JPH11305132A - カタディオプトリック対物レンズを備えた光ピックアップ - Google Patents
カタディオプトリック対物レンズを備えた光ピックアップInfo
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- JPH11305132A JPH11305132A JP10272191A JP27219198A JPH11305132A JP H11305132 A JPH11305132 A JP H11305132A JP 10272191 A JP10272191 A JP 10272191A JP 27219198 A JP27219198 A JP 27219198A JP H11305132 A JPH11305132 A JP H11305132A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 送受光部がカタディオプトリック対物レンズ
と一体に構成される光ピックアップを提供することを目
的とする。 【解決手段】 記録媒体40へレーザー光を出射し記録
媒体40からの反射光を検出するユニット20と、ユニ
ット20からの光を反射する第1反射領域30−1、ユ
ニット20からの入射光が光スポットに集光される集光
領域、及び第1反射領域30−1からの反射光を集光領
域に向かうように反射させる第2反射領域30−2を備
え、第1反射領域30−1及び集光領域は記録媒体40
側に位置したカタディオプトリック対物レンズ30の第
1面を形成し、第2反射領域30−2はユニット20側
に位置したカタディオプトリック対物レンズ30の第2
面の一部となるカタディオプトリック対物レンズ30を
含む構成とした。
と一体に構成される光ピックアップを提供することを目
的とする。 【解決手段】 記録媒体40へレーザー光を出射し記録
媒体40からの反射光を検出するユニット20と、ユニ
ット20からの光を反射する第1反射領域30−1、ユ
ニット20からの入射光が光スポットに集光される集光
領域、及び第1反射領域30−1からの反射光を集光領
域に向かうように反射させる第2反射領域30−2を備
え、第1反射領域30−1及び集光領域は記録媒体40
側に位置したカタディオプトリック対物レンズ30の第
1面を形成し、第2反射領域30−2はユニット20側
に位置したカタディオプトリック対物レンズ30の第2
面の一部となるカタディオプトリック対物レンズ30を
含む構成とした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はカタディオプトリッ
ク対物レンズを備えた光ピックアップに関する。
ク対物レンズを備えた光ピックアップに関する。
【0002】
【従来の技術】光記録/再生装置の記録容量を増やすた
めの多様な方法に対する研究がなされつつあり、その基
本は、使用される光波長を短くすることと、使用される
対物レンズの開口数(NA)を増やすことにより、集光
スポットのサイズを縮めることである。開口数を増やす
ことにより集光スポットのサイズを縮める集束光学系を
図1に基づき説明する。
めの多様な方法に対する研究がなされつつあり、その基
本は、使用される光波長を短くすることと、使用される
対物レンズの開口数(NA)を増やすことにより、集光
スポットのサイズを縮めることである。開口数を増やす
ことにより集光スポットのサイズを縮める集束光学系を
図1に基づき説明する。
【0003】図1に示した集束光学系は近視野(nea
r field)を用いて集光スポットサイズを縮める
もので、従来の非球面レンズ1及び固体界浸レンズ(sol
id immersion lens)とも呼ばれる球面レンズ2を備え
る。かかる集束光学系を光ディスク4の対物レンズとし
て用いる場合、対物レンズとディスク4との間には対物
レンズを装着させ移動するためのスライダ3を必要とす
る。スライダ3はディスク4の表面について球面レンズ
2を移動させ、球面レンズ2とディスク4との間の距離
を100nm未満に保たせる。非球面レンズ1は光源
(図示せず)から出射されたレーザー光を屈折させ、球
面レンズ2は非球面レンズ1により屈折されたレーザー
光をディスク4側に位置した球面レンズ2の表面の内側
に集光させる。レーザー光が集光される球面レンズ2の
表面の内側は近視野を形成し、その結果近視野を通して
ディスク4に情報が記録されたりディスク4から情報が
読み取られる。
r field)を用いて集光スポットサイズを縮める
もので、従来の非球面レンズ1及び固体界浸レンズ(sol
id immersion lens)とも呼ばれる球面レンズ2を備え
る。かかる集束光学系を光ディスク4の対物レンズとし
て用いる場合、対物レンズとディスク4との間には対物
レンズを装着させ移動するためのスライダ3を必要とす
る。スライダ3はディスク4の表面について球面レンズ
