JP4903590B2 - 光ピックアップおよび光情報処理装置 - Google Patents
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前記第1の回折面の前記中心領域に形成された回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返される各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが低くなるように形成され、第1の光束を回折した回折光の次数が0次光、第2の光束を回折した回折光の次数が、−1次光、第3の光束を回折した回折光の次数が−2次光であるように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M1、0以上の整数:N11、N12、N13として、波長:λ1の光束に対してはN11・M1・λ1の位相差、波長:λ2の光束に対しては(N12+(M1−1)/M1)λ2の位相差、波長:λ3の光束に対しては(N13+(M1−2)/M1)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M1が4段であり、前記第1の回折面の前記中心領域に形成された回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束が前記DVD系光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差と、第3の光束が前記CD系光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とを打ち消すように設定され、前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域に形成された回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返される各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが高くなるように形成され、第1の光束を回折した回折光の次数が0次光、第2の光束を回折した回折光の次数が+1次光であり、第3の光束を回折した回折光には−2次光が発生しないように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M2、0以上の整数:N21、N22、N23として、波長:λ1に対してはN21・M2・λ1の位相差、波長:λ2に対しては(N22+1/M2)λ2の位相差、波長:λ3に対しては(N23・M2)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M2が5段であり、前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域に形成された回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束が前記DVD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、前記第1の回折面の、前記中心から3番目の領域が平坦部とされ、前記収差補正手段の第2の回折面には、光束が通過する光線有効径内で、開口数:0.65に相当する中心領域と、開口数:0.65〜0.85に相当する2番目の領域が同心円状に形成され、前記第2の回折面の前記中心領域には、第1の光束が前記HD系光記録媒体の基板を透過するときに生じる球面収差を補正し、かつ、開口を切り替えるような回折構造が形成され、該回折構造は、第1の光束を回折した回折光の次数が0次と+1次で、第2の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次で、第3の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次であるように階段形状であり、1段当たりの高さが、階段形状の段数:M3、0以上の整数:N31、N32、N33として、波長:λ1に対しては、N31・M3・λ1と(N31+1/M3)λ1の間の位相差、波長:λ2に対しては、(N32+(M3−2)/M3)λ2の位相差、波長:λ3に対しては、(N33+(M3−1)/M3)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M3が3段であり、前記第2の回折面の前記中心領域に形成した回折構造のピッチが、第1の光束が前記HD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、前記第2の回折面の、前記中心から2番目の領域が平坦部とされたことを特徴とし、4種類の光記録媒体に対して、回折面2面で、発生する収差を補正することができ、単一の光学素子で収差補正が可能となり、また回折面数が少ないため、効率低下を抑制でき、かつ開口を切り替えることができるため、収差補正と開口制限を単一の光学素子で構成でき、また、3種類の光記録媒体に対して、回折面一面で、収差を補正し開口を切り替えができ、かつ効率低下を抑制でき、さらに、開口の切り替えを収差補正手段と共用できる。
前記第1の回折面に、光束が通過する光線有効径内で、開口数:0.45に相当する中心領域と、開口数:0.45〜0.65に相当する2番目の領域と、開口数:0.65〜0.85に相当する3番目の領域が同心円状に形成され、前記第1の回折面には、DVD系、CD系光記録媒体の基板厚の違いと、使用波長の違いより生じる球面収差を補正し、かつ開口数を切り替えるような回折構造が形成され、前記第1の回折面の前記中心領域に形成された回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返される各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが低くなるように形成され、第1の光束を回折した回折光の次数が0次光、第2の光束を回折した回折光の次数が−1次光、第3の光束を回折した回折光が−2次光であるように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M1、0以上の整数:N11、N12、N13として、波長:λ1の光束に対してはN11・M1・λ1の位相差、波長:λ2の光束に対しては(N12+(M1−1)/M1)λ2の位相差、波長:λ3の光束に対しては(N13+(M1−2)/M1)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