JP2000251313A

JP2000251313A - 光ピックアップヘッド及び光ピックアップ用光学素子の製造方法

Info

Publication number: JP2000251313A
Application number: JP11055206A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Mifune; 博庸三船
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の光情報記録媒体の記録再生等の他に、
超高密度の光情報記録媒体の記録再生等をすることがで
きる光ピックアップヘッドを得る。【解決手段】一の光源３から出射された所定の波長の
レーザ光を光ピックアップ用光学素子１０の透明基板１
７からソリッドイマージョンレンズ１１へと入射させた
場合には、光の屈折を生じることになり、レーザ光をソ
リッドイマージョンレンズ１１の底面に収束させ、光情
報記録媒体Ｄ上に微小な光スポットとして照射させる。
一方、他の光源２から出射されたレーザ光を光ピックア
ップ用光学素子１０の透明基板１７からソリッドイマー
ジョンレンズ１１へと入射させた場合には、光の屈折を
生じることはなく、光ピックアップ用光学素子１０の外
に位置する対物レンズ９の焦点位置に収束させる。これ
により、従来の光情報記録媒体の記録再生等の他に、超
高密度の光情報記録媒体の記録再生等をすることが可能
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光情報記録媒体の
記録面上に光スポットを照射して情報の記録、再生又は
消去を行う光ピックアップヘッド、及びその光ピックア
ップヘッドに備えられる一体型の光ピックアップ用光学
素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ピックアップヘッドの一例につ
いて図６に基づいて説明する。図６に示すように、従来
の光ピックアップヘッドは、レーザ光源としての半導体
レーザ１０１と、コリメータレンズ１０２と、偏光ビー
ムスプリッタ１０３と、１／４波長板１０４と、対物レ
ンズ１０５と、集光レンズ１０６と、フォトダイオード
（以下、ＰＤという。）１０７とを主体に構成されてい
る。このような構成において、半導体レーザ１０１から
出射された直線偏光のレーザ光は、コリメータレンズ１
０２によって略平行光とされ、偏光ビームスプリッタ１
０３と１／４波長板１０４とで構成される光アイソレー
タにおいて直線偏光から円偏光に変換される。円偏光に
変換された光は、対物レンズ１０５により集光され、光
情報記録媒体である光ディスクＤ´の記録面上に光スポ
ットの状態で照射される。この光ディスクＤ´の記録面
からの反射光は逆の経路を辿り、対物レンズ１０５を通
過し、１／４波長板１０４により偏光方向を９０゜回転
した直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ１
０３により集光レンズ１０６方向に反射される。偏光ビ
ームスプリッタ１０３により反射された光は、集光レン
ズ１０６により集光され、ＰＤ１０７に入射される。Ｐ
Ｄ１０７では、光ディスクＤ´の記録面上にマークを有
するか否かにより生じる反射率の違いに応じて変化する
反射光の出力量を検出する。これにより、サーボ信号
（フォーカスエラー信号、トラックエラー信号）の検出
や、光ディスクＤ´に対する記録信号の記録、再生又は
消去が行われる。なお、実際には、フォーカス検出やト
ラック検出のための光学部品が存在するが、ここでは省
略して説明する。

【０００３】ところで、近年においては、光情報記録媒
体である光ディスク等の高密度化が進んでいる。このよ
うな高密度化された光ディスクについて記録再生等する
ためには、光ディスクの記録面上でのスポットサイズｗ
（ｗ∝λ／sinθ´）を小さくする必要がある。ここ
で、θ´は対物レンズの出射角、λはレーザ光の波長で
ある。また、対物レンズの開口数（ＮＡ）と対物レンズ
の出射角θ´とは、ＮＡ＝sinθ´ の関係にある。

【０００４】ところが、図６に例示したような光ピック
アップヘッドによって光ディスクＤ´を照射した場合に
おける光ディスクＤ´の記録面上でのスポットサイズｗ
は、光の回折限界によりレーザ光の波長程度の大きさで
しか得られない。スポットサイズｗをさらに小さくする
ためには、レーザ光の波長を短くするか、ＮＡを大きく
するために対物レンズ１０５の径を大きくすることが考
えられる。しかしながら、より波長の短いレーザ光を発
生する半導体レーザの開発は容易ではなく、また、径の
大きな対物レンズ１０５を採用してしまうと装置が大型
化してしまうとともにフォーカス制御等が困難となる。

【０００５】そこで、図７に示すように、対物レンズ１
０５と光ディスクＤ´との間にソリッドイマージョンレ
ンズ（Solid Immersion Lens）１０８ａ又は１０８ｂを
設け、これらのソリッドイマージョンレンズ１０８ａ又
は１０８ｂを介して光ディスクＤ´の記録面を照射する
ことにより、実効的にＮＡを大きくしてスポットサイズ
ｗを小さくするようにした光ピックアップヘッドが考え
られている（例えば、特開平5-189796号公報参照）。図
７（ａ）に示す構成によれば、入射面側が球面状であっ
て出射面側が平面とされている半球形状のソリッドイマ
ージョンレンズ１０８ａに対物レンズ１０５で集光され
た光が入射すると、その入射光は出射面側の平面の中心
に収束する。また、このソリッドイマージョンレンズ１
０８ａと光ディスクＤ´の記録面との間隔がレーザ光の
波長以下の間隔（例えば、１００ｎｍ以下）である場合
には、ソリッドイマージョンレンズ１０８ａの出射面側
の平面に形成されるスポットサイズｗと、光ディスクＤ
´の記録面上に形成されるスポットサイズとは略同一に
なる。また、スポットサイズｗは、ソリッドイマージョ
ンレンズ１０８ａの屈折率の逆数に比例する。これによ
り、ソリッドイマージョンレンズ１０８ａの屈折率をｎ
とすると、そのスポットサイズｗは、ｗ∝λ／ｎsinθ´ となるので、ＮＡをｎ倍にした場合と同等の効果が得ら
れ、より小さなスポットサイズｗの光スポットを得るこ
とができる。

【０００６】また、図７（ｂ）に示す構成によれば、ソ
リッドイマージョンレンズ１０８ｂの形状を図７（ａ）
のソリッドイマージョンレンズ１０８ａに比べて超半球
形状としたことにより、スネルの法則が適用されるの
で、その光スポットのスポットサイズｗは、ｗ∝λ／ｎ²sinθ´ となる。すなわち、ソリッドイマージョンレンズ１０８
ｂを適用した場合のほうがソリッドイマージョンレンズ
１０８ａを適用した場合よりも小さなスポットサイズｗ
の光スポットを得ることができる。

