JP4830855B2 - 対物光学系、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置 - Google Patents
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Description
λ1<λB<λ3 (1)
回折効率の観点から鑑みて、第一回折構造により発生する回折光の回折次数は、何れの光束に対しても1とし、第1波長λ1と第3波長λ3の間の波長で最適化(ブレーズ化する、ともいう)しておくのが好ましい。本発明による対物光学系が搭載される光ピックアップ装置の仕様に応じて、第一回折構造のブレーズ化波長λBを(1)式を満たす範囲内で変更することで、それぞれの波長の回折効率のバランスを適宜変更することができる。
例えば、第3光束よりも第1光束に対する回折効率が重視される仕様の場合には、ブレーズ化波長λBを第1波長λ1寄りに設定するのが好ましい。一方で、第1光束よりも第2光束や第3光束に対する回折効率が重視される仕様の場合には、ブレーズ化波長λBを第3波長λ3寄りに設定するのが好ましい。本明細書において、「ブレーズ化波長λB」とは、回折効率の理論値が100%になる波長を指す。
1.25×λ1<λB<0.95×λ2 (2)
NA3/NA1<0.7 (3)
対物光学系の開口数NA3が、開口数NA1に対して十分小さい場合(すなわち、開口数NA1と開口数NA3が(3)式を満たす場合)には、開口数NA3内に相当する領域に第1回折構造を形成するのが好ましい。これにより、第1波長λ1の有効径に占める、第1回折構造が形成された領域(開口数NA3内に相当する領域)の面積割合が小さくなるため、第3波長λ3の回折効率を高くした場合(すなわち、ブレーズ化波長λBが(2)式を満たす場合)でも、第1波長λ1の回折効率の有効径内面積加重平均値を十分高く確保することが可能となる。ブレーズ化波長λBが(2)式の下限より大きいと、第2波長λ2及び第3波長λ3の回折効率を十分に高く確保できるので、第2光情報記録媒体や第3光情報記録媒体への記録・再生特性をさらに良好なものにすることが可能となる。一方、ブレーズ化波長λBが(2)式の上限より小さいと、第1波長λ1の回折効率の有効径内面積加重平均を十分に高い値とすることができるため、第1光情報記録媒体への記録・再生特性をさらに良好なものにすることが可能となる。
−0.02<M1×f1<0.02 (4)
−0.02<M2×f2<0.02 (5)
−0.05<M3×f3<−0.01 (6)
また、第一回折構造と第二回折構造とを同一の光学面上に形成することが可能となるので、第一回折構造と第二回折構造を別の光学面上に形成する場合に比して、輪帯ピッチの形状誤差による回折効率低下を低減できる。
|(da/p)/(d1/s)|=m (7)
(7)式の値が整数となるように第一回折構造と位相構造を設計すると、位相構造の1つの輪帯内に、第一回折構造の所定個数の輪帯を形成することが可能となる。
前記第二回折構造は、第1光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、第2光束のq次(qはpと同じ又は異なる0以外の整数)の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、第3光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、前記pは1であり、前記第一回折構造のブレーズ化波長λBは以下の(1)式を満たすことを特徴とする。
λ1<λB<λ3 (1)
なお、qが1であることが好ましい。第一回折構造および第二回折構造は、光軸を含む断面形状が階段状であることが好ましいが、ブレーズ型構造(鋸歯型構造)であってもよい。また、第一回折構造は、光軸を含む断面形状が階段状とされたパターンを同心円状に配列し、所定のレベル面数毎に、そのレベル面数に対応した段数分の高さだけ段をシフトさせた構造としてもよい。
なお、第一回折構造と第二回折構造が、対物光学系に含まれる同一の光学素子の対向する異なる光学面に設けられていてもよい。さらに、対物光学系を光軸方向に眺めた際に、第一回折構造が設けられている領域と第二回折構造が設けられている領域が少なくとも一部(又は全部)重なっていてもよい。対物光学系を光軸方向に眺めた際に、第一回折構造が設けられている領域と第二回折構造が設けられている領域が全く重なっていなくてもよい。
好ましい第20の態様を以下に記載する。第1の態様又は第19の態様において、NA2が、第2光束で第2光情報記録媒体の記録再生を行う場合に必要な像側の対物光学系の開口数であり、NA3が、第3光束で第3光情報記録媒体の記録再生を行う場合に必要な像側の対物光学系の開口数である場合、NA2がNA3より大きく、第一回折構造は、NA3内に相当する領域に形成されており、第二回折構造は、NA2内に相当する領域に形成されていることを特徴とする。第二回折構造は、NA2内であって且つNA3内である領域に形成されていてもよい。この場合、第一回折構造をNA3内に相当する領域に形成することにより、対物光学系を光軸方向から眺めた際に、第一回折構造が設けられている領域と第二回折構造が設けられている領域が重なることになる。また、第二回折構造が、NA2内であってNA3外である領域に形成されていてもよい。その場合、第一回折構造をNA3内に相当する領域に形成することにより、対物光学系を光軸方向から眺めた際に、第一回折構造が設けられている領域と第二回折構造が設けられている領域とが重ならなくなる。また、第二回折構造はNA2内に相当する領域の全面に形成されていてもよい。第二回折構造がNA2内に相当する領域の全面に形成されている場合、第二回折構造の回折パワーが正であることが好ましい。