M1が4段であり、前記第1の回折面の前記中心領域の領域に形成された回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束が前記DVD系光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差と、第3の光束が前記CD系光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とを打ち消すように設定され、前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域に形成された回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返される各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが低くなるように形成され、第1の光束を回折した回折光の次数が0次光で、第2の光束を回折した回折光の次数が−1次光であり、第3の光束を回折した回折光に−2次光が発生しないように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M2、0以上の整数:N21、N22、N23として、波長:λ1に対してはN21・M2・λ1の位相差、波長:λ2に対しては(N22+(M2−1)/M)λ2の位相差、波長:λ3に対してはN23+(M2−1)/M)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M2が3段であり、前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域に形成された回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束がDVD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、前記第1の回折面の、前記中心から3番目の領域が平坦部とされ、前記収差補正手段の第2の回折面に、光束が通過する光線有効径内で、開口数:0.65に相当する中心領域と、開口数:0.65〜0.85に相当する2番目の領域が同心円状に形成され、前記第2の回折面の前記中心領域には、第1の光束が、HD系光記録媒体の基板を透過するときに生じる球面収差を補正し、かつ開口を切り替えるような回折構造が形成され、該回折構造は、第1の光束を回折した回折光の次数が0次と+1次で、第2の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次で、第3の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次であるように、階段形状であり、1段当たりの高さが、階段形状の段数をM3、0以上の整数をN31、N32、N33として、波長:λ1に対しては、N31・M3・λ1と(N31+1/M3)λ1の間の位相差、波長:λ2に対しては、(N32+(M3−2)/M3)λ2の位相差、波長:λ3に対しては、(N33+(M3−1)/M3)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、全記段数:M3が3段であり、前記第2の回折面の前記中心領域に形成された回折構造のピッチが、第1の光束がHD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、前記第2の回折面の、前記中心から2番目の領域が平坦部とされたことを特徴とし、4種類の光記録媒体に対して、回折面2面で、発生する収差を補正することができ、単一の光学素子で収差補正が可能となり、また回折面数が少ないため、効率低下を抑制でき、かつ開口を切り替えることができるため、収差補正と開口制限を単一の光学素子で構成でき、また、3種類の光記録媒体に対して、回折面一面で、収差を補正し開口を切り替えができ、かつ効率低下を抑制でき、さらに、開口の切り替えを収差補正手段と共用できる。
の光ピックアップであって、第2の光束が収差補正手段の第1の回折面を介して回折され
て対物レンズに入射する球面収差を有した発散光であり、第2の光束の光ピックアップ光
学系全体における球面収差は、発散光が持つ球面収差と、対物レンズおよび第3の光記録
媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、第2の光束が収差補正手
段の第1の回折面を介して回折されて対物レンズに入射する球面収差を有していない発散
光であって、球面収差を有していない発散光が第2の光束の光ピックアップ光学系全体に
おける球面収差を補正する際の収差補正手段の第1の回折面に有する回折構造の輪帯数を
Nm2,最小ピッチをPm2としたとき、球面収差を有した発散光を回折させる収差補正
手段の第1の回折面での輪帯数Na1と最小ピッチPa1が、次の条件「Na1≧Nm2
,Pa1≦Pm2」を満足する回折構造を有したことによって、収差補正手段を光ピック
アップや対物レンズの鏡筒との組み付け時、対物レンズと収差補正手段との一体成型時、
第1の回折面と第2の回折面の製造時などにおいて、組み付け公差や製造公差を大きくす
ることができ、高精度で組み付けが容易な光ピックアップを安定に提供できる。
の光ピックアップであって、第3の光束が収差補正手段の第1の回折面を介して回折され
て対物レンズに入射する球面収差を有した発散光であり、第3の光束の光ピックアップ光
学系全体における球面収差は、発散光が持つ球面収差と、対物レンズおよび第4の光記録
媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、第3の光束が収差補正手
段の第1の回折面を介して回折されて対物レンズに入射する球面収差を有していない発散
光であって、球面収差を有していない発散光が第3の光束の光ピックアップ光学系全体に
おける球面収差を補正する際の収差補正手段の第1の回折面に有する回折構造の輪帯数を
Nm3,最小ピッチをPm3としたとき、球面収差を有した発散光を回折させる収差補正
手段の第1の回折面での輪帯数Na1と最小ピッチPa1が、次の条件「Na1≧Nm3
,Pa1≦Pm3」を満足する回折構造を有したことによって、収差補正手段を光ピック
アップや対物レンズの鏡筒との組み付け時、対物レンズと収差補正手段とを一体成型時、
第1の回折面と第2の回折面の製造時などにおいて、組み付け公差や製造公差を大きくす
ることができ、高精度で組み付けが容易な光ピックアップを安定に提供できる。
