JP2005216419A - 回折光学素子及び光ピックアップ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の回折光学素子60は回折構造50を備え、波長λ1の光束の回折光のうち、第1光情報記録媒体31に利用される回折光の回折次数をmとすると、m次の回折光の回折効率Eが下記の式(1)を満たし、(m+1)次の回折光と(m−1)次の回折光のうち回折効率が高い方の回折光の近軸集光位置と、m次の回折光の近軸集光位置との距離L[mm]が下記の式(2)を満たす。
20%≦E≦90% (1)
0.0016≦L/f≦0.032 (2)
【選択図】図1
Description
特許文献1に開示された技術は、高密度光ディスク/DVD/CDの3種類の光ディスク間で互換性を有するものであり、各光ディスクに用いる光束の光量を確保しつつ、波長や保護基板厚の差に起因して発生する球面収差を補正すべく、光ピックアップ装置を構成する光学素子の光学面に回折構造を設けるものである。
具体的には、不要回折光が対物レンズを通過して光軸と交わる位置と、利用に供される回折光が対物レンズを通過して光軸と交わる位置とが重なる場合には、光ディスクの情報記録面上における集光スポットのスポット径が拡がり、見かけの開口数NAが低下するという問題がある。特に、不要回折光の近軸集光位置が、利用に供される回折光の近軸集光位置と重なる場合には、両回折光の位相が集光スポットにおいて一致することになり、スポット径拡大の問題がより顕著となる。
を利用してフォーカス検出を行なっている。
また、回折光の近軸集光位置の光軸方向の間隔は回折のパワーに依存するため、使用するレーザー光束の色収差に影響する。
また、特許文献1に開示された技術では、不要回折光の近軸集光位置と、利用に供される回折光の近軸集光位置とが離れすぎており、モードホップ等の波長変化時における集光スポットの収差に悪影響が生じるおそれがある。
20%≦E≦90% (1)
0.0016≦L/f≦0.032 (2)
但し、mは正の整数、f[mm]は前記m次の回折光に対する前記回折光学素子の前記波長λ1の光束に対する焦点距離を指し、また、m=1の場合における(m−1)次の回折光、即ち0次の回折光とは、前記回折構造により実質的な光路差を与えられず、回折することなくそのまま当該回折構造を透過する光束を指す。
また、本明細書中において対物レンズとは、光ピックアップ装置に光情報記録媒体を装填した状態で、最も光情報記録媒体に近い位置において、光情報記録媒体と対向して配置される集光作用を有する光学素子を指す。
また、対物レンズとしては、単一のレンズ(単玉)のみで構成されているものに限定されず、複数のレンズを光軸方向に組み合わせて構成されるレンズ群をまとめたものであってもよい。
また、高密度光ディスクとは、情報の記録/再生用の光源として、青紫色半導体レーザや青紫色SHGレーザを使用する光ディスクを総称するものであり、NA0.85の対物光学系により情報の記録/再生を行い、保護層の厚さが0.1mm程度である規格の光ディスクの他に、NA0.65の対物光学系により情報の記録/再生を行い、保護層の厚さが0.6mm程度である規格の光ディスク(AOD:Advanced Optical Disc)も含むものとする。また、このような保護層をその情報記録面上に有する光ディスクの他に、情報記録面上に数〜数十nm程度の厚さの保護膜を有する光ディスクや、保護層或いは保護膜の厚さが0の光ディスクも含むものとする。また、本明細書においては、高密度光ディスクには、情報の記録/再生用の光源として、青紫色半導体レーザや青紫色SHGレーザを使用する光磁気ディスクも含まれるものとする。
本明細書においては、DVDとは、DVD−ROM、DVD−Video、DVD−Audio、DVD−RAM、DVD−R、DVD−RW、DVD+R、DVD+RW等のDVD系列の光ディスクの総称であり、CDとは、CD−ROM、CD−Audio、CD−Video、CD−R、CD−RW等のCD系列の光ディスクの総称である。
また、L/fを0.032以下とすることにより、m次の回折光により第1光情報記録媒体の情報記録面上に形成される集光スポットにおける1nmの波長変化に対する光軸方向の波面収差最小位置変化量△fB(色収差)を小さい値に抑えることができ、モードホ
ップ時における対物レンズのフォーカス特性に悪影響が生じる事態を防止できる。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の回折光学素子において、0.003≦L/f≦0.032を満たすことを特徴とする。
本明細書において、「回折光が光軸と交わる位置」とは、図6に示すように、回折光学素子が対物レンズである場合には、対物レンズの光学面上に形成された回折構造によって回折作用を受けた所定次数の回折光が、対物レンズを通過して光軸lと交差する点の集合により形成される範囲Bを指す。
