JPH1139699A - Double aperture double focus optical reproducing optical device - Google Patents
Double aperture double focus optical reproducing optical deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体から記
録情報を読み取るための光再生用光学装置に係り、特
に、開口と焦点とに関し規格の異なる２種類の光記録媒
体から記録情報の読み取りを可能にする２開口２焦点光
再生用光学装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical reproducing optical device for reading recorded information from an optical recording medium, and more particularly, to reading of recorded information from two types of optical recording media having different aperture and focus standards. The present invention relates to a two-aperture bifocal light reproducing optical device which enables the following.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、相互に規格が異なるため、異な
る記録方式で記録された光記録媒体であるＤＶＤ（ディ
ジタルビデオディスク）（開口０．６で短焦点）とＣＤ
（コンパクトディスク）（開口０．４５で長焦点）とを
１個の光学装置で両方とも再生可能にするためには、再
生用光学装置を２開口２焦点のものとして実現すること
が必要である。光再生用光学装置を２開口２焦点にした
従来例を図６に示す。2. Description of the Related Art For example, DVDs (digital video discs) (short focus with an aperture of 0.6) and CDs, which are optical recording media recorded by different recording methods, have different standards.
In order to be able to reproduce both (compact disc) (a long focal length with an aperture of 0.45) with one optical device, it is necessary to realize the reproducing optical device as a two-aperture two-focal point optical device. . FIG. 6 shows a conventional example in which the optical device for reproducing light has two apertures and two focal points.
【０００３】図６に示される２つのレーザ光の光路のう
ち、実線は、レーザモジュール（波長６５０ｎｍ）１か
ら発生してＤＶＤ８からの記録情報を読み取るための、
そして破線は、レーザモジュール（波長７８０ｎｍ）２
から発生してＣＤ９からの記録情報を読み取るためのそ
れぞれレーザ光の光路を示している。すなわち、図６に
おいて、波長６５０ｎｍおよび７８０ｎｍ（それぞれＤ
ＶＤおよびＣＤ再生用のレーザ光の波長）の各レーザ光
は、図示のように、プリズム３、コリメートレンズ４、
立ち上げミラー（反射鏡）５、ホログラム光学素子６お
よび対物レンズ７を通ってＤＶＤ８およびＣＤ９の情報
記録面にそれぞれ集光されている。ここで、ＤＶＤおよ
びＣＤの基板厚はそれぞれ０．６ｍｍおよび１．２ｍｍ
であるから、ＣＤの情報記録面の方が０．６ｍｍ遠くに
ある。[0006] Of the two laser light paths shown in FIG. 6, a solid line represents a laser module (wavelength: 650 nm) 1 for reading recorded information from a DVD 8.
The broken line indicates the laser module (wavelength 780 nm) 2
And optical paths of laser beams for reading recorded information from the CD 9 generated from. That is, in FIG. 6, the wavelengths of 650 nm and 780 nm (D respectively)
As shown, each laser beam of VD and CD reproducing laser beams) has a prism 3, a collimating lens 4,
The light is focused on the information recording surfaces of the DVD 8 and the CD 9 through the rising mirror (reflection mirror) 5, the hologram optical element 6, and the objective lens 7, respectively. Here, the substrate thicknesses of DVD and CD are 0.6 mm and 1.2 mm, respectively.
Therefore, the information recording surface of the CD is 0.6 mm farther.
【０００４】このように、従来技術ではホログラム光学
素子６を用いて光路を形成している。ここに、ホログラ
ム光学素子６は素子の表面に同心円状のホログラムパタ
ーンが施されている。この同心円状のホログラムパター
ンは、＋１次回折光に対して凹レンズのパワーをもって
いる。また、このホログラムパターンは、ＣＤ再生用の
波長７８０ｎｍのレーザ光に対してその大部分が回折さ
れるように設計されている。さらにまた、ホログラムパ
ターンは、ＣＤ再生用である波長７８０ｎｍのレーザ光
の１次回折光の集光点が透過光（０次光）の集光点（Ｄ
ＶＤ再生用の集光点）よりも０．６ｍｍ遠くなるように
設計されている。As described above, in the prior art, the optical path is formed by using the hologram optical element 6. Here, the hologram optical element 6 has a concentric hologram pattern on the surface of the element. This concentric hologram pattern has the power of a concave lens for the + 1st-order diffracted light. The hologram pattern is designed so that most of the hologram pattern is diffracted with respect to a laser beam having a wavelength of 780 nm for reproducing a CD. Furthermore, in the hologram pattern, the converging point of the first-order diffracted light of the laser beam having a wavelength of 780 nm for CD reproduction is the converging point (D-order light) of the transmitted light (0-order light).
