JPWO2009047989A1 - 光ピックアップ装置用の対物レンズ及び光ピックアップ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(λβ−λ1)×(λα−λ1)<0 (1)
但し、
λα:波長λ1±50nmの範囲内においてある基礎構造の回折効率が最大となる波長
λβ:波長λ1±50nmの範囲内において別の基礎構造の回折効率が最大となる波長
を満たすことを特徴とする。
4nm≦|λα−λβ|≦60nm (2)
を満たすことを特徴とする。
0.075mm≦t1≦0.125mm又は0.5mm≦t1≦0.7mm (7)
0.5mm≦t2≦0.7mm (8)
1.0mm≦t3≦1.3mm (9)
本明細書において、第一光源、第二光源、第三光源は、好ましくはレーザ光源である。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることが出来る。第一光源から出射される第一光束の波長λ1、第二光源から出射される第二光束の波長λ2(λ2>λ1)、第三光源から出射される第三光束の波長λ3(λ3>λ2)は以下の条件式(10)、(11)、
1.5×λ1<λ2<1.7×λ1 (10)
1.9×λ1<λ3<2.1×λ1 (11)
を満たすことが好ましい。
4nm≦|λα−λβ|≦60nm (2)
但し、
λα:波長λ1±50nmの範囲内においてある基礎構造の回折効率が最大となる波長
λβ:波長λ1±50nmの範囲内において別の基礎構造の回折効率が最大となる波長
また、波長λαの回折効率が最大となる基礎構造及び波長λβの回折効率が最大となる基礎構造は、共に、波長λ1の4波長以上分の光路差を与えるような段差を有する事が好ましい。基礎構造が、波長λ1の4波長以上分の光路差を与えるような段差を有する場合、回折効率の波長依存変動が特に大きくなるため、このような構成にする事により本発明の効果がより顕著となる。従って、回折効率が波長λαで最大となる基礎構造及び回折構造が波長λβで最大となる基礎構造は、後述する基礎構造B、E、Fなどであることが好ましい。
但し、f[mm]は第一光路差付与構造を通過した第三光束が、第一ベストフォーカスを形成する第三光束時の、第三光束の対物レンズの焦点距離を指し、L[mm]は第一ベストフォーカスと第二ベストフォーカスの間の距離を指す。
0.10≦L/f≦0.25 (3)’
を満たすことがより好ましい。
0.11≦L/f≦0.24 (3)’’
を満たすことである。
対物レンズが、プラスチックレンズである場合、例えば、中央領域は、少なくとも二種類の基礎構造を重ね合わせた重畳構造とすることが好ましい態様の一つとして挙げられる。更には、三種類の基礎構造を重ね合わせた三重の重畳構造とすることが好ましい態様の一つとして挙げられる。より具体的には、例えば、基礎構造Aと基礎構造Bとに加えて、基礎構造E、又は基礎構造F、又は基礎構造Gを重ね合わせた、三重の重畳構造とすることが好ましい態様の一つとして挙げられる。更に好ましくは、基礎構造Aと基礎構造Bに加えて、基礎構造Eを重ね合わせた構造である。また、基礎構造を通過した第1光束のa次(aは整数)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b次(bは整数)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3光束のc次(cは整数)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する場合に、a,b,cの少なくとも一つが正の整数であり、少なくとも一つが負の整数であるような基礎構造を中央領域に設け、更に、基礎構造E、又は基礎構造F、又は基礎構造Gを重ね合わせた重畳構造にすることも好ましい一態様として挙げられる。
−0.01<m1<0.01 (4)
を満たすことである。
−0.10<m1<0.00 (4)‘
を満たすことが好ましい。
−0.01<m2<0.01 (5)
を満たすことが好ましい。
−0.10<m2<0.00 (5’)
を満たすことが好ましい。
−0.01<m3<0.01 (6)
を満たすことが好ましい。
−0.10<m3<0.00 (6‘)
を満たすことが好ましい。
2 ホルダ
3 コリメータレンズ
3a レンズ部
3b 中空円筒部
4 立ち上げミラー
5 半導体レーザ
6 青紫色用偏光ビームスプリッタ
7 パワーモニタ
9 λ/4波長板
10 対物レンズ
11 偏光ビームスプリッタ
12 サーボレンズ
13 光検出器
14 アクチュエータ
15 2レーザ1パッケージ
16 カップリングレンズ
(λβ−λ1)×(λα−λ1)<0 (1)
4nm≦|λα−λβ|≦60nm (2)
但し、
λα:波長λ1±50nmの範囲内においてある基礎構造の回折効率が最大となる波長
λβ:波長λ1±50nmの範囲内において別の基礎構造の回折効率が最大となる波長
