JP2008052881A - Optical pickup apparatus - Google Patents

Optical pickup apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2008052881A
JP2008052881A JP2006298592A JP2006298592A JP2008052881A JP 2008052881 A JP2008052881 A JP 2008052881A JP 2006298592 A JP2006298592 A JP 2006298592A JP 2006298592 A JP2006298592 A JP 2006298592A JP 2008052881 A JP2008052881 A JP 2008052881A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
region
light beam
light
optical element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006298592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Nagai
史生 長井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Opto Inc
Original Assignee
Konica Minolta Opto Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Opto Inc filed Critical Konica Minolta Opto Inc
Priority to JP2006298592A priority Critical patent/JP2008052881A/en
Publication of JP2008052881A publication Critical patent/JP2008052881A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Head (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup apparatus in which unnecessary diffraction light emitted from diffraction structure can be eliminated effectively. <P>SOLUTION: In a luminous flux passing through a first wavelength plate OE1 and a second wavelength plate OE2, since diffracted light (sub-luminous flux) with a diffraction order other than the prescribed diffraction order is a noise component and a polarization direction is not changed, and as it passes through a second polarization beam splitter BS2, it does not reach a photodetector PD, thereby, occurrence of errors or the like can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、回折光を用いて情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup device that records and / or reproduces information using diffracted light.

近年、光ピックアップ装置において、光ディスクに記録された情報の再生や、光ディスクへの情報の記録のための光源として使用されるレーザ光源の短波長化が進み、これら青紫色レーザ光源を使用すると、DVD(デジタルバーサタイルディスク)と同じ開口数(NA)の対物レンズを使用する場合で、直径12cmの光ディスクに対して、15〜20GBの情報の記録が可能となり、対物レンズのNAを0.85にまで高めた場合には、直径12cmの光ディスクに対して、25GB程度の情報の記録が可能となる。以下、本明細書では、青紫色レーザ光源を使用する光ディスク及び光磁気ディスクを総称して「高密度光ディスク」という。   In recent years, in an optical pickup device, the reproduction of information recorded on an optical disk and the shortening of the wavelength of a laser light source used as a light source for recording information on the optical disk have progressed. When using an objective lens with the same numerical aperture (NA) as (Digital Versatile Disc), it is possible to record 15 to 20 GB of information on an optical disc with a diameter of 12 cm, and the NA of the objective lens is up to 0.85. When the height is increased, information of about 25 GB can be recorded on an optical disk having a diameter of 12 cm. Hereinafter, in this specification, an optical disk and a magneto-optical disk using a blue-violet laser light source are collectively referred to as a “high density optical disk”.

尚、NA0.85の対物レンズを使用する高密度光ディスクでは、光ディスクの傾き(スキュー)に起因して発生するコマ収差が増大するため、DVDにおける場合よりも保護層を薄く設計し(DVDの0.6mmに対して、0.1mm)、スキューによるコマ収差量を低減しているものがある。ところで、かかるタイプの高密度光ディスクに対して適切に情報の記録/再生ができると言うだけでは、光ディスクプレーヤ/レコーダの製品としての価値は十分なものとはいえない。現在において、多種多様なDVDやCD(コンパクトディスク)が販売され広く普及している現実をふまえると、高密度光ディスク用の光ディスクプレーヤ/レコーダに搭載される光ピックアップ装置は、高密度光ディスクとDVD、更にはCDとの何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録/再生できる性能を有することが望まれる。   In a high-density optical disk using an NA 0.85 objective lens, coma aberration generated due to the inclination (skew) of the optical disk increases, so the protective layer is designed thinner than in the case of DVD (0 of DVD). Some have reduced the amount of coma due to skew. By the way, it cannot be said that the value as a product of an optical disk player / recorder is sufficient just to be able to appropriately record / reproduce information on such a high-density optical disk. At present, based on the reality that a wide variety of DVDs and CDs (compact discs) are sold and widely used, an optical pickup device mounted on an optical disc player / recorder for high-density optical discs includes high-density optical discs and DVDs. Furthermore, it is desired to have a performance capable of appropriately recording / reproducing information while maintaining compatibility with any CD.

高密度光ディスクとDVD、更にはCDとの何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録/再生できるようにする方法として、高密度光ディスク用の光学系とDVDやCD用の光学系とを情報を記録/再生する光ディスクの記録密度に応じて選択的に切り替える方法が考えられるが、複数の光学系が必要となるので、小型化に不利であり、またコストが増大する。   As a method for recording / reproducing information appropriately while maintaining compatibility with both high-density optical discs and DVDs, and even CDs, optical systems for high-density optical discs and optical systems for DVDs and CDs are used. A method of selectively switching the system to and from the recording density of an optical disk for recording / reproducing information is conceivable, but a plurality of optical systems are required, which is disadvantageous for miniaturization and increases the cost.

従って、光ピックアップ装置の構成を簡素化し、低コスト化を図るためには、互換性を有する光ピックアップ装置においても、高密度光ディスク用の光学系とDVDやCD用の光学系とを共通化して、光ピックアップ装置を構成する光学部品点数を極力減らすのが好ましい。そして、光ディスクに対向して配置される対物光学系を共通化することが光ピックアップ装置の構成の簡素化、低コスト化に最も有利となる。尚、記録/再生波長が互いに異なる複数種類の光ディスクに対して共通な対物光学系を得るためには、球面収差の波長依存性を有する位相構造を対物光学系に形成することが望ましい。   Therefore, in order to simplify the configuration of the optical pickup device and reduce the cost, the optical system for high-density optical discs and the optical system for DVDs and CDs must be shared in compatible optical pickup devices. It is preferable to reduce the number of optical components constituting the optical pickup device as much as possible. In addition, it is most advantageous for simplifying the configuration of the optical pickup device and reducing the cost to make the objective optical system arranged opposite to the optical disk in common. In order to obtain a common objective optical system for a plurality of types of optical disks having different recording / reproducing wavelengths, it is desirable to form a phase structure having a wavelength dependency of spherical aberration in the objective optical system.

特許文献1には、位相構造としての回折構造を有し、高密度光ディスクと従来のDVD及びCDに対して共通に使用可能な対物光学系、及びこの対物光学系を搭載した光ピックアップ装置が記載されている。
ヨーロッパ公開特許第1304689号
Patent Document 1 describes an objective optical system that has a diffractive structure as a phase structure and can be used in common for high-density optical discs and conventional DVDs and CDs, and an optical pickup device equipped with the objective optical system. Has been.
European Published Patent No. 1304689

ここで、特許文献1に開示されている光ピックアップ装置において、対物光学系の回折構造を、通過する光束の波長に応じて回折角が異なるように設計することで、異なる光ディスクの互換が可能となっている。しかるに、かかる回折構造は、一般的には、例えば高密度光ディスクやDVD使用時に良好な利用効率を発揮するように設計されることが多い。特に、CD用の情報記録光を回折構造に対して入射させたとき、情報の記録/再生に用いる所定次数の回折光の他に、それ以外の次数の不要回折光が発生する場合があるが、不要回折光が光検出器に入射すると正しい信号読み取りに支障をきたす恐れがある。   Here, in the optical pickup device disclosed in Patent Document 1, the diffractive structure of the objective optical system is designed so that the diffraction angle varies depending on the wavelength of the light beam passing therethrough, so that different optical disks can be compatible. It has become. However, in general, such a diffractive structure is often designed to exhibit good utilization efficiency when, for example, a high-density optical disk or DVD is used. In particular, when CD information recording light is incident on the diffractive structure, in addition to a predetermined order of diffracted light used for recording / reproducing information, other orders of unnecessary diffracted light may be generated. If the unnecessary diffracted light is incident on the photodetector, there is a risk of hindering correct signal reading.

