JP4339222B2 - Optical pickup device - Google Patents
Optical pickup device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4339222B2 JP4339222B2 JP2004294223A JP2004294223A JP4339222B2 JP 4339222 B2 JP4339222 B2 JP 4339222B2 JP 2004294223 A JP2004294223 A JP 2004294223A JP 2004294223 A JP2004294223 A JP 2004294223A JP 4339222 B2 JP4339222 B2 JP 4339222B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- polarizing
- polarizing lens
- light beam
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
本発明は、偏光レンズ素子及びそれを備えた光ピックアップ装置に関するものであり、より詳しくは、複数種類の光ディスクに対して、開口数の異なる対物レンズを用いて記録または再生を行うための偏光レンズ素子及びそれを備えた光ピックアップ装置に関するものである。 The present invention relates to a polarizing lens element and an optical pickup device including the polarizing lens element, and more specifically, a polarizing lens for performing recording or reproduction on a plurality of types of optical disks using objective lenses having different numerical apertures. The present invention relates to an element and an optical pickup device including the element.
近年、次世代高密度光ディスクとして、波長が400nm〜415nm程度の青紫色半導体レーザーを光源として利用する、多くの種類の光ディスクが提案されている。このような複数種類の光ディスクには、その記録層において対物レンズ側に、光透過層(以下カバーガラスと記す)が設けられている。このような光ディスクの中には、カバーガラスの厚みが異なるものや、トラックピッチ等の光ディスク自体の物理物性が異なるものがある。また、光ディスクの中には、使用する対物レンズの開口数が異なるものもある。 In recent years, many types of optical discs using a blue-violet semiconductor laser having a wavelength of about 400 nm to 415 nm as light sources have been proposed as next-generation high-density optical discs. In such a plurality of types of optical discs, a light transmission layer (hereinafter referred to as a cover glass) is provided on the objective lens side in the recording layer. Some optical discs have different cover glass thicknesses, and others have different physical properties of the optical disc itself such as track pitch. Some optical disks have different numerical apertures of objective lenses to be used.
対物レンズの開口数(NA)が大きくなるほど、光ディスクに集光する集光スポットのビーム径が小さくなる。このため、対物レンズの開口数が大きいほど、光ディスクの記録密度を向上させることができる。しかしながら、対物レンズの開口数が大きくなると、光ディスクが傾いたことにより発生するコマ収差の発生量が大きくなる。このコマ収差の発生量は、開口数の3乗に比例し、光ディスクのカバーガラスの厚みにも比例する。 The larger the numerical aperture (NA) of the objective lens, the smaller the beam diameter of the focused spot focused on the optical disc. For this reason, the larger the numerical aperture of the objective lens, the higher the recording density of the optical disc. However, when the numerical aperture of the objective lens increases, the amount of coma generated by the tilting of the optical disk increases. The amount of coma generated is proportional to the cube of the numerical aperture and also proportional to the thickness of the cover glass of the optical disk.
したがって、開口数の大きな対物レンズを使用する次世代高密度光ディスクでは、コマ収差の発生量を低減させるために、カバーガラスの厚みを薄くしたものが提案されている。このような次世代高密度光ディスクとしては、例えば、カバーガラスの厚みが0.6mmで、かつ、対物レンズの開口数が0.65のもの、または、カバーガラスの厚みが0.1mmで、かつ、対物レンズの開口数が0.85のものが提案されている。また、対物レンズの開口数が0.85の次世代高密度光ディスクでは、対物レンズによって記録層に集光する集光ビーム径が小さい。このため、対物レンズの開口数が0.85の次世代高密度光ディスクは、対物レンズの開口数が0.65の次世代高密度光ディスクよりも、記録密度が高くなる。 Therefore, a next-generation high-density optical disk that uses an objective lens with a large numerical aperture has been proposed in which the cover glass is made thinner in order to reduce the amount of coma generated. As such a next-generation high-density optical disc, for example, a cover glass having a thickness of 0.6 mm and an objective lens having a numerical aperture of 0.65, or a cover glass having a thickness of 0.1 mm, and An objective lens with a numerical aperture of 0.85 has been proposed. In the next-generation high-density optical disc with the objective lens having a numerical aperture of 0.85, the diameter of the focused beam focused on the recording layer by the objective lens is small. For this reason, the next-generation high-density optical disc with the numerical aperture of the objective lens of 0.85 has a higher recording density than the next-generation high-density optical disc with the numerical aperture of the objective lens of 0.65.
また、対物レンズにより光ディスクに集光する集光スポットのサイズは、上記の対物レンズの開口数や光源から出射する光の波長以外に、対物レンズに入射する入射光束の強度分布にも影響される。一般的には、対物レンズに入射する入射光束の強度分布が均一である場合に、最も小さな集光スポットが得られる。逆に、対物レンズに入射する入射光束の強度分布が不均一である場合には、集光スポットが大きくなる。 In addition to the numerical aperture of the objective lens and the wavelength of light emitted from the light source, the size of the focused spot focused on the optical disk by the objective lens is influenced by the intensity distribution of the incident light beam incident on the objective lens. . Generally, when the intensity distribution of the incident light beam incident on the objective lens is uniform, the smallest focused spot can be obtained. Conversely, when the intensity distribution of the incident light beam incident on the objective lens is non-uniform, the condensing spot becomes large.
光ピックアップ装置に使用されている半導体レーザーから出射される光束の強度分布は、ガウス分布に近似される強度分布、すなわち、光束の中央から周辺へ向かうほど光強度が低下するような分布になっている。一般的に、対物レンズに入射する光束の強度分布の均一性を規定する指標としては、Rim強度が挙げられる。Rim強度は、対物レンズに入射する光束の強度分布において、対物レンズの中心に入射する光束の強度と、対物レンズの最も外側に入射する光束の強度との比によって定義される。すなわち、Rim強度は、Rim強度=(最外側入射光束強度)/(中心入射光束強度)で表される。通常、Rim強度は、光ディスクの種類毎に規格として設定されている。 The intensity distribution of the light beam emitted from the semiconductor laser used in the optical pickup device is an intensity distribution that approximates a Gaussian distribution, that is, a distribution in which the light intensity decreases from the center to the periphery of the light beam. Yes. In general, Rim intensity is an index that defines the uniformity of the intensity distribution of a light beam incident on an objective lens. The Rim intensity is defined by the ratio between the intensity of the light beam incident on the center of the objective lens and the intensity of the light beam incident on the outermost side of the objective lens in the intensity distribution of the light beam incident on the objective lens. That is, the Rim intensity is expressed by Rim intensity = (outermost incident light beam intensity) / (center incident light beam intensity). Usually, the Rim intensity is set as a standard for each type of optical disc.
それゆえ、光ディスクの記録密度を向上させるためには、Rim強度が大きいことが好ましい。しかしながら、Rim強度を大きくするということは、半導体レーザーから出射された光束のうち、強度分布の中心付近の光束のみを対物レンズに入射させるということである。このため、Rim強度を大きくすると、半導体レーザーから出射された光の利用効率が低下してしまう。 Therefore, in order to improve the recording density of the optical disc, it is preferable that the Rim intensity is large. However, increasing the Rim intensity means that, of the light beams emitted from the semiconductor laser, only the light beam near the center of the intensity distribution is incident on the objective lens. For this reason, when the Rim intensity is increased, the utilization efficiency of the light emitted from the semiconductor laser is lowered.
上記Rim強度として、例えば、DVD‐RやDVD‐RAM等の記録再生可能な光ディスクでは、下記の表1のように規定されている。 The Rim intensity is defined as shown in Table 1 below for optical discs that can be recorded and reproduced, such as DVD-R and DVD-RAM.
また、対物レンズの開口数は以下のように定められている。 Further, the numerical aperture of the objective lens is determined as follows.
このように、規格として、対物レンズの開口数、及び、Rim強度をある範囲に定めているのは、光ディスクの記録層に集光される集光スポットの大きさを、異なる光ピックアップ装置間で統一させるという意図がある。 Thus, as a standard, the numerical aperture of the objective lens and the Rim intensity are set within a certain range because the size of the focused spot focused on the recording layer of the optical disc is different between different optical pickup devices. The intention is to unify.
光ディスクの記録層に集光される集光スポットの大きさを、異なる光ピックアップ装置間で統一させるという意図は、集光スポットのサイズが規格に合わない大きい集光ビームで記録または再生した場合、光ディスクに既に記録されている信号を読み取ることができないという理由からである。また、集光スポットのサイズが小さい集光ビームにより光ディスクの記録を行った場合、集光スポットのサイズが異なる他の光ピックアップ装置にて再生を行う際に、以下の問題が生じる恐れがある。 The intention of unifying the size of the focused spot collected on the recording layer of the optical disc between different optical pickup devices is that when the size of the focused spot is recorded or reproduced with a large focused beam that does not meet the standard, This is because the signal already recorded on the optical disk cannot be read. In addition, when the optical disk is recorded with a focused beam having a small focused spot size, the following problems may occur when reproduction is performed by another optical pickup device having a different focused spot size.
すなわち、1回または複数回の記録が可能な光ディスクに対して、集光スポットのサイズが小さな集光ビームにて記録マークを形成する光ピックアップ装置で記録を行った場合、光ディスクの半径方向、または、周方向における記録マークの長さが小さくなるように、記録マークが形成される。このため、このような小さい記録マークを再生するために、より高い解像度を有する、すなわち、集光スポットのサイズをより小さく形成することが可能な光ピックアップ装置が必要になる。しかしながら、上記規格で定められた開口数の対物レンズ、及び、Rim強度を有する光ピックアップ装置では、相対的に記録層に集光される集光スポットは大きい。このため、集光スポットのサイズが小さな集光ビームにて記録した光ディスクを再生した場合、光ディスクに記録された情報を信号として再生できないか、あるいは、再生の品質の低下を招くという問題がある。また、記録マークが光ディスクの周方向において短く形成されている場合、信号の復号化などの処理を行う際に、誤った記録マーク長の信号と認識され、エラーデータが発生する可能性がある。 That is, when recording is performed with an optical pickup device that forms a recording mark with a focused beam having a small focused spot size on an optical disc that can be recorded once or multiple times, The recording mark is formed so that the length of the recording mark in the circumferential direction becomes small. For this reason, in order to reproduce such a small recording mark, an optical pickup device having a higher resolution, that is, capable of forming a condensed spot with a smaller size is required. However, in the objective lens having the numerical aperture defined by the above-mentioned standard and the optical pickup device having Rim intensity, the condensed spot condensed on the recording layer is relatively large. For this reason, when an optical disc recorded with a focused beam having a small focused spot size is reproduced, there is a problem that information recorded on the optical disc cannot be reproduced as a signal or the quality of reproduction is reduced. Further, when the recording mark is formed short in the circumferential direction of the optical disk, when processing such as signal decoding is performed, it may be recognized as a signal with an incorrect recording mark length, and error data may be generated.
以上のように、光ピックアップ装置においては、使用する半導体レーザーの放射角度、及び、対物レンズの開口数を考慮して、規格で規定されているRim強度になるように設計されている。以下、このような光ピックアップ装置の設計について、図18を参照して説明する。 As described above, the optical pickup device is designed to have the Rim intensity defined in the standard in consideration of the radiation angle of the semiconductor laser to be used and the numerical aperture of the objective lens. Hereinafter, the design of such an optical pickup device will be described with reference to FIG.
図18は、従来使用されている光ピックアップ装置17の概略構成を示した断面図である。図18に示すように、光ピックアップ装置17は、半導体レーザー1700、コリメートレンズ1701、及び、対物レンズ1702を備えている。半導体レーザー1700から出射した光は、コリメートレンズ1701に入射して、平行光になる。そして、コリメートレンズ1701から出射した光は、対物レンズ1702に入射し、光ディスク1703の記録層1704に集光する。このような光ピックアップ装置17に関する設計条件について、以下に説明する。
FIG. 18 is a sectional view showing a schematic configuration of a conventionally used
光ピックアップ装置17において、半導体レーザー1700から出射する光ビームは、ガウス分布に近似される分布を有している。通常、半導体レーザー1700から出射する光ビームの強度分布は、出射する光の強度分布の中心における強度に対して、光ビームの強度が50%となるような角度(以下、半値全角θとする)により規定されている。それゆえ、例えば、Rim強度が0.5になるように光ピックアップ装置を設計する場合、光軸に対して半値全角θの半分の角度(θ/2)で放射された光ビームが、対物レンズ1702の最外周部に入射するように設計すればよい。そのために、対物レンズ1702の有効径をΦとし、コリメートレンズ1701の焦点距離をfとしたとき、下記(5)式を満たすように、光ピックアップ装置を設計する。
θ/2=sin-1((Φ/2)/f)・・・・・(1)
また、一般に半導体レーザーの放射角度は水平方向と垂直方向で異なるため、対物レンズに入射する光束のRim強度が水平方向と垂直方向とで異なり、楕円の強度分布となる。そこで、必要に応じて、Rim強度の非対称性を解消するために、図19に示すように、コリメートレンズ1801と対物レンズ1803との間にアナモルフィックプリズムである整形プリズム1802を配置し、水平・垂直の少なくともいずれか一方のビーム径を拡大、あるいは、縮小することにより、Rim強度の対称性を確保する方法がとられる。
In the
θ / 2 = sin −1 ((Φ / 2) / f) (1)
In general, since the radiation angle of the semiconductor laser differs between the horizontal direction and the vertical direction, the Rim intensity of the light beam incident on the objective lens differs between the horizontal direction and the vertical direction, resulting in an elliptical intensity distribution. Therefore, if necessary, in order to eliminate the asymmetry of the Rim intensity, as shown in FIG. 19, a
また、Rim強度を高めるということは、前述したように半導体レーザーで出射された光束のうち、より中央部の領域の光束のみを対物レンズに入射させることになるため、光の利用効率は低下する。従って、より高い出力の光を放射する光源が必要となる。 Further, increasing the Rim intensity means that only the light beam in the central region of the light beam emitted from the semiconductor laser is incident on the objective lens as described above, so that the light use efficiency is lowered. . Therefore, a light source that emits light of higher output is required.
通常、複数種類の光ディスクを1つの光ピックアップ装置、あるいは、1つの対物レンズにて記録・再生する場合、以下の問題点を有する。すなわち、複数種類の光ディスクを、1つの対物レンズにて記録・再生する場合、1つの対物レンズに対して1つの開口制限用のアパーチャが対応しているため、対物レンズにおける開口数の切替えが技術的な問題となる。また、複数種類の光ディスクでは、上述のように、カバーガラス厚が、それぞれ異なるために、1つの対物レンズを用いながら、このカバーガラス厚の差により発生する球面収差を補正することが技術的に困難であるという問題を有している。それゆえ、複数種類の光ディスクを1つの光ピックアップ装置、あるいは、1つの対物レンズにて記録・再生する場合、複数の光ピックアップ装置、あるいは、複数の対物レンズを備えた光ディスク記録再生装置が提案されている。 Usually, when a plurality of types of optical discs are recorded / reproduced with one optical pickup device or one objective lens, the following problems arise. That is, when a plurality of types of optical disks are recorded / reproduced with one objective lens, one aperture limiting aperture corresponds to one objective lens. Problem. In addition, since a plurality of types of optical disks have different cover glass thicknesses as described above, it is technically possible to correct spherical aberration caused by the difference in cover glass thickness while using one objective lens. It has the problem of being difficult. Therefore, when recording and reproducing a plurality of types of optical discs with one optical pickup device or one objective lens, a plurality of optical pickup devices or an optical disc recording / reproducing device equipped with a plurality of objective lenses has been proposed. ing.
しかしながら、対応する対物レンズの開口数や、光ディスクのカバーガラス厚、記録層の記録密度、1つの光ディスクに含まれる記録層の層数などが異なる光ディスク(以下、異種光ディスク光記録媒体とする)を1つの対物レンズを用いて、記録・再生することが可能な光ピックアップ装置に対する要望が大きい。1つの対物レンズで異種光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置として、例えば、非特許文献1には、特殊対物レンズ方式を適用した光ピックアップ装置が記載されている。
However, optical disks (hereinafter referred to as heterogeneous optical disk optical recording media) having different numerical apertures of the corresponding objective lenses, the cover glass thickness of the optical disk, the recording density of the recording layer, the number of recording layers included in one optical disk, and the like are different. There is a great demand for an optical pickup device capable of recording and reproducing using one objective lens. For example, Non-Patent
非特許文献1には、特殊対物レンズとして、CDとDVDとに対して互換性を有する互換対物レンズが記載されている。この互換対物レンズは、異なるカバーガラス厚を有し、かつ、使用する対物レンズの開口数が異なる異種光ディスクに対応している。なお、CDのカバーガラス厚は1.2mmであり、使用する対物レンズの開口数は0.45である。また、DVDのカバーガラス厚は0.6mmであり、使用する対物レンズの開口数は0.6である。さらに、互換対物レンズの有効径は、開口数0.6に相当する有効径に設定されており、当該対物レンズへの入射光束は、CD及びDVDを記録・再生した場合ともに、無限系の平行光である。
以下に、上記互換対物レンズについて、図20及び21を参照して説明する。図20は、互換対物レンズの形状の概略を示した断面図である。また、図21は、互換対物レンズにより異種光ディスクに集光された集光ビームの記録面における波面を示すグラフであり、図21(a)はDVD記録面における波面であり、図21(b)はCD記録面における波面である。 Hereinafter, the compatible objective lens will be described with reference to FIGS. FIG. 20 is a sectional view schematically showing the shape of the compatible objective lens. FIG. 21 is a graph showing the wavefront on the recording surface of the condensed beam condensed on the different type optical disk by the compatible objective lens, FIG. 21A is the wavefront on the DVD recording surface, and FIG. Is the wavefront on the CD recording surface.
図20に示すように、互換対物レンズ1900には、光源が設けられている側に、輪帯状の段差1901が設けられている。段差1901は、DVDの記録・再生に最適化されたレンズ面に対して設けられている。また、この段差1901は、互換対物レンズ1900の開口数が0.37〜0.41に相当する領域に設けられている。このように段差1901が設けられている場合、図21に示すように、互換対物レンズ1900を出射した光の波面にも、段差1901に相当する位相差が発生する。
As shown in FIG. 20, the compatible
例えば、DVD記録面における波面では、図21(a)に示すように、段差1901に相当する領域に位相差が発生している。一方、CD記録面における波面では、図21(b)に示すように、球面収差の影響により、互換対物レンズ1900の周辺部で収差(位相差)が発生している。これは、CDのカバーガラス厚が、DVDと異なるからである。
For example, in the wavefront on the DVD recording surface, a phase difference is generated in a region corresponding to the
しかしながら、DVDの場合、段差1901に相当する領域に位相差が発生しても、互換対物レンズ1900の集光性能には、特に問題がない。また、CDの場合、この互換対物レンズ1900では、この段差1901に相当する部分における収差が小さくなるように、段差1901の深さが設計されている。それゆえ、CD記録面に集光する集光ビームのビーム径は、当該集光ビームの大きさから換算すると、実効的に、対物レンズの開口数が0.40に相当するビーム径に相当する。したがって、CDに対する集光性能にも問題がない。なお、互換対物レンズ1900周辺部の光は、光ディスクの記録層でフレアとなるため、互換対物レンズ1900の集光性能には影響しない。
However, in the case of a DVD, even if a phase difference occurs in an area corresponding to the
このように、互換対物レンズ1900では、対物レンズのレンズ面に輪帯状の段差1901を形成することにより、CDとDVDとを記録・再生する場合における対物レンズの実効的な有効径、すなわち、実効的な開口数を切り替えている。すなわち、互換対物レンズ1900を備えた光ピックアップ装置では、DVDを記録・再生する場合には、段差1901の内側と外側との両方の領域から出射する光を利用する一方、対応する対物レンズの開口数がDVDよりも小さいCDを記録・再生する場合には、段差1901の内側の領域から出射する光を利用し、段差1901の外側の領域から出射する光をフレア光としている。
As described above, in the compatible
また、非特許文献1には、上記の特殊対物レンズ方式以外にも、1つの対物レンズで異種光ディスクを互換可能な方式として、液晶シャッター方式が記載されている。液晶シャッター方式とは、対物レンズと光源との間にTN液晶、及び、輪帯状の偏光板を配置して、対物レンズの開口数を切り替える方式のことである。すなわち、上記液晶シャッター方式では、TN液晶のON・OFFにより、TN液晶から出射される光の偏光方向を切替え、当該偏光板を光が透過するか否かで対物レンズの開口数を切り替えている。
Further,
なお、輪帯状の偏光板は、対物レンズの外周部に相当する位置に配置されており、その内周の直径は、CDに使用する対物レンズの開口数に概ね対応するように設定されている。この液晶シャッター方式により、CDとDVDとを記録・再生する場合における対物レンズの実効的な有効径、すなわち、実効的な開口数を切り替えている。
しかしながら、上記従来の互換方式には、異種光ディスクの記録・再生に最適な規定されたRim強度を確保した場合、光利用効率が悪いという問題点を有している。 However, the conventional compatible method has a problem that the light utilization efficiency is low when the prescribed Rim intensity optimum for recording / reproduction of different types of optical disks is secured.
従来の互換方式として、例えば、図20に示す特殊対物レンズ1900を用いた方式について説明する。
As a conventional compatible method, for example, a method using a special
互換対物レンズ1900を備えた光ピックアップ装置では、異種光ディスクを記録・再生する場合における対物レンズの実効的な有効径と開口数が異なる。以下、図18に示す従来の光ピックアップ装置17において、対物レンズ1702を互換性対物レンズ1900に置き換えた構成を参照して、説明する。また、異種光ディスクとして、DVDとCDとを用いた場合について説明する。
In an optical pickup device provided with a compatible
DVDに対応する場合の対物レンズの有効径をΦDVD、CDに対応する場合の実効的な有効径(段差部分と外側部分の境界領域付近の直径)をΦCDとすると、ΦDVDとΦCDとは、
ΦDVD>ΦCD・・・・(2)
となっている。
If the effective diameter of the objective lens in the case of supporting DVD is ΦDVD, and the effective diameter in the case of supporting the CD (diameter near the boundary region between the stepped portion and the outer portion) is ΦCD, ΦDVD and ΦCD are
ΦDVD> ΦCD (2)
It has become.
ここで、特殊対物レンズ1900を用いた場合のRim強度について、上記式(1)における、対物レンズの有効径Φを、それぞれΦDVD、または、ΦCDに置き換える。そして、半導体レーザー1700が対物レンズの有効径の最も外側に入射する光線を出射する出射角度θDVD及びθCDは、
θDVD=2×sin−1((ΦDVD/2)/f)・・・・(3)
θCD=2×sin−1((ΦCD/2)/f)・・・・・・(4)
となる。よって、上記(2)〜(4)式から
θDVD>θCD・・・・・・(5)
となる。
Here, regarding the Rim intensity when the special
θDVD = 2 × sin −1 ((ΦDVD / 2) / f) (3)
θCD = 2 × sin −1 ((ΦCD / 2) / f) (4)
It becomes. Therefore, from the above equations (2) to (4), θDVD> θCD (5)
It becomes.
すなわち、互換対物レンズ1900を備えた光ピックアップ装置では、異種光ディスクを記録・再生する場合における対物レンズの実効的な有効径が異なる。すなわち、実効的な開口数を決める光線の強度が異なり、Rim強度も異なることになる。
In other words, in the optical pickup device provided with the compatible
また、異種光ディスクとして、次世代高密度光ディスクを適用した場合、例えば、対物レンズとして開口数が0.85のものを使用する光ディスクと、開口数が0.65のものを使用する光ディスクの互換に適用した場合、大きい開口数(0.85)の場合(上記ではDVDの場合)と、小さい開口数(0.65)の場合(上記ではCDの場合)とで、実効的に使用する対物レンズの有効径を切り替えることにより、対物レンズの実効的な開口数を切り替えている。従って、Rim強度も変化することになる。 When a next-generation high-density optical disk is applied as a heterogeneous optical disk, for example, an optical disk using a numerical aperture of 0.85 is compatible with an optical disk using a numerical aperture of 0.65. When applied, an objective lens that is effectively used in the case of a large numerical aperture (0.85) (in the case of DVD in the above) and in the case of a small numerical aperture (0.65) (in the case of CD in the above). The effective numerical aperture of the objective lens is switched by switching the effective diameter of the objective lens. Therefore, the Rim intensity also changes.