を満たす。
r+s+t < u+v+w < x+y+z
を満たすことが好ましい。又、好ましくは、r=0,s=0,t=±1,u=2,v=1,w=1,x=10,y=6,z=5である。
本発明者らは、上述した実施の形態で用いられる対物レンズ10における中央領域において重畳された複数の基礎構造について、以下のように比較例と比較して実施例を検討した。尚、中央領域は、上述の基礎構造B(以下、第1基礎構造とも呼ぶ),基礎構造A(以下、第2基礎構造とも呼ぶ),基礎構造E(以下、第3基礎構造とも呼ぶ)とを重畳してなる構造を有している。第1基礎構造と第3基礎構造とが、波長λ1の4波長以上分の光路差を与えるような段差量であるため、第1基礎構造の回折効率が最大となる波長をλαとし、第3基礎構造の回折効率が最大となる波長をλβとする。図5(a)に示すように、第1基礎構造は、回折効率が最大となる波長(λα)を392.5nmとして設計し、図5(b)に示すように、第2基礎構造は、回折効率が最大となる波長を395nmとして設計し、図5(c)に示すように、第3基礎構造は、回折効率が最大となる波長(λβ)を405nmとして設計すると、│λα−λβ│=12.5nmである。またλ1=405nmであるため、(λβ−λ1)×(λα−λ1)の値は0となり、この実施形態は本発明の範囲外である比較例となる。図5(a)は、回折効率が最大となる波長(ブレーズ化波長)が392.5nmであるときの第1基礎構造の計算結果である。図5(b)は、回折効率が最大となる波長(ブレーズ化波長)が395nmであるときの第2基礎構造の計算結果である。図5(c)は、回折効率が最大となる波長(ブレーズ化波長)が405nmであるときの第3基礎構造の計算結果である。第1基礎構造、第2基礎構造、第3基礎構造全体からなる第1光路差付与構造全体の回折効率は、概ね第1基礎構造、第2基礎構造、第3基礎構造それぞれの回折効率を掛け合わせたものとなるので、その波長依存性は図5(d)のようになる。これらの図から分かるように、段差の深い構造を用いる第1基礎構造および第3基礎構造の波長依存性が大きいため、第1光路差付与構造全体の波長依存性も急峻なものとなる。とくにこの例では波長が使用波長より大きい側に変動した場合、回折効率の低下が大きくなる。従って、青紫色半導体レーザの出射光の波長の平均値(λ1)が約405nmであるため、第1光路差付与構造全体の回折効率は、波長変化1nmに対して4ポイントも変動する事になる。ここでは、第1基礎構造における回折効率が最大となる波長および第2基礎構造における回折効率が最大となる波長を移動させても効果が薄いので、第3基礎構造における回折効率が最大となる波長を移動させることとする。
Claims (14)
- 390nm≦λ1≦420nmを満たす所定の波長λ1の光束を光情報記録媒体の情報記録面に集光することにより、情報の記録及び/又は再生を行なう光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
光学面表面の所定領域に、光路差付与構造である複数の基礎構造の少なくとも一部を重畳して形成しており、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用の対物レンズ。
(λβ−λ1)×(λα−λ1)<0 (1)
但し、
λα:波長λ1±50nmの範囲内においてある基礎構造の回折効率が最大となる波長
λβ:波長λ1±50nmの範囲内において別の基礎構造の回折効率が最大となる波長 - 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
4nm≦|λα−λβ|≦60nm (2) - 前記対物レンズは、前記波長λ1の光束を、保護基板の厚さがt1の光情報記録媒体の情報記録面に集光することにより、情報の記録及び/又は再生を行なうと共に、波長λ2(λ2>λ1)の光束を、保護基板の厚さがt2(t2≧t1)の光情報記録媒体の情報記録面に集光することにより、情報の記録及び/又は再生を行なうことを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記対物レンズは、前記波長λ1の光束を、保護基板の厚さがt1の光情報記録媒体の情報記録面に集光することにより、情報の記録及び/又は再生を行ない、波長λ2(λ2>λ1)の光束を、保護基板の厚さがt2(t2≧t1)の光情報記録媒体の情報記録面に集光することにより、情報の記録及び/又は再生を行ない、波長λ3(λ3>λ2)の光束を、保護基板の厚さがt3(t3>t2)の光情報記録媒体の情報記録面に集光することにより、情報の記録及び/又は再生を行なうことを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記複数の基礎構造は、第1基礎構造と第2基礎構造を含み、前記第1基礎構造は、前記第1基礎