の光ピックアップであって、第2の光束が収差補正手段の第1の回折面を介して回折され
て対物レンズに入射する球面収差を有した発散光であり、第2の光束の光ピックアップ光
学系全体における球面収差は、発散光が持つ球面収差と、対物レンズおよび第3の光記録
媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、第2の光束が収差補正手
段の第1の回折面を介して回折されて対物レンズに入射する球面収差を有していない発散
光であって、球面収差を有していない発散光が第2の光束の光ピックアップ光学系全体に
おける球面収差を補正する際の収差補正手段の第1の回折面に有する回折構造の輪帯数を
Nm2,最小ピッチをPm2とし、第3の光束が収差補正手段の第1の回折面を介して回
折されて対物レンズに入射する球面収差を有した発散光であり、第3の光束の光ピックア
ップ光学系全体における球面収差は、発散光が持つ球面収差と、対物レンズおよび第4の
光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、第3の光束が収差
補正手段の第1の回折面を介して回折されて対物レンズに入射する球面収差を有していな
い発散光であって、球面収差を有していない発散光が第3の光束の光ピックアップ光学系
全体における球面収差を補正する際の収差補正手段の第1の回折面に有する回折構造の輪
帯数をNm3,最小ピッチをPm3としたとき、球面収差を有した発散光を回折させる収
差補正手段の第1の回折面での輪帯数Na1と最小ピッチPa1が、次の条件「Na1≧
Nm3,Pa1≦Pm3」を満足する回折構造を有したことによって、収差補正手段を光
ピックアップや対物レンズの鏡筒との組み付け時、対物レンズと収差補正手段とを一体成
型時、第1の回折面と第2の回折面の製造時などにおいて、組み付け公差や製造公差を大
きくすることができ、高精度で組み付けが容易な光ピックアップを安定に提供できる。
の光ピックアップであって、第1の光束が収差補正手段の第2の回折面を介して回折され
て対物レンズに入射する球面収差を有した発散光であり、第1の光束の光ピックアップ光
学系全体における球面収差は、発散光が持つ球面収差と、対物レンズおよび第2の光記録
媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、第1の光束が収差補正手
段の第2の回折面を介して回折されて対物レンズに入射する球面収差を有していない発散
光であって、球面収差を有していない発散光が第1の光束の光ピックアップ光学系全体に
おける球面収差を補正する際の収差補正手段の第2の回折面に有する回折構造の輪帯数を
Nm1,最小ピッチをPm1としたとき、球面収差を有した発散光を回折させる収差補正
手段の第2の回折面での輪帯数Na2と最小ピッチPa2が、次の条件「Na2≧Nm1
,Pa2≦Pm1」を満足する回折構造を有したことによって、収差補正手段を光ピック
アップや対物レンズの鏡筒との組み付け時、対物レンズと収差補正手段とを一体成型時、
第1の回折面と第2の回折面の製造時などにおいて、組み付け公差や製造公差を大きくす
ることができ、高精度で組み付けが容易な光ピックアップを安定に提供できる。
体に対して記録,再生,消去のうち1以上行う光情報処理装置であって、請求項1〜14
のいずれか1項に記載の光ピックアップを備えたことによって、4種類の光記録媒体に対
して、発生する収差を補正し、かつ効率低下を抑制できる。
92 送りモータ
93 サーボ制御回路
94 変復調回路
95 外部回路
96 システムコントローラ
98 スピンドルモータ
100 光記録媒体
101,130a,140a 半導体レーザ
102 コリメートレンズ
103 偏光ビームスプリッタ
104 プリズム
105 1/4波長板
106 対物レンズ
107 BD系光記録媒体
108 検出レンズ
110,130c,140c,150 受光素子
117 HD系光記録媒体
120 可動部
121 鏡筒
127 DVD系光記録媒体
130b,140b ホログラム素子
132,142,152 発散角変換レンズ
133,143 波長選択性ビームスプリッタ
137 CD系光記録媒体
200 ピッチ
201a,202a 入射光
201b,202b 出射光
203 光源の強度分布
501,601,701,801 収差補正手段
502,602,702,802 第1の回折面
502a,503a,602a,603a,702a,703a,802a,803a 中心領域
502b,503b,602b,603b,702b,703b,802b,803b 2番目の領域
502c,602c,702c,802c 3番目の領域
503,603,703,803 第2の回折面
502d 近いところ
502e 遠いところ
502f 平坦部の透過波面形状
502g 回折部の透過波面形状
804 段差
901 対物レンズの光軸
902 収差補正手段の光軸
903 横ズレ
Claims (15)
- 基板厚:0.1mm、開口数:0.85、使用波長:λ1=405nmのBD系光記録媒体、基板厚:0.6mm、開口数:0.65、使用波長:λ1=405nmのHD系光記録媒体、基板厚:0.6mm、開口数:0.65、使用波長:λ2=660nmのDVD系光記録媒体、基板厚:1.2mm、開口数:0.45、使用波長:λ3=785nmのCD系光記録媒体に対して、記録、再生、消去のうちの1以上を行う光ピックアップであって、
前記BD系、HD系の光記録媒体に対応した前記波長:λ1を有する第1の光束を出射する第1の光源と、前記DVD系光記録媒体に対応した前記波長:λ2を有する第2の光束を出射する第2の光源と、前記CD系光記録媒体に対応した前記波長:λ3を有する第3の光束を出射する第3の光源と、前記第1〜第3の光束を前記第1〜第4の光記録媒体の各記録面に集光させる単一の対物レンズと、該対物レンズと前記第1〜第3の光源の間に設けた収差補正手段とを備え、
前記対物レンズは、前記BD系光記録媒体に対して、波長:λ1の光束に対する収差が最小になるように設計されており、
前記収差補正手段は、第1の回折面と第2の回折面とが別個の面に設けられ、波長:λ1、波長:λ2、波長:λ3の光束が全て平行光で入射し、
前記第1の回折面に、光束が通過する光線有効径内で、開口数:0.45に相当する中心領域と、開口数:0.45〜0.65に相当する2番目の領域と、開口数:0.65〜0.85に相当する3番目の領域が同心円状に形成され、
前記第1の回折面には、DVD系、CD系光記録媒体の基板厚の違いと、使用波長の違いより生じる球面収差を補正し、かつ開口数を切り替えるような回折構造が形成され、