次に、異種光ディスクとして次世代高密度光ディスクを適用した場合、上記特殊対物レンズにより開口数を切り替えた場合について考える。なお、異種光ディスクとして、対応する開口数が、0.85のものと0.65のものとを用いた。また、Rim強度の設定は、下記表3及び4の条件1及び条件2で行った。
Next, consider the case where the numerical aperture is switched by the special objective lens when a next-generation high-density optical disk is applied as the heterogeneous optical disk. In addition, the thing with the corresponding numerical aperture of 0.85 and 0.65 was used as a heterogeneous optical disk. The Rim intensity was set under
条件1は対応する開口数が大きい光ディスク、すなわち、対応する開口数が0.85の光ディスクにおいて、Rim強度が0.6となるように設定し、Rim強度が仕様を満足するように設計した。一方、条件2は対応する開口数が小さい光ディスク、すなわち、対応する開口数0.65の光ディスクにおいて、Rim強度が0.6となるように設定し、Rim強度が仕様を満足するように設計した。
上記条件1または条件2に基づいて光ピックアップ装置を設計した場合、半導体レーザーとして、放射角度がθ水平(ラジアル方向とする)が10度であり、かつ、θ垂直(タンジェンシャル方向とする)が20度であるものを使用した。そして、上記表3及び4の1)、4)の場合には、Rim強度の条件を満足するようにコリメートレンズの焦点距離を設定した。1)の場合は、コリメートレンズの焦点距離は10(mm)となる。また、4)の場合は、コリメートレンズの焦点距離は7.7(mm)となる。
When the optical pickup device is designed based on the
なお、アナモルフィックプリズムによりθ水平方向のビーム径を2倍に拡大することで、Rim強度がラジアル方向とタンジェンシャル方向とで一致するようにした。 The rim intensity was matched in the radial direction and the tangential direction by doubling the beam diameter in the θ horizontal direction by an anamorphic prism.
以上のように、条件1及び条件2に基づいて、Rim強度の設定を行った場合、Rim強度、結合効率は下記の表5及び6のようになる。
As described above, when the Rim intensity is set based on the
表5及び6に示すように、条件1及び条件2ともに、有効径が異なる場合において、結合効率が約1.5倍も異なる。条件1では、1)の場合に対して、2)の場合に光ディスクの記録または再生を行うために、光源の光出力は1.5倍必要となる。一方、条件2では、3)の場合に対して、4)の場合に光ディスクの記録または再生を行うために、光源の光出力は約1.5倍必要となる。
As shown in Tables 5 and 6, in both
また、次世代高密度光ディスクで使用される青紫色半導体レーザーの製造は、技術的にも難しく、1.5倍もの高出力を発生させることは困難である。例えば、現在の技術では2層の記録層を持つ光ディスクの記録には100mWの出力が得られる半導体レーザーが必要とされているが、さらに1.5倍の150mWの出力のレーザーは現在の技術では開発困難である。また、仮に半導体レーザーを高出力で使用した場合には、半導体レーザーの寿命が短くなってしまうため、1つの半導体レーザーと1つの対物レンズで複数種類の光ディスクの記録あるいは再生に対応可能な光ピックアップ装置そのものが成り立たず、実用に供し得ない。また、光ディスクの記録速度を向上させる場合や、さらに、複数の記録層を有する光ディスクに対応する場合など、光源として高出力のものが要求されるが、その点でも上記のような結合効率の低下は非常に不利である。 In addition, it is technically difficult to manufacture a blue-violet semiconductor laser used in a next-generation high-density optical disk, and it is difficult to generate a high output of 1.5 times. For example, in the current technology, a semiconductor laser capable of obtaining an output of 100 mW is required for recording an optical disc having two recording layers. Development is difficult. Also, if a semiconductor laser is used at a high output, the life of the semiconductor laser will be shortened, so an optical pickup capable of recording or reproducing multiple types of optical disks with one semiconductor laser and one objective lens. The device itself does not hold and cannot be put to practical use. In addition, in order to improve the recording speed of an optical disc, or to support an optical disc having a plurality of recording layers, a light source having a high output is required. Is very disadvantageous.
さらに、条件1の2)では、仕様より大きなRim強度となっているため、仕様を満足する光ピックアップ装置における集光ビーム径より約1%程度ビーム径が小さくなってしまう。ビーム径が小さいことにより前述した問題が発生する恐れもある。逆に条件2の3)は仕様より小さなRim強度となるため、集光ビーム径が約2%大きくなってしまう。よって、他の光ピックアップ装置で記録した記録マークが読み取れないか、あるいは、信号レベルが低下する恐れがある。また、上記例に対し、異なる種類の光ディスクに対応する対物レンズの実効的な有効径、あるいは、開口数の差が大きい場合には、集光ビーム径の変化がさらに大きくなり、集光ビーム径の差による再生信号品質の不安定性の影響はさらに顕著になる。
Furthermore, under
上記異種光ディスクにおいて目標とする2つの光ディスクに対するRim強度が同じである場合、対応する対物レンズの開口数が相対的に小さい光ディスクにおけるRim強度が、規定されたRim強度を満足するように、光ピックアップ装置を設計した場合、他方の光ディスクにおけるRim強度は規定されたRim強度よりも小さくなる。また、対応する対物レンズの開口数が相対的に大きい光ディスクにおけるRim強度が、規定されたRim強度を満足するように、光ピックアップ装置を設計した場合、他方の光ディスクにおけるRim強度は規定されたRim強度よりも大きくなる。上記いずれの場合においても、異種光ディスクの記録・再生に最適な規定されたRim強度を確保することが困難になる。 When the Rim intensity for the two target optical disks in the heterogeneous optical disk is the same, the optical pickup so that the Rim intensity in the optical disk having a relatively small numerical aperture of the corresponding objective lens satisfies the prescribed Rim intensity. When the apparatus is designed, the Rim intensity in the other optical disc is smaller than the specified Rim intensity. Further, when the optical pickup device is designed so that the Rim intensity of the optical disk having a relatively large numerical aperture of the corresponding objective lens satisfies the specified Rim intensity, the Rim intensity of the other optical disk is determined to be the specified Rim intensity. Greater than strength. In any of the above cases, it becomes difficult to ensure a prescribed Rim intensity that is optimal for recording / reproduction of a different type of optical disk.
したがって、従来の互換方式を適用した光ピックアップ装置では、いずれか一方の異種光ディスクの記録・再生に最適な規定されたRim強度を確保した場合、他方の光ディスクにおいて光利用効率が悪く、かつ、集光スポットの大きさが小さくなるという問題点、もしくは、集光スポットが大きくなるという問題点を有している。 Therefore, in the conventional optical pickup device to which the compatible system is applied, when the rim intensity that is optimal for recording / reproduction of either one of the different types of optical disks is secured, the light utilization efficiency of the other optical disk is poor, and There is a problem that the size of the light spot is reduced, or a problem that the focused spot is increased.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、複数種類の光ディスクを1つのレンズで互換可能であり、それぞれの光ディスクの記録・再生に適したRim強度を確保し、かつ、光利用効率をより向上させることが可能にする偏光レンズ素子及びそれを備えた光ピックアップ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to make it possible to interchange a plurality of types of optical discs with a single lens, and to ensure Rim strength suitable for recording and reproduction of each optical disc. In addition, it is an object of the present invention to provide a polarizing lens element that can further improve the light utilization efficiency and an optical pickup device including the same.
本発明の偏光レンズ素子は、上記の課題を解決するために、所定方向の直線偏光が入射した場合には、入射する光の光束径とは異なる光束径を有する直線偏光の光を出射する一方、入射する光の偏光方向が上記所定方向と直交する方向である場合には、入射する光の光束径と同一の光束径を有する直線偏光の光を出射することを特徴としている。 In order to solve the above problem, the polarizing lens element of the present invention emits linearly polarized light having a light beam diameter different from the light beam diameter of incident light when linearly polarized light in a predetermined direction is incident. In the case where the polarization direction of the incident light is perpendicular to the predetermined direction, linearly polarized light having the same light beam diameter as that of the incident light is emitted.
上記の構成によれば、上記偏光レンズ素子に入射する光の偏光方向が上記所定方向である場合、偏光レンズ素子を出射する光は、入射する光の光束径と異なる光束径を有する。また、上記偏光レンズ素子に入射する光の偏光方向が上記所定方向と直交する方向である場合、偏光レンズ素子を出射する光は、入射する光の光束径と同一の光束径を有する。このため、直線偏光の偏光方向に応じて光束径を変換することが可能になる。 According to said structure, when the polarization direction of the light which injects into the said polarizing lens element is the said predetermined direction, the light which radiate | emits a polarizing lens element has a light beam diameter different from the light beam diameter of the incident light. Further, when the polarization direction of the light incident on the polarizing lens element is a direction orthogonal to the predetermined direction, the light exiting the polarizing lens element has the same light beam diameter as the light beam diameter of the incident light. For this reason, it becomes possible to convert the beam diameter according to the polarization direction of linearly polarized light.
また、本発明の偏光レンズ素子は、上記所定方向の直線偏光に対して、凹レンズとして機能する第1の偏光レンズと、上記所定方向の直線偏光に対して、凸レンズとして機能する第2の偏光レンズとを備えていることが好ましい。 The polarizing lens element of the present invention includes a first polarizing lens that functions as a concave lens with respect to the linearly polarized light in the predetermined direction, and a second polarizing lens that functions as a convex lens with respect to the linearly polarized light in the predetermined direction. Are preferably provided.
上記の構成によれば、凸レンズとして機能する2つの偏光レンズを備えた偏光レンズ素子と比較して、ビーム径の変換倍率が同じでかつ2つのレンズ間距離が同じであっても、各偏光レンズの焦点距離を長くすることができる。このため、第1及び第2の偏光レンズとして屈折型のレンズを使用する場合、上記の構成によれば、レンズの曲率半径を大きくできることから、より安価なレンズを使用でき、さらに、2つのレンズ間の光軸ずれによるコマ収差の発生量が相対的に小さいという効果が得られる。 According to the above configuration, even if the conversion magnification of the beam diameter is the same and the distance between the two lenses is the same as that of the polarizing lens element including two polarizing lenses functioning as a convex lens, each polarizing lens The focal length can be increased. For this reason, when a refractive lens is used as the first and second polarizing lenses, according to the above configuration, since the radius of curvature of the lens can be increased, a cheaper lens can be used, and two lenses can be used. An effect is obtained that the amount of coma generated by the optical axis deviation is relatively small.
また、本発明の偏光レンズ素子では、さらに、上記第1の偏光レンズと上記第2の偏光レンズとの間に、通過する光を透過する光透過部材が設けられ、上記第1の偏光レンズと、上記第2の偏光レンズと、上記光透過部材とが一体化していることが好ましい。 In the polarizing lens element of the present invention, a light transmitting member that transmits light passing between the first polarizing lens and the second polarizing lens is further provided. It is preferable that the second polarizing lens and the light transmitting member are integrated.
上記の構成によれば、上記光透過部材が第1の偏光レンズと第2の偏光レンズとの間に設けられ、かつ、一体化している、すなわち、上記光透過部材の両面に第1及び第2の偏光レンズが一体的に構成されているので、光学的装置に対して、偏光レンズ素子を組み付けることが容易になる。また、上記の構成によれば、このような光学的装置において、偏光レンズ素子組み付け後の環境温度の変化などによるレンズ間隔の変化、及び、偏光レンズ間の光軸中心ずれが発生しにくく、収差の発生などの問題を抑制できる。なお、ここでいう「光学的装置」とは、光学的作用を利用した装置のことであり、例えば、光ピックアップ装置、照明装置等が挙げられる。 According to said structure, the said light transmissive member is provided between the 1st polarizing lens and the 2nd polarizing lens, and is integrated, ie, the 1st and 1st on both surfaces of the said light transmissive member. Since the two polarizing lenses are integrally formed, the polarizing lens element can be easily assembled to the optical device. Further, according to the above configuration, in such an optical device, a change in the lens interval due to a change in the environmental temperature after the polarization lens element is assembled, and an optical axis misalignment between the polarization lenses are less likely to occur, and aberrations It is possible to suppress problems such as the occurrence of Here, the “optical device” is a device using an optical action, and examples thereof include an optical pickup device and an illumination device.
さらに、第1の偏光レンズが凹レンズとして機能し、かつ、第2の偏光レンズが凸レンズとして機能する場合、上記の構成によれば、2つの凸レンズとして機能する偏光レンズを備えた偏光レンズ素子と比較して、光透過部材内部で光が集光することがなく、発熱により光透過部材の材料が劣化する恐れがない。 Further, when the first polarizing lens functions as a concave lens and the second polarizing lens functions as a convex lens, according to the above configuration, it is compared with a polarizing lens element including a polarizing lens that functions as two convex lenses. Thus, no light is collected inside the light transmitting member, and there is no possibility that the material of the light transmitting member is deteriorated due to heat generation.
本発明の偏光レンズ素子では、第1の偏光レンズ、及び、第2の偏光レンズそれぞれがブレーズホログラムレンズであることが好ましい。 In the polarizing lens element of the present invention, it is preferable that each of the first polarizing lens and the second polarizing lens is a blazed hologram lens.
上記構成によれば、第1の偏光レンズ、及び、第2の偏光レンズそれぞれがブレーズホログラムレンズであるため、屈折型のレンズと比較して、各々の偏光レンズの厚みを薄くすることができる。従って、上記の構成によれば、偏光レンズ素子の厚みも薄くなり、小型化できる。 According to the above configuration, since each of the first polarizing lens and the second polarizing lens is a blazed hologram lens, the thickness of each polarizing lens can be reduced compared to a refractive lens. Therefore, according to said structure, the thickness of a polarizing lens element also becomes thin and can be reduced in size.
また、上記の構成によれば、偏光レンズ素子の厚みが同じである、2つの凸レンズとして機能する偏光レンズを備えた偏光レンズ素子と比較した場合、各偏光レンズの焦点距離が長くなり、その結果、偏光レンズ周辺部の格子ピッチを大きくできる。このため、エッチングなどのブレーズホログラム作成時の誤差による光量ロスを低減させることができる。これにより、上記の構成によれば、結合効率の低下を防止できるという効果をさらに有する。 Further, according to the above configuration, the focal length of each polarizing lens becomes longer when compared with a polarizing lens element having a polarizing lens functioning as two convex lenses, which has the same thickness. The grating pitch at the periphery of the polarizing lens can be increased. For this reason, it is possible to reduce a light amount loss due to an error in creating a blazed hologram such as etching. Thereby, according to said structure, it has further the effect that the fall of coupling efficiency can be prevented.
本発明の偏光レンズ素子では、平行光が入射した場合に、平行光が出射されるように、上記第1及び第2の偏光レンズの焦点距離とレンズ間隔とが設定されていることが好ましい。 In the polarizing lens element of the present invention, it is preferable that the focal length and the lens interval of the first and second polarizing lenses are set so that the parallel light is emitted when the parallel light is incident.
上記の構成によれば、偏光レンズ素子に平行光で入射した光が、平行光で偏光レンズ素子を出射する。このため、上記の構成によれば、発散光束中、あるいは、集束光束中に偏光レンズ素子を配置する構成とした場合と比較して、2つの偏光レンズ間の光軸ずれによるコマ収差の発生量が小さくなるため、レンズ光軸に垂直な平面内の位置調整精度を緩和できる。 According to said structure, the light which injected into the polarizing lens element with parallel light radiate | emits a polarizing lens element with parallel light. For this reason, according to the above configuration, the amount of coma generated due to the optical axis deviation between the two polarizing lenses is compared with the configuration in which the polarizing lens element is arranged in the divergent light beam or the focused light beam. Therefore, the position adjustment accuracy in a plane perpendicular to the optical axis of the lens can be relaxed.
本発明の光ピックアップ装置は、上記の課題を解決するために、上述の偏光レンズ素子と、光源と、当該光源から出射する光を光記録媒体の記録層に集光する集光手段とを備え、光源と集光手段との間に、上記偏光レンズ素子が設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an optical pickup device of the present invention includes the polarizing lens element described above, a light source, and a condensing unit that condenses light emitted from the light source onto a recording layer of the optical recording medium. The polarizing lens element is provided between the light source and the light condensing means.
上記の構成によれば、光源より上記偏光レンズ素子に入射する光の偏光方向が上記所定方向である場合、偏光レンズ素子を出射する光は、入射する光の光束径と異なる光束径を有する。また、上記偏光レンズ素子に入射する光の偏光方向が上記所定方向と直交する方向である場合、偏光レンズ素子を出射する光は、入射する光の光束径と同一の光束径を有する。このため、直線偏光の偏光方向に応じて対物レンズに入射する光の光束径を変換することが可能になる。 According to said structure, when the polarization direction of the light which injects into the said polarizing lens element from a light source is the said predetermined direction, the light radiate | emitted from a polarizing lens element has a light beam diameter different from the light beam diameter of the incident light. Further, when the polarization direction of the light incident on the polarizing lens element is a direction orthogonal to the predetermined direction, the light exiting the polarizing lens element has the same light beam diameter as the light beam diameter of the incident light. For this reason, it becomes possible to convert the light beam diameter of the light incident on the objective lens in accordance with the polarization direction of the linearly polarized light.
それゆえ、例えば、集光手段に入射する光のRim強度を変化させ、集光手段により光記録媒体の記録層に集光された集光ビーム径を変化させることが可能になる。従って、上記の構成によれば、各種の光記録媒体や光記録媒体に備えられた記録層に応じて集光ビーム径を変化させることができる。また、光の結合効率を変化させることも可能である。「結合効率」とは、光ピックアップ装置において、光源から光記録媒体へ、集光手段を経由して光強度が伝達する効率のことをいう。 Therefore, for example, it is possible to change the Rim intensity of the light incident on the condensing means and change the diameter of the condensed beam condensed on the recording layer of the optical recording medium by the condensing means. Therefore, according to the above configuration, the diameter of the focused beam can be changed according to various optical recording media and the recording layers provided in the optical recording medium. It is also possible to change the light coupling efficiency. “Coupling efficiency” refers to the efficiency with which light intensity is transmitted from a light source to an optical recording medium via a condensing means in an optical pickup device.
本発明の光ピックアップ装置では、上記集光手段は、互いに実効的に異なる有効径を有することが好ましい。 In the optical pickup device of the present invention, it is preferable that the light collecting means have effective diameters that are effectively different from each other.
上記構成によれば、集光手段における対応する有効径が実効的に異なる光記録媒体、あるいは、光記録媒体に備えられた記録層に対して、対応する集光手段で光を集光する際、各光記録媒体、あるいは、各記録層毎にRim強度を適切に設定できる。例えば、Rim強度や光結合効率を異なる値に設定することもできるし、一致させることもできる。 According to the above configuration, when condensing light by the corresponding light condensing means on the optical recording medium in which the corresponding effective diameter in the light condensing means is effectively different or the recording layer provided in the optical recording medium. The Rim intensity can be appropriately set for each optical recording medium or each recording layer. For example, the Rim intensity and the optical coupling efficiency can be set to different values or can be matched.
このため、各光記録媒体、あるいは、各記録層毎に、集光スポットを適切な大きさにすることができ、記録・再生における安定性を高めることができる。また、結合効率の低下を防ぐことができるため、消費電力の低減、記録レートの高速化に有利である。 For this reason, the condensing spot can be appropriately sized for each optical recording medium or each recording layer, and the stability in recording and reproduction can be improved. In addition, since a reduction in coupling efficiency can be prevented, it is advantageous for reducing power consumption and increasing the recording rate.
なお、上記集光手段として、複数の有効径が存在する1つの集光手段の場合と、実効的な有効径が互いに異なる複数の集光手段の場合とが含まれる。 The light collecting means includes a single light collecting means having a plurality of effective diameters and a plurality of light collecting means having effective effective diameters different from each other.
本発明の光ピックアップ装置では、さらに、上記集光手段において、相対的に大きい実効的な有効径が、上記偏光レンズ素子から出射される光の中で光束径が相対的に大きい光に対応していることが好ましい。 In the optical pickup device of the present invention, the effective effective diameter that is relatively large corresponds to light having a relatively large light beam diameter in the light emitted from the polarizing lens element. It is preferable.
上記構成によれば、上記偏光レンズ素子から出射される光の中で光束径が大きい光が、集光手段における実効的な有効径が相対的に大きいものに対応しているので、偏光レンズ素子によって設定できるRim強度の範囲を拡げることが可能になる。 According to the above configuration, the light having a large luminous flux diameter among the light emitted from the polarizing lens element corresponds to the light having a relatively large effective effective diameter in the condensing means. The range of the Rim intensity that can be set can be expanded.
例えば、光束径が大きい光が、偏光レンズ素子に「入射する光の光束径とは異なる光束径を有する直線偏光の光」であるとした場合、偏光レンズの倍率を変化させることにより、「入射する光の光束径と同一の光束径を有する直線偏光の光」(すなわち、光束径が小さい光)のRim強度を基準Rim強度として、光束径が大きい光のRim強度を上記基準Rim強度と一致するように設定したり、大きくも小さくもなるように設定したりすることができる。 For example, when light having a large beam diameter is “linearly polarized light having a beam diameter different from the beam diameter of incident light” to the polarizing lens element, the incident light is changed by changing the magnification of the polarizing lens. Rim intensity of linearly polarized light having the same light beam diameter as the light beam diameter of the light to be transmitted (that is, light having a small light beam diameter) is defined as the reference Rim intensity, and the Rim intensity of light having a large light beam diameter matches the reference Rim intensity. It can be set to be large or small.
また、光束径が大きい光が、偏光レンズ素子に「入射する光の光束径と同一の光束径を有する直線偏光の光」であるとした場合、偏光レンズの倍率を変化させることにより、光束径が大きい光のRim強度を基準Rim強度として、「入射する光の光束径とは異なる光束径を有する直線偏光の光」(すなわち、光束径が小さい光)のRim強度を上記基準Rim強度と一致するように設定したり、大きくも小さくもなるように設定したりすることができる。 In addition, when light having a large light beam diameter is “linearly polarized light having the same light beam diameter as the light beam diameter of the incident light” to the polarizing lens element, the light beam diameter can be changed by changing the magnification of the polarizing lens. The Rim intensity of light having a large beam diameter is defined as the reference Rim intensity, and the Rim intensity of “linearly polarized light having a light beam diameter different from the light beam diameter of incident light” (that is, light having a small light beam diameter) matches the reference Rim intensity. It can be set to be large or small.
本発明の光ピックアップ装置では、上記互いに実効的に異なる有効径を有する集光手段は、それぞれの有効径とともに実効的な開口数も異なることが好ましい。 In the optical pickup device of the present invention, it is preferable that the condensing means having effective diameters different from each other have different effective numerical apertures as well as the effective diameters.
上記の構成によれば、集光手段は、実効的な開口数が異なるので、上記の効果に加えて、記録密度やカバーガラス厚などが大きく異なる光記録媒体に対応した光ピックアップ装置とすることができる。 According to the above configuration, the condensing means has an effective numerical aperture, so that in addition to the above effects, an optical pickup device corresponding to an optical recording medium with greatly different recording density, cover glass thickness, etc. Can do.