It is designed to be 0.6 mm farther than the focal point for VD reproduction).
【０００５】一方、対物レンズ７は、開口０．６で基盤
厚０．６ｍｍのディスク、すなわちＤＶＤ再生用に設計
されているので、ホログラム光学素子６をほとんど透過
するＤＶＤ再生用の波長６５０ｎｍのレーザ光は、その
基盤厚０．６ｍｍのディスクの情報記録面に集光され
る。このようにして２種類の焦点を実現している。ま
た、ホログラムパターンは、対物レンズの有効径よりも
小さい直径の円形領域の内部にのみ施されている。この
とき、ＤＶＤ再生用の波長６５０ｎｍのレーザ光は、ホ
ログラムパターンが施されている円形領域の内部と外部
の両方を透過するので、対応する開口は対物レンズ７の
有効径で決まる０．６となる。On the other hand, since the objective lens 7 is designed for reproducing a disk having an aperture of 0.6 and a substrate thickness of 0.6 mm, that is, for reproducing a DVD, a laser having a wavelength of 650 nm for reproducing the DVD which almost passes through the hologram optical element 6 is used. The light is focused on the information recording surface of the disk having a base thickness of 0.6 mm. In this way, two types of focus are realized. Further, the hologram pattern is provided only inside a circular region having a diameter smaller than the effective diameter of the objective lens. At this time, the laser beam having a wavelength of 650 nm for DVD reproduction passes through both the inside and the outside of the circular area on which the hologram pattern is formed, so that the corresponding aperture is 0.6 determined by the effective diameter of the objective lens 7. Become.
【０００６】また、ＣＤ再生用の波長７８０ｎｍのレー
ザ光は、図６のように、ホログラムパターンの施してあ
る円形領域に対応するようビームが絞られ、この領域内
部でのみ回折されるため、対応する実効的な開口は円形
領域の直径できまることになる。すなわちＣＤ再生用の
波長７８０ｎｍのレーザ光に対する開口が、０．４５と
なるように円形領域を設計することにより、２種類の開
口を実現していた。Further, as shown in FIG. 6, the beam of the laser beam for reproducing a CD having a wavelength of 780 nm is narrowed so as to correspond to a circular area on which a hologram pattern is formed, and is diffracted only inside this area. The effective aperture to be made will be the diameter of the circular area. That is, two types of apertures have been realized by designing a circular region so that the aperture for a laser beam having a wavelength of 780 nm for CD reproduction is 0.45.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のＤＶＤとＣＤに共用可能な２開口２焦点光再生用光学
装置は、２開口２焦点を実現するための部品として、素
子表面にホログラムパターンが施されたホログラム光学
素子６と対物レンズ７（図６参照）を必要としていた。
このことは、単に部品の点数が多くなるということだけ
でなく、所要の開口（ＤＶＤおよびＣＤに対して、それ
ぞれ０．６および０．４５）および所要の焦点（ＣＤの
方がＤＶＤより０．６ｍｍ遠くになる）を満たすよう
に、それぞれの配置位置を含めて両者（ホログラム光学
素子６と対物レンズ７）が設計（また、取り付け時には
調整）されなければならず、これは必ずしも容易なこと
ではなかった。As described above, the conventional two-aperture bifocal light reproducing optical device that can be used commonly for DVDs and CDs has a hologram on the element surface as a component for realizing a two-aperture bifocal. The hologram optical element 6 having the pattern and the objective lens 7 (see FIG. 6) are required.
This not only means that the number of parts is increased, but also the required aperture (0.6 and 0.45 for DVD and CD, respectively) and the required focus (CD is less than 0. Both (hologram optical element 6 and objective lens 7) must be designed (and adjusted at the time of attachment) including their respective arrangement positions so as to satisfy 6 mm distant, which is not always easy. Did not.
