JP2002056560A - 収差補正素子及びこれを採り入れた光ピックアップ装置 - Google Patents

収差補正素子及びこれを採り入れた光ピックアップ装置

Info

Publication number
JP2002056560A
JP2002056560A JP2001133109A JP2001133109A JP2002056560A JP 2002056560 A JP2002056560 A JP 2002056560A JP 2001133109 A JP2001133109 A JP 2001133109A JP 2001133109 A JP2001133109 A JP 2001133109A JP 2002056560 A JP2002056560 A JP 2002056560A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
delay
pickup device
aberration
wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001133109A
Other languages
English (en)
Inventor
Tae-Kyung Kim
泰敬 金
Young-Man Ahn
栄万 安
Chong-Sam Chung
鐘三 鄭
Hea-Jung Suh
偕貞 徐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2002056560A publication Critical patent/JP2002056560A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/127Lasers; Multiple laser arrays
    • G11B7/1275Two or more lasers having different wavelengths
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3083Birefringent or phase retarding elements
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1365Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
    • G11B7/1367Stepped phase plates
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13922Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入射光の偏光によって選択的にそれを経由す
る光の位相差が変わるように所定偏光の光に対して相異
なる屈折率を有する第1及び第2遅延部材が組合わせて
なった収差補正素子をこれを採用した光ピックアップ装
置を提供する。 【解決手段】 収差補正素子130をそれを経由した光
の位相差値が波長変化に対して光軸からの距離によって
増加または減少するようになった構造に形成して高密度
記録媒体のための光ピックアップ装置に採用すると、高
密度記録媒体のための記録再生モード変換時短波長光の
微少な波長変化による色収差を補正しながらも、高い光
効率を得ることができる。本発明による収差補正素子は
入射光の偏光によって選択的にそれを経由する光に位相
差を発生させるので、相互直交する相異なる二波長の用
いる高密度記録媒体と低密度記録媒体互換形光ピックア
ップ装置に採用が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は収差補正素子及びこ
れを採り入れて、高密度記録媒体のための記録再生モー
ド転換時光源の出力変動によって対物レンズで生じる色
収差を補正でき、高密度記録媒体とこの記録媒体より相
対的に低密度であるDVD(Digital Vers
atile Disk)系の記録媒体を互換採用できる
ように構成された光ピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光記録再生器機で記録容量は、光ピック
アップ装置の対物レンズにより光ディスクに形成される
光スポットの大きさにより決定される。一般に光スポッ
トの大きさ(S)は波長(λ)に比例して、開口数(NA、
Numerical Aperture)に反比例す
る。
【0003】したがって、現在開発されている高密度用
光ピックアップ装置は、光ディスクに結ばれる光スポッ
トの大きさをより縮め、従来のCDやDVD系の光ディ
スクから得られる情報記録密度に比べて高い情報記録密
度を得ることができるように、青色光を出射する光源及
び0.6以上の開口数を有する対物レンズを採り入れる
見込みである。
【0004】ところで、一般に光ピックアップ装置で対
物レンズの材料として用いるガラス及びプラスチックの
ような光学材料は650nmよりも短い波長帯域で非常
に激しい屈折率変化を示すので、このような短波長領域
では小さい波長変化に対しても大きい色収差が生じる。
【0005】光記録再生器機では再生と記録時用いる光
のパワーが異なるが、このようなパワー変化に対して光
源から出射される光には基準波長に対して±2nm程度
の波長変化が生じる。通常光源の出力を高めるとその光
源から出射される光の波長は長くなる。それゆえ、青色
光を用いる高密度用光ピックアップ装置の場合には基準
波長に対して設計された対物レンズで記録再生モード変
換時波長変化による色収差が大きく生じる。
【0006】このような色収差は、対物レンズのデフォ
ーカス(defocus)により補正が可能ではあるが、
アクチュエータで対物レンズを駆動して波長変動に追従
することに相対的に長い時間がかかるので、再生と記録
を繰り返す時、通常的な光ピックアップ装置ではこの時
間中再生及び記録信号の品質が悪くなるようになる。
【0007】したがって、高密度用光ピックアップ装置
は、記録と再生モード転換時に光源の出力変化によって
光の波長が変わっても色収差を効果的に低減できる光学
系を必要とする。また、前記のような高密度用光ピック
アップ装置は既存のDVDに対する互換性を必要とする
が、一回記録用及び多層DVDの場合短波長光源に対し
て反射率が顕著に落ちるので、赤色光源の採用が必須で
ある。
【0008】従来の屈折/回折一体型対物レンズを採り
入れた光ピックアップ装置を示した図1を参照すると、
屈折/回折一体型対物レンズ9は半導体レーザー1から
出射されてコリメータレンズ3で平行光に変わった次に
ビームスプリッター5で反射された光を光ディスク10
の情報記録面上に集束させる。この屈折/回折一体型対
物レンズ9は光入射面と出射面が非球面状である非球面
レンズであって、その非球面上に回折パターンが各々一
体に形成されて、屈折形レンズと回折形レンズとが一体
化した構成を有する。
【0009】前記屈折/回折一体型対物レンズ9は、半
導体レーザー1から出射される光の中心波長λ1、最短
波長λ2及び最長波長λ3における屈折率を各々n1、
n2、n3、屈折形レンズと回折形レンズのアッベ数
(Abbe's Number)は各々V=(n2−1)/
(n1−n3)、VHOE=λ2(λ1−λ3)とすると
き、(1+VHOE/V)(n2−1)>0.572が成立
するようになっている。
【0010】したがって、前記のような従来の屈折/回
折一体型対物レンズ9は0.7以上の開口数を有し、半
導体レーザーから出射される光の波長変化による色収差
を無くすことができる。
【0011】ここで、参照符号7a、7bは、光ディス
ク10の再生時に光ディスク10のスキュー(skew)
により生じたコマ収差を補正するために、凹凸形態で配
置された第1及び第2スキュープレートである。この第
1及び第2スキュープレート7a、7bは相互逆方向に
移動して反対のコマ収差を発生させることによって光デ
ィスク10のスキューにより生じたコマ収差を補正す
る。参照符号6、11、13は各々1/4波長板、光検
出レンズ及び光検出器である。
【0012】ところで、前記のような屈折/回折一体型
対物レンズ9を採り入れた光ピックアップ装置は、回折
素子の特性上光効率が低くて記録に必要な十分な光出力
を得るのがむずかしい。
【0013】また、前記のような従来の屈折/回折一体
型対物レンズ9は、設計波長から大きく外れた波長を有
する光に対してはその効率が低くて相異なる二波長の光
を用いる互換形光ピックアップ装置には採用が困難であ
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記したよう
な点に鑑みて案出されたことであり、入射光の偏光によ
って選択的に位相差を誘発させる構造を有し光効率が高
くて、相異なる二波長の光を用いる光ピックアップ装置
に採用が可能な収差補正素子を提供することにその第1
目的がある。
【0015】また、高密度記録媒体のための記録再生モ
ード変換時短波長光の波長変化により生じる色収差補正
が可能に設計された収差補正素子を採り入れて高い光効
率を得ることができ、相異なる二波長の光を用いて低密
度記録媒体を互換採用できるように構成された光ピック
アップ装置を提供することにその第2目的がある。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記第1目的を達成する
ための本発明による収差補正素子は、一面に少なくとも
一つの階段形凸パターン部を備える第1遅延部材と、前
記第1遅延部材と対向する面または反対の面に前記凸パ
ターン部に対応するように形成された階段形凹パターン
