転させられているので、偏光ビームスプリッタ６
によってハーフミラー９の方向へ反射される。そして、
偏光ビームスプリッタ６によって反射されたレーザ光
は、ハーフミラー９によって半分が透過し、残りの半分
が集光レンズ１３の方向へ反射される。
【００２８】ハーフミラー９を透過したレーザ光は、集
光レンズ１１によって集光され、光検出器１２によって
検出される。これによって光ディスク２０の信号記録面
２０ａから信号が再生される。また、ハーフミラー９で
反射されたレーザ光は、集光レンズ１３によって集光さ
れ、ナイフエッジ１４によって一部遮光されて光検出器
１５によって検出される。光検出器１５は、いわゆるナ
イフエッジ法によってトラッキングエラー信号およびフ
ォーカスエラー信号を検出する。光検出器１５によって
検出されたトラッキングエラー信号およびフォーカスエ
ラー信号は、それぞれ、対物レンズ８のトラッキングサ
ーボおよびフォーカスサーボに用いられる。
光レンズ１１によって集光され、光検出器１２によって
検出される。これによって光ディスク２０の信号記録面
２０ａから信号が再生される。また、ハーフミラー９で
反射されたレーザ光は、集光レンズ１３によって集光さ
れ、ナイフエッジ１４によって一部遮光されて光検出器
１５によって検出される。光検出器１５は、いわゆるナ
イフエッジ法によってトラッキングエラー信号およびフ
ォーカスエラー信号を検出する。光検出器１５によって
検出されたトラッキングエラー信号およびフォーカスエ
ラー信号は、それぞれ、対物レンズ８のトラッキングサ
ーボおよびフォーカスサーボに用いられる。
【００２９】このように、光ピックアップ装置１０は、
レーザ光の利用効率を高く維持してビーム径の小さいレ
ーザ光を光ディスク２０の信号記録面２０ａに照射する
ので、高密度に信号を光ディスク２０に記録できるとと
もに、高密度な光ディスクから信号を再生することがで
きる。
レーザ光の利用効率を高く維持してビーム径の小さいレ
ーザ光を光ディスク２０の信号記録面２０ａに照射する
ので、高密度に信号を光ディスク２０に記録できるとと
もに、高密度な光ディスクから信号を再生することがで
きる。
【００３０】光ピックアップ装置１０においては、位相
補正素子５の位置は、回折格子４と偏光ビームスプリッ
タ６との間に限られることはなく、基本的には半導体レ
ーザ１と対物レンズ８との間に配置されていればよい。
しかし、位相補正素子５を偏光ビームスプリッタ６と対
物レンズ８との間に配置したとき、位相補正素子５は、
レーザ光に対して、上述した位相差を２回与える。すな
わち、位相補正素子５は、半導体レーザ１から出射され
たレーザ光が対物レンズ８に入射するときに上述した位
相差を、１回、レーザ光に与え、光ディスク２０の信号
記録面２０ａで反射されたレーザ光が偏光ビームスプリ
ッタ６に入射するときに上述した位相差を、もう１回、
レーザ光に与える。位相補正素子５によってレーザ光の
半波長に相当する位相差を２回与えられると、光検出器
１２，１５上でレーザ光のサイドビームＳＬＢ１，ＳＬ
Ｂ２を分離することができず、再生信号のノイズの原因
になる。したがって、光ピックアップ装置１０を光ディ
スク２０から信号を再生するために用いる場合は、位相
補正素子５を半導体レーザ１と偏光ビームスプリッタ６
との間に配置するのが好ましい。一方、光ピックアップ
装置１０を光ディスク２０に信号を記録するために用い
る場合、上述した問題は生じないので、位相補正素子５
は、半導体レーザ１と対物レンズ８との間であればどこ
に配置されてもよい。
補正素子５の位置は、回折格子４と偏光ビームスプリッ
タ６との間に限られることはなく、基本的には半導体レ
ーザ１と対物レンズ８との間に配置されていればよい。
しかし、位相補正素子５を偏光ビームスプリッタ６と対
物レンズ８との間に配置したとき、位相補正素子５は、
レーザ光に対して、上述した位相差を２回与える。すな
わち、位相補正素子５は、半導体レーザ１から出射され
たレーザ光が対物レンズ８に入射するときに上述した位
相差を、１回、レーザ光に与え、光ディスク２０の信号
記録面２０ａで反射されたレーザ光が偏光ビームスプリ
ッタ６に入射するときに上述した位相差を、もう１回、
レーザ光に与える。位相補正素子５によってレーザ光の