構造を通過した前記波長λ1の光束のr次(rは整数)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、前記波長λ2の光束のs次(sは整数)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、前記波長λ3の光束のt次(tは整数)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する光路差付与構造であり、前記第2基礎構造は、前記第2基礎構造を通過した前記波長λ1の光束のu次(uは整数)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、前記波長λ2の光束のv次(vは整数)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、前記波長λ3の光束のw次(wは整数)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する光路差付与構造であることを特徴とする請求の範囲第4項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記複数の基礎構造は、前記第1基礎構造と前記第2基礎構造に加えて、第3基礎構造を含み、前記第3基礎構造は、前記第3基礎構造を通過した前記波長λ1の光束のx次(xは整数)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、前記波長λ2の光束のy次(yは整数)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、前記波長λ3の光束のz次(zは整数)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する光路差付与構造であることを特徴とする請求の範囲第5項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- r=0、s=0、t=±1、u=2、v=1、w=1、x=10、y=6、z=5であることを特徴とする請求の範囲第6項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記複数の基礎構造の少なくとも一つは、前記波長λ1と、前記波長λ2との差に応じて、光情報記録媒体の保護基板の厚さに起因して生じる球面収差を補正する構造であることを特徴とする請求の範囲第4項乃至第7項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記複数の基礎構造の少なくとも一つは、前記波長λ1と、前記波長λ3との差に応じて、光情報記録媒体の保護基板の厚さに起因して生じる球面収差を補正する構造であることを特徴とする請求の範囲第4項乃至第8項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記複数の基礎構造の少なくとも一つは、前記波長λ1と、前記波長λ1以外の波長のとの差に応じて、光情報記録媒体の保護基板の厚さに起因して生じる球面収差を補正する構造であり、前記複数の基礎構造の他の一つは、前記波長λ1の光束を用いて光情報記録媒体に対して記録及び/又は再生を行う際に、温度変化による球面収差の変化を補正する構造であることを特徴とする請求の範囲第4項乃至第7項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記複数の基礎構造の少なくとも一つは、前記波長λ1の光束を用いて光情報記録媒体に対して記録及び/又は再生を行う際に、温度変化による球面収差の変化を補正する構造であることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第9項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記波長λαの回折効率が最大となる基礎構造及び前記波長λβの回折効率が最大となる基礎構造は共に、前記波長λ1の4波長以上分の光路差を与える段差を有することを特徴とする請求の範囲第1項乃至第11項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 波長λ1の光束を出射する光源と、請求の範囲第1項乃至第12項のいずれかに記載の対物レンズとを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
- 前記光源から出射された光束が前記対物レンズに入射する前に、前記光束の強度をモニターするモニター手段とを有することを特徴とする請求の範囲第13項に記載の光ピックアップ装置。
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