部を備え、前記第1遅延部材と一体化した第2遅延部材
とを備えて、前記第1及び第2遅延部材が所定の第1偏
光の光に対して相異なる屈折率を有し、入射光の偏光に
よって選択的に位相差を発生させるように構成されたこ
とを特徴とする。
【0017】ここで、前記光の基準波長がλ0、この基
準波長に対して前記第1及び第2遅延部材の屈折率を各
々n0a、n0bとするとき、光軸方向に沿った階段形
凹凸パターンのピッチはλ0/(n0a−n0b)の整
数倍になるように設けられたことが望ましい。
【0018】また、前記第1及び第2遅延部材は、屈折
率異方性を有する物質でなって、前記第1偏光と直交す
る第2偏光の光に対しては概略同一な屈折率を有するこ
とが望ましい。
【0019】本発明の1特徴によると、前記第1及び第
2遅延部材は、各々光軸を中心に同心円状に相互対応す
るように形成された階段形凸パターン部と凹パターン部
を備えて、前記第1及び第2遅延部材を経由した光の位
相差値が光軸からの距離によって増加または減少するよ
うに設けられる。
【0020】本発明の他の特徴によると、前記第2遅延
部材は複数の階段形凸パターン部を備え、前記第1遅延
部材は前記階段形凹パターン部の各々に結合されるよう
に設けられる。
【0021】前記第2目的を達成するための本発明によ
る光ピックアップ装置は、高密度記録媒体に適合な相対
的に短波長である第1偏光の第1光を出射する第1光源
と、前記第1光源側から入射される第1光を集束させて
記録媒体に光スポットを形成する対物レンズと、前記第
1光源と対物レンズ間の光路上に配置されて、前記第1
光源から出射された光の進行経路を変換する光路変換手
段と、前記光路変換手段と対物レンズ間の光路上に配置
されて、前記第1光源から出射される第1光の波長変化
による色収差を補正する第1収差補正素子と、記録媒体
から反射されて、前記対物レンズ及び光路変換手段を経
由して入射される第1光を受光する光検出部とを含み、
前記第1収差補正素子は、前記第1光に対して相異なる
屈折率を有する第1及び第2遅延部材を備え、その第1
及び第2遅延部材を経由した光の位相差値が前記第1光
の波長変化に対して光軸からの距離によって増加または
減少するようになって、第1光の波長変動により前記対
物レンズで生じる色収差を補正するように構成されたこ
とを特徴とする。
【0022】前記第1収差補正素子は、前記第1及び第
2遅延部材が一体化して、前記第1遅延部材は光軸を中
心に同心円状に形成された階段形凸パターン部、前記第
2遅延部材は前記第1遅延部材と対向する面または反対
の面に前記階段形凸パターン部に対応するように形成さ
れた階段形凹パターン部を備えて、第1及び第2遅延部
材を経由した光の位相差値が光軸からの距離によって増
加または減少するように設けられて、前記第1光の基準
波長をλ0として、この基準波長に対して前記第1及び
第2遅延部材の屈折率を各々n0a、n0bとすると
き、光軸方向に沿った階段形凹凸パターンのピッチがλ
0/(n0a−n0b)の整数倍になるように設けられ
たことが望ましい。
【0023】一方、本発明による光ピックアップ装置
は、低密度記録媒体に適合する相対的に長波長であり前
記第1光と直交する第2偏光の第2光を出射する第2光
源をさらに備えて、前記光路変換手段及び光検出部は前
記第2光源から出射された第2光に適用されるように設
けられて、高密度記録媒体と低密度記録媒体を互換採用
できるように用意できる。
【0024】この時、前記光路変換手段と対物レンズ間
の光路上に配置され、複数の階段形凸パターン部を備え
る第3遅延部材と、前記階段形凸パターン部の各々に結
合されるように設けられた階段形凹パターン部を備える
第4遅延部材を含み、入射光の偏光によって選択的に位
相差を発生させるように構成された第2収差補正素子を
さらに備えて、前記第2光に対して前記対物レンズで生
じる色収差及び/または前記低密度記録媒体の基板厚さ
による球面収差を補正するように構成されることがより
望ましい。
【0025】ここで、前記第1光は青色光、前記第2光
は赤色光であり、前記高密度記録媒体はDVD系の記録
媒体より高密度高容量を有する記録媒体、前記低密度記
録媒体はDVD系の記録媒体であることが望ましい。
【0026】また、前記高密度記録媒体の基板厚さは
0.6mm以下及び/または前記低密度記録媒体の基板
厚さは概略0.6mmであることが望ましい。
【0027】ここで、前記第1及び第2光源を相互直交
するように配置できるように設けられて、前記第1及び
第2光源は光軸整列されるようになることができる。
【0028】また、前記第1及び第2光源は、相互近接
するように位置する場合もある。このように、前記第1
及び第2光源中1光源は光軸整列されて、他の光源は前
記1光源に近接するように配置され、前記他の光源から
出射された光のための前記第1または第2収差補正素子
は前記他の光源の配置構造により生じるフィールド収差
を補正するように設けられたことが望ましい。また、前
記光路変換手段と光検出部間の光路上に前記他の光源の
配置構造により記録媒体から反射されて、第1及び/ま
たは第2収差補正素子を経由して光検出部に向かう光に
生じるフィールド収差を補正するホログラム素子をさら
に備えることが望ましい。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明をより詳細に説明する。図2を参照すると、本
発明の一実施形態による収差補正素子は、所定の第1偏
光の光に対して相異なる屈折率を有する第1及び第2遅
延部材31、35が同心円形態の階段形凹凸構造に組合
わせた一体化構造を有する。すなわち、前記第1遅延部
材31はその一面に光軸を中心に同心円状で形成された
階段形凸パターン部を備える。そして、前記第2遅延部
材35は第1遅延部材31と対向する面または反対の面
に前記凸パターン部に対応するように形成された階段形
凹パターン部を備える。図2は第1及び第2遅延部材3
1、35の相互対向する面に凸パターン部と凹パターン
部が形成された例を示している。
【0030】前記第1及び第2遅延部材31、35は、
入射される光の偏光によって選択的に位相差変化を起こ
すように所定の第1偏光の光に対しては相異なる屈折
率、前記第1偏光と直交する第2偏光の光に対しては概
略同一な屈折率を有することが望ましい。
【0031】前記第1及び第2遅延部材31、35の前
記のような偏光による屈折率特性は、前記第1及び第2
遅延部材31、35を屈折率異方性物質で形成すると同
時に、その屈折率異方性物質の光学軸(optic a
xis)を例えば、第1遅延部材31は入射光の偏光に
よってその屈折率が変わって第1及び第2偏光の光に対
して相異なる屈折率を有し、第2遅延部材35は入射光
の偏光に関係なく同一な屈折率を有するように配置する
ことによって得ることができる。この時、前記第1及び
第2遅延部材31、35は同一な屈折率異方性物質で構
成されることが望ましい。この場合、前記第1遅延部材
31は入射光の偏光によって常屈折率(ordinar
y refractive index)または異常屈
折率(extraordinary refracti
ve index)を有し、第2遅延部材35は入射光
の偏光に関係なく常屈折率を有するように構成された光
学軸配置を有する。ここで、屈折率異方性物質は異常屈
折率が常屈折率より大きいポジティブタイプとその反対
であるネガティブタイプとがある。
【0032】前記のような本発明の一実施形態による収
差補正素子は、基準波長がλ0である第1偏光の光に対
して前記第1及び第2遅延部材31、35の屈折率を各
々n0a、n0bとするとき、その階段形凹凸構造の光
軸方向に沿ったピッチ(d1)がλ0/(n0a−n0
b)の整数倍になるように設けられる。
【0033】したがって、前記のような構造を有する本
発明の一実施形態による収差補正素子によると、光軸か
らの距離をh、その距離で入射面から光軸方向に沿った
階段部分の高さをz(h)、第1偏光の光の波長がλ1に
変化してその波長λ1における前記第1及び第2遅延部
材31、35の屈折率を各々n1a、n1bとすると
き、位相差値((n1a−n1b)・z(h))は前記波長変
化(λ1−λ0)に対して光軸からの距離によって不連続
的に増加または減少する。
【0034】前記したような本発明の一実施形態による
収差補正素子は、相対的に微少な波長変動に対して集束
レンズ(例えば、後述する光ピックアップ装置の対物レ
ンズ)から生じる色収差を補正することに適合する構造
である。すなわち、相対的に微少な波長変動に対して所
定の集束レンズ等から生じる色収差量は光軸に対して対
称的に光軸から遠ざかるほど増加または減少する。しか
し、図2に図示されたように、光軸を中心に同心円状に
配置された階段形凹凸構造を有する本発明の一実施形態
による収差補正素子によると、第1偏光を有する光の波
長変化によってこの光を集束する集束レンズで生じる色
収差を補正できる。
【0035】例えば、第1遅延部材31が光の入射する
側、第2遅延部材35が光の出射する側に位置する図2
の構造で、前記第1偏光の光に対して第1遅延部材31
が第2遅延部材35より大きい屈折率を有すれば、基準
波長から変化した所定波長を有する平面波面の第1偏光
の平行光が本発明の一実施形態による収差補正素子に入
射される時、それを通過した光は収差補正素子側にふく
らんだ形態の波面s1を有する。このような波面s1は
前記構造の収差補正素子の光軸から遠い位置を経由した
光であるほどその位相遅延量が小さいために形成され
る。
【0036】反対に、図2の構造で第1偏光の光に対し
て第2遅延部材35が第1遅延部材31より大きい屈折
率を有すれば、入射される平面波面の第1偏光の平行光
