JP4014319B2 - Optical pickup device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2個以上の光源を有し、異なる2以上の波長での再生または記録・再生が可能な光学ピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、光記録媒体の応用範囲の広範化に伴い、記録密度、基板の厚さ、基板の材質、記録再生方式、ディスクサイズ等が異なる多種の光記録媒体が、提供されている。そのため、光学ピックアップ装置に対しては、記録、再生等の基本機能に加えて、異なった種類の媒体を扱うことができる汎用性の高さも要求されるようになった。
【0003】
以下、従来の光学ピックアップ装置で、記録密度、基板の厚さ等が異なる光記録媒体を扱うために必要となる構成とその問題点について、図面を参照して説明する。なお、本明細書において基板とは、記録表面と光源との間に存在し、入射光に影響を与える光学的媒質を意味する。例えば、記録表面上に樹脂等からなる保護層を設け、この保護層を通して記録光や再生光を入射させる場合には、この保護層は、本明細書において基板として機能することになる。
【0004】
図10は、従来の光学ピックアップ装置の構成を示した概略図である。
【0005】
この光学ピックアップ装置においては、半導体レーザ3から出射した光ビームは、回折格子5で主ビーム(焦点誤差信号用、記録再生信号用)と副ビーム(トラッキング誤差信号用)に分離した後、コリメータレンズ6に入射する。コリメータレンズ6に入射した光ビームは、発散光から平行光にされ、ビームスプリッタ7に入射する。ビームスプリッタ7に入射した光ビームは対物レンズ9の方向に反射され、対物レンズ9に入射する。対物レンズ9に入射した光ビームは平行光から収束光にされ、光記録媒体10の記録表面にスポットを形成する。
【0006】
この光ビームは、記録表面で反射され、その際、記録表面の記録情報に応じて変調される。記録表面で反射された光ビームは、対物レンズ9で再び平行光とされ、ビームスプリッタ7に入射する。ビームスプリッタ7に入射した光ビームは、ビームスプリッタ7内を直進し、集光レンズ11に入射する。集光レンズ11に入射した光ビームは、平行光から収束光にされ、アナモフィックレンズ12に入射する。アナモフィックレンズ12に入射した光ビームは、焦点誤差信号検出用非点収差を発生し、受光素子13に入射する。受光素子13に入射した光ビームは、トラッキング誤差信号、焦点誤差信号、記録再生信号等の電気信号に変換される。
【0007】
ここで、正確な電気信号を得るには、適正なスポットを記録表面に結像する必要があり、そのためには光ビームの収差を十分に小さくする必要がある。以下、光ビームの収差を小さくするための収差補正とその問題点について説明する。
【0008】
図11は、光記録媒体の基板40中を透過し記録表面に達する光ビームを示した説明図である。
【0009】
同図に示した光記録媒体は、基板40と記録表面41とからなり、基板40には例えばポリカーボネートが用いられ、記録表面41にはアルミニウム等の光を反射する膜が用いられる。
【0010】
また、保護層40の厚さは例えば1.2mm程度であり、記録表面41の表面には深さ120nm、幅0.5μm程度の微細な凹凸(ピット)が設けられている。
【0011】
この光記録媒体の記録表面41に適正なスポット42を結像する場合、光ビームは回折限界まで小さく絞り込まれる。そのスポット径は例えば1.4μm程度である。このように回折限界まで光ビームを絞り込むような光学系では、その光ビームの波面収差を十分に小さくする必要があり、一般的にはマレシャルの基準と呼ばれる目安が知られてる。この基準によれば、その波面収差量は0.07λRMSである。
【0012】
ここで、結像に寄与する光ビームの波面収差が小さいということは、波面、すなわち光ビームの等位相面(点a、点a'を結ぶ曲線で示される面)が、スポット42を中心とした球面になっているということである。
【0013】
しかし、適正な収差補正がなされていない光ビームが光記録媒体に照射された場合、図11に示す基板40中において光ビームの等位相面がスポット42を中心とした球面にはならない。
【0014】
このように基板40の外での光ビームの等位相面が基板40の中での等位相面と同一の曲率にならないのは、基板40の屈折率(例えば、ポリカーボネートでは1.55)と空気(真空)の屈折率との差異により、基板40中を進行する光ビームの速度と空気(真空)中を進行する光ビームの速度とが異なるためである。
【0015】
つまり、屈折率が1.55の基板40中を進行する光ビームの速度(dc間の速度)は空気(真空)中を進行する光ビームの速度(cb"間の速度)よりも遅いので、光路長が等しい線分bd(または線分b'd)と線分b"dの長さは等しくならない。
【0016】
以上説明したように、空気中または真空中での屈折率と異なる屈折率を有する平行平板内を収束光が通過した場合、空気中または真空中を通過する理想的な波面に対して収差(以下、球面収差と表記する)が発生する。したがって、光学ピックアップ装置を設計する場合には、この球面収差を考慮した収差補正を施す必要があり、さらに詳しくは、光学系において、基板40で発生する球面収差と量が同じで向きが反対の収差(補正用球面収差)をあらかじめ与えておく必要がある。図11は、このような収差補正が施された系における波面の等位相面を示している。
【0017】
ところで、上述のように光記録媒体の多様化に伴い、特に記録密度を高めた光記録媒体においては、その基板の厚さを薄くする傾向がある。このように光記録媒体の高密度化に伴い、その基板の厚さを薄くするのは、次のような理由による。
【0018】
一般に、光記録媒体を高密度化した場合、読み取りに要求されるスポット径も小さくなる。また、入射光を理想無収差および強度分布が均一の平面波とし、ビームウエストを中心強度の1/e2としたときのスポット半径Rは、
式I R=0.41λ/NA
で与えられる。上記式Iにおいて、λは光ビームの波長である。また、NAはレンズの開口数であり、
式II NA=n×sinθ
で定義される。上記式IIにおいて、nは波長λにおける屈折率であり、θは図12(対物レンズ9の開口数を説明するための図)に示すように、射出瞳径に張る角度である。
【0019】
これらの式からもわかるように、スポット半径Rを小さくするためには、光ビームの波長λを短くするか、または、対物レンズの開口数NA、つまりθを大きくする必要がある。
【0020】
しかし、対物レンズの開口数NAが大きくなると、基板で発生する球面収差が大きくなる。また、図13に示したように光記録媒体10が光ビームの光軸に対して傾いた場合に発生するコマ収差も大きくなる。なお、光記録媒体が光ビームの光軸に対して傾くのは、主に光記録媒体の反りが原因であって、例えば0.7度程度の傾きが生じることは珍しくない。
【0021】
このように、光記録媒体の高密度化に対応して対物レンズの開口数NAを大きくし、また、光ビームの波長λを短くした場合には球面収差やコマ収差が増大するが、基板の厚さを薄くすることにより球面収差およびコマ収差を抑えることができる。
【0022】
したがって、記録密度の異なる複数種の光記録媒体に対応することが必要な駆動装置は、厚さの異なる媒体を駆動可能であることが必要とされ、かつ、波長の異なる光ビームを出射するための2以上の光源を備える光学ピックアップを備えることが必要とされる。
【0023】
しかし、基板の厚さが異なる光記録媒体、例えば、基板の厚さが1.2mmの低密度記録媒体と、基板の厚さが0.6mmの高密度記録媒体とでは、基板で発生する球面収差の量が異なるため、光学ピックアップ装置の収束光線に予め与えておく補正用球面収差の量を変えなければならない。このため、基板の厚さが異なる光記録媒体を扱う光学ピックアップ装置では、通常、波長の異なる光ビーム間で対物レンズを共用することができず、基板の厚さに応じて複数の対物レンズを交換する手段等を設けることが一般的であるが、特開平8−102079号公報には、基板の厚さが異なる光記録媒体を1個の対物レンズで再生するための手段が示されている。
【0024】
図14(a)および図14(b)は、基板の厚さが異なる光記録媒体を1個の対物レンズで再生するための手段を示した説明図であり、上記特開平8−102079号公報に記載されている手段を簡略化したものである。ここで、図14(a)は、基板が薄い高密度記録媒体を再生する場合を示し、図14(b)は基板が厚い低密度記録媒体を再生する場合を示している。
【0025】
この手段において高密度記録媒体を再生する図14(a)の場合、液晶素子51に入射した光ビームは、液晶素子51中を一様に透過した後、対物レンズ52で収束光とされる。また、対物レンズ52を透過する際に、光ビームには高密度記録媒体の基板53aで発生する球面収差を打ち消す逆向きの球面収差が与えられる。このように収差補正がなされた収束光の光ビームは、基板53a中を透過し、記録表面54a上に小さなスポット55aを結像する。
【0026】
一方、低密度記録媒体を再生する図14(b)の場合、液晶素子51を円形開口フィルタとして機能させ、光ビームの周辺部を遮断するので、光ビームの中央部だけが対物レンズ52に入射して収束光とされる。また、対物レンズ52を透過する際に、光ビームには高密度記録媒体の場合と同じ収差補正がなされる。このように収差補正がなされた収束光の光ビームは、基板53b中を透過し、記録表面54b上にスポット55bを結像するが、θ1>θ2であるため開口数が小さくなり、スポット径は図14(a)の場合よりも大きくなる。
【0027】
なお、低密度記録媒体の基板53bは、高密度記録媒体の基板53aより厚いので、高密度記録媒体の場合と同じ補正量では収差補正が不十分となるが、低密度記録媒体の場合には、θ2が小さい、すなわち開口数が小さいため、補正しきれない球面収差は小さく、無視することができる。したがって、近似的には球面収差は補正されていると考えても差し支えない。つまり、球面収差の発生量は、光ビーム(光束)の周辺部では大きく、光ビーム(光束)の中央部では極めて小さいため、周辺部の光ビームを遮断すれば、収差補正が不十分であっても球面収差はほとんど問題にならない。
【0028】
以上のように、この従来技術では、対物レンズに入射する光ビームの径を制御することにより、スポット径を変更すると共に、近似的に球面収差を補正している。
【0029】
なお、このほか特開平10−27375号公報には、液晶素子に替えて、透過率が波長依存性をもつ色素膜を利用することにより、同様な作用によって光ビームを制御する光学ピックアップ装置が記載されている。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術は、光源波長の短縮化に伴う基板厚さの減少に応じて、対物レンズの実効的な開口数を変更しようとするものである。しかし、開口数の制御に液晶素子を用いた場合でも色素膜を用いた場合でも、対物レンズ周辺部の透過率を長波長側で完全に遮断し、かつ、短波長側で完全に透過させることはできない。コスト高を甘受してかなり性能の高い波長選択性フィルタを使用したとしても、透過率を長波長において5%程度、短波長において90%程度とするのが限度である。このように遮断および透過に制限があることに起因して、以下のような問題が生じてしまう。
【0031】
長波長を用いたとき(基板が厚いとき)の球面収差を抑えるために、円形開口フィルタの長波長における透過率を下げると、これに伴って短波長における透過率も下がってしまう。その結果、微小スポットの結像に最も寄与する対物レンズ外周部の光量が短波長において減少するので、スポット径が大きくなってしまい、高密度記録情報の記録、再生に不適となる。
【0032】
一方、短波長側のスポット径増大を抑えるために、円形開口フィルタの短波長における透過率を上げると、これに伴って長波長における透過率も上がってしまう。その結果、球面収差の要因となる対物レンズ外周部を通過する光を十分に遮断できなくなり、長波長における球面収差が増大してスポット径が大きくなってしまう。