本発明の光ピックアップ装置では、上記集光手段において、相対的に大きい実効的な有効径が、上記偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に大きい直線偏光に対応している場合、上記光記録媒体は、上記集光手段における対応する実効的な有効径が異なる複数種類の光記録媒体から選択され、上記光源は、半導体レーザーであるとともに、上記複数種類の光記録媒体のうち、対応する実効的な有効径が相対的に大きい光記録媒体に対して、情報再生時に集光する光が、上記偏光レンズ素子から出射される光の中で光束径が相対的に大きい光に対応しており、情報記録時に集光する光が、上記偏光レンズ素子から出射される光の中で光束径が相対的に小さい光に対応していることが好ましい。 In the optical pickup device of the present invention, in the condensing means, a relatively large effective diameter corresponds to linearly polarized light having a relatively large light beam diameter among the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element. The optical recording medium is selected from a plurality of types of optical recording media having different effective effective diameters corresponding to the condensing means, and the light source is a semiconductor laser and the plurality of types of optical recording Among the media, the light beam diameter of the light emitted from the polarizing lens element is relatively smaller than the corresponding optical recording medium having a relatively large effective effective diameter. It corresponds to a large light, and it is preferable that the light condensed at the time of information recording corresponds to light having a relatively small light beam diameter among the light emitted from the polarizing lens element.
上記の構成によれば、特に低出力の発光時にノイズの大きな半導体レーザーを使用する場合、対応する実効的な有効径が相対的に大きい光記録媒体の情報再生時に、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に大きい直線偏光を利用しているので、Rim強度が大きくなる。そして、Rim強度が大きくなることにより、光の結合効率が低くなる。このように、光記録媒体の情報再生時における光の結合効率を低くすると、より高い出力で半導体レーザーを発光させることになるので、ノイズを低減させることが可能になる。なお、ここでいうノイズとは半導体レーザーの出力変動ノイズであり、一般的にはRINノイズなどと呼ばれるものである。 According to the above configuration, particularly when a semiconductor laser having a large noise is used at the time of low-output light emission, the corresponding effective effective diameter is emitted from the polarization lens element at the time of information reproduction of an optical recording medium having a relatively large effective diameter. Since the linearly polarized light having a relatively large light beam diameter is used, the Rim intensity is increased. And, as the Rim intensity increases, the light coupling efficiency decreases. As described above, when the light coupling efficiency at the time of information reproduction on the optical recording medium is lowered, the semiconductor laser is caused to emit light at a higher output, so that noise can be reduced. The noise referred to here is output fluctuation noise of the semiconductor laser, and is generally called RIN noise.
また、上記の構成によれば、特に低出力の発光時にノイズの大きな半導体レーザーを使用する場合、対応する実効的な有効径が相対的に大きい光記録媒体の情報記録時に、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に小さい直線偏光を利用しているので、Rim強度が小さくなる。そして、Rim強度が小さくなることにより、光の結合効率が高くなる。このように、光記録媒体の情報記録時に高い光の結合効率とすることで、半導体レーザーの最大出力を低減することが可能となる。 In addition, according to the above configuration, when a semiconductor laser having a large noise is used, particularly at low output light emission, the corresponding effective effective diameter is emitted from the polarizing lens element when recording information on an optical recording medium having a relatively large effective diameter. Since the linearly polarized light having a relatively small light beam diameter is used, the Rim intensity becomes small. Further, the light coupling efficiency is increased by reducing the Rim intensity. Thus, the maximum output of the semiconductor laser can be reduced by providing high light coupling efficiency when recording information on the optical recording medium.
また、本発明の光ピックアップ装置では、上記光源は、半導体レーザーであるとともに、情報再生時に光記録媒体に集光される光が、上記偏光レンズ素子から出射される光の中で光束径が相対的に大きい光に対応しており、情報記録時に光記録媒体に集光される光が、上記偏光レンズ素子から出射される光の中で光束径が相対的に小さい光に対応しており、情報記録時と情報再生時の集光手段の有効径が同じであってもよい。 In the optical pickup device of the present invention, the light source is a semiconductor laser, and the light focused on the optical recording medium during information reproduction has a relative light beam diameter in the light emitted from the polarizing lens element. The light that is focused on the optical recording medium during information recording corresponds to the light having a relatively small luminous flux diameter among the light emitted from the polarizing lens element, The effective diameter of the light collecting means at the time of information recording and information reproduction may be the same.
また、上記光源は、半導体レーザーであるとともに、上記集光手段のある実効的な有効径に対し、上記光記録媒体の情報再生時に集光する光が、上記偏光レンズ素子から出射される光の中で光束径が相対的に大きい光に対応してもよい。 In addition, the light source is a semiconductor laser, and the light condensed when reproducing the information on the optical recording medium with respect to the effective effective diameter of the light condensing means is the light emitted from the polarizing lens element. Among them, it may correspond to light having a relatively large light beam diameter.
さらに、上記集光手段は、1つの実効的な有効径を有し、上記光源は、半導体レーザーであるとともに、上記光記録媒体の情報記録時に集光する光が、上記偏光レンズ素子から出射される光の中で光束径が相対的に小さい光に対応していてもよい。 Further, the condensing means has one effective effective diameter, the light source is a semiconductor laser, and light condensed when information is recorded on the optical recording medium is emitted from the polarizing lens element. It may correspond to light having a relatively small luminous flux diameter.
本発明の光ピックアップ装置では、上記光源と上記偏光レンズ素子との間に、さらに、上記偏光レンズ素子に対して光源側から入射する光の偏光方向を、上記所定方向と、所定方向と直交する方向とに切り替える偏光方向切替手段を備えていることが好ましい。 In the optical pickup device of the present invention, the polarization direction of the light incident on the polarization lens element from the light source side between the light source and the polarization lens element is orthogonal to the predetermined direction. It is preferable to provide polarization direction switching means for switching between the directions.
本発明の光ピックアップ装置では、偏光方向の異なる光を出射する光源を複数設けることによっても、既に説明した作用効果を得ることができるが、上記の構成によれば、偏光方向切替手段は、光源から出射された光の偏光方向を切り替えているため、複数の光源を設けて偏光方向を異ならせる必要がなくなる。それゆえ、上記構成によれば、構成する部品点数も少なく、低コスト及び小型化を実現しうる光ピックアップ装置を提供することができる。 In the optical pickup device of the present invention, the above-described operational effect can be obtained also by providing a plurality of light sources that emit light having different polarization directions. According to the above configuration, the polarization direction switching means is a light source. Since the polarization direction of the light emitted from the light source is switched, it is not necessary to provide a plurality of light sources to change the polarization direction. Therefore, according to the above configuration, it is possible to provide an optical pickup device that has a small number of components and can realize low cost and downsizing.
本発明の光ピックアップ装置では、上記偏光方向切替手段は、液晶素子であることが好ましい。 In the optical pickup device of the present invention, the polarization direction switching means is preferably a liquid crystal element.
上記偏光方向切替手段としては、例えば、ファラデーローテータ、または、液晶素子が挙げられる。この内、液晶素子は、光の透過率が高いので、結合効率をより向上させることが可能になる。また、液晶素子は小型であることから、光ピックアップ装置を小型化することができる。 Examples of the polarization direction switching means include a Faraday rotator or a liquid crystal element. Among these, since the liquid crystal element has high light transmittance, the coupling efficiency can be further improved. Further, since the liquid crystal element is small, the optical pickup device can be miniaturized.
本発明の光ピックアップ装置では、さらに、上記偏光レンズ素子と集光手段との間に、
上記光記録媒体に集光される光の球面収差を補正する球面収差補正手段を備えていることが好ましい。
In the optical pickup device of the present invention, further, between the polarizing lens element and the condensing means,
It is preferable to include spherical aberration correction means for correcting the spherical aberration of the light condensed on the optical recording medium.
上記の構成によれば、球面収差補正手段は、上記光記録媒体に集光される光の球面収差を補正する。このため、光記録媒体の記録・再生における集光性能を向上させることができ、信号品質を向上させることが可能になる。なお、上記の構成によれば、より大きな開口数の集光手段が対応する光記録媒体において、球面収差を補正し、集光性能を向上させる効果が大きくなる。 According to the above configuration, the spherical aberration correcting unit corrects the spherical aberration of the light condensed on the optical recording medium. For this reason, it is possible to improve the light condensing performance in recording / reproducing of the optical recording medium, and it is possible to improve the signal quality. According to the above configuration, the effect of correcting the spherical aberration and improving the light condensing performance is increased in the optical recording medium corresponding to the light condensing means having a larger numerical aperture.
本発明の光ピックアップ装置では、上記球面収差補正手段は、複数のレンズと、レンズを光軸方向に駆動する駆動手段とを備えていることが好ましい。 In the optical pickup device of the present invention, it is preferable that the spherical aberration correcting unit includes a plurality of lenses and a driving unit that drives the lenses in the optical axis direction.
球面収差補正手段としては、同心円状の電極パターンを有した液晶素子によるものもあるが、複数のレンズからなり、レンズを光軸方向に駆動する駆動手段を備えた、いわゆる、ビームエキスパンダーと呼ばれる球面収差補正手段が望ましい。その場合、液晶素子による球面収差補正素子と比較すると、電極パターンの増加による効率の低下がない。また、電極からの引出し配線による対物レンズの可動部の周波数特性に対する影響がない。 As a spherical aberration correction means, there is a liquid crystal element having a concentric electrode pattern, but a spherical surface called a so-called beam expander comprising a plurality of lenses and having a drive means for driving the lenses in the optical axis direction. Aberration correction means is desirable. In that case, there is no reduction in efficiency due to an increase in the electrode pattern as compared with a spherical aberration correction element using a liquid crystal element. Moreover, there is no influence on the frequency characteristics of the movable part of the objective lens by the lead-out wiring from the electrode.
本発明の光ピックアップ装置では、さらに、上記偏光レンズ素子と集光手段との間に、集光手段に入射する光の偏光方向に応じて、開口数に相当する光束径に制限する偏光開口制限手段を備えていることが好ましい。 In the optical pickup device of the present invention, the polarization aperture restriction is further provided between the polarizing lens element and the condensing unit to restrict the beam diameter corresponding to the numerical aperture according to the polarization direction of the light incident on the condensing unit. Preferably means are provided.
上記の構成によれば、上記偏光開口制限手段は、集光手段に入射する光の偏光方向に応じて、開口数に相当する光束径に制限する。したがって、光記録媒体に対して、光束径の変化率を、より厳密に設定することができる。その結果、光記録媒体上で形成されるスポットのフレアが減少し、スポットの輪郭がはっきりするので、再生信号の品質をより向上させることができる。 According to the above configuration, the polarization aperture limiting unit limits the beam diameter corresponding to the numerical aperture in accordance with the polarization direction of the light incident on the condensing unit. Therefore, the change rate of the light beam diameter can be set more strictly for the optical recording medium. As a result, the flare of the spot formed on the optical recording medium is reduced and the outline of the spot becomes clear, so that the quality of the reproduction signal can be further improved.
本発明の光ピックアップ装置では、さらに、上記光記録媒体から反射される戻り光を受光する受光手段と、上記受光手段にて受光された光に基づいて、少なくともフォーカス誤差信号を検出する信号検出手段とを備え、上記信号検出手段は、ナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出していることが好ましい。 In the optical pickup device of the present invention, a light receiving means for receiving the return light reflected from the optical recording medium, and a signal detection means for detecting at least a focus error signal based on the light received by the light receiving means. Preferably, the signal detecting means detects a focus error signal by a knife edge method.
上記の構成によれば、受光手段が、光記録媒体から反射される戻り光を受光する。そして、信号検出手段が、上記受光手段にて受光された光に基づいて、上記光記録媒体に記録されている情報信号、ラジアル誤差信号、及び、フォーカス誤差信号を検出する。 According to the above configuration, the light receiving means receives the return light reflected from the optical recording medium. Then, the signal detection unit detects an information signal, a radial error signal, and a focus error signal recorded on the optical recording medium based on the light received by the light receiving unit.
上記の構成によれば、信号検出手段は、ナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出するので、光記録媒体から反射される戻り光の光束径が、光記録媒体ごとで変化していても、ビームサイズ法によるフォーカス誤差信号検出に対し、受光手段を切り替える必要がなく、また、受光素子の数を低減させることができるので、受光手段からの光の出力信号の遅延差を低減することが可能になる。それゆえ、フォーカス誤差信号がエラーデータとして検出されることを防止することができる。 According to the above configuration, since the signal detection unit detects the focus error signal by the knife edge method, even if the beam diameter of the return light reflected from the optical recording medium varies from one optical recording medium to another, the beam For focus error signal detection by the size method, it is not necessary to switch the light receiving means, and the number of light receiving elements can be reduced, so that the delay difference of the light output signal from the light receiving means can be reduced. Become. Therefore, it is possible to prevent the focus error signal from being detected as error data.
さらに、上記偏光レンズ素子と集光手段との間に、上記光記録媒体に集光される光の球面収差を補正する球面収差補正手段を備えている場合、偏光レンズ素子には往路・復路ともに平行光を入射させることができる。従って、フォーカス誤差信号におけるオフセットの発生を防止することができる。 Further, when the spherical lens correcting means for correcting the spherical aberration of the light condensed on the optical recording medium is provided between the polarizing lens element and the condensing means, the polarizing lens element has both forward and backward paths. Parallel light can be incident. Accordingly, it is possible to prevent occurrence of an offset in the focus error signal.
本発明の光ピックアップ装置では、さらに、上記光記録媒体から反射される戻り光を受光する受光手段と、上記受光手段にて受光された光に基づいて、少なくともフォーカス誤差信号を検出する信号検出手段とを備え、上記信号検出手段は、非点収差法によりフォーカス誤差信号を検出していることが好ましい。 In the optical pickup device of the present invention, a light receiving means for receiving the return light reflected from the optical recording medium, and a signal detection means for detecting at least a focus error signal based on the light received by the light receiving means. Preferably, the signal detecting means detects a focus error signal by an astigmatism method.
上記の構成によれば、受光手段が、光記録媒体から反射される戻り光を受光する。そして、信号検出手段が、上記受光手段にて受光された光に基づいて、上記光記録媒体に記録されている情報信号、ラジアル誤差信号、及び、フォーカス誤差信号を検出する。 According to the above configuration, the light receiving means receives the return light reflected from the optical recording medium. Then, the signal detection unit detects an information signal, a radial error signal, and a focus error signal recorded on the optical recording medium based on the light received by the light receiving unit.
上記の構成によれば、信号検出手段は、非点収差法によりフォーカス誤差信号を検出するので、光記録媒体から反射される戻り光の光束径が、光記録媒体ごとで変化していても、ビームサイズ法によるフォーカス誤差信号検出に対し、受光手段を切り替える必要がなく、また、受光素子の数を低減させることができるので、受光手段からの光の出力信号の遅延差を低減することが可能になる。それゆえ、フォーカス誤差信号がエラーデータとして検出されることを防止することができる。 According to the above configuration, since the signal detection unit detects the focus error signal by the astigmatism method, even if the luminous flux diameter of the return light reflected from the optical recording medium changes for each optical recording medium, For focus error signal detection by the beam size method, it is not necessary to switch the light receiving means, and the number of light receiving elements can be reduced, so that the delay difference in the light output signal from the light receiving means can be reduced. become. Therefore, it is possible to prevent the focus error signal from being detected as error data.
さらに、上記偏光レンズ素子と集光手段との間に、上記光記録媒体に集光される光の球面収差を補正する球面収差補正手段を備えている場合、偏光レンズ素子には往路・復路ともに平行光を入射させることができる。従って、フォーカス誤差信号におけるオフセットの発生を防止することができる。 Further, when the spherical lens correcting means for correcting the spherical aberration of the light condensed on the optical recording medium is provided between the polarizing lens element and the condensing means, the polarizing lens element has both forward and backward paths. Parallel light can be incident. Accordingly, it is possible to prevent occurrence of an offset in the focus error signal.
本発明の偏光レンズ素子は、以上のように、所定方向の直線偏光が入射した場合には、入射する光の光束径とは異なる光束径を有する光を出射する一方、入射する光の偏光方向が上記所定方向と直交する方向である場合には、入射する光の光束径と同一の光束径を有する光を出射するので、入射する光の光束径の変換倍率を変化させることができる。その結果、本発明の偏光レンズ素子を備えた光ピックアップ装置では、記録・再生が最適になるようにRim強度を設定することができ、結合効率をより向上させることが可能になる。 As described above, the polarizing lens element of the present invention emits light having a light beam diameter different from the light beam diameter of incident light when linearly polarized light in a predetermined direction is incident, while the polarization direction of incident light is Is a direction orthogonal to the predetermined direction, light having the same light beam diameter as that of the incident light is emitted, so that the conversion magnification of the light beam diameter of the incident light can be changed. As a result, in the optical pickup device provided with the polarizing lens element of the present invention, the Rim intensity can be set so as to optimize recording / reproduction, and the coupling efficiency can be further improved.
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について図1〜図21に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
本実施形態の光ピックアップ装置は、対応する対物レンズの開口数が異なる光ディスクに対して、同一波長の光ビームを集光することにより、記録または再生を行うものである。本実施形態では、上記光ディスクに集光する同一波長の光ビームとして、波長405nmの光ビームを用いている。しかしながら、上記同一波長の光ビームは、これに限定されるものではなく、従来公知の任意の波長の光ビームを用いることが可能である。 The optical pickup device of the present embodiment performs recording or reproduction by condensing a light beam having the same wavelength on optical disks having different numerical apertures of corresponding objective lenses. In the present embodiment, a light beam having a wavelength of 405 nm is used as a light beam having the same wavelength that is focused on the optical disk. However, the light beam having the same wavelength is not limited to this, and a conventionally known light beam having an arbitrary wavelength can be used.
本実施形態においては、光ディスク(光記録媒体)として、対応する対物レンズの開口数が、それぞれ0.85、及び、0.65であり、かつ、カバーガラス厚が、それぞれ0.1mm、及び、0.6mmのものを用いた。しかしながら、本実施形態で用いる光ディスクは、これに限定されず、対応する対物レンズの開口数が異なる光ディスクであれば任意のものでよい。 In the present embodiment, as an optical disc (optical recording medium), the numerical aperture of the corresponding objective lens is 0.85 and 0.65, respectively, and the cover glass thickness is 0.1 mm and The one with 0.6 mm was used. However, the optical disk used in this embodiment is not limited to this, and any optical disk may be used as long as the corresponding objective lens has a different numerical aperture.
なお、ここでは、対応する対物レンズの開口数が大きい場合、一般的には相対的に光ディスクの記録密度が高いことから、対応する対物レンズの開口数が大きい光ディスク(開口数0.85のもの)を、高密度光ディスクと呼び、対応する対物レンズの開口数が小さい光ディスク(開口数0.65のもの)を低密度光ディスクと呼ぶことにする。 In this case, when the numerical aperture of the corresponding objective lens is large, the recording density of the optical disc is generally relatively high, so that the optical disc having a large numerical aperture of the corresponding objective lens (having a numerical aperture of 0.85). ) Is called a high density optical disk, and an optical disk having a small numerical aperture of the corresponding objective lens (having a numerical aperture of 0.65) is called a low density optical disk.
また、本実施形態において使用する高密度光ディスク、及び、低密度光ディスクは、2つの記録層を有している。そして、高密度光ディスク、及び、低密度光ディスクにおける2つ記録層間に存在する中間層の厚みは、それぞれ25μm、及び、20μmである。 Further, the high-density optical disk and the low-density optical disk used in the present embodiment have two recording layers. The thicknesses of the intermediate layers existing between the two recording layers in the high-density optical disk and the low-density optical disk are 25 μm and 20 μm, respectively.
図1に、本実施形態の光ピックアップ装置100の要部の概略構成を示す。図1に示すように、光ピックアップ装置100は、光源13、コリメートレンズ3、整形プリズム4、TN型の液晶素子(偏光方向切替手段)5、偏光レンズ素子6、ビームエキスパンダー(球面収差補正手段)7、λ/4波長板8、及び、光源13からの光ビームを光ディスク12(低密度光ディスク、または、高密度光ディスク)に集光する対物レンズユニット18を備えている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a main part of the
光源13は、ホログラムレーザ光源であり、光ビーム照射手段としての半導体レーザー1とホログラム素子2と受光素子21とを備えている。半導体レーザー1は、X方向の直線偏光であり、かつ、波長405nmの青紫色の光ビームを出射する。ホログラム素子2は、半導体レーザー1が光ビームを出射する側に設けられている。そして、ホログラム素子2の半導体レーザー1側の面には、ラジアル信号の検出に用いる3ビーム発生用回折格子2bが形成されている。また、ホログラム素子2の半導体レーザー1側と反対側の面には、光ディスク12にて反射された光ビームを回折するための、3分割ホログラム2aが形成されている。さらに、受光素子28は、光源13内に備えられており、光ディスク12にて反射された光ビームを受光する。
The
また、光源13における光ビーム照射手段は、所定方向の直線偏光を出射する半導体レーザー1に限定されるものではない。光ビーム照射手段としては、例えば、固体レーザー光源やガスレーザ光源であってもよい。また、光ビーム照射手段としては、無偏光の光ビームを出射するようなものでもよい。ただし、光ビーム照射手段として無偏光の光ビームを出射するものを用いた場合、光源13と偏光レンズ素子6との間に偏光板を配置することで、所定方向の直線偏光の光束が得られるようにすればよい。
The light beam irradiation means in the
半導体レーザー1から出射した光ビームは、ホログラム素子2の半導体レーザー1側の面に形成された3ビーム発生用回折格子2bにより、0次回折光と±1次回折光との3つの光ビームに分割される。そして、この光ビームは、コリメートレンズ3に入射して平行光となる。そして、コリメートレンズ3から出射した光ビームは、整形プリズム4に入射して、光束の強度分布が概ね円形の強度分布になるように、X方向の光束径が拡大される。
The light beam emitted from the
整形プリズム4から出射した光ビームは、液晶素子5に入射する。液晶素子5に入射する光ビームはX方向の直線偏光である。
The light beam emitted from the shaping
液晶素子5は、上記光ディスク12の種類、すなわち、高密度光ディスクまたは低密度光ディスクに応じて、光ビームを、X方向の直線偏光、あるいは、Y方向の直線偏光として、偏光レンズ素子6へ出射する。
The
なお、光軸方向をZ方向、Z方向に対し垂直な平面をにXY面としている。 The optical axis direction is the Z direction, and the plane perpendicular to the Z direction is the XY plane.