半波長に相当する位相差を２回与えられると、光検出器
１２，１５上でレーザ光のサイドビームＳＬＢ１，ＳＬ
Ｂ２を分離することができず、再生信号のノイズの原因
になる。したがって、光ピックアップ装置１０を光ディ
スク２０から信号を再生するために用いる場合は、位相
補正素子５を半導体レーザ１と偏光ビームスプリッタ６
との間に配置するのが好ましい。一方、光ピックアップ
装置１０を光ディスク２０に信号を記録するために用い
る場合、上述した問題は生じないので、位相補正素子５
は、半導体レーザ１と対物レンズ８との間であればどこ
に配置されてもよい。
【００３１】光ピックアップ装置１０に用いる位相補正
素子は、図２に示すものに限らず、図５に示す位相補正
素子５Ａであってもよい。位相補正素子５Ａは、レーザ
光の入射面において、領域５１，５２Ａ，５３，５４
Ａ，５５を有する。領域５２Ａの外径および内径は、位
相補正素子５の領域５２の外径および内径と同じであ
る。また、領域５４Ａの外径および内径は、位相補正素
子５の領域５４の外径および内径と同じである。その結
果、領域５１，５２Ａ，５３，５４Ａ，５５の径方向の
幅は、位相補正素子５における幅と同じである。領域５
２Ａ，５４Ａは、石英ガラス５０に形成された矩形の切
欠部から成る。切欠部の深さは、位相補正素子５の突起
物の高さｄに同じである。位相補正素子５Ａによっても
領域５２Ａ，５４Ａに入射するレーザ光に対して、レー
ザ光の半波長に相当する位相差を与えることができる。
素子は、図２に示すものに限らず、図５に示す位相補正
素子５Ａであってもよい。位相補正素子５Ａは、レーザ
光の入射面において、領域５１，５２Ａ，５３，５４
Ａ，５５を有する。領域５２Ａの外径および内径は、位
相補正素子５の領域５２の外径および内径と同じであ
る。また、領域５４Ａの外径および内径は、位相補正素
子５の領域５４の外径および内径と同じである。その結
果、領域５１，５２Ａ，５３，５４Ａ，５５の径方向の
幅は、位相補正素子５における幅と同じである。領域５
２Ａ，５４Ａは、石英ガラス５０に形成された矩形の切
欠部から成る。切欠部の深さは、位相補正素子５の突起
物の高さｄに同じである。位相補正素子５Ａによっても
領域５２Ａ，５４Ａに入射するレーザ光に対して、レー
ザ光の半波長に相当する位相差を与えることができる。
【００３２】また、光ピックアップ装置１０に用いる位
相補正素子は、図６に示す位相補正素子５Ｂであっても
よい。位相補正素子５Ｂは、位相補正素子５の領域５
２，５４に相当する領域が、それぞれ、突起物５２１，
５２２および突起物５４１，５４２から成るものであ
り、その他は、位相補正素子５と同じである。突起物５
２１，５４１の高さｄ１と突起物５２２，５４２の高さ
ｄ２との和は、位相補正素子５の突起物の高さｄに等し
い。つまり、ｄ１＋ｄ２＝ｄが成立するようにｄ１およ
びｄ２が決定される。
相補正素子は、図６に示す位相補正素子５Ｂであっても
よい。位相補正素子５Ｂは、位相補正素子５の領域５
２，５４に相当する領域が、それぞれ、突起物５２１，
５２２および突起物５４１，５４２から成るものであ
り、その他は、位相補正素子５と同じである。突起物５
２１，５４１の高さｄ１と突起物５２２，５４２の高さ
ｄ２との和は、位相補正素子５の突起物の高さｄに等し
い。つまり、ｄ１＋ｄ２＝ｄが成立するようにｄ１およ
びｄ２が決定される。
【００３３】さらに、光ピックアップ装置１０に用いる
位相補正素子は、図７に示す位相補正素子５Ｃであって
もよい。位相補正素子５Ｃは、位相補正素子５の領域５
２，５４に相当する領域が、それぞれ、突起物５２１
Ａ，５２２Ａおよび突起物５４１Ａ，５４２Ａから成る
ものであり、その他は、位相補正素子５と同じである。
突起物５２１Ａ，５４１Ａの高さｄ１と突起物５２２
Ａ，５４２Ａの高さｄ２との和は、位相補正素子５の突
起物の高さｄに等しい。つまり、ｄ１＋ｄ２＝ｄが成立
するようにｄ１およびｄ２が決定される。
位相補正素子は、図７に示す位相補正素子５Ｃであって
もよい。位相補正素子５Ｃは、位相補正素子５の領域５
２，５４に相当する領域が、それぞれ、突起物５２１
Ａ，５２２Ａおよび突起物５４１Ａ，５４２Ａから成る
ものであり、その他は、位相補正素子５と同じである。