【0033】
本発明の目的は、光ビーム入射側に存在する基板ないし保護層の厚さが相異なる複数種の光記録媒体に対し、前記基板ないし保護層の厚さが薄いほど波長の短い光ビームを用いて再生ないし記録・再生を行うための光学ピックアップにおいて、短波長においても長波長においても光記録媒体の記録表面に結像するスポット径を小さくすることである。
【0034】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記(1)〜(10)の本発明により達成される。
(1)異なる波長の光ビームを発生する2以上の光源を有し、これらの光源から出射した光ビームを光記録媒体に導くための光学手段を有する光学ピックアップ装置であって、前記光源から光記録媒体までの光路中に、波長によって透過率の異なる選択透過領域を有する光学素子が少なくとも1つ存在し、光記録媒体の記録表面から光路方向にすべての光学素子を重ねて見たとき、光ビーム断面に相当する領域内に、短波長光の透過率が、外周側で高く内周側で低くなり、長波長光の透過率が、外周側で低く内周側で高くなるよう前記選択透過領域が設けられ、前記内周側の光透過率は、短波長光が70%以下、長波長光が80%以上であり、前記短外周側における光透過率は、短波長光が60%以上、長波長光が10%以下であり、短波長光の光ビームが前記光記録媒体に導かれた際に、前記内周側を透過した光ビームを前記外周側を透過した光ビームより減衰させることで、短波長光の光ビームに対し光学的超解像が作用するようにした光学ピックアップ装置。
(2)異なる波長の光ビームを発生する2以上の光源を有し、これらの光源から出射した光ビームを光記録媒体に導くための光学手段を有する光学ピックアップ装置であって、前記光源から光記録媒体までの光路中に、波長によって透過率の異なる選択透過領域を有する光学素子が少なくとも1つ存在し、光記録媒体の記録表面から光路方向にすべての光学素子を重ねて見たとき、光ビーム断面に相当する領域内に、短波長光の透過率が長波長光の透過率よりも高い短波長選択透過領域と、長波長光の透過率が短波長光の透過率よりも高い長波長選択透過領域とが存在し、前記短波長選択透過領域が前記長波長選択領域よりも外側に存在し、前記長波長選択透過領域における光透過率は、短波長光が70%以下、長波長光が80%以上であり、前記短波長選択透過領域における光透過率は、短波長光が60%以上、長波長光が10%以下であり、かつ、前記長波長選択透過領域の短波長光の透過率が前記短波長光選択透過領域の短波長光の透過率より低く設定されており、短波長光の光ビームが前記光記録媒体に導かれた際に、前記長波長選択透過領域を透過した光ビームを前記短波長選択透過領域を透過した光ビームより減衰させることで、短波長光の光ビームに対し光学的超解像が作用するようにした光学ピックアップ装置。
(3)前記短波長選択透過領域と前記長波長選択領域とが同心円状に設けられている上記(2)の光学ピックアップ装置。
(4)すべての選択透過領域が1つの光学素子に設けられている上記(1)〜(3)のいずれかの光学ピックアップ装置。
(5)前記選択透過領域が色素膜により構成されている上記(1)〜(4)のいずれかの光学ピックアップ装置。
(6)前記色素膜が透明基体上に形成され、前記色素膜上に反射防止膜が形成されている上記(5)の光学ピックアップ装置。
(7)前記色素膜の数がk個であり、各色素膜において、使用する最も短い波長における屈折率をni(i=1〜k)、厚さをdi(i=1〜k)としたとき、niとdiとの積が一定である上記(5)または(6)の光学ピックアップ装置。
(8)前記長波長選択透過領域が一つ形成され、前記短波長選択透過領域が二つ形成され、短波長及び長波長いずれも減衰せずに透過する透過領域が一つ形成されており、前記長波長選択透過領域が中央に配置され、その外側に輪帯状の第1の短波長選択透過領域が配置され、当該第1の短波長選択透過領域の外側に輪帯状の前記透過領域が形成され、当該透過領域の外側に第2の短波長選択透過領域が形成されている上記(2)〜(7)のいずれかの光学ピックアップ装置。
(9)前記長波長選択透過領域が中央に円形状に形成され、前記長波長選択透過領域とその外側に形成されている前記短波長選択透過領域との間に、長波長の光ビームの透過率が高く、短波長光の光ビームの透過率が低い第3の選択透過領域が帯輪状に形成されている上記(2)〜(7)のいずれかの光学ピックアップ装置。
(10)前記異なる波長の光ビームは、長波長の光ビームの波長が780nmであり、短 波長の光ビームの波長が650nmである上記(1)〜(9)のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【0035】
【発明の実施の形態】
図1(c)に、本発明で用いる光学素子の構成例を示す。この光学素子は、光学ガラス(BK7)から構成される正方形状の透明基体表面に、円形の長波長選択透過領域101と、これを包囲する短波長選択透過領域102とを形成したものである。これらの選択透過領域はいずれも有機色素から構成され、中央部の長波長選択透過領域101は、長波長光の透過率が短波長光の透過率よりも高く、外周部の短波長選択透過領域102は、短波長光の透過率が長波長光の透過率よりも高いものとなっている。
【0036】
図2(c)に、外周部に短波長選択透過領域102を設け、中央部を素通しの透過領域104としたほかは図1(c)と同じ構成の光学素子を示す。なお、中央部の透過領域104の寸法は、図1(c)の長波長選択透過領域101と同じである。この光学素子は、前記特開平10−27375号公報に記載された円形開口フィルタと同様な構成である。
【0037】
図1(c)および図2(c)において、長波長選択透過領域101の透過率は、波長780nmで約95%、波長650nmで約70%であり、短波長選択透過領域102の透過率は、波長780nmで約5%、波長650nmで約90%である。
【0038】
次に、光学ピックアップ装置の対物レンズの前段に上記いずれかの光学素子を配置し、これを通過した入射光を対物レンズにより記録表面にビームスポットとして結像させる場合について考える。なお、入射光はガウシアン分布を有する波長650nmのレーザ光とし、対物レンズの開口数は0.60、対物レンズ最外周における入射光のリム強度は0.50、短波長選択透過領域102を開口絞りとして考えたときの開口数は0.45とする。
【0039】
図1(c)の光学素子を設けた場合における、対物レンズに入射する光ビームの強度分布を図1(a)に、その場合のビームスポットの強度分布を図1(b)にそれぞれ示す。また、図2(c)の光学素子を設けた場合における、対物レンズに入射する光ビームの強度分布を図2(a)に、その場合のビームスポットの強度分布を図2(b)にそれぞれ示す。また、比較のために、どちらの光学素子も設けない場合における、対物レンズに入射する光ビームの強度分布を図3(a)に、その場合のビームスポットの強度分布を図3(b)にそれぞれ示す。なお、各図では、縦軸を中心強度で規格化してあり、また、入射する光ビームの強度分布グラフでは、横軸を対物レンズ半径で規格化してある。
【0040】
光学素子を設けなかった図3(b)では、スポット径(中心強度の1/e2に相当)は0.961μmであるが、円形開口を有する従来の光学素子を設けた図2(b)では、スポット径が0.976μmに増大してしまう。スポット径の増大は、図2(c)に示す短波長選択透過領域102により、微小スポットの結像に最も寄与する光ビーム外周部の強度が約10%減少したためである。この従来の光学素子を用いるという条件下でスポット径の増大を抑えるためには、入射光のリム強度を増大させる必要がある。例えばリム強度を0.60とすれば、対物レンズへの入射光の強度分布は図4(a)に示されるものとなり、その結果、ビームスポットの強度分布は図4(b)に示されるものとなって、光学素子を設けなかった図3(b)と同等のスポット径が得られる。しかし、このようなリム強度の変更は、光学系の大幅な設計変更を伴うため、実用的とはいえない。
【0041】
これに対し、図1(c)に示す光学素子を設けた場合には、中央部に長波長選択透過領域101を設けるため、この領域で短波長光の強度が減少する。したがって、短波長の入射ビームについては、入射ビーム外周部における強度の落ち込みを補償することができ、ビームスポット径の増大を抑制できる。特に、この例のように、長波長選択透過領域101における短波長光の透過率(約70%)を、短波長選択透過領域102のそれ(約90%)よりも低く設定すれば、図1(a)に示されるように入射ビームを中央部で減衰させることができる。その結果、光学的超解像の効果により、回折限界を超える微小なスポットを結像させることが可能となる。この例では、図1(b)に示すように、ビームスポット径が0.925μmとなり、光学素子を設けなかった図3(b)よりも小さくなっている。
【0042】
また、図1(c)に示す光学素子では、長波長選択透過領域101における短波長光の透過率を変えることによりビームスポット径を容易に変更できるので、様々な目的に応じた設計変更が容易となる。
【0043】
一方、図1(c)に示す光学素子における長波長光の透過率は、長波長選択透過領域101で約95%と高く、短波長選択透過領域102で約5%と低いため、長波長ビームの外周部カットによる球面収差低減については、図1(b)に示す従来の光学素子と同等の効果が得られる。
【0044】
図1(c)に示す例において、長波長選択透過領域101の寸法は、この領域だけを光が透過すると考えたときの開口数が、対物レンズの開口数の40%〜85%、特に50%〜80%の範囲内に相当するように設定することが好ましい。
【0045】
また、図1(c)に示す例において、長波長選択透過領域101および短波長選択透過領域102のそれぞれにおける透過特性は、各波長におけるビームの結像性能やレーザ光の効率等を考慮して適宜定めればよいが、長波長選択透過領域101における光透過率は、短波長光が70%以下、長波長光が80%以上であることが好ましく、短波長選択透過領域102における光透過率は、短波長光が60%以上、長波長光が10%以下であることが好ましい。さらに、光ビーム断面に相当する領域内において、短波長光の透過率が外周側で高く内周側で低くなり、長波長光の透過率が外周側で低く内周側で高くなるように、長波長選択透過領域101および短波長選択透過領域102のそれぞれにおける光透過率を設定すれば、上述したように短波長光における光学的超解像効果と、長波長光における球面収差の低減とが同時に実現する。
【0046】
本発明では、図1(c)に示す例のほか、例えば図5に示すように、長波長選択透過領域101を中央に配置し、その外側に輪帯状に第1の短波長選択透過領域102を配置し、その外側を輪帯状に透過領域104とし、さらにその外側に第2の短波長選択透過領域102を配置する構成としてもよい。図5に示す構成では、輪帯状の第1の短波長選択透過領域102において長波長光が減衰し、その外側の透過領域104では長波長光の減衰は生じないため、収差補正のなされない長波長光において球面収差が最も大きくなる輪帯部(第1の短波長選択透過領域102に相当)の透過光を減衰させることができ、結果として長波長光の球面収差を低減できる。一方、短波長光については、中央部に長波長選択透過領域101が存在するため、前述した光学的超解像による効果が実現する。このように本発明では、球面収差が連続的に分布する任意の同心円状領域の光透過率を各波長ごとに制御することができるため、目的とするスポット径を容易に得ることができる。
【0047】
なお、上記説明では、すべての選択透過領域を1つの光学素子に設けた例を挙げたが、少なくとも1つの選択透過領域を設けた光学素子を、光路中に複数配置する構成としてもよい。すなわち、光路方向からすべての光学素子を重ねて見たときに、光束内において、例えば図1(c)に示すような選択透過領域の配置が実現する構成としてもよい。
