KR20060041867A

KR20060041867A - 광픽업 장치 및 광픽업 장치용 회절 광학 소자

Info

Publication number: KR20060041867A
Application number: KR1020050011624A
Authority: KR
Inventors: 미쯔루 미모리
Original assignee: 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2006-05-12
Also published as: EP1564731A3; EP1564731A2; CN1655258A; TW200532679A; CN100479041C; US20050180295A1

Abstract

본 발명은 광픽업 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 각각 제1 내지 제3 광속을 사출하는 제1 내지 제3 광원과, 회절 광학과, 집광 소자를 갖는 대물 광학계를 포함하고, 회절 광학 소자는 광축을 중심으로 하는 제1 영역과, 환형으로 형성되고 제1 영역의 외측에 배열되는 제2 영역과, 환형으로 형성되고 제2 영역의 외측에 배열되는 제3 영역을 포함하고, 제3 영역은 제1 내지 제3 광속에 대해 서로 다른 광학 특성을 가지며, 제3 영역은 제3 영역과 집광 소자를 통과하는 제1 내지 제3 광속 중 두 개의 광속으로 상응하는 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는다.

광픽업 장치, 광속, 광원, 회절 광학 소자, 집광 소자, 대물 광학계, 광디스크

Description

광픽업 장치 및 광픽업 장치용 회절 광학 소자 {OPTICAL PICKUP APPARATUS AND DIFFRACTIVE OPTICAL ELEMENT FOR OPTICAL PICKUP APPARATUS}

도1은 광픽업 장치의 구성을 도시하는 주요부 평면도.

도2는 회절 광학 소자의 일예를 나타내는 측면도.

도3의 (a) 및 도3의 (b)는 회절 광학 소자의 일예를 나타내는 측면도.

도4의 (a) 및 도4의 (b)는 회절 광학 소자의 일예를 나타내는 측면도.

도5의 (a) 및 도5의 (b)는 회절 광학 소자의 일예를 나타내는 측면도.

도6은 회절 광학 소자의 일예를 나타내는 측면도.

도7은 회절 광학 소자의 일예를 나타내는 측면도.

도8은 광픽업 장치의 구성을 도시하는 주요부 평면도.

도9는 제1 실시예에 있어서의 종구면수차도.

도10은 제2 실시예에 있어서의 종구면수차도.

도11은 회절 광학 소자의 일예를 나타내는 측면도.

도12는 제3 실시예에 있어서의 종구면수차도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 제1 회절 구조

11 : 단차부

12 : 불연속 부

13 : 링

20 : 제2 회절 구조

EXP : 빔 확장기

HD : 광디스크

OBJ : 대물 광학계

RL1 내지 RL3 : 정보 기록면

BS1 내지 BS4 : 빔 분할기

COL1 내지 COL3 : 콜리메이터 렌즈

본 발명은 광픽업 장치 및 광픽업 장치용 회절 광학 소자에 관한 것이다.

최근, 광픽업 장치에 있어서, 광디스크에 기록된 정보의 재생이나, 광디스크에의 정보의 기록을 위한 광원으로서 사용되는 레이저 광원의 단파장화가 진행되고, 예를 들어 청자색 반도체 레이저나, 제2 고조파 발생을 이용하여 적외 반도체 레이저의 파장 변환을 행하는 청자색 SHG 레이저 등의 파장 405 ㎚의 레이저 광원이 실용화되고 있다.

이들 청자색 레이저 광원을 사용하면, DVD(디지털 다용도 디스크)와 동일한 개구수(NA)의 대물 렌즈를 사용하는 경우에 직경 12 ㎝의 광디스크에 대해 15 내지 20 GB 정보의 기록이 가능해지고, 대물 렌즈의 NA를 0.85까지 높인 경우에는 직경 12 ㎝의 광디스크에 대해 23 내지 25GB 정보의 기록이 가능해진다. 이하, 본 명세서에서는 청자색 레이저 광원을 사용하는 광디스크 및 광자기 디스크를 총칭하여「고밀도 광디스크」라 한다.

그런데, 이와 같은 고밀도 광디스크에 대해 적절하게 정보의 기록/재생을 할 수 있는 것만으로는 광디스크 플레이어/레코더의 제품으로서의 가치는 충분한 것이라고는 할 수 없다. 현재에 있어서, 다종 다양한 정보를 기록한 DVD나 CD(콤팩트 디스크)가 판매되고 있는 현실을 근거로 하면, 고밀도 광디스크에 대해 정보의 기록/재생을 할 수 있는 것만으로는 충분하지 않고, 예를 들어 사용자가 소유하고 있는 DVD나 CD에 대해서도 마찬가지로 적절하게 정보의 기록/재생을 할 수 있도록 하는 것이 고밀도 광디스크용 광디스크 플레이어/레코더로서의 상품 가치를 높이는 데 통하는 것이다. 이와 같은 배경으로부터, 고밀도 광디스크용 광디스크 플레이어/레코더에 탑재되는 광픽업 장치는 고밀도 광디스크와 DVD, 또는 CD 중 어느 것에 대해서도 호환성을 유지하면서 적절하게 정보를 기록/재생할 수 있는 성능을 갖는 것이 요구된다.

각 광디스크에는 정보의 기록/재생에 필요한 개구수가 설정되어 있으므로, 광픽업 장치에 호환성을 갖게 하기 위해서는 원하는 개구수를 얻기 위한 개구 제한 수단을 마련하는 것이 필요해진다.

개구 제한 수단으로서는, 예를 들어 조리개를 이용하여 기계적으로 광선을 차단하는 방법, 광선의 투과율에 관한 파장 선택성을 갖는 다이크로익 필터를 이용 하는 방법, 액정에 의한 위상 제어 소자를 이용하는 방법, 혹은 이들을 조합하는 방법 등이 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1에는 광축을 중심으로 한 동심원형의 영역(중앙 영역)에 홀로그램을 형성하여, 중앙 영역의 주위(주변 영역)에 회절 격자를 형성한 광학 소자와, 굴절형의 대물 렌즈를 별개 부재로 구비하는 광픽업 장치가 개시되어 있다.

이 장치는 중앙 영역에 있어서 DVD용 파장 635 ㎚의 광속을 투과시키는 한편 CD용 파장 780 ㎚의 광속을 회절시키고, 주변 영역에 있어서 파장 635 ㎚의 광속을 투과시키는 한편 파장 780 ㎚의 광속을 회절에 의해 실질적으로 차단한다. 이와 같이, 파장 635 ㎚의 광속을 모두 대물 렌즈에 입사시키고, 파장 780 ㎚의 광속 중 중앙 영역을 통과하는 광속만을 발산하도록 회절시켜 대물 렌즈에 입사시킴으로써, 하나의 대물 렌즈로 DVD와 CD의 2종류의 광디스크에 대해 정보의 기록/재생을 행하는 것이다.