前記第1の回折面の前記中心領域に形成された回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返される各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが低くなるように形成され、
第1の光束を回折した回折光の次数が0次光、第2の光束を回折した回折光の次数が、−1次光、第3の光束を回折した回折光の次数が−2次光であるように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M1、0以上の整数:N11、N12、N13として、波長:λ1の光束に対してはN11・M1・λ1の位相差、波長:λ2の光束に対しては(N12+(M1−1)/M1)λ2の位相差、波長:λ3の光束に対しては(N13+(M1−2)/M1)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M1が4段であり、
前記第1の回折面の前記中心領域に形成された回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束が前記DVD系光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差と、第3の光束が前記CD系光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とを打ち消すように設定され、
前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域に形成された回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返される各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが高くなるように形成され、
第1の光束を回折した回折光の次数が0次光、第2の光束を回折した回折光の次数が+1次光であり、第3の光束を回折した回折光には−2次光が発生しないように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M2、0以上の整数:N21、N22、N23として、波長:λ1に対してはN21・M2・λ1の位相差、波長:λ2に対しては(N22+1/M2)λ2の位相差、波長:λ3に対しては(N23・M2)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M2が5段であり、
前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域に形成された回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束が前記DVD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、
前記第1の回折面の、前記中心から3番目の領域が平坦部とされ、
前記収差補正手段の第2の回折面には、光束が通過する光線有効径内で、開口数:0.65に相当する中心領域と、開口数:0.65〜0.85に相当する2番目の領域が同心円状に形成され、
前記第2の回折面の前記中心領域には、第1の光束が前記HD系光記録媒体の基板を透過するときに生じる球面収差を補正し、かつ、開口を切り替えるような回折構造が形成され、
該回折構造は、第1の光束を回折した回折光の次数が0次と+1次で、第2の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次で、第3の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次であるように階段形状であり、1段当たりの高さが、階段形状の段数:M3、0以上の整数:N31、N32、N33として、波長:λ1に対しては、N31・M3・λ1と(N31+1/M3)λ1の間の位相差、波長:λ2に対しては、(N32+(M3−2)/M3)λ2の位相差、波長:λ3に対しては、(N33+(M3−1)/M3)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M3が3段であり、
前記第2の回折面の前記中心領域に形成した回折構造のピッチが、第1の光束が前記HD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、
前記第2の回折面の、前記中心から2番目の領域が平坦部とされたことを特徴とする光ピックアップ。 - 基板厚:0.1mm、開口数:0.85、使用波長:λ1=405nmのBD系光記録媒体、基板厚:0.6mm、開口数:0.65、使用波長:λ1=405nmのHD系光記録媒体、基板厚:0.6mm、開口数:0.65、使用波長:λ2=660nmのDVD系光記録媒体、基板厚:1.2mm、開口数:0.45、使用波長:λ3=785nmのCD系光記録媒体に対して、記録、再生、消去のうちの1以上を行う光ピックアップであって、
前記BD系、HD系の光記録媒体に対応した前記波長:λ1を有する第1の光束を出射する第1の光源と、前記DVD系光記録媒体に対応した前記波長:λ2を有する第2の光束を出射する第2の光源と、前記CD系光記録媒体に対応した前記波長:λ3を有する第3の光束を出射する第3の光源と、前記第1〜第3の光束を前記第1〜第4の光記録媒体の各記録面に集光させる単一の対物レンズと、該対物レンズと前記第1〜第3の光源の間に設けた収差補正手段とを備え、
前記対物レンズは、前記BD系光記録媒体に対して、波長:λ1の光束に対する収差が最小になるように設計されており、
前記収差補正手段は、第1の回折面と第2の回折面とが別個の面に設けられ、波長:λ1、波長:λ2、波長:λ3の光束が全て平行光で入射し、
前記第1の回折面に、光束が通過する光線有効径内で、開口数:0.45に相当する中心領域と、開口数:0.45〜0.65に相当する2番目の領域と、開口数:0.65〜0.85に相当する3番目の領域が同心円状に形成され、
前記第1の回折面には、DVD系、CD系光記録媒体の基板厚の違いと、使用波長の違いより生じる球面収差を補正し、かつ開口数を切り替えるような回折構造が形成され、
前記第1の回折面の前記中心領域に形成された回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返される各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが低くなるように形成され、