突起物５２１Ａ，５４１Ａの高さｄ１と突起物５２２
Ａ，５４２Ａの高さｄ２との和は、位相補正素子５の突
起物の高さｄに等しい。つまり、ｄ１＋ｄ２＝ｄが成立
するようにｄ１およびｄ２が決定される。
【００３４】また、さらに、光ピックアップ装置１０に
用いる位相補正素子は、図８に示す位相補正素子５Ｄで
あってもよい。位相補正素子５Ｄは、石英５０に石英６
１〜６４を積層した構造から成る。石英６１の直径Ｌ１
は、位相補正素子５の領域５２の外径Ａと同じであり、
石英６２の直径Ｌ２は、位相補正素子５の領域５２の内
径Ｂと同じである。また、石英６３の直径Ｌ３は、位相
補正素子５の領域５４の外径Ｃと同じであり、石英６４
の直径Ｌ４は、位相補正素子５の領域５４の内径Ｄと同
じである。つまり、位相補正素子５Ｄは、石英５０の上
に直径の異なる円形状の石英６１〜６４を積層した構造
から成る。その結果、位相補正素子５Ｄは、位相補正素
子５と同じように領域５１〜５５を有する。石英５０の
厚さはＤであり、石英６１〜６４の各々の厚さはｄであ
る。その他は、位相補正素子５と同じである。
用いる位相補正素子は、図８に示す位相補正素子５Ｄで
あってもよい。位相補正素子５Ｄは、石英５０に石英６
１〜６４を積層した構造から成る。石英６１の直径Ｌ１
は、位相補正素子５の領域５２の外径Ａと同じであり、
石英６２の直径Ｌ２は、位相補正素子５の領域５２の内
径Ｂと同じである。また、石英６３の直径Ｌ３は、位相
補正素子５の領域５４の外径Ｃと同じであり、石英６４
の直径Ｌ４は、位相補正素子５の領域５４の内径Ｄと同
じである。つまり、位相補正素子５Ｄは、石英５０の上
に直径の異なる円形状の石英６１〜６４を積層した構造
から成る。その結果、位相補正素子５Ｄは、位相補正素
子５と同じように領域５１〜５５を有する。石英５０の
厚さはＤであり、石英６１〜６４の各々の厚さはｄであ
る。その他は、位相補正素子５と同じである。
【００３５】また、さらに、光ピックアップ装置５０に
用いる位相補正素子は、図９に示す位相補正素子５Ｅで
あってもよい。位相補正素子５Ｅは、石英５０の一方の
面に石英６１１，６２１，６３１，６４１を順次積層
し、石英５０の他方の面に石英６１２，６２２，６３
２，６４２を順次積層した構造から成る。石英６１１，
６１２の直径は、位相補正素子５Ｄの石英６１の直径Ｌ
１と同じであり、石英６２１，６２２の直径は、位相補
正素子５Ｄの石英６２の直径Ｌ２と同じであり、石英６
３１，６３２の直径は、位相補正素子５Ｄの石英６３の
直径Ｌ３と同じであり、石英６４１，６４２の直径は、
位相補正素子５Ｄの石英６４の直径Ｌ４と同じである。
また、石英６１１，６２１，６３１，６４１の厚さｄ１
と石英６１２，６２２，６３２，６４２の厚さｄ２との
和が位相補正素子５Ｄの石英６１〜６４の厚さｄに等し
い。つまり、ｄ１＋ｄ２＝ｄが成立するようにｄ１およ
びｄ２が決定される。その他は、位相補正素子５と同じ
である。
用いる位相補正素子は、図９に示す位相補正素子５Ｅで
あってもよい。位相補正素子５Ｅは、石英５０の一方の
面に石英６１１，６２１，６３１，６４１を順次積層
し、石英５０の他方の面に石英６１２，６２２，６３
２，６４２を順次積層した構造から成る。石英６１１，
６１２の直径は、位相補正素子５Ｄの石英６１の直径Ｌ
１と同じであり、石英６２１，６２２の直径は、位相補
正素子５Ｄの石英６２の直径Ｌ２と同じであり、石英６
３１，６３２の直径は、位相補正素子５Ｄの石英６３の
直径Ｌ３と同じであり、石英６４１，６４２の直径は、
位相補正素子５Ｄの石英６４の直径Ｌ４と同じである。
また、石英６１１，６２１，６３１，６４１の厚さｄ１
と石英６１２，６２２，６３２，６４２の厚さｄ２との
和が位相補正素子５Ｄの石英６１〜６４の厚さｄに等し
い。つまり、ｄ１＋ｄ２＝ｄが成立するようにｄ１およ
びｄ２が決定される。その他は、位相補正素子５と同じ
である。
【００３６】また、さらに、光ピックアップ装置１０に
用いる位相補正素子は、図１０に示す位相補正素子５Ｆ
であってもよい。位相補正素子５Ｆは、石英５０の上に
石英６１，６２，６５を順次積層した構造から成る。石
英６５は、リング形状から成り、外径が位相補正素子５