【0048】
また、上記説明では、隣接する選択透過領域間で透過特性が段階的に(不連続に)変化する構成としてあるが、1つの選択透過領域から他の選択透過領域に透過特性がなだらかに変化するものであってもよい。
【0049】
また、上記説明では、選択透過領域の形状を円状または輪帯状としたが、例えば図1(c)における長波長選択透過領域101を図6(a)に示すような扇状としてもよく、図6(b)に示すように光学素子中央を挟んで扇状の長波長選択透過領域101が複数並ぶ形状としてもよい。また、図6(c)に示すように長波長選択透過領域101を方形状としてもよく、図6(d)に示すように、長波長選択透過領域101と短波長選択透過領域102とを、光学素子中央が長波長選択透過領域101内に含まれるように分割する構成としてもよい。
【0050】
本発明において選択透過領域は、上述したようにガラスや樹脂からなる透明基体の少なくとも一方の表面に、色素膜を形成することにより設けることができる。有機色素、特にフタロシアニン系色素やナフタロシアニン系色素は、波長に対し急峻な吸収特性を有し、かつ、製法や組成設計によって吸収波長帯を比較的容易に制御することが可能であるため、本発明に好適である。具体的には、長波長選択透過領域101にはフタロシアニン系色素を用いることが好ましく、短波長選択透過領域102にはナフタロシアニン系色素を用いることが好ましい。透明な無機材料の多層膜からなる干渉型フィルタでは、目的とする透過率の波長依存性を得るためには数マイクロメートル程度の厚さが必要であるのに対し、有機色素膜では数十ナノメートル程度の厚さで目的とする透過率およびその波長依存性を実現することができる。また、上記有機色素は、追記型光記録媒体の記録層に用いられていることからわかるように耐食性に優れ、また、耐光性に優れるものも開発されているので、十分な耐久性が得られるが、色素膜上に誘電体の単層膜または多層膜からなる反射防止膜を設ければ、耐久性がさらに向上する。なお、色素膜は、塗布や蒸着により形成することができる。
【0051】
本発明では、性質の異なる選択透過領域を通過したそれぞれの光束間で、位相にずれが生じることがある。選択透過領域を色素膜で構成する場合、色素膜は薄いため、これによる位相のずれは小さく無視することもできるが、厳密にいえば、位相の揃っている光だけが結像に寄与するため、良好な結像を行うためには、特に位相ずれの影響を大きく受ける短波長側において位相を揃えることが好ましい。具体的には、色素膜(選択透過領域)の数がk個のとき、i番目の色素膜において、使用する最短波長における屈折率をni(i=1〜k)、膜厚をdi(i=1〜k)としたとき、niとdiとの積が一定となるように各色素膜を設計すればよい。
【0052】
なお、本発明の応用として、選択透過領域に位相シフタとしての機能をもたせることもできる。特開平10−255305号公報に示される輪帯位相シフタは、対物レンズの開口面の一部に輪帯状に凸部または凹部を設け、その段差の高さを適当な値に設計することにより、その部分を透過する光の位相を輪帯の外を通過する光の位相に対してシフトさせる働きを示すものである。このように対物レンズ開口面内において輪帯状に位相をシフトさせることで、光記録媒体の基板厚さが設計値に対して異なる場合に発生する球面収差を最小限に抑えることができる。また、この段差を最適化すれば、2種の波長において両方の球面収差を良好に低減することができる。
【0053】
上記特開平10−255305号公報では、対物レンズに物理的な段差を設けることにより位相シフタを実現しているが、本発明では選択透過領域において位相を制御することにより同様な機能を実現することができる。この例を図7に示す。図7に示す光学素子は、図1(c)に示す光学素子において、中央部の長波長選択透過領域101とその外側の短波長選択透過領域102との間に、第3の選択透過領域103を輪帯状に設けたものである。この第3の選択透過領域103は、長波長光については透過率が高く、かつその位相が所定の量だけ変化し、短波長光については透過率が低く、かつその位相シフト量が長波長選択透過領域101と同じになるように設計された領域である。図7に示す光学素子を用いることにより、光記録媒体の基板厚さが設計値に対して異なる場合に生じる球面収差、あるいは、収差補正が短波長光使用時(基板が薄い場合)に最適化されている場合に生じる長波長光使用時(基板が厚い場合)の球面収差を、単に開口制限を行う場合に比べ低減でき、結像性能を向上させることができる。基板厚さ0.6mmかつ波長650nmの場合に最適化された対物レンズを用いたときの波長780nm(基板厚さ1.2mm)での球面収差を図8(a)に、その場合において、円形開口フィルタにより開口制限を行った場合の球面収差を図8(b)に、円形開口フィルタの替わりに図7に示す光学素子を設けた場合の球面収差を図8(c)にそれぞれグラフとして示す。これらのグラフから、図7に示す構成の輪帯位相シフタにより、球面収差が著しく低減することがわかる。
【0054】
次に、本発明を2光源の光学ピックアップ装置に適用する場合の具体例について説明する。
【0055】
図9は、上記光学素子を用いた2光源の光学ピックアップ装置の構成を示した説明図である。
【0056】
この光学ピックアップ装置は、発振波長650nmの半導体レーザ3aと発振波長780nmの半導体レーザ3bを有しており、半導体レーザ3aまたは半導体レーザ3bから出力された光ビームはビームスプリッタ4を介して回折格子5に入射する。回折格子5に入射した光ビームは、主ビーム(焦点誤差信号用、記録再生信号用)と副ビーム(トラッキング誤差信号用)に分離した後、コリメータレンズ6に入射する。コリメータレンズ6に入射した光ビームは、発散光から平行光とされ、ビームスプリッタ7に入射する。ビームスプリッタ7に入射した光ビームは、対物レンズ9の方向に反射され、光学素子8を介して対物レンズ9に入射する。対物レンズ9に入射した光ビームは、平行光から収束光とされ、光記録媒体10の記録表面にスポットを形成する。対物レンズ9は、光記録媒体10が高密度記録媒体(基板厚さ0.6mm)であって、かつ波長650nmの光ビームを用いて記録再生を行う場合に対して、開口数や収差補正等が最適化されている。また、光学素子8は、図1(c)に示すような選択透過領域が設けられたものである。
【0057】
光記録媒体の記録表面にスポットを形成した光ビームは、記録表面で反射され、対物レンズ9に入射する。対物レンズ9に入射した光ビームは、再び平行光とされ、光学素子8を再び通過し、ビームスプリッタ7を直進して集光レンズ11に入射する。集光レンズ11に入射した光ビームは平行光から収束光にされ、アナモフィックレンズ12に入射する。アナモフィックレンズ12に入射した光ビームは焦点誤差信号検出用非点収差を発生し、受光素子13に達する。受光素子13に達した光ビームは、トラッキング誤差信号、焦点誤差信号および記録再生信号に変換される。
【0058】
この光学ピックアップ装置においては、例えば、高密度記録媒体の基板の厚さを前記したように0.6mmとし、また、低密度記録媒体の基板の厚さを1.2mmとし、高密度記録媒体再生時(波長650nmのとき)の対物レンズの開口数を0.6、低密度記録媒体再生時(波長780nmのとき)の対物レンズの実質的な開口数を0.35としたときに良好な記録再生特性が実現するが、基板の厚さ、波長、開口数がこれらに限定されないことは勿論である。また、本発明は、3個以上の光源を搭載した光学ピックアップ装置にも適用することができる。また、本発明は、有限系光学ピックアップ装置に適用することもできる。
【0059】
また、選択透過領域を有する光学素子は、図示例のように光学ピックアップ装置の構成要素と独立に設ける必要はなく、例えば前記特開平10−27375号公報に記載されているように、対物レンズ表面、ビームスプリッタ表面、回折格子表面、コリメータレンズ表面などに選択透過領域を設けたものであってもよい。
【0060】
【発明の効果】
本発明では、以上に説明したような選択透過領域を光学ピックアップ装置の光路中に設けることにより、単一の対物レンズを用い、かつ、基板厚さの相異なる複数種の光記録媒体に対し異なる波長で記録や再生を行う際に、短波長においても長波長においても光記録媒体の記録表面に結像するスポット径を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、図1(c)に示す光学素子を設けた場合における、対物レンズに入射する光ビームの強度分布を示すグラフである。(b)は、その場合のビームスポットの強度分布を示すグラフである。(c)は、本発明に用いる光学素子の構成例を示す平面図である。
【図2】(a)は、図2(c)に示す光学素子を設けた場合における、対物レンズに入射する光ビームの強度分布を示すグラフである。(b)は、その場合のビームスポットの強度分布を示すグラフである。(c)は、円形開口フィルタとして働く従来の光学素子の構成例を示す平面図である。
【図3】(a)は、光学素子を設けない場合における、対物レンズに入射する光ビームの強度分布を示すグラフである。(b)は、その場合のビームスポットの強度分布を示すグラフである。
【図4】(a)は、図2(c)に示す光学素子を設け、かつリム強度を上げた場合における、対物レンズに入射する光ビームの強度分布を示すグラフである。(b)は、その場合のビームスポットの強度分布を示すグラフである。
【図5】本発明に用いる光学素子の構成例を示す平面図である。
【図6】(a)、(b)、(c)および(d)は、本発明に用いる光学素子の構成例を示す平面図である。
【図7】本発明に用いる光学素子であって、輪帯位相シフタとしての機能を有するものの構成例を示す平面図である。
【図8】(a)は、短波長光を用い、かつ基板が薄い場合に対し収差補正が最適化された対物レンズを用いたときの長波長光の球面収差を示すグラフである。(b)は、その場合において、円形開口フィルタにより開口制限を行ったときの球面収差を示すグラフである。(c)は、円形開口フィルタの替わりに図7に示す光学素子を設けたときの球面収差を示すグラフである。
【図9】本発明の光学ピックアップ装置の構成例を示す説明図である。
【図10】従来の光学ピックアップ装置の構成例を示す説明図である。
【図11】基板で生じる球面収差を説明するための説明図である。
【図12】開口数を説明するための説明図である。
【図13】光記録媒体が光軸に対し傾いた場合を示す説明図である。
【図14】(a)および(b)は、対物レンズに入射する光ビームの径が異なる場合における結像の違いを説明する図である。
【符号の説明】
101 長波長選択透過領域
102 短波長選択透過領域
103 第3の選択透過領域
104 透過領域
3、3a、3b 半導体レーザ
4 ビームスプリッタ
5 回折格子
6 コリメータレンズ
7 ビームスプリッタ
8 光学素子
9 対物レンズ
10 光記録媒体
11 集光レンズ
12 アナモフィックレンズ
13 受光素子
40 基板
41 記録表面
42 スポット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device having two or more light sources and capable of reproducing or recording / reproducing at two or more different wavelengths.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, various types of optical recording media having different recording densities, substrate thicknesses, substrate materials, recording / reproducing systems, disk sizes, and the like have been provided as the application range of optical recording media has expanded. Therefore, in addition to the basic functions such as recording and reproduction, the optical pickup device is required to have high versatility that can handle different types of media.