第1の光束を回折した回折光の次数が0次光、第2の光束を回折した回折光の次数が−1次光、第3の光束を回折した回折光が−2次光であるように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M1、0以上の整数:N11、N12、N13として、波長:λ1の光束に対してはN11・M1・λ1の位相差、波長:λ2の光束に対しては(N12+(M1−1)/M1)λ2の位相差、波長:λ3の光束に対しては(N13+(M1−2)/M1)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M1が4段であり、
前記第1の回折面の前記中心領域の領域に形成された回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束が前記DVD系光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差と、第3の光束が前記CD系光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とを打ち消すように設定され、
前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域に形成された回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返される各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが低くなるように形成され、
第1の光束を回折した回折光の次数が0次光で、第2の光束を回折した回折光の次数が−1次光であり、第3の光束を回折した回折光に−2次光が発生しないように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M2、0以上の整数:N21、N22、N23として、波長:λ1に対してはN21・M2・λ1の位相差、波長:λ2に対しては(N22+(M2−1)/M)λ2の位相差、波長:λ3に対してはN23+(M2−1)/M)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M2が3段であり、
前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域に形成された回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束がDVD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、
前記第1の回折面の、前記中心から3番目の領域が平坦部とされ、
前記収差補正手段の第2の回折面に、光束が通過する光線有効径内で、開口数:0.65に相当する中心領域と、開口数:0.65〜0.85に相当する2番目の領域が同心円状に形成され、
前記第2の回折面の前記中心領域には、第1の光束が、HD系光記録媒体の基板を透過するときに生じる球面収差を補正し、かつ開口を切り替えるような回折構造が形成され、
該回折構造は、第1の光束を回折した回折光の次数が0次と+1次で、第2の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次で、第3の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次であるように、階段形状であり、1段当たりの高さが、階段形状の段数をM3、0以上の整数をN31、N32、N33として、波長:λ1に対しては、N31・M3・λ1と(N31+1/M3)λ1の間の位相差、波長:λ2に対しては、(N32+(M3−2)/M3)λ2の位相差、波長:λ3に対しては、(N33+(M3−1)/M3)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、全記段数:M3が3段であり、
前記第2の回折面の前記中心領域に形成された回折構造のピッチが、第1の光束がHD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、
前記第2の回折面の、前記中心から2番目の領域が平坦部とされたことを特徴とする光ピックアップ。 - 基板厚:0.1mm、開口数:0.85、使用波長:λ1=405nmのBD系光記録媒体、基板厚:0.6mm、開口数:0.65、使用波長:λ1=405nmのHD系光記録媒体、基板厚:0.6mm、開口数:0.65、使用波長:λ2=660nmのDVD系光記録媒体、基板厚:1.2mm、開口数:0.45、使用波長:λ3=785nmのCD系光記録媒体に対して、記録、再生、消去のうちの1以上を行う光ピックアップであって、
前記BD系、HD系の光記録媒体に対応した前記波長:λ1を有する第1の光束を出射する第1の光源と、前記DVD系光記録媒体に対応した前記波長:λ2を有する第2の光束を出射する第2の光源と、前記CD系光記録媒体に対応した前記波長:λ3を有する第3の光束を出射する第3の光源と、前記第1〜第3の光束を前記第1〜第4の光記録媒体の各記録面に集光させる単一の対物レンズと、該対物レンズと前記第1〜第3の光源の間に設けた収差補正手段とを備え、
前記対物レンズは、BD系光記録媒体に対して、波長:λ1の光束に対する収差が最小になるように設計されており、
前記収差補正手段は、第1の回折面と第2の回折面とが別個の面に設けられ、波長:λ1、波長:λ2、波長:λ3の光束が全て平行光で入射し、
前記収差補正手段の前記第1の回折面に、光束が通過する光線有効径内で、開口数:0.45に相当する中心領域と、開口数:0.45〜0.65に相当する2番目の領域と、開口数:0.65〜0.85に相当する3番目の領域が同心円状に形成され、
前記第1の回折面には、DVD系、CD系光記録媒体の基板厚の違いと、使用波長の違いより生じる球面収差を補正し、かつ開口数を切り替えるような回折構造が形成され、
前記第1の回折面の前記中心領域に形成された回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返される各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが低くなるように形成され、
第1の光束を回折した回折光の次数が0次光、第2の光束を回折した回折光の次数が−1次光、第3の光束を回折した回折光が−2次光であるように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M1、0以上の整数:N11、N12、N13として、波長:λ1の光束に対してはN11・M1・λ1の位相差、波長:λ2の光束に対しては(N12+(M1−1)/M1)λ2の位相差、波長:λ3の光束に対しては(N13+(M1−2)/M1)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M1が4段であり、