液晶素子5から出射した光ビームは、平行光のまま、偏光レンズ素子6に入射する。偏光レンズ素子6は、偏光レンズ(第1の偏光レンズ)14及び偏光レンズ(第2の偏光レンズ)15という、2つの偏光レンズからなる。偏光レンズ素子6は、X方向の直線偏光に対してレンズとして機能しており、偏光レンズ14は光源13側に設けられており、偏光レンズ15は光源13と反対側に設けられている。偏光レンズ14は、X方向の直線偏光に対して、凹レンズとして機能している。また、偏光レンズ15は、X方向の直線偏光に対して、凸レンズとして機能している。そして、偏光レンズ素子6では、入射した平行光の光束径よりも大きい光束径を有する光ビームが平行光となって出射するように、偏光レンズ14及び偏光レンズ15それぞれの焦点距離と、互いのレンズ間隔とが設定されている。この設定条件については、後述する。
The light beam emitted from the
偏光レンズ素子6から出射した光ビームは、平行光のまま、ビームエキスパンダー7に入射する。ビームエキスパンダー7は、凹レンズ16と凸レンズ17とレンズを光軸方向に駆動する駆動手段とレンズ間隔制御部61とを備えている。ビームエキスパンダー7において、凹レンズ16は、入射側に設けられており、凸レンズ17は出射側に設けられている。従って、ビームエキスパンダーに入射した平行光は拡大された平行光となって出射される。また、レンズ間隔制御部61は、後述する球面収差の調整手法に基づいて、凹レンズ16と凸レンズ17とのレンズ間隔を制御し、対物レンズにより記録層に集光された光ビームの球面収差を補正している。
The light beam emitted from the
ビームエキスパンダー7から出射した光ビームは、λ/4波長板8に入射し、偏光方向が円偏光となって、出射される。そして、λ/4波長板8から出射した光ビームは、対物レンズユニット18に入射する。
The light beam emitted from the
対物レンズユニット18は、対物レンズホルダー9と、アパーチャ10と、対物レンズ(集光手段)11とを備えている。対物レンズホルダー9は、対物レンズ11を保持する。また、アパーチャ10は、入射する光ビームにおいて、光束の外周部の光ビームを遮光する。このため、λ/4波長板8から出射した光ビームは、アパーチャ10により、光束の外周部の光ビームが遮光されて、対物レンズ11に入射し、光ディスク12に集光される。なお、ここでは、半導体レーザー1から出射した光ビームが、対物レンズ11により光ディスク12に集光されるまでの光路を往路とする。
The
対物レンズ11としては、光ディスク12に集光させることが可能なものであれば、特に限定されるものではなく、従来公知の対物レンズを用いることができる。光ピックアップ装置100では、光ディスク12として、図20または図21にて説明したような、リング状の段差19を有する、特殊対物レンズ方式の互換対物レンズを用いている。なお、この特殊対物レンズでは、CDの記録層に対して集光した集光ビーム径から計算される実効的な開口数と、対物レンズに設けられた段差の直径から求められる開口数が若干異なるが、以降の説明では、対物レンズの外形形状により決定される、つまり、段差部分の直径から求められる開口数をCDに対する実効的な開口数として取り扱う。但し、実効的な開口数として集光ビーム径より計算した開口数を実効的な開口数として取り扱っても本発明の効果はかわりない。
The
次に、光ディスク12に集光した後、光ディスク12にて反射された光ビーム(以下、戻り光ビームと記す)の光路(以下、復路と記す)について説明する。
Next, an optical path (hereinafter referred to as a return path) of a light beam (hereinafter referred to as a return light beam) that has been focused on the
光ディスク12にて反射した戻り光ビームは、対物レンズユニット18を通過し、λ/4波長板8に入射する。そして、λ/4波長板8にて、往路とは偏光方向が90度異なる偏光方向を有する平行光になる。そして、λ/4波長板8から出射した戻り光ビームは、ビームエキスパンダー7に入射し、さらに、偏光レンズ素子6に入射する。
The return light beam reflected by the
そして、偏光レンズ素子6から出射した戻り光ビームは、液晶素子5に入射し、整形プリズム4、及び、コリメートレンズ3を経て、光源13に入射する。光源13にて、戻り光ビームは、ホログラム素子2の半導体レーザー1と反対側の面に形成された3分割ホログラム2aにより回折され、受光素子28に導かれる。
Then, the return light beam emitted from the
受光素子28にて受光された戻り光ビームは、電気信号に変換され、得られた電気信号が演算処理される。そして、演算処理の結果、RF信号と呼ばれる情報信号と、フォーカス誤差信号及びラジアル誤差信号などのサーボ信号が検出される。
The return light beam received by the
光ピックアップ装置100では、検出されたRF信号を信号処理することにより、光ディスク12の再生と球面収差の調整用の信号検出が行なわれている。また、検出されたフォーカス誤差信号、または、ラジアル誤差信号に基づいて、図示しない対物レンズ駆動手段により対物レンズホルダー9を駆動することで、対物レンズ11をフォーカス方向、または、ラジアル方向に駆動している。
In the
次に、図2及び図3を参照して、光ディスク12として低密度光ディスク、または、高密度光ディスクを用いた場合における、光ピックアップ装置100の各部材を透過する光ビームの偏光方向の状態について、以下に詳述する。図2は、光ディスク12として高密度光ディスク20を用いた場合における、光ピックアップ装置100の各部材を透過する光ビームの偏光方向の状態を示した断面図であり、図2(a)は、往路を示し、図2(b)は、復路を示す。また、図3は、光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合における、光ピックアップ装置100の各部材を透過する光ビームの偏光方向の状態を示した断面図であり、図3(a)は、往路を示し、図3(b)は、復路を示す。なお、図2及び図3では、光ピックアップ装置100における、液晶素子5から光源13までの部材について省略している。
Next, referring to FIG. 2 and FIG. 3, regarding the state of the polarization direction of the light beam transmitted through each member of the
まず、光ディスク12として高密度光ディスク20を用いた光ピックアップ装置100において、光源13から出射した光ビームが液晶素子5を出射するまでの往路の偏光方向の状態について説明する。光源13から出射した光ビームは、コリメートレンズ3、及び、整形プリズム4を経て、偏光方向をX方向に保持した状態で、液晶素子5に入射する。液晶素子5には、図示しない電圧印加手段が備えられている。この電圧印加手段が、液晶素子5の内部に設けられた液晶層に電圧を印加することで、当該液晶層に存在する液晶分子の長軸がZ方向に向く。このとき、液晶素子5を透過した光ビームは、その偏光方向を変化させずに、偏光レンズ素子6へ入射する。すなわち、光ディスク12として高密度光ディスクを用いた場合、光ピックアップ装置100では、液晶素子5から出射した光ビームがX方向の直線偏光になるようになっている。
First, in the
液晶素子5から出射した光ビームは、図2(a)に示すように、X方向の直線偏光のまま、偏光レンズ素子6に入射する。上述したように、偏光レンズ素子6は、X方向の直線偏光に対して凹レンズとして機能する偏光レンズ14と、X方向の直線偏光に対して凸レンズとして機能する凹レンズ15とを備えている。それゆえ、偏光レンズ素子6に入射した光ビームは、まず、偏光レンズ14にて、光束径が拡大されて発散光になる。そして、偏光レンズ15にて、再び平行光となって、偏光レンズ素子6から出射される。すなわち、偏光レンズ素子6に入射した光ビームは、偏光レンズ14及び偏光レンズ15により、光束径が拡大されることになる。
As shown in FIG. 2A, the light beam emitted from the
そして、偏光レンズ素子6から出射された光ビームは、ビームエキスパンダー7により、さらに光束径が拡大され、λ/4波長板8により偏光方向が左回りである円偏光になる。そして、λ/4波長板8から出射した光ビームは、対物レンズホルダー9に設けられたアパーチャ10により、その外周部の光ビームが遮光され、対物レンズ11の有効径相当の光束が、対物レンズ11へ入射する。
The light beam emitted from the
また、光ピックアップ装置100では、高密度光ディスク20に対応する対物レンズ11は無限系対物レンズになっている。このため、光ピックアップ装置100では、対物レンズホルダー9に備えられたアパーチャ10が、対物レンズ11の有効径、すなわち開口数を決定している。換言すれば、アパーチャ10の内径において最も外側の部分を通過した光ビームが、対物レンズ11で集光される際に最も大きな角度を有する光線、すなわち開口数を決定する光線となっている。また、一般的に、対物レンズ11が無限系対物レンズである場合、アパーチャ10は、その内径が対物レンズ11の有効径と一致するものが使用されている。それゆえ、光ピックアップ装置100においても、アパーチャ10の内径と対物レンズ11の有効径とは一致している。なお、ここでいう、対物レンズ11の有効径とは、入射した光ビームがほぼ無収差でかつ良好に集光されるように、対物レンズ11の設計時に設定した径のことである。また、上記有効径と一致する光束径の光ビームが対物レンズ11に入射した場合、その開口数は、対物レンズ11本来の開口数となる。
In the
また、光ピックアップ装置100では、Rim強度を、アパーチャ10の内径の最も外側の部分を通過して対物レンズ11に入射した光ビームの強度と、対物レンズ11の中心に入射した光ビームの強度との比として規定している。
Further, in the
光ピックアップ装置100では、Rim強度がラジアル方向、及び、タンジェンシャル方向ともに0.6になるように、各種部材が設計されている。以下に設計方法について、説明する。
In the
一般的には、レーザーの放射角は、強度分布の中心の強度(I)の半分の強度(I/2)となる、光線のなす角度(θ半値全角)により定義されている。従って、光軸に対して
±θ半値全角/2
の角度でレーザーから出射された光線は、強度分布の中心の強度(I)の半分の強度(I/2)となる。なお、θ半値全角は観測する点とレーザーとの距離が変わっても変化しない。
In general, the laser emission angle is defined by the angle (θ full width at half maximum ) formed by the light beam, which is half the intensity (I / 2) of the intensity (I) at the center of the intensity distribution. Therefore, ± θ full width at half maximum for the optical axis / 2
The light beam emitted from the laser at an angle of (1/2) is half the intensity (I) at the center of the intensity distribution. The full width at half maximum of θ does not change even if the distance between the observation point and the laser changes.
また、強度分布の中心の強度の60%の強度(0.6×I)となる角度は、実際にはガウス分布を示す強度分布の関数式と、前述の半値全角から、算出することができる。ここで、光軸に対し
±θ0.6/2
の角度でレーザーから出射された光線は、強度分布の中心の強度(I)の60%の強度となっている。
In addition, the angle at which the intensity (0.6 × I) is 60% of the intensity at the center of the intensity distribution can be calculated from the function expression of the intensity distribution actually indicating the Gaussian distribution and the above-mentioned full width at half maximum. . Here, ± θ 0.6 / 2 with respect to the optical axis
The light beam emitted from the laser at the angle is 60% of the intensity (I) at the center of the intensity distribution.
レーザーの強度分布を観測した点は、レーザーから光軸方向前方にfの距離にあり、そこにはコリメートレンズが配置されており、レーザーから出射された発散光が平行光になっている。従って、コリメートレンズの焦点距離はfとなる。また、さらに前方に対物レンズが配置されている。 The point where the intensity distribution of the laser is observed is at a distance f from the laser in the optical axis direction. A collimating lens is disposed there, and the divergent light emitted from the laser is parallel light. Therefore, the focal length of the collimating lens is f. Further, an objective lens is disposed further forward.
コリメートレンズから出射された光束において、強度が0.6×Iとなる光線を両端に持つ光束の径をΦ0.6とすると、光束径は以下の式で求められる。 In the light beam emitted from the collimating lens, assuming that the diameter of the light beam having a light beam with an intensity of 0.6 × I at both ends is Φ 0.6 , the light beam diameter can be obtained by the following equation.
Φ0.6=2×f×sin(θ0.6/2)・・・・・・(6)
コリメートレンズの前方に配置された対物レンズとして有効径がΦ0.6のものを使用した場合には、対物レンズの中心を通る光線の強度Iに対し、対物レンズの最外周部を通る光線の強度は0.6×Iになるため、Rim強度は0.6となる。
Φ 0.6 = 2 × f × sin (θ 0.6 / 2) (6)
When an objective lens having an effective diameter of Φ 0.6 is used as the objective lens arranged in front of the collimating lens, the intensity of the light beam passing through the center of the objective lens is less than that of the light beam passing through the outermost periphery of the objective lens. Since the intensity is 0.6 × I, the Rim intensity is 0.6.
なお、実際には、半導体レーザーの放射角度は、個々の半導体レーザーによってばらつきがある。このため、半導体レーザー1の放射角度として、個々の半導体レーザーについて放射角度を測定した値を適用する、もしくは、予め個々の半導体レーザーについて放射角度を測定しておき、そのばらつきの平均値を適用することで、光ピックアップ装置100の設計を行うことになる。
Actually, the radiation angle of the semiconductor laser varies depending on the individual semiconductor laser. For this reason, as the radiation angle of the
次に、高密度光ディスク20にて反射された戻り光ビームが、光源13へ入射するまでの復路における、偏光方向の状態について説明する。
Next, the state of the polarization direction in the return path until the return light beam reflected by the high-density
高密度光ディスク20に集光した後、反射された戻り光ビームは、図2(b)に示すように、右回りの円偏光になり、λ/4波長板8に入射する。そして、戻り光ビームは、λ/4波長板8にて、Y方向の直線偏光になる。λ/4波長板8から出射した戻り光ビームは、ビームエキスパンダー7にて、光束径が縮小されて偏光レンズ素子6に入射する。
After condensing on the high-density
偏光レンズ素子6は、Y方向の直線偏光に対して、レンズとしての機能を有しておらず、単なる平行平板として機能する。このため、偏光レンズ素子6に入射した戻り光ビームは、光束径を保持した状態で、偏光レンズ素子6を透過する。そして、偏光レンズ素子6から出射した戻り光ビームは、液晶素子5、整形プリズム4、及び、コリメートレンズ3を経て、光源13に入射する。なお、復路の戻り光ビームは、上記の偏光レンズ素子6の作用により、往路の光ビームにおける光束径よりも大きい光束径となって、光源13に入射される。
The
次に、光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた光ピックアップ装置100において、光源13から出射した光ビームが液晶素子5を出射するまでの往路の偏光方向の状態について説明する。光源13から出射した光ビームは、コリメートレンズ3、及び、整形プリズム4を経て、偏光方向をX方向に保持した状態で、液晶素子5に入射する。
Next, in the
光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合、液晶素子5の電圧印加手段は、液晶素子5の内部に設けられた液晶層に電圧を印加しないようになっている。このため、液晶素子5を透過した光ビームは、その偏光方向が90度変化して、偏光レンズ素子6へ入射する。すなわち、光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合、光ピックアップ装置100では、液晶素子5から出射した光ビームがY方向の直線偏光になるようになっている。
When the low-density
液晶素子5から出射した光ビームは、図3(a)に示すように、Y方向の直線偏光のまま、偏光レンズ素子6に入射する。上述したように、偏光レンズ素子6は、Y方向の直線偏光に対して、レンズとしての機能を有しておらず、単なる平行平板として機能する。このため、偏光レンズ素子6に入射した光ビームは、光束径を保持した状態で、偏光レンズ素子6を透過する。
As shown in FIG. 3A, the light beam emitted from the
そして、偏光レンズ素子6から出射された光ビームは、ビームエキスパンダー7により、光束径が拡大され、λ/4波長板8により偏光方向が右回りである円偏光になる。そして、λ/4波長板8から出射した光ビームは、対物レンズホルダー9に設けられたアパーチャ10により、その外周部の光ビームが遮光され、対物レンズ11の有効径相当の光束が、対物レンズ11へ入射する。
The light beam emitted from the
光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合、光ピックアップ装置100では、対物レンズ11に設けられたリング状の段差19の部分、及び、段差19の内周側の領域に入射した光ビームが、低密度光ディスク30の記録層に集光されている。また、段差19において外周部に入射した光ビームは、フレアとなり、低密度光ディスク30の記録あるいは再生に用いられない。すなわち、光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合、対応する対物レンズの開口数は、実効的には、段差19により決定される。光ピックアップ装置100では、段差19は、対物レンズ11の開口数が0.6〜0.65の部分に設けられている。それゆえ、対物レンズの実効的な開口数は、段差19における外周部の直径に相当する、0.65としている。したがって、光ピックアップ装置100では、Rim強度を対物レンズの開口数0.65に対応して設定している。そして、光ピックアップ装置100では、Rim強度がラジアル方向、及び、タンジェンシャル方向ともに0.6になるように、各種部材が設計されている。
When the low-density
なお、実際にはアパーチャ10の直径より大きい光束径の光束がアパーチャ29に入射しているが、本願発明の内容をより理解しやすくするために、実効的な開口数に相当する光束径の部分のみを図示している。
In reality, a light beam having a light beam diameter larger than the diameter of the
次に、低密度光ディスク30にて反射された戻り光ビームが、光源13へ入射するまでの復路における、偏光方向の状態について説明する。
Next, the state of the polarization direction in the return path until the return light beam reflected by the low density
低密度光ディスク30に集光した後、反射された戻り光ビームは、図3(b)に示すように、左回りの円偏光になり、λ/4波長板8に入射する。そして、戻り光ビームは、λ/4波長板8にて、X方向の直線偏光になる。λ/4波長板8から出射した戻り光ビームは、ビームエキスパンダー7にて、光束径が縮小されて偏光レンズ素子6に入射する。
After returning to the low density
偏光レンズ素子6は、上述したように、X方向の直線偏光に対して凹レンズとして機能する偏光レンズ14と、X方向の直線偏光に対して凸レンズとして機能する偏光レンズ15とを備えている。それゆえ、偏光レンズ素子6に入射した戻り光ビームは、まず、偏光レンズ15にて、光束径が縮小されて収束光になる。そして、偏光レンズ15にて、再び平行光となって、偏光レンズ素子6から出射される。すなわち、偏光レンズ素子6に入射した戻り光ビームは、偏光レンズ15及び偏光レンズ14により、光束径が縮小されることになる。なお、偏光レンズ素子6に平行光で入射した戻り光ビームは、平行光のまま出射される。
As described above, the
そして、偏光レンズ素子6から出射した戻り光ビームは、液晶素子5にてその偏光方向が90度変化し、Y方向の直線偏光になる。そして、液晶素子5から出射した戻り光ビームは、整形プリズム4、及び、コリメートレンズ3を経て、光源13の3分割ホログラム2aに入射する。
The return light beam emitted from the
このように、偏光レンズ素子6は、所定方向の直線偏光が入射した場合には、入射する光の光束径とは異なる光束径を有する光を出射する一方、入射する光の偏光方向が上記所定方向と直交する方向である場合には、入射する光の光束径と同一の光束径を有する光を出射する。それゆえ、入射する光の光束径の変換倍率を変化させることができる。その結果、光ピックアップ装置100では、記録・再生が最適になるようにRim強度を設定することができる。そして、結合効率の低下を防止するとともに、結合効率を相対的に高くすることができる。結合効率が相対的に高くなることにより、最大出力が同じ半導体レーザー光源を使用した場合に、対物レンズから出射される光量を大きくすることできる。一方、光ディスクの記録レートを高速化するには、光ディスクをより早く回転させ、単位時間当たりにより多くの情報を記録する必要があるが、光ディスクを高速回転させると、情報記録層の記録膜に照射させる光の積算光量(照射される光量×照射時間)が小さくなる。しかしながら、上述のように、光ピックアップ装置100では、対物レンズから出射される光量を大きくすることができるため、積算光量の低下を防止することができる。すなわち、記録レートの高速化が可能となる。ここで、上記「直交する方向」および上記「同一の光束径」とは、実使用上の光ピックアップ装置の設計範囲内であれば良い。
Thus, when linearly polarized light in a predetermined direction is incident, the
以下に、(1)偏光レンズ素子6の構成及びその製造方法、(2)光源13の具体的構成とその信号検出方法、(3)偏光方向切替素子、(4)球面収差補正素子、(5)適用可能な光ディスク、(6)本発明の偏光レンズ素子、及び、(7)従来の光ピックアップ装置と本実施形態の光ピックアップ装置100との比較について、説明する
(1)偏光レンズ素子6の構成及びその製造方法
次に、光ピックアップ装置100における偏光レンズ素子6の構成及びその製造方法について、図4を参照して、以下に詳述する。図4は、光ピックアップ装置100における偏光レンズ素子6の構成を示す図であり、図4(a)は、平面図であり、図4(b)は、断面図である。
Hereinafter, (1) the configuration of the
偏光レンズ素子6は、図4(b)に示すように、偏光レンズ14、偏光レンズ15、ガラス基板21、保護用ガラス板22、及び、保護用ガラス板23を備えている。偏光レンズ14と偏光レンズ15との間に、平行平板であるガラス基板(光透過部材)21が設けられている。また、偏光レンズ14においてガラス基板21側と反対側の面には、保護用ガラス板22が設けられている。偏光レンズ15においてガラス基板21側と反対側の面には、保護用ガラス板23が設けられている。
As shown in FIG. 4B, the
偏光レンズ14は、ブレーズホログラム24と、等方材料である光硬化性樹脂からなる充填層25とを備えている。そして、充填層25のガラス基板21と対向する面に、ブレーズホログラム24が形成されている。また、偏光レンズ15は、ブレーズホログラム26と、等方材料である光硬化性樹脂からなる充填層27とを備えている。そして、充填層27のガラス基板21と対向する面に、ブレーズホログラム26が形成されている。
The
ブレーズホログラム24・26は、複屈折材料である高分子液晶24a・26aからなる。また、図4(a)に示すように、ブレーズホログラム24・26は、光軸に対して、同心円状にホログラムが形成されている。ブレーズホログラム24・26のホログラムの断面形状は、図4(b)に示すように、鋸歯形状である。ホログラムの断面形状を鋸歯形状とすることで、ブレーズホログラム24・26にて、±1次のうち何れか一方の回折光が回折される。なお、図4に示すブレーズホログラム24・26は、概略構成であり、実際には、これらブレーズホログラムは、数十本から数百本の鋸歯形状の格子から形成されている。
The blaze holograms 24 and 26 are made of
高分子液晶26aは、屈折率異方性を有しており、X方向の直線偏光における屈折率、及び、Y方向の直線偏光における屈折率をそれぞれ、Nx、及び、Nyとすると
Nx≠Ny・・・・・(7)
であり、ここでは、
Nx>Ny・・・・・(8)
である。
The
And here,
Nx> Ny (8)
It is.
また、充填層27の屈折率をNとすると、
N=Ny・・・・・(9)
となるように設定されている。
Further, when the refractive index of the
N = Ny (9)
It is set to become.
それゆえ、Y方向の直線偏光が偏光レンズ15に入射した場合、ブレーズホログラム26と充填層27とにおいて、(9)式より屈折率が一致しているので、偏光レンズ15は、Y方向の直線偏光に対して、単なる平行平板として機能し、レンズとしての機能を有しない。一方、X方向の直線偏光が偏光レンズ15に入射した場合、高分子液晶26aからなるブレーズホログラム26の屈折率Nxが、充填層27の屈折率Nよりも大きくなっている。このため、偏光レンズ15は、レンズとしての機能を有する。
Therefore, when linearly polarized light in the Y direction is incident on the
このように、偏光レンズ素子6は、X方向の直線偏光に対してレンズとして機能している。また、偏光レンズ素子6では、入射側に、X方向の直線偏光に対して凹レンズとして機能する偏光レンズ14が設けられており、出射側に、X方向の直線偏光に対して凸レンズとして機能する偏光レンズ15が設けられている。それゆえ、光ディスク12として高密度光ディスク20を用いた場合には、液晶素子5から出射する光ビームの光束径が、往路において、所定の倍率(βとする)で拡大される。一方、光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合には、低密度光ディスク30から反射された戻り光ビームの光束径が、復路において、所定の倍率βで縮小される。以下、光ピックアップ装置100の偏光レンズ素子6における、偏光レンズ14と偏光レンズ15との焦点距離、及び、レンズ間隔の設定について、図5及び図6を参照して、説明する。図5は、偏光レンズ14と偏光レンズ15とにおいて、焦点距離及びレンズ間隔を示す断面図である。
Thus, the
まず、偏光レンズ素子6における、所定の倍率βの設定について説明する。
First, the setting of the predetermined magnification β in the
高密度光ディスク20の開口数(以下、Naとする)に相当する対物レンズ11の有効径をΦaとする。また、低密度光ディスク30の開口数(以下、Nbとする)に相当する有効径をΦbとする。さらに、ビームエキスパンダー7は、所定の倍率αで光ビームの光束径を拡大させるとする。また、本実施形態においては、高密度光ディスク20と低密度光ディスク30とで、集光する光ビームのRim強度が同じになるように設定した。それゆえ、高密度光ディスク20と低密度光ディスク30とのそれぞれにおいて、コリメートレンズ3から出射された光ビームのうち同じ光束径の光ビームが、対物レンズ11に入射する際に、それぞれ所定の開口数Na及びNbに相当する有効径の光束となるように、偏光レンズ素子6の所定の倍率βを決定すればよい。
The effective diameter of the
まず、偏光レンズ素子6が往路でレンズとして機能しない、すなわち、光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合の、ビームエキスパンダー7の光束径拡大倍率を考える。低密度光ディスク30に対応した対物レンズの開口数に相当する有効径Φbの光束径となる偏光レンズ素子入射光束径ΦPLとすると、ΦPLは下記(10)式のように表わされる。
ΦPL=Φb/(α)・・・・(10)
なお、ここで述べる偏光レンズ入射光束径ΦPLとは、対物レンズ11の実効的な有効径に対応する光束径のことであり、実際には対物レンズ11がラジアル方向にシフトすること考慮し、さらに大きな光束径の光束が偏光レンズ素子6に入射し、出射されている。
First, consider the beam diameter expansion magnification of the
ΦPL = Φb / (α) (10)
The polarization lens incident light beam diameter ΦPL described here is a light beam diameter corresponding to the effective effective diameter of the
光ディスク12として高密度光ディスク20を用いた場合には、光ビームの往路で、偏光レンズ素子6がレンズとして機能する。それゆえ、ΦPLの光束が、偏光レンズ素子6で拡大され、さらに、ビームエキスパンダー7で拡大されて対物レンズ11に入射する際、Φaの光束径となればよいので、偏光レンズ素子6の所定の倍率βは、下記の式(11)を満たし、
ΦPL×β×α=Φa・・・・(11)
より、偏光レンズ素子6の所定の倍率βは、
β=Φb/(ΦPL×α)・・・・(12)
となる。
When the high-density
ΦPL × β × α = Φa (11)
Thus, the predetermined magnification β of the
β = Φb / (ΦPL × α) (12)
It becomes.
