JP2006048886A - Wavefront aberration compensation element, optical pickup, and optical disk apparatus - Google Patents

Wavefront aberration compensation element, optical pickup, and optical disk apparatus Download PDF

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哲也 小形
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To compensate large wavefront aberration by facilitating manufacture. <P>SOLUTION: A wavelength selection phase plate 12 with thickness in a transmitting plane different in each area reduces a large wavefront aberration by changing a phase distribution of transmitting wavefronts only to a beam of a certain specific wavelength. A liquid crystal layer 10 provided as a cell 10a in each area reduces a residual aberration to be a wavefront aberration compensation element 7 with a wide aberration compensation range. Since the number of steps in a thickness direction of the transmitting plane in the wavelength selection phase plate 12 can be reduced by compensating the residual aberration by the liquid crystal layer 10 provided as a cell 10a, it is possible to make it easy to manufacture the wavefront aberration compensation element 7. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数の波長の光源に対応するための波面収差補正素子、光ピックアップ及び光ディスク装置に関する。   The present invention relates to a wavefront aberration correction element, an optical pickup, and an optical disc apparatus for dealing with light sources having a plurality of wavelengths.

光ディスク装置では、光ディスクのスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光を照射することにより情報の記録を行い、記録面からの反射光に基づいて情報の記録・再生・消去の動作を行っている。   In an optical disc apparatus, information is recorded by irradiating a recording surface on which a spiral or concentric track of the optical disc is formed with laser light, and information is recorded / reproduced / erased based on reflected light from the recording surface. It is operating.

通常、光ピックアップの光学系は、概略的には、図9に示すように、光源101と対物レンズ102とを含み、情報記録媒体103に対して微小スポットを制御するために、対物レンズ102をフォーカス・トラック制御するためのレンズアクチュエータ104を備えている。105は情報記録媒体103からの反射光を入射光から分離して受光素子106に導くための検出分離手段(ビームスプリッタ)である。   In general, the optical system of the optical pickup schematically includes a light source 101 and an objective lens 102 as shown in FIG. 9, and the objective lens 102 is used to control a minute spot with respect to the information recording medium 103. A lens actuator 104 for focus / track control is provided. Reference numeral 105 denotes detection separation means (beam splitter) for separating reflected light from the information recording medium 103 from incident light and guiding it to the light receiving element 106.

近年、光ディスクの種類として、記録容量がCD(Compact Disc)よりも飛躍的に大きなDVD(Digital Versatile Disc)や、さらに先の青色光を用いて記録再生するディスクの規格が提唱されている。青色光を用いて記録再生するディスクについては、基板厚が0.1mm(Blu−ray)と0.6mm(AOD)との2つの規格が提唱されている。CDに対して記録及び再生を行なうには波長が785nmの光源が用いられ、DVDに対して記録及び再生を行なうには
波長が660nmの光源が用いられ、青色光を用いて記録再生するディスクに対して記録及び再生を行なうには波長が405nmの光源が用いられる。ここで、ディスク基板厚・光源の波長・対物レンズのNA(開口数)の関係を表1に示す。
In recent years, DVD (Digital Versatile Disc) whose recording capacity is dramatically larger than CD (Compact Disc) and a disc standard for recording and reproducing using blue light earlier have been proposed as types of optical discs. For discs that are recorded and reproduced using blue light, two standards have been proposed, with substrate thicknesses of 0.1 mm (Blu-ray) and 0.6 mm (AOD). A light source with a wavelength of 785 nm is used for recording and reproduction with respect to a CD, and a light source with a wavelength of 660 nm is used for recording and reproduction with respect to a DVD. On the other hand, a light source having a wavelength of 405 nm is used for recording and reproduction. Table 1 shows the relationship between the disk substrate thickness, the light source wavelength, and the NA (numerical aperture) of the objective lens.

Figure 2006048886
Figure 2006048886

ところで、通常の対物レンズは、ディスクの基板厚で発生する波面収差を打ち消すように設計されている。このため、基板厚・波長の異なる光ピックアップでは、波面収差が発生し、正しく、記録・再生・消去を行うことができない。   By the way, a normal objective lens is designed so as to cancel the wavefront aberration generated by the substrate thickness of the disk. For this reason, optical pickups with different substrate thicknesses / wavelengths generate wavefront aberrations and cannot be recorded / reproduced / erased correctly.

例えば、基板厚0.1mmのBlu−rayの規格に見合う対物レンズに対して、DVDの平行光を入射すると、図10に示すような波面収差を生じる。通常、光ピックアップでは、対物レンズで集光した光のスポット径を小さくするために、波面収差をrmsで0.07λ以下に抑える必要がある(Marechalの回折限界)。ところが、図10に示す波面収差は、波面収差がrmsで0.7λと大きく、このような光ピックアップではスポット径が絞られず、正しく、記録・再生・消去を行うことができなくなる。   For example, when DVD parallel light is incident on an objective lens that meets the Blu-ray standard with a substrate thickness of 0.1 mm, a wavefront aberration as shown in FIG. 10 occurs. In general, in an optical pickup, in order to reduce the spot diameter of light collected by an objective lens, it is necessary to suppress the wavefront aberration to 0.07λ or less in terms of rms (Marechal diffraction limit). However, the wavefront aberration shown in FIG. 10 has a large wavefront aberration of 0.7 λ in rms, and the spot diameter cannot be reduced with such an optical pickup, and recording / reproducing / erasing cannot be performed correctly.

かかる問題に対して、波面を選択的に補正することで異なる基板厚のディスクに対しても情報を記録・再生・消去できる手段として、以下の3つの従来技術が挙げられる。   In order to deal with this problem, the following three conventional techniques are available as means for recording / reproducing / erasing information even on disks having different substrate thicknesses by selectively correcting the wavefront.

まず、特許文献1では、波長選択位相板を利用するようにしている。即ち、異なった波長のレーザ光を出力し受光する一方の光学系と他方の光学系とを備え、各光学系の半導体レーザからの出射光を合波しかつ光記録媒体からの反射光を分波して何れか一方の光検出器に導く光合分波手段(干渉フィルタ)を装備し、この干渉フィルタと対物レンズとの間に、第1,第2の半導体レーザからの一方と他方の波長の内の他方の波長に対して透過波面の位相分布を変化させる性質の波長選択位相板を介装させるようにしている。これによって基板厚さが異なる二種類のディスクを再生でき、かつ、再生時には良好なS/N及びジッタが得られ、かつ、記録時には十分な出力及びピーク強度が得られるようにした光ヘッド装置が提供されている。   First, in Patent Document 1, a wavelength selection phase plate is used. In other words, one optical system that outputs and receives laser beams of different wavelengths and the other optical system are provided, and the light emitted from the semiconductor laser of each optical system is combined and the reflected light from the optical recording medium is separated. Optical multiplexing / demultiplexing means (interference filter) that guides to one of the photodetectors is provided, and the wavelength of one and the other from the first and second semiconductor lasers is provided between the interference filter and the objective lens. A wavelength-selective phase plate having a property of changing the phase distribution of the transmitted wavefront with respect to the other wavelength is interposed. As a result, an optical head device capable of reproducing two types of discs having different substrate thicknesses, obtaining good S / N and jitter during reproduction, and obtaining sufficient output and peak intensity during recording. Is provided.

また、特許文献2では、波面収差を補正する液晶素子を利用するようにしている。即ち、収差補正機構を設けた結像光学系で、検出された収差量を基に補正信号を得て、その量を基に収差補正機構を制御する光学系であり、収差補正機構として、パネル分割された液晶素子を用いており、検出した収差パターンにあわせて液晶パネルを駆動するようにしている。これにより結像光学系の波面収差を補正することが可能となる。   In Patent Document 2, a liquid crystal element that corrects wavefront aberration is used. In other words, an imaging optical system provided with an aberration correction mechanism is an optical system that obtains a correction signal based on the detected amount of aberration and controls the aberration correction mechanism based on that amount. A divided liquid crystal element is used, and the liquid crystal panel is driven in accordance with the detected aberration pattern. This makes it possible to correct the wavefront aberration of the imaging optical system.

さらに、特許文献3によれば、発散光による球面収差補正をするようにしている。即ち、異なった波長の光源を有する光ヘッドにおいて、長い波長の光源と対物レンズとの距離を短くすることで、対物レンズに対して発散気味に光を入射し、負の球面収差を発生させる。対物レンズは短い波長の光源に対して球面収差が小さくなるように設計されているため、長い波長の光が入射すると正の球面収差が発生する。正と負の球面収差で互いに打ち消しあうことで、短波長と長波長の両方光源に対して、球面収差の小さな光ヘッドを実現するようにしている。   Furthermore, according to Patent Document 3, spherical aberration correction by divergent light is performed. That is, in an optical head having light sources with different wavelengths, light is incident on the objective lens in a divergent manner by reducing the distance between the light source with a long wavelength and the objective lens, and negative spherical aberration is generated. Since the objective lens is designed so that the spherical aberration becomes small with respect to a light source having a short wavelength, positive spherical aberration is generated when light having a long wavelength is incident. By canceling each other with positive and negative spherical aberration, an optical head with small spherical aberration is realized for both short-wavelength and long-wavelength light sources.

特開平10−334504号公報JP 10-334504 A 特許第02895150号公報Japanese Patent No. 02895150 特許第03236203号公報Japanese Patent No. 03236203

例えば、基板厚0.1mmのBlu−rayの規格に沿って設計した対物レンズを用いて、DVDの波面収差を補正する場合の従来技術の課題を説明する。   For example, the problem of the prior art when correcting the wavefront aberration of a DVD using an objective lens designed in accordance with the Blu-ray standard with a substrate thickness of 0.1 mm will be described.