前記第1の回折面の前記中心領域に形成された回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束がDVD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差と、第3の光束がCD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とを打ち消すように、設定され、
前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域に形成した回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返す各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが高くなるように形成され、
第1の光束を回折した回折光の次数が0次光、第2の光束を回折した回折光の次数が+1次光であり、第3の光束を回折した回折光に−2次光が発生しないように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M2、0以上の整数:N21、N22、N23として、波長:λ1に対してはN21・M2・λ1の位相差、波長:λ2に対しては(N22+1/M2)λ2の位相差、波長:λ3に対しては(N23・M2)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M2が5段であり、
前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域の形成された回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束がDVD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、
前記第1の回折面の、前記中心から3番目の領域に、厚さが異なる段差が形成され、
前記収差補正手段の前記第2の回折面に、光束が通過する光線有効径内で、開口数:0.65に相当する中心領域と、開口数:0.65〜0.85に相当する2番目の領域が同心円状に形成され、
前記前記第2の回折面の前記中心領域には、第1の光束が、HD系光記録媒体の基板を透過するときに生じる球面収差を補正し、かつ、開口を切り替えるような回折構造が形成され、
該回折構造は、第1の光束を回折した回折光の次数が0次と+1次で、第2の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次で、第3の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次であるように、階段形状であり、1段当たりの高さが、階段形状の段数をM3、0以上の整数をN31、N32、N33として、波長:λ1に対しては、N31・M3・λ1と(N31+1/M3)λ1の間の位相差、波長:λ2に対しては、(N32+(M3−2)/M3)λ2の位相差、波長:λ3に対しては、(N33+(M3−1)/M3)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、全記段数:M3が3段であり、
前記第2の回折面の前記中心領域に形成された回折構造のピッチが、第1の光束がHD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、
前記第2の回折面の、前記中心から2番目の領域を平坦部としたことを特徴とする光ピックアップ。 - 基板厚:0.1mm、開口数:0.85、使用波長:λ1=405nmのBD系光記録媒体、基板厚:0.6mm、開口数:0.65、使用波長:λ1=405nmのHD系光記録媒体、基板厚:0.6mm、開口数:0.65、使用波長:λ2=660nmのDVD系光記録媒体、基板厚:1.2mm、開口数:0.45、使用波長:λ3=785nmのCD系光記録媒体に対して、記録、再生、消去のうちの1以上を行う光ピックアップであって、
前記BD系、HD系の光記録媒体に対応した前記波長:λ1を有する第1の光束を出射する第1の光源と、前記DVD系光記録媒体に対応した前記波長:λ2を有する第2の光束を出射する第2の光源と、前記CD系光記録媒体に対応した前記波長:λ3を有する第3の光束を出射する第3の光源と、前記第1〜第3の光束を前記第1〜第4の光記録媒体の各記録面に集光させる単一の対物レンズと、該対物レンズと前記第1〜第3の光源の間に設けた収差補正手段とを備え、
前記対物レンズは、BD系光記録媒体に対して、波長:λ1の光束に対する収差が最小になるように設計されており、
前記収差補正手段は、第1の回折面と第2の回折面とが別個の面に設けられ、波長:λ1、波長:λ2、波長:λ3の光束が全て平行光で入射し、
前記収差補正手段の前記第1の回折面に、光束が通過する光線有効径内で、開口数:0.45に相当する中心領域と、開口数:0.45〜0.65に相当する2番目の領域と、開口数:0.65〜0.85に相当する3番目の領域が同心円状に形成され、
前記第1の回折面には、DVD系、CD系光記録媒体の基板厚の違いと、使用波長の違いより生じる球面収差を補正し、かつ開口数を切り替えるような回折構造が形成され、
前記第1の回折面の前記中心領域に形成された回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返される各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが低くなるように形成され、
第1の光束を回折した回折光の次数が0次光、第2の光束を回折した回折光の次数が−1次光、第3の光束を回折した回折光が−2次光であるように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M1、0以上の整数:N11、N12、N13として、波長:λ1の光束に対してはN11・M1・λ1の位相差、波長:λ2の光束に対しては(N12+(M1−1)/M1)λ2の位相差、波長:λ3の光束に対しては(N13+(M1−2)/M1)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M1が4段であり、