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、回折構造から発生する不要回折光を効果的に除去できる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object thereof is to provide an optical pickup device that can effectively remove unnecessary diffracted light generated from a diffractive structure.

請求項1に記載の光ピックアップ装置は、第1の光源から出射される波長λ1の光束を、対物レンズを含む集光光学系を介して、保護層の厚さt1の第1の光情報記録媒体の情報記録面に集光す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、
光軸を挟んで第1の光学領域と第2の光学領域とを備えた第1の光学素子と、
光軸を挟んで第3の光学領域と第4の光学領域とを備えた第2の光学素子と、
前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間で光束を集光させる集光素子と、
偏光分岐手段と、
光検出器と、を有し、
前記第1の光学領域と前記第4の光学領域とを通過した主光束、及び前記第2の光学領域と前記第3の光学領域とを通過した主光束は、偏光方向が第1の方向であり、
前記第1の光学領域と前記第3の光学領域とを通過した副光束、及び前記第2の光学領域と前記第4の光学領域とを通過した副光束は、偏光方向が前記第1の方向とは異なる第2の方向であり、
前記集光光学系の光学面に回折構造を設けており、
第1の光情報記録媒体の情報記録面から反射した光束が前記回折構造に入射したときに、前記回折構造から出射された所定の回折次数の回折光は主光束として、前記第1の光学素子を通過した後に、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間で集光され、前記第2の光学素子を通過し、更に偏光分岐手段を介して光検出器に入射するようになっており、一方、前記回折構造から出射された前記所定の回折次数以外の次数の回折光は副光束として、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間で集光せず、従って前記偏光分岐手段に入射した副光束は、前記偏光分岐手段により分岐されて前記光検出器に入射しないようになっていることを特徴とする。尚、本明細書中、「光軸」とは、対物レンズの光軸をいうものとする。
The optical pickup device according to claim 1 is configured to perform a first optical information recording with a thickness t1 of the protective layer on a light beam having a wavelength λ1 emitted from a first light source via a condensing optical system including an objective lens. In an optical pickup device that records and / or reproduces information by focusing on an information recording surface of a medium,
A first optical element comprising a first optical region and a second optical region across the optical axis;
A second optical element comprising a third optical region and a fourth optical region across the optical axis;
A condensing element for condensing a light beam between the first optical element and the second optical element;
Polarization splitting means;
A photodetector,
The main light beam that has passed through the first optical region and the fourth optical region, and the main light beam that has passed through the second optical region and the third optical region have a polarization direction in the first direction. Yes,
The sub-light beam that has passed through the first optical region and the third optical region and the sub-light beam that has passed through the second optical region and the fourth optical region have a polarization direction in the first direction. Is a second direction different from
A diffractive structure is provided on the optical surface of the condensing optical system;
When a light beam reflected from the information recording surface of the first optical information recording medium enters the diffractive structure, diffracted light of a predetermined diffraction order emitted from the diffractive structure serves as a main light beam, and the first optical element After passing through, the light is condensed between the first optical element and the second optical element, passes through the second optical element, and further enters the photodetector via the polarization branching means. On the other hand, the diffracted light of orders other than the predetermined diffraction order emitted from the diffractive structure is condensed between the first optical element and the second optical element as a sub-beam. Therefore, the sub-light beam incident on the polarization branching unit is branched by the polarization branching unit so as not to enter the photodetector. In the present specification, the “optical axis” refers to the optical axis of the objective lens.

本発明の原理について図1を参照して説明する。図1の光軸方向断面図において、第1の光学素子OE1は、光軸Xより上に第1の光学領域Aを有し、光軸より下に第2の光学領域Bを有する。又、第1の光学素子OE1から光軸に沿って所定間隔dをあけて離れた第2の光学素子OE2は、光軸Xより上に第3の光学領域Cを有し、光軸より下に第4の光学領域Dを有する。各光学領域A〜Dは、通過する光束にλ/4の位相差を生じさせる機能を有しているが、光学領域AとB、及びCとDでは方向が互いに異なっている。具体的な例としては、第1の光学領域Aを通過した光束に+λ/4の位相差を生じさせ、第2の光学領域Bを通過した光束に−λ/4の位相差を生じさせ、第3の光学領域Cを通過した光束に−λ/4の位相差を生じさせ、第4の光学領域Dを通過した光束に+λ/4の位相差を生じさせることが考えられる。又、第1の光学領域Aを通過した光束に+λ/2の位相差を生じさせ、第2の光学領域Bを通過した光束は位相差を生じさせず、第3の光学領域Cを通過した光束に+λ/2の位相差を生じさせ、第4の光学領域Dを通過した光束は位相差を生じさせないものとしてもよい。   The principle of the present invention will be described with reference to FIG. 1, the first optical element OE1 has a first optical region A above the optical axis X and a second optical region B below the optical axis. Further, the second optical element OE2 that is separated from the first optical element OE1 by a predetermined distance d along the optical axis has a third optical region C above the optical axis X, and is below the optical axis. Has a fourth optical region D. Each of the optical regions A to D has a function of generating a phase difference of λ / 4 in the light beam passing therethrough, but the directions of the optical regions A and B and C and D are different from each other. As a specific example, a phase difference of + λ / 4 is generated in the light beam that has passed through the first optical region A, a phase difference of −λ / 4 is generated in the light beam that has passed through the second optical region B, It is conceivable that a phase difference of −λ / 4 is generated in the light beam that has passed through the third optical region C, and a phase difference of + λ / 4 is generated in the light beam that has passed through the fourth optical region D. Further, a phase difference of + λ / 2 is generated in the light beam that has passed through the first optical region A, and the light beam that has passed through the second optical region B has passed through the third optical region C without causing a phase difference. A phase difference of + λ / 2 may be generated in the light beam, and the light beam that has passed through the fourth optical region D may not cause a phase difference.

ここで、図1の左方より、光情報記録媒体の情報記録面から直線偏光状態の反射光が出射されているものとする。対物レンズの回折構造を通過した所定次数の回折光束におけるマージナル光線αを実線で示し、所定次数以外の次数の回折光束におけるマージナル光線βを点線、マージナル光線γを一転鎖線で示す。すなわち、ここでは光線αが正規の情報記録光であり、光線β、γがノイズ成分となる。   Here, it is assumed that reflected light in a linearly polarized state is emitted from the information recording surface of the optical information recording medium from the left side of FIG. A marginal ray α in a diffracted light beam of a predetermined order that has passed through the diffractive structure of the objective lens is indicated by a solid line, a marginal light beam β in a diffracted light beam of a non-predetermined order is indicated by a dotted line, and a marginal ray γ is indicated by a one-dot chain line. That is, here, the light ray α is a regular information recording light, and the light rays β and γ are noise components.