の領域５２の外径Ａに等しく、内径が位相補正素子５の
内径に等しい。石英６５の厚さは、石英６１，６２と同
じｄである。図１０に示すような構造によっても位相補
正素子５Ｆは、領域５１〜５５を有する。その他は、位
相補正素子５と同じである。
用いる位相補正素子は、図１０に示す位相補正素子５Ｆ
であってもよい。位相補正素子５Ｆは、石英５０の上に
石英６１，６２，６５を順次積層した構造から成る。石
英６５は、リング形状から成り、外径が位相補正素子５
の領域５２の外径Ａに等しく、内径が位相補正素子５の
内径に等しい。石英６５の厚さは、石英６１，６２と同
じｄである。図１０に示すような構造によっても位相補
正素子５Ｆは、領域５１〜５５を有する。その他は、位
相補正素子５と同じである。
【００３７】また、さらに、光ピックアップ装置１０に
用いる位相補正素子は、図１１に示す位相補正素子５Ｇ
であってもよい。位相補正素子５Ｇは、石英５０の一方
の面に石英６１１，６２１，６５１を順次積層し、石英
５０の他方の面に石英６１２，６２２，６５２を順次積
層した構造から成る。石英６５１，６５２は、リング形
状から成り、外径が位相補正素子５の領域５２の外径Ａ
に等しく、内径が位相補正素子５の内径に等しい。石英
６１１，６２１，６５１の厚さｄ１と石英６１２，６２
２，６５２の厚さｄ２との和は、位相補正素子５Ｆの石
英６１，６２，６５の厚さｄに等しい。つまり、ｄ１＋
ｄ２＝ｄが成立するようにｄ１およびｄ２が決定され
る。その他は、位相補正素子５Ｆと同じである。
用いる位相補正素子は、図１１に示す位相補正素子５Ｇ
であってもよい。位相補正素子５Ｇは、石英５０の一方
の面に石英６１１，６２１，６５１を順次積層し、石英
５０の他方の面に石英６１２，６２２，６５２を順次積
層した構造から成る。石英６５１，６５２は、リング形
状から成り、外径が位相補正素子５の領域５２の外径Ａ
に等しく、内径が位相補正素子５の内径に等しい。石英
６１１，６２１，６５１の厚さｄ１と石英６１２，６２
２，６５２の厚さｄ２との和は、位相補正素子５Ｆの石
英６１，６２，６５の厚さｄに等しい。つまり、ｄ１＋
ｄ２＝ｄが成立するようにｄ１およびｄ２が決定され
る。その他は、位相補正素子５Ｆと同じである。
【００３８】上記においては、レーザ光に対して、レー
ザ光の半波長に相当する位相差を与える領域５２，５４
等は、円形であるとして説明したが、本発明において
は、図１２に示すように四角形であってもよい。すなわ
ち、位相補正素子５００は、レーザ光の入射面において
領域５０１〜５０５を有する。領域５０２，５０４は、
石英ガラス５１０に矩形状の突起物を形成することによ
り構成される。位相補正素子５００は、一辺の長さが
４．２００ｍｍの正方形である。領域５０２，５０４
は、正方形をしている。そして、領域５０２の外側の一
辺の長さは位相補正素子５の領域５２の外径Ａに等し
く、内側の一辺の長さは、位相補正素子５の領域５２の
内径Ｂに等しい。また、領域５０４の外側の一辺の長さ
は位相補正素子５の領域５４の外径Ｃに等しく、内側の
一辺の長さは、位相補正素子５の領域５４の内径Ｄに等
しい。なお、位相補正素子５００に入射するレーザ光の
有効径は、３．２２８ｍｍであり、レーザ光は、領域５
０１〜５０５の全領域に入射する。
ザ光の半波長に相当する位相差を与える領域５２，５４
等は、円形であるとして説明したが、本発明において
は、図１２に示すように四角形であってもよい。すなわ
ち、位相補正素子５００は、レーザ光の入射面において
領域５０１〜５０５を有する。領域５０２，５０４は、
石英ガラス５１０に矩形状の突起物を形成することによ
り構成される。位相補正素子５００は、一辺の長さが
４．２００ｍｍの正方形である。領域５０２，５０４
は、正方形をしている。そして、領域５０２の外側の一
辺の長さは位相補正素子５の領域５２の外径Ａに等し
く、内側の一辺の長さは、位相補正素子５の領域５２の
内径Ｂに等しい。また、領域５０４の外側の一辺の長さ
は位相補正素子５の領域５４の外径Ｃに等しく、内側の
一辺の長さは、位相補正素子５の領域５４の内径Ｄに等
しい。なお、位相補正素子５００に入射するレーザ光の
有効径は、３．２２８ｍｍであり、レーザ光は、領域５
０１〜５０５の全領域に入射する。