まず、特許文献1の波長選択位相板の場合について説明する。図11は、4レベルの補正前後の波面収差を示す。補正前に示されるような大きな波面収差を補正するには、透過波面の位相分布補正量のレベルを細かく設定する必要がある。しかし、レベルを細かく設定すると、瞳径が一定のため、各レベルの幅が狭くなり、加工が困難となる。また、補正後の波面収差は、鋸刃形状の波面収差が残留し、rms値が0.07λ以下にならない。   First, the case of the wavelength selection phase plate of Patent Document 1 will be described. FIG. 11 shows the wavefront aberration before and after four levels of correction. In order to correct a large wavefront aberration as shown before correction, it is necessary to finely set the level of the phase distribution correction amount of the transmitted wavefront. However, if the level is set finely, since the pupil diameter is constant, the width of each level becomes narrow and processing becomes difficult. Further, the corrected wavefront aberration remains a sawtooth wavefront aberration, and the rms value does not become 0.07λ or less.

さらに、このような光学素子は主にガラスやプラスチックモールドで作られるが、特に波長の短い光源に対しては、光源の波長バラツキや環境温度変動による波長変動によって屈折率が大きく変わり、位相差が生じて波面収差変化(色収差)が生じてしまう。また、このような位相変換素子は、位相変換素子と光学系の軸ずれによって新たに生じる波面収差に対する補正ができない。   Furthermore, such optical elements are mainly made of glass or plastic molds, but especially for light sources with short wavelengths, the refractive index changes greatly due to wavelength variations due to light source wavelength variations and environmental temperature fluctuations, resulting in a phase difference. As a result, a wavefront aberration change (chromatic aberration) occurs. In addition, such a phase conversion element cannot correct wavefront aberrations newly generated due to an axial deviation between the phase conversion element and the optical system.

次に、特許文献2の位相変換液晶素子の場合について説明する。例えば、液晶分子に複屈折0.2、液晶層の厚さ5μm、印加電圧4Vにおける獲得位相差は、0.7μm(=1λ at 660nm)である(図12:光ディスクヘッドの液晶の応用より)。液晶分子の屈折率は、0.2〜0.25であり、光ピックアップに用いる電源は主に5Vであるのを考慮すると、液晶分子における波面収差補正は、1λが限界である。つまり、液晶素子を使った波面収差の補正は、大きな収差量の大きな補正には適さない。   Next, the case of the phase conversion liquid crystal element of Patent Document 2 will be described. For example, liquid crystal molecules have a birefringence of 0.2, a liquid crystal layer thickness of 5 μm, and an acquired phase difference at an applied voltage of 4 V is 0.7 μm (= 1λ at 660 nm) (FIG. 12: from application of liquid crystal in an optical disk head). . Considering that the refractive index of the liquid crystal molecules is 0.2 to 0.25 and the power source used for the optical pickup is mainly 5 V, wavefront aberration correction in the liquid crystal molecules is limited to 1λ. That is, correction of wavefront aberration using a liquid crystal element is not suitable for correction with a large amount of aberration.

特許文献3の発散光による球面収差補正の場合について説明する。対物レンズに対して発散光になるようにDVDの発光点を設定することで、DVDの球面収差は図13に示すように低減させることができる。しかし、DVDの発光点が固定されるため、光学系のレイアウトに対する制約がある。また、光学系の倍率の違いによる残留収差があり、rms値が0.07λ以下にならない。   The case of spherical aberration correction by divergent light in Patent Document 3 will be described. By setting the light emitting point of the DVD so that it becomes divergent light with respect to the objective lens, the spherical aberration of the DVD can be reduced as shown in FIG. However, since the light emitting point of the DVD is fixed, there are restrictions on the layout of the optical system. Further, there is residual aberration due to the difference in magnification of the optical system, and the rms value does not become 0.07λ or less.

本発明の第1の目的は、製造容易にして、大きな波面収差を補正できるようにすることである。   A first object of the present invention is to make it easy to manufacture and to correct a large wavefront aberration.

加えて、光学系において生じる任意の波面収差を補正することを第2の目的とする。   In addition, a second object is to correct any wavefront aberration that occurs in the optical system.

加えて、大きな波面収差を補正することで生ずる残留収差を低減させることを第3の目的とする。   In addition, a third object is to reduce residual aberration caused by correcting a large wavefront aberration.

加えて、光源の波長ばらつきや、環境温度変化による波長変動に伴い発生する波長選択位相板で生ずる色収差を低減させることを第4の目的とする。   In addition, a fourth object is to reduce the chromatic aberration generated in the wavelength selection phase plate that occurs due to the wavelength variation of the light source and the wavelength variation due to the environmental temperature change.

加えて、光学系のレイアウトの自由度を高くすることができるようにすることを第5の目的とする。   In addition, the fifth object is to increase the degree of freedom in the layout of the optical system.

加えて、対物レンズの駆動部を軽量化することで、高速な応答速度を得ることを第6の目的とする。   In addition, a sixth object is to obtain a high response speed by reducing the weight of the drive unit of the objective lens.

請求項1記載の発明の波面収差補正素子は、ある特定の波長λの光に対して所望の波面収差が得られるよう、透過部の厚さが異なる複数の領域からなる位相段差を備えた波長選択位相板と、任意の波面収差が得られる液晶層並びに当該液晶層を挟む一対の電極層及び対向電極層と、を積層してなる。 Wavefront aberration correcting element of the invention of claim 1, wherein, like the desired wavefront aberration for a particular wavelength lambda 2 of light is obtained, the thickness of the transmissive portion is provided with a phase step of different plurality of areas A wavelength selective phase plate, a liquid crystal layer capable of obtaining arbitrary wavefront aberration, and a pair of electrode layers and a counter electrode layer sandwiching the liquid crystal layer are laminated.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の波面収差補正素子において、前記波長選択位相板における領域毎の前記位相段差dが、ある特定の波長λの光に対して、
nd=mλ
(ただし、n:屈折率,m:任意の整数)
である。
The invention according to claim 2 is the wavefront aberration correcting element according to claim 1, wherein the phase step d for each region in the wavelength selective phase plate is a light having a specific wavelength λ 1 .
nd = mλ 1
(Where n is the refractive index, m is an arbitrary integer)
It is.

請求項3記載の発明は、請求項1記載の波面収差補正素子において、前記液晶層は、前記波長選択位相板における各領域に対応して設けられており、さらに前記波長選択位相板を透過したことで発生する残留収差とは逆方向の波面収差を設定する。   According to a third aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting element according to the first aspect, the liquid crystal layer is provided corresponding to each region in the wavelength selective phase plate, and further transmitted through the wavelength selective phase plate. Thus, the wavefront aberration in the direction opposite to the residual aberration generated is set.

請求項4記載の発明は、請求項1記載の波面収差補正素子において、前記液晶層は、前記波長選択位相板における各領域に対応して設けられており、さらに前記波長選択位相板を透過する光の波長ずれによって当該波長選択位相板で生じる色収差とは逆方向の波面収差を設定する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting element according to the first aspect, the liquid crystal layer is provided corresponding to each region in the wavelength selective phase plate, and further transmits through the wavelength selective phase plate. A wavefront aberration in the direction opposite to the chromatic aberration generated in the wavelength selection phase plate due to the wavelength shift of light is set.

請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか一記載の波面収差補正素子において、前記液晶層を挟む一対の電極層と対向電極層との間に印加する電圧が、前記波長選択位相板における各領域に対応して異なる。   According to a fifth aspect of the present invention, in the wavefront aberration correction element according to any one of the first to fourth aspects, a voltage applied between a pair of electrode layers sandwiching the liquid crystal layer and a counter electrode layer is the wavelength selection element. It differs corresponding to each region in the phase plate.

請求項6記載の発明は、請求項1ないし4の何れか一記載の波面収差補正素子において、前記液晶層の屈折率が、前記波長選択位相板における各領域に対応して異なる。   According to a sixth aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting element according to any one of the first to fourth aspects, the refractive index of the liquid crystal layer differs corresponding to each region in the wavelength selective phase plate.

請求項7記載の発明は、請求項1ないし4の何れか一記載の波面収差補正素子において、前記液晶層の厚さが、前記波長選択位相板における各領域に対応して異なる。   According to a seventh aspect of the present invention, in the wavefront aberration correction element according to any one of the first to fourth aspects, the thickness of the liquid crystal layer is different corresponding to each region in the wavelength selective phase plate.

請求項8記載の発明の光ピックアップは、各々異なる波長の光を出射する複数の光源と、情報記録媒体に光束を集光するための対物レンズと、前記各光源から出射した光束を同一光路に合成し、同一の前記対物レンズに入射するための照明光学系と、前記情報記録媒体で反射した光を検出する受光素子と、前記情報記録媒体で反射した光を前記受光素子へ導くための検出光学系と、前記対物レンズと前記照明光学系との間の光路中に設けられた請求項1ないし7の何れか一記載の波面収差補正素子と、を備える。   An optical pickup according to an eighth aspect of the present invention includes a plurality of light sources that emit light of different wavelengths, an objective lens for condensing a light beam on an information recording medium, and a light beam emitted from each light source in the same optical path. An illumination optical system for combining and entering the same objective lens, a light receiving element for detecting light reflected by the information recording medium, and detection for guiding the light reflected by the information recording medium to the light receiving element An optical system, and a wavefront aberration correction element according to claim 1 provided in an optical path between the objective lens and the illumination optical system.

請求項9記載の発明は、請求項8記載の光ピックアップにおいて、前記照明光学系又は検出光学系中に、前記光源の波長変化量を検出する波長検出素子を備え、当該波長検出素子の出力に応じて、前記波面収差補正素子の液晶駆動量を制御する液晶制御手段を備える。   According to a ninth aspect of the present invention, in the optical pickup according to the eighth aspect, the illumination optical system or the detection optical system includes a wavelength detection element that detects a wavelength change amount of the light source, and outputs the wavelength detection element. Accordingly, liquid crystal control means for controlling the liquid crystal drive amount of the wavefront aberration correction element is provided.

