JP4565558B2 - 対物レンズ、光ピックアップ装置、光ディスク装置及び情報処理装置 - Google Patents
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ここでは、すでに、CPU40によって光源51aが選択され、フォーカシングアクチュエータによって対物レンズ60が前記第1レンズ位置に位置決めされているものとする。
ここでは、すでに、CPU40によって光源51bが選択され、フォーカシングアクチュエータによって対物レンズ60が前記第2レンズ位置に位置決めされているものとする。
ここでは、すでに、CPU40によって光源51cが選択され、フォーカシングアクチュエータによって対物レンズ60が前記第3レンズ位置に位置決めされているものとする。
ここで、前記対物レンズ60の構造について説明する。本実施形態では、一例として対物レンズ60は、光ディスク15がBDのときに精度良く記録及び再生ができるように設計されている。すなわち、対物レンズ60の設計波長は405nmであり、入射光束の波長が405nmのときに波面収差が0.01λrms以下となるように設計されている。
N2=b×n ……(6)
(1)光ディスク15がDVDの場合:
物点距離47mmで対物レンズ60に入射した光束は、一例として図11に補正前として示されるような波面形状となり球面収差を有している。そして、対物レンズ60における段差s2、s3、s5、s6、s7により、位相差を感じ、図11に補正後として示されるように補正される。補正後の球面収差は5mλrmsである。このように、段差s2、s3、s5、s6、s7で、波面の位相を不連続に変化させ、波長の違い、開口数の違い及び基板厚の違いによって発生する収差を補正している。図11では、横軸が瞳面の半径位置、縦軸が位相である。
物点距離44mmで対物レンズ60の入射した光束は、一例として図12に補正前として示されるような波面形状となり球面収差を有している。そして、対物レンズ60における段差s1、s4により、位相差を感じ、図12に補正後として示されるように補正される。補正後の球面収差は5mλrmsである。このように、段差s1、s4で、波面の位相を不連続に変化させ、波長の違い、開口数の違い及び基板厚の違いによって発生する収差を補正している。図12では、横軸が瞳面の半径位置、縦軸が位相である。
各輪帯状領域を非球面形状に従って光軸まで延長した際の光軸上における第3面との距離(以下では、便宜上「光軸上のレンズ厚」ともいう)、及び光軸上における第2面の第3面との距離が、それぞれh´〔mm〕として図13に示されている。また、図13には、各輪帯状領域の曲率半径も示されている。そして、図14に示されるように、h´が大きいほど曲率半径が大きくなっている。
ユーザが、入力装置95を介して、光ディスク15に対する再生要求を入力すると、主制御装置92は、再生要求コマンドを光ディスク装置20に出力する。
対物レンズ160は、ガラスでできているガラス部160aと樹脂でできている樹脂部160bとを有する、いわゆるハイブリッド型の対物レンズである。ガラス部160aは対物レンズ60におけるガラス部60aと同じである。樹脂部160bの表面は、12個の輪帯状領域(r1〜r12)に分割され、隣接する輪帯状領域の境界は、段差(s1〜s11)が設けられている。上記(1)式における具体的な値が図23〜図27に示されている。
(1)光ディスク15がDVDの場合:
物点距離47mmで対物レンズ160の入射した光束は、一例として図29に補正前として示されるような波面形状となり球面収差を有している。そして、対物レンズ160における段差s1〜s5、s7〜s11により、位相差を感じ、図29に補正後として示されるように補正される。補正後の球面収差は5mλrmsである。このように、段差s1〜s5、s7〜s11で、波面の位相を不連続に変化させ、波長の違い、開口数の違い及び基板厚の違いによって発生する収差を補正している。図29では、横軸が瞳面の半径位置、縦軸が位相である。
物点距離44mmで対物レンズ160の入射した光束は、一例として図30に補正前として示されるような波面形状となり球面収差を有している。そして、対物レンズ160における段差s5、s6により、位相差を感じ、図30に補正後として示されるように補正される。補正後の球面収差は5mλrmsである。このように、段差s5、s6で、波面の位相を不連続に変化させ、波長の違い、開口数の違い及び基板厚の違いによって発生する収差を補正している。図30では、横軸が瞳面の半径位置、縦軸が位相である。
Claims (8)
- その光軸方向の一側及び他側の少なくとも一方の光学面が、前記光軸を中心とする3つ以上の複数の輪帯状領域に分割され、互いに隣接する輪帯状領域の境界に段差が設けられた、3種類以上の光ディスクの記録面に光束を集光する光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
前記複数の輪帯状領域は、前記段差が第1の段差である輪帯状領域、及び前記第1の段差と異なる第2の段差である輪帯状領域を含むとともに、前記複数の光ディスクのうち対応する光束の波長が最も短い特定の光ディスクに対して最適化された非球面形状をそれぞれ有し、該非球面形状は互いに隣接する輪帯状領域では互いに異なり、25℃において、入射光束の発散角を変化させずに出射する形状であり、
前記第1の段差を有して隣接する2つの輪帯状領域の非球面を、それぞれ光軸まで仮想的に延長したときの光軸方向における光路長差は、前記特定の光ディスクに対応する光束の波長の整数N1倍であり、
前記第2の段差を有して隣接する2つの輪帯状領域の非球面を、それぞれ光軸まで仮想的に延長したときの光軸方向における光路長差は、前記特定の光ディスクに対応する光束の波長の、前記N1と異なる整数N2倍である対物レンズ。 - 前記N1は2の倍数であり、前記N2は前記N1と異なる5の倍数であることを特徴とする請求項1に記載の対物レンズ。
- 前記複数の輪帯状領域は、前記段差が前記第1の段差及び第2の段差のいずれとも大きさの異なる第3の段差である輪帯状領域を更に含み、
前記第3の段差を有して隣接する2つの輪帯状領域の非球面を、それぞれ光軸まで仮想的に延長したときの光軸方向における光路長差は、前記特定の光ディスクに対応する光束の波長の、前記N1及びN2のいずれとも異なる整数N3倍であることを特徴とする請求項1又は2に記載の対物レンズ。 - 前記N3は、前記N1及びN2のいずれとも異なる7の倍数であることを特徴とする請求項3に記載の対物レンズ。
- 前記複数の輪帯状領域は、その非球面を光軸まで仮想的に延長したときの光軸方向における厚さが厚い輪帯状領域ほど、その曲率半径が大きいことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の対物レンズ。
- 3種類以上の光ディスクに対して、情報の記録、再生及び消去のうちの少なくともいずれかを行うときに用いられる光ピックアップ装置であって、
互いに波長の異なる光束を出射する複数の光源と;
前記各光源から出射された光束を対応する光ディスクの記録面に集光する請求項1〜5のいずれか一項に記載の対物レンズを含み、前記各光束をそれぞれの光源から前記記録面に導くとともに、前記記録面で反射された戻り光束を受光位置まで導く光学系と;
前記受光位置に配置された光検出器と;を備える光ピックアップ装置。 - 3種類以上の光ディスクに対して、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であって、
請求項6に記載の光ピックアップ装置と;
前記光ピックアップ装置の光検出器の出力信号を用いて、光ディスクに記録されている情報の再生を行なう処理装置と;を備える光ディスク装置。 - 3種類以上の光ディスクにアクセス可能な情報処理装置であって、
請求項7に記載の光ディスク装置と;
前記光ディスク装置を制御する主制御装置と;を備える情報処理装置。
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