好ましい第21の態様としては、第1の態様又は第19の態様において、第二回折構造は、光軸を含む断面形状が階段状とされたパターンを同心円状に配列し、所定のレベル面数毎に、そのレベル面数に対応した段数分の高さだけ段をシフトさせた構造であって、以下の式(8)を満たすことを特徴とする。
y×0.95×λ1≦db≦y×1.05×λ1 (8)
式(8)において、yは任意の偶数を表し、dbは階段状のパターン内の隣り合うレベル面の間の段差により第1光束に対して付加される光路差を表す。レベル面数は4,5,6のいずれかであることが好ましい。また、yは2であることが好ましい。より好ましくは、以下の式(8)´を満たすことである。
db=y×λ1 (8)´
好ましい第22の態様としては、第1の態様又は第19の態様において、対物光学系が第三回折構造を有することを特徴とする。なお、第三回折構造は、第1光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、第2光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、第3光束のr次(rは、pと同一の又は異なる0以外の整数)の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくすることを特徴とする。また、rは1であることが好ましい。
好ましい第23の態様を以下に記載する。第22の態様において、NA1を、第1光束で第1光情報記録媒体の記録再生を行う場合に必要な像側の対物光学系の開口数とし、NA3を、第3光束で第3光情報記録媒体の記録再生を行う場合に必要な像側の対物光学系の開口数としたとき、NA1がNA3より大きく、第一回折構造が、NA3内に相当する領域に形成されており、第三回折構造が、NA3外に相当する領域に形成されていることを特徴とする。
好ましい第24の態様を以下に記載する。第22の態様において、第三回折構造は2値のバイナリ構造であって、バイナリ構造の一つの段差により第1光束に対して付加される光路差dcが以下の式(9)を満たすことを特徴とする。
4.8×λ1≦dc≦5.2×λ1 (9)
好ましい第25の態様を以下に記載する。第1の態様又は第19の態様において、対物光学系が位相構造を有し、以下の式(10)、(11)、(12)、(13)、(14)を満たすことを特徴とする。
a×0.95×λ1≦d1≦a×1.05×λ1 (10)
b×0.95×λ2≦d2≦b×1.05×λ2 (11)
c×0.95×λ3≦d3≦c×1.05×λ3 (12)
0.9×d1≦d2≦1.1×d1 (13)
0.9×d1≦d3≦1.1×d1 (14)
aは任意の正の整数を表し、bはaよりも小さい任意の正の整数を表し、cはbよりも小さい任意の正の整数を表す。d1は位相構造の一つの段差によって生じる第1光束の光路差を表し、d2は位相構造の一つの段差によって生じる第2光束の光路差を表し、d3は位相構造の一つの段差によって生じる第3光束の光路差を表す。なお、λ1が350nm以上、440nm以下であって、λ2が570nm以上、670nm以下であって、λ3が750nm以上、880nm以下である場合、(より好ましくは、λ1が390nm以上、415nm以下であって、λ2が630nm以上、670nm以下であって、λ3が750nm以上、820nm以下である場合)、aが10、bが6、cが5であることが好ましい。または、位相構造の一つの段差の光軸方向の深さを、3800nm以上、4200nm以下にすることが好ましい。また、位相構造の一つの段差の光軸方向の深さが、λ1,λ2,λ3の最小公倍数の整数倍又はほぼ整数倍であることが好ましい。
また、式(13)、(14)において、より好ましくは以下の式(13)´、(14)´を満たすことである。
0.95×d1≦d2≦1.05×d1 (13)´
0.95×d1≦d3≦1.05×d1 (14)´
また、位相構造は、光軸を含む断面形状が階段状であることが好ましいが、ブレーズ型構造(鋸歯状構造)であってもよい。なお、第一回折構造と位相構造とを同一の光学面上で、重畳させるようにしてもよいし、第二回折構造と位相構造とを同一の光学面上で重畳させるようにしてもよい。また、第三回折構造と位相構造を同一の光学面上で重畳させるようにしてもよい。
また、位相構造が、第1光束のs次(sは0以外の整数)の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、第2光束のt次(tは0以外の整数であって、sとは異なる)の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、第3光束のu次(uは0以外の整数であって、s、tとは異なる)の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくする場合、以下の式(15)を満たすことが好ましい。
|(da/p)|/|(d1/s)|=m (15)
mは正の整数を表し、daは第一回折構造により第1光束に対して付加される光路差を表し、d1は位相構造により第1光束に対して付加される光路差を表す。
好ましい第26の態様を以下に記載する。第25の態様において、第一回折構造と位相構造が対物光学系の同一の光学面に設けられており、位相構造の一つの輪帯内に、第一回折構造の所定個数の輪帯が形成されていることを特徴とする。つまり、この態様においては、位相構造も第一回折構造も複数の輪帯を有するが、位相構造の一つの輪帯の幅が、第一回折構造の一つの輪帯の幅より大きく、位相構造の一つの輪帯の中に第一回折構造の輪帯が複数含まれることになる。
