JP2005293765A - 光ピックアップ装置 - Google Patents
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Abstract
位相構造を有し、青紫色レーザ光源を使用する高密度光ディスクとDVDとCDを含む、記録密度が異なる3種類のディスクに対して情報の記録及び/又は再生を適切に行うことができる対物光学系を搭載した光ピックアップ装置であって、その構成の簡素化、低コスト化を実現可能な光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】
コリメートレンズCOLを移動可能な構成とすれば、コリメートレンズCOLから光源までの距離を任意に変えることが可能となることから、波長の異なる3つの光源の内2つの光源を一体化したり、3つの光源を全て一体化したような構成を用いたとしても、所定の位置にコリメートレンズCOLを移動させることによって、第1光束乃至光束に対するそれぞれの対物光学素子OBJの第1倍率M1乃至第3倍率M3をM1=M2=M3=0を実現することが可能となる。また、コリメートレンズCOLを共通化したり、光源を一体化させることで、光ピックアップ装置の構成が簡素化され、装置の小型化や低コスト化が達成される。
【選択図】 図5
Description
前記対物光学系は位相構造を有し、前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第1倍率M1、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第2倍率M2、前記第3光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第3倍率M3とした時、M1=M2=M3=0を満たすとともに、
前記それぞれの光源からの光束を平行光束または略平行光束として前記対物光学系に光束を入射させるためのコリメートレンズを少なくとも1つ有し、前記コリメートレンズが光軸と平行な方向に移動可能であることを特徴とする。
以下の数3に示すAで表される。
0.01 < ΔCL/fCL <0.05 (1)
ΔCL:前記コリメートレンズ移動量
fCL:前記コリメートレンズの第1光源波長に対する焦点距離
前記対物光学系は位相構造を有し、前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第1倍率M1、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第2倍率M2、前記第3光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第3倍率M3とした時、M1=M2=M3=0を満たすとともに、
前記それぞれの光源からの光束を平行光束または略平行光束として前記対物光学系に光束を入射させるためのコリメートレンズと、収差補正を行うための収差補正手段とを有し、前記収差補正手段が少なくとも2枚のレンズで構成されるとともに、少なくとも1枚の前記レンズは光軸と平行な方向に移動可能であることを特徴とする。
0.001 < |ΔML/fBEML| <0.02 (2)
ΔBEML:前記収差補正手段における移動するレンズの移動量
fBEML:前記収差補正手段における移動するレンズの第1光源波長に対する焦点距離
図5は、高密度光ディスクHD(第1光ディスク)とDVD(第2光ディスク)とCD(第3光ディスク)との何れに対しても、簡略な構成で適切に情報の記録/再生を行える第1の光ピックアップ装置PU1の構成を概略的に示す図である。高密度光ディスクHDの光学的仕様は、第1波長λ1=408nm、第1保護層PL1の厚さt1=0.1mm、開口数NA1=0.85であり、DVDの光学的仕様は、第2波長λ2=658nm、第2保護層PL2の厚さt2=0.6mm、開口数NA2=0.60であり、CDの光学的仕様は、第3波長λ3=785nm、第3保護層PL3の厚さt3=1.2mm、開口数NA3=0.45である。
D・(N1−1)/λ1=2・q (4)
で算出される値に設定され、各輪帯内の分割数Pは5に設定されている。但し、λ1は第1の発光部EP1から射出されるレーザ光束の波長をミクロン単位で表したものであり(ここでは、λ1=0.408μm)、N1は波長λ1に対する収差補正素子L1の媒質屈折率、qは自然数である。
D・(N1−1)/λ1=5・q (5)
で算出される値に設定され、各輪帯内の分割数Pは2に設定されている。但し、λ1は第3の発光部EP1から射出されるレーザ光束の波長をミクロン単位で表したものであり(ここでは、λ1=0.408μm)、N1は波長λ1に対する収差補正素子L1の媒質屈折率、qは自然数である。
図7は、高密度光ディスクHD(第1光ディスク)とDVD(第2光ディスク)とCD(第3光ディスク)との何れに対しても、簡略な構成で適切に情報の記録/再生を行える第2の光ピックアップ装置PU2の構成を概略的に示す図である。高密度光ディスクHDの光学的仕様は、第1波長λ1=408nm、第1保護層PL1の厚さt1=0.1mm、開口数NA1=0.85であり、DVDの光学的仕様は、第2波長λ2=658nm、第2保護層PL2の厚さt2=0.6mm、開口数NA2=0.60であり、CDの光学的仕様は、第3波長λ3=785nm、第3保護層PL3の厚さt3=1.2mm、開口数NA3=0.45である。
図8は、高密度光ディスクHD(第1光ディスク)とDVD(第2光ディスク)とCD(第3光ディスク)との何れに対しても、簡略な構成で適切に情報の記録/再生を行える第3の光ピックアップ装置PU3の構成を概略的に示す図である。高密度光ディスクHDの光学的仕様は、第1波長λ1=408nm、第1保護層PL1の厚さt1=0.1mm、開口数NA1=0.85であり、DVDの光学的仕様は、第2波長λ2=658nm、第2保護層PL2の厚さt2=0.6mm、開口数NA2=0.60であり、CDの光学的仕様は、第3波長λ3=785nm、第3保護層PL3の厚さt3=1.2mm、開口数NA3=0.45である。
図9は、高密度光ディスクHD(第1光ディスク)とDVD(第2光ディスク)とCD(第3光ディスク)との何れに対しても、簡略な構成で適切に情報の記録/再生を行える第4の光ピックアップ装置PU4の構成を概略的に示す図である。高密度光ディスクHDの光学的仕様は、第1波長λ1=408nm、第1保護層PL1の厚さt1=0.1mm、開口数NA1=0.85であり、DVDの光学的仕様は、第2波長λ2=658nm、第2保護層PL2の厚さt2=0.6mm、開口数NA2=0.60であり、CDの光学的仕様は、第3波長λ3=785nm、第3保護層PL3の厚さt3=1.2mm、開口数NA3=0.45である。
次に、実施例について説明する。実施例1は、図5又は8に示す光ピックアップ装置に好適な集光光学系のものである。実施例1のレンズデータを表1に示す。尚、これ以降(表のレンズデータ含む)において、10のべき乗数(例えば、2.5×10−3)を、E(例えば、2.5E―3)を用いて表すものとする。
実施例2は、図7又は9に示す光ピックアップ装置に好適な集光光学系のものである。実施例2のレンズデータを表2に示す。