[특허 문헌 1]

국제 공개 제98/19303호 팜플렛

그러나, 특허 문헌 1에 개시된 장치는 2종류의 파장의 광속 중 한 쪽의 광속을 홀로그램 광학 소자로 회절시키고, 다른 쪽의 광속을 투과시킨 후, 대물 렌즈를 거쳐서 소정의 광디스크 상에 집광시키는 것이다.

따라서, 고밀도 광디스크와 DVD와 CD의 3종류의 광디스크 사이에서 호환을 실현하기 위해, CD의 기록/재생에 이용되는 광속의 파장(780 ㎚ 근방)이 고밀도 광 디스크의 기록/재생에 이용되는 광속의 파장(400 ㎚ 근방)에 대해 약 2배로 되어 있는 데 기인하여, 고밀도 광디스크용 광속과 CD용 광속에 대해 모두 최적의 회절 작용을 부여할 수 있는 회절 구조의 설계는 곤란하다는 문제를 해소할 필요가 있으므로, 상기 특허 문헌의 기술을 그대로 3종류의 광디스크 사이에서의 호환성 실현을 위한 기술로서 이용하는 것은 곤란하다.

또한, 상기 다이크로익 필터를 이용하는 경우라도 파장이 다른 3종류의 광속에 대해 적절하게 개구 제한을 행할 수 있는 박막 형성은 곤란하고, 또한 비용이 증대하게 되는 문제가 있다.

본 발명의 과제는 상술한 문제를 고려한 것으로, 청자색 레이저 광원을 사용하는 고밀도 광디스크와 DVD와 CD의 3종류의 디스크에 대해 적절한 개구 제한을 행할 수 있는 광학 소자를 구비한 광픽업 장치를 제공하는 것이다.

이상의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 광픽업 장치(PU1)는 제1 광속 내지 제3 광속의 공통 광로 중에 배치되는 회절 광학 소자를 구비하고, 상기 회절 광학 소자의 광학면이 제1 내지 제3 영역으로 분할되고, 분할된 영역 중 2개의 영역에 각각 제1 회절 구조와 제2 회절 구조를 구비한다. 제1 영역을 통과한 제1 내지 제3 광속은 각각 소정의 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하고, 제3 영역을 통과한 제1 광속 내지 제2 광속 중 적어도 2개의 광속은 각각 소정의 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는다.

본 명세서에 있어서는, 정보의 기록/재생용 광원으로서 청자색 반도체 레이 저나 청자색 SHG 레이저를 사용하는 광디스크를 총칭하여「고밀도 광디스크」라 하고, NA0.85의 대물 광학계에 의해 정보의 기록/재생을 행하고, 보호층의 두께가 0.1 ㎜ 정도인 규격의 광디스크(예를 들어, 블루레이 디스크. 이하, BD.) 외에, NA0.65 내지 0.67의 대물 광학계에 의해 정보의 기록/재생을 행하고, 보호층의 두께가 0.6 ㎜ 정도인 규격의 광디스크(예를 들어, HD DVD)도 포함하는 것으로 한다. 또한, 이와 같은 보호층을 그 정보 기록면 상에 갖는 광디스크 외에 정보 기록면 상에 수 내지 수십 ㎚ 정도의 두께의 보호막을 갖는 광디스크나, 보호층 혹은 보호막의 두께가 0인 광디스크도 포함하는 것으로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 고밀도 광디스크에는 정보의 기록/재생용 광원으로서, 청자색 반도체 레이저나 청자색 SHG 레이저를 사용하는 광자기 디스크도 포함되는 것으로 한다.

본 명세서에 있어서는, DVD라 함은, DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD＋R, DVD＋RW 등의 DVD 계열의 광디스크의 총칭이고, CD라 함은, CD-ROM, CD-Audio, CD-Video, CD-R, CD-RW 등의 CD 계열의 광디스크의 총칭이다.

또한, 본 명세서에 있어서「대물 광학계」라 함은, 광픽업 장치에 있어서 광디스크에 대향하는 위치에 배치되고, 광원으로부터 사출된 파장이 서로 다른 광속을 기록 밀도가 서로 다른 광디스크 각각의 정보 기록면 상에 집광하는 기능을 갖는 집광 소자를 적어도 포함하는 광학계를 가리킨다. 대물 광학계는 집광 소자만으로 구성되어 있어도 좋다.

또한, 상술한 집광 소자와 일체가 되어 액튜에이터에 의해 트랙킹 및 포커싱 을 행하는 광학 소자가 있는 경우에는 이들 광학 소자와 집광 소자로 구성되는 광학계가 대물 광학계가 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다.

본 발명의 광픽업 장치는 소정 두께의 보호 기판을 갖는 광디스크의 정보 기록면에의 정보의 기록 및/또는 상기 정보 기록면으로부터의 정보의 재생을 행하기 위해 광원으로부터 사출된 광속을 상기 보호 기판을 거쳐서 상기 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하는 광픽업 장치이며,

보호 기판 두께(t1)를 갖는 제1 광디스크의 기록 및 또는 재생에 이용되는 파장(λ1)의 제1 광속을 사출하는 제1 광원과,

보호 기판 두께(t2)(t2 ≥ t1)를 갖는 제2 광디스크의 기록 및/또는 재생에 이용되는 파장(λ2)(λ2 ＞ λ1)의 제2 광속을 사출하는 제2 광원과,

보호 기판 두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 제3 광디스크의 기록 및/또는 재생에 이용되는 파장(λ3)(λ3 ＞ λ2)의 제3 광속을 사출하는 제3 광원과,

회절 광학 소자와, 상기 회절 광학 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속을 각각 상기 제1 광디스크 내지 제3 광디스크에 집광시키는 집광 소자를 갖는 대물 광학계를 구비하고,

상기 회절 광학 소자의 광학면에는,

광축을 중심으로 하는 제1 영역과;

상기 제1 영역보다도 광축과 수직 방향 외측에 형성되는 동시에 제1 회절 구조를 구비하는 환형의 제2 영역과;

상기 제2 영역보다도 광축과 수직 방향 외측에 형성되는 동시에 제2 회절 구조를 구비하는 환형의 제3 영역을 갖고,

상기 제1 영역 및 상기 집광 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속은 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하고,

상기 제2 영역 및 상기 집광 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속 중, 상기 제1 광속 및 제2 광속은 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하는 한편, 상기 제3 광속은 상기 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않고,

상기 제3 영역 및 상기 집광 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속 중, 상기 제1 광속과 상기 제2 광속 중 어느 한 쪽의 광속은 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하고, 다른 쪽의 광속 및 상기 제3 광속은 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 이루어지고, 상기 단일 광학 소자의 한 쪽 광학면에 상기 제2 영역과 상기 제3 영역이 형성되거나, 상기 단일 광학 소자의 한 쪽 광학면에 상기 제2 영역이 형성되고, 다른 쪽의 광학면에 상기 제3 영역이 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 동일한 광학 소자에 형성됨으로써 다른 광학 소자에 형성되는 데 비해, 조립 조정 등의 수고를 줄이는 것이나, 공간 절약화 등이 가능해진다.