の波長変化により、収差補正素子を経由した光は前記波
面s1と反対にふくらんだ形態の波面s2を有する。
【0037】したがって、図2を参照しながら説明した
ように、同心円状の階段形凹凸構造を有する本発明の一
実施形態による収差補正素子を適切に設計して光の微少
な波長変化が生じるシステムに採用すると、例えば、こ
の収差補正素子は入射される第1偏光の光を微少な波長
変化により集束レンズで生じる色収差と反対の方向に対
応する波面を有する光に変えるので、色収差を補正でき
る。
【0038】この時、収差補正素子を通過する光の波面
は階段部分の個数が増えるほど曲線に近づいて、各階段
部分の幅と波長変化による第1及び第2遅延部材31、
35の屈折率変化によって曲線の傾斜が変わるので、要
求される色収差の補正正確度程度に対応するように第1
及び第2遅延部材31、35の物質選択、階段形構造の
各階段部分の幅及び個数を最適化すると、色収差を効果
的に除去できる。
【0039】一方、前記したような本発明の一実施形態
による収差補正素子の第1及び第2遅延部材31、35
が前記第1偏光に直交する第2偏光の光に対しては同一
な屈折率を有するように同一な屈折率異方性物質で形成
されると、この収差補正素子は第1偏光の光に対しては
波長変化によって波面変化を起こすと同時に、第2偏光
の光に対しては波長変化に関係なく波面変化を起こさな
いようになり、後述するように、2波長の光を用いる光
ピックアップ装置に採用できる。この時、平面波面の第
1偏光の平行光は前記第1及び第2遅延部材31、35
がポジティブタイプであれば図2のs1のような波面を
有する光に変わり、第1及び第2遅延部材31、35が
ネガティブタイプであれば図2のs2のような波面を有
する光に変わる。
【0040】以上では本発明による収差補正素子が図2
に図示されたような構造を有する場合を例を挙げて説明
したが、これに限らず、後述する光ピックアップ装置に
採り入れる場合のようにその使用目的によって本発明の
技術的思想の範囲内で多様に変形できる。
【0041】例えば、本発明による収差補正素子は、図
3に図示するように、波長が大きく異なる2個の光(例
えば、青色光と赤色光)を用いるシステムで、設計波長
と大きく異なる波長の光使用時に所定の集束レンズで生
じる色収差などを補正することに適合するように、複数
の階段形凹凸構造を有する場合もある。図3を参照する
と、本発明の他の実施形態による収差補正素子は光軸に
対して対称に凸パターン部を有する一対の第3遅延部材
41と、前記一対の第3遅延部材が光軸に対称に結合さ
れるように凹パターン部を有する第4遅延部材45とを
備える。ここで、第3及び第4遅延部材41、45は第
1及び第2遅延部材31、35と実質的に同一な物質的
特性を有する。
【0042】一方、集束レンズが青色光に適合するよう
に設計された場合、赤色光が入射されると、前記集束レ
ンズでは色収差が生じ、また後述する光ピックアップ装
置と同じようにフォーマットが相異なる記録媒体を互換
採用するシステムではその記録媒体の厚さ差による球面
収差が生じる。したがって、相対的に厚い記録媒体の記
録面に集束される赤色光は色収差及び/または球面収差
により、概略双峰状の収差を有する。
【0043】しかし、図3に図示したように、複数の階
段形凹凸構造を有し、入射される平行光p2に対して前
記した色収差及び/または球面収差と反対の波面変化を
起こすように設けられた本発明による収差補正素子を採
用すると、概略双峰状に生じる色収差及び/または球面
収差などを補正できる。
【0044】この時、入射される平行光(p2)の基準波
長をλ0′、この平行光(p2)に対する第3及び第4遅
延部材41、45の屈折率を各々n0a′、n0b′と
するとき、第3及び第4遅延部材41、45の複数の階
段形凹凸構造のピッチd2はλ0′/(n0a′−n0
b′)の整数倍以外の値を有して初めて入射された平行
光p2を所定波面s3またはs4を有する光に変えるこ
とができる。ここで、前記平行光p2は前記第3遅延部
材41が第4遅延部材45より大きい屈折率を有すれば
波面s3を有する光に変わり、第3遅延部材41が第4
遅延部材45より小さい屈折率を有すれば波面s4を有
する光に変わる。
【0045】また他の例として、本発明による収差補正
素子は図4に図示されたように、相異なる屈折率を有す
る第5及び第6遅延部材51、55を備え、前記第6遅
延部材55が第5遅延部材51の内側または少なくとも
1外側に要求される位相差を発生させるように相異なる
屈折率を有する複数個の部分で構成された構造を有する
場合もある。本実施形態において、相互隣接した複数の
第6遅延部材55は入射光に対して相異なる屈折率を有
する。第6遅延部材55の厚さは一定なので、その第6
遅延部材55の厚さをdとするとき、第1及び第2遅延
部材31、35の場合と比較する時、z(h)値は前記d
と同じくなる。したがって、前述した実施形態の第1及
び第2遅延部材31、35の場合と同様に、図4に図示
された収差補正素子は、基準波長λ0から変化した波長
λ1における光軸から距離hにある第6遅延部材55の
屈折率をn1b(h)、第5遅延部材51の屈折率をn1
aとするとき、((n1a−n1b(h))・d)が例えば、
入射される光の波長変化により生じる色収差と反対の位
相差値を有するように形成される。図4は入射光の波長
変化に対して図2と同様の波面変化を起こすように、第
6遅延部材55の各部分が図2を参照しながら説明した
階段形凹凸構造の各階段に対応する幅及び位相差を有す
るように設けられた場合を例示したことである。図4で
第6遅延部材55の各部分は図3に図示された収差補正
素子と同様の波面変化を起こすように変形される場合も
ある。
【0046】以上のような本発明による収差補正素子
は、色収差補正のみならず、多様な種類の収差、例えば
光ピックアップ装置で相異なるフォーマットの記録媒体
を互換採用する時に生じる球面収差などを補正するよう
に適切な変更が可能である。
【0047】図5は、本発明による収差補正素子を採り
入れた光ピックアップ装置の一実施形態を概略的に示し
た光学的構成図である。
【0048】図面を参照すると、本発明の一実施形態に
よる光ピックアップ装置は、相対的に短波長である第1
光101aを出射する第1光源101と、前記第1光源
101側から入射される第1光101aを集束させて記
録媒体100上に光スポットを形成する対物レンズ10
7と、前記第1光源101から出射された第1光101
aの進行経路を変換する光路変換手段103と、前記光
路変換手段103と対物レンズ107間の光路上に配置
されて前記第1光源101から出射された第1光101
aの波長変化による色収差を補正する第1収差補正素子
130と、記録媒体100から反射されて前記対物レン
ズ107及び光路変換手段103を経由して入射される
第1光101aを受光する光検出器110を含んで構成
される。
【0049】前記第1光源101は、相対的に短波長で
ある第1光101a例えば、波長が概略405nmであ
る青色光を出射する半導体レーザーを備える。したがっ
て、前記第1光源101では特定方向に主に偏光されて
いる第1光101aが出射される。
【0050】前記対物レンズ107は、記録及び再生モ
ード中いずれか一モード時に前記第1光源101から出
射される前記第1光101aの波長に対して設計される
ことが望ましい。
【0051】前記光路変換手段103は、第1光源10
1と対物レンズ107間の光路上に配置されて、第1光
源101から出射された第1光101aを記録媒体10
0に向けるようにして、かつ記録媒体100から反射さ
れた第1光101aを光検出器110に向けるように入
射光の進行経路を変換する。前記光路変換手段103と
しては図5のようなプリズム形ビームスプリッターを備
えたり、プレート形ビームスプリッター、偏光ビームス
プリッターと前記第1光源101から出射された光波長
に対する1/4波長板を備える場合もある。
【0052】一方、前記第1光源101と対物レンズ1
07間の光路上には前記第1光源101から出射された
光を平行光に変えて対物レンズ107に入射されるよう
にするコリメータレンズ105をさらに備えることが望
ましい。また、前記光路変換手段103と光検出器11
0間の光路上にはセンシングレンズ109をさらに備え
ることが望ましい。
【0053】以上の光学素子は、DVD系の記録媒体よ
り高密度であるいわゆる、HD−DVD(High−De
finition DVD)系の高密度記録媒体100
aに適合して設けられる。
【0054】この時、対物レンズ107をはじめとする
全体光学系が、再生モード時第1光源101から出射さ
れる第1光101aの波長例えば、405nmに対して
設計されると、記録モード時には光出力の増加によって
第1光101aの波長が例えば、406nmへと相対的
に長くなり対物レンズ107では色収差が生じる。
【0055】すなわち、再生モード時第1光101aの
波長が405nmであり、対物レンズ107がこの波長
に対して設計された場合、再生モード時には図6(A)
で示したように対物レンズ107を経由した第1光10
1aに色収差が生じないが、記録モード時には図6
(B)に示したように、対物レンズ107を経由した第
1光101aに色収差が生じる。
【0056】このように高密度記録媒体100aの記録
と再生モード変換時第1光源101から出射される第1
光101aの微少な波長変化により生じる色収差は光路
変換手段103と対物レンズ107間に配置された本発
明による第1収差補正素子130により補正される。
【0057】高密度記録媒体100aの記録と再生モー
ド変換時第1光101aの波長は相対的に微少な範囲す
なわち、概略±2nm範囲内で変わるので、前記第1収