請求項10記載の発明は、請求項8記載の光ピックアップにおいて、前記波面収差補正素子の波長選択位相板は、2つ以上の波長の異なる光束のうち、波長の長い方の光束に対してのみ透過波面の位相分布が変化するように設定されている。   According to a tenth aspect of the present invention, in the optical pickup according to the eighth aspect, the wavelength selection phase plate of the wavefront aberration correcting element is only for a light beam having a longer wavelength of two or more light beams having different wavelengths. The phase distribution of the transmitted wavefront is set to change.

請求項11記載の発明は、請求項8記載の光ピックアップにおいて、前記光源として、波長380〜420nmの短波長の光束と、波長640〜680nmの中波長の光束と、波長760〜800nmの長波長の光束と、を各々出射する3つの光源を備え、前記波面収差補正素子の波長選択位相板は、前記短波長の光束及び前記長波長の光束に対しては透過波面の位相分布が変化せず、前記中波長の光束に対しては透過波面の位相分布が変化するように設定され、前記長波長の光束用の前記照明光学系は、当該光束が前記対物レンズに対して光束が発散気味に入射するように設定されている。   The invention according to claim 11 is the optical pickup according to claim 8, wherein the light source is a short wavelength light beam having a wavelength of 380 to 420 nm, a medium light beam having a wavelength of 640 to 680 nm, and a long wavelength having a wavelength of 760 to 800 nm. The wavelength selective phase plate of the wavefront aberration correction element does not change the phase distribution of the transmitted wavefront with respect to the short-wavelength light beam and the long-wavelength light beam. The phase distribution of the transmitted wavefront is set to change with respect to the medium wavelength light beam, and the illumination optical system for the long wavelength light beam causes the light beam to diverge with respect to the objective lens. It is set to enter.

請求項12記載の発明は、請求項11記載の光ピックアップにおいて、前記長波長の発散気味の光束に対して、さらに前記波面収差補正素子の液晶層によって、波面収差を補正する。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the optical pickup according to the eleventh aspect, wavefront aberration is corrected by the liquid crystal layer of the wavefront aberration correcting element with respect to the long-wavelength divergent light beam.

請求項13記載の発明は、請求項11記載の光ピックアップにおいて、前記中波長の光束用の前記照明光学系は、当該光束が前記対物レンズに対して略平行光で入射するように設定されている。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the optical pickup according to the eleventh aspect, the illumination optical system for the medium wavelength light beam is set so that the light beam is incident on the objective lens as substantially parallel light. Yes.

請求項14記載の発明は、請求項8ないし13の何れか一記載の光ピックアップにおいて、前記波面収差補正素子は、前記対物レンズをフォーカス方向、ラジアル方向に駆動するアクチュエータ可動部に、前記対物レンズと一体化されて設けられている。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the optical pickup according to any one of the eighth to thirteenth aspects, the wavefront aberration correcting element is provided on the actuator movable unit that drives the objective lens in a focus direction or a radial direction. And are integrated.

請求項15記載の発明は、請求項14記載の光ピックアップにおいて、前記波面収差補正素子は、前記アクチュエータ可動部とは異なる前記照明光学系の光路中に設けられている。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the optical pickup according to the fourteenth aspect, the wavefront aberration correcting element is provided in an optical path of the illumination optical system different from the actuator movable portion.

請求項16記載の発明の光ディスク装置は、請求項8ないし15の何れか一記載の光ピックアップを搭載している。   An optical disk apparatus according to a sixteenth aspect is equipped with the optical pickup according to any one of the eighth to fifteenth aspects.

請求項1記載の発明によれば、透過部の厚さが複数の領域からなる位相段差によって、ある特定波長λの光に対して透過波面の位相分布を変化させることで大きな波面収差を低減させることができる。さらに、その波面収差補正素子に積層した液晶層、液晶層を挟む一対の電極層及び対向電極層によって、光学系で生じる任意の波面収差を補正することができる。加えて、当該波面収差補正素子形状は、通常の収差補正素子(波長選択位相板・波面収差補正液晶素子)と同等の大きさで実現することができるので、光学系が大きくなることもない。 According to the first aspect of the present invention, a large wavefront aberration is reduced by changing the phase distribution of the transmitted wavefront with respect to light of a specific wavelength λ 2 by the phase step having a plurality of regions where the thickness of the transmission portion is formed. Can be made. Further, any wavefront aberration generated in the optical system can be corrected by the liquid crystal layer stacked on the wavefront aberration correcting element, the pair of electrode layers sandwiching the liquid crystal layer, and the counter electrode layer. In addition, the wavefront aberration correction element shape can be realized with the same size as that of a normal aberration correction element (wavelength selection phase plate / wavefront aberration correction liquid crystal element), so that the optical system does not become large.

請求項2記載の発明によれば、特定の波長λとは異なるある波長λの光に対して、波長選択位相板における領域毎の位相段差dを、nd=mλとしているので、当該波長λの光に対しては位相差が生じず、特定波長λの光に対して位相差が生じる波長選択性の波面収差補正素子とすることができる。 According to the second aspect of the present invention, for the light of a certain wavelength λ 1 different from the specific wavelength λ 2 , the phase step d for each region in the wavelength selection phase plate is nd = mλ 1. A wavelength-selective wavefront aberration correction element in which a phase difference does not occur with respect to light having the wavelength λ 1 and a phase difference occurs with respect to light with the specific wavelength λ 2 can be obtained.

請求項3記載の発明によれば、特定波長λの光に対して大きな波面収差を波長選択位相板により低減させた時に生じる残留収差を、波長選択位相板における各領域に対応して設けた液晶層によって低減させることで、収差補正範囲の広い波面収差補正素子を提供することができる。また、残留収差を、波長選択位相板における各領域に対応して設けた液晶層によって補正することができるので、波長選択位相板における位相段差を減らし、波面収差補正素子の製造を容易にすることもできる。 According to the third aspect of the present invention, residual aberration that occurs when a large wavefront aberration is reduced by the wavelength selective phase plate with respect to the light of the specific wavelength λ 2 is provided corresponding to each region in the wavelength selective phase plate. By reducing with a liquid crystal layer, it is possible to provide a wavefront aberration correction element with a wide aberration correction range. In addition, since residual aberration can be corrected by the liquid crystal layer provided corresponding to each region in the wavelength selection phase plate, the phase step in the wavelength selection phase plate is reduced, and the manufacture of the wavefront aberration correction element is facilitated. You can also.

請求項4記載の発明によれば、光源のある波長λに対して、波長誤差によって波長選択位相板で生じる色収差を、波長選択位相板の各領域に対応して設けた液晶層によって低減させることで、光源の波長ばらつきを広く許容することができるようになる。さらに、光源のある波長λが外気温の変化などによって変動した時に、液晶層で発生させる波面収差量を制御することで、波面収差補正素子の信頼性を向上させることができる。また、光源の特定波長λに対しても同様に、波長誤差によって波長選択位相板で生じる色収差を、波長選択位相板の各領域に対応して設けた液晶層によって低減させることで、光源の波長ばらつきを広く許容することができる。さらに、光源の特定波長λが外気温の変化などによって変動した時にも、液晶層で発生させる波面収差を制御することで、波面収差補正素子の信頼性を向上させることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the chromatic aberration generated in the wavelength selection phase plate due to the wavelength error is reduced by the liquid crystal layer provided corresponding to each region of the wavelength selection phase plate with respect to the wavelength λ 1 of the light source. As a result, the wavelength variation of the light source can be widely allowed. Further, when the wavelength lambda 1 with the light source varies due to such a change in ambient temperature, by controlling the amount of wavefront aberration created by the liquid crystal layer, thereby improving the reliability of the wavefront aberration correcting element. Similarly, with respect to the specific wavelength λ 2 of the light source, the chromatic aberration generated in the wavelength selection phase plate due to the wavelength error is reduced by the liquid crystal layer provided corresponding to each region of the wavelength selection phase plate. Wide variation in wavelength can be allowed. Furthermore, even when the specific wavelength λ 2 of the light source fluctuates due to a change in the outside air temperature, the reliability of the wavefront aberration correcting element can be improved by controlling the wavefront aberration generated in the liquid crystal layer.

請求項5記載の発明によれば、液晶層を挟んで設けられる一対の電極層と対向電極層との間に印加する電圧を、波長選択位相板の各領域を透過した光の残留収差量に応じて変えることで、残留収差に対して逆方向の波面収差を発生させることができるので、残留収差をより小さく抑えることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the voltage applied between the pair of electrode layers provided opposite to the liquid crystal layer and the counter electrode layer is set to the residual aberration amount of the light transmitted through each region of the wavelength selection phase plate. By changing it accordingly, wavefront aberration in the opposite direction to the residual aberration can be generated, so that the residual aberration can be further reduced.

請求項6記載の発明によれば、液晶層の屈折率を、波長選択位相板における各領域に対応させて変えることで、残留収差に対して逆方向の波面収差を発生させることができるので、残留収差を小さく抑えることができ、さらに液晶層を挟んで設けられる一対の電極層と対向電極層との間に印加する電圧を、各領域で共通化することができるので、当該素子への電圧配線を簡易にすることができる。   According to the invention of claim 6, by changing the refractive index of the liquid crystal layer corresponding to each region in the wavelength selection phase plate, it is possible to generate a wavefront aberration in the opposite direction to the residual aberration. Residual aberrations can be kept small, and the voltage applied between the pair of electrode layers and the counter electrode layer provided with the liquid crystal layer interposed therebetween can be made common in each region. Wiring can be simplified.