【０００８】本発明の目的は、このような解決されるべ
き課題を含まない２開口２焦点光再生用光学装置提供す
ることにある。It is an object of the present invention to provide a two-aperture bifocal light reproducing optical device which does not include such a problem to be solved.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明２開口２焦点光再生用光学装置は、規格の異
なる２種類の光記録媒体から記録情報の読み取りを可能
とする２開口２焦点光再生用光学装置であって、該光学
装置は、該装置の対物レンズとして半径方向に屈折率の
分布が変化している屈折率分布レンズを具え、前記２種
類の光記録媒体のそれぞれに対応する２種類の情報読み
取り用レーザ光の前記屈折率分布レンズへのレンズ光軸
に対する傾きを相互に異ならせて２種類の開口を実現す
るとともに、前記レンズ中に相互に光路長の異なる２種
類の光路を形成したことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a two-aperture, two-focal-point optical reproduction optical device which is capable of reading recorded information from two types of optical recording media of different standards. An optical device for reproducing focused light, wherein the optical device includes a refractive index distribution lens whose refractive index distribution changes in a radial direction as an objective lens of the device. Two kinds of apertures are realized by making the inclinations of the corresponding two kinds of information reading laser beams to the refractive index distribution lens with respect to the lens optical axis different from each other, and two kinds having different optical path lengths in the lens. Is formed.
【００１０】また、本発明２開口２焦点光再生用光学装
置は、前記相互に光路長の異なる２種類の光路を形成す
るために、前記屈折率分布レンズは、レーザ光の入射端
面が円形平面でかつ１個のレンズの中にレンズ長の長い
部分と短い部分とを有していることを特徴とするもので
ある。Further, in the optical apparatus for reproducing light of two apertures and two focal points according to the present invention, since the two types of optical paths having different optical path lengths are formed, the refractive index distribution lens has a laser light incident end face having a circular flat surface. And one lens has a long lens portion and a short lens portion.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照し、発明の
実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。まず、
本発明２開口２焦点光再生用光学装置の一実施形態を図
１に示す。この図１に示される光学装置を、すでに説明
した図６に示される従来の光学装置と比較するに、従来
装置において、本発明者らが解決されるべき課題として
指摘したホログラム素子６および対物レンズ７（いずれ
も図６参照）を屈折率分布レンズ１０（図１参照）に置
き替えた点、および破線で示され、レーザモジュール
（波長７８０ｎｍ）２から発生してＣＤ９の記録情報を
読み取るためのレーザ光の光出力の向かう方向が、図６
（従来）においてはホログラム素子６の素子表面に垂直
に（すなわち、光軸と平行に）入射するのに対し、図１
（本発明）では屈折率分布レンズ１０の光軸に傾斜して
入射するように、図６のそれとはずらしてある点におい
て相違している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. First,
FIG. 1 shows an embodiment of the optical device for reproducing the two-aperture bifocal light of the present invention. Compared to the optical device shown in FIG. 1 and the conventional optical device shown in FIG. 6, the hologram element 6 and the objective lens which have been pointed out as problems to be solved by the present inventors in the conventional device. 7 (see FIG. 6) is replaced by a gradient index lens 10 (see FIG. 1), and is indicated by a broken line for reading recorded information of CD 9 generated from a laser module (wavelength 780 nm) 2. The direction in which the light output of the laser light is directed is shown in FIG.
FIG.
The present invention is different in that it is shifted from that of FIG. 6 so that the light enters the optical axis of the gradient index lens 10 at an angle.
【００１２】従って、以下においては、これら相違点に
基づいて本発明の特徴をなす屈折率分布レンズ（図１
中、１０にて示す）について詳細に説明する。屈折率分
布レンズ（レーザ光の入射端面は円形平面である）は、
半径方向の屈折率の分布が、レンズ光軸からの距離ｒを
パラメータとして次式で表わされるレンズである。Accordingly, in the following, a gradient index lens (FIG. 1) which characterizes the present invention based on these differences will be described.
(Indicated by reference numeral 10) will be described in detail. The refractive index distribution lens (the incident end face of the laser beam is a circular plane)
The distribution of the refractive index in the radial direction is a lens represented by the following equation using the distance r from the lens optical axis as a parameter.
【数１】 ただし、ｎ0 はレンズの光軸の位置での屈折率、ｎr は
光軸から距離ｒの位置での屈折率、およびＡはレンズの
材料によって定まる定数である。(Equation 1) Here, n 0 is the refractive index at the position of the optical axis of the lens, n r is the refractive index at a position at a distance r from the optical axis, and A is a constant determined by the material of the lens.
