JP2006252602A - 光ピックアップ装置及び対物光学素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】コンパクトでありながら、異なる種類の光情報記録媒体に対して良好に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置、及びそれに用いる対物光学素子を提供する。
【解決手段】青紫色半導体レーザLD1,赤色半導体レーザEP1,更に、赤外半導体レーザEP2から出射された各波長λ1,λ2,λ3の光束が平行光束で単玉対物光学素子OBJに入射したときに、非球面光学面のみでは、アンダーに球面収差を補正するが、光路差付与構造を通過することで球面収差は適正に補正され、保護層の厚さt1、t2、t3の各記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行うことができる。ここで各光源からの対物レンズへの入射光束はそれぞれ所定倍率条件を満たし、かつ対物レンズは少なくとも2つの領域からなる輪帯構造を有する。
【選択図】 図1
Description
単玉からなる対物光学素子を備えるとともに、前記第1光束、第2光束及び第3光束の前記対物光学素子への入射光束倍率をそれぞれm1、m2、m3とした場合に、それぞれ下記式(1)、(2)、(3)を満たし、
前記対物光学素子の光学機能面は、光軸を含む中央領域と、該中央領域を囲む周辺領域との少なくとも2つの領域を有し、
前記中央領域は前記第1光情報記録媒体、前記第2光情報記録媒体及び前記第3光情報記録媒体の情報記録面の全てに対して集光スポット形成に用いられるとともに、前記周辺領域は前記第1光情報記録媒体、前記第2光情報記録媒体及び前記第3光情報記録媒体の情報記録面のうち、前記第1光情報記録媒体及び前記第2光情報記録媒体の情報記録面に対してのみ集光スポット形成に用いられ、
前記中央領域には、輪帯状の構造からなり、隣り合う輪帯を通過した光束に対して前記波長λ1の奇数倍相当の光路差を付与するとともに、前記第1光束、第2光束、第3光束の全てに対して球面収差をアンダー方向に変化させる光路差付与構造を備えることを特徴とする。
−0.02 < m1 < 0.02 (1)
0.00 < m2 < 0.05 (2)
−0.02 < m3 < 0.02 (3)
(K1・λ1)/(n1−1) < (K2・λ2)/(n2−1) (4)
ただし、K1 、K2はいずれも正の整数である。
1.5×λ1<λ2<1.7×λ1 (5)
PPS 偏光ダイクロイックプリズム
CL コリメートレンズ
LD1 青紫色半導体レーザ
LM レーザモジュール
OBJ 対物光学素子
PL1 保護層
PL2 保護層
PL3 保護層
PU1 光ピックアップ装置
RL1 情報記録面
RL2 情報記録面
RL3 情報記録面
ST 絞り
Claims (21)
- 第1光源から出射される波長λ1の第1光束を用いて厚さt1の保護層を有する第1光情報記録媒体の情報記録面に対して集光スポット形成を行い、第2光源から出射される波長λ2(λ1<λ2)の第2光束を用いて厚さt2(t1≦t2)の保護層を有する第2光情報記録媒体の情報記録面に対して集光スポット形成を行い、第3光源から出射される波長λ3(1.9×λ1<λ3<2.1×λ1)の第3光束を用いて厚さt3(t2<t3)の保護層を有する第3光情報記録媒体の情報記録面に対して集光スポット形成を行う光ピックアップ装置において、
単玉からなる対物光学素子を備えるとともに、前記第1光束、第2光束及び第3光束の前記対物光学素子への入射光束倍率をそれぞれm1、m2、m3とした場合に、それぞれ下記式(1)、(2)、(3)を満たし、
前記対物光学素子の光学機能面は、光軸を含む中央領域と、該中央領域を囲む周辺領域との少なくとも2つの領域を有し、
前記中央領域は前記第1光情報記録媒体、前記第2光情報記録媒体及び前記第3光情報記録媒体の情報記録面の全てに対して集光スポット形成に用いられるとともに、前記周辺領域は前記第1光情報記録媒体、前記第2光情報記録媒体及び前記第3光情報記録媒体の情報記録面のうち、前記第1光情報記録媒体及び前記第2光情報記録媒体の情報記録面に対してのみ集光スポット形成に用いられ、
前記中央領域には、輪帯状の構造からなり、隣り合う輪帯を通過した光束に対して前記波長λ1の奇数倍相当の光路差を付与するとともに、前記第1光束、第2光束、第3光束の全てに対して球面収差をアンダー方向に変化させる光路差付与構造を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
−0.02 < m1 < 0.02 (1)
0.00 < m2 < 0.05 (2)
−0.02 < m3 < 0.02 (3) - 前記対物光学素子に前記第1乃至3光束が入射したときに、前記対物光学素子の有する屈折作用と、前記光路差付与構造によって与えらえる光学作用との組合せによって前記第1乃至3光情報記録媒体の情報記録面に集光スポットがそれぞれ形成されることを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。
- 前記第1の光束及び前記第3の光束が前記対物光学素子に無限平行光の状態で入射し、前記第2の光束が前記対物光学素子に有限収束光の状態で入射するように、使用する光束に応じて光軸方向に移動するカップリングレンズを有す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。
- 前記光路差付与構造の設けられている光学面は光源側であることを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ装置。
- 前記対物光学素子は前記周辺領域を囲む最外領域を有し、前記最外領域を通過した前記第1光束は、前記第1光情報記録媒体の情報記録面における集光スポット形成に用いられることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記最外領域は光路差付与構造を有し、前記最外領域を通過した前記第2光束及び前記第3光束はフレア化することを特徴とする請求項5に記載の光ピックアップ装置。
- 前記光路差付与構造は、鋸歯状回折構造であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記光路差付与構造は、光軸を含む断面形状が階段状とされたパターンを同心円状に配列し、所定のレベル面の個数毎に、そのレベル面数に対応した段数分の高さだけ段をシフトさせた重畳型回折構造であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記光路差付与構造の各パターンに形成されたレベル面は、前記対物光学素子のベース非球面に沿って形成されている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。
- 前記中央領域における前記光路差付与構造が回折構造である場合に、該回折構造によって生じ、前記集光スポットを形成する前記第1光束の回折光の回折次数をK1、前記第2光束の回折光の回折次数をK2とし、前記対物光学素子を構成する硝材の前記波長λ1に対する屈折率をn1、前記波長λ2に対する屈折率をn2とするとき、次の式を満たすことを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
(K1・λ1)/(n1−1) < (K2・λ2)/(n2−1) (4)
ただし、K1 、K2はいずれも正の整数である。 - 前記光路差付与構造を通過した第1光束は、1次回折光の光量が最も高くなり、前記光路差付与構造を通過した第2光束は、1次回折光の光量が最も高くなり、前記光路差付与構造を通過した第3光束は、1次回折光の光量が最も高くなることを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記光路差付与構造を通過した第1光束は、3次回折光の光量が最も高くなり、前記光路差付与構造を通過した第2光束は、2次回折光の光量が最も高くなり、前記光路差付与構造を通過した第3光束は、2次回折光の光量が最も高くなることを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記光路差付与構造を通過した第1光束は、3次回折光の光量が最も高くなり、前記光路差付与構造を通過した第2光束は、2次回折光の光量が最も高くなり、前記光路差付与構造を通過した第3光束は、1次回折光の光量が最も高くなることを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記光路差付与構造は、NPS(Non−Periodic Surface)であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記波長λ1は、380nm<λ1<420nmであり、前記波長λ2は、630nm<λ2<680nmであり、前記波長λ3は、760nm<λ3<830nmであることを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記波長λ1と前記波長λ2との間には、以下の関係が成り立つことを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
1.5×λ1<λ2<1.7×λ1 (5) - 前記第1光情報記録媒体の保護層厚さt1は、0.0875mm≦t1≦0.1125mmであり、前記第2光情報記録媒体の保護層厚さt2は、0.5mm≦t2≦0.7mmであり、前記第3光情報記録媒体の保護層厚さt3は、1.1mm≦t3≦1.3mmであることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記対物光学素子はガラスを素材としていることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記対物光学素子はプラスチックを素材としていることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 前記対物光学素子はガラス及びプラスチックを素材としていることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
- 請求項1〜20のいずれかに記載の光ピックアップ装置に用いることを特徴とする対物光学素子。
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