【０００７】また、このようなソリッドイマージョンレ
ンズ１０８ａ又は１０８ｂ（以下、ソリッドイマージョ
ンレンズ１０８という。）を光ピックアップヘッドに適
用する場合の一例としては、図８に示すように、光ディ
スクＤ´の回転によって浮上するスライダ１０９にソリ
ッドイマージョンレンズ１０８を搭載することにより、
そのソリッドイマージョンレンズ１０８を光ディスクＤ
´から１００ｎｍ程度浮上させるようにした浮上型の光
ピックアップヘッドが、米国特許第５，４９７，３５９
号明細書等に示されている。このスライダ１０９は、ソ
リッドイマージョンレンズ１０８の形成材料と同一の材
料で形成されることが多い。このような構成の光ピック
アップヘッドは、対物レンズ１０５で集光された光をソ
リッドイマージョンレンズ１０８の球面で若干屈折させ
ることにより、スライダ１０９の底部に光を収束するよ
うにしている。このような光ピックアップヘッドにおい
て、例えば、ソリッドイマージョンレンズ１０８の屈折
率ｎを１．８３、ＮＡを０．５、レーザ光の波長を８３
０ｎｍ、スライダ１０９と光ディスクＤ´との間隔を１
００ｎｍにそれぞれ設定した場合に得られる光スポット
のスポットサイズｗは３６０ｎｍであり、レーザ光の波
長以下となる。

【０００８】一方、特開平９−２５１６６１号公報で
は、ソリッドイマージョンレンズを用いた１つの光ピッ
クアップヘッドによって記録密度の異なる複数種類の光
ディスクの記録・再生をする方法及び装置が提案されて
いる。この特開平９−２５１６６１号公報に記載されて
いる装置は、対物レンズの光軸上にソリッドイマージョ
ンレンズを進退自在に設けてソリッドイマージョンレン
ズを光ディスクの種類に応じて出し入れさせることによ
り、対物レンズの光軸とソリッドイマージョンレンズの
光軸とを一致あるいは退避させて記録密度の異なる複数
種類の光ディスクの記録・再生をするようにしたもので
ある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うな浮上型の光ピックアップヘッドにおいては、対物レ
ンズとソリッドイマージョンレンズとを組み合わせるこ
とによりＮＡを大きくした場合と同等のより小さなスポ
ットサイズを得て超高密度化された光ディスクを記録再
生等するため、対物レンズの光軸に対してソリッドイマ
ージョンレンズの位置を正確に合わせる必要がある。仮
に、両者の位置関係が崩れてしまった場合には、狙った
スポットサイズが得られなくなってしまう。

【００１０】したがって、前述した特開平９−２５１６
６１号公報に記載されているような光ディスクの種類に
応じて対物レンズの光軸上にソリッドイマージョンレン
ズを出し入れする方法では、対物レンズの光軸とソリッ
ドイマージョンレンズの光軸とに誤差を生じてしまう
と、その誤差が大きい程収差を生じることになり、スポ
ットサイズが大きくなってしまうという問題がある。

【００１１】また、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ
Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ等の各種の光ディ
スクはそれぞれに物理レベルや論理レベルでの標準規格
が定められており、例えばＤＶＤ−ＲＯＭでは保護層が
０．６ｍｍに規定されている。しかしながら、前述した
ようなソリッドイマージョンレンズを使用して超高密度
化された光ディスクを記録再生する場合には、ソリッド
イマージョンレンズから超高密度化された光ディスクの
記録層までを保護層を含めて１００ｎｍ程度に設定しな
ければないため、一つの光ピックアップヘッドで超高密
度化された光ディスクと従来の光ディスクとの両方を記
録再生等することができないという問題もある。

【００１２】本発明の目的は、従来の光情報記録媒体の
記録再生等の他に、微小な光スポットによる超高密度の
光情報記録媒体の記録再生等をすることができる光ピッ
クアップヘッドを得ることである。

【００１３】本発明の目的は、従来の光情報記録媒体の
記録再生等の他に、微小な光スポットによる超高密度の
光情報記録媒体の記録再生等をすることができ、かつ、
小型軽量化な光ピックアップヘッドを得ることである。

【００１４】本発明の目的は、レンズの光軸のアライメ
ントが正確な光ピックアップ用光学素子を大量かつ安価
に製造することができる光ピックアップ用光学素子の製
造方法を得ることである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の光
ピックアップヘッドは、波長の異なるレーザ光を光情報
記録媒体に対して出射する複数の光源と、これらの光源
から出射されたレーザ光を収束する対物レンズと、前記
光情報記録媒体に近接して配設され、透明基板とその透
明基板の前記光情報記録媒体側に前記対物レンズと光軸
を一致させて設けられて一の光源から出射される所定の
波長のレーザ光に対しては前記透明基板の形成材料に比
べて高分散で高い屈折率を有する材料により形成された
ソリッドイマージョンレンズとで構成される光ピックア
ップ用光学素子と、この光ピックアップ用光学素子を介
して前記光情報記録媒体に照射されたレーザ光の反射光
を波長の異なる各レーザ光毎に分光する分光手段を有
し、分光された各レーザ光毎の反射光を受光検出する複
数の検出光学系と、を備える。

【００１６】したがって、対物レンズによって収束され
た一の光源から出射された所定の波長のレーザ光が光ピ
ックアップ用光学素子の透明基板からソリッドイマージ
ョンレンズへと入射した場合には、ソリッドイマージョ
ンレンズにおいて光の屈折を生じることになり、一の光
源から出射された所定の波長のレーザ光はソリッドイマ
ージョンレンズの底面に収束し、光情報記録媒体上に微
小な光スポットとして照射される。一方、他の光源から
出射されたレーザ光が光ピックアップ用光学素子の透明
基板からソリッドイマージョンレンズへと入射した場合
には、ソリッドイマージョンレンズにおいて光の屈折を
生じることはなく、光ピックアップ用光学素子の外に位
置する対物レンズの焦点位置に収束する。また、各レー
ザ光の反射光は、分光手段によって分光されて各検出光
学系によって受光検出される。これにより、光ピックア
ップ用光学素子が入射するレーザ光の波長の違いによっ
てその光の屈折率を異ならせるとともに焦点位置を異な
らせるので、一つの光ピックアップヘッドで従来の光情
報記録媒体の記録再生等の他に、微小な光スポットによ
る超高密度の光情報記録媒体の記録再生等が可能にな
る。

