JP5097353B2 - 光ピックアップレンズ及び光ピックアップ装置 - Google Patents
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さらに、前記光ピックアップレンズに対しては入射されるレーザビームのうち、波長λ1のレーザビーム及び波長λ2のレーザビームは無限系であり、波長λ3は有限系であることが望ましい。
さらに、前記同心円状の輪帯構造を透過するλ1のレーザビームによって生じるRMS波面収差とλ2のレーザビームによって生じるRMS波面収差がいずれも0.040λ以下であることが望ましい。
さらに、波長λ1のレーザビームで基板厚さt1の光ディスクに記録再生する際に生じる波面収差と、波長λ2のレーザビームで基板厚さt2の光ディスクに記録再生する際に生じる波面収差とは、絶対値が略等しく、正負の符号が逆であることが望ましい。
また、前記レーザービームの波長λ1、λ2、λ3は、λ1<λ2<λ3の関係を有することが望ましい。また、前記光ピックアップレンズに対しては入射されるレーザビームのうち、波長λ1のレーザビーム及び波長λ2のレーザビームは無限系であり、波長λ3は有限系であることが好ましい。
さらに、前記同心円状の輪帯構造を透過するλ1のレーザビームとλ2のレーザビームは、それぞれ基板厚さt1の光ディスクと基板厚さt2の光ディスクに対して、RMS波面収差が{(W1 2+W2 2)/2}1/2≦0.028(但し、λ1のレーザビームに対する波面収差W1、λ2のレーザビームに対する波面収差W2とする)となるように集光させることが望ましい。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる光ピックアップ装置の一例を示したものである。当該光ピックアップ装置は、HD−DVD用の光源100、DVD用の光源101、CD用の光源102を備えている。光源100は波長λ1=405nmのレーザビームを、光源101は波長λ2=655nmのレーザビームを、光源102は波長λ3=790nmのレーザビームをそれぞれ出射する。
図10は、本発明の実施の形態2にかかる光ピックアップ装置の構成例を示したものである。当該光ピックアップ装置の基本的な構成は、図1に示される発明の実施の形態1にかかる光ピックアップ装置と同じであり、特徴的な構成要素である光ピックアップレンズ104も同じものを用いることができる。発明の実施の形態1では、CD用の波長λ3のレーザビームを所定の有限系にて光ピックアップレンズ104に対して入射させることにより、CD用のレーザビームに対する波面収差を低減したのに対して、本発明の実施の形態2では、CD用の光源102と偏光ビームスプリッタ108の光路中に位相補償素子110を挿入することにより、CD用のレーザビームに対する波面収差を低減した。
上記実施の形態1と実施の形態2は超高密度記録対応の光ディスクとしてHD−DVDを考慮したものであるが、ブルーレイを考えた場合でも、同様に設計することにより実現することができる。本実施の形態3はブルーレイを考慮したものである。
(1)式のパラメータを用いて、光ピックアップレンズ104の物体側の面を表記すると、図24〜図29で示したようになる。すなわち、図2に示したように光ピックアップレンズ104の物体側の面は不連続な非球面形状を有するので、その不連続な非球面形状を構成する領域ごとにその非球面形状が表記される。連続な非球面形状からなる像側の面は図30で表される。図24〜図30中の「hの範囲」とは各領域において(1)式で表される非球面形状が有効なレンズ半径(単位はmm)を表す。また、図24〜図30中の「B」は光軸上のサグ量(単位はmm)を表す。なお、図24〜図30で表される各パラメータの値はブルーレイとDVDの記録あるいは再生時の波面収差を極力小さく抑えるように決定された結果である。
101・・・DVD用の光源
102・・・CD用の光源
103・・・コリメータレンズ
104・・・光ピックアップレンズ
105・・・制限開口
106・・・光ディスク
107・・・ビームスプリッタ
108・・・ビームスプリッタ
110・・・位相補償素子
Claims (13)
- 3種類の互いに異なる厚みt1、t2、t3(t1<t2<t3)を有する光ディスクに対して互いに異なる波長λ1、λ2、λ3(λ1<λ2<λ3)を有するレーザビームをそれぞれ集光させるための光ピックアップレンズであって、
波長λ1、λ2、λ3のレーザビームは、各々、基板厚さt1、t2、t3の光ディスクに集光し、
少なくとも波長λ1とλ2の2つのレーザビームは略無限系の光線として前記光ピックアップレンズに入射し、かつ、波長λ3のレーザビームは有限系の光線として前記光ピックアップレンズに入射し、
前記光ピックアップレンズの少なくとも1つの面には同心円状の輪帯構造が形成されており、
互いに隣接する輪帯に対して予め定められた段差量hを有し、