[0003]
In the following, a configuration necessary for handling optical recording media having different recording densities, substrate thicknesses, and the like in a conventional optical pickup device and its problems will be described with reference to the drawings. In the present specification, the substrate means an optical medium that exists between the recording surface and the light source and affects incident light. For example, when a protective layer made of resin or the like is provided on the recording surface and recording light or reproducing light is incident through the protective layer, the protective layer functions as a substrate in this specification.
[0004]
FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional optical pickup device.
[0005]
In this optical pickup device, the light beam emitted from the semiconductor laser 3 is separated into a main beam (for a focus error signal and a recording / reproduction signal) and a sub beam (for a tracking error signal) by a diffraction grating 5, and then a collimator lens. 6 is incident. The light beam incident on the collimator lens 6 is converted from divergent light into parallel light and incident on the beam splitter 7. The light beam incident on the beam splitter 7 is reflected in the direction of the objective lens 9 and enters the objective lens 9. The light beam incident on the objective lens 9 is changed from parallel light to convergent light, and a spot is formed on the recording surface of the optical recording medium 10.
[0006]
This light beam is reflected by the recording surface, and is modulated in accordance with the recording information on the recording surface. The light beam reflected by the recording surface is converted into parallel light again by the objective lens 9 and enters the beam splitter 7. The light beam incident on the beam splitter 7 travels straight through the beam splitter 7 and enters the condenser lens 11. The light beam incident on the condenser lens 11 is converted from parallel light into convergent light and incident on the anamorphic lens 12. The light beam incident on the anamorphic lens 12 generates astigmatism for detecting a focus error signal and enters the light receiving element 13. The light beam incident on the light receiving element 13 is converted into an electrical signal such as a tracking error signal, a focus error signal, and a recording / reproducing signal.
[0007]
Here, in order to obtain an accurate electric signal, it is necessary to form an appropriate spot on the recording surface. For this purpose, it is necessary to sufficiently reduce the aberration of the light beam. Hereinafter, aberration correction for reducing the aberration of the light beam and its problems will be described.
[0008]
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a light beam that passes through the substrate 40 of the optical recording medium and reaches the recording surface.
[0009]
The optical recording medium shown in the figure includes a substrate 40 and a recording surface 41. For example, polycarbonate is used for the substrate 40, and a film that reflects light such as aluminum is used for the recording surface 41.
[0010]
The thickness of the protective layer 40 is, for example, about 1.2 mm, and the surface of the recording surface 41 is provided with fine irregularities (pits) having a depth of 120 nm and a width of about 0.5 μm.
[0011]
When an appropriate spot 42 is imaged on the recording surface 41 of this optical recording medium, the light beam is narrowed down to the diffraction limit. The spot diameter is about 1.4 μm, for example. In such an optical system that narrows the light beam to the diffraction limit, it is necessary to sufficiently reduce the wavefront aberration of the light beam, and a standard called a Marechal standard is generally known. According to this standard, the amount of wavefront aberration is 0.07λ RMS.
[0012]
Here, the fact that the wavefront aberration of the light beam contributing to the imaging is small means that the wavefront, that is, the equiphase surface of the light beam (the surface indicated by the curve connecting the points a and a ′) is centered on the spot 42. It is that it has become a spherical surface.
[0013]
However, when the optical recording medium is irradiated with a light beam that is not properly corrected for aberrations, the equiphase surface of the light beam in the substrate 40 shown in FIG.
[0014]
Thus, the reason why the equiphase surface of the light beam outside the substrate 40 does not have the same curvature as the equiphase surface in the substrate 40 is that the refractive index of the substrate 40 (for example, 1.55 for polycarbonate) and air. This is because the speed of the light beam traveling in the substrate 40 is different from the speed of the light beam traveling in the air (vacuum) due to the difference in refractive index of (vacuum).