2を移動させ、球面レンズ2とディスク4との間の距離
を100nm未満に保たせる。非球面レンズ1は光源
(図示せず)から出射されたレーザー光を屈折させ、球
面レンズ2は非球面レンズ1により屈折されたレーザー
光をディスク4側に位置した球面レンズ2の表面の内側
に集光させる。レーザー光が集光される球面レンズ2の
表面の内側は近視野を形成し、その結果近視野を通して
ディスク4に情報が記録されたりディスク4から情報が
読み取られる。
【0004】球面レンズ2を構成する媒質が屈折率
“n”を有する場合、球面レンズ2の内部においてレー
ザー光が集光される角度は大きくなり、レーザー光の運
動量が減り、よってレーザー光の波長はλ/nに短くな
る効果が発生する。これにより、開口数(NA)もNA
/λに上昇される。従って、球面レンズ2の表面の内部
で最終的に形成される光スポットのサイズは1/n2 に
比例し、その結果球面レンズ2の媒質の有する屈折率n
を用いてスポットサイズを縮められる。
“n”を有する場合、球面レンズ2の内部においてレー
ザー光が集光される角度は大きくなり、レーザー光の運
動量が減り、よってレーザー光の波長はλ/nに短くな
る効果が発生する。これにより、開口数(NA)もNA
/λに上昇される。従って、球面レンズ2の表面の内部
で最終的に形成される光スポットのサイズは1/n2 に
比例し、その結果球面レンズ2の媒質の有する屈折率n
を用いてスポットサイズを縮められる。
【0005】しかし、図1の集束光学系は、別に製作さ
れた非球面レンズ1及び球面レンズ2を備えるので、所
望の光学的特性を有するよう組立または調整するに困難
さがあった。そして、3mm以上のビーム直径を有する
入射レーザー光を必要とするので、受光部を含む全ての
光部品のサイズが大きくなる。のみならず、移動する光
ピックアップまたは回転する光ディスクの揺れにより、
レーザービームが光ディスクに対する正常角度から外れ
る入射ビーム傾きが発生する場合、正常に信号を記録ま
たは再生し難い。さらに、現在使用可能なレーザーダイ
オード光源の光波長は600nm近傍が最短であり、対
物レンズの開口数も現在は略0.6である。従って、
0.6以上の開口数が必要な場合、光ピックアップの性
能は入射ビーム傾きなどに極めて敏感になり、光記録/
再生装置の商用化のためにかかる集束光学系を使用する
には多くの制約がある。
れた非球面レンズ1及び球面レンズ2を備えるので、所
望の光学的特性を有するよう組立または調整するに困難
さがあった。そして、3mm以上のビーム直径を有する
入射レーザー光を必要とするので、受光部を含む全ての
光部品のサイズが大きくなる。のみならず、移動する光
ピックアップまたは回転する光ディスクの揺れにより、
レーザービームが光ディスクに対する正常角度から外れ
る入射ビーム傾きが発生する場合、正常に信号を記録ま
たは再生し難い。さらに、現在使用可能なレーザーダイ
オード光源の光波長は600nm近傍が最短であり、対
物レンズの開口数も現在は略0.6である。従って、
0.6以上の開口数が必要な場合、光ピックアップの性
能は入射ビーム傾きなどに極めて敏感になり、光記録/
再生装置の商用化のためにかかる集束光学系を使用する
には多くの制約がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を解決するために案出されたもので、その目的は入射
ビーム傾きにより優れた性能を有し、集光スポットのサ
イズを縮めると共に、光部品の小型化及び軽量化の可能
なカタディオプトリック対物レンズを備えた光ピックア
ップを提供することである。
点を解決するために案出されたもので、その目的は入射
ビーム傾きにより優れた性能を有し、集光スポットのサ
イズを縮めると共に、光部品の小型化及び軽量化の可能
なカタディオプトリック対物レンズを備えた光ピックア
ップを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明によるカタディオプトリック対物レンズを
備えた光ピックアップは、記録媒体へレーザー光を出射
し記録媒体からの反射光を検出するユニットと、前記ユ
ニットから入射する光を反射する第1反射領域、前記ユ
ニットから入射した光が光スポットに集光される集光領
域、及び前記第1反射領域から反射された光を前記集光
領域に向かうように反射させる第2反射領域を備え、前
記第1反射領域及び集光領域は前記記録媒体側に位置し
たカタディオプトリック対物レンズの第1面を形成し、
前記第2反射領域は前記ユニット側に位置したカタディ
オプトリック対物レンズの第2面の一部となるカタディ
オプトリック対物レンズを含み、ユニット及び前記カタ
ディオプトリック対物レンズは一体化され、前記ユニッ
トからの光は前記第2面の前記第2反射領域を除いた部
分を介して前記カタディオプトリック対物レンズに入射