【００１７】請求項２記載の発明の光ピックアップヘッ
ドは、波長の異なるレーザ光を光情報記録媒体に対して
出射する複数の光源と、前記光情報記録媒体に近接して
配設され、透明基板とその透明基板の光源側に設けられ
て前記透明基板の形成材料に比べて高い屈折率を有する
材料により形成されて前記複数の光源から出射されたレ
ーザ光を収束する対物レンズと前記透明基板の前記光情
報記録媒体側に前記対物レンズと光軸を一致させて設け
られて一の光源から出射される所定の波長のレーザ光に
対しては前記透明基板の形成材料に比べて高分散で高い
屈折率を有する材料により形成されたソリッドイマージ
ョンレンズとで構成される光ピックアップ用光学素子
と、この光ピックアップ用光学素子を介して前記光情報
記録媒体に照射されたレーザ光の反射光を波長の異なる
各レーザ光毎に分光する分光手段を有し、分光された各
レーザ光毎の反射光を受光検出する複数の検出光学系
と、を備える。

【００１８】したがって、一の光源から出射された所定
の波長のレーザ光が光ピックアップ用光学素子の対物レ
ンズに入射して収束され、その光ピックアップ用光学素
子の透明基板からソリッドイマージョンレンズへと入射
した場合には、ソリッドイマージョンレンズにおいて光
の屈折を生じることになり、一の光源から出射された所
定の波長のレーザ光はソリッドイマージョンレンズの底
面に収束し、光情報記録媒体上に微小な光スポットとし
て照射される。一方、他の光源から出射されたレーザ光
が光ピックアップ用光学素子の対物レンズに入射して収
束され、その光ピックアップ用光学素子の透明基板から
ソリッドイマージョンレンズへと入射した場合には、ソ
リッドイマージョンレンズにおいて光の屈折を生じるこ
とはなく、光ピックアップ用光学素子の外に位置する対
物レンズの焦点位置に収束する。また、各レーザ光の反
射光は、分光手段によって分光されて各検出光学系によ
って受光検出される。これにより、光ピックアップ用光
学素子が入射するレーザ光の波長の違いによってその光
の屈折率を異ならせるとともに焦点位置を異ならせるの
で、一つの光ピックアップヘッドで従来の光情報記録媒
体の記録再生等の他に、微小な光スポットによる超高密
度の光情報記録媒体の記録再生等が可能になる。また、
ソリッドイマージョンレンズと対物レンズとが一つの透
明基板に一体化されていることにより、レンズ同士の光
軸のアライメントが不要になるとともに、光ピックアッ
プヘッドの小型軽量化が可能になる。

【００１９】請求項３記載の発明は、請求項２記載の光
ピックアップヘッドにおいて、前記光ピックアップ用光
学素子の前記対物レンズと前記ソリッドイマージョンレ
ンズとを形成する各形成材料の屈折率が異なる。

【００２０】したがって、対物レンズとソリッドイマー
ジョンレンズとのそれぞれのレンズの目的とする機能を
発揮する形成材料の選択が可能になる。

【００２１】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか一記載の光ピックアップヘッドにおいて、前
記検出光学系の前記分光手段は、回折格子である。

【００２２】したがって、分光手段として回折格子を用
いることにより、検出光学系を簡略化することが可能に
なり、光ピックアップヘッドの小型軽量化が可能にな
る。

【００２３】請求項５記載の発明の光ピックアップ用光
学素子の製造方法は、透明基板に対物レンズまたはソリ
ッドイマージョンレンズの形状に略同一な凹部を形成す
る凹部形成過程と、この凹部形成過程により形成された
前記凹部に対して前記透明基板の屈折率よりも高屈折率
を有する所定の高屈折材料を充填する充填過程と、を備
える。

【００２４】したがって、凹部形成過程により透明基板
に形成された対物レンズまたはソリッドイマージョンレ
ンズの形状に略同一な凹部には、充填過程により透明基
板の屈折率よりも高屈折率を有する所定の高屈折材料が
充填される。これにより、レンズの光軸のアライメント
が正確な光ピックアップ用光学素子を大量かつ安価に製
造することが可能になる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
及び図２に基づいて説明する。本実施の形態の光ピック
アップヘッドは、記録密度の非常に高い光情報記録媒体
である超高密度光ディスクや従来の光情報記録媒体であ
る光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，
ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ等）の記録再生等を選
択的に行う光ピックアップヘッドに適用されている。

【００２６】ここで、図１は光ピックアップヘッド１を
概略的に示す構成図である。図１に示すように、本実施
の形態の光ピックアップヘッド１には、二種類の波長の
異なる光源が用意されている。これらの光源としては、
波長６５０ｎｍ（λ１＝６５０ｎｍ）のレーザ光を出射
する半導体レーザ２と、波長４１３ｎｍ（λ２＝４１３
ｎｍ）のレーザ光を出射するＫｒイオンレーザ３とが備
えられている。なお、このＫｒイオンレーザ３には、変
調用の外部変調器が用いられている。また、光ピックア
ップヘッド１には、半導体レーザ２から出射されたレー
ザ光を略平行光にするコリメータレンズ４と、Ｋｒイオ
ンレーザ３から出射されたレーザ光を所望の大きさのビ
ーム径に変換するビームエキスパンダ５と、波長６５０
ｎｍのレーザ光を透過して波長４１３ｎｍのレーザ光の
みを反射するダイクロイックミラープリズム６と、偏光
ビームスプリッタ７と、１／４波長板８と、使用するレ
ーザ光の波長λ１，λ２に対して十分に色収差以外の収
差が補正されている対物レンズ９と、アーム（図示せ
ず）により光ディスクＤ上に支持される浮上型の光ピッ
クアップ用光学素子（以下、光学素子という。）１０と
が備えられている。また、この光学素子１０には、対物
レンズ９の光軸と光軸が一致するように配置された超半
球形状のソリッドイマージョンレンズ１１が備えられて
いる。さらに、特に図示しないが、光学素子１０の対物
レンズ９側表面は、反射防止膜でコートされている。ま
た、光学素子１０のソリッドイマージョンレンズ１１側
には、光ディスクＤの回転により光学素子１０を所定の
位置まで浮上させるための溝（図示せず）が形成されて
いる。

【００２７】加えて、光ピックアップヘッド１には、二
つの受光素子であるフォトダイオード（以下、ＰＤとい
う。）１２，１３が備えられている。これらのＰＤ１
２，１３と偏光ビームスプリッタ７との間には、ダイク
ロイックミラープリズム６と同様の性質を有して分光手
段として機能するダイクロイックミラープリズム１４
と、集光レンズ１５，１６とが備えられている。