実施例3は、図5又は8に示す光ピックアップ装置に好適な集光光学系のものであり、対物レンズのS1面に回折構造HOEを形成し、対物レンズのS2面に回折構造DOEを形成している。実施例3のレンズデータを表3に示す。図10は、実施例3における波長λ1の光束光束(HD)、波長λ2の光束(DVD)及び波長λ3の光束(CD)の縦球面収差図であり、縦軸にDVD開口径を1とした場合のNA、横軸にSA(mm)をとって示しており、点線は各光ディスクにおける必要開口径である。必要開口数の範囲内で収差が良好に補正されていることがわかる。
AC2 アクチュエータ
AP 開口制限素子
COL コリメートレンズ
CUL カップリングレンズ
DOE 回折構造
DPS ダイクロイックプリズム
EP1 発光部
EP2 発光部
EP3 発光部
EXP ビームエキスパンダ
FL1 フランジ部
HL ホログラムレーザ
HOE 回折構造
L1 凹レンズ
L2 凸レンズ
OBJ 対物光学系
PBS 偏光ビームスプリッタ
PD 光検出器
PD3 光検出器
PU1〜4 光ピックアップ装置
SH ビーム整形素子
SL センサ用レンズ
STO 絞り
Claims (12)
- 第1波長λ1の第1光束を射出する第1光源と、第2波長λ2(λ2>λ1)の第2光束を射出する第2光源と、第3波長λ3(λ3>λ2)の第3光束を射出する第3光源と、前記第1光束を記録密度ρ1の第1光情報記録媒体の情報記録面上に集光させ、前記第2光束を記録密度ρ2(ρ2<ρ1)の第2光情報記録媒体の情報記録面上に集光させ、前記第3光束を記録密度ρ3(ρ3<ρ2)の第3光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物光学系と、を有し、前記光源からの光束を前記対物光学系を介して前記光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において、
前記対物光学系は位相構造を有し、前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第1倍率M1、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第2倍率M2、前記第3光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第3倍率M3とした時、M1=M2=M3=0を満たすとともに、
前記それぞれの光源からの光束を平行光束または略平行光束として前記対物光学系に光束を入射させるためのコリメートレンズを少なくとも1つ有し、前記コリメートレンズが光軸と平行な方向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。 - 前記位相構造は、回折構造であることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。
- 前記コリメートレンズは、前記対物光学系の光源側、かつ前記第1光束、前記第2光束、前記第3光束が通過する共通光路内に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアップ装置。
- 前記コリメートレンズは以下の条件を満たすことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
0.01 < ΔCL/fCL <0.05 (1)
ΔCL:前記コリメートレンズ移動量
fCL:前記コリメートレンズの第1光源波長に対する焦点距離 - 前記第1光源、前記第2光源、前記第3光源の3つの光源の内、少なくとも2つは一体化されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 第1波長λ1の第1光束を射出する第1光源と、第2波長λ2(λ2>λ1)の第2光束を射出する第2光源と、第3波長λ3(λ3>λ2)の第3光束を射出する第3光源と、前記第1光束を記録密度ρ1の第1光情報記録媒体の情報記録面上に集光させ、前記第2光束を記録密度ρ2(ρ2<ρ1)の第2光情報記録媒体の情報記録面上に集光させ、前記第3光束を記録密度ρ3(ρ3<ρ2)の第3光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物光学系と、を有し、前記光源からの光束を前記対物光学系を介して前記光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において、
前記対物光学系は位相構造を有し、前記第1光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第1倍率M1、前記第2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第2倍率M2、前記第3光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の前記対物光学系の倍率を第3倍率M3とした時、M1=M2=M3=0を満たすとともに、
前記それぞれの光源からの光束を平行光束または略平行光束として前記対物光学系に光束を入射させるためのコリメートレンズと、収差補正を行うための収差補正手段とを有し、前記収差補正手段が少なくとも2枚のレンズで構成されるとともに、少なくとも1枚の前記レンズは光軸と平行な方向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。 - 前記位相構造は、回折構造であることを特徴とする請求項6に記載の光ピックアップ装置。
- 前記収差補正手段は、球面収差補正を行うことを特徴とする請求項6又は7に記載の光ピックアップ装置。
- 前記収差補正手段は、前記対物光学系の光源側、かつ、前記コリメートレンズの対物光学系側で、前記第1光束、前記第2光束、前記第3光束が通過する共通光路内に配置されることを特徴とする請求項6から8のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記収差補正手段は、1枚のレンズのみを移動させることを特徴とする請求項6から9のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記収差補正手段は以下の条件を満たすことを特徴とする請求項6から10のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
0.001 < |ΔML/fBEML| <0.02 (2)
ΔBEML:前記収差補正手段における移動するレンズの移動量
fBEML:前記収差補正手段における移動するレンズの第1光源波長に対する焦点距離 - 前記第1光源、前記第2光源、前記第3光源の3つの光源の内、少なくとも2つは一体化されていることを特徴とする請求項6から11のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
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