또한 상기 제1 회절 구조는 상기 제2 영역을 통과하는 상기 제3 광속에 대해 회절 작용을 부여하고, 상기 제2 회절 구조는 상기 제3 영역을 통과하는 상기 다른 쪽의 광속에 대해 회절 작용을 부여하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 회절 작용에 의해 집광 스폿을 형성하지 않도록 함으로써 개구 제한을 할 수 있다.

또한, 회절 작용에 의해 플레어화함으로써 플레어광의 형상에 자유도를 갖게 하는 것이 가능해지고, 플레어광의 광정보 기록면의 반사에 의한 노이즈를 저감시키는 것이 가능해진다.

그리고, 이와 같이 제2 영역에 제1 회절 구조를 형성하고, 제3 영역에 제2 회절 구조를 설치하여, 제1 회절 구조 및 제2 회절 구조를 통과하는 제3 광속을 제3 광속 디스크의 정보 기록면 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 함으로써 상기 제3 광속이 집광 스폿을 형성하지 않으므로, 결과적으로 광픽업 장치에 제3 광속에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

또한, 제2 회절 구조를 통과하는 제2 광속을 제2 광디스크의 정보 기록면 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 함으로써 상기 제2 광속이 집광 스폿을 형성하지 않으므로, 결과적으로 광픽업 장치에 제2 광속에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

따라서, 3종류의 광디스크 사이에 호환성을 갖는 광픽업 장치에 있어서, 개구 제한 수단으로서 예를 들어 다이크로익 필터나 액정 위상 제어 소자를 이용할 필요가 없어지므로, 광픽업 장치의 제조 비용을 억제할 수 있다.

또한 상기 제1 회절 구조는 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성함으로써 구성되고, 또한 상기 제2 영역을 통과하는 상기 제1 광속 및 제2 광속에 대해 실질적으로 위상차를 부여하지 않도록 구성되고,

상기 제2 회절 구조는 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성함으로써 구성되고, 또한 상기 제3 영역을 통과하는 상기 한 쪽의 광속에 대해 실질적으로 위상차를 부여하지 않도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이렇게 함으로써 임의의 파장의 광속에만 회절 작용을 부여하는 것이 가능해진다.

또한 상기 회절 광학 소자의 상기 파장(λ1)에 대한 굴절률을 n1, 상기 제1 회절 구조에 있어서의 상기 단차부의 광축 방향의 단차량을 d1, 불연속 부의 수를 M1(정수), 상기 제2 회절 구조에 있어서의 상기 단차부의 광축 방향의 단차량을 d2, 불연속 부의 수를 M2(정수)라 하고, d ＝ λ1/(n1 － 1)로 하였을 때,

4.8 × d ≤ d1 ≤ 5.2 × d, 2 ≤ M1 ≤ 4

1.9 × d ≤ d2 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M2 ≤ 6

을 충족시키는 것이 바람직하다.

이와 같은 부등식을 충족시키는 구성으로 한 경우, 제1 회절 구조에서는 제1 광속 및 제2 광속에 대해 대략 정수배의 광로차가 부여되게 되어 실질적으로 위상차가 발생하지 않으므로 회절되지 않고, 제3 광속에 대해서만 위상차가 부여되어 회절 작용이 부여된다.

한편 제2 회절 구조는 제1 광속 및 제3 광속에 대해 대략 정수배의 광로차가 부여되게 되어 실질적으로 위상차가 발생하지 않으므로 회절되지 않고, 제2 광속에 대해서만 위상차가 부여되어 회절 작용이 부여되게 된다. 또, 이 효과는 제1 회절 구조와 제2 회절 구조가 회절 광학 소자의 다른 광학면에 형성되어 있을 때에 특히 현저해진다.

4.8 × d ≤ d1 ≤ 5.2 × d, 2 ≤ M1 ≤ 4

0.9 × d ≤ d2 ≤ 1.1 × d, M2 ＝ 2

를 충족시키는 것이 바람직하다.

이와 같은 부등식을 충족시키는 구성으로 한 경우, 제1 회절 구조에서는 제1 광속 및 제2 광속에 대해 대략 정수배의 광로차가 부여되게 되어 위상차가 발생하지 않으므로 회절되지 않고, 제3 광속에 대해서만 위상차가 부여되어 회절 작용이 부여된다. 한편, 제2 회절 구조에서는 제1 광속에 대해 대략 정수배의 광로차가 부여되게 되어 위상차가 발생하지 않으므로 회절되지 않고, 제2 광속 및 제3 광속에는 위상차가 부여되어 회절 작용이 부여되게 된다. 또, 이 효과는 제1 회절 구조와 제2 회절 구조가 회절 광학 소자의 동일한 광학면에 형성되어 있을 때에 특히 현저해진다.