第1光情報記録媒体に対する情報の再生及び/又は記録に利用されるm次の回折光は、光軸l上であって、第1光情報記録媒体の情報記録面R上の一点に収束し、集光スポットPを形成するが、第1光情報記録媒体に利用されない他の次数の回折光(例えば、(m+1)次の回折光)は、図6に示すように、光軸l上の一点には収束しないように設計されている。
線L1はm次の回折光の縦球面収差を示し、線L2は(m+1)次の回折光の縦球面収差を示す。このように、「回折効率が高い方の回折光が光軸と交わる位置が、前記m次の回折光が光軸と交わる位置とは異なる」とは、「両回折光の縦球面収差を示す2本の線L1とL2とが交差しない」と言い換えることもできる。例えば、線L3のように、その一部において線L1と交差する場合には、集光スポットのスポット径の拡大を招くことになる。なお、線L2は(m−1)次の回折光の縦球面収差であってもよい。
請求項4に記載の発明によれば、通常、フォーカス検出では、対物レンズは遠い側から光情報記録媒体に近づくため、回折効率の高い回折光がセンサーに入り込むことなくベストフォーカス位置に合わせることができる。
請求項6記載の発明は、請求項5に記載の回折光学素子において、(m−1)次の回折光の近軸集光位置がm次の回折光の近軸集光位置より像点側であることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の回折光学素子において、m=2であることを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の回折光学素子において、1mm≦f≦4mmを満たすことを特徴とする。
fB|≦0.0001mmを満たすことを特徴とする。
請求項9に記載の発明によれば、モードホップが生じた場合における集光スポットの光軸方向の変動量を小さくすることができる。
例えば光源のモードホップ時のような、波長がλからλ´に短時間で変化した場合、トラッキング追従が間に合わないことから、波長変動前におけるデフォーカス位置で光信号制御を行うことになる。従って、波長変動前後における対物レンズのデフォーカス位置変動が大きい場合、つまり、上記|△fB|の値が0.0001mm以上の場合、波面収差
の劣化が大きくなり、光信号の制御に不都合が生じるおそれがある。
750nm≦λ1≦850nm
1.1mm≦t1≦1.3mm
を満たすことを特徴とする。
請求項10記載の発明によれば、第1光情報記録媒体としてのCDと第2光情報記録媒体としてのDVDとの間で互換性を有する光ピックアップ装置を得られる。
請求項11記載の発明によれば、第1光情報記録媒体としてのCDと第2光情報記録媒体としてのDVDと第3光情報記録媒体としての高密度光ディスクの間で互換性を有する光ピックアップ装置を得られる。
請求項12記載の発明によれば、高密度光ディスクとしてAODを用いることができる。
請求項13記載の発明は、請求項12に記載の回折光学素子において、前記回折光学素子と前記光ピックアップ装置に含まれる対物レンズとを組み合わせた合成光学系の、前記波長λ1の光束が入射した場合に生じる前記m次の回折光に対する光学系倍率Mが、−1/10≦M≦0を満たすことを特徴とする。
3種類の光情報記録媒体を同じ回折光学素子で互換するには、異なる3つの波長のうち2つの波長の光束に対しては回折を利用して互換し、残りの1つの波長の光束に対しては回折光学素子への入射角度を他の2つの波長の光束と異ならせることで達成できる。請求項13に記載の発明によれば、波長λ2とλ3の光束に対して合成光学系の光学系倍率Mがほぼ0であるので、光ピックアップ装置のコンパクト化や、比較的波長が短いために誤差要因に対してより敏感な収差特性を有する波長λ2とλ3の光束に対してトラッキング特性等が良好なものになる等の利点がある。
請求項14に記載の発明によれば、対物レンズと回折光学素子とを共通化することで、光ピックアップ装置を構成する光学素子の部品点数を削減できる。
請求項15記載の発明は、請求項1〜13のいずれか一項に記載の回折光学素子において、対物レンズの光源側の入射面に対面して配置されることを特徴とする。
本明細書において、「対物レンズの光源側の入射面に対面して」とは、回折光学素子と対物レンズの間に、他の光学素子を何ら介在させない状態を指す。
請求項17記載の発明は、請求項1〜13のいずれか一項に記載の回折光学素子において、前記回折光学素子と前記光ピックアップ装置に含まれる対物レンズとが連結部材を介して一体に形成されており、光軸方向に一体に移動可能であることを特徴とする。
請求項18記載の発明は、請求項1〜17のいずれか一項に記載の回折光学素子において、前記回折構造の光軸を含む断面形状は鋸歯形状であることを特徴とする。