光線αは、第1の光学素子OE1と第2の光学素子OE2との間における光軸方向の位置Xで集光される場合には、光線βは、位置Xよりも光情報記録媒体側(図1で左方)の位置Yで集光され、光線γは、位置Xよりも光検出器側(図1で右方)の位置Yで集光されることとなる。   When the light beam α is collected at the position X in the optical axis direction between the first optical element OE1 and the second optical element OE2, the light beam β is closer to the optical information recording medium side than the position X ( The light beam γ is condensed at the position Y on the light detector side (right side in FIG. 1) with respect to the position X.

しかるに、光線αのうち、第1の光学領域Aを通過する部分は、必ず第4の光学領域Dを通過することとなり、更に第2の光学領域Bを通過する部分は、必ず第3の光学領域Cを通過することとなる。従って、第1の光学素子OE1に入射する前の光線αに対して、第2の光学素子OE2から出射した後の光線αは偏光方向が90度異なっている(第1の偏光方向)。   However, the portion of the light ray α that passes through the first optical region A necessarily passes through the fourth optical region D, and the portion that passes through the second optical region B always passes through the third optical region D. It will pass through region C. Therefore, the polarization direction of the light beam α after being emitted from the second optical element OE2 is 90 degrees different from the light beam α before being incident on the first optical element OE1 (first polarization direction).

これに対し、光線βのうち、第1の光学領域Aを通過する部分は、第3の光学領域Cを通過することとなり、更に第2の光学領域Bを通過する部分は、第4の光学領域Dを通過することとなる。従って、第1の光学素子OE1に入射する前の光線βに対して、第2の光学素子OE2から出射した後の光線βは偏光方向が不変である(第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向)。   On the other hand, the portion of the light beam β that passes through the first optical region A passes through the third optical region C, and the portion that passes through the second optical region B further passes through the fourth optical region C. It will pass through region D. Therefore, the polarization direction of the light beam β after exiting from the second optical element OE2 is invariable with respect to the light beam β before entering the first optical element OE1 (a second direction different from the first polarization direction). Polarization direction).

同様に、光線γのうち、第1の光学領域Aを通過する部分は、第3の光学領域Cを通過することとなり、更に第2の光学領域Bを通過する部分は、第4の光学領域Dを通過することとなる。従って、第1の光学素子OE1に入射する前の光線γに対して、第2の光学素子OE2から出射した後の光線γは偏光方向が不変である(第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向)。   Similarly, the portion of the light ray γ that passes through the first optical region A passes through the third optical region C, and the portion that passes through the second optical region B further passes through the fourth optical region. D will be passed. Accordingly, the polarization direction of the light beam γ after exiting from the second optical element OE2 is invariable with respect to the light beam γ before entering the first optical element OE1 (a second direction different from the first polarization direction). Polarization direction).

このように、正規の回折光(主光束ともいう)と、ノイズ成分の光(副光束ともいう)とで、例えば90度偏光方向が異なるので、第2の光学素子OE1の出射光を、偏光ビームスプリッタのごとき偏光分岐手段を通過させることで、例えば正規の回折光を反射させ、ノイズ成分の光を透過させることができ、それによりノイズ成分の除去が可能となる。尚、正規の回折光を透過させて光検出器に導き、ノイズ成分の光を反射させてもよい。又、偏光分岐手段としては、偏光ビームスプリッタに限らず、所定の偏光状態にある正規の情報記録光のみを通過させる直線偏光板を用いてもよい。   As described above, since the normal diffracted light (also referred to as the main light beam) and the noise component light (also referred to as the sub light beam) have different polarization directions, for example, by 90 degrees, the light emitted from the second optical element OE1 is polarized. By passing through a polarization branching unit such as a beam splitter, for example, regular diffracted light can be reflected and noise component light can be transmitted, thereby removing the noise component. In addition, the regular diffracted light may be transmitted and guided to the photodetector, and the noise component light may be reflected. The polarization splitting means is not limited to the polarization beam splitter, and a linear polarizing plate that allows only regular information recording light in a predetermined polarization state to pass therethrough may be used.

請求項2に記載の光ピックアップ装置は、請求項1に記載の発明において、前記集光光学系は、第2の光源から出射される波長λ2(λ2<λ1)の光束を、保護層の厚さt2(t2<t1)である第2の光情報記録媒体の情報記録面に集光することを特徴とするので、異なる光情報記録媒体に対して互換可能に情報の記録及び/又は再生を行える。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to the first aspect, wherein the condensing optical system emits a light beam having a wavelength of λ2 (λ2 <λ1) emitted from the second light source. Since the light is focused on the information recording surface of the second optical information recording medium of t2 (t2 <t1), information can be recorded and / or reproduced in a manner compatible with different optical information recording media. Yes.

請求項3に記載の光ピックアップ装置は、請求項1又は2に記載の発明において、前記第1の光学素子と前記光検出器との間の光路中に、少なくとも1つの反射素子を配置したことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first or second aspect, at least one reflective element is disposed in an optical path between the first optical element and the photodetector. It is characterized by.

請求項4に記載の光ピックアップ装置は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子は、構造性複屈折構造を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the first optical element and the second optical element have a structural birefringence structure. And

ここで、構造性複屈折について説明する。構造性複屈折とは、微細構造の方向性によって発生する複屈折をいい、例えば複屈折特性を持たない屈折率の異なる平板を光の波長より十分小さい(<λ/2)周期で平行に並べた微細周期構造(いわゆるラインアンドスペース構造)は、複屈折特性を発生することが知られている(Principle of Optics, Max Born and Emil Wolf, PERGAMON PRESS LTD.参照)。偏光方向が溝に平行な光の屈折率npと、垂直な光の屈折率nvとは、それぞれ、
p=(tn1 2+(1−t)n2 21/2 (1)
v=1/(t/n1 2+(1−t)/n2 21/2 (2)
となる。n1,n2はそれぞれ微細周期構造が形成された物質(ライン)の屈折率と、溝を埋める物質(スペース)の屈折率であり、また、tは微細周期構造のduty比であり、ラインの幅をw1とし、スペースの幅をw2とすると、
t=w1/(w1+w2) (3)
である。
Here, structural birefringence will be described. Structural birefringence refers to birefringence generated by the direction of fine structure. For example, flat plates with different refractive indexes that do not have birefringence characteristics are arranged in parallel with a period sufficiently smaller than the wavelength of light (<λ / 2). In addition, it is known that a fine periodic structure (so-called line and space structure) generates birefringence characteristics (see Principle of Optics, Max Born and Emi Wolf, PERGAMON PRESS LTD.). The refractive index n p of the light whose polarization direction is parallel to the groove and the refractive index n v of the perpendicular light are respectively
n p = (tn 1 2 + (1−t) n 2 2 ) 1/2 (1)
n v = 1 / (t / n 1 2 + (1−t) / n 2 2 ) 1/2 (2)
It becomes. n 1 and n 2 are the refractive index of the material (line) in which the fine periodic structure is formed and the refractive index of the material (space) filling the groove, respectively, and t is the duty ratio of the fine periodic structure. If the width of w is w 1 and the width of the space is w 2 ,
t = w 1 / (w 1 + w 2 ) (3)
It is.