好ましい第27の態様を以下に記載する。対物光学系が、光軸を含む断面形状が階段状とされたパターンを同心円状に配列した形状と、前記階段状のパターンの一つの段において、光軸を含む断面形状が小階段状とされたパターンを同心円状に配列した形状とを重ね合わせた構造を含むことを特徴とする。さらに、図13に示されるように、複数のより大きな段(a larger step)からなる大きな階段状のパターンは、光軸と直行する方向で光軸に向かうに従い、光軸方向で対物光学系内部に向かう方向に下がっていく構造であり、複数のより小さな段(a smaller step)からなる小さな階段状のパターンは、一つのより大きな段の範囲において、光軸と直行する方向で光軸に向かうに従い、光軸方向で対物光学系外部へ向かう方向へ上っていく構造としてもよい。大きな階段状のパターンも、小さな階段状のパターンも、段の個数は任意である。また、大きな階段状のパターンも、小さな階段状のパターンも周期的であってもよいし、非周期的であってもよい。
さらに、図13に示すような、大きな階段状のパターンと小さな階段状のパターンが重なっている場合、以下の式(16)、(17)を満たすことが好ましい。
0.9<dp×(n―1)/λ1<1.5 (16)
9.8<DP×(n−1)/λ1<10.2 (17)
dpは図13に示すような小さな階段状のパターンの段差の光軸方向の深さを表す。DPは図13に示すような大きな階段状のパターンの段差の光軸方向の深さを表す。nは階段状のパターンが設けられている対物光学系の光学材料の第1光束における屈折率を表す。
さらに、第二回折構造が以下の式(18)を満たすことが好ましい。
1.9<dp2×(nx−1)/λ1<2.1 (18)
dp2は第二回折構造の一つの段差の光軸方向の深さを表す。nxは第二回折構造が設けられている光学材料の第1光束における屈折率を表す。
好ましい第28の態様は、光ピックアップ装置において、厚さt1の保護層を有する第1光情報記録媒体の記録及び/又は再生を行うための波長λ1の第1光束を出射する第1光源と、厚さt2(t1≦t2)の保護層を有する第2光情報記録媒体の記録及び/又は再生を行うための波長λ2(1.5×λ1<λ2<1.7×λ1)の第2光束を出射する第2光源と、厚さt3(t2<t3)の保護層を有する第3光情報記録媒体の記録及び/又は再生を行うための波長λ3(1.9×λ1<λ3<2.1×λ1)の第3光束を出射する第3光源とを有し、さらに、第19の態様乃至第27の態様の何れかの対物光学系を搭載したことを特徴とする。
OL,OL2 対物光学系
CL コリメート光学系
BE エキスパンダー光学系
BE1 第1レンズ
SE センサー光学系
PD 光検出器
AC1 2軸アクチュエータ
AC2 1軸アクチュエータ
P1 第1プリズム
P2 第2プリズム
P3 第3プリズム
ML 立上げミラー
L1 収差補正素子
L2 集光素子
HL 鏡筒(保持部材)
STO 絞り
DOE1 第1回折構造
DOE2 第2回折構造
DOE3 第3回折構造
DOE4 位相構造
LD1 青紫色半導体レーザ(第1光源)
LD2 赤色半導体レーザ(第2光源)
LD3 赤外半導体レーザ(第3光源)
BD 第1光情報記録媒体(高密度光情報記録媒体、高密度光ディスク)
DVD 第2光情報記録媒体
CD 第3光情報記録媒体
PL1,PL2,PL3 保護層
RL1,RL2,RL3 情報記録面
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を用いて説明する。まず、図7を用いて本発明の一例の対物光学系を用いた光ピックアップ装置について説明する。
PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。対物光学系OLは、その周辺に配置された2軸アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。
がモードホッピングを起こした場合でも、情報記録面RL1上のデフォーカス誤差が小さく抑えられるので、BDに対して常に安定した記録・再生特性が得られる。
[第2の実施の形態]
以下、本発明の第2の実施の形態について図面を用いて説明する。まず、図9を用いて本発明の別の例である対物光学系を用いた光ピックアップ装置について説明する。
われる。
なお、本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は請求の範囲によって示されている。
Claims (34)
- 厚さt1の保護層を有する第1光情報記録媒体に対して、第1光源から出射される第1波長λ1の第1光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行い、厚さt2(t1≦t2)の保護層を有する第2光情報記録媒体に対して、第2光源から出射される第2波長λ2(1.5×λ1<λ2<1.7×λ1)の第2光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行い、厚さt3(t2<t3)の保護層を有する第3光情報記録媒体に対して、第3光源から出射される第3波長λ3(1.9×λ1<λ3<2.1×λ1)の第3光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行う光ピックアップ装置に用いられる対物光学系において、
前記対物光学系は、第一回折構造と第二回折構造を有し、