請求項19記載の発明によれば、回折光学素子の製造コストを抑えることができる。
20%≦E≦90% (1)
0.0016≦L/f≦0.032 (2)
但し、mは正の整数、f[mm]は前記m次の回折光に対する前記回折光学素子の前記波長λ1の光束に対する焦点距離を指し、また、m=1の場合における(m−1)次の回折光、即ち0次の回折光とは、前記回折構造により実質的な光路差を与えられず、回折することなくそのまま当該回折構造を透過する光束を指す。
請求項22記載の発明は、請求項20又は21に記載の光ピックアップ装置において、前記回折効率が高い方の回折光が光軸と交わる位置が、前記m次の回折光が光軸と交わる位置とは異なることを特徴とする。
請求項23記載の発明は、請求項22に記載の光ピックアップ装置において、前記回折効率が高い方の回折光が光軸と交わる位置が、前記m次の回折光が光軸と交わる位置に対して対物レンズ側であることを特徴とする。
請求項25記載の発明は、請求項24に記載の光ピックアップ装置において、(m−1)次の回折光の近軸集光位置がm次の回折光の近軸集光位置より像点側であることを特徴とする。
請求項26記載の発明は、請求項20〜25のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、m=2であることを特徴とする。
請求項28記載の発明は、請求項20〜27のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記m次の回折光により前記第1光情報記録媒体の情報記録面上に形成される集光スポットにおける1nmの波長変化に対する光軸方向の波面収差最小位置変化量△
fBが、|△fB|≦0.0001mmを満たすことを特徴とする。
請求項29記載の発明は、請求項20〜28のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記光ピックアップ装置が、更に波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束を保護基板厚t2(0.5mm≦t2≦0.7mm)の第2光情報記録媒体の情報記録面上に集光させることにより前記第2光情報記録媒体に対する情報の再生及び/又は記録を行うことができ、前記回折光学素子が前記波長λ1の光束と前記波長λ2の光束の共通光路中に配置され、
750nm≦λ1≦850nm
1.1mm≦t1≦1.3mm
を満たすことを特徴とする。
請求項31記載の発明は、請求項30に記載の光ピックアップ装置において、0.5mm≦t3≦0.7mmを満たすことを特徴とする。
請求項33記載の発明は、請求項20〜32のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記回折光学素子が対物レンズであることを特徴とする。
請求項34記載の発明は、請求項20〜32のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記回折光学素子が対物レンズの光源側の入射面に対面して配置されることを特徴とする。
請求項36記載の発明は、請求項20〜32のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記回折光学素子と前記光ピックアップ装置に含まれる対物レンズとが連結部材を介して一体に形成されており、光軸方向に一体に移動可能であることを特徴とする。
請求項37記載の発明は、請求項20〜36のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記回折構造の光軸を含む断面形状は鋸歯形状であることを特徴とする。
請求項38記載の発明は、請求項20〜37のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記回折光学素子がプラスチック製であることを特徴とする。
図1に示すように、本実施の形態においては、光ピックアップ装置10が、波長λ1(785nm)、波長λ2(655nm)、波長λ3(407nm)の各光束を出射する第1〜第3光源11〜13を備えている。
なお、本実施の形態においては、対物レンズ40が回折光学素子としての機能も備えるものとするが、これに限らず、図2に示すように、対物レンズ40の入射面の直前に、回折構造50を備える回折光学素子60を別体に配置する構成であってもよく、この場合、ダイクロイックフィルターAPを、回折光学素子60と対物レンズ40の間に配置しても良い。
また、図示は省略するが、対物レンズが2枚の光学素子を組み合わせて構成されており、回折光学素子が、これら2枚の光学素子のうちの一方を構成するものとしてもよく、また、回折光学素子の周縁部から対物レンズ側に延びるフランジ(連結部材)を設け、このフランジを介して回折光学素子と対物レンズとが一体に形成され、これらをアクチュエータにより光軸方向に一体に移動可能な構成としても良い。