水晶や方解石などの持つ複屈折特性は、その物質固有のものであり、変えることがほとんどできないものであるのに対して、微細周期構造の複屈折は、材料や形状を変えることで複屈折特性を容易に制御することが可能である。また、偏光方向が溝に平行な光と垂直な光との位相差(遅延量)Reは、微細周期構造の複屈折の高さ(溝の深さ)をdとすると、
Re=(np−nv)d (4)
となる。これらの式より、微細周期構造の複屈折のduty比tおよび微細周期構造の複屈折の高さ(溝の深さ)dを可変にすれば位相差(遅延量)Reを変化させることができることが分かる。
The birefringence characteristics of quartz and calcite are unique to the substance and can hardly be changed. On the other hand, the birefringence of fine periodic structures can be changed by changing the material and shape. Can be easily controlled. Further, the phase difference (delay amount) Re between the light whose polarization direction is parallel to the groove and the light perpendicular to the groove is d, where the birefringence height (groove depth) of the fine periodic structure is d.
Re = (n p −n v ) d (4)
It becomes. From these equations, the phase difference (delay amount) Re can be changed by making the birefringence duty ratio t of the fine periodic structure and the birefringence height (groove depth) d of the fine periodic structure variable. I understand.

例えば光学素子として、400nmのレーザ光用のλ/4波長板を形成しようとしたときに、常温での屈折率が1.5程度の樹脂素材を用いて、ラインの幅を100nm、スペースの幅を90nmとすると、微細構造の高さd=1200nmとする必要がある。すなわち、アスペクト比は12程度となる。微細周期構造によれば同じ位相差だが光学軸方位の異なる波長板を一体に製作することが容易であり、又波長板間の境界で生じるロス領域を数μm以下とすることができ、情報記録光のロス低減、不要光遮断性能の向上を図れる。特に、CD、DVD、BDなどの複数種類の光ディスクに互換対応可能な光ピックアップ装置とするためには、それぞれの光ディスクに用いる複数種類の波長で光学素子を性能補償をすることが望まれる。これに対し、光学素子に階段型構造を形成するにあたり、それぞれの光ディスクに用いる複数種類の波長に対応すべく複雑な構造(壁の高さ等)を設計しても、型で樹脂を成形するナノプリント法によれば一括生産が可能である。尚、構造性複屈折構造としては、これ以外にも例えば自己クローニング法により形成される自己クローニング・フォトニック結晶などがある(特開2001−51122号公報参照)。   For example, when trying to form a λ / 4 wavelength plate for 400 nm laser light as an optical element, a resin material having a refractive index of about 1.5 at room temperature is used, the line width is 100 nm, and the space width is Is 90 nm, the fine structure height d needs to be 1200 nm. That is, the aspect ratio is about 12. According to the fine periodic structure, it is easy to integrally manufacture wave plates having the same phase difference but different optical axis orientations, and the loss area generated at the boundary between the wave plates can be reduced to several μm or less. Light loss can be reduced and unnecessary light blocking performance can be improved. In particular, in order to obtain an optical pickup device compatible with a plurality of types of optical discs such as CD, DVD, and BD, it is desired to compensate the performance of the optical element with a plurality of types of wavelengths used for the respective optical discs. In contrast, when forming a staircase structure in an optical element, even if a complicated structure (such as a wall height) is designed to cope with a plurality of wavelengths used for each optical disk, the resin is molded with the mold. According to the nanoprint method, batch production is possible. Other structural birefringence structures include, for example, self-cloning photonic crystals formed by a self-cloning method (see JP 2001-51122 A).

本発明によれば、多層の情報記録面を備えた光情報記録媒体を使用する際に、ノイズを効果的に除去できる光ピックアップ装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when using the optical information recording medium provided with the multilayer information recording surface, the optical pick-up apparatus which can remove a noise effectively can be provided.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図2は、第2の光情報記録媒体(光ディスクともいう)であるBD(Blu−ray Disc)と、第1の光情報記録媒体であるCDに対して適切に情報の記録/再生を行える本実施の形態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。尚、本発明は、HD DVD、DVDその他の光ディスクに適用できることはいうまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows a book that can appropriately record / reproduce information to / from a BD (Blu-ray Disc) that is a second optical information recording medium (also called an optical disk) and a CD that is the first optical information recording medium. It is a figure which shows schematically the structure of optical pick-up apparatus PU1 of embodiment. Needless to say, the present invention can be applied to HD DVD, DVD and other optical disks.

図3は、第1の光学素子である第1波長板OE1と、第2の光学素子である第2波長板OE2とを示す斜視図である。図3において、薄い板状である第1波長板OE1の光学面には、不図示の光軸を挟んで第1の光学領域Aと第2の光学領域Bとが形成されている。第1の光学領域Aには、複数の微細な壁WAが等間隔で配置されている。第2の光学領域Bには、複数の微細な壁WBが等間隔で配置されているが、各壁WBと壁WAとは直交した状態で端部同士が接合されている。壁WA、WBにより構造性複屈折構造を形成する。   FIG. 3 is a perspective view showing a first wave plate OE1 that is a first optical element and a second wave plate OE2 that is a second optical element. In FIG. 3, the first optical region A and the second optical region B are formed on the optical surface of the thin plate-shaped first wave plate OE1 with the optical axis (not shown) interposed therebetween. In the first optical region A, a plurality of fine walls WA are arranged at equal intervals. In the second optical region B, a plurality of fine walls WB are arranged at equal intervals, but the end portions are joined with each wall WB and the wall WA being orthogonal to each other. A structural birefringence structure is formed by the walls WA and WB.

同様に、薄い板状である第2波長板OE2の光学面には、不図示の光軸を挟んで第3の光学領域Cと第4の光学領域Dとが形成されている。第3の光学領域Cには、複数の微細な壁WCが等間隔で配置されているが、光軸方向に対向する壁WAとは光軸方向に見て直交している。第4の光学領域Dには、複数の微細な壁WDが等間隔で配置されているが、光軸方向に対向する壁WBとは光軸方向に見て直交している。各壁WCと壁WDとは直交した状態で端部同士が接合されており、壁WC、WDにより構造性複屈折構造を形成する。   Similarly, a third optical region C and a fourth optical region D are formed on the optical surface of the thin plate-like second wavelength plate OE2 with an optical axis (not shown) interposed therebetween. In the third optical region C, a plurality of fine walls WC are arranged at equal intervals, but are orthogonal to the wall WA facing the optical axis direction when viewed in the optical axis direction. A plurality of fine walls WD are arranged at equal intervals in the fourth optical region D, but are orthogonal to the walls WB facing the optical axis direction when viewed in the optical axis direction. Each wall WC and wall WD are joined to each other in an orthogonal state, and a structural birefringence structure is formed by the walls WC and WD.