前記段差量hは、レーザビームの波長数に対応する自然数をmとし、波長λ1における前記光ピックアップレンズの屈折率をn1としたとき、h≒m×λ1/(n1−1)で表され、
波長λ1のレーザビームで基板厚さt1の光ディスクに集光する際に生じる波面収差と、波長λ2のレーザビームで基板厚さt2の光ディスクに集光する際に生じる波面収差と、は絶対値が略等しく、正負の符号が逆になるようになっており、
波長λ3のレーザビームで基板厚さt3の光ディスクに集光する際には、波長λ3のレーザビームに与える位相差が概ね0.15λ3以下となる
ことを特徴とする光ピックアップレンズ。 - 請求項1に記載の光ピックアップレンズにおいて、
波長λ1が略405nm、波長λ2が略650nm、波長λ3が略790nm、基板厚さt1が略0.1mm、基板厚さt2が略0.6mm、基板厚さt3が略1.2mmである
ことを特徴とする光ピックアップレンズ。 - 請求項1または請求項2に記載の光ピックアップレンズにおいて、
前記同心円状の輪帯構造を透過するλ1のレーザビームによって生じる波面収差とλ2のレーザビームによって生じる波面収差のうち、最大の波面収差をWmax、最小の波面収差をWminとしたとき、1≦Wmax/Wmin<1.8で基板厚さt1の光ディスクと基板厚さt2の光ディスクに対してそれぞれλ1のレーザビームとλ2のレーザビームが集光する
ことを特徴する光ピックアップレンズ。 - 請求項1または請求項2に記載の光ピックアップレンズにおいて、
前記同心円状の輪帯構造を透過するλ1のレーザビームによって生じるRMS波面収差とλ2のレーザビームによって生じるRMS波面収差がいずれも0.040λrms以下である
ことを特徴する光ピックアップレンズ。 - 3種類の互いに異なる厚みt1、t2、t3(t1<t2<t3)を有する光ディスクに対して互いに異なる波長λ1、λ2、λ3(λ1<λ2<λ3)を有するレーザビームをそれぞれ集光させるための光ピックアップレンズであって、
波長λ1、λ2、λ3のレーザビームは、各々、基板厚さt1、t2、t3の光ディスクに集光し、
少なくとも波長λ1とλ2の2つのレーザビームは、略無限系の光線として前記光ピックアップレンズに入射し、かつ、波長λ3のレーザビームは有限系の光線として前記光ピックアップレンズに入射し、
前記光ピックアップレンズの少なくとも1つの面には同心円状の輪帯構造が形成されており、
互いに隣接する輪帯に対して予め定められた段差量hを有し、
前記段差量hは、レーザビームの波長数に対応する自然数をmとし、波長λ1における前記光ピックアップレンズの屈折率をn1としたとき、h≒m×λ1/(n1−1)で表され、
波長λ1のレーザビームで基板厚さt1の光ディスクに集光する際に生じる波面収差と、波長λ2のレーザビームで基板厚さt2の光ディスクに集光する際に生じる波面収差と、は絶対値が略等しく、正負の符号が逆になるようになっており、
前記同心円状の輪帯構造を透過するλ1のレーザビームによって生じる波面収差とλ2のレーザビームによって生じる波面収差とのうち、最大の波面収差をWmax、最小の波面収差をWminとしたとき、1≦Wmax/Wmin<1.8で、かつ、Wmin及びWmaxがいずれも0.040λrms以下であり、
波長λ3のレーザビームで基板厚さt3の光ディスクに記録再生する際には、波長λ3のレーザビームに与える位相差が概ね0.15λ3以下となる
ことを特徴とする光ピックアップレンズ。 - 請求項に記載の光ピックアップレンズにおいて、
前記波長λ3のレーザビームで基板厚さt3の光ディスクに記録再生する際に、当該同心円状の各輪帯構造によって波長λ3のレーザビームに与える位相差が概ね0.10λ以下である
ことを特徴とする光ピックアップレンズ。 - 請求項5または請求項6に記載の光ピックアップレンズにおいて、
波長λ1が略405nm、波長λ2が略650nm、波長λ3が略790nm、基板厚さt1が略0.1mm、基板厚さt2が略0.6mm、基板厚さt3が略1.2mmである
ことを特徴とする光ピックアップレンズ。 - 請求項5から請求項7のいずれかに記載の光ピックアップレンズにおいて、
前記同心円状の輪帯構造を透過するλ1のレーザビームとλ2のレーザビームとを、それぞれ基板厚さt1の光ディスクと基板厚さt2の光ディスクに対して、RMS波面収差が{(W1 2+W2 2)/2}1/2≦0.028(但し、λ1のレーザビームに対する波面収差W1、λ2のレーザビームに対する波面収差W2とする)となるように集光させる
ことを特徴する光ピックアップレンズ。 - 互いに異なる波長λ1、λ2、λ3(λ1<λ2<λ3)を有するレーザビームにより各々厚さt1、t2、t3(t1<t2<t3)の基板を有する光ディスクに対して情報の記録再生を行う光ピックアップ装置であって、
波長λ1、λ2、λ3のレーザビームを出射する光源と、