そして、分岐された波長λ1の光束はセンサーレンズ21を経て第3光検出器25に入射する。第3光検出器25は入射光のスポットを検出して信号を出力し、その出力された信号を用いてAOD31に記録された情報の読み取り信号を得るようになっている。
そして、分岐された波長λ2の光束は第2コリメートレンズ15を通過して、第2ビームスプリッタ18で反射して分岐され、センサーレンズ21を経て第2光検出器24に入射する。以下は波長λ3の光束と同様である。
対物レンズ40から出射される回折光のうち所定次数の回折光(本実施の形態においては回折次数m=2)は、CD33の情報記録面上に集光し、光軸l上にスポットPを形成する。そして、スポットPに集光した波長λ3の光束は情報記録面で情報ピットにより変調されて反射される。反射した光束は再び対物レンズ40、ダイクロイックフィルターAPを通過して、第4ビームスプリッタ20で反射して分岐される。
そして、分岐された波長λ3の光束は第3コリメートレンズ16を通過して、回折板22を通過する際に進路を変更され、第1光検出器23に入射する。以下は波長λ3の光束と同様である。
入射面51のほぼ全域に回折構造50が形成されており、出射面52は屈折面となっている。
本実施の形態においては、入射面51が、光軸lを含むと共に光軸lからの高さがh以下の領域である中央領域A1と、光軸lからの高さがh以上であり中央領域A1の周囲を覆う周辺領域A2とに区分されている。中央領域A1はAODの開口数NA3(0.65)に対応する領域である。
なお、回折輪帯51の形状及び設計手法については周知であるため説明及び図示を省略する。
さらに、周辺領域A2を通過する波長λ2の光束は、周辺領域A2の回折輪帯51により回折作用を受け、そのうち所定の回折次数の回折光がDVDの情報記録面上に集光スポットを形成することでDVDに対する情報の記録及び/又は再生に利用される。
一方、周辺領域A2を通過する波長λ3の光束は、周辺領域A2の回折輪帯51により回折作用を受けてフレア化され、AODに対する情報の記録及び/又は再生に利用されない。
これにより、集光スポットのスポット径の拡大を防止できるとともに、CDの情報記録面で反射した不要回折光が、第1光検出器23に入り込むことを防止できるので、デフォーカス量に対するRF信号の線型性を保ち、対物レンズ40のフォーカス特性に悪影響が生じることを防止できる。
40のフォーカス特性に悪影響が生じる事態を防止できる。
なお、△fBは|△fB|≦0.0001mmの範囲内とすることが望ましく、fは1
mm≦f≦4mmの範囲内とすることが望ましい。
なお、回折効率が高い方の不要回折光の近軸集光位置と、m次の回折光の近軸集光位置との距離Lを上記式2の範囲内とすることにより、回折効率が低い方(例えば(m−1)次の回折光)を原因とするスポット径の拡大等の不具合も防止できる。
各輪帯面52は光軸lから離れるに従って光源側(前方)に突出するように形成されており、各輪帯面52に入射する光束に対して所定の光路差を付与することにより、各光束に位相差が生じ、結果として各輪帯面52を通過した光束の位相が、情報記録面上でほぼ揃うようになっている。なお、各段差53の形状は母非球面Sに対する光軸l方向への変位量で規定することができる。
また、AODとして、光源側から光軸l方向に順に厚さt3の保護基板と第1情報記録面と中間層と第2情報記録面とを積層して構成されるいわゆる2層ディスクを用いても良い。
また、本実施の形態においては、光ピックアップ装置10が高密度光ディスク/DVD/CDの3種類の光ディスク間で互換性を有し、波長λ1の光束を利用するCDに関して、回折効率及びL/fが上記式1及び式2を満たすものとしたが、これに限らず、いずれか2種類の光ディスク間で互換性を有するものとし、これら2種類の光ディスクのうちの一方の光ディスクに関して、回折効率及びL/fが上記式1及び式2を満たす構成としたり、あるいは、光ピックアップ装置がいずれか1種類の光ディスクのみを記録・再生可能なものとし、この光ディスクに関して、回折効率及びL/fが上記式1及び式2を満たす構成としてもよい。
本実施例においては、対物レンズの入射面及び出射面がそれぞれ非球面形状とされており、入射面がh<2.015mmの中央領域とh≧2.015mmの周辺領域とに区分されると共に入射面に回折構造としての光軸を中心とした鋸歯状の複数の回折輪帯が形成されている。
表1、表2に対物レンズのレンズデータを示す。
表1に示すように、第2面の回折構造により回折作用を受ける波長λ1の光束のn1=2次の回折光がCD用として利用され、第2面の回折構造により回折作用を受ける波長λ2の光束のn2=2次の回折光と第2´面の回折構造により回折作用を受ける波長λ2の光束のn´2=1次の回折光がDVD用として利用され、第2面の回折構造により回折作用を受ける波長λ3の光束のn3=3次の回折光がAOD用として利用されるようになっている。