前記第一回折構造は、前記第1光束のp次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第2光束のp次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第3光束のp次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、
前記第二回折構造は、前記第1光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、前記第2光束のq次(qはpと同じ又は異なる0以外の整数)の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、前記第3光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、
前記pは1であり、
前記第一回折構造のブレーズ化波長λBは以下の式を満たすことを特徴とする対物光学系。
λ1<λB<λ3 - 前記qは1であることを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
- 前記第1光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際の、前記対物光学系の開口数をNA1とし、前記第3光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際の、前記対物光学系の開口数をNA3としたとき、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
1.25×λ1<λB<0.95×λ2
NA1>NA3
NA3/NA1<0.7 - 前記第一回折構造の回折パワーが負であることを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
- 前記第一回折構造の光軸を含む断面形状が階段状であることを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
- 前記第二回折構造は、光軸を含む断面形状が階段状とされたパターンを同心円状に配列し、所定のレベル面数毎に、そのレベル面数に対応した段数分の高さだけ段をシフトさせた構造であって、yを任意の偶数とし、dbを一つの前記パターン内の隣り合う前記レベル面の間の段差により前記第一光束に対して付加される光路差とするとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
y×0.95×λ1≦db≦y×1.05×λ1 - 前記レベル面数が4,5,6のいずれかであり、yが2であることを特徴とする請求項6に記載の対物光学系。
- 前記第1光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、前記第2光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、前記第3光束のr次(rはpと同一又は異なる0以外の整数)の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくする第三回折構造を有することを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
- 前記第1光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際の、前記対物光学系の開口数をNA1とし、前記第3光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際の、前記対物光学系の開口数をNA3としたとき、NA1がNA3よりも大きく、前記第一回折構造がNA3内に相当する領域に形成されており、前記第三回折構造がNA3外に相当する領域に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の対物光学系。
- 前記第三回折構造が2値のバイナリ構造であって、dcを前記バイナリ構造の一つの段差により前記第一光束に対して付加される光路差としたとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項8に記載の対物光学系。
4.8×λ1≦dc≦5.2×λ1 - 前記第2光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際の、前記対物光学系の開口数をNA2とし、前記第3光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際の、前記対物光学系の開口数をNA3としたとき、NA2がNA3よりも大きく、前記第一回折構造がNA3内に相当する領域に形成されており、前記第二回折構造がNA2内に相当する領域に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
- 前記第二回折構造が、NA3外に相当する領域に形成されていることを特徴とする請求項11に記載の対物光学系。
- 前記第2光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際の、前記対物光学系の開口数をNA2としたとき、前記第二回折構造がNA2内に相当する領域の全面に形成されており、前記第二回折構造の回折パワーが正であることを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