【００３９】石英５１０の厚さおよび領域５０２，５０
４の突起物の高さは、それぞれ、Ｄおよびｄであり、位
相補正素子５の場合と同じである。その他は、位相補正
素子５と同じである。また、位相補正素子５００におい
ても、図５〜図１１に示した変形が可能である。
４の突起物の高さは、それぞれ、Ｄおよびｄであり、位
相補正素子５の場合と同じである。その他は、位相補正
素子５と同じである。また、位相補正素子５００におい
ても、図５〜図１１に示した変形が可能である。
【００４０】本発明においては、レーザ光に対して、レ
ーザ光の半波長に相当する位相差を複数の領域で与える
ことによってメインビームとサイドビームとから成るレ
ーザ光を光ディスクに照射することを特徴とする。そし
て、サイドビームの強度は、上述した位相補正素子５，
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ，５００に
おける複数の領域の幅を変化させることによって変化す
る。信号記録面が相変化膜から成る光ディスクにおいて
は、サイドビームの強度がメインビームの強度に対して
５％よりも強くなってもサイドビームによって信号が記
録されない場合があるので、本発明においては、サイド
ビームの強度を信号が記録されない強度に設定する。
ーザ光の半波長に相当する位相差を複数の領域で与える
ことによってメインビームとサイドビームとから成るレ
ーザ光を光ディスクに照射することを特徴とする。そし
て、サイドビームの強度は、上述した位相補正素子５，
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ，５００に
おける複数の領域の幅を変化させることによって変化す
る。信号記録面が相変化膜から成る光ディスクにおいて
は、サイドビームの強度がメインビームの強度に対して
５％よりも強くなってもサイドビームによって信号が記
録されない場合があるので、本発明においては、サイド
ビームの強度を信号が記録されない強度に設定する。
【００４１】また、上記においては、半導体レーザ１か
ら出射されるレーザ光の波長は、６６０ｎｍであるとし
て説明したが、本発明においては、レーザ光の波長は、
４００〜５００ｎｍの範囲であってもよく、一般的に
は、４００〜７００ｎｍの範囲であればよい。
ら出射されるレーザ光の波長は、６６０ｎｍであるとし
て説明したが、本発明においては、レーザ光の波長は、
４００〜５００ｎｍの範囲であってもよく、一般的に
は、４００〜７００ｎｍの範囲であればよい。
【００４２】この実施の形態によれば、光ピックアップ
装置は、レーザ光の半波長に相当する位相差をレーザ光
の複数の領域に対して与える位相補正素子を含むので、
レーザ光の利用効率を高く維持してビーム径の小さいレ
ーザ光を光ディスクの信号記録面に照射できる。その結
果、高密度な信号記録および高密度な信号再生が可能で
ある。
装置は、レーザ光の半波長に相当する位相差をレーザ光
の複数の領域に対して与える位相補正素子を含むので、
レーザ光の利用効率を高く維持してビーム径の小さいレ
ーザ光を光ディスクの信号記録面に照射できる。その結
果、高密度な信号記録および高密度な信号再生が可能で
ある。
【００４３】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明では
なくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲
と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる
ことが意図される。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明では
なくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲
と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる
ことが意図される。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、光ピックアップ装置
は、レーザ光の半波長に相当する位相差をレーザ光の複