【００１３】本発明では、この屈折率分布レンズに対し
て、ＤＶＤ再生用レーザ光ＲD はレンズの光軸と平行
に、ＣＤ再生用レーザ光ＲC はレンズの光軸に対して次
式で示される傾き−θ0 をもってそれぞれ入射させるも
のとする。この様子を図２に示す。According to the present invention, the laser beam R D for DVD reproduction is parallel to the optical axis of the lens and the laser beam R C for CD reproduction is expressed by the following equation with respect to the optical axis of the lens. It shall be respectively incident with an inclination - [theta] 0 as shown. This is shown in FIG.
【数２】 ただし、ｒ0 はレンズの半径である。(Equation 2) Here, r 0 is the radius of the lens.
【００１４】屈折率分布レンズに光軸に対して傾き−θ
0 で入射したレーザ光は、屈折率分布レンズ内で全反射
を繰り返すことで進行していく。屈折率分布レンズは入
射端面上の光軸からの半径方向の距離によって屈折率が
異なるので、一般的に光軸に対して角度−θ0 で入射す
る光のうち、屈折率分布レンズ中を伝搬することのでき
るレーザ光は光軸から次式で示される半径ｒ1 までの範
囲内に限られる。この様子を図３に示す。The gradient index lens has a tilt of -θ with respect to the optical axis.
The laser beam incident at 0 proceeds by repeating total reflection in the gradient index lens. The refractive index distribution lens has a refractive index by the radial distance from the optical axis on the entrance end face are different, generally of the light incident at an angle - [theta] 0 with respect to the optical axis, propagating in the refractive index distribution lens The laser beam that can be used is limited to a range from the optical axis to a radius r 1 shown by the following equation. This is shown in FIG.
【数３】 (Equation 3)
【００１５】ここで、情報を読み取る対物レンズの開口
は、ＣＤ再生用のレンズでは０．４５、ＤＶＤ再生用の
レンズでは０．６となっているが、開口はレンズ径に依
存するため、ＤＶＤ再生用のレーザ光に対する開口が
０．６になるよう設計した場合、ＣＤ再生用のレーザ光
に対する開口を０．４５とするには、ＣＤ再生用のレー
ザ光の入射する領域をＤＶＤ再生用レーザ光の入射する
領域の７５％とすればよいことになる。従って、屈折率
分布レンズの開口を０．６として設計した上で、ｒ1 ＝
０．７５ｒ0 が成り立つようにパラメータを設定すれば
（２）式における−θ0 で入射した光のうち、光軸から
０．７５ｒ0 までの領域に入射した光のみ伝搬し、ＤＶ
Ｄ再生用のレーザ光に対しては０．６の開口が得られ、
ＣＤ再生用のレーザ光に対しては０．４５の開口が得ら
れることになる。Here, the aperture of the objective lens for reading information is 0.45 for a lens for CD reproduction and 0.6 for a lens for DVD reproduction. In the case where the aperture for the laser beam for reproduction is designed to be 0.6, in order to set the aperture for the laser beam for CD reproduction to 0.45, the area where the laser beam for CD reproduction is incident must be the laser for DVD reproduction. That is, 75% of the area where light is incident is sufficient. Therefore, after the aperture of the gradient index lens is designed to be 0.6, r 1 =
By setting the parameters as 0.75 r 0 is established (2) of the light incident at - [theta] 0 in formula, propagates only the light incident on the area from the optical axis to 0.75 r 0, DV
An aperture of 0.6 is obtained for the laser beam for D reproduction,
An aperture of 0.45 is obtained for a laser beam for CD reproduction.