第1波長板OE1と第2波長板OE2を通過した光束において、第1の光学領域Aと第4の光学領域Dとを通過した光束、及び第2の光学領域Bと第3の光学領域Cとを通過した光束は、偏光方向が90度変化しており、第1の光学領域Aと第3の光学領域Cとを通過した光束、及び第2の光学領域Bと第4の光学領域Dとを通過した光束は、偏光方向が不変となっている。ここで、壁WA〜WDの間隔と高さを調整することで、波長λ2(350nm≦λ2≦450nm)の光束が通過したときに構造性複屈折を生じさせ、あるいは波長λ1(750nm≦λ1≦800nm)の光束が通過したときに構造性複屈折を生じさせるというように、特定の波長にのみ反応するように構成できる。   Among the light beams that have passed through the first wave plate OE1 and the second wave plate OE2, the light beams that have passed through the first optical region A and the fourth optical region D, and the second optical region B and the third optical region C. And the second optical region B and the fourth optical region D. The light beams that have passed through the first optical region A and the third optical region C, and the second optical region B and the fourth optical region D. The direction of polarization of the light beam that has passed through is unchanged. Here, by adjusting the interval and height of the walls WA to WD, structural birefringence is generated when a light beam having a wavelength λ2 (350 nm ≦ λ2 ≦ 450 nm) passes, or the wavelength λ1 (750 nm ≦ λ1 ≦). It can be configured to react only to a specific wavelength such that structural birefringence is generated when a light beam of 800 nm) passes.

図2において、対物レンズOBJの光学面には、BDの保護層の厚さt2=0.1mmとCDの保護層の厚さt1=1.2mmとの差に起因して発生する球面収差を補正するための回折構造DSが形成されている。BDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、第1の半導体レーザ(第2の光源)LD1を発光させると、半導体レーザLD1から射出された波長λ2の発散光束は、図2に示すように、第1のカップリングレンズCL1を通過して平行光束に変換された後、第1偏光ビームスプリッタBS1により反射され、更にλ/4波長板QWPを通過した後、図示しない絞りにより光束径が規制され、対物レンズOBJの回折構造DSを通過し、その0次回折光がBDの情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。対物レンズOBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータ(不図示)によってフォーカシングやトラッキングを行う。   In FIG. 2, the spherical surface aberration caused by the difference between the thickness t2 = 0.1 mm of the BD protective layer and the thickness t1 = 1.2 mm of the CD protective layer is formed on the optical surface of the objective lens OBJ. A diffractive structure DS for correction is formed. When recording and / or reproducing information on the BD, when the first semiconductor laser (second light source) LD1 emits light, the divergent light beam having the wavelength λ2 emitted from the semiconductor laser LD1 is shown in FIG. As described above, after passing through the first coupling lens CL1 and converted into a parallel beam, it is reflected by the first polarization beam splitter BS1, and further passed through the λ / 4 wavelength plate QWP, and then the beam diameter is reduced by a diaphragm (not shown). Is controlled, passes through the diffraction structure DS of the objective lens OBJ, and the 0th-order diffracted light becomes a spot formed on the information recording surface RL1 of the BD. The objective lens OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator (not shown) arranged around the objective lens OBJ.

情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズOBJ、λ/4波長板QWPを透過した後、第1偏光ビームスプリッタBS1及び第3偏光ビームスプリッタBS3を通過する。第3偏光ビームスプリッタBS3から出射した光束は、集光素子であるレンズL3により収束光束とされ、第1波長板OE1を通過して、第1波長板OE1と第2波長板OE2との間で集光した後、第2波長板OE2を通過し、レンズL4により平行光束とされる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes through the objective lens OBJ and the λ / 4 wavelength plate QWP again, and then passes through the first polarizing beam splitter BS1 and the third polarizing beam splitter BS3. The light beam emitted from the third polarization beam splitter BS3 is converted into a convergent light beam by the lens L3 that is a condensing element, passes through the first wavelength plate OE1, and is between the first wavelength plate OE1 and the second wavelength plate OE2. After condensing, it passes through the second wave plate OE2 and is converted into a parallel light beam by the lens L4.

ここで、第1波長板OE1及び第2波長板OE2を通過した光束は、ほぼ情報記録面RL1からの反射光(主光束)のみであり、偏光方向が90度傾いているので、偏光分岐手段である第2偏光ビームスプリッタBS2で反射され、レンズL5で集光され、センサレンズSENにより非点収差が付加され、光検出器PDの受光面上に収束する。そして、光検出器PDの出力信号を用いてBDに記録された情報を読み取ることができる。   Here, the light beam that has passed through the first wave plate OE1 and the second wave plate OE2 is only the reflected light (main light beam) from the information recording surface RL1, and the polarization direction is inclined by 90 degrees. Are reflected by the second polarization beam splitter BS2, condensed by the lens L5, added with astigmatism by the sensor lens SEN, and converged on the light receiving surface of the photodetector PD. And the information recorded on BD can be read using the output signal of photodetector PD.

一方、CDに対して情報の記録及び/又は再生を行う場合、第2の半導体レーザLD2を発光させると、半導体レーザ(第1の光源)LD2から射出された波長λ1の発散光束は、図2に示すように、第2のカップリングレンズCL2を通過して平行光束に変換された後、第3偏光ビームスプリッタBS3により反射され、第1偏光ビームスプリッタBS1を通過し、更にλ/4波長板QWPを通過した後、図示しない絞りにより光束径が規制され、対物レンズOBJの回折構造DSを通過し、その1次回折光がCDの情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。対物レンズOBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータ(不図示)によってフォーカシングやトラッキングを行う。   On the other hand, when recording and / or reproducing information on a CD, when the second semiconductor laser LD2 emits light, the divergent light beam having the wavelength λ1 emitted from the semiconductor laser (first light source) LD2 is shown in FIG. As shown in FIG. 2, after passing through the second coupling lens CL2 and converted into a parallel light beam, it is reflected by the third polarizing beam splitter BS3, passes through the first polarizing beam splitter BS1, and further is a λ / 4 wavelength plate. After passing through QWP, the beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown), passes through the diffraction structure DS of the objective lens OBJ, and the first-order diffracted light becomes a spot formed on the information recording surface RL2 of the CD. The objective lens OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator (not shown) arranged around the objective lens OBJ.

情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズOBJ、λ/4波長板QWPを透過した後、第1偏光ビームスプリッタBS1及び第3偏光ビームスプリッタBS3を通過する。第3偏光ビームスプリッタBS3から出射した光束は、集光素子であるレンズL3により収束光束とされ、第1波長板OE1を通過して、第1波長板OE1と第2波長板OE2との間で集光した後、第2波長板OE2を通過し、レンズL4により平行光束とされる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes through the objective lens OBJ and the λ / 4 wavelength plate QWP again, and then passes through the first polarizing beam splitter BS1 and the third polarizing beam splitter BS3. The light beam emitted from the third polarization beam splitter BS3 is converted into a convergent light beam by the lens L3 that is a condensing element, passes through the first wavelength plate OE1, and is between the first wavelength plate OE1 and the second wavelength plate OE2. After condensing, it passes through the second wave plate OE2 and is converted into a parallel light beam by the lens L4.

ここで、回折構造DSによっては、波長λ1の光束が通過したときに、+1次回折光の強度が最も高くなるとしても、例えば縦球面収差図である図5に示すように、同時に、無視できない強度の−1次回折光が発生する場合がある。これは、BDとCDを互換使用する際に用いる、異なる波長λ1と波長λ2の光束に共通して用いる対物レンズにおいて、その特性上発生しやすいという実情がある。かかる場合、−1次回折光が光検出器PDに入射すると読み取り誤差を発生させる恐れがある。   Here, depending on the diffractive structure DS, even when the intensity of the + 1st order diffracted light becomes the highest when the light beam having the wavelength λ1 passes, for example, as shown in FIG. -1st order diffracted light may be generated. This is likely to occur due to the characteristics of an objective lens that is commonly used for light beams having different wavelengths λ1 and λ2 that are used when BD and CD are used interchangeably. In such a case, there is a risk of causing a reading error when the −1st order diffracted light enters the photodetector PD.