差補正素子130としては図2を参照しながら説明した
ような同心円状の階段形凹凸構造を有する収差補正素子
を備えることが望ましい。この時、前記第1収差補正素
子130の階段形凹凸構造は、例えばp偏光であり波長
が405nmである第1光101aに対して第1及び第
2遅延部材31、35の屈折率を各々n10a、n10
bとするとき、405nm/(n10a−n10b)の
整数倍に該当する光軸方向に沿ったピッチを有する。ま
た、前記第1光101aの波長が例えば、406nmに
変動して対物レンズ107で図6(B)と同じ色収差が
生じる場合、前記第1収差補正素子130は、406n
m波長で第1光101aに対する第1及び第2遅延部材
31、35の屈折率を各々n11a、n11bとすると
き、(n11a−n11b)・z(h)が図6(B)の色収
差と反対の位相差値を有するように形成される。
【0058】したがって、記録モード時第1光101a
の微少な波長変動により第1収差補正素子130で生じ
た波面変化は対物レンズ107で生じた色収差と相互差
動されるので、色収差が消去される。
【0059】代案として、前記第1収差補正素子130
としては図4に図示されたような構造の収差補正素子を
備える場合もある。
【0060】一方、本発明による光ピックアップ装置
は、図7に図示されたように、低密度記録媒体100b
に適合する相対的に長波長である第2光102aを出射
する第2光源102をさらに備えて、これに適合する構
造の光路変換手段203を備えて、高密度記録媒体10
0aより相対的に低密度である低密度記録媒体100b
を互換採用できるように設ける場合もある。この時、対
物レンズ107及び光検出器110は前記第1光源10
1から出射された第1光101aと前記第2光源102
から出射された第2光102aとに共通的に適用される
ように変形できる。ここで、図5と同一参照符号は実質
的に同一機能をする同一部材を示す。
【0061】前記低密度記録媒体100bはDVD系の
記録媒体であり、その基板厚さは概略0.6mmであ
る。前記高密度記録媒体100aは現在開発中にあり、
その基板厚さが0.6mm以下に決定される展望であ
る。
【0062】前記第2光源102としては第1光源10
1と同様に半導体レーザーを備え、それから出射される
例えば、波長が概略650nmである第2光102aの
主偏光方向が前記第1光源101から出射される第1光
101aの主偏光方向と直交するように配置して、この
第2光102aに対しては第1収差補正素子130で波
面変化が生じないように構成されることが望ましい。半
導体レーザーは概略1方向に主に偏光されたレーザー光
を出射するので、第1及び第2光源101、102とし
て半導体レーザーを採用すると、その配置を適切にする
ことにより第1及び第2光101a、102aの主偏光
方向が相互直交するようにすることができる。
【0063】ここで、第2光102aに対して第1収差
補正素子130で波面変化が生じないようにするために
は、第1収差補正素子130の第1及び第2遅延部材3
1、35は例えば、s偏光の第2光102aに対して同
一な屈折率を有するように用意すべきである。これは、
前記第1収差補正素子130の第1及び第2遅延部材3
1、35を同一な屈折率異方性物質で形成して、第1光
101aに対しては相異なる屈折率を有し、第2光10
2aに対しては同一の屈折率を有するように第1及び第
2遅延部材31、35の光学軸を配置すればよい。した
がって、第1光101aはその波長変化によって前記第
1収差補正素子130によりその波面が変化するが、第
2光102aは第1収差補正素子130により波面変化
を全く被らない。
【0064】前記光路変換手段203は、第1及び第2
光源101、102と対物レンズ107間の光路上に配
置されて第1及び第2光源101、102から出射され
た第1及び第2光101a、102aの進行経路を変換
する。図7は、前記第1及び第2光源101、102を
すべて光軸上に配列できるように、前記光路変換手段2
03に第1及び第2光源101、102から出射された
第1及び第2光101a、102aが各々透過または反
射させ記録媒体100に向けるようにする第1及び第2
ビームスプリッター203a、203bを備えた例を示
している。前記第1ビームスプリッター203aは第1
光源101側から入射された第1光101a中一部光量
を透過させて記録媒体100に向けるようにする。第2
ビームスプリッター203bは第2光源102側から入
射された第2光102a中一部光量を反射させ記録媒体
100に向けるようにする。この場合、記録媒体100
から反射された第1及び第2光101a、102aは第
2ビームスプリッター203bを透過して第1ビームス
プリッター203aで反射されて光検出器110に向か
う。図7は、前記第1及び第2ビームスプリッター20
3a、203bとして立方形ビームスプリッターを備え
た例を図示したが、これに限らず、プレート形またはプ
リズム形ビームスプリッターを備えることも可能であ
る。
【0065】一方、前記対物レンズ107が例えば、波
長が405nmである第1光101aに対して設計され
ているので、第2光102aで低密度記録媒体100b
記録再生時には前記対物レンズ107で生じる色収差及
び/または低密度記録媒体100bと高密度記録媒体1
00aの基板厚さ差による球面収差により、図8に図示
されたような収差が生じる。
【0066】したがって、本実施形態による光ピックア
ップ装置は、第2光102aに対して前記した色収差及
び/または球面収差を補正するように、光路変換手段2
03と対物レンズ107間の光路上に第2収差補正素子
230をさらに備えることが望ましい。
【0067】この第2収差補正素子230は、第1光1
01aに対しては波面変化を起こさず、第2光102a
に対しては前記した色収差及び/または球面収差と反対
の方向に位相差を発生させて前記した収差を相殺する波
面を形成するように設けられることが望ましい。
【0068】前記第2収差補正素子230としては図3
を参照しながら説明したような複数の階段形凹凸構造に
構成された収差補正素子を具備できる。すなわち、第2
収差補正素子230は第4遅延部材45に複数の第3遅
延部材41が結合されて構成された構造を有する。この
時、前記第3及び第4遅延部材41、45は例えば、s
偏光の第2光102aに対しては相異なる屈折率を有し
て、p偏光の第1光101aに対しては同一な屈折率を
有するように、同一な屈折率異方性物質で構成されるこ
とが望ましい。また、前記第2収差補正素子230が前
記第2光102aに対して前記した収差と反対の波面を
形成するように、第3及び第4遅延部材41、45の屈
折率を各々n20a、n20bとするとき、その階段形
凹凸構造の光軸方向に沿ったピッチは650nm/(n
20a−n20b)の整数倍以外のある値を有する。
【0069】したがって、例えば、第2光102aに対
して図8に図示されたような前記した色収差及び/また
は球面収差が生じる場合、第2収差補正素子230の第
3及び第4遅延部材41、45をネガティブタイプの同
一な屈折率異方性物質で形成したり、第3及び第4遅延
部材41、45をポジティブタイプの同一な屈折率異方
性物質で形成すると同時に第3及び第4遅延部材41、
45の配置を反対にすると、入射される光を前記色収差
及び/または球面収差と反対の波面を有する光に変える
ことができるので、前記色収差及び/または球面収差な
どを補正できる。
【0070】代案として、前記第2収差補正素子230
としては図4に図示された収差補正素子を前記第2収差
補正素子230に対応するように変形した構造の収差補
正素子を備える場合もある。
【0071】したがって、前記のような第2収差補正素
子230を利用すると、例えば、青色波長領域の第1光
101aに対して設計された対物レンズ107で赤色波
長領域の第2光102aを集束する時生じる色収差及び
/または高密度記録媒体100aと低密度記録媒体10
0bの基板厚さ差による球面収差を補正できる。もちろ
ん、高密度記録媒体100aと低密度記録媒体100b
が同一基板厚さであれば、前記第2収差補正素子230
は前記対物レンズ107で第2光102aを集束する時
生じる色収差のみ補正するように設計される。
【0072】一方、本実施形態において、コリメータレ
ンズ205は、前記第1及び第2光101a、102a
間の大きい波長差による色収差を補正してそれを通過し
た第1及び第2光101a、102aがすべて概略的に
平行光になるように、ポジティブパワーを有するレンズ
とネガティブパワーを有するレンズとが結合された構造
を有することが望ましい。このコリメータレンズ205
は第1及び/または第2収差補正素子130、230に
平行光を入射させることができるように配置される。
【0073】センシングレンズ209は、光検出器11
0で見る良好な信号の検出が可能に、記録媒体100か
ら反射されて第1及び第2収差補正素子130、230
を経由して、光検出器110側に入射される第1及び第
2光101a、102a間の大きい波長差による色収差
を補正するように設けられることが望ましい。
【0074】前記したような本発明の他の実施形態によ
る光ピックアップ装置で、第1及び第2収差補正素子1
30、230は図9(A)ないし図9(C)から分かる
ように選択的に入射される平行光の波面を変化させて要
求される収差補正機能を遂行する。図9(A)ないし図
9(C)は第2収差補正素子230に入射される第1及
び第2光101a、102aが平行光の場合に対して図
示したものである。ここで、対物レンズ107は、高密
度記録媒体100aの再生モード時に第1光源101か
ら出射される例えば、波長が405nmである第1光1