請求項7記載の発明によれば、領域毎の液晶層の厚さを変えることで、各領域を透過した残留収差量に応じて波面収差の位相量を変えることができるので、残留収差を小さく抑えることができ、また、印加する電圧値は各領域で共通化できるので、当該素子への電圧配線を簡易にすることができ、さらに、液晶材料が各領域で共通化できるため、材料を統一でき、当該素子のコストダウンを図ることもできる。   According to the seventh aspect of the invention, by changing the thickness of the liquid crystal layer for each region, the phase amount of the wavefront aberration can be changed according to the amount of residual aberration transmitted through each region. Since the voltage value to be applied can be shared in each region, voltage wiring to the element can be simplified, and the liquid crystal material can be shared in each region, so the materials are unified. In addition, the cost of the element can be reduced.

請求項8記載の発明によれば、当該波面収差補正素子を、2つ以上の波長の異なる光源を持つ光ピックアップに適用することで、各波長の波面収差を十分小さく抑えることができるので、各波長の光源のスポット径は基板厚が異なっても、回折限界まで絞ることができ、さらに、対物レンズに入射する波長の光束は、平行光入射でも補正可能なため、光学系のレイアウトを容易にすることもできる。   According to the invention described in claim 8, by applying the wavefront aberration correction element to an optical pickup having two or more light sources having different wavelengths, the wavefront aberration of each wavelength can be suppressed sufficiently small. The spot diameter of the wavelength light source can be reduced to the diffraction limit even if the substrate thickness is different, and the light flux of the wavelength incident on the objective lens can be corrected even with parallel light incidence, making the optical system layout easy. You can also

請求項9記載の発明によれば、照明光学系又は検出光学系中に、光源の波長変化量を検出する波長検出素子を備え、さらに波長検出素子の出力に応じて液晶駆動量を制御することで、位相段差面において発生する色収差を、環境温度の影響を受けずに、常に波面収差を十分小さく抑えることができるので、各波長の光源のスポット径は基板厚が異なっても、回折限界まで絞ることができ、さらに、対物レンズに入射する波長の光束は、平行光入射でも補正可能なため、光学系のレイアウトを容易にすることもできる。   According to the ninth aspect of the present invention, the illumination optical system or the detection optical system includes the wavelength detection element for detecting the wavelength change amount of the light source, and further controls the liquid crystal drive amount according to the output of the wavelength detection element. Therefore, the chromatic aberration that occurs on the phase step surface can always be kept sufficiently small without being affected by the environmental temperature, so the spot diameter of the light source for each wavelength can reach the diffraction limit even if the substrate thickness is different. In addition, since the light flux having a wavelength incident on the objective lens can be corrected even with parallel light incidence, the layout of the optical system can be facilitated.

請求項10記載の発明によれば、当該波面収差補正素子に関して、波長の短い光束に対して透過波面の位相分布が変化せず、所定の基板厚を有する情報記録媒体で発生する波面収差を補正するように対物レンズが最適に設計できるので、光ピックアップ全体で波面収差の劣化をしやすい波長の短い光束に対して最良なスポット径を得ることができる。   According to the tenth aspect of the present invention, the wavefront aberration correction element corrects wavefront aberration generated in an information recording medium having a predetermined substrate thickness without changing the phase distribution of the transmitted wavefront with respect to a light beam having a short wavelength. Thus, since the objective lens can be optimally designed, the best spot diameter can be obtained for a light beam having a short wavelength that easily deteriorates wavefront aberration in the entire optical pickup.

請求項11記載の発明によれば、波長380〜420nmの短波長の光束と、波長640〜680nmの中波長の光束に対しては、請求項10記載の発明と同じ効果を得ることができ、さらに、波長760〜800nmの長波長の光束に対しては、本発明の波面収差補正素子において、透過波面の位相分布がほとんど作用せず、発散光学系で対物レンズに入射させることで、基板厚誤差の波面収差を補正することができるので、3波長の光学系を小型化でき、かつ、各々良好なスポット径を得ることができる。   According to the invention described in claim 11, the same effect as that of the invention described in claim 10 can be obtained for a short-wavelength light beam having a wavelength of 380 to 420 nm and a medium-wavelength light beam having a wavelength of 640 to 680 nm. Further, for a long-wavelength light beam having a wavelength of 760 to 800 nm, the wavefront aberration correction element of the present invention hardly affects the phase distribution of the transmitted wavefront, and is incident on the objective lens by the diverging optical system, thereby making the substrate thickness Since the wavefront aberration of the error can be corrected, the three-wavelength optical system can be reduced in size and a good spot diameter can be obtained.

請求項12の発明によれば、長波長の発散気味の光束に対して、さらに波面収差補正素子に設けた液晶層によって波面収差を補正することで、最良なスポット径を得ることができる。   According to the twelfth aspect of the present invention, the best spot diameter can be obtained by correcting the wavefront aberration for the long-wavelength divergent light beam by the liquid crystal layer provided in the wavefront aberration correction element.

請求項13記載の発明によれば、波長640〜680nmの中波長の光束を対物レンズに対して略平行光で入射することで、対物レンズと入射光束の光軸ずれ変動に強い光ピックアップを実現することができる。   According to the thirteenth aspect of the present invention, an optical pickup that is resistant to fluctuations in the optical axis deviation between the objective lens and the incident light beam is realized by making the medium wavelength light beam having a wavelength of 640 to 680 nm incident on the objective lens as substantially parallel light. can do.

請求項14記載の発明によれば、波面収差補正素子を対物レンズと一体駆動させることで、対物レンズと当該波面収差補正素子の光軸ずれは発生しないので、最良なスポット径を得ることができる。   According to the fourteenth aspect of the present invention, since the wavefront aberration correcting element is integrally driven with the objective lens, the optical axis shift between the objective lens and the wavefront aberration correcting element does not occur, so that the best spot diameter can be obtained. .

請求項15記載の発明によれば、波面収差補正素子をアクチュエータ駆動部とは別の光路中に設置することで、アクチュエータの軽量化し高速な応答速度を得ることができる。さらに、対物レンズと当該波面収差補正素子の光軸ずれによって生じる波面収差の劣化を、積層した液晶層によって補正することで、最良なスポット径を得ることができる。   According to the fifteenth aspect of the invention, by installing the wavefront aberration correcting element in an optical path different from that of the actuator driving unit, the actuator can be reduced in weight and a high response speed can be obtained. Further, the best spot diameter can be obtained by correcting the deterioration of the wavefront aberration caused by the optical axis shift between the objective lens and the wavefront aberration correcting element by the laminated liquid crystal layer.

請求項16記載の発明によれば、請求項9ないし15の何れか一記載の光ピックアップを光ディスク装置に適用することで、スポットが最良なため、記録・再生・消去品質の高い、光ディスク装置が実現できる。   According to the invention described in claim 16, by applying the optical pickup according to any one of claims 9 to 15 to an optical disc apparatus, an optical disc apparatus having high recording / reproducing / erasing quality is obtained because the spot is the best. realizable.

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明を実施するための光ディスク装置における光ピックアップ1の基本構成を示す概略構成図である。まず、相対的に短波長の光束を発する光源2と、相対的に長波長の光束を発する光源3とが設けられ、これらの光源2,3から発せられた光束を同一光路に合成する波長合成プリズム4が設けられ、この波長合成プリズム4により合成された光束の光路上にはその光束を情報記録媒体5上に集光照射させる共通の対物レンズ6が設けられている。対物レンズ6により集光された光束は、光源2からの光束に対しては基板厚Aの情報記録媒体5aの面にスポットを形成し、光源3からの光束に対しては基板厚Bの情報記録媒体5bの面にスポットを形成するように設定されている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a basic configuration of an optical pickup 1 in an optical disc apparatus for carrying out the present invention. First, a light source 2 that emits a light beam with a relatively short wavelength and a light source 3 that emits a light beam with a relatively long wavelength are provided, and wavelength synthesis for combining the light beams emitted from these light sources 2 and 3 into the same optical path. A prism 4 is provided, and a common objective lens 6 for condensing and irradiating the light beam on the information recording medium 5 is provided on the optical path of the light beam synthesized by the wavelength synthesis prism 4. The light beam condensed by the objective lens 6 forms a spot on the surface of the information recording medium 5a having the substrate thickness A for the light beam from the light source 2, and the information on the substrate thickness B for the light beam from the light source 3. The spot is set to be formed on the surface of the recording medium 5b.

そして、波長合成プリズム4と対物レンズ6との間の光路上には、波面収差補正素子7が配設されている。前述の対物レンズ6は、各光源2,3の内、光源2の波長・基板厚Aに対して、波面収差が最小になるように設計されており、他方の光源3の波長・基板厚Bの組合せに対しては波面収差が増大することから、当該波面収差補正素子7は、光源3の波長・基板厚Bの組合せに対して大きな波面収差が発生した場合に有効な波長選択性の波面収差補正素子として構成されている。   A wavefront aberration correction element 7 is disposed on the optical path between the wavelength synthesis prism 4 and the objective lens 6. The objective lens 6 described above is designed so that the wavefront aberration is minimized with respect to the wavelength and substrate thickness A of the light source 2 among the light sources 2 and 3, and the wavelength and substrate thickness B of the other light source 3. The wavefront aberration correction element 7 is effective in the case where a large wavefront aberration is generated for the combination of the wavelength of the light source 3 and the substrate thickness B. It is configured as an aberration correction element.

この波面収差補正素子7の構成例を図2に示す断面図を参照して説明する。この波面収差補正素子7は、ガラス層8、電極層9、液晶層10、対向電極層11及び波長選択位相板12の積層構造からなる。   A configuration example of the wavefront aberration correcting element 7 will be described with reference to a cross-sectional view shown in FIG. The wavefront aberration correcting element 7 has a laminated structure of a glass layer 8, an electrode layer 9, a liquid crystal layer 10, a counter electrode layer 11, and a wavelength selection phase plate 12.