前記第1の回折面の前記中心領域に形成した回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束がDVD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差と、第3の光束がCD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とを打ち消すように設定され、
前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域に形成した回折構造は、階段形状を繰り返し、該繰り返される各階段形状が、光軸中心から外側に向かって、光軸方向の溝深さが低くなるように形成され、
第1の光束を回折した回折光の次数が0次光で、第2の光束を回折した回折光の次数が−1次光であり、第3の光束を回折した回折光に−2次光が発生しないように、前記階段形状の1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M2、0以上の整数:N21、N22、N23として、波長:λ1に対してはN21・M2・λ1の位相差、波長:λ2に対しては(N22+(M2−1)/M)λ2の位相差、波長:λ3に対しては(N23+(M2−1)/M)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数:M2が3段であり、
前記第1の回折面の、前記中心から2番目の領域に形成した回折構造のピッチが、前記単一の対物レンズを用いて、第2の光束がDVD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、
前記第1の回折面の、前記中心から3番目の領域に厚さが異なる段差が形成され、
前記収差補正手段の第2の回折面に、光束が通過する光線有効径内で、開口数:0.65に相当する中心領域と、開口数:0.65〜0.85に相当する2番目の領域が同心円状に形成され、
前記第2の回折面の前記中心領域には、前記第1の光束が、前記HD系光記録媒体の基板を透過するときに生じる球面収差を補正し、かつ開口を切り替えるような回折構造が形成され、
該回折構造は、第1の光束を回折した回折光の次数が0次と+1次であり、第2の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次であり、第3の光束で最も強く発生する回折光の次数が0次であるように、階段形状であり、1段当たりの高さが、前記階段形状の段数:M3、0以上の整数:N31、N32、N33として、波長:λ1に対してはN31・M3・λ1と(N31+1/M3)λ1の間の位相差、波長:λ2に対しては(N32+(M3−2)/M3)λ2の位相差、波長:λ3に対しては、(N33+(M3−1)/M3)λ3の位相差を付与する寸法に設定され、前記段数M3が3段であり、
前記第2の回折面の前記中心領域に形成された回折構造のピッチが、第1の光束がHD光記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差を打ち消すように設定され、
前記第2の回折面の、前記中心から2番目の領域が平坦部とされたことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記第1の回折面と前記第2の回折面の少なくともどちらか一方の回折構造を対物レン
ズの面上に形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記第1の回折面と前記第2の回折面の回折構造をそれぞれ異なる材料により形成した
ことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記第2の光束が収差補正手段を介して回折されて対物レンズに入射する球面収差を有
した発散光であり、前記第2の光束の前記光ピックアップ光学系全体における球面収差は
、前記発散光が持つ球面収差と、前記対物レンズおよび第3の光記録媒体の基板を透過す
る際に生じる球面収差とによって補正され、
前記対物レンズの光軸と前記収差補正手段の光軸とが横ズレした際、前記発散光の持つ
球面収差の前記横ズレに起因するコマ収差成分と、前記対物レンズおよび前記第3の光記
録媒体で発生する球面収差の前記横ズレに起因するコマ収差成分が、互いに打ち消す方向
とすることで前記第2の光束の前記光ピックアップ光学系全体のコマ収差を補正する回折
構造を前記第1の回折面に形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記第3の光束が収差補正手段を介して回折されて対物レンズに入射する球面収差を有
した発散光であり、前記第3の光束の前記光ピックアップ光学系全体における球面収差は
、前記発散光が持つ球面収差と、前記対物レンズおよび第4の光記録媒体の基板を透過す
る際に生じる球面収差とによって補正され、
前記対物レンズの光軸と前記収差補正手段の光軸とが横ズレした際、前記発散光の持つ
球面収差の前記横ズレに起因するコマ収差成分と、前記対物レンズおよび前記第4の光記
録媒体で発生する球面収差の前記横ズレに起因するコマ収差成分が、互いに打ち消す方向
とすることで前記第3の光束の前記光ピックアップ光学系全体のコマ収差を補正する回折
構造を前記第1の回折面に形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記第2の光束が収差補正手段を介して回折されて対物レンズに入射する第1の球面収
差を有した発散光であり、前記第2の光束の前記光ピックアップ光学系全体における球面
収差は、前記発散光が持つ第1の球面収差と、前記対物レンズおよび第3の光記録媒体の
基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、
前記第3の光束が前記収差補正手段を介して回折されて前記対物レンズに入射する第2
の球面収差を有した発散光であり、前記第3の光束の前記光ピックアップ光学系全体の球
面収差は、前記発散光が持つ第2の球面収差と、前記対物レンズおよび第4の光記録媒体
の基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、
前記対物レンズの光軸と前記収差補正手段の光軸とが横ズレした際、前記発散光の持つ
第1の球面収差の横ズレに起因するコマ収差成分と、前記対物レンズおよび前記第3の光
記録媒体で発生するコマ収差成分が、互いに打ち消す方向とし、かつ、前記発散光の持つ
第2の球面収差の横ズレに起因するコマ収差成分と、前記対物レンズおよび前記第4の光