- 前記対物光学系は位相構造を有し、aを任意の正の整数とし、bをaよりも小さい任意の正の整数とし、cをbよりも小さい任意の正の整数とし、d1を前記位相構造の一つの段差によって生じる前記第一光束の光路差とし、d2を前記位相構造の一つの段差によって生じる前記第二光束の光路差とし、d3を前記位相構造の一つの段差によって生じる前記第三光束の光路差としたとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
a×0.95×λ1≦d1≦a×1.05×λ1
b×0.95×λ2≦d2≦b×1.05×λ2
c×0.95×λ3≦d3≦c×1.05×λ3
0.9×d 1≦d2≦1.1×d 1
0.9×d 1≦d3≦1.1×d 1 - 以下の式を満たすことを特徴とする請求項14に記載の対物光学系。
a=10
b=6
c=5
350[nm]≦λ1≦440[nm]
570[nm]≦λ2≦670[nm]
750[nm]≦λ3≦880[nm] - 前記第一回折構造と前記位相構造が、対物光学系の同一の光学面に設けられており、前記位相構造の一つの輪帯内に第一回折構造の所定個数の輪帯が形成されていることを特徴とする請求項14に記載の対物光学系。
- 前記位相構造は、前記第1光束のs次(sは0以外の整数)の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第2光束のt次(tは0以外の整数であって、sとは異なる)の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第3光束のu次(uは0以外の整数であって、s、tとは異なる)の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、mを正の整数とし、daを前記第一回折構造により前記第1光束に対して付加される光路差としたとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項16に記載の対物光学系。
|(da/p)|/|(d1/s)|=m - 前記位相構造の光軸を含む断面形状が階段状であることを特徴とする請求項14に記載の対物光学系。
- 前記第一回折構造と前記第三回折構造が前記対物光学系の同一の光学面に設けられていることを特徴とする請求項8に記載の対物光学系。
- 前記第一回折構造と前記第三回折構造が重畳していることを特徴とする請求項19に記載の対物光学系。
- 前記第二回折構造と前記第三回折構造が前記対物光学系の同一の光学面に設けられていることを特徴とする請求項8に記載の対物光学系。
- 前記第二回折構造と前記第三回折構造が重畳していることを特徴とする請求項21に記載の対物光学系。
- 前記第一回折構造と前記第二回折構造が、前記対物光学系の異なる光学面に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
- 前記対物光学系を光軸方向から眺めた場合、前記第一回折構造と前記第二回折構造が重なっていることを特徴とする請求項23に記載の対物光学系。
- 前記対物光学系を光軸方向から眺めた場合、前記第一回折構造と前記第二回折構造が重なっていないことを特徴とする請求項23に記載の対物光学系。
- 前記対物光学系は、レンズと平板光学素子を有し、前記平板光学素子が前記第一回折構造と前記第二回折構造を有することを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
- 前記対物光学系はレンズと平板光学素子を有し、前記平板光学素子が前記第一回折構造、前記第二回折構造及び前記第三回折構造を有することを特徴とする請求項8に記載の対物光学系。
- 前記対物光学系はレンズと平板光学素子を有し、前記平板光学素子が前記第一回折構造、前記第二回折構造及び前記位相構造を有することを特徴とする請求項14に記載の対物光学系。
- 光軸を含む断面形状が階段状とされたパターンを同心円上に配列した形状と、前記階段状のパターンの一つの段において、光軸を含む断面形状が小階段状とされたパターンを同心円上に配列した形状とを重ね合わせた構造を有することを特徴とする請求項1に記載の対物光学系。
- 前記階段状のパターンは、光軸と直行する方向で光軸に向かっていくに従い、光軸方向で前記対物光学系内部に向かう方向に下がっていく構造であり、前記小階段状のパターンは、光軸と直行する方向で光軸に向かっていくに従い、光軸方向で前記対物光学系外部へ向かう方向に上っていく構造であることを特徴とする請求項29に記載の対物光学系。
- dpを前記小階段状のパターンの段差とし、DPを前記階段状のパターンの段差とし、nを前記階段状及び前記小階段状のパターンが設けられている前記対物光学系の光学材料の第1光束における屈折率とするとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項29に記載の対物光学系。
0.9<dp×(n−1)/λ1<1.5
9.8<DP×(n−1)/λ1<10.2 - dp2を前記第二回折構造の段差とし、nxを前記第二回折構造が設けられている前記対物光学系の光学材料の第一光束における屈折率としたとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項31に記載の対物光学系。
1.9<dp2×(nx−1)/λ1<2.1 - 光情報記録媒体の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置であって、厚さt1の保護層を有する第1光情報記録媒体の記録及び/又は再生を行うための第1波長λ1の第1光束を出射する第一光源と、厚さt2(t1≦t2)の保護層を有する第2光情報記録媒体の記録及び/又は再生を行うための第2波長λ2(1.5×λ1<λ2<1.7×λ1)の第2光束を出射する第二光源と、厚さt3(t2<t3)の保護層を有する第3光情報記録媒体の記録及び/又は再生を行うための第3波長λ3(1.9×λ1<λ3<2.1×λ1)の第3光束を出射する第三光源と、対物光学系とを有し、