することを特徴とする。
ための本発明によるカタディオプトリック対物レンズを
備えた光ピックアップは、記録媒体へレーザー光を出射
し記録媒体からの反射光を検出するユニットと、前記ユ
ニットから入射する光を反射する第1反射領域、前記ユ
ニットから入射した光が光スポットに集光される集光領
域、及び前記第1反射領域から反射された光を前記集光
領域に向かうように反射させる第2反射領域を備え、前
記第1反射領域及び集光領域は前記記録媒体側に位置し
たカタディオプトリック対物レンズの第1面を形成し、
前記第2反射領域は前記ユニット側に位置したカタディ
オプトリック対物レンズの第2面の一部となるカタディ
オプトリック対物レンズを含み、ユニット及び前記カタ
ディオプトリック対物レンズは一体化され、前記ユニッ
トからの光は前記第2面の前記第2反射領域を除いた部
分を介して前記カタディオプトリック対物レンズに入射
することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい一実施の形態を詳述する。図2は本発明の
一実施の形態による光学系を示す図である。図2に示し
たピックアップ光学系は光を送り出す部分であるレーザ
ーダイオード21と受光部であるフォトダイオード23
及びビーム分割プリズム22が一体化されたユニット2
0を備える。かかるユニット20とディスク40との間
にはユニット20のレーザーダイオード21から出射さ
れた光をディスク40に集光し、ディスク40からの反
射光をユニット20に伝達するためのカタディオプトリ
ック対物レンズ30が置かれる。対物レンズ30は該対
物レンズのディスクに近接する面とは反対側の所定位置
にユニット20を装着できる形状を有する。
明の望ましい一実施の形態を詳述する。図2は本発明の
一実施の形態による光学系を示す図である。図2に示し
たピックアップ光学系は光を送り出す部分であるレーザ
ーダイオード21と受光部であるフォトダイオード23
及びビーム分割プリズム22が一体化されたユニット2
0を備える。かかるユニット20とディスク40との間
にはユニット20のレーザーダイオード21から出射さ
れた光をディスク40に集光し、ディスク40からの反
射光をユニット20に伝達するためのカタディオプトリ
ック対物レンズ30が置かれる。対物レンズ30は該対
物レンズのディスクに近接する面とは反対側の所定位置
にユニット20を装着できる形状を有する。
【0009】図2を参照すれば、ユニット20のレーザ
ーダイオード21から出射されたレーザー光はビーム分
割プリズム22を介して透過され発散光形態にカタディ
オプトリック対物レンズ30に入射される。本実施の形
態において、ユニット20とカタディオプトリック対物
レンズ30は同一な屈折率を有する物質で製作する。従
って、レーザーダイオード21からの光がカタディオプ
トリック対物レンズ30に入射される際屈折されない。
説明の便宜上、ディスク40側の面を第1面に、それか
らレーザー光源側面を第2面と定義する。カタディオプ
トリック対物レンズ30はディスク40側に位置した第
1面の第1反射領域30−1と、光スポットを形成する
集光領域を有し、第2面のユニット20との接触面を除
いた部分が非球面形状である第2反射領域30−2を有
する。カタディオプトリック対物レンズ30の第1面は
中心部の集光領域のみ光を透過し、この集光領域を除い
た残り第1反射領域30−1では光を第2面の第2反射
領域30−2に反射する。従って、第1面の第1反射領
域30−1と第2面の第2反射領域30−2から反射さ
れたレーザー光は第1面の集光領域に光スポット形態に
集光される。第1面の集光領域に集光される光スポット
は近視野を形成する。従って、第1面の集光領域からレ
ーザー光の一波長ほどの距離以内に位置したディスク4
0の部分に情報を記録したり、あるいはそこより情報を
読み出せることになる。望ましくは、第1面とディスク
40間の距離は100nm未満である。カタディオプト
リック対物レンズ30により形成される近視野がディス
ク40の情報記録層により変更される。変更を示す反射
光はビーム分割プリズム22から反射された後、フォト
ダイオード23で集光される。
ーダイオード21から出射されたレーザー光はビーム分
割プリズム22を介して透過され発散光形態にカタディ
オプトリック対物レンズ30に入射される。本実施の形
態において、ユニット20とカタディオプトリック対物
レンズ30は同一な屈折率を有する物質で製作する。従
って、レーザーダイオード21からの光がカタディオプ
トリック対物レンズ30に入射される際屈折されない。
説明の便宜上、ディスク40側の面を第1面に、それか
らレーザー光源側面を第2面と定義する。カタディオプ
トリック対物レンズ30はディスク40側に位置した第
1面の第1反射領域30−1と、光スポットを形成する
集光領域を有し、第2面のユニット20との接触面を除