【００２８】次に、光学素子１０の製造方法について図
２を参照して説明する。まず、図２（ａ）に示すよう
に、例えば透明な光学ガラスであるＰＳＫ５３（波長６
５６．３ｎｍでの屈折率ｍ１＝１．６１７，波長４０
４．７ｎｍでの屈折率ｍ２＝１．６３７）を形成材料と
した透明基板１７の一方の表面に感光性樹脂であるポジ
型フォトレジスト（例えば、東京応化社製 OFPR-800）
をスピンコート法により塗布した後、そのフォトレジス
トをベークして透明基板１７上にフォトレジスト層１８
を形成する。なお、本実施の形態においては、ポジ型フ
ォトレジストを用いたが、これに限らず、ネガ型フォト
レジスト（例えば、東京応化社製 OMR-85 ）や感光性ド
ライフィルムを用いても良い。

【００２９】続いて、図２（ｂ）に示すように、露光装
置によってフォトレジスト層１８に所定のパターン１９
を露光する。ここでは、ソリッドイマージョンレンズ１
１の平面部と略同一な形状が未露光部分になるようなパ
ターンとされる。

【００３０】その後、図２（ｃ）に示すように、現像を
行なうことにより未露光部分のフォトレジスト層１８が
溶解されるので、透明基板１７と露光されて透明基板１
７上に残ったフォトレジスト層１８とにより凹形状２０
が形成され、パターニングがなされる。

【００３１】この状態で、図２（ｄ）に示すように、透
明基板１７上のフォトレジスト層１８をエッチングマス
クとして透明基板１７をＣＦ₄やＣＨＦ₃等のガスを使用
した反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）や電子サイク
ロトロン共鳴エッチング法（ＥＣＲ）等のドライエッチ
ングによりエッチング（異方性エッチング）することで
ソリッドイマージョンレンズ１１の形状である超半球形
状の凹部１７ａを形成する。なお、ＣＦ₄等のガスに
は、エッチング速度や選択性を調整する目的で、Ｎ₂、
Ｏ₂、Ａｒ等のガスを混入しても良い。

【００３２】その後、図２（ｅ）に示すように、アッシ
ングにより透明基板１７上に残ったフォトレジスト層１
８を除去する。以上により、凹部形成過程が実現され
る。

【００３３】次いで、透明基板１７の凹部１７ａにソリ
ッドイマージョンレンズ１１を形成する。詳細には、図
２（ｆ）に示すように、透明基板１７の凹部１７ａに透
明基板１７の屈折率よりも高屈折率を有する高屈折透明
材料（ガラス材料）であるＴｉＦ６（波長６５６．３ｎ
ｍでの屈折率ｎ１＝１．６１１，波長４０４．７ｎｍで
の屈折率ｎ２＝１．６５４）をスパッタ法によりスパッ
タ膜を形成させながら埋め込んだ後、エッチバックして
研磨によって平坦化する。これにより、ソリッドイマー
ジョンレンズ１１が形成され、光学素子１０が完成す
る。以上により、充填過程が実現される。

【００３４】ここで、光学素子１０における超半球形状
のソリッドイマージョンレンズ１１の高さｈは、ソリッ
ドイマージョンレンズ１１の半径をｒ、ソリッドイマー
ジョンレンズ１１の屈折率をｎ、透明基板１７の屈折率
をｍとすると、ｈ＝ｒ（１＋ｍ／ｎ）として表すことができる。

【００３５】なお、本実施の形態においては、透明基板
１７の凹部１７ａを超半球形状に形成したが、凹部１７
ａを半球形状に形成してＴｉＦ６を埋め込んだ後、Ｔｉ
Ｆ６の屈折率と略同一の屈折率を有する薄板を紫外線硬
化接着剤等により接着することでソリッドイマージョン
レンズ１１を超半球形状にするようにしても良い。この
場合の薄板の板厚ｋは、ｋ＝ｒ（ｍ／ｎ）を満たす厚さに設定される。

【００３６】以上のようにして製造された光学素子１０
を用いた場合のスポットサイズｗは、ソリッドイマージ
ョンレンズ１１の屈折率をｎ、透明基板１７の屈折率を
ｍとすると、ソリッドイマージョンレンズ１１を超半球
形状としたことによりソリッドイマージョンレンズ１１
を半球形状とした場合（ｗ∝λ／（ｎ／ｍ）sinθ´）
より、小さなスポットサイズｗの光スポットを得ること
ができ、超半球形状とした場合の光スポットのスポット
サイズｗは、ｗ∝λ／（ｎ²／ｍ）sinθ´ となる。すなわち、ソリッドイマージョンレンズ１１の
屈折率ｎ（ｎ＞１）を透明基板１７の屈折率ｍ（ｍ＞
１）より大きくすることにより、対物レンズ９のＮＡを
（ｎ²／ｍ）倍にした場合と同等の効果が得られ、より
小さなスポットサイズｗの光スポットを得ることができ
る。

【００３７】次に、対物レンズ９とソリッドイマージョ
ンレンズ１１と光ディスクＤとの位置関係について説明
する。透明基板１７を形成するＰＳＫ５３の屈折率ｍ１
（波長６５６．３ｎｍでの屈折率ｍ１＝１．６１７）と
ソリッドイマージョンレンズ１１を形成するＴｉＦ６の
屈折率ｎ１（波長６５６．３ｎｍでの屈折率ｎ１＝１．
６１１）とが略同一であることにより、半導体レーザ２
から出射されたレーザ光（λ１＝６５０ｎｍ）が光学素
子１０に入射した場合にはソリッドイマージョンレンズ
１１では光の屈折は生じず、レーザ光は光学素子１０の
外側に位置する対物レンズ９の焦点位置に収束すること
になる。これにより、対物レンズ９は、微小な光スポッ
トを必要としない従来の光ディスクＤ（ＣＤ−ＲＯＭ，
ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡ
Ｍ等）の記録面を半導体レーザ２から出射されたレーザ
光（λ１＝６５０ｎｍ）の焦点位置にするように配設さ
れる。

【００３８】一方、波長４０４．７ｎｍでの屈折率につ
いて考えた場合、透明基板１７を形成するＰＳＫ５３の
屈折率ｍ２（波長４０４．７ｎｍでの屈折率ｍ２＝１．
６３７）に比べてソリッドイマージョンレンズ１１を形
成するＴｉＦ６の屈折率ｎ２（波長４０４．７ｎｍでの
屈折率ｎ２＝１．６５４）の方が十分に大きくなること
により、Ｋｒイオンレーザ３から出射されたレーザ光
（λ２＝４１３ｎｍ）が光学素子１０の透明基板１７か
らソリッドイマージョンレンズ１１に入射した場合に
は、ソリッドイマージョンレンズ１１で光の屈折が生
じ、レーザ光はソリッドイマージョンレンズ１１の底面
に微小な光スポットとして収束することになる。したが
って、ソリッドイマージョンレンズ１１の底面に形成さ
れる光スポットのスポットサイズと光ディスクＤの記録
面上に形成されるスポットサイズとを略同一にするため
に、ソリッドイマージョンレンズ１１と超高密度の光デ
ィスクＤの記録面とはレーザ光（λ２＝４１３ｎｍ）の
波長以下の間隔で配設される。