なお、本実施形態では、一例として、低密度光ディスク30に対応した対物レンズの開口数に相当する有効径ΦbをΦ2.29、αを1.5とした場合、(10)式に基づき、偏光レンズ入射光束径ΦPLは、Φ1.53となる。さらに、Φ1.53の光束が、偏光レンズ素子6で拡大され、さらに、ビームエキスパンダー7で拡大されて対物レンズ11に入射する際、Φa=Φ3の光束径となればよいので、偏光レンズ素子6の所定の倍率βは、式(12)より、β=1.31となる。
In the present embodiment, as an example, when the effective diameter Φb corresponding to the numerical aperture of the objective lens corresponding to the low density
本実施形態においては、対物レンズ11を異なる開口数で使用する場合に、ともに無限系で使用しているため、偏光レンズ素子6の倍率βは開口数の比、あるいは、有効径の比と一致している。このようにすることにより、互いに異なる実効的な有効径を有する対物レンズに対して、Rim強度を一致させた状態で、光を入射させることが可能である。
In the present embodiment, when the
本実施形態では、偏光レンズ素子6の倍率βを変化させることにより、Rim強度を変化させることが可能になる。例えば、倍率β=1.31において、Rim強度が一致する場合、偏光レンズ素子6を倍率βが1.31よりも大きくなるように設計すると、光束径が拡がり、対物レンズの実効的な有効径に入射する光の強度分布において、中心部と外周部との強度差が小さくなるので、Rim強度は大きくなる。
In the present embodiment, it is possible to change the Rim intensity by changing the magnification β of the
また、偏光レンズ素子6を倍率βが1.31よりも小さくなるように設計すると、光束径が縮まり、対物レンズの実効的な有効径に入射する光の強度分布において、中心部と外周部との強度差が大きくなるので、Rim強度は小さくなる。
In addition, when the
そこで、偏光レンズ素子6に対し、偏光レンズ素子6がレンズ効果を有する直線偏光が入射する際の、光源側の入射光束径をDi、対物レンズ側の光束径をDoとすると、偏光レンズ素子6の所定の倍率βは、下記の式(13)で表わされる。
β=Do/Di・・・・・(13)
また、偏光レンズ素子6における光源側の偏光レンズ14の焦点距離をfi、対物レンズ側の偏光レンズ15の焦点距離をfo、そして偏光レンズ14と偏光レンズ15との間隔をsとすると、下記(14)及び(15)式の関係を満たす。
fi+s=fo・・・・・(14)
β=fo/fi・・・・・(15)
なお、偏光レンズ素子6を構成する偏光レンズ14と偏光レンズ15との間には、ガラス基板21が設けられている。このため、偏光レンズ14と偏光レンズ15との間隔がsである場合、ガラス基板21の厚みdは、空気換算厚みを考慮に入れる。すなわち、sは、ガラス基板の屈折率nを考慮し、ガラス基板の厚みをdとすると、下記(16)式のようになる。
s=d/n・・・・・(16)
なお、以上の焦点距離fi・foやレンズ間隔sの関係式は、レンズの近軸公式に基づくものであり、実際には光線収差を考慮した設計を行ってもよい。
Therefore, when linearly polarized light having a lens effect is incident on the
β = Do / Di (13)
Further, when the focal length of the
fi + s = fo (14)
β = fo / fi (15)
A
s = d / n (16)
Note that the above relational expressions of the focal length fi · fo and the lens interval s are based on the paraxial formula of the lens, and may be designed in consideration of light aberration.
また、偏光レンズ14の焦点距離fi、及び、偏光レンズ15の焦点距離foは、偏光レンズ素子6における光ビームの所定の倍率β、入射光束径、出射光束径、または、レンズ間隔に関連して、設定される。
The focal length fi of the
また、本実施形態では、偏光レンズ素子として、X方向の偏光方向の光に対して、入射側に凹レンズとして機能する偏光レンズ14と、出射側に凸レンズ効果を有する偏光レンズ15とを配置したが、偏光レンズ素子6の構成は、これに限定されるものではなく、X方向の直線偏光に対して、光束を拡大させるような構成であればよい。例えば、偏光レンズ素子の構成としては、入射側及び出射側ともに、X方向の直線偏光に対して凸レンズとして機能する偏光レンズを設けた構成であってもよい。
In the present embodiment, as the polarizing lens element, the
以下、偏光レンズ素子として、入射側及び出射側ともに、X方向の直線偏光に対して凸レンズとして機能する偏光レンズを設けた構成について、図6を参照して説明する。図6は、本実施形態における偏光レンズ素子の別の構成を示す断面図である。 Hereinafter, a configuration in which a polarizing lens functioning as a convex lens for linearly polarized light in the X direction will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing another configuration of the polarizing lens element in the present embodiment.
図6に示すように、偏光レンズ素子66は、上述した偏光レンズ素子6における偏光レンズ14及び偏光レンズ15の構成が異なる以外、偏光レンズ素子6を同様の構成を有する。同図に示すように、偏光レンズ素子66は、X方向の直線偏光に対して凸レンズとして機能する偏光レンズ614、及び、偏光レンズ615を備えており、当該偏光レンズ614と偏光レンズ615との間に、光ビームの焦点が位置するように設けられている。
As shown in FIG. 6, the
また、偏光レンズ614・615は、それぞれブレーズホログラム624・626を備えている。それゆえ、偏光レンズ素子66に入射した光ビームは、偏光レンズ614を通過しガラス基板621内で集光した後、偏光レンズ615にて光束径が拡大されて出射する。
The
また、偏光レンズ614の焦点距離をfi、偏光レンズ615の焦点距離をfo、そして偏光レンズ614と偏光レンズ615との間隔をsとすると、下記(17)式のようになる。
fi+fo=s・・・・・(17)
そして、上記(17)式に基づき、偏光レンズ614の焦点距離及び偏光レンズ615の焦点距離を決定することができる。また、2つ偏光レンズの間隔sとガラス基板621の厚みdの関係は上記式(16)を採用することができる。
When the focal length of the
fi + fo = s (17)
Based on the equation (17), the focal length of the
偏光レンズ素子66において、ビーム径の変換倍率βが同じであり、かつ、偏光レンズ614と偏光レンズ615との間隔の距離を、凹レンズと凸レンズの組み合わせの場合と同じ距離にするためには、偏光レンズ614の焦点距離及び偏光レンズ615それぞれの焦点距離をより短くする必要がある。偏光レンズ614の焦点距離及び偏光レンズ615それぞれの焦点距離が短くなると、ブレーズホログラム624・626の周辺部分は光ビームの方向をより大きく変化させるために、回折格子のピッチが狭くなる。このため、エッチングなどのブレーズホログラム作成時の誤差による光量ロスが多くなる恐れがある。
In the
また、逆に、2つの偏光レンズそれぞれの焦点距離が長い場合には、2つの偏光レンズそれぞれの焦点距離が短い場合と比較して、光ビームの方向を小さく変化させるために、回折格子のピッチが広くなる。 On the other hand, when the focal lengths of the two polarizing lenses are long, the pitch of the diffraction grating is changed in order to change the direction of the light beam smaller than when the focal lengths of the two polarizing lenses are short. Becomes wider.
このため、偏光レンズ素子6の構成としては、凹レンズと凸レンズの組み合わせによる構成がより望ましい。偏光レンズ素子を凹レンズと凸レンズの組み合わせとした場合、2つの偏光レンズを凸レンズで構成する場合と比較すると、レンズの焦点距離を長くすることができるため、ブレーズホログラムの周辺部のピッチを広くすることができ、エッチングなどのブレーズホログラム作成時の誤差による光量ロスを低減させることができる。また、ブレーズホログラムを作成する際のフォトマスクの位置合わせ精度を緩和できることから、レンズの製造コストを低減することが可能である。さらに、2つの偏光レンズ間の光軸ずれによるコマ収差の発生量が相対的に小さいという効果が得られる。
For this reason, as a structure of the
また、ガラス基板内部で光が集光しないため、集光スポット付近で発生する熱によるガラス基板の劣化を防止することができる。また、光を透過する平板であるガラス基板の両面に偏光レンズが一体的に形成されているため、偏光レンズ素子を光記録再生装置や照明装置などの、他の装置(光学的装置)に対して組み付けが容易である。つまり、あらかじめ2つのレンズ間の位置調整を行い、固定したものを設置するため組み付け時、あるいは、組み付け後の環境温度の変化などによるレンズ間の光軸中心ずれが発生しにくく、収差の発生などの問題を抑制できる。なお、これらの効果はホログラムレンズに限らず、通常の屈折タイプのレンズであっても同様の効果が得られる。 Moreover, since light is not condensed inside the glass substrate, it is possible to prevent the glass substrate from being deteriorated by heat generated in the vicinity of the condensing spot. In addition, since polarizing lenses are integrally formed on both surfaces of a glass substrate, which is a flat plate that transmits light, the polarizing lens element can be used for other devices (optical devices) such as an optical recording / reproducing device and an illumination device. And easy to assemble. In other words, the position between the two lenses is adjusted in advance, and a fixed one is installed. This makes it difficult for the center of the optical axis to shift between the lenses due to changes in the ambient temperature during assembly or after assembly, resulting in aberrations, etc. The problem can be suppressed. These effects are not limited to the hologram lens, and similar effects can be obtained even with a normal refraction type lens.
以下、偏光レンズ素子6における偏光レンズの製造方法について、図7を参照して説明する。一例として、偏光レンズ15の製造方法について説明する。図7(a)〜(d)は、偏光レンズ素子6の製造工程の一例を示す断面図である。
Hereinafter, a manufacturing method of the polarizing lens in the
まず、図7(a)に示すように、配向膜を形成したガラス基板21と、該ガラス基板21と対向する面に配向膜を形成したガラス板116との間に、高分子液晶26aを塗布する。そして、この工程で、ガラス基板21及びガラス板116に設けられた配向膜の作用により高分子液晶26aの配向方向が決定される。
First, as shown in FIG. 7A, a
次に、図7(b)に示すように、光照射により高分子液晶26aを硬化させ、ガラス板116と配向膜とを除去する。
Next, as shown in FIG. 7B, the
そして、図7(c)に示すように、硬化した高分子液晶26aをエッチングすることにより、ブレーズホログラム26の形状を形成する。
Then, as shown in FIG. 7C, the shape of the blazed
次に、図7(d)に示すように、等方性材料である光硬化樹脂からなる充填剤をブレーズホログラム26上に塗布する。そして、保護用ガラス板23を密着させ、光を照射することで、充填剤を硬化させて、充填層27を形成する。
Next, as shown in FIG. 7D, a filler made of a photo-curing resin, which is an isotropic material, is applied onto the
なお、偏光レンズ素子6では、ガラス基板21の両面に偏光レンズ14、及び、偏光レンズ15を形成しているが、ブレーズホログラムの形状が異なるだけで、上記と同様のプロセスを用いて作成することができる。
In the
また、偏光レンズ14及び偏光レンズ15では、ブレーズホログラムの形状はいわゆる鋸歯状であるが、階段状のものであってもよい。一般的なホログラムレンズの設計方法により設計することができる。さらには、回折を利用したホログラムレンズではなく、屈折タイプのものであってもよい。その場合、ブレーズホログラムレンズと同様に複屈折性を有する高分子液晶材料や水晶などの材料をエッチングや研磨プロセスで形状を作成し、一方の屈折率と一致した屈折率を有する等方性材料を充填させて構成すればよい。但し、本実施の形態でブレーズホログラムレンズとしたのは、屈折型の偏光レンズに比べて、光軸方向の厚みをより薄くできるからである。
In the
また、光ピックアップ装置100では、偏光レンズ素子6は、平行光で入射した光が平行光で出射するように、偏光レンズ14と偏光レンズ15との焦点距離、及び、レンズ間隔(すなわち、ガラス基板21の厚み)が設定されていることが好ましい。以下にその理由を、図8を参照して、説明する。図8は、偏光レンズ素子6として、非平行光の光ビームが出射するように設計した場合における、光ピックアップ装置101の各部材を透過する光ビームの偏光方向の状態を示した断面図であり、図8(a)は、往路を示し、図8(b)は、復路を示す。
Further, in the
図8(a)に示すように、光ピックアップ装置101では、偏光レンズ素子36に入射した平行光が発散光として出射されるように、偏光レンズ14と偏光レンズ15との焦点距離やレンズ間隔が設定されている。この場合、図8(b)に示すように、光ディスク12からの戻り光ビームの復路において、偏光レンズ素子36から出射した戻り光ビームは、集束光となって整形プリズム4に向かう。
As shown in FIG. 8A, in the
ここで、整形プリズム4に集束光が入射することにより、コマ収差や非点収差が発生ししてしまう。このため、光源13にて受光される戻り光ビームの集光ビーム径が広がってしまい、サーボ信号検出に問題が生ずる。
Here, when the convergent light is incident on the shaping
また、光ピックアップ装置101では、光源13に到達するまでに、戻り光ビームが集光してしまい、光源13内に備えられた受光素子に到達する戻り光ビームは発散光となる。このため、サーボ信号やRF信号検出に問題が生ずる。このことは、光ピックアップ装置101において、整形プリズム4を使用しない場合でも同じような問題が生ずる。したがって、光ピックアップ装置101では、光源13として、例えば、ホログラムレーザ光源のような光源と受光素子とが一体となった受発光素子を用いることが困難になる。
Further, in the
これに対して、光ピックアップ装置100では、偏光レンズ素子6は、平行光で入射した光が平行光で出射するように、偏光レンズ14と偏光レンズ15との焦点距離、及び、レンズ間隔が設定されている。このため、光ディスク12として高密度光ディスク20と低密度光ディスク30とのいずれを使用した場合においても、往路と復路との何れか一方において偏光レンズ素子6はレンズとして機能しないにもかかわらず、光ディスク12として高密度光ディスク20と低密度光ディスク30とのいずれを使用した場合においても、戻り光ビームの復路において、偏光レンズ素子6から出射した戻り光ビームは、平行光の状態で、整形プリズム4に入射する。このため、光源13として、ホログラムレーザ光源などの光源と受光素子が一体となった受発光素子が使用可能となる。
On the other hand, in the
一般に、光源13としてのホログラムレーザ光源に配置されている受光素子は、レーザー(半導体レーザー1)と光軸方向であるZ方向とがほぼ同じ位置になるように配置されている。これにより、一体化されたパッケージ内に光源と受光素子を配置することが可能となっている。
In general, a light receiving element arranged in a hologram laser light source as the
以上のように、偏光レンズ素子6は、平行光で入射した光が平行光で出射するように、偏光レンズ14と偏光レンズ15との焦点距離、及び、レンズ間隔が設定されているので、ホログラムレーザ光源などのレーザーと受光素子が一体となった受発光素子が使用可能となる。また、図8(a)に示すように、偏光レンズ素子36が発散光束中、または、集束光束中に配置されている場合、コマ収差等の発生により、X・Y面内の位置調整精度が厳しくなる。しかしながら、光ピックアップ装置100では、偏光レンズ素子6のX、Y面内の位置調整精度を緩和することができる。
(2)光源13の具体的構成とその信号検出方法
次に、図9及び図10を参照して、光源13の構成及びその信号検出方法について、以下に説明する。図9は、光源13の概略構成を示す断面図である。
As described above, since the focal length and the lens interval between the
(2) Specific Configuration of
図9に示すように、光源13は、レーザパッケージ31とホログラム素子2とを備えている。レーザパッケージ31の出射面には、ホログラム素子2が設けられている。またレーザパッケージ31内には、半導体レーザー1と、フォトディテクタが配置された受光素子28とが配置されている。また、ホログラム素子2の出射面には、3分割ホログラム2aが形成されており、ホログラム素子2の出射面と反対側の面には、3ビーム発生用回折格子2bが形成されている。また、レーザパッケージ31の出射面と反対側の面には、ピン端子31aが形成されており、ピン端子31aは、信号検出部(信号検出手段)62と接続している。
As shown in FIG. 9, the
光ディスク12からの戻り光ビームは、ホログラム素子2の3分割ホログラム2aにて回折されて、受光素子28にて受光される。そして、受光素子28にて、受光された戻り光ビームの電気信号がピン端子31aから出力される。そして、信号検出部(信号検出手段)62は、この電気信号の出力により、ラジアル誤差信号(RES信号)、フォーカス誤差信号(FES)、及び、再生信号(RF信号)と再生信号をもとにした球面収差の調整用の信号を検出する。なお、上記電気信号を出力することができるピン端子31aの数は、レーザパッケージの設計等により、適宜設定しうる。
The return light beam from the
以下、上記各種信号の生成方法について、図10を参照にして説明する。図10は、ホログラム素子2に形成された3分割ホログラム2a、及び、受光素子28を、光源13が光ビームを出射する側からみた平面図であり、図10において左側は、3分割ホログラム2aの平面図であり、右側は、受光素子28の平面図である。
Hereinafter, a method for generating the various signals will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a plan view of the three-
なお、図10では、フォトディテクタa〜hで受光される光スポットパターンが半円形、あるいは、4分の1円形となっているが、これは、3分割ホログラム2aの各領域と受光素子28の各フォトディテクタとの関係を理解しやすくするためであり、実際には、ほぼ集光された光がフォトディテクタa〜hに入射するように設計されている。
In FIG. 10, the light spot patterns received by the photodetectors a to h are semicircular or quarter-circular, but this is because each region of the three-divided
3分割ホログラム2aは、図10に示すように、領域291〜293に3分割されている。それぞれの領域は、光ディスクのラジアル方向に相当する分割線L1により、領域291と他の領域(292+293)とに2分割され、さらに、分割された領域は、光ディスクのタンジェンシャル方向に相当する分割線L2により、領域292と領域293とに2分割されている。
As shown in FIG. 10, the three-divided
また、受光素子28は、図10に示すように、受光部R291〜R293を備えている。これらの受光部は、領域291〜293にて回折された戻り光ビームを受光する。受光部R291は、フォトディテクタa及びbからなる2分割フォトディテクタであり、領域291にて回折した戻り光ビームを受光する。また、受光部R292は、フォトディテクタc〜eからなり、領域292にて回折した戻り光ビームを受光する。さらに、受光部R293は、フォトディテクタf〜hからなり、領域293にて回折した戻り光ビームを受光する。フォトディテクタa〜hから出力された電気信号を、それぞれVa〜Vhとすると、ラジアル誤差信号(RES信号)、フォーカス誤差信号(FES)、及び、再生信号(RF信号)は、下記演算式により検出される。
FES=Va−Vb・・・・(18)
RES(DPP)=Phase{(Vd−Vg)}・・・・・(19)
RES(DPD)=(Vd−Vg)−k{(Vc−Vf)+(Ve−Vh)}・・・(20)
RF=Va+Vb+Vd+Vg・・・・・(21)
なお、上記演算式(18)〜(21)において、「Phase」は出力された電気信号波形間の位相差の出力のことを意味し、また、定数kは往路において3ビーム発生用回折格子29bで回折された0次回折光を3分割ホログラム2aで回折した光ビームを受光素子で受光し得られた出力より演算されたプッシュプル信号(Vd−Vg)と、±1次回折光を受光素子で受光し得られた出力より演算されたプッシュプル信号の和((Vc−Vf)+(Ve−Vh))との出力比を意味する。
The
FES = Va−Vb (18)
RES (DPP) = Phase {(Vd−Vg)} (19)
RES (DPD) = (Vd−Vg) −k {(Vc−Vf) + (Ve−Vh)} (20)
RF = Va + Vb + Vd + Vg (21)
In the arithmetic expressions (18) to (21), “Phase” means the output of the phase difference between the output electrical signal waveforms, and the constant k is the three-beam generating diffraction grating 29b in the forward path. The push-pull signal (Vd−Vg) calculated from the output obtained by receiving the light beam obtained by diffracting the zero-order diffracted light diffracted by the three-
受光部R291から出力された電気信号の差動出力より、フォーカス誤差信号(FES信号)が検出される。なお、ここでは、ホログラムパターンを利用した、ナイフエッジ法によってフォーカス誤差信号の検出を行っている。また、3ビーム発生用回折格子29bは、往路の光ビーム、すなわち半導体レーザー1から出射された光ビームを、0次回折光、及び、±1次回折光に回折する。このため、受光部R291は、3ビーム発生用回折格子29bにて回折された往路の光ビームのうち、±1次回折光も受光することになる。受光部R291では、これらの±1次回折光は、フォトディテクタa及びbのタンジェンタル方向に相当する方向に入射するようになる。しかしながら、フォーカス誤差信号の検出では、±1次回折光を検出信号として利用することがなく、0次回折光を検出信号として利用する。このため、受光部R291において、上記±1次回折光が入射する位置に、フォトディテクタが配置されていない。
A focus error signal (FES signal) is detected from the differential output of the electrical signal output from the light receiving unit R291. Here, the focus error signal is detected by a knife edge method using a hologram pattern. The three-beam generating diffraction grating 29b diffracts the forward light beam, that is, the light beam emitted from the
また、受光部R292及びR293から出力された電気信号を、上記演算式(14)または(15)に基づいて、演算処理することにより、ラジアル誤差信号(RES信号)が検出される。なお、ここでは、DPP法、または、DPD法により、ラジアル誤差信号を検出している。3ビーム発生用回折格子29bは、上記のように、往路の光ビームを0次回折光、及び、±1次回折光に回折する。ラジアル誤差信号を検出する場合、3ビーム発生用回折格子29bにて回折された0次回折光、及び、±1次回折光を検出信号として利用する。このため、受光部R292では、0次回折光を受光するフォトディテクタとして、フォトディテクタdが、±1次回折光を受光するフォトディテクタとして、フォトディテクタc及びeが配置されている。また、受光部R293についても同様に、0次回折光を受光するフォトディテクタとして、フォトディテクタgが、±1次回折光を受光するフォトディテクタとして、フォトディテクタf及びhが配置されている。 Further, a radial error signal (RES signal) is detected by performing arithmetic processing on the electrical signals output from the light receiving units R292 and R293 based on the arithmetic expression (14) or (15). Here, the radial error signal is detected by the DPP method or the DPD method. As described above, the three-beam generating diffraction grating 29b diffracts the forward light beam into zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light. When detecting a radial error signal, 0th-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light diffracted by the three-beam generating diffraction grating 29b are used as detection signals. For this reason, in the light receiving unit R292, the photodetector d is disposed as a photodetector that receives the 0th-order diffracted light, and the photodetectors c and e are disposed as photodetectors that receive the ± 1st-order diffracted light. Similarly, in the light receiving portion R293, a photodetector g is disposed as a photodetector that receives 0th-order diffracted light, and photodetectors f and h are disposed as photodetectors that receive ± 1st-order diffracted light.
また、再生信号(RF信号)は、上記演算式(16)に基づいて、フォトディテクタa、フォトディテクタb、フォトディテクタd、及び、フォトディテクタgから出力された信号の和として検出される。 Further, the reproduction signal (RF signal) is detected as the sum of the signals output from the photo detector a, photo detector b, photo detector d, and photo detector g based on the arithmetic expression (16).
また、球面収差の調整はRF信号をもとに、次のような方法で検出している。受光素子28で検出されたRF信号の振幅は球面収差量の影響を受ける。すなわち、球面収差量が大きいと、RF信号の振幅は小さくなり、球面収差量が小さいと、RF信号の振幅は大きくなる。そこで、本実施の形態では、制御手段により駆動手段を制御し、球面収差補正素子であるビームエキスパンダーを構成する2つのレンズの一方を光軸方向に移動させ、RF信号振幅が最大となるように調整している。
The spherical aberration is adjusted by the following method based on the RF signal. The amplitude of the RF signal detected by the
また、本実施形態においては、フォーカス誤差信号の検出方法として、ナイフエッジ法を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、フォーカス誤差信号の検出方法として、非点収差法を適用してもよい。 In the present embodiment, the knife edge method is used as the focus error signal detection method, but the present invention is not limited to this. For example, an astigmatism method may be applied as a focus error signal detection method.