しかるに、本実施の形態においては、第1波長板OE1及び第2波長板OE2を通過した光束において、回折構造DSから出射された1次回折光(所定次数の回折光である主光束)は、偏光方向が90度傾いているので、偏光分岐手段である第2偏光ビームスプリッタBS2で反射され、レンズL5で集光され、センサレンズSENにより非点収差が付加され、光検出器PDの受光面上に収束する。そして、光検出器PDの出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。しかしながら、回折構造DSから出射された−1次回折光(所定次数以外の次数の回折光である副光束)は、第1波長板OE1と第2波長板OE2との間で集光せず、従って偏光方向が変わらないので、偏光分岐手段である第2偏光ビームスプリッタBS2を透過し、光検出器PDに入射することはない。尚、互換光ディスクについては、BDとCDの組み合わせに限られず、BD、DVD、CDの組み合わせ、あるいはBD、HD DVD、DVD、CDの組み合わせでも良い。   However, in the present embodiment, in the light beams that have passed through the first wave plate OE1 and the second wave plate OE2, the first order diffracted light (the main light beam that is diffracted light of a predetermined order) emitted from the diffractive structure DS is polarized. Since the direction is inclined by 90 degrees, it is reflected by the second polarization beam splitter BS2 which is a polarization branching means, condensed by the lens L5, added with astigmatism by the sensor lens SEN, on the light receiving surface of the photodetector PD. Converge to. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD. However, the −1st order diffracted light emitted from the diffractive structure DS (a sub-beam which is a diffracted light of an order other than the predetermined order) is not condensed between the first wave plate OE1 and the second wave plate OE2, and accordingly Since the polarization direction does not change, the light does not pass through the second polarization beam splitter BS2 which is a polarization branching unit, and does not enter the photodetector PD. The compatible optical disk is not limited to the combination of BD and CD, but may be a combination of BD, DVD, and CD, or a combination of BD, HD DVD, DVD, and CD.

このように、本実施の形態によれば、第1波長板OE1及び第2波長板OE2を通過した光束において、所定次数以外の次数の回折光(副光束)は、ノイズ成分であり、偏光方向が不変であるので、第2偏光ビームスプリッタBS2を透過するため光検出器PDには届かず、これによりエラーの発生などを抑制できる。   As described above, according to the present embodiment, in the light beams that have passed through the first wave plate OE1 and the second wave plate OE2, the diffracted light (sub-light beam) of an order other than the predetermined order is a noise component, and the polarization direction Is unchanged, and therefore does not reach the photodetector PD because it passes through the second polarization beam splitter BS2, thereby suppressing the occurrence of errors and the like.

図6は、別の実施の形態にかかる第1の光学素子である第1波長板OE1‘と、第2の光学素子である第2波長板OE2’とを示す斜視図である。図6において、薄い板状である第1波長板OE1‘には、不図示の光軸を挟んで第1の光学部Aと第2の光学部Bとが形成されている。第1の光学部Aは、平行に延在する複数の稜線RLaのそれぞれを挟んで2つの斜面SLa(最上面において一方の斜面は隠れて見えない)が交差する山形形状を複数繰り返してなる周期的構造性複屈折構造である。かかる山形形状は、例えばSi、Ta22などの高屈折材料HRと、SiO2などの低屈折材料LRとを、スパッタリング法などでミクロンオーダーで交互に重ねてなる複層構造を有する。かかる層は8層(4周期)である。一方、第2の光学部Bは、稜線RLaに直交し且つ互いに平行に延在する複数の稜線RLbのそれぞれを挟んで2つの斜面SLb(最上面において一方の斜面は隠れて見えない)が交差する山形形状を複数繰り返してなる周期的構造性複屈折構造である。かかる山形形状も、例えばSi、Ta22などの高屈折材料HRと、SiO2などの低屈折材料LRとを、スパッタリング法などでミクロンオーダーで交互に重ねてなる複層構造を有する。かかる層は8層(4周期)である。第1の光学部Aと第2の光学部Bとは、突き合わせた端部同士が接合されている。 FIG. 6 is a perspective view showing a first wave plate OE1 ′ as a first optical element and a second wave plate OE2 ′ as a second optical element according to another embodiment. In FIG. 6, a first optical part A and a second optical part B are formed on a thin plate-like first wave plate OE <b> 1 ′ with an optical axis (not shown) interposed therebetween. The first optical part A has a cycle formed by repeating a plurality of chevron shapes where two slopes SLa (one slope is hidden and cannot be seen on the uppermost surface) across each of a plurality of ridge lines RLa extending in parallel. Structural birefringence structure. Such a chevron shape has a multilayer structure in which a high refractive material HR such as Si or Ta 2 O 2 and a low refractive material LR such as SiO 2 are alternately stacked in a micron order by a sputtering method or the like. There are 8 layers (4 cycles). On the other hand, in the second optical part B, two slopes SLb (one slope is hidden and cannot be seen on the uppermost surface) across each of the plurality of ridge lines RLb orthogonal to the ridge line RLa and extending in parallel with each other. This is a periodic structural birefringence structure formed by repeating a plurality of chevron shapes. Such a chevron shape also has a multilayer structure in which a high refractive material HR such as Si or Ta 2 O 2 and a low refractive material LR such as SiO 2 are alternately stacked on the micron order by a sputtering method or the like. There are 8 layers (4 cycles). The first optical part A and the second optical part B are joined to each other at the abutted ends.

同様に、第2波長板OE2‘の光学面には、不図示の光軸を挟んで第3の光学部Cと第4の光学部Dとが形成されている。第3の光学部Cも、同様な周期的構造性複屈折構造であるが、光軸方向に対向する第1の光学部Aに対して、その稜線RLa、RLc同士が直交するように配置される。第4の光学部Dも、同様な周期的構造性複屈折構造であるが、光軸方向に対向する第2の光学部Bに対して、その稜線RLb、RLd同士が直交するように配置される。第3の光学部Cと第4の光学部Dとはそれぞれ8層(4周期)構造であって、突き合わせた端部同士が接合されている。以上の周期的複屈折構造としては、自己クローニング・フォトニック液晶と呼ばれるものがあり、例えば特開2001−51122号公報に記載されている。   Similarly, a third optical part C and a fourth optical part D are formed on the optical surface of the second wavelength plate OE2 ′ with an optical axis (not shown) interposed therebetween. The third optical unit C also has a similar periodic structural birefringence structure, but is arranged so that its ridgelines RLa and RLc are orthogonal to the first optical unit A facing in the optical axis direction. The The fourth optical unit D has a similar periodic structural birefringence structure, but is arranged so that the ridge lines RLb and RLd are orthogonal to the second optical unit B facing in the optical axis direction. The Each of the third optical part C and the fourth optical part D has an eight-layer (four-period) structure, and the end portions that are abutted are joined to each other. As the above periodic birefringence structure, there is a so-called self-cloning photonic liquid crystal, which is described in, for example, JP-A-2001-51122.