[0015]
That is, the speed of the light beam traveling in the substrate 40 having a refractive index of 1.55 (speed between dc) is slower than the speed of the light beam traveling in air (vacuum) (speed between cb ″). The lengths of the line segment bd (or line segment b′d) and the line segment b ″ d having the same optical path length are not equal.
[0016]
As described above, when convergent light passes through a parallel plate having a refractive index different from that in air or in vacuum, an aberration (hereinafter referred to as an ideal wavefront passing in air or in vacuum). , Expressed as spherical aberration). Therefore, when designing an optical pickup device, it is necessary to perform aberration correction in consideration of this spherical aberration. More specifically, in the optical system, the amount is the same as that of the spherical aberration generated in the substrate 40 but opposite in direction. It is necessary to give aberration (correcting spherical aberration) in advance. FIG. 11 shows an equiphase surface of the wavefront in the system subjected to such aberration correction.
[0017]
By the way, with the diversification of optical recording media as described above, the thickness of the substrate tends to be reduced particularly in an optical recording medium having a high recording density. The reason why the thickness of the substrate is reduced as the density of the optical recording medium is increased is as follows.
[0018]
Generally, when the density of an optical recording medium is increased, the spot diameter required for reading is also reduced. Also, the incident light is a plane wave with ideal astigmatism and uniform intensity distribution, and the beam waist is 1 / e of the center intensity.2The spot radius R is
Formula IR = 0.41λ / NA
Given in. In the above formula I, λ is the wavelength of the light beam. NA is the numerical aperture of the lens,
Formula II NA = n × sinθ
Defined by In the above formula II, n is the refractive index at the wavelength λ, and θ is the angle spanning the exit pupil diameter, as shown in FIG. 12 (a diagram for explaining the numerical aperture of the objective lens 9).
[0019]
As can be seen from these equations, in order to reduce the spot radius R, it is necessary to shorten the wavelength λ of the light beam or increase the numerical aperture NA of the objective lens, that is, θ.
[0020]
However, as the numerical aperture NA of the objective lens increases, the spherical aberration generated on the substrate increases. Further, as shown in FIG. 13, coma aberration generated when the optical recording medium 10 is tilted with respect to the optical axis of the light beam is also increased. The tilt of the optical recording medium with respect to the optical axis of the light beam is mainly caused by the warp of the optical recording medium, and it is not uncommon for the tilt to be approximately 0.7 degrees, for example.
[0021]
As described above, when the numerical aperture NA of the objective lens is increased corresponding to the increase in the density of the optical recording medium and the wavelength λ of the light beam is shortened, the spherical aberration and the coma aberration increase. By reducing the thickness, spherical aberration and coma can be suppressed.
[0022]
Therefore, a driving device that needs to support a plurality of types of optical recording media having different recording densities is required to be able to drive media having different thicknesses and emits light beams having different wavelengths. It is necessary to provide an optical pickup having two or more light sources.
[0023]
However, an optical recording medium having a different substrate thickness, for example, a low-density recording medium having a substrate thickness of 1.2 mm and a high-density recording medium having a substrate thickness of 0.6 mm, have spherical surfaces generated on the substrate. Since the amount of aberration is different, it is necessary to change the amount of spherical aberration for correction previously given to the convergent light beam of the optical pickup device. For this reason, in an optical pickup device that handles optical recording media having different substrate thicknesses, it is usually not possible to share an objective lens between light beams having different wavelengths. In general, Japanese Patent Laid-Open No. 8-102079 discloses means for reproducing optical recording media having different substrate thicknesses with a single objective lens. .
[0024]
14 (a) and 14 (b) are explanatory views showing means for reproducing optical recording media having different substrate thicknesses with a single objective lens. Is a simplified version of the means described in. Here, FIG. 14A shows a case where a high-density recording medium having a thin substrate is reproduced, and FIG. 14B shows a case where a low-density recording medium having a thick substrate is reproduced.
[0025]
In the case of FIG. 14A in which a high-density recording medium is reproduced by this means, the light beam incident on the liquid crystal element 51 is uniformly transmitted through the liquid crystal element 51 and then converged by the objective lens 52. In addition, when passing through the objective lens 52, the light beam is given a reverse spherical aberration that cancels the spherical aberration generated on the substrate 53a of the high-density recording medium. The convergent light beam that has been subjected to aberration correction in this way passes through the substrate 53a and forms a small spot 55a on the recording surface 54a.
[0026]
On the other hand, in the case of FIG. 14B for reproducing a low-density recording medium, the liquid crystal element 51 functions as a circular aperture filter and blocks the peripheral portion of the light beam, so that only the central portion of the light beam is incident on the objective lens 52. And converged light. Further, when passing through the objective lens 52, the same aberration correction as that of the high-density recording medium is performed on the light beam. The convergent light beam thus corrected for aberrations passes through the substrate 53b and forms a spot 55b on the recording surface 54b. However, since θ1> θ2, the numerical aperture is reduced, and the spot diameter is It becomes larger than the case of FIG.
[0027]
Since the substrate 53b of the low density recording medium is thicker than the substrate 53a of the high density recording medium, the aberration correction is insufficient with the same correction amount as in the case of the high density recording medium, but in the case of the low density recording medium. , Θ2 is small, that is, the numerical aperture is small, and the spherical aberration that cannot be corrected is small and can be ignored. Therefore, it can be considered that the spherical aberration is approximately corrected. In other words, the amount of spherical aberration generated is large at the periphery of the light beam (light beam) and extremely small at the center of the light beam (light beam). Therefore, if the light beam at the periphery is blocked, the aberration correction is insufficient. Even so, spherical aberration is hardly a problem.
[0028]
As described above, in this prior art, the spot diameter is changed and spherical aberration is approximately corrected by controlling the diameter of the light beam incident on the objective lens.
[0029]
In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-27375 discloses an optical pickup device that controls a light beam by a similar action by using a dye film having a wavelength dependency of transmittance instead of a liquid crystal element. Has been.
[0030]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described conventional technology attempts to change the effective numerical aperture of the objective lens in accordance with the reduction in the substrate thickness accompanying the shortening of the light source wavelength. However, whether the liquid crystal element is used to control the numerical aperture or the dye film is used, the transmittance around the objective lens is completely cut off on the long wavelength side and completely transmitted on the short wavelength side. I can't. Even if a wavelength-selective filter having a considerably high performance is used in spite of the high cost, the limit is that the transmittance is about 5% at the long wavelength and about 90% at the short wavelength. As described above, the following problems arise due to the limitation on blocking and transmission.
[0031]
If the transmittance at a long wavelength of the circular aperture filter is lowered in order to suppress spherical aberration when a long wavelength is used (when the substrate is thick), the transmittance at a short wavelength is also lowered accordingly. As a result, the amount of light at the outer periphery of the objective lens that contributes most to the image formation of the minute spot is reduced at a short wavelength, so that the spot diameter is increased, making it unsuitable for recording and reproduction of high-density recording information.
[0032]
On the other hand, if the transmittance at the short wavelength of the circular aperture filter is increased in order to suppress the increase in the spot diameter on the short wavelength side, the transmittance at the long wavelength is also increased accordingly. As a result, the light passing through the outer periphery of the objective lens, which causes spherical aberration, cannot be sufficiently blocked, and the spherical aberration at a long wavelength increases and the spot diameter increases.
[0033]
An object of the present invention is to use a light beam having a shorter wavelength as the thickness of the substrate or the protective layer is thinner than a plurality of types of optical recording media having different thicknesses of the substrate or the protective layer existing on the light beam incident side. In an optical pickup for reproduction or recording / reproduction, the spot diameter formed on the recording surface of the optical recording medium is reduced both at a short wavelength and a long wavelength.
[0034]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present inventions (1) to (10) below.
(1) An optical pickup device having two or more light sources that generate light beams of different wavelengths and optical means for guiding the light beams emitted from these light sources to an optical recording medium, the light from the light sources In the optical path to the recording medium, there is at least one optical element having a selective transmission region whose transmittance varies depending on the wavelength. When all the optical elements are viewed in the optical path direction from the recording surface of the optical recording medium, In the region corresponding to the beam cross-section, the selective transmission is such that the transmittance of short wavelength light is high on the outer peripheral side and low on the inner peripheral side, and the transmittance of long wavelength light is low on the outer peripheral side and high on the inner peripheral side. An area is providedThe light transmittance on the inner periphery side is 70% or less for short wavelength light and 80% or more for long wavelength light, and the light transmittance on the short outer periphery side is 60% or more for short wavelength light and long wavelength light. Is 10% or less, and when the light beam of short wavelength light is guided to the optical recording medium, the light beam transmitted through the inner peripheral side is attenuated from the light beam transmitted through the outer peripheral side. Added optical super-resolution to the light beam of wavelength.Optical pickup device.
(2) An optical pickup device having two or more light sources that generate light beams of different wavelengths and optical means for guiding the light beams emitted from these light sources to an optical recording medium, the light from the light sources In the optical path to the recording medium, there is at least one optical element having a selective transmission region whose transmittance varies depending on the wavelength. When all the optical elements are viewed in the optical path direction from the recording surface of the optical recording medium, In the region corresponding to the beam cross section, a short wavelength selective transmission region in which the transmittance of short wavelength light is higher than the transmittance of long wavelength light, and a long wavelength in which the transmittance of long wavelength light is higher than the transmittance of short wavelength light. A selective transmission region, and the short wavelength selective transmission region exists outside the long wavelength selection region.The light transmittance in the long wavelength selective transmission region is 70% or less for short wavelength light and 80% or more for long wavelength light, and the light transmittance in the short wavelength selective transmission region is 60% or more for short wavelength light. The long wavelength light is 10% or less, and the transmittance of the short wavelength light in the long wavelength selective transmission region is set lower than the transmittance of the short wavelength light in the short wavelength light selective transmission region. When the light beam of light is guided to the optical recording medium, the light beam transmitted through the long wavelength selective transmission region is attenuated from the light beam transmitted through the short wavelength selective transmission region, so that light of short wavelength light is transmitted. Added optical super-resolution to the beamOptical pickup device.