【００１６】次に、２焦点のための条件について検討す
る。２焦点を実現するための、屈折率分布レンズの長さ
方向の断面図とレーザ光の光路を図４に示す。また、屈
折率分布レンズをレーザ光出射端面側から見た外観図を
図５に示す。本発明においては、前述したように、屈折
率分布レンズ中に２種類の光路を形成するために、レー
ザ光の入射端面が円形平面の１個の屈折率分布レンズ中
にレンズ長の長い部分と短い部分とを有しているような
構造とする。この場合、入射端面が平面であることか
ら、屈折率分布レンズの出射端面側にＤＶＤ再生用レー
ザ光の出射端面ＯD とＣＤ再生用レーザ光の出射端面Ｏ
C とを設けた構造となる。入射端面ＩよりＤＶＤ再生用
レーザ光の出射端面ＯD までの距離ＺD （ＤＶＤ再生用
の屈折率分布レンズの長さと言う）と、入射端面Ｉより
ＣＤ再生用レーザ光の出射端面ＯC までの距離ＺC （Ｃ
Ｄ再生用の屈折率分布レンズの長さと言う）との差、す
なわち図４に示す距離Δ1 は次式で与えられる。Next, the conditions for the bifocal point will be discussed. FIG. 4 shows a sectional view of the refractive index distribution lens in the length direction and an optical path of the laser beam for realizing the bifocal point. FIG. 5 is an external view of the refractive index distribution lens viewed from the laser light emitting end face side. In the present invention, as described above, in order to form two types of optical paths in the refractive index distribution lens, a laser beam incident end face is formed into a single refractive index distribution lens having a circular flat surface with a long lens portion. The structure has a short part. In this case, since the incident end surface is a plane, the exit end face of the DVD playback laser beam emitting facet O D and CD playback laser light emitting end face side of the gradient index lens O
C is provided. The distance Z D to exit end face O D than the incident end face I DVD playback laser beam (DVD referred to the length of the gradient index lens for reproduction) to the exit end face O C than the incident end face I CD playback laser beam Distance Z C (C
The difference between say the length of the D refractive index lens for reproduction), that is, the distance delta 1 shown in FIG. 4 is given by the following equation.
【数４】 である。(Equation 4) It is.
【００１７】ＤＶＤ再生用レーザ光の出射端面ＯD から
主点ＨD までの距離ｈD は、次式で与えられる。The distance h D from the exit end face O D of the DVD reproducing laser beam to the principal point H D is given by the following equation.
【数５】 ただし、ＺD はＤＶＤ再生用の屈折率分布レンズの長さ
である。同様にＣＤ再生用レーザ光の出射端面ＯC から
主点ＨC までの距離ｈC は、次式で与えられる。(Equation 5) However, Z D is the length of the gradient index lens for DVD playback. Similarly the distance h C from the exit end face O C of CD playback laser light to the principal point H C is given by the following equation.
【数６】 ただし、ＺC はＣＤ再生用の屈折率分布レンズの長さで
ある。(Equation 6) Here, Z C is the length of the gradient index lens for CD reproduction.
【００１８】また、ＤＶＤ再生用の屈折率分布レンズの
長さＺD に対する焦点距離ｆD は、次式で与えられる。The focal length f D with respect to the length Z D of the refractive index distribution lens for DVD reproduction is given by the following equation.
【数７】 また、同様に、ＣＤ再生用の屈折率分布レンズの長さＺ
C に対する焦点距離ｆ c は、次式で与えられる。(Equation 7)Similarly, the length Z of the gradient index lens for CD reproduction
CFocal length f for cIs given by the following equation.
【数８】 (Equation 8)
【００１９】(５), (７) 式より、ＤＶＤ再生用レーザ
光の出射端面ＯD から同レーザ光に対する焦点（集光
点）ＦD までの距離ＬD は、次式で与えられる。[0019] (5) and (7), the distance L D from the exit end face O D of the DVD reproducing laser beam to a focal point (condensing point) F D for the laser beam is given by the following equation.
【数９】 同様に、 (６), (８) 式より、ＣＤ再生用レーザ光の出
射端面ＯC から同レーザ光に対する焦点（集光点）ＦC
までの距離ＬC は、次式で与えられる。(Equation 9) Similarly, from the equations (6) and (8), the focal point (condensing point) F C for the laser light for CD reproduction from the emission end face O C of the laser light
The distance L C to is given by the following equation.
【数１０】 (Equation 10)
【００２０】ＤＶＤ再生用レーザ光の出射端面ＯD を基
準とした場合、 (９), (１０) 式より、ＤＶＤ再生用レ
ーザ光に対する焦点ＦD とＣＤ再生用レーザ光に対する
焦点ＦC との間の距離は次式で与えられる。In the case relative to the emitting end face O D of the DVD playback laser beam (9), (10) than, the focal point F C to the focal F D and CD playback laser beam for DVD playback laser beam The distance between them is given by the following equation.