【００３９】実際には、Ｋｒイオンレーザ３から出射さ
れたレーザ光の収束位置は、半導体レーザ２から出射さ
れたレーザ光の収束位置に比べて、半導体レーザ２から
出射されたレーザ光における対物レンズ９の焦点距離に
対して（ｎ１−ｎ２）／（ｎ２−１）倍だけ対物レンズ
９側に移動している。また、ソリッドイマージョンレン
ズ１１は、Ｋｒイオンレーザ３から出射されたレーザ光
における対物レンズ９の焦点位置から（ｎ２＊ｒ）だけ
離れた位置に中心を位置させて配設されている。

【００４０】以上により、光ピックアップヘッド１にお
いては、半導体レーザ２から出射されたレーザ光とＫｒ
イオンレーザ３から出射されたレーザ光とでは収束位置
（焦点位置）が異なる構造になっており、半導体レーザ
２は従来の光ディスクＤの記録再生等に用いられ、Ｋｒ
イオンレーザ３は超高密度の光ディスクＤの記録再生等
に用いられることになる。

【００４１】次に、光ピックアップヘッド１における従
来の光ディスクＤ（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ
Ｗ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ等）の再生動作に
ついて説明する。従来の光ディスクＤの再生の際には、
半導体レーザ２から出射された直線偏光のレーザ光（λ
１＝６５０ｎｍ）が、コリメータレンズ４によって略平
行光とされ、ダイクロイックミラープリズム６と偏光ビ
ームスプリッタ７とを透過する。その後、１／４波長板
８において円偏光に変換されたレーザ光は、対物レンズ
９により集光されてから光学素子１０の透明基板１７を
介してソリッドイマージョンレンズ１１に入射する。と
ころが、前述したようにその入射したレーザ光はソリッ
ドイマージョンレンズ１１で屈折することなく従来の光
ディスクＤの記録面に光スポットとして収束し、従来の
光ディスクＤの記録面上に記録されたマークを照射す
る。その後、この従来の光ディスクＤの記録面からの反
射光は逆の経路を辿り、光学素子１０と対物レンズ９と
を通過し、１／４波長板８により偏光方向を４５゜回転
した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ７によ
りダイクロイックミラープリズム１４方向に反射され
る。偏光ビームスプリッタ７により反射された光は、ダ
イクロイックミラープリズム１４を通過して集光レンズ
１５により集光され、ＰＤ１２に入射する。ＰＤ１２で
は、従来の光ディスクＤの記録面上にマークを有するか
否かにより生じる反射光の違いに応じて変化する反射レ
ーザ光の出力量を検出することにより、従来の光ディス
クＤの再生が可能になる。つまり、ＰＤ１２とダイクロ
イックミラープリズム１４と集光レンズ１５とによっ
て、半導体レーザ２から出射されたレーザ光（λ１＝６
５０ｎｍ）の光ディスクＤにおける反射光を受光検出す
る第一の検出光学系Ａ１が構成されている。

【００４２】続いて、光ピックアップヘッド１における
超高密度の光ディスクＤの再生動作について説明する。
超高密度の光ディスクＤの再生の際には、Ｋｒイオンレ
ーザ３から出射されたレーザ光（λ２＝４１３ｎｍ）
が、ビームエキスパンダ５によって所望の大きさのビー
ム径に変換された後にダイクロイックミラープリズム６
で反射され、偏光ビームスプリッタ７を透過する。その
後、１／４波長板８において円偏光に変換されたレーザ
光は、対物レンズ９により集光されてから光学素子１０
の透明基板１７を介してソリッドイマージョンレンズ１
１に入射する。ソリッドイマージョンレンズ１１に入射
したレーザ光は、低屈折率の透明基板１７から高屈折率
を有するソリッドイマージョンレンズ１１へと入射する
ことにより大きく屈折し、ソリッドイマージョンレンズ
１１の底面に微小な光スポットとして収束する。ここ
で、ソリッドイマージョンレンズ１１と超高密度の光デ
ィスクＤの記録面とはレーザ光（λ２＝４１３ｎｍ）の
波長以下の間隔であることにより、ソリッドイマージョ
ンレンズ１１の底面に形成される光スポットのスポット
サイズと略同一の微小なスポットサイズの光スポットが
超高密度の光ディスクＤの記録面上に収束し、超高密度
の光ディスクＤの記録面上に記録されたマークを照射す
る。その後、超高密度の光ディスクＤの記録面からの反
射光は逆の経路を辿り、光学素子１０と対物レンズ９と
を通過し、１／４波長板８により偏光方向を４５゜回転
した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ７によ
りダイクロイックミラープリズム１４方向に反射され
る。偏光ビームスプリッタ７により反射された光は、ダ
イクロイックミラープリズム１４によって反射されて集
光レンズ１６により集光され、ＰＤ１３に入射する。Ｐ
Ｄ１３では、超高密度の光ディスクＤの記録面上にマー
クを有するか否かにより生じる反射光の違いに応じて変
化する反射レーザ光の出力量を検出することにより、超
高密度の光ディスクＤの再生が可能になる。つまり、Ｐ
Ｄ１３とダイクロイックミラープリズム１４と集光レン
ズ１６とによって、Ｋｒイオンレーザ３から出射された
レーザ光（λ２＝４１３ｎｍ）の光ディスクＤにおける
反射光を受光検出する第二の検出光学系Ａ２が構成され
ている。

【００４３】ここに、光学素子１０が入射するレーザ光
の波長の違いによってその光の屈折率を異ならせるとと
もに焦点位置を異ならせるので、一つの光ピックアップ
ヘッド１で従来の光情報記録媒体の記録再生等の他に、
微小な光スポットによる超高密度の光情報記録媒体の記
録再生等が可能になる。

【００４４】次に、本発明の第二の実施の形態を図３及
び図４に基づいて説明する。なお、前述した第一の実施
の形態と同一部分は同一符号で示し説明も省略する。図
３に示すように、本実施の形態の光ピックアップヘッド
３０は、第一の実施の形態の光ピックアップヘッド１と
比較して、対物レンズ９及び光学素子１０に代えて光学
素子３１を備える点でのみ変わるものである。この光学
素子３１の１／４波長板８側にはレーザ光の入射面側が
平面で他方が曲面である平凸レンズ形状である対物レン
ズ３２が配設され、光ディスクＤ側には超半球形状のソ
リッドイマージョンレンズ３３が一体に備えられてい
る。また、対物レンズ３２とソリッドイマージョンレン
ズ３３とは、光軸を一致させて備えられている。