01aに対して設計されたことを仮定している。
【0075】図9(A)を参照すると、高密度記録媒体
100aの再生モード時に前記第1光源101から出射
された例えば、p偏光の第1光101aは波面変化なし
に第2収差補正素子230と第1収差補正素子130を
順に通過する。
【0076】図9(B)を参照すると、高密度記録媒体
100aの記録モード時には、第1光源101では波長
が406nmに変化したp偏光の第1光101aが出射
されるが、この第1光101aは第2収差補正素子23
0を波面変化なしに通過した後に第1収差補正素子13
0を通過しながらその波長変化に対応して波面が変わ
る。この時、第1光101aの第1収差補正素子130
を経由した後の波面は図6(B)に図示された収差と反
対である。したがって、高密度記録媒体100aの記録
モード時図6(B)と同じく生じる色収差を補正でき
る。
【0077】図9(C)を参照すると、低密度記録媒体
100bの記録及び再生モード時には、第2光源102
で例えば、波長が650nmであるs偏光の第2光10
2aが出射される。この第2光102aは第2収差補正
素子230を通過しながら、この第2光102aに対し
て対物レンズ107で生じる色収差及び/または前記高
密度記録媒体100aに対する低密度記録媒体100b
の基板厚さ差による球面収差と反対に構成された波面を
有する。それ以後、この第2光102aは第1収差補正
素子130を波面変化なく通過する。この時、前記第2
光102aの第1及び第2収差補正素子130、230
を経由した後の波面は図8に図示された収差と反対にな
る。したがって、低密度記録媒体100bの記録再生時
に図8に図示されたように生じる収差を補正できる。
【0078】図10は、本発明のさらに他の実施形態に
よる光ピックアップ装置を概略的に示したものであり、
第1及び第2光源101、102が相互近接するように
位置決めされた点にその特徴がある。ここで、図5及び
図7と同一参照符号は実質上同一機能をする部材を示
す。
【0079】図10を参照すると、前記第1光源101
は光軸整列されて、第2光源102は第1光源101に
近接するように配置される。この時、第2光源102か
ら出射された第2光102aは光軸に対して若干チルト
している。これにより、低密度記録媒体100bの記録
/再生時、第2光102aには前記した色収差及び/ま
たは球面収差のみならず、図11に図示されたようにチ
ルトによるフィールド収差がさらに生じる。
【0080】したがって、第1及び第2光源101、1
02が図10に図示したように配置された場合、第2収
差補正素子230は第2光102aのチルトによる収差
を補正するための構造をさらに含んで、チルトによるフ
ィールド収差を補正するように設けられることが望まし
い。
【0081】一方、低密度記録媒体100bで反射され
て第1及び第2収差補正素子130、230を経由して
光検出器110側に向かう第2光102aには再び前記
フィールド収差が含まれるので、図10に図示したよう
に、光路変換手段203と光検出器110間に第2光1
02aに対してフィールド収差成分を取り除くように構
成されたホログラム素子308をさらに備えることがよ
り望ましい。
【0082】ここで、第1光源101が光軸整列される
代わりに第2光源102が光軸整列されて、第1光源1
01が第2光源102に近接配置された場合には、前記
と反対に第1収差補正素子130に第1光101aが光
軸に対してチルトして生じるフィールド収差成分を補正
するための構造を追加する。また、この場合、前記ホロ
グラム素子308は第1光101aに対してフィールド
収差成分を取り除くように設けられる。
【0083】以上では図7ないし図10を参照しなが
ら、第1収差補正素子130が対物レンズ107側に位
置する場合に対して説明したが、第2収差補正素子23
0が対物レンズ107側に位置する場合にも結果的な波
面変化は同一である。
【0084】
【発明の効果】前記したような本発明による収差補正素
子は、入射光の偏光によって選択的にそれを経由する光
の位相差が変わるように構成された構造を有する。した
がって、光利用効率が非常に高い。
【0085】特に、前記収差補正素子を経由した光の位
相差値が波長変化に対して光軸からの距離によって増加
または減少するようになる構造に前記収差補正素子を形
成して高密度記録媒体のための光ピックアップ装置に採
用すると、高密度記録媒体のための記録再生モード変換
時、短波長光の微少な波長変化による色収差を補正しな
がらも、高い光効率を得ることができる。
【0086】また、本発明による収差補正素子は、入射
光の偏光によって選択的にそれを経由する光に位相差を
発生させるので、相互直交する相異なる二波長の光を用
いる高密度記録媒体と低密度記録媒体互換形光ピックア
ップ装置に採用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の屈折/回折一体型対物レンズを採り入
れた光ピックアップ装置を概略的に示した図である。
【図2】 本発明の実施形態による収差補正素子の概略
的な断面図である。
【図3】 本発明の実施形態による収差補正素子の概略
的な断面図である。
【図4】 本発明の実施形態による収差補正素子の概略
的な断面図である。
【図5】 本発明の一実施形態による収差補正素子を採
り入れた光ピックアップ装置の光学的な構成図である。
【図6】 (A)及び(B)は、それぞれ図5の対物レ
ンズが高密度記録媒体の再生モード時の光波長に対して
設計された場合、高密度記録媒体の再生モードと記録モ
ード時の対物レンズの収差を示す図である。
【図7】 本発明の他の実施形態による収差補正素子を
採り入れた光ピックアップ装置の光学的な構成図であ
る。
【図8】 図7で高密度記録媒体の再生モード時の短波
長と、高密度記録媒体の基板厚さに対して設計された対
物レンズで、低密度記録媒体の記録再生のための長波長
光を集束して低密度記録媒体に集束する時生じる収差図
である。
【図9】 (A)〜(C)は、図7の場合に、高密度記
録媒体の再生モード、高密度記録媒体の記録モード、低
密度記録媒体の記録再生モード時第2及び第1収差補正
素子を経由する光の波面変化を概略的に示した図であ
る。
【図10】 本発明のまた他の実施形態による収差補正
素子を採り入れた光ピックアップ装置の光学的な構成図
である。
【図11】 図10の光源配置で、光軸に対してチルト
した光源から出射された光に対するフィールド収差図で
ある。
【符号の説明】
31 第1遅延部材 35 第2遅延部材 100 記録媒体 100a 高密度記録媒体 101 第1光源 101a 第1光 103 光路変換手段 105 コリメータレンズ 107 対物レンズ 109 センシングレンズ 110 光検出器 130 第1収差補正素子
フロントページの続き (72)発明者 鄭 鐘三 大韓民国京畿道水原市八達区靈通2洞988 −2番地サルゴグル東亜アパート718棟 1904号 (72)発明者 徐 偕貞 大韓民国京畿道城南市中院区上大院3洞 1852番地 Fターム(参考) 2H049 BA06 BA42 BB01 BB03 BB61 BC21 5D119 AA22 AA41 BA01 EC03 FA05 FA08 JA09 JB03

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一面に少なくとも一つの階段形凸パター
    ン部を備える第1遅延部材と、前記第1遅延部材と対向
    する面または反対の面に前記凸パターン部に対応するよ
    うに形成された階段形凹パターン部を備え、かつ前記第
    1遅延部材と一体化した第2遅延部材とを備えて、 前記第1及び第2遅延部材が所定の第1偏光の光に対し
    て相異なる屈折率を有し、入射光の偏光によって選択的
    に位相差を発生させるように構成されたことを特徴とす
    る収差補正素子。
  2. 【請求項2】 前記光の基準波長をλ0とし、この基準
    波長に対して前記第1及び第2遅延部材の屈折率を各々
    n0a、n0bとするとき、光軸方向に沿った階段形凹
    凸パターンのピッチはλ0/(n0a−n0b)の整数
    倍になるように設けられることを特徴とする請求項1に
    記載の収差補正素子。
  3. 【請求項3】 前記第1及び第2遅延部材は、屈折率異
    方性を有する物質で構成されたことを特徴とする請求項
    1に記載の収差補正素子。
  4. 【請求項4】 前記第1及び第2遅延部材は、前記第1
    偏光と直交する第2偏光の光に対しては概略同一な屈折
    率を有することを特徴とする請求項3に記載の収差補正
    素子。
  5. 【請求項5】 前記第1及び第2遅延部材は、光軸から
    の距離をhとし、その距離で入射面から光軸方向に沿っ
    た階段形凹凸パターンの高さをz(h)とし、変化した波
    長λ1における前記光に対する第1及び第2遅延部材の
    屈折率を各々n1a、n1bとすると、(n1a−n1
    b)・z(h)が前記光の波長変化(λ1−λ0)により光学
    系で生じる収差と反対の位相差値を有することを特徴と
    する請求項1ないし4中いずれか一に記載の収差補正素
    子。
  6. 【請求項6】 前記第1及び第2遅延部材は、各々光軸
    を中心に同心円状に相互対応するように形成された階段
    形凸パターン部と凹パターン部とを備えて、前記第1及
    び第2遅延部材を経由した波長λ1である光の位相差値
    が光軸からの距離によって増加または減少するように構
    成されたことを特徴とする請求項5に記載の収差補正素
    子。