また、2次の回折光によりCDの情報記録面上に形成される集光スポットにおける1nmの波長変化に対する光軸方向の波面収差最小位置変化量|△fB|は、0.00003
mmである。
図5より、1次の回折光が光軸と交わる位置と、2次の回折光が光軸と交わる位置とが異なっていることが確認できる。
11 第1光源
12 第2光源
13 第3光源
40 対物レンズ
50 回折構造
60 回折光学素子
Claims (38)
- 波長λ1の光束を保護基板厚t1の第1光情報記録媒体の情報記録面上に集光させることにより前記第1光情報記録媒体に対する情報の再生及び/又は記録を行うことができる光ピックアップ装置に用いられる回折光学素子において、
前記回折光学素子の少なくとも一つの光学面であって光軸を含む領域に回折構造が形成され、
前記波長λ1の光束が前記回折構造から回折作用を受けることにより発生する複数の回折次数の回折光のうち、前記第1光情報記録媒体に対する情報の再生及び/又は記録に利用される回折光の回折次数をmとすると、
前記m次の回折光の回折効率Eが下記の式(1)を満たし、
(m+1)次の回折光と(m−1)次の回折光のうち回折効率が高い方の回折光の近軸集光位置と、前記m次の回折光の近軸集光位置との距離L[mm]が下記の式(2)を満たすことを特徴とする回折光学素子。
20%≦E≦90% (1)
0.0016≦L/f≦0.032 (2)
但し、mは正の整数、f[mm]は前記m次の回折光に対する前記回折光学素子の前記波長λ1の光束に対する焦点距離を指し、また、m=1の場合における(m−1)次の回折光、即ち0次の回折光とは、前記回折構造により実質的な光路差を与えられず、回折することなくそのまま当該回折構造を透過する光束を指す。 - 請求項1に記載の回折光学素子において、
0.003≦L/f≦0.032
を満たすことを特徴とする回折光学素子。 - 請求項1又は2に記載の回折光学素子において、
前記回折効率が高い方の回折光が光軸と交わる位置が、
前記m次の回折光が光軸と交わる位置とは異なることを特徴とする回折光学素子。 - 請求項3に記載の回折光学素子において、
前記回折効率が高い方の回折光が光軸と交わる位置が、
前記m次の回折光が光軸と交わる位置に対して対物レンズ側であることを特徴とする回折光学素子。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の回折光学素子において、
前記回折効率が高い方の回折光の回折次数が(m−1)次であることを特徴とする回折光学素子。 - 請求項5に記載の回折光学素子において、
(m−1)次の回折光の近軸集光位置がm次の回折光の近軸集光位置より像点側であることを特徴とする回折光学素子。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の回折光学素子において、
m=2であることを特徴とする回折光学素子。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の回折光学素子において、
1mm≦f≦4mm
を満たすことを特徴とする回折光学素子。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の回折光学素子において、
前記m次の回折光により前記第1光情報記録媒体の情報記録面上に形成される集光スポットにおける1nmの波長変化に対する光軸方向の波面収差最小位置変化量△fBが、
|△fB|≦0.0001mm
を満たすことを特徴とする回折光学素子。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の回折光学素子において、
前記光ピックアップ装置が、更に波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束を保護基板厚t2(0.5mm≦t2≦0.7mm)の第2光情報記録媒体の情報記録面上に集光させることにより前記第2光情報記録媒体に対する情報の再生及び/又は記録を行うことができ、
前記回折光学素子が前記波長λ1の光束と前記波長λ2の光束の共通光路中に配置され、
750nm≦λ1≦850nm
1.1mm≦t1≦1.3mm
を満たすことを特徴とする回折光学素子。 - 請求項10に記載の回折光学素子において、
前記光ピックアップ装置が、更に波長λ3(380nm≦λ3≦450nm)の光束を保護基板厚t3(0mm<t3≦0.7mm)の第3光情報記録媒体の情報記録面上に集光させることにより前記第3光情報記録媒体に対する情報の再生及び/又は記録を行うことができ、