ナイフエッジ法や非点収差法を用いる場合、ビームサイズ法(スポットサイズ法ともいう)を用いる場合に比べて次の理由から望ましい。なお、ここでいうビームサイズ法とは、対物レンズと光ディスクとの相対位置の変化に応じて、受光素子上のビームサイズが変化することを利用して、フォーカス誤差信号を検出する方法である。 When the knife edge method or the astigmatism method is used, it is preferable for the following reasons as compared with the case of using the beam size method (also called spot size method). The beam size method here is a method for detecting a focus error signal by utilizing the fact that the beam size on the light receiving element changes according to the change in the relative position between the objective lens and the optical disc.
光ピックアップ装置100のように、2つの異なる種類の光ディスクに対応して、1つの対物レンズを異なる開口数で使用しており、さらに、復路において偏光レンズ素子によるビーム径の縮小作用が異なる(一方の光ディスクの場合には偏光レンズ素子の前後でビーム径は変化さず、他方では変化する)ため、戻り光の光束径も異なる。それゆえ、戻り光の光束径そのものが異なる場合には、対物レンズと光ディスクとの相対位置関係が適切であっても、2つの光ディスクのいずれか一方に適切に設計された受光素子の場合、他方の光ディスクに対してはデフォーカス(フォーカスオフセットとも言う)として検出してしまう恐れがある。この問題を回避する方法としては、例えば、5分割のフォトディテクタを用い、戻り光の光束径が大きい高密度光ディスクの場合には5分割のフォトディテクタを全て使用し、戻り光の光束径が小さい低密度光ディスクの場合には内側の3分割のフォトディテクタを利用する方法が挙げられる。
Like the
このように5分割フォトディテクタを用いてフォーカス誤差信号を検出する光源について、図11を参照して、以下に説明する。図11は、5分割フォトディテクタを用いてフォーカス誤差信号を検出する光源213の概略構成を示す断面図である。
A light source for detecting a focus error signal using a five-divided photodetector will be described below with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
図11に示すように、光源213は、レーザパッケージ231とホログラム素子32とを備えている。レーザパッケージ231内には、半導体レーザー1と、フォトディテクタが配置された受光素子38a及び38bが配置されている。また、ホログラム素子32の出射側の面には、3分割ホログラム32aが形成されており、ホログラム素子32の出射面と反対側の面には、3ビーム発生用回折格子32bが形成されている。
As shown in FIG. 11, the
光ディスク12からの戻り光ビームは、ホログラム素子32の3分割ホログラム32aにて回折されて、受光素子38a及び38bにて受光される。3ビーム発生用回折格子32bは、往路の光ビーム、すなわち半導体レーザー1から出射された光ビームを、0次回折光、及び、±1次回折光に回折する。受光素子38aは、3分割ホログラム32aにて回折された往路の光ビームのうち、+1次回折光を受光する。一方、受光素子38bは、−1次回折光を受光する。図11に示すように、光源213は、3分割ホログラム32aにより回折された±1次回折光の集光点の位置が、受光素子38a及び38bに対して、光軸方向にずれた位置となるように設定された構成である。
The return light beam from the
そして、光源213では、受光素子38a及び39bにて、受光された戻り光ビームの電気信号が出力される。光源213では、この電気信号の出力を演算することにより、ラジアル誤差信号(RES信号)、フォーカス誤差信号(FES)、及び、再生信号(RF信号)が検出される。
In the
以下、光源213におけるフォーカス誤差信号の生成方法について、図12を参照にして説明する。図12は、ホログラム素子222に形成された3分割ホログラム32a、及び、+1次回折光を受光する受光素子38aを、光源213の出射側からみた平面図であり、図12において左側は、3分割ホログラム32aの平面図であり、右側は、受光素子38aの平面図である。なお、受光素子38aは、図10に示した受光素子28と異なり、フォトディテクタ上のビームのサイズは、実際のビームサイズを反映した平面図となっている。これは、よりビームの大きさの違いをより理解しやすくするためのものである。
Hereinafter, a method of generating a focus error signal in the
すなわち、図12では、ラジアル誤差信号を検出するフォトディテクタに入射する集光ビームは、実際のように集光されているように小さな点で描いており、また、フォーカス誤差信号を検出する5分割のフォトディテクタに入射する光ビームも実際のように大きな半円として描いている。 That is, in FIG. 12, the focused beam incident on the photodetector for detecting the radial error signal is drawn with small dots so as to be actually focused, and is divided into five parts for detecting the focus error signal. The light beam incident on the photodetector is also drawn as a large semicircle as in practice.
3分割ホログラム32aは、図12に示すように、領域391〜393に3分割されている。それぞれの領域は、光ディスクのラジアル方向に相当する分割線L1により、領域391と他の領域(392+393)とに2分割され、さらに、分割された領域は、光ディスクのタンジェンシャル方向に相当する分割線L2により、領域392と領域393とに2分割されている。
As shown in FIG. 12, the three-divided
また、受光素子38aは、図12に示すように、受光部R391〜R393を備えている。これらの受光部は、領域391〜393にて回折された戻り光ビームのうち、+1次回折光を受光する。受光部R391は、フォトディテクタa’〜f’からなる5分割フォトディテクタであり、領域391にて回折した戻り光ビームを受光する。また、受光部R392は、フォトディテクタg’〜i’からなり、領域392にて回折した戻り光ビームを受光する。さらに、受光部R393は、フォトディテクタj’〜l’からなり、領域393にて回折した戻り光ビームを受光する。
In addition, the
また、図12では、受光部R391のフォトディテクタa’〜f’において点線で示した光スポットは、高密度光ディスクからの戻り光ビームに対応した光スポットである。一方、実線で示した光スポットは、低密度光ディスクからの戻り光ビームに対応した光スポットである。すなわち、点線で示した光スポットは、使用する2種類の光ディスクのうち、対応する開口数が大きい対物レンズ11を使用した場合における戻り光ビームの光スポットであり、実線で示した光スポットは、対応する開口数が小さい対物レンズ11を使用した場合における戻り光ビームの光スポットである。
In FIG. 12, the light spots indicated by dotted lines in the photodetectors a ′ to f ′ of the light receiving unit R391 are light spots corresponding to the return light beam from the high-density optical disc. On the other hand, the light spot indicated by the solid line is a light spot corresponding to the return light beam from the low-density optical disk. That is, the light spot indicated by the dotted line is the light spot of the return light beam when the corresponding
このように、対応する対物レンズの実効的な有効径、あるいは、開口数が異なる2種類の光ディスクを用いる場合、受光部R391のフォトディテクタa’〜f’上に集光する光スポットの大きさが異なる。このため、光源213による検出方法では、開口数の大きさに応じて、演算方式を切り替えるという工夫を行っている。光源213では、フォトディテクタa’〜e’から出力された電気信号を、それぞれV2a’〜V2e’とすると、フォーカス誤差信号(FES)は、下記演算式により検出される。
対応する開口数が大きい場合(高密度光ディスクを用いた場合)
FES=(V2a’+V2b’+V2c’)−(V2d’+V2e’)・・・・・・(22)
対応する開口数が小さい場合(低密度光ディスクを用いた場合)
FES=(V2a’)−(V2b’+V2c’+V2d’+V2e’)・・・・・・(23)
すなわち、高密度光ディスクを用いる場合、受光部R391の5分割フォトディテクタのうち、内側にあるフォトディテクタa’〜c’からの出力と、フォトディテクタa’〜c’の外側にあるフォトディテクタd’及びe’からの出力との差をフォーカス誤差信号としている。一方、低密度光ディスクを用いる場合、受光部R391の5分割フォトディテクタのうち、中心にあるフォトディテクタa’からの出力と、フォトディテクタa’の外側にあるフォトディテクタb’〜e’からの出力との差をフォーカス誤差信号としている。
As described above, when two types of optical disks having different effective effective diameters or different numerical apertures are used, the size of the light spot condensed on the photodetectors a ′ to f ′ of the light receiving unit R391 is large. Different. For this reason, the detection method using the
When the corresponding numerical aperture is large (when using a high-density optical disc)
FES = (V2a ′ + V2b ′ + V2c ′) − (V2d ′ + V2e ′) (22)
When the corresponding numerical aperture is small (when using a low-density optical disk)
FES = (V2a ′) − (V2b ′ + V2c ′ + V2d ′ + V2e ′) (23)
That is, when using a high-density optical disc, among the five-divided photodetectors of the light receiving unit R391, outputs from the photodetectors a ′ to c ′ inside and the photodetectors d ′ and e ′ outside the photodetectors a ′ to c ′. The difference from this output is used as a focus error signal. On the other hand, when a low density optical disk is used, the difference between the output from the photodetector a ′ at the center of the five-divided photodetectors of the light receiving unit R391 and the output from the photodetectors b ′ to e ′ outside the photodetector a ′ is calculated. Focus error signal.
このように、光源213では、受光部R391のフォトディテクタの数を増やし、対物レンズの開口数の大きさ、すなわち戻り光ビームの光束径の大きさに応じて、フォーカス誤差信号を検出するための演算式を切り替えている。こうすることで、戻り光の光束径そのものが異なる場合に、対物レンズと光ディスクとの相対位置関係が適切であっても、デフォーカスとして検出してしまうことがない。また、フォーカス誤差信号検出を行う出力を得るフォトディテクタを切り替えるなどの制御ならびに回路が不要である。しかしながら、受光部R391のフォトディテクタの数が増えると、全てのフォトディテクタからの出力信号の和として再生信号(RF信号)が検出されるため、各フォトディテクタからの信号の遅延差などの影響により信号がエラーデータとして検出される恐れがある。それゆえ、フォーカス誤差信号を検出する受光部R391のフォトディテクタの数としては、より少ない方が好ましい。
As described above, in the
また、非点収差法によりフォーカス誤差信号を検出する場合、光ピックアップ装置は、図13に示すように、復路の戻り光ビームを分離してフォーカス誤差信号を検出するような構成であってもよい。 Further, when the focus error signal is detected by the astigmatism method, the optical pickup device may be configured to detect the focus error signal by separating the return light beam on the return path, as shown in FIG. .
図13に示すように、光ピックアップ装置102は、偏光ビームスプリッタ32と、複合レンズ33と、受光素子34とを備えている。偏光ビームスプリッタ32と受光素子34との間に、複合レンズ33が配置されている。
As shown in FIG. 13, the
偏光ビームスプリッタ32は、光ディスク12からの戻り光ビームを分離する。また、複合レンズ33は、凸レンズとシリンドリカルレンズとからなり、偏光ビームスプリッタ32にて分離された戻り光ビームを受光素子34へ導く。受光素子34は、田の字型の4分割フォトディテクタを備えており、入射する戻り光ビームを受光する。そして、光ピックアップ装置102では、受光素子34の4分割フォトディテクタからの出力に基づいて、フォーカス誤差信号が検出される。
The
上述のように、ナイフエッジ法や非点収差法の場合、ビームサイズ法と異なりビームのサイズに依存してフォーカス誤差信号を検出するわけではないため、フォトディテクタで受光するビームの大きさの影響によりオフセットを発生することがなく、より好ましい。 As described above, in the case of the knife edge method or the astigmatism method, unlike the beam size method, the focus error signal is not detected depending on the size of the beam, so that it is influenced by the size of the beam received by the photodetector. It is more preferable because no offset is generated.
また、本願発明では光源として半導体レーザーを使用した。半導体レーザーから出射される光にはRINノイズなどとよばれる出力変動ノイズがあり、一般的には低出力の場合にRINノイズは大きく、高出力になることにより小さくなる。光ピックアップ装置に使用される半導体レーザーのRINノイズの許容値としては−125dB/Hz^(1/2)、あるいは、−130dB/Hz^(1/2)以下であることが望まれているが、現在開発されている青紫半導体レーザーでは再生時、すなわち、低出力(1〜6mW程度)時に上記ノイズの許容値を超えてしまう場合がある。そのような場合には、光の結合効率をわざと悪くすることで再生時の出力を増やし、RINノイズを低減する方法がとられる場合がある。その場合には逆に記録時に大きな出力が必要となり、半導体レーザー開発の課題となっている。 In the present invention, a semiconductor laser is used as the light source. The light emitted from the semiconductor laser includes output fluctuation noise called RIN noise. Generally, the RIN noise is large when the output is low, and decreases when the output is high. The allowable value of RIN noise of a semiconductor laser used in an optical pickup device is desired to be −125 dB / Hz ^ (1/2) or −130 dB / Hz ^ (1/2) or less. In the currently developed blue-violet semiconductor laser, the noise tolerance may be exceeded during reproduction, that is, at low output (about 1 to 6 mW). In such a case, a method of increasing the output during reproduction by deliberately degrading the light coupling efficiency and reducing the RIN noise may be used. In that case, on the contrary, a large output is required at the time of recording, which is a problem in developing a semiconductor laser.
このような場合において、例えば、光ピックアップ装置に使用する集光手段である対物レンズとして1つの種類の有効径のみを有するものを使用し、本願発明の偏光レンズ素子により、対物レンズに入射する光束径を変化させることにより、光記録媒体の情報再生時と情報記録時とで光の結合効率を変化させることが可能になる。 In such a case, for example, an object lens having only one effective diameter is used as an objective lens that is a condensing means used in the optical pickup device, and the light beam incident on the objective lens is obtained by the polarizing lens element of the present invention. By changing the diameter, it becomes possible to change the light coupling efficiency between information reproduction and information recording on the optical recording medium.
すなわち、光記録媒体の情報再生時に、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に大きい直線偏光を利用することで、Rim強度が大きくすることが可能になる。そして、Rim強度を大きくすることにより、光の結合効率が低くなる。このように、光記録媒体の情報再生時に低い光の結合効率とすることで、より高い出力で半導体レーザーを発光させて、ノイズを低減させることが可能になる。また、光記録媒体の情報記録時に、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に小さい直線偏光を利用することで、Rim強度を小さくすることが可能になる。そして、Rim強度を小さくすることにより、光の結合効率が高くなる。このように、光記録媒体の情報記録時に高い光の結合効率とすることで、半導体レーザーの最大出力を低減することが可能となる。 That is, when information is reproduced from the optical recording medium, the Rim intensity can be increased by using linearly polarized light having a relatively large light beam diameter among the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element. And by increasing the Rim intensity, the light coupling efficiency is lowered. As described above, the low light coupling efficiency at the time of reproducing information from the optical recording medium enables the semiconductor laser to emit light at a higher output, thereby reducing noise. In addition, when recording information on the optical recording medium, it is possible to reduce the Rim intensity by using linearly polarized light having a relatively small beam diameter among linearly polarized light emitted from the polarizing lens element. Further, by reducing the Rim intensity, the light coupling efficiency is increased. Thus, the maximum output of the semiconductor laser can be reduced by providing high light coupling efficiency when recording information on the optical recording medium.
このように、情報再生時には結合効率を低く、情報記録時には高くすることで、半導体レーザーとしてより低出力なものでも記録パワーを確保することが可能となる。 As described above, by reducing the coupling efficiency during information reproduction and increasing it during information recording, it is possible to ensure recording power even with a semiconductor laser having a lower output.
なお、上記の効果は対物レンズとして1つの有効径を有するものに限らない。本実施形態で使用した互いに実効的に異なる有効径を1つの対物レンズにおいて有するものであってもよいし、さらには2つの対物レンズを備えた光ピックアップ装置において、それぞれ有効径が異なる対物レンズであってもよい。 In addition, said effect is not restricted to what has one effective diameter as an objective lens. One objective lens may have effective diameters that are effectively different from each other used in the present embodiment. Further, in an optical pickup device including two objective lenses, the objective lenses may have different effective diameters. There may be.
すなわち、上記集光手段において、相対的に大きい実効的な有効径が、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に大きい直線偏光に対応している場合、光記録媒体が、対物レンズにおける対応する実効的な有効径が異なる複数種類の光記録媒体から選択され、その複数種類の光記録媒体のうち、対応する実効的な有効径が相対的に大きい光記録媒体に対して、情報再生時に集光する光が、上記偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に大きい直線偏光に対応し、かつ、情報記録時に集光する光が上記偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に小さい直線偏光に対応していてもよい。 That is, in the light condensing means, when the relatively large effective effective diameter corresponds to the linearly polarized light having a relatively large light beam diameter among the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element, the optical recording medium Is selected from a plurality of types of optical recording media having different effective effective diameters corresponding to the objective lens, and among the plurality of types of optical recording media, the corresponding effective effective diameter is a relatively large optical recording medium. On the other hand, the light condensed during information reproduction corresponds to the linearly polarized light having a relatively large light beam diameter among the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element, and the light condensed during information recording is the polarized light. The linearly polarized light emitted from the lens element may correspond to linearly polarized light having a relatively small beam diameter.
また、上記集光手段において、相対的に小さい実効的な有効径が、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に大きい直線偏光に対応している場合には、光記録媒体がそれぞれ、対物レンズにおける対応する実効的な有効径が異なる複数種類の光記録媒体から選択され、その複数種類の光記録媒体のうち、対応する実効的な有効径が相対的に小さい光記録媒体に対して、情報再生時に集光する光が、上記偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に大きい直線偏光に対応し、かつ、情報記録時に集光する光が上記偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に小さい直線偏光に対応していてもよい。
(3)偏光方向切替素子
また、光ピックアップ装置100では、偏光レンズ素子6と光源13との間に、偏光方向切替素子としてTN型の液晶素子5が設けられている。これにより、光源13から出射した所定方向の直線偏光を、2方向の直線偏光に変換させることが可能になる。
In the light collecting means, when the relatively small effective diameter corresponds to the linearly polarized light having a relatively large light beam diameter among the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element, Each of the recording media is selected from a plurality of types of optical recording media having different effective effective diameters corresponding to the objective lens, and the corresponding effective effective diameter of the plurality of types of optical recording media is relatively small. Light that is condensed during information reproduction on the recording medium corresponds to linearly polarized light having a relatively large light beam diameter among the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element, and is condensed during information recording. May correspond to linearly polarized light having a relatively small light beam diameter among the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element.
(3) Polarization Direction Switching Element In the
上記偏光方向切替素子としては、所定方向と他の方向の2方向の直線偏光の光を切り替えて偏光レンズ素子6に入射させるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、図14に示すような構成であっても、所定方向と他の方向の2方向の直線偏光の光を切り替えて偏光レンズ素子6に入射させることが可能になる。以下に、別の構成の偏光方向切替素子を備えた光ピックアップ装置について、説明する。
The polarization direction switching element is not particularly limited as long as it can switch linearly polarized light in two directions, that is, a predetermined direction and another direction, and enter the
図14に示すように、光ピックアップ装置103は、光源13a・13bという2つの光源を備えた構成である。そして、光ピックアップ装置103は、コリメートレンズ3a・3b、整形プリズム4a・4b、ビームスプリッタ42、及び、光源照射制御部43を備えている。
As shown in FIG. 14, the
光ピックアップ装置103では、光源13aと光源13bとから出射した光ビームの偏光方向が、互いに直交方向となるように、配置されている。すなわち、光ピックアップ装置103では、光源13aは、X方向の直線偏光を出射する一方、光源13bは、Y方向の直線偏光を出射する。また、光源照射制御部43は、適用する光ディスク12の種類に応じて、光源13aと光源13bとの何れかを発光させるかを制御する。あるいは必要とされる光束径に応じて、2つの光源の何れを発光させるかを制御する。例えば、記録と再生において結合効率を切り替える場合には、記録時と再生時で発光させる光源を切り替える。
In the
光ピックアップ装置103では、光源13aから出射した光ビーム(X方向の直線偏光)は、コリメートレンズ3a及び整形プリズム4aを経て、ビームスプリッタ42を通過して、偏光レンズ素子6に入射する。一方、光源13bから出射した光ビーム(Y方向の直線偏光)は、コリメートレンズ3b及び整形プリズム4bを経て、ビームスプリッタ42にて、反射されて偏光レンズ素子6へ入射する。そして、光源照射制御部43が、光ディスク12の種類に応じて、光源13a及び光源13bの何れを発光させるかを制御することで、偏光レンズ素子6に入射する光ビームの偏光方向を切り替えることが可能になる。
In the
また、光ピックアップ装置103は、光源13a・13bが、同一の偏光方向の直線偏光を出射するような構成であってもよい。この場合、光ピックアップ装置103には、光源13a・13bから出射する光ビームの何れか一方について、偏光方向を回転させるようなλ/2波長板が設けられている。
Further, the
しかしながら、上述のように、偏光方向切替素子として2つの光源を備えた構成よりも、偏光方向切替素子としてTN型の液晶素子5を備えた構成のほうが、構成する部品点数も少なく、低コストであり、また、光ピックアップ装置の小型化にも有利である。それゆえ、偏光方向切替素子は、TN型の液晶素子5であることがより好ましい。
However, as described above, the configuration including the TN-type
また、偏光方向切替素子としては、上記構成のほかに、ファラデーローテータなどを使用することが可能である。しかしながら、ファラデーローテータよりも、液晶素子の方が透過率が高いため、結合効率の向上に有利である。また、小型であることから、光ピックアップの小型化に有利である。
(4)球面収差補正素子
通常、対物レンズ11は、所定の厚みのカバーガラスを透過した集光スポットにおいて、球面収差が小さくなるように設計されている。より厳密には、球面収差は、光ディスク12のカバーガラスを構成する硝材の屈折率にも影響される。このため、対物レンズ11は、カバーガラスを構成する硝材の屈折率も考慮に入れて、設計される。
In addition to the above configuration, a Faraday rotator or the like can be used as the polarization direction switching element. However, since the liquid crystal element has higher transmittance than the Faraday rotator, it is advantageous in improving the coupling efficiency. Moreover, since it is small, it is advantageous for miniaturization of the optical pickup.