前記光源から出射された波長λ1、λ2、λ3のレーザビームが入射し、それぞれのレーザビームを基板厚さt1、t2、t3のそれぞれの前記光ディスクに集光させる光ピックアップレンズと、を備え、
少なくとも波長λ1とλ2の2つのレーザビームは略無限系の光線として前記光ピックアップレンズに入射し、かつ、波長λ3のレーザビームは有限系の光線として前記光ピックアップレンズに入射し、
前記光ピックアップレンズの少なくとも1つの面には同心円状の輪帯構造が形成されており、
互いに隣接する輪帯に対して予め定められた段差量hを有し、
前記段差量hは、レーザビームの波長数に対応する自然数をmとし、波長λ1における前記光ピックアップレンズの屈折率をn1としたとき、h≒m×λ1/(n1−1)で表され、波長λ1のレーザビームで基板厚さt1の光ディスクに集光する際に生じる波面収差と、波長λ2のレーザビームで基板厚さt2の光ディスクに集光する際に生じる波面収差と、は絶対値が略等しく、正負の符号が逆になるようになっており、
波長λ3のレーザビームで基板厚さt3の光ディスクに記録再生する際には、波長λ3のレーザビームに与える位相差が概ね0.15λ3以下となる
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項9に記載の光ピックアップ装置において、
前記同心円状の輪帯構造を透過するλ1のレーザビームによって生じる波面収差とλ2のレーザビームによって生じる波面収差のうち、最大の波面収差をW max 、最小の波面収差をW min としたとき、1≦W max /W min <1.8で基板厚さt1の光ディスクと基板厚さt2の光ディスクに対してそれぞれλ1のレーザビームとλ2のレーザビームが集光する
ことを特徴する光ピックアップ装置。 - 請求項9または請求項10に記載の光ピックアップ装置において、
前記同心円状の輪帯構造を透過するλ1のレーザビームによって生じるRMS波面収差とλ2のレーザビームによって生じるRMS波面収差とがいずれも0.040λrms以下である
ことを特徴する光ピックアップ装置。 - 互いに異なる波長λ1、λ2、λ3(λ1<λ2<λ3)を有するレーザビームにより各々厚さt1、t2、t3(t1<t2<t3)の基板を有する光ディスクに対して情報の記録再生を行う光ピックアップ装置であって、
波長λ1、λ2、λ3のレーザビームを出射する光源と、
前記光源から出射された波長λ1、λ2、λ3のレーザビームが入射し、それぞれのレーザビームを基板厚さt1、t2、t3のそれぞれの前記光ディスクに集光させる光ピックアップレンズと、を備え、
少なくとも波長λ1とλ2の2つのレーザビームは、略無限系の光線として前記光ピックアップレンズに入射し、かつ、波長λ3のレーザビームは有限系の光線として前記光ピックアップレンズに入射し、
前記光ピックアップレンズの少なくとも1つの面には同心円状の輪帯構造が形成されており、
互いに隣接する輪帯に対して予め定められた段差量hを有し、
前記段差量hは、レーザビームの波長数に対応する自然数をmとし、波長λ1における前記光ピックアップレンズの屈折率をn1としたとき、h≒m×λ1/(n1−1)で表され、波長λ1のレーザビームで基板厚さt1の光ディスクに集光する際に生じる波面収差と、波長λ2のレーザビームで基板厚さt2の光ディスクに集光する際に生じる波面収差と、は絶対値が略等しく、正負の符号が逆になるようになっており、
前記同心円状の輪帯構造を透過するλ1のレーザビームによって生じる波面収差とλ2のレーザビームによって生じる波面収差のうち、最大の波面収差をWmax、最小の波面収差をWminとしたとき、1≦Wmax/Wmin<1.8で、かつ、Wmin及びWmaxがいずれも0.040λrms以下であり、
波長λ3のレーザビームで基板厚さt3の光ディスクに記録再生する際には、波長λ3のレーザビームに与える位相差が概ね0.15λ3以下となる
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項12に記載の光ピックアップ装置において、
前記同心円状の輪帯構造を透過するλ1のレーザビームとλ2のレーザビームとを、それぞれ基板厚さt1の光ディスクと基板厚さt2の光ディスクとに対して、RMS波面収差が{(W1 2+W2 2)/2}1/2≦0.028(但し、λ1のレーザビームに対する波面収差W1、λ2のレーザビームに対する波面収差W2とする)となるように集光させる
ことを特徴する光ピックアップ装置。
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2006
- 2006-03-16 JP JP2006072846A patent/JP5097353B2/ja active Active
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