【数１１】 [Equation 11]
【００２１】すなわち、（４）式のように距離Δ1 を設
定することにより、ＤＶＤ用レーザ光に対する焦点ＦD
とＣＤ用レーザ光に対する焦点ＦC との間の距離｜ＦC
−Ｆ D ｜が、δ（ＤＶＤとＣＤの基盤厚の差＝０．６ｍ
ｍ）と等しくなるのでＤＶＤとＣＤの双方の再生が可能
となる。That is, as shown in the equation (4), the distance Δ1Set
By setting, the focus F for the laser light for DVDD
F for laser light for CD and CDC| F betweenC
-F D| Is δ (difference between base thickness of DVD and CD = 0.6 m
m) so both DVD and CD can be played
Becomes
【００２２】ここで、図４中の距離Δ2 （ＤＶＤ再生用
レーザ光を遮ることのない範囲）は次式で与えられる。Here, the distance Δ 2 in FIG. 4 (the range in which the laser light for DVD reproduction is not blocked) is given by the following equation.
【数１２】 である。(Equation 12) It is.
【００２３】すなわち、（１２）式のように距離Δ2 を
決めれば、ｒ0 ＋ｒ2Dより距離Δ2が小さいので、屈折
率分布レンズはＤＶＤ再生用のレーザ光を遮ることが無
い。また、ｒ0 ＋ｒ2Cより距離Δ2 が大きいので、ＣＤ
再生用のレーザ光は全て出射端面から出射することにな
る。つまり、ＤＶＤ再生用のレーザ光とＣＤ再生用のレ
ーザ光の各々を使用した場合に、それらいずれのレーザ
光をも遮ること無くＤＶＤおよびＣＤを再生することが
可能になる。That is, if the distance Δ 2 is determined as in the equation (12), the distance Δ 2 is smaller than r 0 + r 2D , so that the refractive index distribution lens does not block the laser beam for DVD reproduction. Further, since than r 0 + r 2C distance delta 2 is large, CD
All the reproduction laser light is emitted from the emission end face. That is, when the laser light for DVD reproduction and the laser light for CD reproduction are used, it is possible to reproduce the DVD and CD without interrupting any of the laser lights.
【００２４】最後に、屈折率分布レンズの長さＺD に関
しては、ＤＶＤとＣＤの基盤厚の差δを０．６ｍｍと
し、屈折率分布レンズの光軸における屈折率ｎ0 を１．
５とした場合、Finally, regarding the length Z D of the gradient index lens, the difference δ between the substrate thicknesses of DVD and CD is set to 0.6 mm, and the refractive index n 0 at the optical axis of the gradient index lens is 1.
If you set 5,
【外１】 は、（１２）式の条件から次式で与えられる。[Outside 1] Is given by the following equation from the condition of equation (12).
【数１３】 以上から、ＤＶＤ再生用の屈折率分布レンズの長さＺD
に対する条件は、ＺDを(Equation 13) From the above, the length Z D of the refractive index distribution lens for DVD reproduction
The condition for is that Z D
【数１４】 のように定めればよい。[Equation 14] It may be determined as follows.
【００２５】以上の説明は、ＤＶＤ再生とＣＤ再生とに
共用できる再生用光学系を念頭において説明したが、２
開口２焦点が要求される光再生用光学装置であれば、本
発明の適用範囲がＤＶＤとＣＤに限られるものでないこ
とは言うまでもない。The above description has been made in consideration of a reproducing optical system that can be used commonly for DVD reproduction and CD reproduction.
It goes without saying that the scope of the present invention is not limited to DVDs and CDs as long as it is an optical device for optical reproduction that requires two focal points at the aperture.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
部分的に２種類の長さをもつ１個の屈折率分布レンズの
みを対物レンズとして使用し、その屈折率分布レンズに
ＤＶＤ再生用レーザ光とＣＤ再生用レーザ光をレンズ光
軸に対して異なる傾きをもって入射させ、また屈折率分
布レンズを、レーザ光の入射端は平面とし、レンズ中に
レンズ長の長い部分と短い部分とを有する構造にするこ
とにより、２開口２焦点光再生用光学装置の実現を可能
にした。As described above, according to the present invention,
Only one refractive index distribution lens partially having two kinds of lengths is used as the objective lens, and the DVD reproduction laser light and the CD reproduction laser light are different from the lens optical axis in the refractive index distribution lens. The two-aperture, bifocal light reproducing optical device is constructed such that the laser beam is incident with an inclination, and the refractive index distribution lens has a structure in which the laser light incident end is flat and the lens has a long lens portion and a short lens portion. Made possible.