또한 본 발명의 다른 광픽업 장치는 소정 두께의 보호 기판을 갖는 광디스크의 정보 기록면에의 정보의 기록 및/또는 상기 정보 기록면으로부터의 정보의 재생을 행하기 위해 광원으로부터 사출된 광속을 상기 보호 기판을 거쳐서 상기 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하는 광픽업 장치이며, :

보호 기판 두께(t1)를 갖는 제1 광디스크의 기록 및/또는 재생에 이용되는 파장(λ1)의 제1 광속을 사출하는 제1 광원과,

보호 기판 두께(t2)(t2 ≥ tl)를 갖는 제2 광디스크의 기록 및/또는 재생에 이용되는 파장(λ2)(λ2＞λ1)의 제2 광속을 사출하는 제2 광원과,

상기 회절 광학 소자의 광학면에는,

광축을 중심으로 하는 제1 회절 구조를 구비하는 제1 영역과;

상기 제1 영역보다도 광축과 수직 방향 외측에 형성되는 동시에 제2 회절 구조를 구비하는 환형의 제2 영역과;

상기 제2 영역보다도 광축과 수직 방향 외측에 형성되는 환형의 제3 영역을 갖고,

상기 제2 영역 및 상기 집광 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속 중 상기 제1 광속 및 상기 제2 광속은 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하는 한편, 상기 제3 광속은 상기 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않고,

상기 제3 영역 및 상기 집광 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속 중 상기 제1 광속과 상기 제2 광속 중 어느 한 쪽의 광속은 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하고, 다른 쪽의 광속 및 상기 제3 광속은 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 제1 영역(AREA1)에 제1 회절 구조를 형성하고, 제2 영역에 제2 회절 구조를 설치하여 제1 회절 구조 및 제2 회절 구조를 통과하는 제3 광속을 제3 광디스크의 정보 기록면 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 하므로 집광 스폿을 형성하지 않고, 결과적으로 광픽업 장치에 제3 광속에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

또한, 제3 영역을 통과하는 제2 광속을 제2 광디스크의 정보 기록면 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 하므로 집광 스폿을 형성하지 않고, 결과적으로 광픽업 장치에 제2 광속에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

따라서, 3종류의 광디스크 사이에서 호환성을 갖는 광픽업 장치에 있어서, 개구 제한 수단으로서 예를 들어 다이크로익 필터나 액정 위상 제어 소자를 이용할 필요가 없어지므로 광픽업 장치의 제조 비용을 억제할 수 있다.

또한 상기 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 이루어지고, 상기 단일 광학 소자의 한 쪽 광학면에 상기 제2 영역과 상기 제3 영역이 형성되거나, 상기 단일 광학 소자의 한 쪽 광학면에 상기 제2 영역이 형성되고, 다른 쪽의 광학면에 상기 제3 영역이 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 동일한 광학 소자에 형성됨으로써 다른 광학 소자에 형성되는 것에 비해, 조립 조정 등의 수고를 줄이는 것이나, 공간 절약화 등이 가능해진다.

또한 상기 제1 회절 구조는 상기 제1 영역을 통과하는 상기 제2 광속에 대해 회절 작용을 부여하고, 상기 제2 회절 구조는 상기 제2 영역을 통과하는 상기 제2 광속 및 제3 광속에 대해 회절 작용을 부여하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 제1 회절 구조를 가짐으로써 제2 광속의 구면수차 보정 등이 가능해지고, 호환에 있어서의 배율 관계(제1 파장, 제2 파장 모두 무한광이 대물 광학 소자에 입사하는 등)의 자유도를 증가시키는 것이 가능해진다.

또한 상기 제1 회절 구조는 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성함으로써 구성되고, 또한 상기 제1 영역을 통과하는 상기 제1 광속 및 상기 제3 광속에 대해 실질적으로 위상차를 부여하지 않도록 구성되고,

상기 제2 회절 구조는 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성함으로써 구성되고, 또한 상기 제2 영역을 통과하는 상기 제1 광속에 대해 실질적으로 위상차를 부여하지 않도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

1.9 × d ≤ d1 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M1 ≤ 6

4.8 × d ≤ d2 ≤ 5.2 × d, 4 ≤ M2 ≤ 6

를 충족시키는 것이 바람직하다.

한편, 제2 회절 구조는 제1 광속 및 제3 광속에 대해 대략 정수배의 광로차가 부여되게 되어 실질적으로 위상차가 발생하지 않으므로 회절되지 않고, 제2 광속에 대해서만 위상차가 부여되어 회절 작용이 부여되게 된다. 또, 이 효과는 제1 회절 구조와 제2 회절 구조가 회절 광학 소자가 다른 광학면에 형성되어 있을 때에 특히 현저해진다.

1.9 × d ≤ d1 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M1 ≤ 6

0.9 × d ≤ d2 ≤ 1.1 × d, 2 ≤ M2 ≤ 5

를 충족시키는 것이 바람직하다.

이와 같은 부등식을 충족시키는 구성으로 한 경우, 제1 회절 구조에서는 제1 광속 및 제2 광속에 대해 대략 정수배의 광로차가 부여되게 되어 위상차가 발생하지 않으므로 회절되지 않고, 제3 광속에 대해서만 위상차가 부여되어 회절 작용이 부여된다. 한편, 제2 회절 구조에서는 제1 광속에 대해 대략 정수배의 광로차가 부여되게 되어 위상차가 발생하지 않으므로 회절되지 않고, 제2 광속 및 제3 광속에는 위상차가 부여되어 회절 작용이 부여되게 된다. 또, 이 효과는 제1 회절 구조와 제2 회절 구조가 회절 광학 소자의 동일 광학면에 형성되어 있을 때에 특히 현저해진다.

또한 상기 광픽업 장치의 상기 제2 영역은 광축을 중심으로 하는 동심원형이며 광축에 가까운 쪽의 제2A 영역과 먼 쪽의 제2B 영역 중 적어도 2개의 영역으로 구분되고,

상기 제2A 영역에 형성되는 상기 제2 회절 구조의 형상과 상기 제2B 영역에 형성되는 상기 제2 회절 구조의 형상이 다른 것이 바람직하다.

이와 같이, 영역을 나눔으로써 플레어광의 형상에 자유도를 갖게 하는 것이 가능해지고, 플레어광의 광정보 기록면의 반사에 의한 노이즈를 저감시키는 것이 가능해진다.

또한 사용되는 상기 파장 λ1 내지 파장 λ3은 하기의

370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚

620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚

750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚

를 충족시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회절 광학 소자는 상기 대물 광학계를 구성하는 렌즈인 것이 바람직하다.

또한 상기 대물 광학계의 파장 λ1, λ2, λ3에 대한 초점 거리를 각각 f1, f2, f3이라 하고, 상기 제1 광디스크, 제2 광디스크, 제3 광디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수를 각각 NA1, NA2, NA3이라 하였을 때,

f1 × NA1 ＞ f2 × NA2 ＞ f3 × NA3

을 충족시키고,

상기 제3 영역을 통과하는 제2 광속에 회절 작용을 부여하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 회절 작용에 의해 제3 영역에 있어서 제2 광속을 플레어화할 수 있다.

또한, 회절 작용을 가짐으로써 설계에 자유도가 있어, 플레어광의 광정보 기록면의 반사에 의한 노이즈를 저감시키는 것이 가능해진다.