  7. 【請求項7】 前記第2遅延部材は、複数の階段形凸パ
    ターン部を備え、前記第1遅延部材は前記階段形凹パタ
    ーン部の各々に結合されるように設けられたことを特徴
    とする請求項5に記載の収差補正素子。
  8. 【請求項8】 高密度記録媒体に適合する相対的に短波
    長である第1偏光の第1光を出射する第1光源と、前記
    第1光源側から入射される第1光を集束させて記録媒体
    に光スポットを形成する対物レンズと、前記第1光源と
    対物レンズ間の光路上に配置されて、前記第1光源から
    出射された光の進行経路を変換する光路変換手段と、前
    記光路変換手段と対物レンズ間の光路上に配置されて、
    前記第1光源から出射される第1光の波長変化による色
    収差を補正する第1収差補正素子と、前記記録媒体から
    反射されて、前記対物レンズ及び光路変換手段を経由し
    て入射される第1光を受光する光検出部とを含み、 前記第1収差補正素子は、前記第1光に対して相異なる
    屈折率を有する第1及び第2遅延部材を備え、その第1
    及び第2遅延部材を経由した光の位相差値が前記第1光
    の波長変化に対して光軸からの距離によって増加または
    減少するようになって、第1光の波長変化により前記対
    物レンズで生じる色収差を補正するように構成されたこ
    とを特徴とする光ピックアップ装置。
  9. 【請求項9】 前記第1収差補正素子は、前記第1及び
    第2遅延部材が一体化して、前記第1遅延部材は光軸を
    中心に同心円状に形成された階段形凸パターン部、前記
    第2遅延部材は前記第1遅延部材と対向する面または反
    対の面に前記階段形凸パターン部に対応するように形成
    された階段形凹パターン部を備えて、第1及び第2遅延
    部材を経由した光の位相差値が光軸からの距離によって
    増加または減少するように構成されたことを特徴とする
    請求項8に記載の光ピックアップ装置。
  10. 【請求項10】 前記第1収差補正素子は、前記第1光
    の基準波長をλ0として、この基準波長に対して前記第
    1及び第2遅延部材の屈折率を各々n0a、n0bとす
    るとき、光軸方向に沿った階段形凹凸パターンのピッチ
    がλ0/(n0a−n0b)の整数倍になるように設け
    られることを特徴とする請求項9に記載の光ピックアッ
    プ装置。
  11. 【請求項11】 前記第1及び第2遅延部材は、光軸か
    らの距離をhとし、その距離で入射面から光軸方向に沿
    った階段形凹凸パターンの高さをz(h)とし、変化した
    波長λ1における前記第1光に対する第1及び第2遅延
    部材の屈折率を各々n1a、n1bとすると、(n1a
    −n1b)・z(h)が前記第1光の波長変化(λ1−λ0)
    により生じる収差と反対の位相差値を有するように構成
    されることを特徴とする請求項9または10に記載の光
    ピックアップ装置。
  12. 【請求項12】 低密度記録媒体に適合する相対的に長
    波長であり前記第1光と直交する第2偏光の第2光を出
    射する第2光源をさらに備えて、 前記光路変換手段及び光検出部は、前記第2光源から出
    射された第2光にも適用されるように設けられて、高密
    度記録媒体と低密度記録媒体とを互換採用できるように
    構成されたことを特徴とする請求項8に記載の光ピック
    アップ装置。
  13. 【請求項13】 前記光路変換手段と対物レンズ間の光
    路上に配置され、複数の階段形凸パターン部を備える第
    3遅延部材と、前記階段形凸パターン部の各々に結合さ
    れるように設けられた階段形凹パターン部を備える第4
    遅延部材とを含み、入射光の偏光によって選択的に位相
    差を発生させるように構成された第2収差補正素子をさ
    らに備えて、前記第2光に対して前記対物レンズで生じ
    る色収差及び/または前記低密度記録媒体の基板厚さに
    よる球面収差を補正するように構成されたことを特徴と
    する請求項12に記載の光ピックアップ装置。
  14. 【請求項14】 前記第2収差補正素子は、前記第2光
    の基準波長をλ0′として、この基準波長に対して前記
    第3及び第4遅延部材の屈折率を各々n0a′、n0
    b′とするとき、光軸方向に沿った階段形凹凸パターン
    のピッチがλ0′/(n0a′−n0b′)の整数倍以
    外の値を有するように構成されることを特徴とする請求
    項13に記載の光ピックアップ装置。
  15. 【請求項15】 前記第3及び第4遅延部材は、光軸か
    らの距離をhとし、その距離で入射面から光軸方向に沿
    った階段形凹凸パターンの高さをz(h)とし、変化した
    波長λ1′における前記第2光に対する第3及び第4遅
    延部材の屈折率を各々n1a′、n1b′とすると、
    (n1a′−n1b′)・z(h)が前記光の波長変化(λ
    1′−λ0′)により生じる収差と反対の位相差値を有
    するように構成されることを特徴とする請求項13また
    は14に記載の光ピックアップ装置。
  16. 【請求項16】 前記第1及び第2遅延部材及び/また
    は第3及び第4遅延部材は屈折率異方性を有する物質で
    構成されたことを特徴とする請求項9、10、13及び
    14中いずれか一に記載の光ピックアップ装置。
  17. 【請求項17】 前記第1及び第2遅延部材及び/また
    は第3及び第4遅延部材は、第1偏光に直交する第2偏
    光の第2光及び/または前記第2偏光に直交する第1偏
    光の第1光に対して概略同一な屈折率を有することを特
    徴とする請求項16に記載の光ピックアップ装置。
  18. 【請求項18】 前記第1光は、青色光及び/または前
    記第2光は赤色光であり、 前記高密度記録媒体は、DVD系の記録媒体より高密度
    高容量を有する記録媒体及び/または前記低密度記録媒
    体はDVD系の記録媒体であることを特徴とする請求項
    8ないし10、12ないし14中いずれか一に記載の光
    ピックアップ装置。
  19. 【請求項19】 前記第1光は、概略405nm波長の
    光及び/または前記第2光は概略650nm波長の光で
    あることを特徴とする請求項18に記載の光ピックアッ
    プ装置。
  20. 【請求項20】 前記高密度記録媒体の基板厚さは0.
    6mm以下及び/または前記低密度記録媒体の基板厚さ
    は概略0.6mmであることを特徴とする請求項18に
    記載の光ピックアップ装置。
  21. 【請求項21】 前記光路変換手段は、前記第1及び第
    2光源を相互直交するように配置できるように設けられ
    て、前記第1及び第2光源が光軸整列されるように構成
    されたことを特徴とする請求項12に記載の光ピックア
    ップ装置。
  22. 【請求項22】 前記第1及び第2光源は、相互近接す
    るように位置決めされたことを特徴とする請求項12に
    記載の光ピックアップ装置。
  23. 【請求項23】 前記第1及び第2光源中1光源は光軸
    整列されて、他の光源は前記1光源に近接するように配
    置され、前記他の光源から出射された光のための前記第
    1または第2収差補正素子は前記他の光源の配置構造に
    より生じるフィールド収差を補正するように設けられた
    ことを特徴とする請求項12ないし14及び22中いず
    れか一に記載の光ピックアップ装置。
  24. 【請求項24】 前記光路変換手段と光検出部間の光路
    上に前記他の光源の配置構造により記録媒体から反射さ
    れて、第1及び/または第2収差補正素子を経由して光
    検出部に向かう光に生じるフィールド収差を補正するホ
    ログラム素子をさらに備えることを特徴とする請求項2
    3に記載の光ピックアップ装置。
  25. 【請求項25】 前記第1及び/または第2収差補正素
    子は、その第2及び/または第4遅延部材が対応する第
    1及び/または第3遅延部材の内側または少なくとも1
    外側に複数個の部分でなり、相互隣接した第2及び/ま
    たは第4遅延部材の部分は前記第1及び/または第2光
    に対して相異なる屈折率を有するように構成されること
    を特徴とする請求項9ないし14及び22中いずれか一
    に記載の光ピックアップ装置。
  26. 【請求項26】 前記第2または第4遅延部材の厚さを
    d、基準波長から変化した波長における前記第1または
    第2光に対する光軸から距離hに位置決めされた第2ま
    たは第4遅延部材部分の屈折率をn1b(h)、前記第1
    または第2光に対する第1または第3遅延部材の屈折率
    をn1aとするとき、 前記第1または第2収差補正素子は、(n1a−n1b
    (h))・dが前記第1または第2光の波長変化により生じ
    る収差と反対の位相差値を有するように設けられること
    を特徴とする請求項25に記載の光ピックアップ装置。
JP2001133109A 2000-08-08 2001-04-27 収差補正素子及びこれを採り入れた光ピックアップ装置 Pending JP2002056560A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR200045889 2000-08-08