(4) Spherical Aberration Correction Element Normally, the
一方、対物レンズ11を設計するときに想定したカバーガラスの厚み、または、構成する硝材の屈折率とは異なる光ディスクを適用した場合、光ディスク12の記録層に集光した光スポットには球面収差が発生する。この球面収差(3次の球面収差)は、カバーガラス厚み誤差、または、屈折率誤差に対して、開口数の4乗に比例する。このため、この球面収差は、対物レンズ11の開口数が大きくなるにつれて、その影響が大きくなる。
On the other hand, when an optical disc different from the thickness of the cover glass assumed when designing the
また、単一の記録層を有する光ディスクを想定して対物レンズ11を設計する場合には、光ディスクのカバーガラスの厚み誤差が対象となる。しかしながら、2つの記録層を有する光ディスクの場合には、2つの記録層の間の中間層の厚みも、球面収差を発生させる要因となる。例えば、2つの記録層を有する光ディスクとして、図1に示す光ディスク12が挙げられる。
Further, when the
図1に示すように、光ディスク12は、第1記録層12aと第2記録層12bとを備えている。光ディスク12において、対物レンズ11側の面に近いほうから、第1記録層12a、及び、第2記録層12bの順で形成されている。また、第1記録層12aと第2記録層12bとの間に、中間層12cが形成されている。光ディスク12の第1記録層12aに集光した光スポットの球面収差が小さくなるように、対物レンズ11が設計されている場合、光ディスク12の第2記録層12bに光ビームを集光すると球面収差が発生する。この球面収差の量が大きい場合、光ディスク12に記録された信号を再生するに際し、エラーレートが悪化するなどの影響がある。このため、第1記録層12a及び第2記録層12bにおける球面収差量は、信号の記録、または、再生に問題がない程度に低減する必要がある。
As shown in FIG. 1, the
光ピックアップ装置100では、ビームエキスパンダーを使用することにより、カバーガラスの厚み誤差、2つの記録層の間の中間層の厚み、あるいは、それらの屈折率誤差により発生する球面収差を補正している。
In the
以下に、光ピックアップ装置100におけるビームエキスパンダー7の構成について、図1を参照して説明する。
Below, the structure of the
図1に示すように、ビームエキスパンダー7は、凹レンズ16と凸レンズ17とからなる。凹レンズ16は光源13側に配置されており、凸レンズ17は対物レンズ11側に配置されている。このため、ビームエキスパンダー7は、光源13側から入射した光ビームの光束を拡大して出射するような構成となっており、凹レンズ16と凸レンズ17とのレンズ間隔を調整することで、光ディスク12に発生する球面収差を補正するようになっている。また、ビームエキスパンダー7の基準の状態では、光源13側から入射した平行光が、対物レンズ11側へ平行光で出射されるように、凹レンズ16と凸レンズ17との焦点距離やレンズ間隔が設定されている。
As shown in FIG. 1, the
また、ビームエキスパンダー7は、凹レンズ16と凸レンズ17とのレンズ間隔を変化させることで、対物レンズ11側に、発散光あるいは集束光を出射させることができる。このような発散角度を有する光ビームを対物レンズ11へ入射させることにより、光ディスク12のカバーガラス厚の誤差による球面収差を補正することができる。
Further, the
また、対物レンズ11は、平行光が入射し、かつ、第1記録層12aと第2記録層12bとの間のほぼ中央付近、すなわち、中間層12cの中央付近に光ビームを集光したときに、発生する球面収差が、高密度光ディスクで最も小さくなるように設計されている。このため、光ディスク12が高密度光ディスクである場合、第1記録層12aに光ビームを集光した場合、ビームエキスパンダー7は、凹レンズ16と凸レンズ17とのレンズ間隔を広げることで、集束光を対物レンズ11に入射させて、球面収差を補正している。また、第2記録層12bに光を集光する場合には、ビームエキスパンダー7は、凹レンズ16と凸レンズ17とのレンズ間隔を狭くすることで、発散光を対物レンズ11に入射させて、球面収差を補正している。
The
一方、光ディスク12が高密度光ディスクよりカバーガラス厚が厚い、低密度光ディスクである場合、対物レンズ11に設けられた段差の効果により、実効的な開口数を制限しているため、低密度光ディスクに集光される光ビームにおける球面収差も低減されている。しかし、対物レンズ11は高密度光ディスクの中間層の中央付近に光ビームを集光したときに発生する球面収差が小さくなるように設計されているため、低密度光ディスクに備えられた2つの記録層のいずれに光ビームを集光させた場合でも、オーバーな球面収差が発生する。よって、低密度光ディスクの記録層に光を集光させる際には、ビームエキスパンダー7は凹レンズ16と凸レンズ17とのレンズ間隔を狭くすることで、発散光を対物レンズ11に入射させて、球面収差を低減させることが可能である。
On the other hand, when the
なお、ここでは、対物レンズ11が、高密度光ディスクで、中間層12cの中央付近での球面収差が最も小さくなる設計されていたが、これに限定されるものではなく、その他の方法で設計された対物レンズあってもよい。
In this example, the
本実施の形態のように、低密度光ディスクは、高密度光ディスクに比べてカバーガラスの厚みが厚い光ディスクとなっていることが多い。このため、実効的な開口数を小さくしても、残存する球面収差が大きく、かつ、オーバーな球面収差となる場合がある。本実施の形態ではより薄いカバーガラス厚を有する高密度光ディスクの2つの記録層の中間層において球面収差が小さくなるような対物レンズを使用したが、例えば、対物レンズ11は、低密度光ディスクの第1記録層12aに集光する光ビームの球面収差が最も小さくなるように設計されていてもよい。この場合、ビームエキスパンダー7の凹レンズ16と凸レンズ17とのレンズ間隔を狭くして、対物レンズ11に発散光を入射されることで、低密度光ディスクの他の第2記録層12bに光を集光した光ビームの球面収差を補正することができ、また、高密度光ディスクの2つの記録層に集光された光ビームの球面収差を補正するためには、凹レンズ16と凸レンズ17とのレンズ間隔を広くして、収束光を対物レンズ11に入射させればよい。
As in this embodiment, a low density optical disk is often an optical disk having a cover glass that is thicker than a high density optical disk. For this reason, even if the effective numerical aperture is reduced, the remaining spherical aberration may be large and the spherical aberration may be excessive. In the present embodiment, an objective lens having a small spherical aberration is used in the intermediate layer of the two recording layers of the high-density optical disc having a thinner cover glass thickness. For example, the
さらに、対物レンズ11は、低密度光ディスクの第1記録層12aと高密度光ディスクの第2記録層12bの間のいずれかの位置に光を集光した光ビームの球面収差が小さくなるように設計されていてもよい。この場合には、ビームエキスパンダー7が、凹レンズ16と凸レンズ17とのレンズ間隔を狭くして、対物レンズ11に発散光を入射されることで、低密度光ディスクの第1記録層12aまたは第2記録層12bに光を集光した光ビームの球面収差を補正することができる。また、凹レンズ16と凸レンズ17とのレンズ間隔を広くして、対物レンズ11に発散光を入射されることで、高密度光ディスクの第1記録層12aまたは第2記録層12bに光を集光した光ビームの球面収差を補正することができる。
In addition, the
球面収差補正素子としては、上述のビームエキスパンダー7に限定されるものではなく、従来公知の球面収差補正素子であれば、光ピックアップ装置100に適用することが可能である。例えば、球面収差補正素子としては、液晶素子を備えたものが挙げられる。
The spherical aberration correction element is not limited to the
以下に、液晶素子を備えた液晶型球面収差補正素子の構成について、図15を参照にして説明する。図15は、液晶型球面収差補正素子47の概略構成を示す平面図である。
Hereinafter, the configuration of a liquid crystal spherical aberration correction element including a liquid crystal element will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a plan view showing a schematic configuration of the liquid crystal type spherical
液晶型球面収差補正素子47は、一対のガラス基板で液晶層が狭持されている液晶素子44と、電極パターン45とを備えている。電極パターン45は、液晶素子44の一対のガラス基板一方に設けられている。また、液晶素子44は、電界複屈折型の液晶素子である。電極パターン45は、図15に示すように、円環状の電極パターンを有している。
The liquid crystal spherical
液晶型球面収差補正素子47では、補正する球面収差量に応じて電極パターン45に印加する電圧を変化させている。これにより、液晶素子44を透過する光の波面に位相分布が生じ、球面収差が補正される。
In the liquid crystal type spherical
このように、光ピックアップ装置100では、液晶型球面収差補正素子47を球面収差補正素子として用いることが可能である。しかしながら、光ピックアップ装置100では、ビームエキスパンダー7のように、2つのレンズの間隔を変化させることにより球面収差を補正するものがより好ましい。以下に、この理由を説明する。
As described above, in the
上記電極パターン45には、入射する光ビームの光束径に対応した円環状の電極パターンが形成されている。それゆえ、対応する光束径、あるいは、開口数が互いに異なる、2種類の光ディスクで発生する球面収差を補正するためには、電極パターン45に、開口数の大きさに応じて2種類の光束径に対応した電極パターンを形成しなければならない(図15には1種類の光ディスクに対応した電極パターンのみ記載しているが、2種類の光ディスクに対応するためには相似形状の電極パターンがもう一組必要となる)。このため、電極パターン45の電極パターンの本数が増加してしまい、この電極パターンに対して、外部の電源から電流を供給するために電極パターンに接続する給電ワイヤーの本数も増加するという問題がある。また、電極パターンにより光が遮光されるため透過率が低下するなどのデメリットがある。
The
また、液晶素子44を透過する光ビームに大きな位相分布を発生させるために、液晶素子44の液晶層の厚みを大きくする必要がある。液晶素子44の応答時間は、液晶層の厚みの2乗に比例して長くなる。このため、液晶型球面収差補正素子47の中には、発生させる位相差量を低減させるために、発生させる位相分布W(ρ)を下記(24)式で与えられるような波面に近似したようなものがある。
W(ρ)=6ρ^4−6ρ^2+1・・・・・(24)
ρは電極パターンの中心から径方向の距離をあらわす。
Further, in order to generate a large phase distribution in the light beam transmitted through the
W (ρ) = 6ρ ^ 4-
ρ represents the distance in the radial direction from the center of the electrode pattern.
一方、球面収差補正素子としてビームエキスパンダー7を用いた場合、ビームエキスパンダー7で発生する位相分布W(ρ)が下記(25)式で近似されるような波面となっている。
W(ρ)=2ρ^2−1・・・・・(25)
上記(24)式の波面の場合には対物レンズ11中心と液晶素子の電極パターン45の中心とがずれることによるコマ収差の発生量が大きく、対物レンズ11がラジアル方向に駆動された場合に問題となる。また、球面収差補正素子として液晶型球面収差補正素子47を用いた場合、液晶素子44は、対物レンズ11と一体的に駆動されるように対物レンズホルダーに搭載されることが多い。このため、駆動される部分から固定部(駆動されない部分)に対して、多くの給電ワイヤーが締結されている。それゆえ、対物レンズホルダーの可動部の周波数特性に影響を与える恐れがある。
On the other hand, when the
W (ρ) = 2ρ ^ 2-1 (25)
In the case of the wavefront of the above formula (24), the amount of coma generated due to the shift of the center of the
これに対して、ビームエキスパンダー7は、凹レンズ16と凸レンズ17とのレンズ間隔を変化させることで球面収差を補正するので、異なる光束径の光であっても特に問題なく使用できる。それゆえ、球面収差補正素子としては、液晶型球面収差補正素子47よりもビームエキスパンダー7がより好ましい。
On the other hand, since the
また、ビームエキスパンダー7は、凹レンズと凸レンズからなる構成であるが、これに限定されるものではなく、2つの凸レンズからなる構成であってもよい。以下に、図16を参照して、2つの凸レンズからなるビームエキスパンダー57について説明する。
Moreover, although the
図16に示すように、ビームエキスパンダー57は、凸レンズ516と凸レンズ517とを備えている。凸レンズ516は光源13側に配置されており、凸レンズ517は対物レンズ11側に配置されている。ビームエキスパンダー57は、光源13側から入射した光ビームの光束を拡大して出射するような構成となっており、凸レンズ516と凸レンズ517とのレンズ間隔を調整することで、光ディスク12に発生する球面収差を補正するようになっている。また、ビームエキスパンダー57の基準の状態では、光源13側から入射した平行光が、対物レンズ11側へ平行光で出射されるように、凸レンズ516と凸レンズ517との焦点距離やレンズ間隔が設定されている。
As shown in FIG. 16, the
また、ビームエキスパンダー57は、凸レンズ516と凸レンズ517のレンズ間隔を変化させることで、対物レンズ11側に、発散光あるいは集束光を出射させることができる。このような発散角度を有する光ビームを対物レンズ11へ入射させることにより、光ディスク12のカバーガラス厚の誤差による球面収差を補正することができる。
Further, the
以上のように、球面収差補正素子は、複数の記録層を有する光ディスクの場合でも球面収差を補正することができ、さらに、対応する開口数の異なる対物レンズを使用し、カバーガラス厚の異なる光ディスクを使用する場合であっても、球面収差を補正することが可能であるため、記録・再生における信号品質を高めることが可能となる。 As described above, the spherical aberration correction element can correct spherical aberration even in the case of an optical disc having a plurality of recording layers, and further uses corresponding objective lenses having different numerical apertures and optical discs having different cover glass thicknesses. Even in the case of using, since it is possible to correct spherical aberration, it is possible to improve signal quality in recording / reproducing.
また、球面収差補正素子は、出射光束の発散度を変化させて球面収差を補正している。また、この球面収差補正素子は偏光レンズ素子6と対物レンズ11との間に配置されている。このため、光ピックアップ装置100では、往路・復路ともに、偏光レンズ素子6に平行光を入射させることができる。2つのレンズから構成されるビームエキスパンダー方式の球面収差補正素子だけではなく、液晶素子方式の場合でも、作用する偏光方向が互いに直交する2つの液晶素子を使用し、さらに、液晶素子と対物レンズの間にλ/4波長板を用いることにより上記作用を実現することができる。
The spherical aberration correction element corrects the spherical aberration by changing the divergence of the emitted light beam. The spherical aberration correcting element is disposed between the
球面収差補正素子を偏光レンズ素子より光源側に配置した場合、光ディスクの記録層に集光した光ビームにおける球面収差を補正するために、球面収差補正素子から光ディスクに向かう光は発散光、あるいは、収束光となるが、例えば、光ピックアップ装置100では、光ビームの往路において、発散光が偏光レンズ素子6に入射し、偏光レンズ素子6のレンズ効果により光束径の拡がった発散光が偏光レンズ素子から出射された場合、光ディスクからの戻り光に対しては、偏光レンズ素子はレンズ効果を有しないので、球面収差の補正量に応じて偏光レンズ素子を通過した光の集光点位置が光軸上で変化するため、フォーカス誤差信号検出においてオフセットが発生する。本実施形態の構成ではフォーカス誤差信号におけるオフセットの発生を防止することができる。従って、球面収差補正素子を偏光レンズ素子と対物レンズとの間に配置することが望ましい。
(5)適用可能な光ディスク
また、光ディスク12として、2つの記録層を有する光ディスクについて説明したが、光ピックアップ装置100に適用されうる光ディスクは、これに限定されるものではない。例えば、光ディスク12としては、さらに多くの記録層を備えた光ディスクであってもよいし、単一の記録層を有する光ディスクであってもよい。また、2種類の光ディスク間で、記録層の数が異なったものであってもよい。また、1つの光ディスクが複数の記録層を有し、互いに記録密度が異なっているものでもよい。
When the spherical aberration correction element is arranged on the light source side with respect to the polarizing lens element, the light traveling from the spherical aberration correction element to the optical disk is divergent, or in order to correct the spherical aberration in the light beam condensed on the recording layer of the optical disk. For example, in the
(5) Applicable Optical Disc Although the optical disc having two recording layers has been described as the
また、光ピックアップ装置100は、異なる開口数を必要とする、複数種類の光ディスクを1つの対物レンズで互換する場合に、それぞれの光ディスクに適したRim強度の対物レンズ入射光強度分布とし、記録・再生時の光利用効率の低下を抑制するものである。このため、本実施形態では、異なる2種類の光ディスクとして、記録密度が異なる、高密度光ディスクと低密度光ディスクを使用した場合について説明したが、光ディスク12としては、異なる種類の光ディスクの記録密度が同じである光ディスクであってもよい。また、光ディスク12は、カバーガラス厚や、記録層の間の中間層の厚みや屈折率が同じである光ディスクであってもよい。また、異なる開口数のうち、一方の開口数が対応する光ディスクとして、例えば、カバーガラス厚や、記録層の間の中間層の厚みや屈折率が異なる複数種類の光ディスクであってもよい。
Further, when a plurality of types of optical discs that require different numerical apertures are compatible with a single objective lens, the
また、集光手段である対物レンズは1つの対物レンズとして実効的に異なる開口数を有する対物レンズについて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、それぞれ異なる開口数を有する2つの対物レンズを切り替えて使用しても良い。 Further, the objective lens which is a condensing means has been described as an objective lens having an effectively different numerical aperture as one objective lens, but is not limited to this. For example, two objective lenses having different numerical apertures are used. You may switch and use a lens.
また、光ピックアップ装置100は、異なる開口数を必要とする、少なくとも2種類、すなわち、2種類以上の光ディスクに対応することも可能である。例えば、対応する開口数が相対的に大きい光ディスクが1種類、対応する開口数が相対的に小さい光ディスクが2種類の合計3種類の光ディスクにも適用可能である。このような場合、対応する開口数が相対的に大きい光ディスクを所定方向の直線偏光に対応させる一方、対応する開口数が相対的に小さい光ディスクを上記所定方向とは直交する方向の直線偏光に対応させることにより、光ディスクの互換性を実現することが可能になる。
The
ここで、開口数が相対的に小さい2種類の光ディスクとしては、例えば、記録層数が異なるもの、トラックピッチが異なるもの、記録データのフォーマットが異なるもの、再生専用のもの、または、記録再生が可能なものなど様々なものに対して対応可能である。また、開口数が相対的に大きい光ディスク2種類と開口数が相対的に小なる1種類の光ディスクにも対応可能である。また、さらに多くの種類の光ディスクにも対応可能である。 Here, as two types of optical disks having a relatively small numerical aperture, for example, those having different recording layers, those having different track pitches, those having different recording data formats, those for reproduction only, or those for recording / reproduction are used. It is possible to deal with various things such as possible. Further, two types of optical discs having a relatively large numerical aperture and one type of optical disc having a relatively small numerical aperture can be used. Further, it is possible to deal with more types of optical disks.
また、光ディスク12としては、対応する集光手段の有効径や開口数が同じである光ディスクであってもよい。例えば、1つの対物レンズと偏光レンズ素子を有する光ピックアップ装置において、偏光レンズ素子から出射する光束径を切り替えて使用することにより、光の結合効率を変化させることができる。これにより、光源から出射される出力は一定とし、光束径の切替えにより対物レンズより光ディスクに集光される出力を変化させ、記録再生のパワー切替えを行うことも可能である。さらに、光ディスクとして2つの記録層を有し、かつ、記録層ごとの記録密度が異なる場合では、偏光レンズ素子による光束径の切替えにより対物レンズに入射する光束の強度分布、すなわち、Rim強度が変化することを利用し、各記録層に集光される集光ビーム径を変化させ、異なる記録密度に対応するようにすることも可能である。
Further, the
また、光ディスク12としては、対応する集光手段の有効径は異なるが開口数が同じものであってもよい。有効径が同じ集光手段の場合には偏光レンズ素子による光束径の切替えによって、Rim強度は変化するこが、有効径が異なる場合には、互いの場合のRim強度を一致させることが可能となる。
(6)本発明の偏光レンズ素子
また、上記偏光レンズ素子60は、光ピックアップ装置に限定されるものではなく、ビーム径の変換光学系として利用可能である。
Further, the
(6) Polarizing Lens Element of the Present Invention The polarizing lens element 60 is not limited to an optical pickup device, and can be used as a beam diameter conversion optical system.
その場合、偏光レンズ素子6は、上述したように、光源側から入射した一方向の直線偏光に対してレンズとして機能する2つの偏光レンズを備え、偏光レンズ素子に対し光源側から平行光が入射し、かつ、入射光束の偏光方向が上記直線偏光の方向と同一の場合には、偏光レンズ素子から出射する光束は入射光束の光束径とは異なる光束径の平行光となるよう、各々の偏光レンズの焦点距離と、偏光レンズの間の距離が設定しておけばよい。このように設定しておくことにより、偏光レンズ素子に入射する光束の偏光方向が上記直線偏光と直交する場合には、入射光束の光束径と同一の光束径の平行光が出射されるため、それぞれ直交する偏光方向の直線偏光を発する2つの光源を備えている場合には、点灯する光源を切り替えることにより、偏光レンズ素子から出射される光束径を切り替えることができる。従って、2つの通常のレンズで構成されたビームエキスパンダー(例えば、本発明の球面収差補正素子として利用したもの)の場合、出射光束径を変化させるためにはレンズ間隔を変えるための駆動機構が必要であり、また、光束径の変化とともに、出射光の発散角度も変化するが、本発明の偏光レンズ素子はそれぞれ光束径の異なる平行光を出射することが可能であり、かつ、駆動機構も不要である。
In that case, as described above, the
また、平行光で入射した光が平行光で出射するように2つの偏光レンズの焦点距離と2つの偏光レンズの距離を設定しているため、例えば、発散光束中、あるいは、集束光束中に配置する構成とした場合、コマ収差等の発生により、X・Y面内の位置調整精度が厳しくなるが、その場合に比べて、偏光レンズ素子のX、Y面内の位置調整精度を緩和することができる。 Also, since the focal length of the two polarizing lenses and the distance between the two polarizing lenses are set so that the light incident as parallel light is emitted as parallel light, for example, it is arranged in a divergent light beam or a focused light beam. In this configuration, the positional adjustment accuracy in the X and Y planes becomes severe due to the occurrence of coma aberration, etc., but the positional adjustment accuracy in the X and Y planes of the polarizing lens element is relaxed compared to that case. Can do.
また、偏光レンズ素子6として、1枚の光を透過するガラス基板の両側に2つの偏光レンズを一体に形成し、一方向の直線偏光に対して凹レンズとして機能する第1の偏光レンズと、上記直線偏光と同一方向の直線偏光に対し、凸レンズとして機能する第2の偏光レンズからなる偏光レンズ素子としてもよい。2つの偏光レンズの間のガラス基板の厚みを同じものとした場合、2つの偏光レンズを凸レンズで構成する場合と比較すると、レンズの焦点距離を長くすることができるため、ブレーズホログラムの場合には周辺部のピッチを広くすることができ、エッチングなどのブレーズホログラム作成時の誤差による光量ロスを低減させることができる。また、通常の屈折タイプのレンズの場合には焦点距離を長くできるため、レンズの曲率半径を大きくすることができ、より低コスト化が図れる。また、2つのレンズ間の光軸ずれによるコマ収差の発生量を低減することができる。また、ガラス基板内部で光が集光しないため、集光スポット付近で発生する熱によるガラス基板の劣化を防止することができる。また、ブレーズホログラムの場合には、屈折タイプの偏光レンズに対し薄くすることができるので、装置の小型化に有利である。
Further, as the
また、上記偏光レンズ素子6と光源13との間に、光源側から入射した直線偏光の光の偏光方向を、同じ方向の直線偏光として出射するか、直交する直線偏光として出射するかを切り替える偏光方向切替素子を備えてもよい。偏光方向切替素子を使用した場合には、例えば、互いに直交する偏光方向の光を発する複数の光源を備える必要がなくなる。従って、構成する部品点数も少なく、低コストであり、光学系をコンパクトにすることが可能である。
Also, polarized light that switches between the
また、偏光方向切替素子は液晶素子としてもよい。偏光方向切替素子としては、ファラデーローテータなどを使用することが可能であるが、液晶素子の方が透過率が高いため、結合効率の向上に有利である。また、小型であることから、光学系のコンパクト化に有利である。 Further, the polarization direction switching element may be a liquid crystal element. A Faraday rotator or the like can be used as the polarization direction switching element, but the liquid crystal element is advantageous in improving the coupling efficiency because the transmittance is higher. Moreover, since it is small, it is advantageous for making the optical system compact.
このように、光ピックアップ装置100は、入射する光ビームの偏光方向に応じて、光束径を変換する偏光レンズ素子60を備えている。このため、入射する光ビームの光束径の変換倍率を、それぞれ対応する集光手段である対物レンズの有効径と開口数がともに異なる高密度光ディスクと低密度光ディスクに応じて設定することができる。その結果、光ピックアップ装置100では、2種類の光ディスクにおいて、互いのRim強度が同じになるように設定することでき、結合効率も、互いに同じになるようにすることが可能になる。
As described above, the
また、光ピックアップ装置100では、異なる種類の光ディスクを1つの対物レンズで互換するに際し、双方の光ディスクでRim強度を適切に設定できる。このため、双方の光ディスクの集光スポットを適切な大きさにすることができ、記録・再生における安定性を高めることができる。
Further, in the
また、結合効率の低下を防ぐことができるため、消費電力の低減、光ディスクの記録レートの高速化、光ディスクの多層化に有利である。 In addition, since a reduction in coupling efficiency can be prevented, it is advantageous for reducing power consumption, increasing the recording rate of the optical disk, and increasing the number of optical disks.