또 상기 개구수(NA1, NA2, NA3)는 하기의

0.75 ≤ NA1 ≤ 0.90

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 것이 바람직하다.

혹은 상기 개구수(NA1, NA2, NA3)는 하기의

0.65 ≤ NA1 ≤ 0.70

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.63

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 대물 광학계의 파장 λ1, λ2, λ3에 대한 초점 거리를 각각 f1, f2, f3이라 하고,

상기 제1 광디스크, 제2 광디스크, 제3 광디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수를 각각 NA1, NA2, NA3이라 하였을 때,

f2 × NA2 ＞ f1 × NA1 ＞ f3 × NA3

을 충족시키고,

상기 제3 영역을 통과하는 제1 광속에 회절 작용을 부여하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 회절 작용에 의해 제3 영역에 있어서 제1 광속을 플레어화할 수 있다.

또 상기 개구수(NA1, NA2, NA3)는 하기의

0.64 ≤ NA1 ≤ 0.65

0.64 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 광픽업 장치용 회절 광학 소자는 파장(λ1)의 제1 광속을 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t1)를 갖는 제1 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하고, 파장(λ2)(λ2 ＞ λ1)의 제2 광속을 상기 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t2)(t2 ≥ t1)를 갖는 제2 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하고, 파장(λ3)(λ3 ＞ λ2)의 제3 광속을 이용하여 상기 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 제3 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하는 광픽업 장치용 회절 광학 소자이며,

상기 광학 회절 소자의 광학면이,

광축을 중심으로 하는 영역이며, 상기 영역 및 상기 집광 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속이 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하는 특성을 갖는 제1 영역과,

상기 제1 영역보다도 광축과 수직 방향 외측에 형성되는 동시에, 제1 회절 구조를 구비하는 환형의 영역이며, 상기 영역 및 상기 집광 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속 중 상기 제1 광속 및 제2 광속이 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하는 특성을 갖는 한편, 상기 제3 광속이 상기 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 특성을 갖는 제2 영역과,

상기 제2 영역보다도 광축과 수직 방향 외측에 형성되는 동시에, 제2 회절 구조를 구비하는 환형의 영역이며, 상기 영역 및 상기 집광 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속 중, 상기 제1 광속 및 제2 광속 중 어느 한 쪽의 광속이 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하는 특성을 갖는 한편, 다른 쪽의 광속 및 상기 제3 광속이 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 특성을 갖는 제3 영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 제2 영역에 제1 회절 구조를 형성하고, 제3 영역에 제2 회절 구조를 설치하여, 제1 회절 구조 및 제2 회절 구조를 통과하는 제3 광속을 제3 광디스크의 정보 기록면 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 함으로써 집광 스폿을 형성하지 않는 특성으로 하기 위해, 결과적으로 광픽업 장치에 제3 광속에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

또한, 제2 회절 구조를 통과하는 제2 광속을 제2 광디스크의 정보 기록면 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 함으로써 집광 스폿을 형성하지 않는 특성으로 하기 위해, 결과적으로 광픽업 장치에 제2 광속에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

또 상기 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 이루어지고, 상기 단일 광학 소자의 한 쪽 광학면에 상기 제2 영역과 상기 제3 영역이 형성되거나, 상기 단일 광학 소자의 한 쪽 광학면에 상기 제2 영역이 형성되고, 다른 쪽의 광학면에 상기 제3 영역이 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1 회절 구조는 상기 제2 영역을 통과하는 상기 제3 광속에 대해 회절 작용을 부여하고, 상기 제2 회절 구조는 상기 제3 영역을 통과하는 상기 다른 쪽의 광속에 대해 회절 작용을 부여하는 구성인 것이 바람직하다.

또한 상기 제1 회절 구조는 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성함으로써 구성되고, 또한 상기 제2 영역을 통과하는 상기 제1 광속 및 상기 제2 광속에 대해 실질적으로 위상차를 부여하지 않도록 구성되고, 상기 제2 회절 구조는 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성함으로써 구성되고, 또한 상기 제3 영역을 통과하는 상기 한 쪽의 광속에 대해 실질적으로 위상차를 부여하지 않도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

4.8 × d ≤ d1 ≤ 5.2 × d, 2 ≤ M1 ≤ 4

1.9 × d ≤ d2 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M2 ≤ 6

을 충족시키는 것이 바람직하다.

한편, 제2 회절 구조는 제1 광속 및 제3 광속에 대해 대략 정수배의 광로차가 부여되게 되어, 실질적으로 위상차가 발생하지 않으므로 회절되지 않고, 제2 광속에 대해서만 위상차가 부여되어 회절 작용이 부여되게 된다. 또, 이 효과는 제1 회절 구조와 제2 회절 구조가 회절 광학 소자가 다른 광학면에 형성되어 있을 때에 특히 현저해진다.

4.8 × d ≤ d1 ≤ 5.2 × d, 2 ≤ M1 ≤ 4

0.9 × d ≤ d2 ≤ 1.1 × d, 1≤ M2 ＝ 2

를 충족시키는 것이 바람직하다.

이와 같은 부등식을 충족시키는 구성으로 한 경우, 제1 회절 구조에서는 제1 광속 및 제2 광속에 대해 대략 정수배의 광로차가 부여되게 되어 실질적으로 위상차가 발생하지 않으므로 회절되지 않고, 제3 광속에 대해서만 위상차가 부여되어 회절 작용이 부여된다. 한편, 제2 회절 구조에서는 제1 광속에 대해 대략 정수배의 광로차가 부여되게 되어 위상차가 발생하지 않으므로 회절되지 않고, 제2 광속 및 제3 광속에는 위상차가 부여되어 회절 작용이 부여되게 된다. 또, 이 효과는 제1 회절 구조와 제2 회절 구조가 회절 광학 소자의 동일한 광학면에 형성되어 있을 때에 특히 현저해진다.