いた部分が非球面形状である第2反射領域30−2を有
する。カタディオプトリック対物レンズ30の第1面は
中心部の集光領域のみ光を透過し、この集光領域を除い
た残り第1反射領域30−1では光を第2面の第2反射
領域30−2に反射する。従って、第1面の第1反射領
域30−1と第2面の第2反射領域30−2から反射さ
れたレーザー光は第1面の集光領域に光スポット形態に
集光される。第1面の集光領域に集光される光スポット
は近視野を形成する。従って、第1面の集光領域からレ
ーザー光の一波長ほどの距離以内に位置したディスク4
0の部分に情報を記録したり、あるいはそこより情報を
読み出せることになる。望ましくは、第1面とディスク
40間の距離は100nm未満である。カタディオプト
リック対物レンズ30により形成される近視野がディス
ク40の情報記録層により変更される。変更を示す反射
光はビーム分割プリズム22から反射された後、フォト
ダイオード23で集光される。
【0010】図3は本発明の他の実施の形態による光学
系を示す図である。図3に示した光学系は図2に示され
た光学系を光磁気ディスクに使用できるように変形した
ものである。この光学系はビーム分割プリズム22とフ
ォトダイオード25との間にウォラストンプリズム24
を備える。ここで、ウォラストンプリズム24は光磁気
ディスク40−1の信号を偏光状態により分離するプリ
ズムであり、当業者にとって明らかなので詳細な説明は
省く。
系を示す図である。図3に示した光学系は図2に示され
た光学系を光磁気ディスクに使用できるように変形した
ものである。この光学系はビーム分割プリズム22とフ
ォトダイオード25との間にウォラストンプリズム24
を備える。ここで、ウォラストンプリズム24は光磁気
ディスク40−1の信号を偏光状態により分離するプリ
ズムであり、当業者にとって明らかなので詳細な説明は
省く。
【0011】図3のフォトダイオード25はウォラスト
ンプリズム24により分離された二つの光が検出できる
ように内部の二つのフォトダイオードがパッケ−ジ化さ
れた構造を有する。
ンプリズム24により分離された二つの光が検出できる
ように内部の二つのフォトダイオードがパッケ−ジ化さ
れた構造を有する。
【0012】図2の構成要素と同様な参照番号を有する
図3の構成要素は応ずる図2の構成要素と同一な機能を
行うので、その詳細な説明は省く。それで、追加構成部
分の動作状態を中心に説明すれば、次の通りである。
図3の構成要素は応ずる図2の構成要素と同一な機能を
行うので、その詳細な説明は省く。それで、追加構成部
分の動作状態を中心に説明すれば、次の通りである。
【0013】前述したように、レーザーダイオード21
から出射された光が光磁気ディスク40−1に集光さ
れ、光磁気ディスク40−1からの反射光が同一経路に
ビーム分割プリズム22に入射される。入射された光は
ビーム分割プリズム22から反射されウォラストンプリ
ズム24に入射される。ウォラストンプリズム24はそ
の光学的性質により入射光を二つの光に分割した光をフ
ォトダイオード25に出力する。フォトダイオード25
はウォラストンプリズム24から分割された光を内部に
パッケ−ジ化されたそれぞれのフォトダイオード(図示
せず)に一対一対応するように集光する。
から出射された光が光磁気ディスク40−1に集光さ
れ、光磁気ディスク40−1からの反射光が同一経路に
ビーム分割プリズム22に入射される。入射された光は
ビーム分割プリズム22から反射されウォラストンプリ
ズム24に入射される。ウォラストンプリズム24はそ
の光学的性質により入射光を二つの光に分割した光をフ
ォトダイオード25に出力する。フォトダイオード25
はウォラストンプリズム24から分割された光を内部に
パッケ−ジ化されたそれぞれのフォトダイオード(図示
せず)に一対一対応するように集光する。
【0014】前述した実施の形態はユニット20と対物
レンズ30が同様な屈折率を有するものとして説明され
た。しかし、ユニット20と対物レンズ30は異なる屈
折率を有する物質で製作することもできる。ユニット2
0のレーザーダイオード21とフォトダイオード23は
ビーム分割プリズム22に付着されたり、別の機構物に
安着され所定距離を開けて離隔された構造にしても構わ
ない。更に、前述した実施の形態は対物レンズ30が図
1に示したスライダ3の役割を演ずるものと説明され
た。しかし、対物レンズ30とディスク40、40−1
との間に別途のスライダが設けることが可能であり、同
一の機能を果たすことができる。
レンズ30が同様な屈折率を有するものとして説明され
た。しかし、ユニット20と対物レンズ30は異なる屈
折率を有する物質で製作することもできる。ユニット2
0のレーザーダイオード21とフォトダイオード23は
ビーム分割プリズム22に付着されたり、別の機構物に
安着され所定距離を開けて離隔された構造にしても構わ