波長選択位相板12の厚さは、領域に応じて位相段差を有する複数段の階段状(レベル)になっており、各レベルの差(位相段差)dは、何れも光源2の波長λの整数倍になっている。即ち、
nd=mλ …(1)
(ただし、n:屈折率,m:任意の定数)
なる式で表すことができる。このため、光源2の光束に対しては位相差がつくことはない。
The thickness of the wavelength selection phase plate 12 has a plurality of steps (levels) having a phase step depending on the region, and each level difference (phase step) d is the wavelength λ 1 of the light source 2. It is an integer multiple of. That is,
nd = mλ 1 (1)
(Where n is the refractive index, m is an arbitrary constant)
It can be expressed by the following formula. For this reason, there is no phase difference with respect to the luminous flux of the light source 2.

電極層9の収差補正パターンを任意に取ることで、光ピックアップ1で発生する波面収差を補正することができる。光ピックアップ1で発生する波面収差とは、光ディスク5の傾斜によるコマ収差や、対物レンズ6の傾斜による非点収差、などが挙げられる。このような光束の中心点に対して非対称な収差を補正する場合には、電極層9のパターンを補正したい収差の形状に応じて設定する。例えば、光ディスク5の傾斜によって生じるコマ収差を補正する場合、電極層9のパターンは、図14に示す形状になる。SとTの印加電圧を制御することで、液晶部の屈折率分布が変わり、位相差が生じるのでコマ収差を補正することができる。このような液晶素子による収差補正パターンは、光源1、光源2に対して共有して適用することが可能である。   By arbitrarily taking the aberration correction pattern of the electrode layer 9, it is possible to correct the wavefront aberration generated in the optical pickup 1. Examples of the wavefront aberration generated in the optical pickup 1 include coma due to the tilt of the optical disk 5 and astigmatism due to the tilt of the objective lens 6. When correcting an asymmetrical aberration with respect to the center point of the light beam, the pattern of the electrode layer 9 is set according to the shape of the aberration to be corrected. For example, when correcting the coma caused by the inclination of the optical disk 5, the pattern of the electrode layer 9 has the shape shown in FIG. By controlling the applied voltages of S and T, the refractive index distribution of the liquid crystal part is changed and a phase difference is generated, so that coma can be corrected. The aberration correction pattern by such a liquid crystal element can be shared and applied to the light source 1 and the light source 2.

一方、光源3の光束が当該波長選択位相板12に入射した場合、各領域毎に階段状の位相差を受け、透過波面は図3に示すような鋸刃状の非連続な波面収差になる。このような波面収差を波長選択位相板12による残留収差と呼ぶ。以下は、残留収差に対する補正方法を説明する。   On the other hand, when the light beam of the light source 3 is incident on the wavelength selection phase plate 12, a stepwise phase difference is received for each region, and the transmitted wavefront becomes a sawtooth-like discontinuous wavefront aberration as shown in FIG. . Such wavefront aberration is referred to as residual aberration due to the wavelength selection phase plate 12. Hereinafter, a correction method for residual aberration will be described.

液晶層10は、波長選択位相板12のレベルが変化する各領域の幅にあわせて各セル10aが構成される。即ち、波長選択位相板12の各領域に対応させてセル10aが設けられており、波長選択位相板12の各レベルの幅と液晶層10の各セル10aの幅とは等しい。また、このようなセル構成は、対向電極層11のパターンとして設定されても良い。この場合の対向電極パターン11の構造例を図15に示す。この場合も、波長選択位相板12の各レベルの幅に対して各セル11aの幅は等しく設けられる。   In the liquid crystal layer 10, each cell 10 a is configured according to the width of each region where the level of the wavelength selection phase plate 12 changes. That is, the cells 10a are provided corresponding to the respective regions of the wavelength selection phase plate 12, and the width of each level of the wavelength selection phase plate 12 and the width of each cell 10a of the liquid crystal layer 10 are equal. Such a cell configuration may be set as a pattern of the counter electrode layer 11. An example of the structure of the counter electrode pattern 11 in this case is shown in FIG. Also in this case, the width of each cell 11 a is set equal to the width of each level of the wavelength selection phase plate 12.

このような構成により、光源3の光束が入射した場合、波長選択位相板12で発生する残留収差と逆方向の波面収差を領域毎(セル10a毎、又はセル11a毎)に設定することが可能となる。電極層9及び対向電極層11はこの液晶層10を挟んで一対の電極層を構成して液晶部駆動装置13による電圧印加に基づき液晶層10を駆動制御する。   With such a configuration, when the light beam of the light source 3 is incident, the wavefront aberration in the direction opposite to the residual aberration generated in the wavelength selection phase plate 12 can be set for each region (each cell 10a or each cell 11a). It becomes. The electrode layer 9 and the counter electrode layer 11 constitute a pair of electrode layers with the liquid crystal layer 10 interposed therebetween, and drive control of the liquid crystal layer 10 based on voltage application by the liquid crystal unit driving device 13.

図4は、波長選択位相板12で発生する残留収差と、液晶層10の各セル10a、もしくは11aによって引き起こされる液晶分子の分子配向を示している。波長選択位相板12で発生する残留収差を打ち消すように、液晶層10の液晶分子の分子配向を変えることで液晶層10の屈折率分布が変わる。ここでは、分子配向は、屈折率がnx,nyで表される屈折率楕円体として示している。この液晶層10を透過すると、光束の位相すなわち波面が変わり、波長選択位相板12で発生する残留収差を打ち消すことが可能となる。   FIG. 4 shows the residual aberration generated in the wavelength selection phase plate 12 and the molecular orientation of the liquid crystal molecules caused by each cell 10a or 11a of the liquid crystal layer 10. The refractive index distribution of the liquid crystal layer 10 is changed by changing the molecular orientation of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 10 so as to cancel the residual aberration generated in the wavelength selection phase plate 12. Here, the molecular orientation is shown as a refractive index ellipsoid whose refractive index is represented by nx, ny. When transmitted through the liquid crystal layer 10, the phase of the light beam, that is, the wavefront is changed, and the residual aberration generated in the wavelength selection phase plate 12 can be canceled.

図17は、本実施の形態による波面収差補正素子7において、残留収差を補正した効果を示している。液晶層10によって、残留収差に対して逆向きの波面収差を発生させ、それを打ち消すことで、該波面収差補正素子7を透過した光束の波面収差は、0.02λrms以下にまで低減できる。   FIG. 17 shows the effect of correcting the residual aberration in the wavefront aberration correcting element 7 according to the present embodiment. By generating a wavefront aberration opposite to the residual aberration by the liquid crystal layer 10 and canceling it, the wavefront aberration of the light beam transmitted through the wavefront aberration correcting element 7 can be reduced to 0.02λrms or less.

波長選択位相板12の各レベルの幅(領域幅)を広げると、波長選択位相板12での残留収差が増大するが、それを液晶層10により打ち消すことで波面収差を低減できる。この場合、波長選択位相板12の各レベルの幅(領域幅)と、液晶層10のセル10aの幅を広くできるので、当該波面収差補正素子7の製造は容易となる。   When the width (region width) of each level of the wavelength selection phase plate 12 is increased, the residual aberration in the wavelength selection phase plate 12 increases, but the wavefront aberration can be reduced by canceling it with the liquid crystal layer 10. In this case, since the width of each level (region width) of the wavelength selection phase plate 12 and the width of the cell 10a of the liquid crystal layer 10 can be increased, the wavefront aberration correcting element 7 can be easily manufactured.

光ピックアップ1で発生する任意の波面収差と残留収差は、液晶層10によって同時に補正することが可能である。そのための構成は、光ピックアップ1で発生する波面収差に合わせた電極パターンを電極層9(又は、対向電極層11)に設け、残留収差を補正する電極パターンを対向電極層11(又は、電極層9)に設ける。光源3の光束に対して駆動する時には、対向電極層11において残留収差分をオフセットさせた状態で、さらに電極層9において、波面収差を補正するように液晶を駆動する。これにより、光ピックアップ1で発生する任意の波面収差と残留収差を同時に補正することが可能になる。   Any wavefront aberration and residual aberration generated in the optical pickup 1 can be corrected simultaneously by the liquid crystal layer 10. For this purpose, an electrode pattern matching the wavefront aberration generated in the optical pickup 1 is provided on the electrode layer 9 (or the counter electrode layer 11), and an electrode pattern for correcting residual aberration is provided on the counter electrode layer 11 (or electrode layer). 9). When driving with respect to the light flux of the light source 3, the liquid crystal is driven so as to correct the wavefront aberration in the electrode layer 9 with the residual aberration offset in the counter electrode layer 11. As a result, any wavefront aberration and residual aberration generated in the optical pickup 1 can be corrected simultaneously.

ところで、波長選択位相板12の残留収差は、液晶層10の領域によって異なる。例えば、図3に示す残留収差において、領域aと領域bとでは、残留収差の傾き(λ/mm)が4倍異なる。このような波面を精度良く補正する場合、図5に示すように、液晶層10の領域毎(セル10a毎)に液晶部駆動装置13によって印加する電圧の勾配(V/mm)を各々異ならせて設定すればよい。このように、液晶層10に対する電極層9,11間に印加する電圧値を領域毎に変えることで、各領域(各セル10a)を透過した残留収差量に応じて波面収差の位相変化量を変えることができるので、残留収差をより小さく抑えることができる。   Incidentally, the residual aberration of the wavelength selection phase plate 12 varies depending on the region of the liquid crystal layer 10. For example, in the residual aberration shown in FIG. 3, the slope (λ / mm) of the residual aberration is four times different between the region a and the region b. When correcting such a wavefront with high accuracy, as shown in FIG. 5, the gradient (V / mm) of the voltage applied by the liquid crystal unit driving device 13 is made different for each region of the liquid crystal layer 10 (each cell 10a). Can be set. In this way, by changing the voltage value applied between the electrode layers 9 and 11 for the liquid crystal layer 10 for each region, the phase change amount of the wavefront aberration can be changed according to the residual aberration amount transmitted through each region (each cell 10a). Since it can be changed, the residual aberration can be further reduced.