【００４５】次に、光学素子３１の製造方法について図
４を参照して説明する。まず、図４（ａ）に示すよう
に、例えば透明な光学ガラスであるＰＳＫ５３（波長６
５６．３ｎｍでの屈折率ｍ１＝１．６１７，波長４０
４．７ｎｍでの屈折率ｍ２＝１．６３７）を形成材料と
した透明基板３４の一方の表面に感光性樹脂であるポジ
型フォトレジスト（例えば、東京応化社製 OFPR-800）
をスピンコート法により塗布した後、そのフォトレジス
トをベークして透明基板３４上にフォトレジスト層３５
を形成する。なお、本実施の形態においては、ポジ型フ
ォトレジストを用いたが、これに限らず、ネガ型フォト
レジスト（例えば、東京応化社製 OMR-85 ）や感光性ド
ライフィルムを用いても良い。

【００４６】続いて、図４（ｂ）に示すように、露光装
置によってフォトレジスト層３５に所定のパターン３６
を露光する。ここでは、対物レンズ３２の平面部と略同
一な形状が未露光部分になるようなパターンとされる。

【００４７】その後、図４（ｃ）に示すように、現像を
行なうことにより未露光部分のフォトレジスト層３５が
溶解されるので、透明基板３４と露光されて透明基板３
４上に残ったフォトレジスト層３５とにより凹形状３７
が形成され、パターニングがなされる。

【００４８】この状態で、図４（ｄ）に示すように、透
明基板３４上のフォトレジスト層３５をエッチングマス
クとして透明基板３４をＣＦ₄やＣＨＦ₃等のガスを使用
した反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）や電子サイク
ロトロン共鳴エッチング法（ＥＣＲ）等のドライエッチ
ングによりエッチング（異方性エッチング）することで
対物レンズ３２の形状である平凸レンズ形状の凹部３４
ａを形成する。なお、ＣＦ₄等のガスには、エッチング
速度や選択性を調整する目的で、Ｎ₂、Ｏ₂、Ａｒ等のガ
スを混入しても良い。

【００４９】その後、図４（ｅ）に示すように、アッシ
ングにより透明基板３４上に残ったフォトレジスト層３
５を除去する。以上により、凹部形成過程が実現され
る。

【００５０】また、前述した図２で説明した製造方法に
よって、図４（ｆ）に示すように、透明基板３４の他方
側にソリッドイマージョンレンズ３３の形状である超半
球形状の凹部３４ｂを形成する。

【００５１】次いで、透明基板３４の凹部３４ａに対物
レンズ３２を形成する。詳細には、図４（ｇ）に示すよ
うに、透明基板３４の凹部３４ａに透明基板３４の屈折
率よりも高屈折率を有する高屈折透明材料（ガラス材
料）であるＳＦ５９（波長６５６．３ｎｍでの屈折率ｋ
１＝１．９３４，波長４０４．７ｎｍでの屈折率ｋ２＝
２．０４３）をスパッタ法によりスパッタ膜を形成させ
ながら埋め込んだ後、エッチバックして研磨によって平
坦化する。これにより、対物レンズ３２が形成される。
以上により、充填過程が実現される。なお、対物レンズ
３２は、使用するレーザ光の波長λ１，λ２に対して十
分に色収差以外の収差が補正されているものとする。

【００５２】続いて、透明基板３４の凹部３４ｂにソリ
ッドイマージョンレンズ３３を形成する。詳細には、図
４（ｈ）に示すように、透明基板３４の凹部３４ｂに透
明基板３４の屈折率よりも高屈折率を有する高屈折透明
材料（ガラス材料）であるＴｉＦ６（波長６５６．３ｎ
ｍでの屈折率ｎ１＝１．６１１，波長４０４．７ｎｍで
の屈折率ｎ２＝１．６５４）をスパッタ法によりスパッ
タ膜を形成させながら埋め込んだ後、エッチバックして
研磨によって平坦化する。これにより、ソリッドイマー
ジョンレンズ３３が形成され、光学素子３１が完成す
る。

【００５３】次に、対物レンズ３２とソリッドイマージ
ョンレンズ３３と光ディスクＤとの位置関係について説
明する。透明基板３４を形成するＰＳＫ５３の屈折率ｍ
１（波長６５６．３ｎｍでの屈折率ｍ１＝１．６１７）
とソリッドイマージョンレンズ３３を形成するＴｉＦ６
の屈折率ｎ１（波長６５６．３ｎｍでの屈折率ｎ１＝
１．６１１）とが略同一であることにより、半導体レー
ザ２から出射されたレーザ光（λ１＝６５０ｎｍ）が光
学素子３１に入射した場合にはソリッドイマージョンレ
ンズ３３では光の屈折は生じず、レーザ光は光学素子３
１の外側に位置する対物レンズ３２の焦点位置に収束す
ることになる。これにより、対物レンズ３２は、微小な
光スポットを必要としない従来の光ディスクＤ（ＣＤ−
ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶ
Ｄ−ＲＡＭ等）の記録面を半導体レーザ２から出射され
たレーザ光（λ１＝６５０ｎｍ）の焦点位置にするよう
に配設される。

【００５４】一方、波長４０４．７ｎｍでの屈折率につ
いて考えた場合、透明基板３４を形成するＰＳＫ５３の
屈折率ｍ２（波長４０４．７ｎｍでの屈折率ｍ２＝１．
６３７）に比べてソリッドイマージョンレンズ３３を形
成するＴｉＦ６の屈折率ｎ２（波長４０４．７ｎｍでの
屈折率ｎ２＝１．６５４）の方が十分に大きくなること
により、Ｋｒイオンレーザ３から出射されたレーザ光
（λ２＝４１３ｎｍ）が光学素子３１の透明基板３４か
らソリッドイマージョンレンズ３３に入射した場合に
は、ソリッドイマージョンレンズ３３で光の屈折が生
じ、レーザ光はソリッドイマージョンレンズ３３の底面
に微小な光スポットとして収束することになる。したが
って、ソリッドイマージョンレンズ３３の底面に形成さ
れる光スポットのスポットサイズと光ディスクＤの記録
面上に形成されるスポットサイズとを略同一にするため
に、ソリッドイマージョンレンズ３３と超高密度の光デ
ィスクＤの記録面とはレーザ光（λ２＝４１３ｎｍ）の
波長以下の間隔で配設される。

【００５５】つまり、光学素子３１の厚さは、対物レン
ズ３２と従来の光ディスクＤとの位置関係と、ソリッド
イマージョンレンズ３３と超高密度の光ディスクＤとの
位置関係との何れも満たす厚さに設定されている。