前記対物光学系は、第一回折構造と第二回折構造を有し、
前記第一回折構造は、前記第1光束のp次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第2光束のp次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第3光束のp次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、
前記第二回折構造は、前記第1光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、前記第2光束のq次(qはpと同じ又は異なる0以外の整数)の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、前記第3光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、
前記pは1であり、
前記第一回折構造のブレーズ化波長λBは以下の式を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
λ1<λB<λ3 - 光情報記録再生装置であって、厚さt1の保護層を有する第1光情報記録媒体の記録及び/又は再生を行うための第1波長λ1の第1光束を出射する第一光源と、厚さt2(t1≦t2)の保護層を有する第2光情報記録媒体の記録及び/又は再生を行うための第2波長λ2(1.5×λ1<λ2<1.7×λ1)の第2光束を出射する第二光源と、厚さt3(t2<t3)の保護層を有する第3光情報記録媒体の記録及び/又は再生を行うための第3波長λ3(1.9×λ1<λ3<2.1×λ1)の第3光束を出射する第三光源と、対物光学系とを有する光ピックアップを有し、
前記対物光学系は、第一回折構造と第二回折構造を有し、
前記第一回折構造は、前記第1光束のp次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第2光束のp次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第3光束のp次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、
前記第二回折構造は、前記第1光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、前記第2光束のq次(qはpと同じ又は異なる0以外の整数)の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、前記第3光束の0次の回折光の光量を他のいかなる次数の回折光の光量よりも大きくし、
前記pは1であり、
前記第一回折構造のブレーズ化波長λBは以下の式を満たすことを特徴とする光情報記録再生装置。
λ1<λB<λ3
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WO2005043523A1 (ja) * | 2003-11-04 | 2005-05-12 | Konica Minolta Opto, Inc. | 光ピックアップ装置及び発散角変換素子 |
US7742370B2 (en) * | 2005-05-23 | 2010-06-22 | Hoya Corporation | Objective lens and optical information read/write device |
US7738345B2 (en) * | 2005-07-12 | 2010-06-15 | Hoya Corporation | Optical disc drive and objective lens for the same |
JP4730612B2 (ja) * | 2006-08-18 | 2011-07-20 | コニカミノルタオプト株式会社 | 光ピックアップ装置 |
JP2008108305A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Fujinon Corp | 光記録媒体用対物光学系およびこれを用いた光ピックアップ装置 |
WO2011033791A1 (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-24 | パナソニック株式会社 | 対物レンズ素子 |
JP2011141937A (ja) | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 発光装置、光ピックアップ装置およびその製造方法 |
JP2011227979A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-11-10 | Sony Corp | 光学ピックアップ、光学ドライブ装置、光照射方法 |
US9863810B2 (en) * | 2015-01-07 | 2018-01-09 | Yokogawa Electric Corporation | Optical device for improved wavelength resolution and wavelength accuracy |
WO2019225978A1 (en) | 2018-05-23 | 2019-11-28 | Lg Electronics Inc. | Camera and terminal including the same |
