JP4339182B2 - 光ピックアップとこれを用いた光情報処理装置 - Google Patents
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Description
・「HD−DVD」規格、開口数(NA):0.65、波長λ:405nm、光記録媒体基板厚:0.6mm
・「Blu−ray Disc」規格、開口数(NA):0.85、波長λ:405nm、光記録媒体基板厚:0.1mm
前記のように、高NA化、あるいは短波長化による新規格が近年提案される一方、利用者の手元には、従来の光記録媒体であるCD、DVDが存在する。これらの光記録媒体と前記新規格の光記録媒体をともに同一の光情報処理装置で取り扱えることが望ましい。これを実現する最も簡単な方法としては、従来の光ピックアップと、新規格用光ピックアップの2つの光ピックアップを搭載する方法が考えられる。しかし、このような方法では、装置の小型化、低コスト化を達成することは難しい。
11 光ピックアップ
12 挿入口
13 スピンドルモータ
14 キャリッジ
20 光記録媒体
21 カートリッジ
22 シャッタ
101,201a,211a 半導体レーザ
102,202,212 コリメートレンズ
103 偏光ビームスプリッタ
104 トリクロイックプリズム
105 偏向プリズム
106 1/4波長板
107 波長選択性互換素子
107a CD収差補正回折領域
107b CD開口制限回折領域
107c CD開口制限コート領域
107d DVD収差補正回折領域
107e DVD収差補正位相シフタ領域
107f DVD開口制限回折領域
107g DVD開口制限コート領域
108,108’ 対物レンズ
108b アクチュエータ部
108c 開口部
109a 青色光記録媒体
109b DVD系光記録媒体
109c CD系光記録媒体
110 検出レンズ
111 光束分割手段
112,201c,211c 受光素子
201,211,221 ホログラムユニット
201b,211b.221b ホログラム
203 カップリングレンズ
205 ダイクロイックプリズム
Claims (10)
- 波長λ1,λ2,λ3(λ1=405nm、λ2=660nm、λ3=785nm)の3つの光源と、前記各光源の出射光を光記録媒体に集光させるための対物レンズと、波長選択性互換素子とを有し、基板厚t1(λ1),t2(λ2),t3(λ3)(t1≦t2<t3)の各光記録媒体に対して、情報の記録または再生を行う光ピックアップにおいて、
前記波長選択性互換素子は、波長λ1,λ2の光源光が入射した場合は0次の回折光を出射し、波長λ3の光源光が入射した場合は1次の回折光を出射し、かつ前記対物レンズからの出射光が基板厚t3の光記録媒体に集光した際に発生する球面収差と逆極性の球面収差を発生させる、断面が凹凸形状の第1の回折パターンが形成され、
前記波長選択性互換素子の第1の回折パターン周辺部に、第2の回折パターンが施され、波長λ1,λ2の光源光が入射した場合は0次の回折光を出射し、波長λ3の光源光が入射した場合は1次の回折光を出射し、かつ前記1次の回折光は、情報の記録または再生に用いられる光ビームによって集光されるスポットにフレア重畳しないように散乱し、
前記波長選択性互換素子のもう一方の面に形成された第3の回折パターンとして、波長λ1,λ3の光源光が入射した場合は0次の回折光を出射し、波長λ2の光源光が入射した場合は1次の回折光を出射し、かつ対物レンズからの波長λ2の出射光が基板厚t2の光記録媒体上に集光した際に発生する球面収差と逆極性の球面収差を発生させる回折パターンが形成され、
前記基板厚t2の球面収差を補正する回折パターンの断面形状はN=4レベルの階段形状であり、回折素子の屈折率をn,各段の高さをh、段数を(N−1)、入射光の波長をλ、としたときの条件
Ψ=2π(n−1)(N−1)・h/λ
が、λ1のときΨ=12π、λ3のときΨ=6πとなる高さhであることを特徴とする光ピックアップ。 - 前記波長λ3の光源光は、波長選択性互換素子に無限系で入射することを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ。
- 前記波長選択性互換素子の第1の回折パターンは、波長λ3の光源光が斜め入射したときに光記録媒体上で発生するコマ収差と逆極性のコマ収差成分を球面収差成分に重畳させることを特徴とする請求項1または2記載の光ピックアップ。
- 波長λ1,λ2,λ3(λ1=405nm、λ2=660nm、λ3=785nm)の3つの光源と、前記各光源の出射光を光記録媒体に集光させるための対物レンズと、波長選択性互換素子とを有し、基板厚t1(λ1),t2(λ2),t3(λ3)(t1≦t2<t3)の各光記録媒体に対して、情報の記録または再生を行う光ピックアップにおいて、
前記波長選択性互換素子は、波長λ1,λ2の光源光が入射した場合は0次の回折光を出射し、波長λ3の光源光が入射した場合は1次の回折光を出射し、かつ前記対物レンズからの出射光が基板厚t3の光記録媒体に集光した際に発生する球面収差と逆極性の球面収差を発生させる、断面が凹凸形状の第1の回折パターンが形成され、
前記波長選択性互換素子の第1の回折パターン周辺部に、第2の回折パターンが施され、波長λ1,λ2の光源光が入射した場合は0次の回折光を出射し、波長λ3の光源光が入射した場合は1次の回折光を出射し、かつ前記1次の回折光は、情報の記録または再生に用いられる光ビームによって集光されるスポットにフレア重畳しないように散乱し、
前記波長選択性互換素子のもう一方の面に形成された位相シフタ面として、前記位相シフタ面は、波長λ1,λ3に対して2πの略整数倍となる位相差を与え、対物レンズからの波長λ2の出射光が基板厚t2の光記録媒体上に集光した際に発生する球面収差と逆極性の球面収差を発生させる位相シフタパターンが形成されたことを特徴とする光ピックアップ。 - 前記波長選択性互換素子のもう一方の面の第3の回折パターン周辺部に、第4の回折パターンが施され、波長λ1,λ3の光源光が入射した場合は0次の回折光を出射し、波長λ2の光源光が入射した場合は1次の回折光を出射し、かつ前記1次の回折光は、情報の記録または再生に用いられる光ビームによって集光されるスポットにフレア重畳しないように散乱されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光ピックアップ。
- 前記波長選択性互換素子のもう一方の面の第3の回折パターン周辺部に、波長選択性コートが施され、前記波長選択性コートは、波長λ1,λ3の光源光は透過し、波長λ2の光源光に対しては反射する透過率特性を有したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光ピックアップ。
- 前記光源の波長λ1,λ2,λ3(λ1<λ2<λ3)に対して、各波長の実効開口数NA(λ1),NA(λ2),NA(λ3)が、次の条件
NA(λ1)>NA(λ2)>NA(λ3)
を満足する対物レンズを用い、かつ前記対物レンズへ入射する各波長の入射光束径φ1,φ2,φ3が、次の条件
φ1=φ2>φ3
を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光ピックアップ。 - 前記光源から出射する光源光の使用波長に応じて、偏光状態を変化させる偏光素子を備え、前記偏光素子が、波長選択性互換素子と一体化されたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光ピックアップ。
- 前記光源は、波長λ2の光源と、波長λ3の光源が同一パッケージに集積され、前記波長λ2の光源は対物レンズと同一光軸上に配置され、前記波長λ3の光源は前記波長λ2の光源と略同一の光軸垂直面内に並列配置されたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光ピックアップ。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の光ピックアップを用いて、波長λ1,λ2,λ3の少なくともいずれか1つの光源光により光記録媒体に対し情報の記録・再生・消去の1以上を行うことを特徴とする光情報処理装置。
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