(3) The optical pickup device according to (2), wherein the short wavelength selective transmission region and the long wavelength selective region are provided concentrically.
(4) The optical pickup device according to any one of (1) to (3), wherein all the selective transmission regions are provided in one optical element.
(5) The optical pickup device according to any one of (1) to (4), wherein the selective transmission region is formed of a dye film.
(6) The optical pickup device according to (5), wherein the dye film is formed on a transparent substrate, and an antireflection film is formed on the dye film.
(7) The number of the dye films is k, and the refractive index at the shortest wavelength to be used is expressed as n in each dye film.i(I = 1 to k), thickness is diWhen (i = 1 to k), niAnd diThe optical pickup device according to (5) or (6), wherein the product is constant.
(8) One long-wavelength selective transmission region is formed, two short-wavelength selective transmission regions are formed, and one transmission region that transmits both the short wavelength and the long wavelength without attenuation is formed. The long wavelength selective transmission region is arranged in the center, the first short wavelength selective transmission region in a ring shape is arranged outside the long wavelength selective transmission region, and the ring shaped transmission region is formed outside the first short wavelength selective transmission region. The optical pickup device according to any one of (2) to (7), wherein a second short wavelength selective transmission region is formed outside the transmission region.
(9) The long wavelength selective transmission region is formed in a circular shape in the center, and a long wavelength light beam is transmitted between the long wavelength selective transmission region and the short wavelength selective transmission region formed outside the long wavelength selective transmission region. The optical pickup device according to any one of (2) to (7), wherein the third selective transmission region having a high rate and a low transmittance of the light beam of the short wavelength light is formed in a band shape.
(10)The different wavelength light beams have a long wavelength light beam wavelength of 780 nm. The optical pickup device according to any one of (1) to (9), wherein the wavelength of the light beam having a wavelength is 650 nm.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1C shows a configuration example of the optical element used in the present invention. In this optical element, a circular long wavelength selective transmission region 101 and a short wavelength selective transmission region 102 surrounding the circular long wavelength selective transmission region 101 are formed on the surface of a square transparent substrate made of optical glass (BK7). Each of these selective transmission regions is composed of an organic dye, and the long wavelength selective transmission region 101 in the central part has a higher transmittance of long wavelength light than that of short wavelength light, and a short wavelength selective transmission region in the outer peripheral part. No. 102 has a transmittance of short wavelength light higher than that of long wavelength light.
[0036]
FIG. 2C shows an optical element having the same configuration as that of FIG. 1C except that the short wavelength selective transmission region 102 is provided on the outer peripheral portion and the transparent portion 104 is a transparent portion at the center. The size of the central transmission region 104 is the same as that of the long wavelength selective transmission region 101 in FIG. This optical element has the same configuration as the circular aperture filter described in JP-A-10-27375.
[0037]
In FIG. 1C and FIG. 2C, the transmittance of the long wavelength selective transmission region 101 is about 95% at a wavelength of 780 nm and about 70% at a wavelength of 650 nm, and the transmittance of the short wavelength selective transmission region 102 is About 5% at a wavelength of 780 nm and about 90% at a wavelength of 650 nm.
[0038]
Next, consider a case where any one of the above optical elements is arranged in front of the objective lens of the optical pickup device, and incident light that has passed through the optical element is imaged as a beam spot on the recording surface by the objective lens. The incident light is laser light having a wavelength of 650 nm having a Gaussian distribution, the numerical aperture of the objective lens is 0.60, the rim intensity of incident light at the outermost periphery of the objective lens is 0.50, and the short wavelength selective transmission region 102 is an aperture stop. Is considered to be 0.45.
[0039]
FIG. 1 (a) shows the intensity distribution of the light beam incident on the objective lens when the optical element of FIG. 1 (c) is provided, and FIG. 1 (b) shows the intensity distribution of the beam spot in that case. FIG. 2A shows the intensity distribution of the light beam incident on the objective lens when the optical element of FIG. 2C is provided, and FIG. 2B shows the intensity distribution of the beam spot in that case. Show. For comparison, FIG. 3A shows the intensity distribution of the light beam incident on the objective lens when neither optical element is provided, and FIG. 3B shows the intensity distribution of the beam spot in that case. Shown respectively. In each figure, the vertical axis is normalized by the center intensity, and in the intensity distribution graph of the incident light beam, the horizontal axis is normalized by the objective lens radius.
[0040]
In FIG. 3B in which no optical element is provided, the spot diameter (1 / e of the center intensity) is obtained.2Is equivalent to 0.961 μm, but in FIG. 2B where a conventional optical element having a circular aperture is provided, the spot diameter increases to 0.976 μm. The increase in the spot diameter is because the intensity of the outer peripheral portion of the light beam that contributes most to the image formation of the minute spot is reduced by about 10% by the short wavelength selective transmission region 102 shown in FIG. In order to suppress an increase in spot diameter under the condition of using this conventional optical element, it is necessary to increase the rim intensity of incident light. For example, when the rim intensity is 0.60, the intensity distribution of the incident light to the objective lens is as shown in FIG. 4A, and as a result, the intensity distribution of the beam spot is as shown in FIG. Thus, a spot diameter equivalent to that shown in FIG. 3B without the optical element is obtained. However, such a change in rim strength is not practical because it involves a significant design change in the optical system.
[0041]
On the other hand, in the case where the optical element shown in FIG. 1C is provided, the long wavelength selective transmission region 101 is provided in the central portion, so that the intensity of the short wavelength light is reduced in this region. Therefore, for a short wavelength incident beam, a drop in intensity at the outer periphery of the incident beam can be compensated, and an increase in the beam spot diameter can be suppressed. In particular, as in this example, if the transmittance (about 70%) of short wavelength light in the long wavelength selective transmission region 101 is set lower than that (about 90%) of the short wavelength selective transmission region 102, FIG. As shown in (a), the incident beam can be attenuated at the center. As a result, a fine spot exceeding the diffraction limit can be imaged by the optical super-resolution effect. In this example, as shown in FIG. 1B, the beam spot diameter is 0.925 μm, which is smaller than that in FIG. 3B in which no optical element is provided.
[0042]
Further, in the optical element shown in FIG. 1C, the beam spot diameter can be easily changed by changing the transmittance of the short wavelength light in the long wavelength selective transmission region 101, so that the design can be easily changed according to various purposes. It becomes.
[0043]
On the other hand, the transmittance of long wavelength light in the optical element shown in FIG. 1C is as high as about 95% in the long wavelength selective transmission region 101 and as low as about 5% in the short wavelength selective transmission region 102. As for the reduction of spherical aberration by cutting the outer peripheral portion, an effect equivalent to that of the conventional optical element shown in FIG.
[0044]
In the example shown in FIG. 1 (c), the long wavelength selective transmission region 101 has a numerical aperture of 40% to 85% of the numerical aperture of the objective lens, especially 50 when the light is considered to pass through only this region. It is preferable to set so as to correspond to the range of% to 80%.
[0045]
In the example shown in FIG. 1C, the transmission characteristics in each of the long wavelength selective transmission region 101 and the short wavelength selective transmission region 102 take into consideration the imaging performance of the beam at each wavelength, the efficiency of the laser light, and the like. The light transmittance in the long wavelength selective transmission region 101 is preferably 70% or less for short wavelength light and 80% or more for long wavelength light, and the light transmittance in the short wavelength selective transmission region 102 is determined appropriately. The short wavelength light is preferably 60% or more and the long wavelength light is preferably 10% or less. Furthermore, in the region corresponding to the light beam cross section, the transmittance of short wavelength light is high on the outer peripheral side and low on the inner peripheral side, and the transmittance of long wavelength light is low on the outer peripheral side and high on the inner peripheral side, If the light transmittance in each of the long wavelength selective transmission region 101 and the short wavelength selective transmission region 102 is set, as described above, the optical super-resolution effect in short wavelength light and the reduction of spherical aberration in long wavelength light can be achieved. Realize at the same time.
[0046]
In the present invention, in addition to the example shown in FIG. 1C, as shown in FIG. 5, for example, a long wavelength selective transmission region 101 is arranged at the center, and a first short wavelength selective transmission region 102 is formed in a ring shape outside thereof. The transmission region 104 may be formed in a ring shape on the outer side, and the second short wavelength selective transmission region 102 may be further disposed on the outer side. In the configuration shown in FIG. 5, long wavelength light is attenuated in the first short-wavelength selective transmission region 102 in the annular shape, and long wavelength light is not attenuated in the outer transmission region 104, so that the aberration correction is not performed. It is possible to attenuate the transmitted light of the annular portion (corresponding to the first short wavelength selective transmission region 102) where the spherical aberration becomes the largest in the wavelength light, and as a result, the spherical aberration of the long wavelength light can be reduced. On the other hand, for short wavelength light, since the long wavelength selective transmission region 101 exists in the center, the effect of the optical super-resolution described above is realized. As described above, in the present invention, since the light transmittance of an arbitrary concentric region where spherical aberration is continuously distributed can be controlled for each wavelength, a target spot diameter can be easily obtained.