また、光ピックアップ装置100では、偏光レンズ素子6は、入射する直線偏光の方向に応じて異なる光束径の光ビームを出射し、実効的に異なる有効径を備えた集光手段である対物レンズに光を入射する構成となっている。このような構成において、例えば、互いに実効的に異なる有効径を有する集光手段において、実効的な有効径が相対的に小さい場合に対し、偏光レンズ素子から出射される光の中で光束径が相対的に大きい直線偏光に対応させた場合、実効的な有効径が相対的に大きな場合には、必然的には、実効的な有効径が相対的に小さい場合と比較してRim強度が小さくなり、異なる有効径の場合においてRim強度を一致させることができない。
Further, in the
しかしながら、互いに実効的に異なる有効径を有する集光手段において、実効的な有効径が相対的に大きい場合に対し、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に大きい光を対応させることにより、異なる有効径の場合においてRim強度を一致させることができる。また、有効径の小さい場合に比較し、有効径の大きい場合のRim強度を大きくもできるし、小さくもできる。すなわち偏光レンズ素子によって設定できるRim強度の範囲を拡げることが可能になるので、望ましい。 However, in the light collecting means having effective diameters that are effectively different from each other, the light having a relatively large light beam diameter in the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element, compared to the case where the effective effective diameter is relatively large. , Rim intensities can be matched in the case of different effective diameters. Further, compared to the case where the effective diameter is small, the Rim intensity when the effective diameter is large can be increased or decreased. That is, it is desirable because the range of Rim intensity that can be set by the polarizing lens element can be expanded.
以下に、図22を参照して、さらに詳述する。図22は、対物レンズの実効的な有効径とRim強度との関係を示す説明図であり、図22(a)は、対物レンズの相対的に小さい実効的な有効径を、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に大きい直線偏光に対応させた場合(以下、Type.1と記す)を示し、図22(b)は、対物レンズの相対的に大きい実効的な有効径を、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に小さい直線偏光に対応させた場合(以下、Type.2と記す)を示し、図22(c)は、対物レンズの相対的に大きい実効的な有効径を、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に大きい直線偏光に対応させた場合(以下、Type.3と記す)を示し、図22(d)は、対物レンズの相対的に小さい実効的な有効径を、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の中で光束径が相対的に小さい直線偏光に対応させた場合(以下、Type.4と記す)を示す。 This will be described in further detail with reference to FIG. FIG. 22 is an explanatory diagram showing the relationship between the effective effective diameter of the objective lens and the Rim intensity. FIG. 22A shows the relatively small effective effective diameter of the objective lens from the polarizing lens element. FIG. 22B shows a case where the linearly polarized light having a relatively large luminous flux diameter (hereinafter referred to as “Type.1”) among the emitted linearly polarized light is shown. FIG. FIG. 22 (c) shows a case where the effective diameter is made to correspond to linearly polarized light having a relatively small light beam diameter among the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element (hereinafter referred to as Type 2). When the relatively large effective diameter of the objective lens is made to correspond to the linearly polarized light having a relatively large light beam diameter among the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element (hereinafter referred to as Type.3). FIG. 22 (d) shows a relatively small effective effective diameter of the objective lens. If the light beam diameter in the linearly polarized light emitted from the lens element is made to correspond to a relatively small linear polarization shows a (hereinafter referred to as Type.4).
図22において、Type.1とType.2とが一つの組み合わせである。また、Type.3とType.4とが別の組み合わせである。 In FIG. 22, Type.1 and Type.2 are one combination. Type.3 and Type.4 are different combinations.
まず、Type.1とType.2との組み合わせの場合、Type.2の場合に対して、Type.1の場合は、対物レンズの有効径が小さく、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の光束径が大きいため、必然的にType.1の場合におけるRim強度は、Type.2の場合と比較して大きくなる。また、このRim強度の関係は、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の変換倍率を変化させても、変わらない。その理由としては、Type.1の場合における偏光レンズ素子から出射される直線偏光の光束径は、Type.2の場合よりも大きいという条件があり、かつ、Type.1の場合における対物レンズの有効径は、Type.2の場合より小さいという条件があるためである。 First, in the case of the combination of Type.1 and Type.2, the effective diameter of the objective lens is small in the case of Type.1 compared to the case of Type.2, and the linearly polarized light beam emitted from the polarizing lens element Since the diameter is large, the Rim intensity in the case of Type.1 inevitably becomes larger than that in the case of Type.2. The relationship between the Rim intensity does not change even when the conversion magnification of the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element is changed. The reason is that the diameter of linearly polarized light emitted from the polarizing lens element in Type.1 is larger than that in Type.2 and the objective lens is effective in Type.1. This is because the diameter is smaller than that of Type.2.
次に、Type.3とType.4との組み合わせの場合、Type.4の場合に対して、Type.3の場合は、対物レンズの有効径が大きく、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の光束径が大きい。このため、対物レンズの互いに異なる有効径の比と、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の光束径の比とを一致させた場合には、Type.3の場合とType.4の場合とでRim強度が一致する。図22(c)及び(d)は、そのような状態を表した図である。Rim強度が一致するような有効径の比と光束径の比の関係に対し、Type.3の場合において、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の光束径を小さくすると、Type.3の場合におけるRim強度は、Type.4の場合に比べて、小さくなる。逆に、Type.3の場合において、偏光レンズ素子から出射される直線偏光の光束径を大きくすると、Type.3の場合におけるRim強度は、Type.4の場合に比べて、大きくなる。すなわち、Type.3とType.4との組み合わせにおいて、一方のTypeの場合におけるRim強度に対して、他方のTypeのRim強度を大きくもできるし、小さくすることもできる。また、両方のTypeの場合におけるRim強度を一致させることが可能である。
Next, in the case of the combination of Type.3 and Type.4, the effective diameter of the objective lens is large in the case of Type.3 compared to the case of Type.4, and the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element Large beam diameter. For this reason, when the ratio of the effective diameters of the objective lenses differing from each other and the ratio of the diameter of the linearly polarized light emitted from the polarizing lens element are matched, the type 3 and
したがって、実効的な有効径が相対的に大きい場合に対し、偏光レンズ素子から出射される光の中で光束径が相対的に大きい光を対応させる場合、異なる有効径の場合においてRim強度を一致させることができる。また、有効径の小さい場合に比較し、有効径の大きい場合のRim強度を大きくもできるし、小さくもできる。すなわち偏光レンズ素子によって設定できるRim強度の範囲を拡げることが可能になる。
〔実施の形態2〕
本発明の実施の他の形態について図17に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、主に、上記実施の形態1との相違点について説明するものとし、上記実施の形態1で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。また、上記実施の形態1で述べた各種の特徴点については、本実施の形態についても組み合わせて適用し得るものとする。図17は、本実施形態に係る光ピックアップ装置104の概略構成を示した断面図であり、図17(a)は光ディスク12として高密度光ディスク20を用いた場合を示し、図17(b)は光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合を示す。
Therefore, when the effective effective diameter is relatively large, when the light having a relatively large luminous flux diameter is made to correspond to the light emitted from the polarizing lens element, the Rim intensities coincide with each other in the case of different effective diameters. Can be made. Further, compared to the case where the effective diameter is small, the Rim intensity when the effective diameter is large can be increased or decreased. That is, the range of Rim intensity that can be set by the polarizing lens element can be expanded.
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals are given to the constituent elements having the same functions as the constituent elements used in the first embodiment. A description thereof will be omitted. In addition, the various feature points described in the first embodiment can be applied in combination with the present embodiment. FIG. 17 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the
上記実施の形態1の光ピックアップ装置100は、対物レンズ11として段差19を有するものを備えた構成である。これに対して、本実施の形態の光ピックアップ装置104の対物レンズは段差を有したものではない。また、光ピックアップ装置104は、上記実施の形態1の光ピックアップ装置100と異なり、偏光開口制限手段を備えた構成となっている。また、光ピックアップ装置104は、λ/4波長板を備えていない点も、光ピックアップ装置100の構成と異なる。また、光ピックアップ装置104では、光ディスク12として、2つの記録層を有するものを使用している。
The
図17(a)に示すように、光ピックアップ装置104は、対物レンズ211と偏光開口制限素子208とを備えている。
As shown in FIG. 17A, the
対物レンズ211は、高密度光ディスク20に対応した開口数が0.85であり、かつ有効径がΦ3である一方、低密度光ディスク30に対応した開口数が0.65であり、かつ、有効径がΦ2.29である対物レンズである。
The
また、対物レンズ211は、高密度光ディスク20を用いた場合に球面収差が小さくなるように設計している。また、対物レンズ211は、中間層20cの中央付近よりも第2記録層20bに近い位置(第2記録層20bも含む)に集光した光ビームにより発生する球面収差が小さくなるように設計されている。この場合、高密度光ディスク20の第2記録層20bは、高密度光ディスク20表面から125μmの位置にある。一方、低密度光ディスク30の第1記録層30aは、低密度光ディスク30表面から600μmの位置にある。このため、光ピックアップ装置104では、光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合、第1記録層30a及び第2記録層30bの何れかに光ビームを集光させた場合にも、オーバーの球面収差が発生する。このため、光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合、球面収差補正素子であるビームエキスパンダー7の2つのレンズ間隔を調整することにより球面収差を補正する。
The
また、光ピックアップ装置104において、2種類の光ディスクに対応した開口数を実現する開口制限方法は以下の通りである。光ディスク12として高密度光ディスク20を用いた場合、光ピックアップ装置104では、上記実施形態と同様に、対物レンズホルダー9に備えられたアパーチャ10が入射光束を遮蔽することにより開口制限が行われている。すなわち、光ピックアップ装置104は、対物レンズ211の有効径Φ3の光束が対物レンズ211に入射するような構成である。さらに、光ピックアップ装置104の対物レンズホルダー9には、偏光開口制限素子208が設けられている。
In addition, an aperture limiting method for realizing a numerical aperture corresponding to two types of optical disks in the
偏光開口制限素子208は、偏光板201とガラス基板202と位相補正膜203とを備えている。また、ガラス基板202のビームエキスパンダー7側の面の中央部には、位相補正膜203が設けられており、位相補正膜203の周辺部に偏光板201が設けられている。
The polarization
また、図17(b)に示すように、偏光板201の内径は、低密度光ディスク30に対応した対物レンズ211の開口数0.65に相当する直径になっている。すなわち、偏光板201の内径は、対物レンズ211の有効径Φ2.29に対応した直径になっている。光ピックアップ装置104では、光ビームは対物レンズ211に対して発散光として入射するため、偏光板201の内径は、対物レンズ211の有効径Φ2.29よりも小さな直径となっている。しかしながら、偏光板201の内径は、これに限定されるものではなく、光ビームが対物レンズ1606に対して平行光として入射する場合、対物レンズ211の有効径Φ2.29と同じ直径とすればよい。
Also, as shown in FIG. 17B, the inner diameter of the
偏光板201は、Y方向の直線偏光を吸収する一方、X方向の直線偏光を透過するものであり、対物レンズ211に向かう光ビームの光束の外周部分のY方向の偏光方向の光ビームを吸収するようになっている。
The
それゆえ、光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合、対物レンズ211に向かう光ビームの光束の外周部が、偏光板201に吸収されることにより遮光される。このため、光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合、対物レンズ211には、光ビームの光束の中央部の光のみが入射する。
Therefore, when the low-density
一方、光ディスク12として高密度光ディスク20を用いた場合、対物レンズ211に向かう光ビームはX方向の直線偏光である。このため、光ディスク12として高密度光ディスク20を用いた場合、光ビームは偏光板201により吸収されず、アパーチャ10を通過した光ビームがそのまま対物レンズ211に入射する。この場合、偏光板201を透過する光と、光ビーム光束の中央部を透過する光との間に位相差が生じる。位相補正膜203は、このような位相差が生じないように、偏光板201を通過した光ビームと光束の中央部分を透過する光ビームとの位相差を補正する。なお、位相補正膜203は、TiO2やSiO2などの誘電体膜であってもよいし、等方性の樹脂材料からなるフィルムを接着したものであってもよい。
On the other hand, when the high-density
また、光ピックアップ装置104では、λ/4波長板が設けられていない。このため、偏光開口制限素子208に入射する光ビームの偏光方向と、光ディスクで反射し偏光開口制限素子208に入射する戻り光ビームとは、互いに偏光方向が同じである。
Further, the
逆に、λ/4波長板が設けられている場合には、光ディスク12として高密度光ディスク20を用いると、光ビームの往路でX方向の偏光方向であった光が、戻り光ビームの復路で、Y方向の偏光方向の光となる。このため、戻り光ビームの光束の外周部が偏光板201により遮光されてしまう。したがって、光ディスク12として高密度光ディスク20を用いた場合、戻り光の光量が失われるためS/Nが低下する。また、ラジアル誤差信号検出に利用している、高密度光ディスク20における回折光の干渉パターン(ボールパターンとも言われる)が失われることになり、ラジアル誤差信号検出にも影響を与える。
Conversely, when a λ / 4 wavelength plate is provided, when the high-density
光ピックアップ装置104では、偏光方向切替素子であるTN型の液晶素子5により、偏光レンズ素子6及び偏光開口制限素子208に入射する偏光方向が切り替えられている。すなわち、光ピックアップ装置104では、高密度光ディスク20及び低密度光ディスク30の各々の光ディスクに対応した偏光方向への切替えを行っている。それゆえ、個別に偏光方向切替素子を使用する場合に対し、部品点数を削減することができる。
In the
また、球面収差補正素子である、ビームエキスパンダー7を用いることにより、カバーガラスの厚みが異なる光ディスクにおいて発生する球面収差を、効果的に補正しすることができる。
Further, by using the
なお、光ピックアップ装置104では、偏光開口制限素子として一方向の直線偏光を吸収する偏光板201が設けられていたが、偏光開口制限素子は、これに限定されるものではない。例えば、一方向の偏光方向の光のみを回折する偏光回折素子を備えた偏光開口制限素子であってもよい。その場合、光ディスク12として低密度光ディスク30を用いた場合に、光束の外周部の光を回折するが回折した光が対物レンズに入射しない、または、入射しても記録層上ではフレアになるように回折角度や回折方向を設定すればよい。また偏光開口制限素子は、一方向の直線偏光を反射する反射型の偏光板であってもよい。
In the
本発明の光ピックアップ装置は、以上のように、光源と、当該光源から出射する光を光記録媒体の記録層に集光する集光手段とを備え、光源と集光手段との間には、直線偏光の偏光方向に応じて光束径を変換する偏光レンズ素子が設けられているので、光記録媒体において、記録・再生が最適になるようにRim強度を確保することができ、結合効率をより向上させることが可能になる。それゆえ、本発明は、光ディスク記録再生装置の産業に利用することができる。 As described above, the optical pickup device of the present invention includes a light source and a condensing unit that condenses the light emitted from the light source onto the recording layer of the optical recording medium, and between the light source and the condensing unit. Since a polarizing lens element that changes the beam diameter according to the polarization direction of linearly polarized light is provided, the Rim intensity can be ensured so that the recording / reproducing is optimized in the optical recording medium, and the coupling efficiency is improved. It becomes possible to improve further. Therefore, the present invention can be used in the industry of optical disc recording / reproducing apparatuses.
1 半導体レーザー
2 ホログラム素子
3 コリメートレンズ
4 整形プリズム
5 液晶素子(偏光方向切替手段)
6 偏光レンズ素子
7 ビームエキスパンダー(球面収差補正手段)
8 λ/4波長板
9 対物レンズホルダー
10 アパーチャ
11 対物レンズ(集光手段)
12 光ディスク(異種光記録媒体)
12a、12b 記録層
13 光源
14 偏光レンズ(第1の偏光レンズ)
15 偏光レンズ(第2の偏光レンズ)
16 凹レンズ(第1のレンズ)
17 凸レンズ(第2のレンズ)
28 受光素子(受光手段)
20 高密度光ディスク(光記録媒体)
30 低密度光ディスク(光記録媒体)
60 偏光光束変換部
61 レンズ間隔制御部
62 信号検出部(信号検出手段)
208 偏光開口制限素子(偏光開口制限手段)
516 凸レンズ
517 凸レンズ
DESCRIPTION OF
6 Polarizing
8 λ / 4
12 Optical disc (different optical recording medium)
12a,
15 Polarized lens (second polarized lens)
16 Concave lens (first lens)
17 Convex lens (second lens)
28 Light receiving element (light receiving means)
20 High-density optical disk (optical recording medium)
30 Low density optical disc (optical recording medium)
60 Polarized
208 Polarization aperture limiting element (polarization aperture limiting means)
516
Claims (17)
光源と、
当該光源から出射する光を光記録媒体の記録層に集光する集光手段とを備え、
光源と集光手段との間に、該光源側から順に、上記偏光レンズ素子、及びλ/4波長板が設けられている光ピックアップ装置であって、
上記偏光レンズ素子は、第1の偏光レンズと第2の偏光レンズとを有し、上記偏光レンズ素子に対し、所定方向の直線偏光である第1の直線偏光が入射した場合には、入射する光の光束径とは異なる光束径を有する直線偏光の光を出射する一方、偏光方向が上記所定方向と直交する方向である第2の直線偏光が入射した場合には、入射する光の光束径と同一の光束径を有する直線偏光の光を出射する偏光レンズ素子であって、上記第1及び第2の偏光レンズの焦点距離とレンズ間隔とは、偏光レンズ素子に平行光が入射した場合に、平行光が出射されるように設定されており、
上記偏光レンズ素子と集光手段との間に、上記光記録媒体に集光される光の球面収差を補正する球面収差補正手段が配されているとともに、
さらに、上記光記録媒体から反射され、偏光レンズ素子を出射した戻り光の回折光を受光する受光手段と、
上記受光手段にて受光された光に基づいて、少なくともフォーカス誤差信号を検出する信号検出手段とを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。 A polarizing lens element;
A light source;
Condensing means for condensing the light emitted from the light source on the recording layer of the optical recording medium,
An optical pickup device in which the polarizing lens element and the λ / 4 wavelength plate are provided in order from the light source side between the light source and the light collecting means,
The polarizing lens element includes a first polarizing lens and a second polarizing lens . When the first linearly polarized light that is linearly polarized light in a predetermined direction is incident on the polarizing lens element, the polarizing lens element is incident. When the linearly polarized light having a light beam diameter different from the light beam diameter is emitted and the second linearly polarized light whose polarization direction is orthogonal to the predetermined direction is incident, the light beam diameter of the incident light The polarization lens element that emits linearly polarized light having the same light beam diameter, and the focal length and the lens interval of the first and second polarization lenses are determined when parallel light is incident on the polarization lens element. , Is set to emit parallel light,
Between the polarizing lens element and the condensing means, spherical aberration correcting means for correcting the spherical aberration of the light condensed on the optical recording medium is arranged, and
A light receiving means for receiving the diffracted light of the return light reflected from the optical recording medium and emitted from the polarizing lens element;
An optical pickup device comprising: signal detection means for detecting at least a focus error signal based on light received by the light receiving means .
上記第2の偏光レンズは、上記所定方向の直線偏光に対して、凸レンズとして機能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 first polarizing lens functions as a concave lens with respect to the linearly polarized light in the predetermined direction,
The second polarizing lenses, relative to the predetermined direction of the linearly polarized light, the optical pickup apparatus of claim 1, wherein the benzalkonium to function as a convex lens.
上記第1の偏光レンズと、上記第2の偏光レンズと、上記光透過部材とが一体化していることを特徴とする請求項1または2に記載の光ピックアップ装置。 Furthermore, a light transmitting member that transmits light passing between the first polarizing lens and the second polarizing lens is provided,
It said a first polarization lens, the second polarizing lens, the optical pick-up apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the said light transmitting member are integrated.
上記光源は、半導体レーザーであるとともに、The light source is a semiconductor laser,
上記複数種類の光記録媒体のうち、対応する実効的な有効径が相対的に大きい光記録媒体に対して、Among the plurality of types of optical recording media, the corresponding effective recording diameter is relatively large,
情報再生時に集光する光が、上記偏光レンズ素子から上記集光手段へ出射される第1及び第2の直線偏光の中で光束径が相対的に大きい光に対応しており、The light condensed at the time of information reproduction corresponds to light having a relatively large light beam diameter in the first and second linearly polarized light emitted from the polarizing lens element to the light collecting means,
情報記録時に集光する光が、上記偏光レンズ素子から上記集光手段へ出射される第1及び第2の直線偏光の中で光束径が相対的に小さい光に対応していることを特徴とする請求項6または7に記載の光ピックアップ装置。The light condensed at the time of information recording corresponds to light having a relatively small beam diameter in the first and second linearly polarized light emitted from the polarizing lens element to the condensing means. The optical pickup device according to claim 6 or 7.
情報再生時に光記録媒体に集光される光が、上記偏光レンズ素子から上記集光手段へ出射される第1及び第2の直線偏光の中で光束径が相対的に大きい光に対応しており、The light condensed on the optical recording medium during information reproduction corresponds to the light having a relatively large light beam diameter among the first and second linearly polarized light emitted from the polarizing lens element to the condensing means. And
情報記録時に光記録媒体に集光される光が、上記偏光レンズ素子から上記集光手段へ出射される第1及び第2の直線偏光の中で光束径が相対的に小さい光に対応しており、The light condensed on the optical recording medium during information recording corresponds to light having a relatively small light beam diameter in the first and second linearly polarized light emitted from the polarizing lens element to the condensing means. And
情報記録時と情報再生時の集光手段の有効径が同じであ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。2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the effective diameter of the light collecting means is the same during information recording and information reproduction.
上記光記録媒体の情報再生時に集光する光が、上記集光手段のある実効的な有効径に対し、上記偏光レンズ素子から上記集光手段へ出射される第1及び第2の直線偏光の中で光束径が相対的に大きい光に対応してい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 first and second linearly polarized lights emitted from the polarizing lens element to the light collecting means are condensed with respect to the effective effective diameter of the light collecting means. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device corresponds to light having a relatively large light beam diameter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004294223A JP4339222B2 (en) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | Optical pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004294223A JP4339222B2 (en) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | Optical pickup device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006107650A JP2006107650A (en) | 2006-04-20 |
JP4339222B2 true JP4339222B2 (en) | 2009-10-07 |
Family
ID=36377152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004294223A Expired - Fee Related JP4339222B2 (en) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | Optical pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4339222B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2008062698A1 (en) * | 2006-11-24 | 2010-03-04 | 日本電気株式会社 | Optical head device and optical information recording / reproducing device |
WO2020059777A1 (en) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | パイオニア株式会社 | Optical device, imaging device, and measurement device |
-
2004
- 2004-10-06 JP JP2004294223A patent/JP4339222B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006107650A (en) | 2006-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7542382B2 (en) | Optical pick-up head, optical information apparatus, and optical information reproducing method | |
US7746736B2 (en) | Optical head and optical disk device capable of detecting spherical aberration | |
JP4841401B2 (en) | Optical pickup device | |
US7782735B2 (en) | Optical pickup device capable of handling a plurality of laser light beams having different wavelengths | |
JPH10319318A (en) | Optical pickup device | |
EP1895526A1 (en) | Optical pickup device | |
JP4621964B2 (en) | Optical pickup device, recording / reproducing device, and correction method of spherical aberration fluctuation in optical pickup device | |
JP4522829B2 (en) | Optical pickup, correction aberration generating method, and optical information processing apparatus using the same | |
JP2011165224A (en) | Optical pickup and optical disk device, computer, optical disk player, optical disk recorder | |
JP4339222B2 (en) | Optical pickup device | |
JPH11271608A (en) | Polarization hologram lens, optical pickup, information reproducing device and information recorder | |
JP4301980B2 (en) | Optical pickup device and semiconductor laser | |
JP2008508653A (en) | Diffraction parts | |
US7978585B2 (en) | Aberration correcting device, optical head, and optical disc apparatus | |
JP2011054231A (en) | Optical pickup device | |
JP4312214B2 (en) | Optical pickup device | |
JP4222988B2 (en) | Optical pickup device and optical disk device | |
JP2004039109A (en) | Optical element, adjusting method therefor, optical pickup device using the same and optical reproducing device | |
JP2012108985A (en) | Optical pickup | |
JP2007317348A (en) | Optical pickup and optical information processing device | |
JP2004158073A (en) | Light receiving device, photodetector, and optical signal reproducing device | |
JP2001028145A (en) | Optical head device and disk recording/reproducing device | |
JP4462298B2 (en) | Optical head and optical disk apparatus | |
JP2012178203A (en) | Optical head | |
JP2007109280A (en) | Optical pickup |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070302 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090327 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090331 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090529 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090529 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090630 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090701 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130710 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |