JP2007294029A - 光ピックアップおよび光情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回折面502の中心領域502aはCD系光記録媒体137のNA0.45に相当し、第1の光束を透過、CD,DVDの収差補正のため第2,第3の光束を回折する。2番目の領域502bはCD系,DVD系光記録媒体137,127のNA0.45〜0.65に相当し、第1の光束を透過、DVDの収差補正のため第2の光束を回折、かつ第3の光束はCDの記録面に集光しないように回折する。3番目の領域502cはDVD系,BD系光記録媒体127,107のNA0.65〜0.85に相当し、平坦部で第1〜3の光束を透過、BDには対物レンズ106で集光、DVD,CDには集光しないように回折する。第2,第3の光束の収差補正と開口を切り替え、DVD,CDに良好なスポットを形成する。
【選択図】図2
Description
92 送りモータ
93 サーボ制御回路
94 変復調回路
95 外部回路
96 システムコントローラ
98 スピンドルモータ
100 光記録媒体
101,130a,140a 半導体レーザ
102 コリメートレンズ
103 偏光ビームスプリッタ
104 プリズム
105 1/4波長板
106 対物レンズ
107 BD系光記録媒体
108 検出レンズ
110,130c,140c,150 受光素子
120 可動部
121 鏡筒
127 DVD系光記録媒体
130b,140b ホログラム素子
132,142,152 発散角変換レンズ
133,143 波長選択性ビームスプリッタ
137 CD系光記録媒体
200 ピッチ
201a,202a 入射光
201b,202b 出射光
203 光源の強度分布
501,601,701,801 収差補正手段
502,602,702,802 回折面
502a,602a,702a 中心領域
502b,602b,702b 2番目の領域
502c,602c,702c 3番目の領域
502d 近いところ
502e 遠いところ
502f 平坦部の透過波面形状
502g 回折部の透過波面形状
704 段差
805,805a,805b 波長板
Claims (32)
- 記録密度の異なる複数種類の光記録媒体に対して記録,再生,消去のうち1以上行う光ピックアップにおいて、
前記光記録媒体の記録密度が大きい順に第1,第2,第3の光記録媒体として、前記第1の光記録媒体に対応した第1の波長λ1を有する第1の光束を出射する第1の光源と、前記第2の光記録媒体に対応した第2の波長λ2を有する第2の光束を出射する第2の光源と、前記第3の光記録媒体に対応した第3の波長λ3を有する第3の光束を出射する第3の光源と、前記第1〜第3の光束を前記第1〜第3の光記録媒体の各記録面に集光させる単一の対物レンズと、前記対物レンズと前記第1〜第3の光源の間に設けた収差補正手段とを備え、
前記光源の第1,第2,第3の波長はλ1<λ2<λ3の関係であり、前記収差補正手段に、断面形状が同心円状の凹凸形状となる回折構造を有する回折面を設けたことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1記載の光ピックアップであって、
前記回折面は、光束が通過する光線有効径内で、少なくとも3つの同心円状の領域に分割したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1または2記載の光ピックアップであって、
前記回折面は、光束が通過する光線有効径内で、複数の領域に分割した少なくとも2つの領域に回折構造を形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1,2または3記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心側から順に、2つの領域に回折構造を形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、回折構造を形成した2つ以上の領域において、それぞれの回折構造で凹凸形状の溝深さが異なることを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心領域に形成した回折構造は、波長λ1の光束を回折せずに波長λ2,波長λ3の光束を回折し、前記波長λ2の光束の最大回折角より前記波長λ3の光束の最大回折角の方が大きいことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心領域に形成した回折構造は、波長λ1,λ2,λ3の光束により最も強く発生する回折光の次数を、それぞれN11,N12,N13とするとき、次の条件
|N11|<|N12|<|N13|
が成り立つことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心から2番目の領域に形成した回折構造は、波長λ1,λ2の光束により最も強く発生する回折光の次数を、それぞれN21,N22とするとき、次の条件
|N21|<|N22|
が成り立つことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折構造の回折光における次数N11,N12,N13と次数N21,N22とは次数の符号が逆であることを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項7記載の光ピックアップであって、
前記回折光の次数N11,N12,N13が、「N11=0,N12=−1,N13=−2」であることを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項8記載の光ピックアップであって、
前記回折光の次数N21,N22が、「N21=0,N22=+1」であることを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心から2番目の領域に形成した回折構造は、波長λ1,λ2の光束により最も強く発生する回折光の次数を、それぞれN21,N22とするとき、「N21=0,N22=−1」であることを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心領域および中心から2番目の領域に形成した回折構造は、階段形状を繰り返して形成し、前記各階段形状の傾斜方向が、中心領域と中心から2番目の領域では逆になることを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜11,13のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心領域に形成した回折構造は、階段形状を繰り返して形成し、前記各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが低くなるように形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜11,13,14のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心から2番目の領域に形成した回折構造は、階段形状を繰り返して形成し、前記各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが高くなるように形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜15のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心領域に形成した回折構造は、階段形状であり一段当たりの高さを、
「波長λ1の光束に対しては、N1・M・λ1の位相差、
波長λ2の光束に対しては、(N2+(M−1)/M)λ2の位相差、
波長λ3の光束に対しては、(N3+(M−2)/M)λ3の位相差、
ただし、Mは階段形状の段数、N1,N2,N3は0以上の整数」
を付与する寸法に設定したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項16記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心領域に形成した回折構造は、階段形状であり段数Mを「4」としたことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜11,13〜17のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心から2番目の領域に形成した回折構造は、階段形状であり一段当たりの高さを、
「波長λ1の光束に対しては、N1・M・λ1の位相差、
波長λ2の光束に対しては、(N2+1/M)λ2の位相差、
波長λ3の光束に対しては、(N3・M)λ3の位相差、
ただし、Mは階段形状の段数、N1,N2,N3は0以上の整数」
を付与する寸法に設定したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項18記載の光ピックアップであって、
前記回折構造は階段形状であり段数Mを「5」としたことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜7,12のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心から2番目の領域に形成した回折構造は、階段形状であり一段当たりの高さを、
「波長λ1の光束に対しては、N1・M・λ1の位相差、
波長λ2の光束に対しては、(N2+(M−1)/M)λ2の位相差、
波長λ3の光束に対しては、(N3+(M−1)/M)λ3の位相差、
ただし、Mは階段形状の段数、N1,N2,N3は0以上の整数」
を付与する寸法に設定したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項20記載の光ピックアップであって、
前記回折構造は階段形状であり段数Mを「3」としたことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜21のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、回折構造を形成した領域は、階段形状であり、中心から2番目の領域の溝深さが、中心領域より低いことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜22のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心から3番目の領域を平坦部としたことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜23のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心から3番目の領域に光軸方向の厚さが異なる段差を形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜24のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心領域に形成した回折構造のピッチが、単一の対物レンズを用いて、波長λ2の光束が第2の光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差と、波長λ3の光束が第3の光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とを打ち消すように、前記回折構造に形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜25のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面において分割した領域のうち、中心から2番目の領域に形成した回折構造のピッチが、単一の対物レンズを用いて、波長λ2の光束が第2の光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように、前記回折構造に形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜26のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
対物レンズは、最も記録密度の大きい第1の光記録媒体に対して、波長λ1の光束により収差が最小になるように設計したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜27のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面の回折構造を対物レンズの面上に形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜27のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面を設けた収差補正手段の前記回折面と反対側の面に波長板を形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜29のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面の回折構造を樹脂材料により構成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜30のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記回折面を有する収差補正手段の外形形状を前記回折面と同心円の円形状としたことを特徴とする光ピックアップ。 - 記録密度の異なる複数種類の光記録媒体に対して記録,再生,消去のうち1以上行う光情報処理装置であって、
請求項1〜31のいずれか1項に記載の光ピックアップを備えたことを特徴とする光情報処理装置。
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