数の領域に対して与える位相補正素子を含むので、レー
ザ光の利用効率を高く維持してビーム径の小さいレーザ
光を光ディスクの信号記録面に照射できる。その結果、
高密度な信号記録および高密度な信号再生が可能であ
る。
は、レーザ光の半波長に相当する位相差をレーザ光の複
数の領域に対して与える位相補正素子を含むので、レー
ザ光の利用効率を高く維持してビーム径の小さいレーザ
光を光ディスクの信号記録面に照射できる。その結果、
高密度な信号記録および高密度な信号再生が可能であ
る。
【図１】 この発明による光ピックアップ装置の構成図
である。
である。
【図２】 図１に示す光ピックアップ装置に含まれる位
相補正素子の平面図および断面図である。
相補正素子の平面図および断面図である。
【図３】 位相補正素子を通過したレーザ光のメインビ
ームとサイドビームの相対強度を示す図である。
ームとサイドビームの相対強度を示す図である。
【図４】 位相補正素子を通過しないレーザ光のビーム
強度を示す図である。
強度を示す図である。
【図５】 図１に示す光ピックアップ装置に含まれる他
の位相補正素子の平面図および断面図である。
の位相補正素子の平面図および断面図である。
【図６】 図１に示す光ピックアップ装置に含まれるさ
らに他の位相補正素子の断面図である。
らに他の位相補正素子の断面図である。
【図７】 図１に示す光ピックアップ装置に含まれるま
たさらに他の位相補正素子の断面図である。
たさらに他の位相補正素子の断面図である。
【図８】 図１に示す光ピックアップ装置に含まれるま
たさらに他の位相補正素子の断面図である。
たさらに他の位相補正素子の断面図である。
【図９】 図１に示す光ピックアップ装置に含まれるま
たさらに他の位相補正素子の断面図である。
たさらに他の位相補正素子の断面図である。
【図１０】 図１に示す光ピックアップ装置に含まれる
またさらに他の位相補正素子の断面図である。
またさらに他の位相補正素子の断面図である。
【図１１】 図１に示す光ピックアップ装置に含まれる
またさらに他の位相補正素子の断面図である。
またさらに他の位相補正素子の断面図である。
【図１２】 図１に示す光ピックアップ装置に含まれる
またさらに他の位相補正素子の平面図および断面図であ
る。
またさらに他の位相補正素子の平面図および断面図であ
る。
１ 半導体レーザ、２ コリメータレンズ、３ ビーム
整形プリズム、４ 回折格子、５，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，
５Ｅ，５Ｆ，５００ 位相補正素子、６ 偏光ビームス
プリッタ、７ ４分の１波長板、８ 対物レンズ、９
ハーフミラー、１１，１３ 集光レンズ、１２，１５
光検出器、１４ ナイフエッジ、１０光ピックアップ装
置、２０ 光ディスク、２０ａ 信号記録面、５０，６
１〜６４，５１０，６５，６１１，６１２，６２１，６
２２，６３１，６３２，６４１，６４２，６５１，６５
２ 石英、５１〜５５，５０１〜５０５ 領域、５２
１，５２１Ａ，５２２，５２２Ａ，５４１，５４１Ａ，
５４２，５４２Ａ 突起物。
整形プリズム、４ 回折格子、５，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，
５Ｅ，５Ｆ，５００ 位相補正素子、６ 偏光ビームス
プリッタ、７ ４分の１波長板、８ 対物レンズ、９
ハーフミラー、１１，１３ 集光レンズ、１２，１５
光検出器、１４ ナイフエッジ、１０光ピックアップ装
置、２０ 光ディスク、２０ａ 信号記録面、５０，６
１〜６４，５１０，６５，６１１，６１２，６２１，６
２２，６３１，６３２，６４１，６４２，６５１，６５
２ 石英、５１〜５５，５０１〜５０５ 領域、５２
１，５２１Ａ，５２２，５２２Ａ，５４１，５４１Ａ，
５４２，５４２Ａ 突起物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 洋一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 AA03 AA50 AA57 AA64 BA05 BA06 BA07 BB03 BC21 5D119 AA43 BA01 BB04 BB05 JA12 JA31