또한 본 발명의 다른 광픽업 장치용 회절 광학 소자에 있어서는, 파장(λ1)의 제1 광속을 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t1)를 갖는 제1 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하고, 파장(λ2)(λ2 ＞ λ1)의 제2 광속을 상기 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t2)(t2 ≥ t1)를 갖는 제2 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하고, 파장(λ3)(λ3 ＞ λ2)의 제3 광속을 이용하여 상기 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 제3 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하는 광픽업 장치용 회절 광학 소자이며,

상기 광학 회절 소자의 광학면이,

광축을 중심으로 하는 제1 회절 구조를 구비하는 영역이며, 상기 영역 및 상기 집광 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속이 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하는 특성을 갖는 제1 영역과,

상기 제1 영역보다도 광축과 수직 방향 외측에 형성된 제2 회절 구조를 구비하는 환형의 영역이며, 상기 영역 및 상기 집광 소자를 통과한 상기 제1 내지 제3 광속 중, 상기 제1 광속과 상기 제2 광속이 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하는 특성을 갖는 한편, 상기 제3 광속이 상기 집광 소자에 의해 상기 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 특성을 갖는 제2 영역과,

상기 제2 영역보다도 광축과 수직 방향 외측에 형성된 환형의 영역이며, 상기 영역 및 상기 집광 소자를 통과한 상기 제1 내지 제3 광속 중, 상기 제1 광속과 상기 제2 광속 중 어느 한 쪽의 광속은 상기 집광 소자에 의해 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하는 특성을 갖는 한편, 다른 쪽의 광속 및 상기 제3 광속은 상기 집광 소자에 의해 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 특성을 갖는 제3 영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 제1 영역(AREA1)에 제1 회절 구조를 형성하고, 제2 영역에 제2 회절 구조를 설치하여, 제1 회절 구조 및 제2 회절 구조를 통과하는 제3 광속을 제3 광디스크의 정보 기록면 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 하므로 집광 스폿을 형성하지 않은 특성으로 하기 위해, 결과적으로 광픽업 장치에 제3 광속에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

또한, 제3 영역을 통과하는 제2 광속을 제2 광디스크의 정보 기록면 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 하므로 집광 스폿을 형성하지 않는 특 성으로 하기 위해, 결과적으로 광픽업 장치에 제2 광속에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

따라서, 3종류의 광디스크 사이에서 호환성을 갖는 광픽업 장치에 있어서, 개구 제한 수단으로서 예를 들어 다이크로익 필터나 액정 위상 제어 소자를 이용할 필요가 없어지므로, 광픽업 장치의 제조 비용을 억제할 수 있다.

또한 상기 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 이루어지고, 상기 단일 광학 소자의 한 쪽 광학면에 상기 제2 영역과 상기 제3 영역이 형성되거나, 혹은 상기 단일 광학 소자의 한 쪽 광학면에 상기 제2 영역이 형성되고, 다른 쪽의 광학면에 상기 제3 영역이 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1 회절 구조는 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성함으로써 구성되고, 또한 상기 제1 영역을 통과하는 상기 제1 광속 및 상기 제3 광속에 대해 실질적으로 위 상차를 부여하지 않도록 구성되고,

이와 같이 함으로써 임의의 파장의 광속에만 회절 작용을 부여하는 것이 가능해진다.

1.9 × d ≤ d1 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M1 ≤ 6

4.8 × d ≤ d2 ≤ 5.2 × d, 4 ≤ M2 ≤ 6

를 충족시키는 구성인 것이 바람직하다.

한편, 제2 회절 구조는 제1 광속 및 제3 광속에 대해 대략 정수배의 광로차가 부여되게 되어 실질적으로 위상차가 발생하지 않으므로 회절되지 않고, 제2 광 속에 대해서만 위상차가 부여되어 회절 작용이 부여되게 된다. 또, 이 효과는 제1 회절 구조와 제2 회절 구조가 회절 광학 소자가 다른 광학면에 형성되어 있을 때에 특히 현저해진다.

1.9 × d ≤ d1 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M1 ≤ 6

0.9 × d ≤ d2 ≤ 1.1 × d, 2 ≤ M2 ≤ 5

를 충족시키는 구성인 것이 바람직하다.

또한 상기 다른 광픽업 장치용 회절 광학 소자의 상기 제2 영역이 광축을 중심으로 하는 동심원형이며 광축에 가까운 쪽의 제2A 영역과 먼 쪽의 제2B 영역이 적어도 2개의 영역으로 구분되고, 상기 제2A 영역에 형성되는 상기 제2 회절 구조의 형상과 상기 제2B 영역에 형성되는 상기 제2 회절 구조의 형상이 다른 것이 바람직하다.

또 본 발명의 회절 광학 소자에 이용되는 상기 파장 λ1 내지 파장 λ3은 하기의

370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚

620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚

750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚

를 충족시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1 광디스크, 제2 광디스크, 제3 광디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수를 각각 NA1, NA2, NA3이라 하였을 때, 하기의

0.75 ≤ NA1 ≤ 0.90

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 것이 바람직하다.

또한, 회절 작용을 가짐으로써 설계에 자유도가 있고, 플레어광의 광정보 기록면의 반사에 의한 노이즈를 저감시키는 것이 가능해진다.

혹은 상기 제1 광디스크, 제2 광디스크, 제3 광디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수를 각각 NA1, NA2, NA3이라 하였을 때 하기의

0.65 ≤ NA1 ≤ 0.70

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.63

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 것이 바람직하다.

0.64 ≤ NA1 ≤ 0.65

0.64 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 다른 광픽업 장치는 소정 두께의 보호 기판을 갖는 광디스크의 정보 기록면에의 정보의 기록 및/또는 상기 정보 기록면으로부터의 정보의 재생을 행하기 위해 광원으로부터 사출된 광속을 상기 보호 기판을 거쳐서 상기 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하는 광픽업 장치이며 :

보호 기판 두께(t2)(t1 ≤ t2)를 갖는 제2 디스크의 기록 및/또는 재생에 이용되는 파장(λ2)(λ2 ＞ λ1)의 제2 광속을 사출하는 제2 광원과,

광학 소자와, 상기 회절 광학 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속을 각각 상기 제1 광디스크 내지 제3 광디스크에 집광시키는 집광 소자를 갖는 대물 광학계를 구비하고,

상기 광학 소자의 광학면에는,

광축을 중심으로 하는 제1 영역과,

상기 제1 영역보다도 광축과 수직인 방향 외측에 형성된 환형의 제2 영역과,

상기 제2 영역보다도 광축과 수직인 방향 외측에 형성된 환형의 제3 영역을 갖고, 상기 제1, 제2 및 제3 영역은 상기 제1 내지 제3 광속에 대해 서로 다른 광 학 특성을 갖고, 상기 제3 영역은 통과하는 상기 제1 내지 제3 광속 중 2개의 광속이 상기 집광 소자에 의해 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 광픽업 장치는 소정 두께의 보호 기판을 갖는 광디스크의 정보 기록면에의 정보의 기록 및/또는 상기 정보 기록면으로부터의 정보의 재생을 행하기 위해 광원으로부터 사출된 광속을 상기 보호 기판을 거쳐서 상기 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하고,