記録媒体で発生するコマ収差成分が、互いに打ち消す方向とすることで、前記第2の光束
と前記第3の光束の前記光ピックアップ光学系全体のコマ収差を同時に補正する回折構造
を前記第1の回折面に形成したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記第1の光束が収差補正手段を介して回折されて対物レンズに入射する球面収差を有
した発散光であり、前記第1の光束の前記光ピックアップ光学系全体における球面収差は
、前記発散光が持つ球面収差と、前記対物レンズおよび第2の光記録媒体の基板を透過す
る際に生じる球面収差とによって補正され、
前記対物レンズの光軸と前記収差補正手段の光軸とが横ズレした際、前記発散光の持つ
球面収差の横ズレに起因するコマ収差成分と、前記対物レンズおよび前記第2の光記録媒
体で発生するコマ収差成分が、互いに打ち消す方向とすることで、前記第1の光束の前記
光ピックアップ光学系全体のコマ収差を補正する回折構造を前記第2の回折面に形成した
ことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記第2の光束が収差補正手段の第1の回折面を介して回折されて対物レンズに入射す
る球面収差を有した発散光であり、前記第2の光束の前記光ピックアップ光学系全体にお
ける球面収差は、前記発散光が持つ球面収差と、前記対物レンズおよび第3の光記録媒体
の基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、
前記第2の光束が前記収差補正手段の第1の回折面を介して回折されて前記対物レンズ
に入射する球面収差を有していない発散光であって、前記球面収差を有していない発散光
が前記第2の光束の前記光ピックアップ光学系全体における球面収差を補正する際の前記
収差補正手段の第1の回折面に有する回折構造の輪帯数をNm2,最小ピッチをPm2と
したとき、
前記球面収差を有した発散光を回折させる前記収差補正手段の第1の回折面での輪帯数
Na1と最小ピッチPa1が、次の条件
Na1≧Nm2,Pa1≦Pm2
を満足する回折構造を有したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記第3の光束が収差補正手段の第1の回折面を介して回折されて対物レンズに入射す
る球面収差を有した発散光であり、前記第3の光束の前記光ピックアップ光学系全体にお
ける球面収差は、前記発散光が持つ球面収差と、前記対物レンズおよび第4の光記録媒体
の基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、
前記第3の光束が前記収差補正手段の第1の回折面を介して回折されて前記対物レンズ
に入射する球面収差を有していない発散光であって、前記球面収差を有していない発散光
が前記第3の光束の前記光ピックアップ光学系全体における球面収差を補正する際の前記
収差補正手段の第1の回折面に有する回折構造の輪帯数をNm3,最小ピッチをPm3と
したとき、
前記球面収差を有した発散光を回折させる前記収差補正手段の第1の回折面での輪帯数
Na1と最小ピッチPa1が、次の条件
Na1≧Nm3,Pa1≦Pm3
を満足する回折構造を有したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記第2の光束が収差補正手段の第1の回折面を介して回折されて対物レンズに入射す
る球面収差を有した発散光であり、前記第2の光束の前記光ピックアップ光学系全体にお
ける球面収差は、前記発散光が持つ球面収差と、前記対物レンズおよび第3の光記録媒体
の基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、
前記第2の光束が前記収差補正手段の第1の回折面を介して回折されて前記対物レンズ
に入射する球面収差を有していない発散光であって、前記球面収差を有していない発散光
が前記第2の光束の前記光ピックアップ光学系全体における球面収差を補正する際の前記
収差補正手段の第1の回折面に有する回折構造の輪帯数をNm2,最小ピッチをPm2と
し、
前記第3の光束が前記収差補正手段の第1の回折面を介して回折されて前記対物レンズ
に入射する球面収差を有した発散光であり、前記第3の光束の前記光ピックアップ光学系
全体における球面収差は、前記発散光が持つ球面収差と、前記対物レンズおよび第4の光
記録媒体の基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、
前記第3の光束が前記収差補正手段の第1の回折面を介して回折されて前記対物レンズ
に入射する球面収差を有していない発散光であって、前記球面収差を有していない発散光
が前記第3の光束の前記光ピックアップ光学系全体における球面収差を補正する際の前記
収差補正手段の第1の回折面に有する回折構造の輪帯数をNm3,最小ピッチをPm3と
したとき、
前記球面収差を有した発散光を回折させる前記収差補正手段の第1の回折面での輪帯数
Na1と最小ピッチPa1が、次の条件
Na1≧Nm3,Pa1≦Pm3
を満足する回折構造を有したことを特徴とする光ピックアップ。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の光ピックアップであって、
前記第1の光束が収差補正手段の第2の回折面を介して回折されて対物レンズに入射す
る球面収差を有した発散光であり、前記第1の光束の前記光ピックアップ光学系全体にお
ける球面収差は、前記発散光が持つ球面収差と、前記対物レンズおよび第2の光記録媒体
の基板を透過する際に生じる球面収差とによって補正され、
前記第1の光束が前記収差補正手段の第2の回折面を介して回折されて前記対物レンズ
に入射する球面収差を有していない発散光であって、前記球面収差を有していない発散光
が前記第1の光束の前記光ピックアップ光学系全体における球面収差を補正する際の前記
収差補正手段の第2の回折面に有する回折構造の輪帯数をNm1,最小ピッチをPm1と
したとき、
前記球面収差を有した発散光を回折させる前記収差補正手段の第2の回折面での輪帯数
Na2と最小ピッチPa2が、次の条件
Na2≧Nm1,Pa2≦Pm1
を満足する回折構造を有したことを特徴とする光ピックアップ。 - 記録密度の異なる複数種類の光記録媒体に対して記録,再生,消去のうち1以上行う光
情報処理装置であって、
請求項1〜14のいずれか1項に記載の光ピックアップを備えたことを特徴とする光情
報処理装置。
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