Claims (8)
- 【請求項１】 レーザ光を生成するレーザ光源と、 前記レーザ光の径方向に分割された複数の領域を有し、
前記複数の領域のうち隣接する２つの領域に入射するレ
ーザ光に対して前記レーザ光の半波長に相当する位相差
を与える位相補正素子と、 前記位相補正素子からの前記レーザ光を集光して光ディ
スクに照射する対物レンズとを備え、 前記複数の領域の各々は、前記径方向において異なる長
さを有する、光ピックアップ装置。 - 【請求項２】 前記隣接する２つの領域のうち、一方の
領域は、前記レーザ光の光軸方向において第１の光路長
を有し、 前記隣接する２つの領域のうち、他方の領域は、前記レ
ーザ光の光軸方向において第２の光路長を有し、 前記第１の光路長と前記第２の光路長との差は、前記レ
ーザ光の半波長に相当する、請求項１に記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項３】 前記位相補正素子は、 第１の物質と、 前記第１の物質の一主面に所定の間隔で形成された第２
の物質とから成り、 前記レーザ光の径方向において前記第２の物質に隣接す
る空気の前記レーザ光の光軸方向における光路長と、前
記レーザ光の光軸方向における前記第２の物質の光路長
との光路差は、前記レーザ光の半波長に相当する、請求
項２に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項４】 前記位相補正素子は、一主面に所定の間
隔で形成された矩形の切欠部を有する物質から成り、 前記レーザ光の径方向において前記矩形の切欠部に隣接
する前記物質の前記レーザ光の光軸方向における光路長
と、前記レーザ光の光軸方向における前記矩形の切欠部
の光路長との光路差は、前記レーザ光の半波長に相当す
る、請求項２に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項５】 前記位相補正素子は、前記レーザ光の入
射側と出射側とに所定の間隔で形成された矩形の切欠部
を有する物質から成り、 前記レーザ光の径方向において前記矩形の切欠部に隣接
する前記物質の前記レーザ光の光軸方向における光路長
と、前記レーザ光の光軸方向における前記矩形の切欠部
の光路長との光路差は、前記レーザ光の半波長に相当す
る、請求項２に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項６】 前記位相補正素子は、前記レーザ光の光
軸に対して対称な階段形状を形成するように複数の物質
を順次積層した構造から成り、 前記レーザ光の光軸方向における前記複数の物質の各々
の光路長と、前記レーザ光の径方向において前記物質に
隣接する空気の前記レーザ光の光軸方向における光路長
との光路差は、前記レーザ光の半波長に相当する、請求
項２に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項７】 前記複数の物質は、前記レーザ光の入射
側と出射側とに積層されている、請求項６に記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項８】 前記光ディスクでの反射光を検出する光
検出器と、 前記位相補正素子からのレーザ光をそのまま透過して前
記対物レンズに導き、前記光ディスクでの反射光を前記
光検出器の方向へ反射する偏光ビームスプリッタとをさ
らに備える、請求項１から請求項７のいずれか１項に記
載の光ピックアップ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001092815A JP2002298424A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 光ピックアップ装置 |