前記回折光学素子が、前記波長λ1、波長λ2及び波長λ3の光束の共通光路中に配置されることを特徴とする回折光学素子。 - 請求項11に記載の回折光学素子において、
0.5mm≦t3≦0.7mm
を満たすことを特徴とする回折光学素子。 - 請求項12に記載の回折光学素子において、
前記回折光学素子と前記光ピックアップ装置に含まれる対物レンズとを組み合わせた合成光学系の、前記波長λ1の光束が入射した場合に生じる前記m次の回折光に対する光学系倍率Mが、
−1/10≦M≦0
を満たすことを特徴とする回折光学素子。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の回折光学素子は対物レンズであることを特徴とする回折光学素子。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の回折光学素子において、
対物レンズの光源側の入射面に対面して配置されることを特徴とする回折光学素子。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の回折光学素子において、
前記光ピックアップ装置に含まれる対物レンズが2枚の光学素子を組み合わせて構成されており、前記回折光学素子が、前記2枚の光学素子のうちの一方であることを特徴とする回折光学素子。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の回折光学素子において、
前記回折光学素子と前記光ピックアップ装置に含まれる対物レンズとが連結部材を介して一体に形成されており、光軸方向に一体に移動可能であることを特徴とする回折光学素子。 - 請求項1〜17のいずれか一項に記載の回折光学素子において、
前記回折構造の光軸を含む断面形状は鋸歯形状であることを特徴とする回折光学素子。 - 請求項1〜18のいずれか一項に記載の回折光学素子において、
プラスチック製であることを特徴とする回折光学素子。 - 波長λ1の光束を保護基板厚t1の第1光情報記録媒体の情報記録面上に集光させることにより前記第1光情報記録媒体に対する情報の再生及び/又は記録を行うことができる光ピックアップ装置において、
少なくとも一つの光学面であって光軸を含む領域に回折構造が形成された回折光学素子を備え、
前記波長λ1の光束が前記回折構造から回折作用を受けることにより発生する複数の回折次数の回折光のうち、前記第1光情報記録媒体に対する情報の再生及び/又は記録に利用される回折光の回折次数をmとすると、
前記m次の回折光の回折効率Eが下記の式(1)を満たし、
(m+1)次の回折光と(m−1)次の回折光のうち回折効率が高い方の回折光の近軸集光位置と、前記m次の回折光の近軸集光位置との距離L[mm]が下記の式(2)を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
20%≦E≦90% (1)
0.0016≦L/f≦0.032 (2)
但し、mは正の整数、f[mm]は前記m次の回折光に対する前記回折光学素子の前記波長λ1の光束に対する焦点距離を指し、また、m=1の場合における(m−1)次の回折光、即ち0次の回折光とは、前記回折構造により実質的な光路差を与えられず、回折することなくそのまま当該回折構造を透過する光束を指す。 - 請求項20に記載の光ピックアップ装置において、
0.003≦L/f≦0.032
を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20又は21に記載の光ピックアップ装置において、
前記回折効率が高い方の回折光が光軸と交わる位置が、
前記m次の回折光が光軸と交わる位置とは異なることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項22に記載の光ピックアップ装置において、
前記回折効率が高い方の回折光が光軸と交わる位置が、
前記m次の回折光が光軸と交わる位置に対して対物レンズ側であることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20〜23のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記回折効率が高い方の回折光の回折次数が(m−1)次であることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項24に記載の光ピックアップ装置において、
(m−1)次の回折光の近軸集光位置がm次の回折光の近軸集光位置より像点側であることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20〜25のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