【００５６】実際には、Ｋｒイオンレーザ３から出射さ
れたレーザ光の収束位置は、半導体レーザ２から出射さ
れたレーザ光の収束位置に比べて、半導体レーザ２から
出射されたレーザ光における対物レンズ９の焦点距離に
対して（ｎ１−ｎ２）／（ｎ２−１）倍だけ対物レンズ
３２側に移動している。また、ソリッドイマージョンレ
ンズ３３は、Ｋｒイオンレーザ３から出射されたレーザ
光における対物レンズ３２の焦点位置から（ｎ２＊ｒ）
だけ離れた位置に中心を位置させて配設されている。

【００５７】このような構成において、本実施の形態に
おける光ディスクＤの再生等の動作については、基本的
に、前述した第一の実施の形態の光ピックアップヘッド
１での動作と何ら変わるものではないので、説明は省略
する。

【００５８】ここに、光学素子３１が入射するレーザ光
の波長の違いによってその光の屈折率を異ならせるとと
もに焦点位置を異ならせるので、一つの光ピックアップ
ヘッド３０で従来の光情報記録媒体の記録再生等の他
に、微小な光スポットによる超高密度の光情報記録媒体
の記録再生等が可能になる。

【００５９】また、ソリッドイマージョンレンズ３３と
対物レンズ３２とが一つの透明基板３４に一体化されて
いることにより、レンズ同士の光軸のアライメントが不
要になるとともに、光ピックアップヘッド３０の小型軽
量化が可能になる。

【００６０】次に、本発明の第三の実施の形態を図５に
基づいて説明する。なお、前述した第一の実施の形態又
は第二の実施の形態と同一部分は同一符号で示し説明も
省略する。

【００６１】図５に示すように、本実施の形態の光ピッ
クアップヘッド４０は、第二の実施の形態の光ピックア
ップヘッド３０と比較して、ダイクロイックミラープリ
ズム１４と集光レンズ１５，１６とに代えて、光の波長
により回折する角度を異ならせることで分光手段として
機能する回折格子４１と集光レンズ４２とを備える点で
のみ変わるものである。なお、この回折格子４１は、透
明な基板上に間隔ｄで格子が形成されている透過型の回
折格子であって、入射角をｉ、回折角をｉ´、波長を
λ、回折の次数をｈとすると、次式のように表すことが
できる。

【００６２】sinｉ−sinｉ´＝ｈλ／ｄつまり、上式により、回折格子４１は、光の波長によっ
て回折角度を異ならせることができ、分光することがで
きるようになっている。なお、本実施の形態の回折格子
４１は透過型であるが、反射型を適用しても良い。

【００６３】このような構成において、従来の光ディス
クＤの再生の際には、半導体レーザ２から出射されたレ
ーザ光（λ１＝６５０ｎｍ）は、従来の光ディスクＤの
記録面で反射され、光学素子３１を通過し、１／４波長
板８により偏光方向を４５゜回転した直線偏光に変換さ
れ、偏光ビームスプリッタ７により回折格子４１方向に
反射される。偏光ビームスプリッタ７により反射された
光は、回折格子４１の分光機能によってほぼ直進方向に
分光され、集光レンズ４２により集光された後、ＰＤ１
２に入射する。ＰＤ１２では、従来の光ディスクＤの記
録面上にマークを有するか否かにより生じる反射光の違
いに応じて変化する反射レーザ光の出力量を検出するこ
とにより、従来の光ディスクＤの再生が可能になる。つ
まり、ＰＤ１２と回折格子４１と集光レンズ４２とによ
って、半導体レーザ２から出射されたレーザ光（λ１＝
６５０ｎｍ）の光ディスクＤにおける反射光を受光検出
する第一の検出光学系Ｂ１が構成されている。

【００６４】一方、超高密度の光ディスクＤの再生の際
には、Ｋｒイオンレーザ３から出射されたレーザ光（λ
２＝４１３ｎｍ）は、超高密度の光ディスクＤの記録面
で反射され、光学素子３１を通過し、１／４波長板８に
より偏光方向を４５゜回転した直線偏光に変換され、偏
光ビームスプリッタ７により回折格子４１方向に反射さ
れる。偏光ビームスプリッタ７により反射された光は、
回折格子４１の分光機能によって所定の角度で回折され
て分光され、集光レンズ４２により集光された後、ＰＤ
１３に入射する。ＰＤ１３では、超高密度の光ディスク
Ｄの記録面上にマークを有するか否かにより生じる反射
光の違いに応じて変化する反射レーザ光の出力量を検出
することにより、超高密度の光ディスクＤの再生が可能
になる。つまり、ＰＤ１３と回折格子４１と集光レンズ
４２とによって、Ｋｒイオンレーザ３から出射されたレ
ーザ光（λ２＝４１３ｎｍ）の光ディスクＤにおける反
射光を受光検出する第二の検出光学系Ｂ２が構成されて
いる。

【００６５】なお、本実施の形態においては、第二の実
施の形態の光ピックアップヘッド３０のダイクロイック
ミラープリズム１４と集光レンズ１５，１６とに代え
て、回折格子４１と集光レンズ４２とを備えたが、第一
の実施の形態の光ピックアップヘッド１のダイクロイッ
クミラープリズム１４と集光レンズ１５，１６とに代え
て、回折格子４１と集光レンズ４２とを備えるようにし
ても同様の作用効果が得られる。

【００６６】ここに、分光手段として回折格子４１を用
いることにより、検出光学系を簡略化することが可能に
なり、光ピックアップヘッド４０の小型軽量化が可能に
なる。

【００６７】なお、各実施の形態においては、ソリッド
イマージョンレンズ１１又はソリッドイマージョンレン
ズ３３を形成する材料としてガラス材料であるＴｉＦ６
を用いたが、これに限るものではなく、レーザ光の波長
に対して十分透明であれば他の無機材料や有機材料を使
用しても良い。

【００６８】

【発明の効果】請求項１記載の発明の光ピックアップヘ
ッドによれば、対物レンズによって収束された一の光源
から出射された所定の波長のレーザ光を光ピックアップ
用光学素子の透明基板からソリッドイマージョンレンズ
へと入射させた場合には、ソリッドイマージョンレンズ
において光の屈折を生じることになり、一の光源から出
射された所定の波長のレーザ光をソリッドイマージョン
レンズの底面に収束させ、光情報記録媒体上に微小な光
スポットとして照射させる一方、他の光源から出射され
たレーザ光を光ピックアップ用光学素子の透明基板から
ソリッドイマージョンレンズへと入射させた場合には、
ソリッドイマージョンレンズにおいて光の屈折を生じる
ことはなく、光ピックアップ用光学素子の外に位置する
対物レンズの焦点位置に収束させることにより、光ピッ
クアップ用光学素子において入射するレーザ光の波長の
違いによってその光の屈折率を異ならせることができる
とともに焦点位置を異ならせることができるので、一つ
の光ピックアップヘッドで従来の光情報記録媒体の記録
再生等の他に、微小な光スポットによる超高密度の光情
報記録媒体の記録再生等をすることができる。