【図１】本発明２開口２焦点光再生用光学装置の一実施
形態を示している。FIG. 1 shows an embodiment of a two-aperture bifocal light reproducing optical device of the present invention.
【図２】ＤＶＤ再生用レーザ光とＣＤ再生用レーザ光の
それぞれについてレーザ光がレンズに入射する様子を示
している。FIG. 2 shows how laser light is incident on a lens for each of laser light for DVD reproduction and laser light for CD reproduction.
【図３】屈折率分布レンズ中におけるレーザ光の伝搬可
能範囲を示している。FIG. 3 shows a propagable range of laser light in a gradient index lens.
【図４】屈折率分布レンズの長さ方向の断面図とレーザ
光の光路を示している。FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of a refractive index distribution lens and an optical path of laser light.
【図５】屈折率分布レンズをレーザ光出射端面側から見
た外観図を示している。FIG. 5 is an external view of the gradient index lens as viewed from a laser light emitting end face side.
【図６】従来の２開口２焦点光再生用光学装置を示して
いる。FIG. 6 shows a conventional two-aperture bifocal light reproducing optical device.
１ ＤＶＤ用レーザモジュール ２ ＣＤ用レーザモジュール ３ プリズム ４ コリメートレンズ ５ 立ち上げミラー（反射鏡） ６ ホログラム光学素子 ７ 対物レンズ ８ ＤＶＤ ９ ＣＤ １０ 屈折率分布レンズ θ0 屈折率分布レンズの光軸に対するＣＤ再生用レー
ザ光の傾き ｒ0 屈折率分布レンズの半径 ｒ1 入射端面における入射レーザ光の光軸からの距離 Ｉ 屈折率分布レンズの入射端面 ＺD ＤＶＤ再生用の屈折率分布レンズの長さ ＺC ＣＤ再生用の屈折率分布レンズの長さ ｒ2D ＤＶＤ再生用レーザ光のうち、屈折率分布レンズ
の入射端面Ｉ上の光軸から−ｒ0 の位置に入射したレー
ザ光が、入射端面ＩよりＺC の位置での光軸からの位置
（ｒ2D＜０） ｒ2C ＣＤ再生用レーザ光のうち、屈折率分布レンズの
入射端面Ｉ上の光軸からｒ1 の位置に入射したレーザ光
が、入射端面ＩよりＺC の位置での光軸からの位置（ｒ
2C＜０） ＨD ＤＶＤ再生用の屈折率分布レンズの長さＺD に対
する主点位置 ＨC ＣＤ再生用の屈折率分布レンズの長さＺC に対す
る主点位置 ＯD ＤＶＤ再生用の屈折率分布レンズの出射端面 ＯC ＣＤ再生用の屈折率分布レンズの出射端面 ｈD ＤＶＤ再生用の屈折率分布レンズの出射端面ＯD
からＨD までの距離 ｈC ＣＤ再生用の屈折率分布レンズの出射端面ＯC か
らＨC までの距離 ＦD ＤＶＤ再生用の屈折率分布レンズの長さＺD に対
する焦点位置 ＦC ＣＤ再生用の屈折率分布レンズの長さＺC に対す
る焦点位置 ｆD ＨD からＦD までの距離 ｆC ＨC からＦC までの距離 ＬD ＯD からＦD までの距離 ＬC ＯC からＦC までの距離 δ ＦC からＦD までの距離 Δ1 ＯD からＯC までの距離 Δ2 屈折率分布レンズの長さがＺC である領域長REFERENCE SIGNS LIST 1 laser module for DVD 2 laser module for CD 3 prism 4 collimator lens 5 rising mirror (reflecting mirror) 6 hologram optical element 7 objective lens 8 DVD 9 CD 10 refractive index distribution lens θ 0 CD relative to optical axis of refractive index distribution lens The inclination of the laser beam for reproduction r 0 The radius of the refractive index distribution lens r 1 The distance from the optical axis of the incident laser light at the incident end surface I The incident end surface of the refractive index distribution lens Z D The length Z of the refractive index distribution lens for DVD reproduction The length of the refractive index distribution lens for C CD reproduction r 2D The laser light for DVD reproduction, which is incident on the position −r 0 from the optical axis on the incident end face I of the refractive index distribution lens, is incident on the incident end face I more position from the optical axis at the position of Z C (r 2D <0) r 2C CD of laser light for reproduction, the position of r 1 from the optical axis on the incident end surface I of the gradient index lens Shines laser light, the position of the optical axis at the position of Z C than the incident end face I (r
2C <0) H D DVD refractive index of the principal point O D DVD for playback to the length Z C of the principal point H C CD refractive index lens for reproduction to the length Z D of the gradient index lens for reproduction emitting facet O D refractive index lens of the light emitting face h D DVD for playback on emitting facet O C CD refractive index lens for reproduction of distribution lens