| US10/101,623 US20020141319A1 (en) | 2001-03-28 | 2002-03-21 | Optical pickup device capable of emitting small-diameter laser beam used with enhanced efficiency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001092815A JP2002298424A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 光ピックアップ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002298424A true JP2002298424A (ja) | 2002-10-11 |
Family
ID=18947220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001092815A Pending JP2002298424A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020141319A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002298424A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116482705A (zh) * | 2023-06-15 | 2023-07-25 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种合成孔径激光高度计测量方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7304934B2 (en) * | 2003-04-28 | 2007-12-04 | Nidec Sankyo Corporation | Lens, optical head apparatus, and objective lens for the optical head apparatus |
| JP4179148B2 (ja) * | 2003-11-28 | 2008-11-12 | 日本ビクター株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| JP6608249B2 (ja) * | 2015-11-09 | 2019-11-20 | 株式会社ミツトヨ | 光ピックアップ装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1523165A (en) * | 1974-08-03 | 1978-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fourier-transform holography by pseudo-random phase shifting |
| JPH07176072A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-14 | Hitachi Ltd | 光ヘッド装置 |
-
2001
- 2001-03-28 JP JP2001092815A patent/JP2002298424A/ja active Pending
-
2002
- 2002-03-21 US US10/101,623 patent/US20020141319A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116482705A (zh) * | 2023-06-15 | 2023-07-25 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种合成孔径激光高度计测量方法 |
| CN116482705B (zh) * | 2023-06-15 | 2023-08-29 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种合成孔径激光高度计测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020141319A1 (en) | 2002-10-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040309 |