[0047]
In the above description, an example in which all the selective transmission regions are provided in one optical element has been described. However, a plurality of optical elements provided with at least one selective transmission region may be arranged in the optical path. In other words, when all the optical elements are viewed in an overlapped manner from the optical path direction, for example, the arrangement of the selective transmission regions as shown in FIG.
[0048]
Further, in the above description, the transmission characteristics change in steps (discontinuously) between adjacent selective transmission areas. However, the transmission characteristics gradually change from one selective transmission area to another selective transmission area. It may be a thing.
[0049]
In the above description, the shape of the selective transmission region is circular or annular, but for example, the long wavelength selective transmission region 101 in FIG. 1C may be fan-shaped as shown in FIG. As shown in FIG. 6B, a plurality of fan-shaped long-wavelength selective transmission regions 101 may be arranged side by side across the center of the optical element. In addition, the long wavelength selective transmission region 101 may be rectangular as shown in FIG. 6C, and as shown in FIG. 6D, the long wavelength selective transmission region 101 and the short wavelength selective transmission region 102 are The optical element may be divided so that the center of the optical element is included in the long wavelength selective transmission region 101.
[0050]
In the present invention, the permselective region can be provided by forming a dye film on at least one surface of a transparent substrate made of glass or resin as described above. Organic dyes, especially phthalocyanine dyes and naphthalocyanine dyes, have steep absorption characteristics with respect to wavelength, and the absorption wavelength band can be controlled relatively easily by the production method and composition design. Suitable for the invention. Specifically, it is preferable to use a phthalocyanine dye for the long wavelength selective transmission region 101, and it is preferable to use a naphthalocyanine dye for the short wavelength selective transmission region 102. In order to obtain the wavelength dependence of the desired transmittance, an interference filter composed of a transparent inorganic material multilayer film requires a thickness of several micrometers, whereas an organic dye film has a thickness of several tens of nanometers. The target transmittance and its wavelength dependence can be realized with a thickness of about a meter. In addition, as the organic dye is used in the recording layer of the write-once type optical recording medium, it is excellent in corrosion resistance, and those having excellent light resistance have been developed, so that sufficient durability can be obtained. However, if an antireflection film comprising a dielectric single layer film or multilayer film is provided on the dye film, the durability is further improved. The dye film can be formed by coating or vapor deposition.
[0051]
In the present invention, a phase shift may occur between light beams that have passed through selective transmission regions having different properties. When the selective transmission region is composed of a dye film, the dye film is thin, so the phase shift due to this is small and can be ignored, but strictly speaking, only light with the same phase contributes to the image formation. In order to perform good image formation, it is preferable to align the phase on the short wavelength side that is greatly affected by the phase shift. Specifically, when the number of dye films (selective transmission regions) is k, the refractive index at the shortest wavelength to be used is expressed as n in the i-th dye film.i(I = 1 to k), the film thickness is diWhen (i = 1 to k), niAnd diEach dye film may be designed so that the product of is constant.
[0052]
As an application of the present invention, the selective transmission region can also have a function as a phase shifter. An annular phase shifter disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-255305 is provided with a convex portion or a concave portion in a ring shape on a part of the opening surface of the objective lens, and by designing the height of the step to an appropriate value, This shows the function of shifting the phase of light transmitted through the portion with respect to the phase of light passing outside the annular zone. Thus, by shifting the phase in a ring shape within the aperture surface of the objective lens, it is possible to minimize the spherical aberration that occurs when the substrate thickness of the optical recording medium differs from the design value. Further, if this step is optimized, both spherical aberrations can be satisfactorily reduced at two wavelengths.
[0053]
In the above Japanese Patent Laid-Open No. 10-255305, a phase shifter is realized by providing a physical step in the objective lens. In the present invention, a similar function is realized by controlling the phase in the selective transmission region. Can do. An example of this is shown in FIG. The optical element shown in FIG. 7 is the same as the optical element shown in FIG. 1C except that the third selective transmission region 103 is located between the long wavelength selective transmission region 101 at the center and the short wavelength selective transmission region 102 outside. Is provided in a ring shape. This third selective transmission region 103 has a high transmittance for long wavelength light, and its phase changes by a predetermined amount, and has a low transmittance for short wavelength light, and its phase shift amount is a long wavelength selection. This is an area designed to be the same as the transmissive area 101. By using the optical element shown in FIG. 7, spherical aberration that occurs when the substrate thickness of the optical recording medium differs from the design value, or aberration correction is optimized when using short wavelength light (when the substrate is thin) Spherical aberration that occurs when long wavelength light is used (when the substrate is thick) can be reduced as compared with the case of simply limiting the aperture, and imaging performance can be improved. FIG. 8A shows spherical aberration at a wavelength of 780 nm (substrate thickness of 1.2 mm) when an objective lens optimized for a substrate thickness of 0.6 mm and a wavelength of 650 nm is used. FIG. 8B shows the spherical aberration when the aperture is limited by the aperture filter, and FIG. 8C shows the spherical aberration when the optical element shown in FIG. 7 is provided instead of the circular aperture filter. . From these graphs, it can be seen that the spherical aberration is significantly reduced by the annular phase shifter having the configuration shown in FIG.
[0054]
Next, a specific example in which the present invention is applied to an optical pickup device having two light sources will be described.
[0055]
FIG. 9 is an explanatory view showing a configuration of an optical pickup device of two light sources using the optical element.
[0056]
This optical pickup device has a semiconductor laser 3 a having an oscillation wavelength of 650 nm and a semiconductor laser 3 b having an oscillation wavelength of 780 nm, and a light beam output from the semiconductor laser 3 a or the semiconductor laser 3 b is passed through a beam splitter 4 to a diffraction grating 5. Is incident on. The light beam incident on the diffraction grating 5 is separated into a main beam (for a focus error signal and a recording / reproduction signal) and a sub beam (for a tracking error signal), and then enters a collimator lens 6. The light beam that has entered the collimator lens 6 is converted into parallel light from the divergent light and enters the beam splitter 7. The light beam incident on the beam splitter 7 is reflected in the direction of the objective lens 9 and enters the objective lens 9 via the optical element 8. The light beam incident on the objective lens 9 is changed from parallel light into convergent light, and forms a spot on the recording surface of the optical recording medium 10. The objective lens 9 has a numerical aperture and aberration correction, etc., when the optical recording medium 10 is a high-density recording medium (substrate thickness 0.6 mm) and recording / reproduction is performed using a light beam having a wavelength of 650 nm. Has been optimized. The optical element 8 is provided with a selective transmission region as shown in FIG.
[0057]
The light beam that forms a spot on the recording surface of the optical recording medium is reflected by the recording surface and enters the objective lens 9. The light beam incident on the objective lens 9 is converted into parallel light again, passes through the optical element 8 again, travels straight through the beam splitter 7, and enters the condenser lens 11. The light beam incident on the condenser lens 11 is converted from parallel light into convergent light and incident on the anamorphic lens 12. The light beam incident on the anamorphic lens 12 generates astigmatism for detecting a focus error signal and reaches the light receiving element 13. The light beam reaching the light receiving element 13 is converted into a tracking error signal, a focus error signal, and a recording / reproducing signal.
[0058]
In this optical pickup device, for example, the thickness of the substrate of the high-density recording medium is 0.6 mm as described above, and the thickness of the substrate of the low-density recording medium is 1.2 mm. Good recording when the numerical aperture of the objective lens is 0.6 (when the wavelength is 650 nm) and the substantial numerical aperture of the objective lens is 0.35 when reproducing the low-density recording medium (when the wavelength is 780 nm) Of course, the reproduction characteristics are realized, but the thickness, wavelength, and numerical aperture of the substrate are not limited to these. The present invention can also be applied to an optical pickup device equipped with three or more light sources. The present invention can also be applied to a finite system optical pickup device.
[0059]
In addition, the optical element having the selective transmission region does not need to be provided independently of the components of the optical pickup device as in the illustrated example. For example, as described in JP-A-10-27375, the surface of the objective lens Alternatively, a selective transmission region may be provided on the beam splitter surface, the diffraction grating surface, the collimator lens surface, or the like.
[0060]
【The invention's effect】
In the present invention, the selective transmission region as described above is provided in the optical path of the optical pickup device, so that a single objective lens is used, and the optical recording medium is different for a plurality of types of optical recording media having different substrate thicknesses. When recording or reproducing at a wavelength, the spot diameter formed on the recording surface of the optical recording medium can be reduced at both short and long wavelengths.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a graph showing the intensity distribution of a light beam incident on an objective lens when the optical element shown in FIG. 1C is provided. (B) is a graph which shows intensity distribution of the beam spot in that case. (C) is a top view which shows the structural example of the optical element used for this invention.
FIG. 2A is a graph showing the intensity distribution of a light beam incident on an objective lens when the optical element shown in FIG. 2C is provided. (B) is a graph which shows intensity distribution of the beam spot in that case. (C) is a top view which shows the structural example of the conventional optical element which functions as a circular aperture filter.
FIG. 3A is a graph showing an intensity distribution of a light beam incident on an objective lens when no optical element is provided. (B) is a graph which shows intensity distribution of the beam spot in that case.
4A is a graph showing an intensity distribution of a light beam incident on an objective lens when the optical element shown in FIG. 2C is provided and the rim intensity is increased. FIG. (B) is a graph which shows intensity distribution of the beam spot in that case.
FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of an optical element used in the present invention.
6A, 6B, 6C, and 6D are plan views showing a configuration example of an optical element used in the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing a configuration example of an optical element used in the present invention, which has a function as an annular zone phase shifter.
FIG. 8A is a graph showing spherical aberration of long-wavelength light when using short-wavelength light and using an objective lens with optimized aberration correction when the substrate is thin. (B) is a graph showing spherical aberration when aperture restriction is performed by a circular aperture filter in that case. (C) is a graph showing spherical aberration when the optical element shown in FIG. 7 is provided instead of the circular aperture filter.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a configuration example of an optical pickup device of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a configuration example of a conventional optical pickup device.
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining spherical aberration occurring in a substrate.
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a numerical aperture.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a case where the optical recording medium is tilted with respect to the optical axis.
FIGS. 14A and 14B are diagrams for explaining a difference in image formation when the diameters of light beams incident on an objective lens are different. FIGS.
[Explanation of symbols]
101 Long wavelength selective transmission region
102 Short wavelength selective transmission region
103 3rd selective transmission area
104 Transmission area
3, 3a, 3b Semiconductor laser
4 Beam splitter
5 Diffraction grating
6 Collimator lens
7 Beam splitter
8 Optical elements
9 Objective lens
10 Optical recording media
11 Condensing lens
12 Anamorphic lens
13 Light receiving element
40 substrates
41 Recording surface
42 spots

Claims (10)

異なる波長の光ビームを発生する2以上の光源を有し、これらの光源から出射した光ビームを光記録媒体に導くための光学手段を有する光学ピックアップ装置であって、
前記光源から光記録媒体までの光路中に、波長によって透過率の異なる選択透過領域を有する光学素子が少なくとも1つ存在し、
光記録媒体の記録表面から光路方向にすべての光学素子を重ねて見たとき、光ビーム断面に相当する領域内に、短波長光の透過率が、外周側で高く内周側で低くなり、長波長光の透過率が、外周側で低く内周側で高くなるよう前記選択透過領域が設けられ
前記内周側の光透過率は、短波長光が70%以下、長波長光が80%以上であり、前記短外周側における光透過率は、短波長光が60%以上、長波長光が10%以下であり、
短波長光の光ビームが前記光記録媒体に導かれた際に、前記内周側を透過した光ビームを前記外周側を透過した光ビームより減衰させることで、短波長光の光ビームに対し光学的超解像が作用するようにした光学ピックアップ装置。
An optical pickup device having two or more light sources that generate light beams of different wavelengths and optical means for guiding the light beams emitted from these light sources to an optical recording medium,
In the optical path from the light source to the optical recording medium, there is at least one optical element having a selective transmission region having different transmittance depending on the wavelength,
When all the optical elements are overlapped in the optical path direction from the recording surface of the optical recording medium, the transmittance of the short wavelength light is high on the outer peripheral side and low on the inner peripheral side in the region corresponding to the light beam cross section. The selective transmission region is provided so that the transmittance of long wavelength light is low on the outer peripheral side and high on the inner peripheral side ,
The light transmittance on the inner circumference side is 70% or less for short wavelength light and 80% or more for long wavelength light, and the light transmittance on the short outer circumference side is 60% or more for short wavelength light and long wavelength light. 10% or less,
When a light beam of short wavelength light is guided to the optical recording medium, the light beam transmitted through the inner peripheral side is attenuated from the light beam transmitted through the outer peripheral side, thereby reducing the light beam of short wavelength light. An optical pickup device in which optical super-resolution acts .
異なる波長の光ビームを発生する2以上の光源を有し、これらの光源から出射した光ビームを光記録媒体に導くための光学手段を有する光学ピックアップ装置であって、
前記光源から光記録媒体までの光路中に、波長によって透過率の異なる選択透過領域を有する光学素子が少なくとも1つ存在し、
光記録媒体の記録表面から光路方向にすべての光学素子を重ねて見たとき、光ビーム断面に相当する領域内に、短波長光の透過率が長波長光の透過率よりも高い短波長選択透過領域と、長波長光の透過率が短波長光の透過率よりも高い長波長選択透過領域とが存在し、前記短波長選択透過領域が前記長波長選択領域よりも外側に存在し
前記長波長選択透過領域における光透過率は、短波長光が70%以下、長波長光が80%以上であり、前記短波長選択透過領域における光透過率は、短波長光が60%以上、長波長光が10%以下であり、かつ、前記長波長選択透過領域の短波長光の透過率が前記短波長光選択透過領域の短波長光の透過率より低く設定されており、
短波長光の光ビームが前記光記録媒体に導かれた際に、前記長波長選択透過領域を透過した光ビームを前記短波長選択透過領域を透過した光ビームより減衰させることで、短波長光の光ビームに対し光学的超解像が作用するようにした光学ピックアップ装置。
An optical pickup device having two or more light sources that generate light beams of different wavelengths and optical means for guiding the light beams emitted from these light sources to an optical recording medium,
In the optical path from the light source to the optical recording medium, there is at least one optical element having a selective transmission region having different transmittance depending on the wavelength,
Short wavelength selection where the transmittance of short wavelength light is higher than the transmittance of long wavelength light in the area corresponding to the cross section of the light beam when all the optical elements are overlapped in the optical path direction from the recording surface of the optical recording medium There is a transmission region and a long wavelength selective transmission region in which the transmittance of long wavelength light is higher than the transmittance of short wavelength light, the short wavelength selective transmission region exists outside the long wavelength selection region ,
The light transmittance in the long wavelength selective transmission region is 70% or less for short wavelength light and 80% or more for long wavelength light, and the light transmittance in the short wavelength selective transmission region is 60% or more for short wavelength light, The long wavelength light is 10% or less, and the short wavelength light transmittance of the long wavelength selective transmission region is set lower than the short wavelength light transmittance of the short wavelength light selective transmission region,
When the light beam of the short wavelength light is guided to the optical recording medium, the light beam transmitted through the long wavelength selective transmission region is attenuated from the light beam transmitted through the short wavelength selective transmission region, so that the short wavelength light Pickup device in which optical super-resolution acts on the light beam of
前記短波長選択透過領域と前記長波長選択領域とが同心円状に設けられている請求項2の光学ピックアップ装置。  The optical pickup device according to claim 2, wherein the short wavelength selective transmission region and the long wavelength selective region are provided concentrically. すべての選択透過領域が1つの光学素子に設けられている請求項1〜3のいずれかの光学ピックアップ装置。  The optical pickup device according to claim 1, wherein all the selective transmission regions are provided in one optical element. 前記選択透過領域が色素膜により構成されている請求項1〜4のいずれかの光学ピックアップ装置。  The optical pickup device according to claim 1, wherein the selective transmission region is formed of a dye film. 前記色素膜が透明基体上に形成され、前記色素膜上に反射防止膜が形成されている請求項5の光学ピックアップ装置。  6. The optical pickup device according to claim 5, wherein the dye film is formed on a transparent substrate, and an antireflection film is formed on the dye film. 前記色素膜の数がk個であり、各色素膜において、使用する最も短い波長における屈折率をni(i=1〜k)、厚さをdi(i=1〜k)としたとき、niとdiとの積が一定である請求項5または6の光学ピックアップ装置。The number of the dye film is k pieces, in each dye layer, n i (i = 1~k) the refractive index at the shortest wavelength to be used, when the thickness was d i (i = 1~k) , Ni and d i are constant, the optical pickup device according to claim 5 or 6. 前記長波長選択透過領域が一つ形成され、前記短波長選択透過領域が二つ形成され、波長及び長波長いずれも減衰せずに透過する透過領域が一つ形成されており、
前記長波長選択透過領域が中央に円形状に配置され、その外側に輪帯状の第1の短波長 選択透過領域が配置され、当該第1の短波長選択透過領域の外側に輪帯状の前記透過領域が形成され、当該透過領域の外側に第2の短波長選択透過領域が形成されている請求項2〜7のいずれかの光学ピックアップ装置。
The long wavelength selection transmission region is one formed, the short-wavelength selective transmission region is two formed, transmissive region transmitting are one formed without any short wavelength and long wavelength attenuation,
The long wavelength selective transmission region is arranged in a circular shape in the center, and a first short wavelength selective transmission region in a ring shape is arranged outside the long wavelength selective transmission region, and the transmission in a ring shape is formed outside the first short wavelength selective transmission region. The optical pickup device according to claim 2, wherein a region is formed and a second short wavelength selective transmission region is formed outside the transmission region.
前記長波長選択透過領域が中央に円形状に形成され、前記長波長選択透過領域とその外側に形成されている前記短波長選択透過領域との間に、長波長の光ビームの透過率が高く、短波長光の光ビームの透過率が低い第3の選択透過領域が帯輪状に形成されている請求項2〜7のいずれかの光学ピックアップ装置。  The long wavelength selective transmission region is formed in a circular shape in the center, and the transmittance of a long wavelength light beam is high between the long wavelength selective transmission region and the short wavelength selective transmission region formed outside thereof. The optical pickup device according to claim 2, wherein the third selective transmission region having a low transmittance of the light beam of short wavelength light is formed in a band shape. 前記異なる波長の光ビームは、長波長の光ビームの波長が780nmであり、短波長の光ビームの波長が650nmである請求項1〜9のいずれかに記載の光ピックアップ装置。  10. The optical pickup device according to claim 1, wherein the different wavelength light beams have a long wavelength light beam of 780 nm and a short wavelength light beam of 650 nm.
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