For focus position F C CD reproduction with respect to the distance h C CD length Z D of the distance F D DVD refractive index lens for reproduction from the exit end face O C of the refractive index distribution lens for reproduction to H C to H D from distance L C O C from F C of the gradient index lens with respect to the length Z C from the focal point f D H D from the distance L D O D from the distance f C H C to F D to F C until F D region length the length of the distance delta 2 gradient index lens to O C is Z C from the distance [delta] F C from the distance delta 1 O D to F D to
Claims (2)
録情報の読み取りを可能とする２開口２焦点光再生用光
学装置であって、該光学装置は、該装置の対物レンズと
して半径方向に屈折率の分布が変化している屈折率分布
レンズを具え、前記２種類の光記録媒体のそれぞれに対
応する２種類の情報読み取り用レーザ光の前記屈折率分
布レンズへのレンズ光軸に対する傾きを相互に異ならせ
て２種類の開口を実現するとともに、前記レンズ中に相
互に光路長の異なる２種類の光路を形成したことを特徴
とする２開口２焦点光再生用光学装置。1. An optical device for reproducing light from a two-aperture bifocal optical system capable of reading recorded information from two types of optical recording media having different standards, wherein the optical device serves as an objective lens of the device in a radial direction. A refractive index distribution lens whose refractive index distribution is changed; and two types of information reading laser beams respectively corresponding to the two types of optical recording media are tilted with respect to the lens optical axis to the refractive index distribution lens. A two-aperture bifocal light reproducing optical device, wherein two types of apertures are realized differently from each other, and two types of optical paths having different optical path lengths are formed in the lens.
学装置において、前記相互に光路長の異なる２種類の光
路を形成するために、前記屈折率分布レンズは、レーザ
光の入射端面が円形平面でかつ１個のレンズの中にレン
ズ長の長い部分と短い部分とを有していることを特徴と
する２開口２焦点光再生用光学装置。2. The optical system for reproducing two-aperture bifocal light according to claim 1, wherein the refractive index distribution lens is provided with a laser light incident end face in order to form two types of optical paths having different optical path lengths. Is a circular plane, and has a long lens portion and a short lens portion in one lens.
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|---|---|---|---|
| JP19397897A JP3566504B2 (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Optical device for 2-aperture bifocal light reproduction |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP19397897A JP3566504B2 (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Optical device for 2-aperture bifocal light reproduction |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1139699A true JPH1139699A (en) | 1999-02-12 |
| JP3566504B2 JP3566504B2 (en) | 2004-09-15 |
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ID=16316950
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|---|---|---|---|
| JP19397897A Expired - Fee Related JP3566504B2 (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Optical device for 2-aperture bifocal light reproduction |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3566504B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120212750A1 (en) * | 2009-10-09 | 2012-08-23 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V. | Three-Dimensionally Localizing Light Emitting Molecules of Unknown Orientation and Unknown Z-Position |
-
1997
- 1997-07-18 JP JP19397897A patent/JP3566504B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120212750A1 (en) * | 2009-10-09 | 2012-08-23 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V. | Three-Dimensionally Localizing Light Emitting Molecules of Unknown Orientation and Unknown Z-Position |
| US8559021B2 (en) * | 2009-10-09 | 2013-10-15 | Deutsches Krebsforschungszentrum | Three-dimensionally localizing light emitting molecules of unknown orientation and unknown Z-position |
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