【００６９】請求項２記載の発明の光ピックアップヘッ
ドによれば、一の光源から出射された所定の波長のレー
ザ光を光ピックアップ用光学素子の対物レンズに入射さ
せて収束させ、その光ピックアップ用光学素子の透明基
板からソリッドイマージョンレンズへと入射させた場合
には、ソリッドイマージョンレンズにおいて光の屈折を
生じることになり、一の光源から出射された所定の波長
のレーザ光をソリッドイマージョンレンズの底面に収束
させ、光情報記録媒体上に微小な光スポットとして照射
させる一方、他の光源から出射されたレーザ光を光ピッ
クアップ用光学素子の対物レンズに入射させて収束さ
せ、その光ピックアップ用光学素子の透明基板からソリ
ッドイマージョンレンズへと入射させた場合には、ソリ
ッドイマージョンレンズにおいて光の屈折を生じること
はなく、光ピックアップ用光学素子の外に位置する対物
レンズの焦点位置に収束させることにより、光ピックア
ップ用光学素子において入射するレーザ光の波長の違い
によってその光の屈折率を異ならせることができるとと
もに焦点位置を異ならせることができるので、一つの光
ピックアップヘッドで従来の光情報記録媒体の記録再生
等の他に、微小な光スポットによる超高密度の光情報記
録媒体の記録再生等をすることができ、また、ソリッド
イマージョンレンズと対物レンズとを一つの透明基板に
一体化することにより、レンズ同士の光軸のアライメン
トを不要にすることができるとともに、光ピックアップ
ヘッドの小型軽量化を実現することができる。

【００７０】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の光ピックアップヘッドにおいて、光ピックアップ用
光学素子の対物レンズとソリッドイマージョンレンズと
を形成する各形成材料の屈折率を異ならせることによ
り、対物レンズとソリッドイマージョンレンズとのそれ
ぞれのレンズの目的とする機能を発揮する形成材料を選
択することができる。

【００７１】請求項４記載の発明によれば、請求項１な
いし３のいずれか一記載の光ピックアップヘッドにおい
て、分光手段として回折格子を用いることにより、検出
光学系を簡略化することでき、光ピックアップヘッドの
小型軽量化を実現することができる。

【００７２】請求項５記載の発明の光ピックアップ用光
学素子の製造方法によれば、透明基板に形成した対物レ
ンズまたはソリッドイマージョンレンズの形状に略同一
な凹部に透明基板の屈折率よりも高屈折率を有する所定
の高屈折材料を充填することにより、レンズの光軸のア
ライメントが正確な光ピックアップ用光学素子を大量か
つ安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の光ピックアップヘ
ッドを概略的に示す構成図である。

【図２】光ピックアップ用光学素子の製造方法を模式的
に示す説明図である。

【図３】本発明の第二の実施の形態の光ピックアップヘ
ッドを概略的に示す構成図である。

【図４】光ピックアップ用光学素子の製造方法を模式的
に示す説明図である。

【図５】本発明の第三の実施の形態の光ピックアップヘ
ッドを概略的に示す構成図である。

【図６】従来の光ピックアップヘッドの一例を概略的に
示す構成図である。

【図７】従来のソリッドイマージョンレンズを備えた光
ピックアップヘッドの一部を示す側面図である。

【図８】従来のスライダに搭載された光ピックアップヘ
ッドの一部を示す側面図である。

【符号の説明】

１，３０，４０光ピックアップヘッド２，３光源９，３２対物レンズ１０，３１光ピックアップ用光学素
子１１，３３ソリッドイマージョンレ
ンズ１４，４１分光手段１７，３４透明基板１７ａ，３４ａ，３４ｂ凹部Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２検出光学系Ｄ光情報記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長の異なるレーザ光を光情報記録媒体
に対して出射する複数の光源と、これらの光源から出射されたレーザ光を収束する対物レ
ンズと、前記光情報記録媒体に近接して配設され、透明基板とそ
の透明基板の前記光情報記録媒体側に前記対物レンズと
光軸を一致させて設けられて一の光源から出射される所
定の波長のレーザ光に対しては前記透明基板の形成材料
に比べて高分散で高い屈折率を有する材料により形成さ
れたソリッドイマージョンレンズとで構成される光ピッ
クアップ用光学素子と、この光ピックアップ用光学素子を介して前記光情報記録
媒体に照射されたレーザ光の反射光を波長の異なる各レ
ーザ光毎に分光する分光手段を有し、分光された各レー
ザ光毎の反射光を受光検出する複数の検出光学系と、を
備える光ピックアップヘッド。
【請求項２】波長の異なるレーザ光を光情報記録媒体
に対して出射する複数の光源と、前記光情報記録媒体に近接して配設され、透明基板とそ
の透明基板の光源側に設けられて前記透明基板の形成材
料に比べて高い屈折率を有する材料により形成されて前
記複数の光源から出射されたレーザ光を収束する対物レ
ンズと前記透明基板の前記光情報記録媒体側に前記対物
レンズと光軸を一致させて設けられて一の光源から出射
される所定の波長のレーザ光に対しては前記透明基板の
形成材料に比べて高分散で高い屈折率を有する材料によ
り形成されたソリッドイマージョンレンズとで構成され
る光ピックアップ用光学素子と、この光ピックアップ用光学素子を介して前記光情報記録
媒体に照射されたレーザ光の反射光を波長の異なる各レ
ーザ光毎に分光する分光手段を有し、分光された各レー
ザ光毎の反射光を受光検出する複数の検出光学系と、を
備える光ピックアップヘッド。
【請求項３】前記光ピックアップ用光学素子の前記対
物レンズと前記ソリッドイマージョンレンズとを形成す
る各形成材料の屈折率が異なる請求項２記載の光ピック
アップヘッド。
【請求項４】前記検出光学系の前記分光手段は、回折
格子である請求項１ないし３のいずれか一記載の光ピッ
クアップヘッド。
【請求項５】透明基板に対物レンズまたはソリッドイ
マージョンレンズの形状に略同一な凹部を形成する凹部
形成過程と、この凹部形成過程により形成された前記凹部に対して前
記透明基板の屈折率よりも高屈折率を有する所定の高屈
折材料を充填する充填過程と、を備える光ピックアップ
用光学素子の製造方法。