보호 기판 두께(t1)를 갖는 제1 광디스크의 기록 및/또는 재생에 이용되는 파장(λ1)(370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚)의 제1 광속을 사출하는 제1 광원과,

보호 기판 두께(t2)(t1 ≤ t2)를 갖는 제2 디스크의 기록 및/또는 재생에 이용되는 파장(λ2)(620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚)의 제2 광속을 사출하는 제2 광원과,

보호 기판 두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 제3 광디스크의 기록 및/또는 재생에 이용되는 파장(λ3)(750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚)의 제3 광속을 사출하는 제3 광원과,

광학 소자와, 상기 회절 광학 소자를 통과한 상기 제1 광속 내지 제3 광속을 각각 상기 제1 광디스크 내지 제3 광디스크에 집광시키는 집광 소자를 갖는 대물 광학계를 구비하고, 상기 광학 소자의 광학면에는,

광축을 중심으로 하는 제1 영역과,

상기 제1 영역보다도 광축과 수직인 방향 외측에 형성된 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성하여 상기 제1 내지 제3 광속 중 어느 하나의 광속에 회절 작용을 미치도록 구 성되는 제1 회절 구조를 형성한 환형의 제2 영역과,

상기 제2 영역보다도 광축과 수직인 방향 외측에 형성된 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성하여 상기 제1 내지 제3 광속 중 하나의 광속에 회절 작용을 미치도록 구성되는 상기제1 회절 구조와는 다른 구조의 제2 회절 구조를 형성한 환형의 제3 영역을 갖고,

상기 제1, 제2 및 제3 영역은 상기 제1 내지 제3 광속에 대해 서로 다른 광학 특성을 갖고, 상기 제3 영역은 통과하는 상기 제1 내지 제3 광속 중 상기 파장(λ2)의 제2 광속 및 상기 파장(λ3)의 제3 광속이 상기 집광 소자에 의해 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 광픽업 장치는 소정 두께의 보호 기판을 갖는 광디스크의 정보 기록면에의 정보의 기록 및/또는 상기 정보 기록면으로부터의 정보의 재생을 행하기 위해 광원으로부터 사출된 광속을 상기 보호 기판을 거쳐서 상기 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하고, :

소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성하고, 상기 제1 내지 제3 광속 중 어느 하나의 광속에 회절 작용을 미치도록 구성되는 제1 회절 구조를 형성한 제1 영역과,

상기 제1 영역보다도 광축과 수직인 방향 외측에 형성되어 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성하고, 상기 제1 내지 제3 광속 중 어느 하나의 광속에 회절 작용을 미치도록 구성되는 상기 제1 회절 구조와는 다른 제2 회절 구조를 형성한 환형의 제2 영역과,

상기 제2 영역보다도 광축과 수직인 방향 외측에 형성된 환형의 제3 영역을 갖고,

상기 제1, 제2 및 제3 영역은 상기 제1 내지 제3 광속에 대해 서로 다른 광학 특성을 갖고, 상기 제3 영역은 통과하는 상기 제1 내지 제3 광속 중 상기 파장(λ2)의 제2 광속, 상기 파장(λ3)의 제3 광속이 상기 집광 소자에 의해 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 광픽업, 장치는 CL1 내지 CL3의 광픽업 장치의 상기 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되어 한 쪽의 광학면에 상기 제2 및 제3 영역을 형성한다.

상기 광픽업 장치의 상기 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되어 한 쪽의 광학면에 상기 제2 영역을 형성하고, 다른 쪽의 광학면에 상기 제3 영역을 형성한다.

상기 광픽업 장치는 상기 제1 영역이 제3 광디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA3), 상기 제2 영역이 제2 디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA2), 상기 제3 영역이 제1 디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA1)에 대응하도록 형성되어 있고, 상기 NA1, NA2, NA3은 하기를 충족시키도록 구성되어 있다.

0.65 ≤ NA1 ≤ 0.70

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.63

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

상기 광픽업 장치는 상기 제1 영역이 제3 광디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA3), 상기 제2 영역이 제2 디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA2), 상기 제3 영역이 제1 디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA1)에 대응하도록 구분되어 있고, 상기 NA1, NA2, NA3은 하기를 충족시키도록 구성되어 있다.

0.64 ≤ NA1 ≤ 0.65

0.64 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

또한 본 발명의 다른 광픽업 장치용 회절 광학 소자는 파장(λ1)의 제1 광속을 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t1)를 갖는 제1 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하고, 파장(λ2)(λ1 ＞ λ2)의 제2 광속을 상기 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t2)(t1 ≤ t2)를 갖는 제2 디스크의 기록 및/또는 재생을 행하고, 파장(λ3)(λ3 ＞ λ2)의 제3 광속을 이용하여 상기 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 제3 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하는 광픽업 장치용 광학 소자이며,

상기 광학 소자의 광학면에

광축을 중심으로 하는 제1 영역과,

상기 제1, 제2 및 제3 영역은 상기 제1 내지 제3 광속에 대해 서로 다른 광학 특성을 갖고, 상기 제3 영역은 통과하는 상기 제1 내지 제3 광속 중 적어도 2개의 광속에 대해 상기 집광 소자에 의해 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 특성을 갖는다.

또한 본 발명의 다른 광픽업 장치용 회절 광학 소자는 파장(λ1)(370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚)의 제1 광속을 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t1)를 갖는 제1 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하고, 파장(λ2)(620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚)의 제2 광속을 상기 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t2)(t1 ≤ t2) 를 갖는 제2 디스크의 기록 및/또는 재생을 행하고, 파장(λ3)(750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚)의 제3 광속을 이용하여 상기 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 제3 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하는 광픽업 장치용 광학 소자이며,

상기 광학 소자의 광학면에

광축을 중심으로 하는 제1 영역과,

상기 제1 영역보다도 광축과 수직인 방향 외측에 형성된 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성하고, 상기 제1 내지 제3 광속 중 어느 하나의 광속에 대해 회절 작용을 미치도록 구성되는 제1 회절 구조를 형성한 환형의 제2 영역과,

상기 제2 영역보다도 광축과 수직인 방향 외측에 형성된 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성하고, 상기 제1 내지 제3 광속 중 어느 하나의 광속에 대해 회절 작용을 미치도록 구성되는 상기 제1 회절 구조와는 다른 구조의 제2 회절 구조를 형성한 환형의 제3 영역을 갖고,

상기 제1, 제2 및 제3 영역은 상기 제1 내지 제3 광속에 대해 서로 다른 광학 특성을 갖고, 상기 제3 영역은 통과하는 상기 제1 내지 제3 광속 중 상기 제2 광속 및 제3 광속에 대해서는 상기 집광 소자에 의해 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 특성을 갖는다.