KR1020000045889A KR100335446B1 (ko) 2000-08-08 2000-08-08 수차 보정소자 및 이를 채용한 광픽업장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002056560A true JP2002056560A (ja) 2002-02-22

Family

ID=19682257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001133109A Pending JP2002056560A (ja) 2000-08-08 2001-04-27 収差補正素子及びこれを採り入れた光ピックアップ装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6853614B2 (ja)
EP (1) EP1184856B1 (ja)
JP (1) JP2002056560A (ja)
KR (1) KR100335446B1 (ja)
CN (1) CN1282963C (ja)
DE (1) DE60136780D1 (ja)
TW (1) TW519635B (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005025925A (ja) * 2003-06-09 2005-01-27 Konica Minolta Opto Inc 光学系、光ピックアップ装置、光情報記録再生装置、及び収差補正素子
JP2005209321A (ja) * 2003-06-18 2005-08-04 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置用の光学素子、光ピックアップ装置用の収差補正素子、光ピックアップ装置用の集光素子、対物光学系、光ピックアップ装置、及び光情報記録再生装置
WO2005074388A2 (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置及び光情報記録及び/又は再生装置
WO2005083694A1 (ja) * 2004-02-27 2005-09-09 Konica Minolta Opto, Inc. 対物光学系、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置
WO2005088625A1 (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Konica Minolta Opto, Inc. 対物光学素子及び光ピックアップ装置
WO2005088624A1 (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Konica Minolta Opto, Inc. 対物光学素子及び光ピックアップ装置
WO2005091279A1 (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Konica Minolta Opto, Inc. 光ピックアップ装置用の対物光学系、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置
JP2006244593A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Ricoh Co Ltd 光ピックアップ、光情報処理装置
JP2006293066A (ja) * 2005-04-12 2006-10-26 Asahi Glass Co Ltd 光学素子
CN1293550C (zh) * 2003-05-23 2007-01-03 日本胜利株式会社 光拾波装置和光记录媒体驱动装置
JP2007519134A (ja) * 2003-07-09 2007-07-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光学装置
US7656769B2 (en) 2005-02-25 2010-02-02 Panasonic Corporation Optical pickup and objective optical system for use in the same

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7903528B2 (en) * 2000-05-12 2011-03-08 Konica Minolta Opto, Inc. Optical pick-up apparatus
JP2003067972A (ja) * 2001-05-29 2003-03-07 Nec Corp 光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置
ATE497239T1 (de) * 2001-07-11 2011-02-15 Konica Minolta Opto Inc Optisches korrekturelement für aberration, optisches system, optisches abtastgerät und vorrichtung zur aufzeichnung und wiedergabe
KR100438274B1 (ko) * 2001-09-12 2004-07-02 엘지전자 주식회사 Hd/dvd 호환 광픽업 장치
KR20030035519A (ko) * 2001-10-31 2003-05-09 삼성전자주식회사 위상보정기 및 이를 채용한 호환형 광픽업
EP1313095B1 (en) * 2001-11-15 2008-10-15 Samsung Electronics Co. Ltd. Compatible optical pickup
KR100468970B1 (ko) * 2002-04-20 2005-01-29 엘지전자 주식회사 편광 위상보상소자 및 그 편광 위상보상소자를 이용한광기록재생기
AU2003263437A1 (en) * 2002-09-27 2004-04-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device
US7193954B2 (en) * 2003-03-31 2007-03-20 Konica Minolta Holding, Inc. Optical pickup device and objective lens for the optical pickup device
KR100531791B1 (ko) * 2003-06-12 2005-11-29 엘지전자 주식회사 색수차 보상 렌즈 및 이를 이용한 광 픽업 장치의 광학계
JP4245995B2 (ja) * 2003-07-02 2009-04-02 株式会社リコー 光ピックアップ及びこれを用いる光情報処理装置
WO2005064603A1 (ja) * 2003-12-16 2005-07-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 光ディスク装置及び光ディスク
JP2006040479A (ja) * 2004-07-29 2006-02-09 Toshiba Corp 光ピックアップ装置及び光ディスク装置
TW200615934A (en) * 2004-10-20 2006-05-16 Hitachi Maxell Pickup lens with phase compensator and optical pickup apparatus using the same
TWI404060B (zh) * 2004-12-01 2013-08-01 Hoya Corp 光學元件之設計方法、光學系統、光碟機之光學裝置、物鏡及光碟機
KR200453547Y1 (ko) * 2008-11-07 2011-05-11 주식회사 파리크라상 케이크 장식용 도구
TWI575630B (zh) * 2011-06-10 2017-03-21 應用材料股份有限公司 脈衝循環器
EP3076160A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-05 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Spatially resolved aerosol detection
US20220244530A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-04 Kla Corporation Correcting aberration and apodization of an optical system using correction plates
CN114325885A (zh) * 2022-01-24 2022-04-12 天津山河光电科技有限公司 超表面光学器件、光学设备及制作超表面光学器件的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3345097B2 (ja) * 1992-07-16 2002-11-18 旭光学工業株式会社 色収差補正素子及び光情報記録再生装置
JP3534363B2 (ja) * 1995-07-31 2004-06-07 パイオニア株式会社 結晶レンズ及びこれを用いた光ピックアップ光学系
JPH1027373A (ja) * 1996-07-11 1998-01-27 Hitachi Ltd 光ヘッドおよび光ディスク装置