第1波長板OE1‘と第2波長板OE2’を通過した光束において、第1の光学領域Aと第4の光学領域Dとを通過した光束、及び第2の光学領域Bと第3の光学領域Cとを通過した光束は、偏光方向が90度変化しており、第1の光学領域Aと第3の光学領域Cとを通過した光束、及び第2の光学領域Bと第4の光学領域Dとを通過した光束は、偏光方向が不変となっている。ここで、稜線ピッチや層の厚さを調整することで、波長λ2(350nm≦λ2≦450nm)の光束が通過したときに構造性複屈折を生じさせ、あるいは波長λ1(750nm≦λ1≦800nm)の光束が通過したときに構造性複屈折を生じさせるというように、特定の波長にのみ反応するように構成できる。   Of the light beams that have passed through the first wave plate OE1 ′ and the second wave plate OE2 ′, the light beams that have passed through the first optical region A and the fourth optical region D, and the second optical region B and the third optical device. The direction of polarization of the light beam that has passed through the region C changes by 90 degrees, the light beam that has passed through the first optical region A and the third optical region C, and the second optical region B and the fourth optical region. The direction of polarization of the light beam that has passed through the region D remains unchanged. Here, by adjusting the ridge line pitch and the layer thickness, structural birefringence occurs when a light beam having a wavelength λ2 (350 nm ≦ λ2 ≦ 450 nm) passes, or a wavelength λ1 (750 nm ≦ λ1 ≦ 800 nm). It can be configured to react only to a specific wavelength such that structural birefringence is generated when the light beam passes.

図4は、変形例にかかる光ピックアップ装置を示す概略図である。本変形例においては、プリズムPSの一面は、入射面IP及び出射面OPであり、別の2面は反射面R1、R2である。入射面IPには、複数の微細な壁(図3参照)からなる第1の領域Aと第2の領域Bを含む第1構造性複屈折構造OE1が形成され、出射面OPには、複数の微細な壁(図3参照)からなる第3の領域Cと第4の領域Dを含む第2構造性複屈折構造OE2が形成されている。尚、第1構造性複屈折構造OE1と第2構造性複屈折構造OE2は、光軸を挟んで紙面垂直方向に第1の光学領域Aと第2の光学領域B、及び第3の光学領域Cと第4の光学領域Dとを並べて配置しているものとする。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an optical pickup device according to a modification. In this modification, one surface of the prism PS is the entrance surface IP and the exit surface OP, and the other two surfaces are the reflection surfaces R1 and R2. A first structural birefringence structure OE1 including a first region A and a second region B made up of a plurality of fine walls (see FIG. 3) is formed on the entrance surface IP, and a plurality of structures are formed on the exit surface OP. A second structural birefringent structure OE2 including a third region C and a fourth region D, each of which is a fine wall (see FIG. 3), is formed. Note that the first structural birefringent structure OE1 and the second structural birefringent structure OE2 include the first optical region A, the second optical region B, and the third optical region in the direction perpendicular to the paper surface with the optical axis in between. It is assumed that C and the fourth optical region D are arranged side by side.

図4において、CDから反射し、エキスパンダレンズEXPを通過した光束は、偏光ビームスプリッタBSを通過し、集光素子であるレンズL3により収束光束となり、プリズムPSの入射面IPに形成された構造性複屈折構造OE1を通過して、反射面R1で反射された後集光し、更に第2の反射面R2で反射されて、出射面OPに形成された構造性複屈折構造OE2を通過して、プリズムPSから出射し、同じレンズL3により平行光束とされ、更にλ/2波長板HWPを通過した後、同じ偏光ビームスプリッタBSに入射され、情報の記録及び/又は再生を行おうとする情報記録面RL1からの反射光のみが、光検出器PDに向かうようになっている。それ以外の構成については上述した実施の形態と同様であるため、説明を省略する。尚、第1波長板OE1への入射光束を通過させるレンズと、第2波長板OE2からの出射光束を通過させるレンズを別体としてもよい。尚、偏光ビームスプリッタBSからレンズL3に向かう光束の光軸と、レンズL3から偏光ビームスプリッタBSに向かう光束の光軸とを平行にずらすようにしても良い。かかる場合、光軸の間隔は入射出射する光束が分離できる程度離れればよい。   In FIG. 4, the light beam reflected from the CD and passed through the expander lens EXP passes through the polarizing beam splitter BS, becomes a convergent light beam by the lens L3 that is a light condensing element, and is formed on the incident surface IP of the prism PS. After passing through the birefringent structure OE1, the light is condensed after being reflected by the reflecting surface R1, and further reflected by the second reflecting surface R2, and then passes through the structural birefringent structure OE2 formed on the exit surface OP. Then, the light is emitted from the prism PS, converted into a parallel light beam by the same lens L3, further passed through the λ / 2 wave plate HWP, and then incident on the same polarization beam splitter BS, and information to be recorded and / or reproduced. Only the reflected light from the recording surface RL1 is directed to the photodetector PD. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, the description thereof is omitted. The lens that allows the incident light beam to the first wavelength plate OE1 and the lens that allows the outgoing light beam from the second wavelength plate OE2 to pass may be separated. The optical axis of the light beam traveling from the polarization beam splitter BS to the lens L3 and the optical axis of the light beam traveling from the lens L3 to the polarization beam splitter BS may be shifted in parallel. In such a case, the distance between the optical axes may be as long as the incident and outgoing light beams can be separated.

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、本発明は、CD用の光ピックアップ装置に限られることはない。   The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. For example, the present invention is not limited to an optical pickup device for CD.

本発明の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of this invention. 第1の光情報記録媒体(光ディスクともいう)であるBD(Blu−ray Disc)と、第2の光情報記録媒体であるCDに対して適切に情報の記録/再生を行える本実施の形態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。In the present embodiment, information can be appropriately recorded / reproduced with respect to a BD (Blu-ray Disc) which is a first optical information recording medium (also referred to as an optical disc) and a CD which is a second optical information recording medium. It is a figure which shows schematically the structure of optical pick-up apparatus PU1. 第1の光学素子である第1波長板OE1と、第2の光学素子である第2波長板OE2とを示す斜視図である。It is a perspective view which shows 1st wavelength plate OE1 which is a 1st optical element, and 2nd wavelength plate OE2 which is a 2nd optical element. 変形例にかかる光ピックアップ装置の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of optical pick-up apparatus concerning a modification. 本実施の形態にかかる縦球面収差図の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the longitudinal spherical aberration figure concerning this Embodiment. 別な例にかかる第1の光学素子である第1波長板OE1‘と、第2の光学素子である第2波長板OE2’とを示す斜視図である。It is a perspective view which shows 1st wavelength plate OE1 'which is a 1st optical element concerning another example, and 2nd wavelength plate OE2' which is a 2nd optical element.