m=2であることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20〜26のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
1mm≦f≦4mm
を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20〜27のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記m次の回折光により前記第1光情報記録媒体の情報記録面上に形成される集光スポットにおける1nmの波長変化に対する光軸方向の波面収差最小位置変化量△fBが、
|△fB|≦0.0001mm
を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20〜28のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記光ピックアップ装置が、更に波長λ2(600nm≦λ2≦700nm)の光束を保護基板厚t2(0.5mm≦t2≦0.7mm)の第2光情報記録媒体の情報記録面上に集光させることにより前記第2光情報記録媒体に対する情報の再生及び/又は記録を行うことができ、
前記回折光学素子が前記波長λ1の光束と前記波長λ2の光束の共通光路中に配置され、
750nm≦λ1≦850nm
1.1mm≦t1≦1.3mm
を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項29に記載の光ピックアップ装置において、
前記光ピックアップ装置が、更に波長λ3(380nm≦λ3≦450nm)の光束を保護基板厚t3(0mm<t3≦0.7mm)の第3光情報記録媒体の情報記録面上に集光させることにより前記第3光情報記録媒体に対する情報の再生及び/又は記録を行うことができ、
前記回折光学素子が、前記波長λ1、波長λ2及び波長λ3の光束の共通光路中に配置されることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項30に記載の光ピックアップ装置において、
0.5mm≦t3≦0.7mm
を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項31に記載の光ピックアップ装置において、
前記回折光学素子と前記光ピックアップ装置に含まれる対物レンズとを組み合わせた合成光学系の、前記波長λ1の光束が入射した場合に生じる前記m次の回折光に対する光学系倍率Mが、
−1/10≦M≦0
を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20〜32のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記回折光学素子が対物レンズであることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20〜32のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記回折光学素子が対物レンズの光源側の入射面に対面して配置されることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20〜32のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記光ピックアップ装置に含まれる対物レンズが2枚の光学素子を組み合わせて構成されており、前記回折光学素子が、前記2枚の光学素子のうちの一方であることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20〜32のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記回折光学素子と前記光ピックアップ装置に含まれる対物レンズとが連結部材を介して一体に形成されており、光軸方向に一体に移動可能であることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20〜36のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記回折構造の光軸を含む断面形状は鋸歯形状であることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項20〜37のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記回折光学素子がプラスチック製であることを特徴とする光ピックアップ装置。
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