EP0936604B1 (en) * 1996-10-31 2003-06-18 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Optical pickup device
US5745465A (en) * 1997-01-23 1998-04-28 Industrial Technology Research Institute Digital video disc pick-up head system
KR19990074812A (ko) * 1998-03-14 1999-10-05 윤종용 호환형 광픽업장치
US6480454B1 (en) * 1998-12-15 2002-11-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical element, optical head using the optical element, and optical recording and reproducing apparatus using the optical element
JP4234837B2 (ja) * 1999-02-24 2009-03-04 富士通株式会社 光記憶装置

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1293550C (zh) * 2003-05-23 2007-01-03 日本胜利株式会社 光拾波装置和光记录媒体驱动装置
JP2005025925A (ja) * 2003-06-09 2005-01-27 Konica Minolta Opto Inc 光学系、光ピックアップ装置、光情報記録再生装置、及び収差補正素子
JP2005209321A (ja) * 2003-06-18 2005-08-04 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置用の光学素子、光ピックアップ装置用の収差補正素子、光ピックアップ装置用の集光素子、対物光学系、光ピックアップ装置、及び光情報記録再生装置
JP2007519134A (ja) * 2003-07-09 2007-07-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光学装置
WO2005074388A2 (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置及び光情報記録及び/又は再生装置
WO2005074388A3 (ja) * 2004-02-09 2005-10-06 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置及び光情報記録及び/又は再生装置
WO2005083694A1 (ja) * 2004-02-27 2005-09-09 Konica Minolta Opto, Inc. 対物光学系、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置
WO2005088625A1 (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Konica Minolta Opto, Inc. 対物光学素子及び光ピックアップ装置
WO2005088624A1 (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Konica Minolta Opto, Inc. 対物光学素子及び光ピックアップ装置
WO2005091279A1 (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Konica Minolta Opto, Inc. 光ピックアップ装置用の対物光学系、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置
US7656769B2 (en) 2005-02-25 2010-02-02 Panasonic Corporation Optical pickup and objective optical system for use in the same
JP2006244593A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Ricoh Co Ltd 光ピックアップ、光情報処理装置
JP4596938B2 (ja) * 2005-03-02 2010-12-15 株式会社リコー 光ピックアップ、光情報処理装置
JP2006293066A (ja) * 2005-04-12 2006-10-26 Asahi Glass Co Ltd 光学素子

Also Published As

Publication number Publication date
EP1184856B1 (en) 2008-12-03
US20020018435A1 (en) 2002-02-14
CN1337685A (zh) 2002-02-27
KR100335446B1 (ko) 2002-05-04
US6853614B2 (en) 2005-02-08
DE60136780D1 (de) 2009-01-15
EP1184856A2 (en) 2002-03-06
CN1282963C (zh) 2006-11-01
EP1184856A3 (en) 2006-03-22
KR20020012709A (ko) 2002-02-20
TW519635B (en) 2003-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002056560A (ja) 収差補正素子及びこれを採り入れた光ピックアップ装置
US7324424B2 (en) Compatible optical pickup having diffractive device to correct chromatism and divergent lens to increase working distance
US7889618B2 (en) Objective optical element and optical pickup apparatus
JP4595184B2 (ja) 光ピックアップ装置及び対物レンズ
TW200401279A (en) Optical pickup
US7586826B2 (en) Compatible optical pickup
KR20050060096A (ko) 광픽업 장치용 광학 소자, 커플링 렌즈 및 광픽업 장치
EP1616327B1 (en) Optical pickup apparatus and optical system for optical pickup apparatus
US6728172B2 (en) Objective lens and optical pickup apparatus
JP2002006210A (ja) 光記録媒体用対物レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置
JP2001194581A (ja) 対物レンズ及び光ピックアップ装置
JP2011165224A (ja) 光ピックアップおよび光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤ、光ディスクレコーダ
JP2000028917A (ja) 光情報記録媒体の記録再生用光ピックアップ装置、対物レンズ及び対物レンズの設計方法
JP2000285500A (ja) 光情報記録媒体用光ピックアップ装置、音声および/または画像の記録再生装置および対物レンズ
US20040184386A1 (en) Optical pickup apparatus
US7782734B2 (en) Optical pickup which is compatible with multiple types of media
JP2001283459A (ja) 光ピックアップ装置および光ピックアップ装置用対物レンズ
KR100878529B1 (ko) 호환형 광픽업
JP2002117569A (ja) 光記録媒体用対物レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置
US20110188367A1 (en) Optical pickup device
KR20030064062A (ko) 광픽업 장치
JP2007242116A (ja) 光ピックアップ装置
JP2007273085A (ja) 光ピックアップ装置用の光学素子、カップリングレンズ及び光ピックアップ装置
WO2008069116A1 (ja) 光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置
JP2008052881A (ja) 光ピックアップ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050202

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060620

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061019

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20061205

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20070309