符号の説明Explanation of symbols

A〜D 光学領域
BS1 第1の偏光ビームスプリッタ
BS2 第2の偏光ビームスプリッタ
BS3 第3の偏光ビームスプリッタ
CL1 第1のカップリングレンズ
CL2 第2のカップリングレンズ
DS 回折構造
L3 レンズ
L4 レンズ
L5 レンズ
LD1 第1の半導体レーザ
LD2 第2の半導体レーザ
M ミラー
OBJ 対物レンズ
OE1 第1の光学素子
OE1、OE1‘ 第1の波長板
OE2、OE2‘ 第2の光学素子
PD 光検出器
PU1 光ピックアップ装置
QWP λ/4波長板
HWP λ/2波長板
RL1 情報記録面
RL2 情報記録面
SEN センサレンズ
WA〜WD 壁
A to D Optical region BS1 First polarization beam splitter BS2 Second polarization beam splitter BS3 Third polarization beam splitter CL1 First coupling lens CL2 Second coupling lens DS Diffraction structure L3 Lens L4 Lens L5 Lens LD1 First semiconductor laser LD2 Second semiconductor laser M Mirror OBJ Objective lens OE1 First optical element OE1, OE1 ′ First wave plate OE2, OE2 ′ Second optical element PD Photodetector PU1 Optical pickup device QWP λ / 4 wavelength plate
HWP λ / 2 wave plate RL1 Information recording surface RL2 Information recording surface SEN Sensor lenses WA to WD Wall

Claims (4)

第1の光源から出射される波長λ1の光束を、対物レンズを含む集光光学系を介して、保護層の厚さt1の第1の光情報記録媒体の情報記録面に集光す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、
光軸を挟んで第1の光学領域と第2の光学領域とを備えた第1の光学素子と、
光軸を挟んで第3の光学領域と第4の光学領域とを備えた第2の光学素子と、
前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間で光束を集光させる集光素子と、
偏光分岐手段と、
光検出器と、を有し、
前記第1の光学領域と前記第4の光学領域とを通過した主光束、及び前記第2の光学領域と前記第3の光学領域とを通過した主光束は、偏光方向が第1の方向であり、
前記第1の光学領域と前記第3の光学領域とを通過した副光束、及び前記第2の光学領域と前記第4の光学領域とを通過した副光束は、偏光方向が前記第1の方向とは異なる第2の方向であり、
前記集光光学系の光学面に回折構造を設けており、
第1の光情報記録媒体の情報記録面から反射した光束が前記回折構造に入射したときに、前記回折構造から出射された所定の回折次数の回折光は主光束として、前記第1の光学素子を通過した後に、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間で集光され、前記第2の光学素子を通過し、更に偏光分岐手段を介して光検出器に入射するようになっており、一方、前記回折構造から出射された前記所定の回折次数以外の次数の回折光は副光束として、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間で集光せず、従って前記偏光分岐手段に入射した副光束は、更に前記偏光分岐手段により分岐されて前記光検出器に入射しないようになっていることを特徴とする光ピックアップ装置。
By condensing the light beam having the wavelength λ1 emitted from the first light source onto the information recording surface of the first optical information recording medium having the thickness t1 of the protective layer via the condensing optical system including the objective lens. In an optical pickup device for recording and / or reproducing information,
A first optical element comprising a first optical region and a second optical region across the optical axis;
A second optical element comprising a third optical region and a fourth optical region across the optical axis;
A condensing element for condensing a light beam between the first optical element and the second optical element;
Polarization splitting means;
A photodetector,
The main light beam that has passed through the first optical region and the fourth optical region, and the main light beam that has passed through the second optical region and the third optical region have a polarization direction in the first direction. Yes,
The sub-light beam that has passed through the first optical region and the third optical region and the sub-light beam that has passed through the second optical region and the fourth optical region have a polarization direction in the first direction. Is a second direction different from
A diffractive structure is provided on the optical surface of the condensing optical system;
When a light beam reflected from the information recording surface of the first optical information recording medium enters the diffractive structure, diffracted light of a predetermined diffraction order emitted from the diffractive structure serves as a main light beam, and the first optical element After passing through, the light is condensed between the first optical element and the second optical element, passes through the second optical element, and further enters the photodetector via the polarization branching means. On the other hand, the diffracted light of orders other than the predetermined diffraction order emitted from the diffractive structure is condensed between the first optical element and the second optical element as a sub-beam. Accordingly, the sub-beam incident on the polarization branching unit is further branched by the polarization branching unit so as not to enter the photodetector.
前記集光光学系は、第2の光源から出射される波長λ2(λ2<λ1)の光束を、保護層の厚さt2(t2<t1)である第2の光情報記録媒体の情報記録面に集光す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。   The condensing optical system converts the light beam having the wavelength λ2 (λ2 <λ1) emitted from the second light source into the information recording surface of the second optical information recording medium having the thickness t2 (t2 <t1) of the protective layer. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device condenses light. 前記第1の光学素子と前記光検出器との間の光路中に、少なくとも1つの反射素子を配置した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。   3. The optical pickup device according to claim 1, wherein at least one reflection element is disposed in an optical path between the first optical element and the photodetector. 4. 前記第1の光学素子と前記第2の光学素子は、構造性複屈折構造を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 1, wherein the first optical element and the second optical element have a structural birefringence structure.
JP2006298592A 2006-07-26 2006-11-02 Optical pickup apparatus Pending JP2008052881A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006298592A JP2008052881A (en) 2006-07-26 2006-11-02 Optical pickup apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006203407 2006-07-26
JP2006298592A JP2008052881A (en) 2006-07-26 2006-11-02 Optical pickup apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008052881A true JP2008052881A (en) 2008-03-06

Family

ID=39236772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006298592A Pending JP2008052881A (en) 2006-07-26 2006-11-02 Optical pickup apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008052881A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009223937A (en) * 2008-03-14 2009-10-01 Ricoh Co Ltd Optical pickup and optical information processing device using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009223937A (en) * 2008-03-14 2009-10-01 Ricoh Co Ltd Optical pickup and optical information processing device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002056560A (en) Aberration compensating element and optical pickup device incorporating this element
KR19990047850A (en) Optical pickup with objectives compatible with multiple optical discs
KR100828246B1 (en) HOE device and optical pick-up using the same
KR20060088827A (en) Optical pickup apparatus
US20060250933A1 (en) Optical diffraction device and optical information processing device
JP4827019B2 (en) Optical element and optical pickup device
JP2000048397A (en) Optical pickup
JP4891142B2 (en) Optical pickup and optical information processing apparatus
KR100426355B1 (en) Optical pickup having an optical path difference adjusting means
JP2007242111A (en) Optical pickup
JP2008052881A (en) Optical pickup apparatus
JP4437731B2 (en) Optical pickup optical system and optical pickup device using the same
JP2000028917A (en) Pickup device for recording and reproducing of optical information recording medium, objective lens, and design method for objective lens
JP2008287747A (en) Quarter-wavelength plate and optical pickup device
US7881174B2 (en) Optical pickup apparatus
JP2007242113A (en) Optical pickup
KR100579524B1 (en) Optical pick-up apparatus for multi recoding/reproducing
JP2007242112A (en) Optical pickup
JP2006318568A (en) Optical element, optical pickup device provided with the same, and method for eliminating unnecessary light
US7876660B2 (en) Optical pickup apparatus
JP4329329B2 (en) Optical element and optical pickup device
JP4742159B2 (en) Optical information reproduction method
JP5653140B2 (en) Optical pickup device
JP2007242116A (en) Optical pickup
KR100627490B1 (en) Optical pickup apparatus for interfacing a different kind of recoeding media