前述したように、波長選択位相板12は、ガラスやプラスチックで構成されている。このため、深さdは固定されているので、設計波長に対して光源の波長がずれると、屈折率が変わり、色収差が発生する。光源には一般的に半導体レーザを用いるが、半導体レーザの波長は、製造区間(ロット)や、環境温度の変化によってばらつきが生じる。このような色収差に対して、液晶層10に与える印加電圧を変えることで、補正が可能になる。波長選択位相板12で生じる色収差は、波長選択位相板12の形状に沿った波面になるので、波長選択位相板12のレベルが変化する各領域の幅にあわせて電極層9のパターンを設定すればよい。このような電極パターンは、前述の残留収差補正パターンと同じであるが、電圧印加の仕方が異なる。即ち、前述の残留収差補正の場合は、セル内において勾配した電圧を印加するのに対し、色収差補正の場合は、セル内で均一な電圧を印加する。これらを組み合わせて、残留収差を補正すると同時に、波長選択位相板12で発生する色収差を同時に補正することも可能である。その場合の構成を図16に示す。残留収差を補正する場合の1セル当たりの印加電圧は、xとyの電位に差をつければよい。色収差を補正する場合の1セル当たりの印加電圧は、xとyの印加電圧にオフセットを与えればよい。これらを同時に与えることで、波長選択位相板12で生じる残留収差を補正しながら、色収差を補正することが可能になる。   As described above, the wavelength selection phase plate 12 is made of glass or plastic. For this reason, since the depth d is fixed, if the wavelength of the light source deviates from the design wavelength, the refractive index changes and chromatic aberration occurs. Generally, a semiconductor laser is used as a light source, but the wavelength of the semiconductor laser varies depending on a manufacturing section (lot) or a change in environmental temperature. Such chromatic aberration can be corrected by changing the voltage applied to the liquid crystal layer 10. Since the chromatic aberration generated in the wavelength selection phase plate 12 is a wavefront along the shape of the wavelength selection phase plate 12, the pattern of the electrode layer 9 is set according to the width of each region where the level of the wavelength selection phase plate 12 changes. That's fine. Such an electrode pattern is the same as the above-described residual aberration correction pattern, but the method of applying a voltage is different. That is, in the case of the above-described residual aberration correction, a gradient voltage is applied in the cell, whereas in the case of chromatic aberration correction, a uniform voltage is applied in the cell. By combining these, it is possible to correct residual aberrations and simultaneously correct chromatic aberrations generated in the wavelength selection phase plate 12. The configuration in that case is shown in FIG. The applied voltage per cell in correcting the residual aberration may be a difference between the potentials x and y. What is necessary is just to give an offset to the applied voltage of x and y for the applied voltage per cell when correcting chromatic aberration. By providing these simultaneously, it is possible to correct chromatic aberration while correcting residual aberration generated in the wavelength selection phase plate 12.

液晶層10の領域毎(セル10a毎)の電圧値を変えられない場合は、液晶層10の屈折率を領域毎(セル10a毎)に異ならせるようにしても同様の効果が得られる。この場合、電極層9,11に与える電圧値を一定にできるので、各領域(セル10a)に印加する電線を共通化することができる。   When the voltage value for each region of the liquid crystal layer 10 (for each cell 10a) cannot be changed, the same effect can be obtained even if the refractive index of the liquid crystal layer 10 is made different for each region (for each cell 10a). In this case, since the voltage value given to the electrode layers 9 and 11 can be made constant, the electric wire applied to each region (cell 10a) can be shared.

また、液晶層10の厚みを領域毎(セル10a毎)に異ならせることでも同様の効果が得られる。この場合、各領域(セル10a)に印加する電圧線を共通化できるだけでなく、液晶材料も各領域(セル10a)で共通化することもできる。   Further, the same effect can be obtained by changing the thickness of the liquid crystal layer 10 for each region (each cell 10a). In this case, not only can the voltage lines applied to each region (cell 10a) be shared, but also the liquid crystal material can be shared by each region (cell 10a).

ここで、このような波面収差補正素子7を踏まえ、図1よりも、より実際的な光ピックアップ1の構成例を図6に示す。光源には、2つ以上の波長の異なる光源2,3が用いられる。各光源2,3から出射された光束は、照明光学系を構成する波長合成プリズム4により、同一光路上に合成され、波面収差補正素子7を透過して、対物レンズ6に入射する。対物レンズ6で集光された光束は、光源2の波長の光束に対しては基板厚Aの情報記録媒体5aの面に、光源2の波長の光束に対しては基板厚Bの情報記録媒体5bの面にスポットを形成する。情報記録媒体5(5a又は5b)で反射された光は、情報記録面の信号を載せ、検出光学系を構成する検出分離手段(ビームスプリッタ)14及び検出レンズ15,16により受光素子17,18へと導かれる。検出分離手段14は、光源と独立に置かれていても(図中光源2側の配置例)、光源と共通化されていても構わない(図中光源3側の配置例)。   Here, based on such a wavefront aberration correction element 7, FIG. 6 shows a more practical configuration example of the optical pickup 1 than in FIG. As the light source, two or more light sources 2 and 3 having different wavelengths are used. The light beams emitted from the light sources 2 and 3 are combined on the same optical path by the wavelength combining prism 4 constituting the illumination optical system, pass through the wavefront aberration correction element 7 and enter the objective lens 6. The light beam condensed by the objective lens 6 is on the surface of the information recording medium 5a having the substrate thickness A for the light beam having the wavelength of the light source 2, and the information recording medium having the substrate thickness B for the light beam having the wavelength of the light source 2. Spots are formed on the surface 5b. The light reflected by the information recording medium 5 (5a or 5b) carries a signal on the information recording surface and receives light receiving elements 17, 18 by means of detection separating means (beam splitter) 14 and detection lenses 15, 16 constituting a detection optical system. Led to. The detection separation means 14 may be placed independently of the light source (an arrangement example on the light source 2 side in the figure) or may be shared with the light source (an arrangement example on the light source 3 side in the figure).

対物レンズ6は、光源2の波長・基板厚Aの情報記録媒体5aに対して、波面収差が最小になるように設計されている。本実施の形態の波面収差補正素子7は、光源2からの光束に対して透過波面の位相分布が変わらないので、光源2から基板厚Aの情報記録媒体5aへの波面収差は十分小さくなる。このため、スポットを回折限界まで絞ることが可能となる。一方、光源3に対しては、光源3の波長・基板厚Bの情報記録媒体5bの組合せで発生する波面収差を、本実施の形態の波面収差補正素子7により低減させることで、スポットを回折限界近くまで絞ることが可能となる。   The objective lens 6 is designed to minimize the wavefront aberration with respect to the information recording medium 5a having the wavelength of the light source 2 and the substrate thickness A. Since the wavefront aberration correction element 7 of the present embodiment does not change the phase distribution of the transmitted wavefront with respect to the light flux from the light source 2, the wavefront aberration from the light source 2 to the information recording medium 5a having the substrate thickness A is sufficiently small. For this reason, the spot can be narrowed down to the diffraction limit. On the other hand, for the light source 3, the wavefront aberration generated by the combination of the information recording medium 5b having the wavelength of the light source 3 and the substrate thickness B is reduced by the wavefront aberration correcting element 7 of the present embodiment, thereby diffracting the spot. It is possible to squeeze close to the limit.

この場合、光源の波長が短くなると、各レンズやプリズム(波長合成プリズム4やビームスプリッタ14)の波面収差が劣化する。従って、対物レンズ6は、波長の短い光学系に対して最適に設計することで、各波長の波面収差を低減でき、各光学系に対して良好なスポット径を得ることができる。   In this case, when the wavelength of the light source is shortened, the wavefront aberration of each lens or prism (wavelength synthesis prism 4 or beam splitter 14) is deteriorated. Therefore, the objective lens 6 can be optimally designed for an optical system having a short wavelength, thereby reducing the wavefront aberration of each wavelength and obtaining a favorable spot diameter for each optical system.

また、環境温度変化に伴う光源の波長変動に関しては、光ピックアップ内若しくはその周辺に温度センサ若しくは波長検出素子(図示せず)を設けることで確認でき、それを液晶素子の駆動装置にフィードバックすることで、波長選択位相板12で生じる色収差を補正することが可能になる。   Further, the fluctuation of the wavelength of the light source accompanying the environmental temperature change can be confirmed by providing a temperature sensor or a wavelength detection element (not shown) in or around the optical pickup, and feeding it back to the liquid crystal element driving device. Thus, it is possible to correct chromatic aberration generated in the wavelength selection phase plate 12.