ない。更に、前述した実施の形態は対物レンズ30が図
1に示したスライダ3の役割を演ずるものと説明され
た。しかし、対物レンズ30とディスク40、40−1
との間に別途のスライダが設けることが可能であり、同
一の機能を果たすことができる。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は光学系の部
品の小型・軽量化が可能であり、薄型のピックアップが
可能なのでノート型パソコンなどのスリム型装置に容易
に使用できる。
品の小型・軽量化が可能であり、薄型のピックアップが
可能なのでノート型パソコンなどのスリム型装置に容易
に使用できる。
【図1】 近視野を発生する従来の集束光学系を説明す
るための図である。
るための図である。
【図2】 本発明の一実施の形態による光学系を示す図
である。
である。
【図3】 本発明の他の実施の形態による光学系を示す
図である。
図である。
20 ユニット 21 レーザーダイオード(光源) 22 ビーム分割プリズム(光学素子) 23,25 フォトダイオード(検出手段) 24 ウォラストンプリズム 30 カタディオプトリック対物レンズ 30−1 第1反射領域 30−2 第2反射領域 40 光ディスク(記録媒体) 40−1 光磁気ディスク(記録媒体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 趙 虔皓 大韓民国京畿道水原市八達區梅灘洞(番地 なし)宇星アパート1棟506戸 (72)発明者 李 庸勳 大韓民国京畿道水原市八達區牛滿洞(番地 なし)住公アパート201棟1505戸
Claims (12)
- 【請求項1】 近視野を用いて記録媒体に記録及び再生
自在な光ピックアップにおいて、 前記記録媒体へレーザー光を出射し記録媒体からの反射
光を検出するユニットと、 前記ユニットから入射する光を反射する第1反射領域、
前記ユニットから入射した光が光スポットに集光される
集光領域、及び前記第1反射領域から反射された光を前
記集光領域に向かうように反射させる第2反射領域を備
え、前記第1反射領域及び集光領域は前記記録媒体側に
位置したカタディオプトリック対物レンズの第1面を形
成し、前記第2反射領域は前記ユニット側に位置したカ
タディオプトリック対物レンズの第2面の一部となるカ
タディオプトリック対物レンズを含み、 前記ユニット及び前記カタディオプトリック対物レンズ
は一体化され、前記ユニットからの光は前記第2面の前
記第2反射領域を除いた部分を介して前記カタディオプ
トリック対物レンズに入射する光ピックアップ。 - 【請求項2】 前記ユニットは、 光源と、 記録媒体の情報記録面から反射され前記カタディオプト
リック対物レンズを通過した光を検出するための検出手
段と、 前記光源から出射された光を前記カタディオプトリック
対物レンズ側に向かうように前記カタディオプトリック
対物レンズからの反射光を前記検出手段に向かうよう光
経路を調節する光学素子を備えることを特徴とする請求
項1に記載の光ピックアップ。 - 【請求項3】 前記光源は前記カタディオプトリック対
物レンズの光学的軸上に位置する請求項2に記載の光ピ
ックアップ。 - 【請求項4】 前記光源は前記ユニットから離隔された
請求項3に記載の光ピックアップ。 - 【請求項5】 前記検出手段は前記ユニットから離隔さ
れた請求項3に記載の光ピックアップ。 - 【請求項6】 前記光源と前記検出手段は前記ユニット
から離隔された請求項3に記載の光ピックアップ。 - 【請求項7】 前記ユニットは、 光源と、 記録媒体の情報記録面から反射され前記カタディオプト
リック対物レンズを通過した光を検出するための複数の
検出手段と、 入射される光を分離して前記複数の検出手段にそれぞれ
出力する光分離手段と、 前記光源から出射された光を
前記カタディオプトリック対物レンズ側に向かうよう前
記カタディオプトリック対物レンズからの反射光を前記
光分離手段に向かうように光経路を調節する光学素子を
備えることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアッ
プ。 - 【請求項8】 前記光源は前記カタディオプトリック対
物レンズの光学的軸上に位置する請求項7に記載の光ピ
ックアップ。 - 【請求項9】 前記光分離手段はウォラストンプリズム
である請求項8に記載の光ピックアップ。 - 【請求項10】 前記光源は前記ユニットから離隔され
た請求項9に記載の光ピックアップ。 - 【請求項11】 前記検出手段は前記ユニットから離隔
された請求項9に記載の光ピックアップ。 - 【請求項12】 前記光源と前記検出手段は前記ユニッ
トから離隔された請求項9に記載の光ピックアップ。
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