US10955658B2 (en) * | 2018-05-23 | 2021-03-23 | Lg Electronics Inc. | Camera and terminal including the same |
CN110609341B (zh) * | 2019-09-20 | 2021-07-09 | 浙江水晶光电科技股份有限公司 | 消色差透镜、光学模组及vr佩戴设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001026103A1 (fr) * | 1999-10-06 | 2001-04-12 | Sony Corporation | Lentille d'objectif et capteur optique |
JP2001195769A (ja) * | 1999-01-22 | 2001-07-19 | Konica Corp | 光ピックアップ装置、この光ピックアップ装置を備えた記録再生装置、光学素子、情報の記録再生方法、光学系、レンズ、光ディスク用回折光学系、再生装置及び光ピックアップ装置用対物レンズ |
WO2003091764A1 (en) * | 2002-04-18 | 2003-11-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element, optical head, optical information recording/reproduction device, computer, video recording device, video reproduction device, server, and car navigation system |
JP2004247025A (ja) * | 2002-12-18 | 2004-09-02 | Konica Minolta Holdings Inc | 光ピックアップ装置及び光学素子 |
JP2004362626A (ja) * | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Pentax Corp | 光ピックアップ用対物レンズおよび光ピックアップ装置 |
JP2005011466A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Victor Co Of Japan Ltd | 光ピックアップ装置 |
JP2005317123A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Sony Corp | 光ピックアップ及び光学記録媒体記録再生装置 |
Family Cites Families (3)
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---|---|---|---|---|
EP1118986B1 (en) * | 1999-01-22 | 2009-08-26 | Konica Minolta Opto, Inc. | Optical pickup apparatus, recording/reproducing apparatus provided with the optical pickup apparatus, optical element and information recording/reproducing method |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001195769A (ja) * | 1999-01-22 | 2001-07-19 | Konica Corp | 光ピックアップ装置、この光ピックアップ装置を備えた記録再生装置、光学素子、情報の記録再生方法、光学系、レンズ、光ディスク用回折光学系、再生装置及び光ピックアップ装置用対物レンズ |
WO2001026103A1 (fr) * | 1999-10-06 | 2001-04-12 | Sony Corporation | Lentille d'objectif et capteur optique |
WO2003091764A1 (en) * | 2002-04-18 | 2003-11-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element, optical head, optical information recording/reproduction device, computer, video recording device, video reproduction device, server, and car navigation system |
JP2004247025A (ja) * | 2002-12-18 | 2004-09-02 | Konica Minolta Holdings Inc | 光ピックアップ装置及び光学素子 |
JP2004362626A (ja) * | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Pentax Corp | 光ピックアップ用対物レンズおよび光ピックアップ装置 |
JP2005011466A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Victor Co Of Japan Ltd | 光ピックアップ装置 |
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