次に、本発明を3波長光源に適用した光ピックアップ21の構成を図7に示す。まず、光源として、波長380〜420nmの短波長の光束を出射する光源22と、波長640〜680nmの中波長の光束を出射する光源23と、波長760〜800nmの長波長の光束を出射する光源24とが設けられている。ここに、一例として、光源23,24は各々対応する受光素子が出射光/戻り光を回折により分離する回折素子とともに各々一体化されたホログラムユニットとして構成され、その前方には検出レンズ兼用のコリメートレンズ25,26が配設されている。一方、光源22側は受光素子27と別個の構成とされ、各々の前方にコリメートレンズ28と検出レンズ29とが配設されている。光源22の出射光路上には、出射光と戻り光とを分離して検出光学系を構成する検出分離手段(ビームスプリッタ)30が配設され、さらに、光源22からの光束と光源23からの光束とを同一光路上に合成する波長合成プリズム31が設けられ、さらに、光源22,23からの光束と光源24からの光束とを同一光路上に合成する波長合成プリズム32が設けられている。この合成光路上に対物レンズ6が配設されているとともに、対物レンズ6と波長合成プリズム32との間の光路上に波面収差補正素子7が配設されている。   Next, FIG. 7 shows a configuration of an optical pickup 21 in which the present invention is applied to a three-wavelength light source. First, as a light source, a light source 22 that emits a short wavelength light beam with a wavelength of 380 to 420 nm, a light source 23 that emits a medium wavelength light beam with a wavelength of 640 to 680 nm, and a light source that emits a long wavelength light beam with a wavelength of 760 to 800 nm. 24 is provided. Here, as an example, each of the light sources 23 and 24 is configured as a hologram unit in which corresponding light receiving elements are respectively integrated with a diffraction element that separates outgoing light / returned light by diffraction, and in front of it is a collimator that also serves as a detection lens. Lenses 25 and 26 are provided. On the other hand, the light source 22 side is configured separately from the light receiving element 27, and a collimator lens 28 and a detection lens 29 are disposed in front of each. On the outgoing light path of the light source 22, a detection separation means (beam splitter) 30 that separates the outgoing light and the return light to constitute a detection optical system is disposed. Further, the light flux from the light source 22 and the light source 23 A wavelength synthesizing prism 31 for synthesizing the luminous flux on the same optical path is provided, and a wavelength synthesizing prism 32 for synthesizing the luminous flux from the light sources 22 and 23 and the luminous flux from the light source 24 on the same optical path. An objective lens 6 is disposed on the combined optical path, and a wavefront aberration correction element 7 is disposed on the optical path between the objective lens 6 and the wavelength combining prism 32.

ここに、対物レンズ6は、波長が最も短い光源22用の短波長光学系に対して最適に設計されている。この時、波面収差補正素子7は、波長選択位相板12の深さが、光源22の波長λ1の2×整数倍に設定される。このようにすることで、波長選択位相板12の深さが、波長λ1の略2倍である波長λ3の光源24の光束に対しては、波長λ3の整数倍になる。従って、波長選択位相板12における透過波面の位相分布は、光源22,24に対して変化しない。従って、光源22,24が発光する場合は、液晶層10の透過波面位相差が入射面内で一定になるように制御すれば、本実施の形態の波面収差補正素子7は、光源22,24の光束に対しては作用しない。従って、光源22から基板厚Aの情報記録媒体5aへの波面収差は十分小さくなる。このため、スポットを回折限界まで絞ることが可能となる。   Here, the objective lens 6 is optimally designed for the short wavelength optical system for the light source 22 having the shortest wavelength. At this time, in the wavefront aberration correcting element 7, the depth of the wavelength selection phase plate 12 is set to 2 × integer multiple of the wavelength λ 1 of the light source 22. By doing so, the depth of the wavelength selection phase plate 12 is an integral multiple of the wavelength λ3 for the light flux of the light source 24 having the wavelength λ3 which is approximately twice the wavelength λ1. Accordingly, the phase distribution of the transmitted wavefront in the wavelength selection phase plate 12 does not change with respect to the light sources 22 and 24. Therefore, when the light sources 22 and 24 emit light, the wavefront aberration correction element 7 of the present embodiment can be obtained by controlling the transmission wavefront phase difference of the liquid crystal layer 10 to be constant within the incident plane. It does not act on the luminous flux. Therefore, the wavefront aberration from the light source 22 to the information recording medium 5a having the substrate thickness A is sufficiently small. For this reason, the spot can be narrowed down to the diffraction limit.

また、光源23の光束に対しては、光源23の波長・基板厚Bの情報記録媒体5bの組合せで発生する波面収差を、本実施の形態の波面収差補正素子7により低減させることで、スポットを回折限界近くまで絞ることが可能となる。   Further, with respect to the light flux of the light source 23, the wavefront aberration generated by the combination of the information recording medium 5b having the wavelength of the light source 23 and the substrate thickness B is reduced by the wavefront aberration correction element 7 of the present embodiment, thereby reducing the spot. Can be reduced to near the diffraction limit.

また、光源24の光束に対しては、光源24の光束が対物レンズ6に対して発散気味に入射するようにその照明光学系を設定する(例えば、光源24を対物レンズ6に近づけて配置させる)。これにより、光源24の波長・基板厚Cの情報記録媒体5cの組合せで発生する波面収差を、当該光束を対物レンズ6に対して発散気味に入射させることで発生する波面収差によって低減することができる。さらに、このような補正法で残留する波面収差に関し、前述した液晶層によって、補正することで、光源24に対してもスポットを回折限界近くまで絞ることが可能となる。   The illumination optical system is set so that the light beam from the light source 24 is divergently incident on the objective lens 6 (for example, the light source 24 is disposed close to the objective lens 6). ). Thereby, the wavefront aberration generated by the combination of the information recording medium 5c having the wavelength of the light source 24 and the substrate thickness C can be reduced by the wavefront aberration generated when the light beam is incident on the objective lens 6 in a divergent manner. it can. Further, the wavefront aberration remaining by such a correction method is corrected by the above-described liquid crystal layer, so that it is possible to narrow the spot to the light source 24 close to the diffraction limit.

以上の構成により、3波長光源を用いた光ピックアップ21は、どの光源22,23,24−情報記録媒体5a,5b,5cの組合せにおいても、波面収差を低減でき、スポットを回折限界近くまで絞ることが可能となる。   With the above configuration, the optical pickup 21 using the three-wavelength light source can reduce wavefront aberration and narrow the spot to near the diffraction limit in any combination of the light sources 22, 23, and 24-information recording media 5a, 5b, and 5c. It becomes possible.

さらには、光源23の波長640〜680nmの中波長光学系において、対物レンズ6に入射する光束を略平行光にすることで、対物レンズ6と入射光束との光軸ずれ変動に強い光ピックアップ21が実現できる。   Furthermore, in the medium wavelength optical system of the light source 23 having a wavelength of 640 to 680 nm, the optical pickup 21 that is resistant to fluctuations in the optical axis deviation between the objective lens 6 and the incident light beam by making the light beam incident on the objective lens 6 substantially parallel light. Can be realized.

また、図8に示すように本実施の形態の波面収差補正素子7を対物レンズ6と一体駆動するように、フォーカシング・トラッキング動作をするアクチュエータ33の可動部34において、一体に実装することで、対物レンズ6と本実施の形態の波面収差補正素子7との光軸ずれを抑えることができる。このため、軸ずれによる波面収差の劣化が発生せず、最良なスポット径を得ることができる。   Further, as shown in FIG. 8, the wavefront aberration correction element 7 of the present embodiment is integrally mounted on the movable portion 34 of the actuator 33 that performs the focusing and tracking operation so as to be integrally driven with the objective lens 6. The optical axis shift between the objective lens 6 and the wavefront aberration correcting element 7 of the present embodiment can be suppressed. For this reason, the wavefront aberration is not deteriorated due to the axis deviation, and the best spot diameter can be obtained.

また、波面収差補正素子7をアクチュエータ33の可動部ではない照明光学系4の光路中に配置することで、アクチュエータ33の軽量化を図ることができる。この場合、アクチュエータ33のトラッキング動作による軸ずれによる波面収差の劣化を、当該波面収差補正素子7に設けた液晶層10によって補正する。   In addition, by arranging the wavefront aberration correction element 7 in the optical path of the illumination optical system 4 that is not a movable part of the actuator 33, the weight of the actuator 33 can be reduced. In this case, the deterioration of the wavefront aberration due to the axis deviation due to the tracking operation of the actuator 33 is corrected by the liquid crystal layer 10 provided in the wavefront aberration correction element 7.

このようにして、本発明の光ピックアップ1,21を搭載した光ディスク装置によれば、情報記録媒体5におけるスポットが最適に絞られているため、記録・再生・消去品質の高い、光ディスク装置を提供することが可能となる。   In this way, according to the optical disk apparatus equipped with the optical pickups 1 and 21 of the present invention, since the spots on the information recording medium 5 are optimally narrowed, an optical disk apparatus with high recording / reproducing / erasing quality is provided. It becomes possible to do.

本発明を実施するための光ディスク装置における光ピックアップの基本構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the basic composition of the optical pick-up in the optical disk device for implementing this invention. 波面収差補正素子の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of a wavefront aberration correction element. 波長選択位相板による残留収差を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the residual aberration by a wavelength selection phase plate. 液晶層を構成する液晶セルの分子配向を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the molecular orientation of the liquid crystal cell which comprises a liquid-crystal layer. 領域毎に異ならせる液晶層への印加電圧を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the applied voltage to the liquid-crystal layer made different for every area | region. より具体的な光ピックアップの構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example of a more concrete optical pick-up. 3波長構成の場合の光ピックアップの構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical pick-up in the case of 3 wavelength structure. 対物レンズ一体駆動方式の波長選択位相変換素子の配置例を示す側面図である。It is a side view which shows the example of arrangement | positioning of the wavelength selection phase conversion element of an objective lens integrated drive system. 一般的な光ピックアップの構成例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structural example of a general optical pick-up. Blu−ray用の対物レンズをDVD用に用いた場合の波面収差例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the example of a wavefront aberration at the time of using the objective lens for Blu-rays for DVD. 特許文献1の波長選択位相変換素子を用いた波面収差を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the wavefront aberration using the wavelength selection phase conversion element of patent document 1. 液晶素子の印加電圧と位相差との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the applied voltage of a liquid crystal element, and a phase difference. 特許文献3の発散光による球面収差の補正例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the example of correction | amendment of the spherical aberration by the divergent light of patent document 3. 液晶層でコマ収差を補正する場合の電極パターンである。It is an electrode pattern in the case of correcting coma aberration in the liquid crystal layer. 波長選択位相板で生じた残留収差を補正する電極パターンである。It is an electrode pattern for correcting residual aberration generated in the wavelength selection phase plate. 波長選択位相板で生じた残留収差と色収差を補正する1セル当たりの液晶素子構造である。This is a liquid crystal element structure per cell for correcting residual aberration and chromatic aberration generated in the wavelength selective phase plate. 本発明の一実施の形態の波面収差補正素子を使った場合の残留収差補正効果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the residual aberration correction effect at the time of using the wavefront aberration correction element of one embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 光ピックアップ
2,3 光源
4 照明光学系
5 情報記録媒体
6 対物レンズ
7 波面収差補正素子
9 電極層
10 液晶層
11 対向電極層
12 波長選択位相板
14 検出光学系
17,18 受光素子
21 光ピックアップ
22,23,24 光源
30 検出光学系
31,32 照明光学系
33 アクチュエータ
34 アクチュエータ可動部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical pickup 2, 3 Light source 4 Illumination optical system 5 Information recording medium 6 Objective lens 7 Wavefront aberration correction element 9 Electrode layer 10 Liquid crystal layer 11 Counter electrode layer 12 Wavelength selection phase plate 14 Detection optical system 17, 18 Light receiving element 21 Optical pickup 22, 23, 24 Light source 30 Detection optical system 31, 32 Illumination optical system 33 Actuator 34 Actuator movable part

Claims (16)

透過部の厚さが異なる複数の領域からなる位相段差を備えた波長選択位相板と、
任意の波面収差が得られる液晶層並びに当該液晶層を挟む一対の電極層及び対向電極層と、
を積層したことを特徴とする波面収差補正素子。
A wavelength selective phase plate having a phase step composed of a plurality of regions having different thicknesses of the transmission part;
A liquid crystal layer capable of obtaining an arbitrary wavefront aberration, a pair of electrode layers and a counter electrode layer sandwiching the liquid crystal layer, and
A wavefront aberration correction element characterized by being laminated.
前記波長選択位相板における領域毎の前記位相段差dが、ある特定の波長λの光に対して、
nd=mλ
(ただし、n:屈折率,m:任意の整数)
である、ことを特徴とする請求項1記載の波面収差補正素子。
The phase difference d for each region in the wavelength selective phase plate is for light of a specific wavelength λ 1 .
nd = mλ 1
(Where n is the refractive index, m is an arbitrary integer)
The wavefront aberration correction element according to claim 1, wherein:
前記液晶層は、前記波長選択位相板における各領域に対応して設けられており、さらに前記波長選択位相板を透過したことで発生する残留収差とは逆方向の波面収差を設定する、ことを特徴とする請求項1記載の波面収差補正素子。   The liquid crystal layer is provided corresponding to each region in the wavelength selective phase plate, and further sets a wavefront aberration in a direction opposite to the residual aberration generated by transmitting the wavelength selective phase plate. 2. The wavefront aberration correction element according to claim 1, wherein 前記液晶層は、前記波長選択位相板における各領域に対応して設けられており、さらに前記波長選択位相板を透過する光の波長ずれによって当該波長選択位相板で生じる色収差とは逆方向の波面収差を設定する、ことを特徴とする請求項1記載の波面収差補正素子。   The liquid crystal layer is provided corresponding to each region in the wavelength selection phase plate, and further has a wavefront in a direction opposite to chromatic aberration generated in the wavelength selection phase plate due to a wavelength shift of light transmitted through the wavelength selection phase plate. The wavefront aberration correction element according to claim 1, wherein aberration is set. 前記液晶層を挟む一対の電極層と対向電極層との間に印加する電圧が、前記波長選択位相板における各領域に対応して異なる、ことを特徴とする請求項1ないし4の何れか一記載の波面収差補正素子。   5. The voltage applied between a pair of electrode layers sandwiching the liquid crystal layer and the counter electrode layer is different corresponding to each region in the wavelength selection phase plate. 6. The wavefront aberration correction element described. 前記液晶層の屈折率が、前記波長選択位相板における各領域に対応して異なる、ことを特徴とする請求項1ないし4の何れか一記載の波面収差補正素子。   5. The wavefront aberration correction element according to claim 1, wherein a refractive index of the liquid crystal layer is different corresponding to each region in the wavelength selection phase plate. 6. 前記液晶層の厚さが、前記波長選択位相板における各領域に対応して異なる、ことを特徴とする請求項1ないし4の何れか一記載の波面収差補正素子。   5. The wavefront aberration correction element according to claim 1, wherein a thickness of the liquid crystal layer is different corresponding to each region in the wavelength selection phase plate. 6. 各々異なる波長の光を出射する複数の光源と、
情報記録媒体に光束を集光するための対物レンズと、
前記各光源から出射した光束を同一光路に合成し、同一の前記対物レンズに入射するための照明光学系と、
前記情報記録媒体で反射した光を検出する受光素子と、
前記情報記録媒体で反射した光を前記受光素子へ導くための検出光学系と、
前記対物レンズと前記照明光学系との間の光路中に設けられた請求項1ないし7の何れか一記載の波面収差補正素子と、
を備えることを特徴とする光ピックアップ。
A plurality of light sources each emitting light of a different wavelength;
An objective lens for condensing the luminous flux on the information recording medium;
An illumination optical system for combining light beams emitted from the respective light sources into the same optical path and entering the same objective lens,
A light receiving element for detecting light reflected by the information recording medium;
A detection optical system for guiding the light reflected by the information recording medium to the light receiving element;
The wavefront aberration correction element according to any one of claims 1 to 7, provided in an optical path between the objective lens and the illumination optical system;
An optical pickup comprising:
前記照明光学系又は検出光学系中に、前記光源の波長変化量を検出する波長検出素子を備え、
当該波長検出素子の出力に応じて、前記波面収差補正素子の液晶駆動量を制御する液晶制御手段を備える、ことを特徴とする請求項8記載の光ピックアップ。
In the illumination optical system or detection optical system, comprising a wavelength detection element for detecting the amount of wavelength change of the light source,
9. The optical pickup according to claim 8, further comprising liquid crystal control means for controlling a liquid crystal driving amount of the wavefront aberration correction element in accordance with an output of the wavelength detection element.
前記波面収差補正素子の波長選択位相板は、2つ以上の波長の異なる光束のうち、波長の長い方の光束に対してのみ透過波面の位相分布が変化するように設定されている、ことを特徴とする請求項8記載の光ピックアップ。   The wavelength selection phase plate of the wavefront aberration correction element is set so that the phase distribution of the transmitted wavefront changes only for a light beam having a longer wavelength among two or more light beams having different wavelengths. 9. The optical pickup according to claim 8, wherein 前記光源として、波長380〜420nmの短波長の光束と、波長640〜680nmの中波長の光束と、波長760〜800nmの長波長の光束と、を各々出射する3つの光源を備え、
前記波面収差補正素子の波長選択位相板は、前記短波長の光束及び前記長波長の光束に対しては透過波面の位相分布が変化せず、前記中波長の光束に対しては透過波面の位相分布が変化するように設定され、
前記長波長の光束用の前記照明光学系は、当該光束が前記対物レンズに対して光束が発散気味に入射するように設定されている、ことを特徴とする請求項8記載の光ピックアップ。
The light source includes three light sources that respectively emit a short wavelength light beam with a wavelength of 380 to 420 nm, a medium light beam with a wavelength of 640 to 680 nm, and a long wavelength light beam with a wavelength of 760 to 800 nm.
The wavelength selective phase plate of the wavefront aberration correction element does not change the phase distribution of the transmitted wavefront for the short wavelength light beam and the long wavelength light beam, and the transmitted wavefront phase for the medium wavelength light beam. The distribution is set to change,
9. The optical pickup according to claim 8, wherein the illumination optical system for the long wavelength light beam is set so that the light beam is incident on the objective lens in a divergent manner.
前記長波長の発散気味の光束に対して、さらに前記波面収差補正素子の液晶層によって、波面収差を補正する、ことを特徴とする請求項11記載の光ピックアップ。   12. The optical pickup according to claim 11, wherein wavefront aberration is further corrected by the liquid crystal layer of the wavefront aberration correcting element for the long wavelength divergent light beam. 前記中波長の光束用の前記照明光学系は、当該光束が前記対物レンズに対して略平行光で入射するように設定されている、ことを特徴とする請求項11記載の光ピックアップ。   12. The optical pickup according to claim 11, wherein the illumination optical system for the medium wavelength light beam is set so that the light beam is incident on the objective lens as substantially parallel light. 前記波面収差補正素子は、前記対物レンズをフォーカス方向、ラジアル方向に駆動するアクチュエータ可動部に、前記対物レンズと一体化されて設けられている、ことを特徴とする請求項8ないし13の何れか一記載の光ピックアップ。   14. The wavefront aberration correcting element is provided integrally with the objective lens in an actuator movable portion that drives the objective lens in a focus direction and a radial direction. One optical pickup. 前記波面収差補正素子は、前記アクチュエータ可動部とは異なる前記照明光学系の光路中に設けられている、ことを特徴とする請求項9記載の光ピックアップ。   The optical pickup according to claim 9, wherein the wavefront aberration correction element is provided in an optical path of the illumination optical system different from the actuator movable portion. 請求項8ないし15の何れか一記載の光ピックアップを搭載した光ディスク装置。
16. An optical disk device on which the optical pickup according to claim 8 is mounted.
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