또한 본 발명의 다른 광픽업 장치용 회절 광학 소자는 파장(λ1)(370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚)의 제1 광속을 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t1)를 갖는 제1 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하고, 파장(λ2)(620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚)의 제2 광속을 상기 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t2)(t1 ≤ t2)를 갖는 제2 디스크의 기록 및/또는 재생을 행하고, 파장(λ3)(750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚)의 제3 광속을 이용하여 상기 집광 소자에 의해 집광시켜 보호 기판 두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 제3 광디스크의 기록 및/또는 재생을 행하는 광픽업 장치용 광학 소자이며,

상기 광학 소자의 광학면에

소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성하고, 상기 제1 내지 제3 광속 중 어느 하나의 광속에 대해 회절 작용을 미치도록 구성되는 제1 회절 구조를 형성한 제1 영역과,

상기 제1 영역보다도 광축과 수직인 방향 외측에 형성되어 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 링을 복수 형성하고, 상기 제1 내지 제3 광속 중 어느 하나의 광속에 대해 회절 작용을 미치도록 구성되는 상기 제1 회절 구조와는 다른 구조의 제2 회절 구조를 형성한 환형의 제2 영역과,

상기 광픽업 장치용 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되어 있고, 한 쪽의 광학면에 상기 제2 및 제3 영역을 형성한다.

상기 광픽업 장치용 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되어 있고, 한 쪽의 광학면에 상기 제2 영역을 형성하고, 다른 쪽의 광학면에 상기 제3 영역을 형성한다.

상기 회절 광학 소자는 상기 제1 영역이 제3 광디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA3), 상기 제2 영역이 제2 디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA2), 상기 제3 영역이 제1 디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA1)에 대응하도록 형성되어 있고, 상기 NA1, NA2, NA3은 하기를 충족시키도록 구성되어 있다.

0.65 ≤ NA1 ≤ 0.70

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.63

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

상기 회절 광학 소자는 상기 제1 영역이 제3 광디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA3), 상기 제2 영역이 제2 디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA2), 상기 제3 영역이 제1 디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수(NA1)에 대응하도록 구분되어 있고, 상기 NA1, NA2, NA3은 하기를 충족시키도록 구성되어 있다.

0.64 ≤ NA1 ≤ 0.65

0.64 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

또, 여기서 말하는「회절 작용을 부여한다」라 함은, 브래그 조건을 충족시키는 것과 마찬가지이다. 즉 입사하는 광속의 파장과의 관계에서 절대치가 1 이상인 특정한 회절 차수의 빛을 다른 회절 차수의 빛(0차도 포함함)과 비교하여 높은 회절 효율로 발생시키는 것을 말하고, 특히 회절 효율이 25 ％ 이상으로 발생시키는 것을 말한다.

또한,「플레어 성분(플레어광)」이라 함은, 소정의 정보 기록면 상에의 기록 또는 재생에 필요한 스폿 형성에 기여하지 않는 작용이 미치게 된 소정 개구수 이상의 입사 광속의 것이며, 예를 들어 CD의 기록 또는 재생의 경우에 있어서는 상기 CD의 기록 또는 재생에 필요한 개구수 0 내지 0.43 혹은 0.45보다도 고개구수에 대응하는 입사 광속에 대해 파면 수차가 0.07 λrms(이 경우, λ는 CD 사용 파장) 이상의 수차를 발생시키고 있는 광속을 가리킨다.

「플레어광」이라 함은 입사 광속을 이와 같은 수자를 발생시키는 광속으로 하여 정보 기록면에 대해 조사시키는 특성으로 하는 것을 말한다.

또한, 여기서 말하는「실질적으로 위상차를 부여하지 않음」이라 함은, 구체적으로는 계단 구조에 의한 위상차의 어긋남이 ±0.2 π의 범위 내의 것을 말하는 것으로 한다.

본 발명에 따르면, 청자색 레이저 광원을 사용하는 고밀도 광디스크와 DVD와 CD의 3종류의 디스크에 대해 적절한 개구 제한을 행할 수 있는 광학 소자를 구비한 광픽업 장치를 얻을 수 있다.

본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

[제1 실시 형태]

도1은 고밀도 광디스크(HD)(제1 광디스크)와 DVD(제2 광디스크)와 CD(제3 광디스크) 중 어느 것에 대해서도 적절하게 정보의 기록/재생을 행할 수 있는 제1 광픽업 장치(PU1)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 고밀도 광디스크(HD)의 광학적 사양은 제1 파장(λ1) ＝ 408 ㎚, 제1 보호층(PL1)의 두께(t1) ＝ 0.0875 ㎜, 개구수(NA1) ＝ 0.85이고, DVD의 광학적 사양은 제2 파장(λ2) ＝ 658 ㎚, 제2 보호층(PL2)의 두께(t2) ＝ 0.6 ㎜, 개구수(NA2) ＝ 0.60이고, CD의 광학적 사양은 제3 파장(λ3) ＝ 785 ㎚, 제3 보호층(PL3)의 두께(t3) ＝ 1.2 ㎜, 개구수(NA3) ＝ 0.45이다.

제1 광디스크 내지 제3 광디스크의 기록 밀도(ρ1 내지 ρ3)는 ρ3 ＜ ρ2 ＜ ρ1로 되어 있고, 제1 광디스크 내지 제3 광디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 때의 대물 광학계(OBJ)의 배율[제1 배율(M1) 내지 제3 배율(M3)]은 M1 ＝ M2 ＝ M3 ＝ 0으로 되어 있다. 단, 파장, 보호층의 두께, 개구수, 기록 밀도 및 배율의 조합은 이에 한정되지 않는다.

광픽업 장치(PU1)는 고밀도 광디스크(HD)에 대해 정보의 기록/재생을 행하는 경우에 발광되어 408 ㎚의 레이저 광속(제1 광속)을 사출하는 청자색 반도체 레이저(LD1)(제1 광원), DVD에 대해 정보의 기록/재생을 행하는 경우에 발광되어 658 ㎚의 레이저 광속(제2 광속)을 사출하는 적색 반도체 레이저(LD2)(제2 광원), 고밀도 광디스크(HD)의 정보 기록면(RL1)으로부터의 반사 광속을 수광하는 제1 광검출기(PD1, CD)에 대해 정보의 기록/재생을 행하는 경우에 발광되어 785 ㎚의 레이저 광속(제3 광속)을 사출하는 적외 반도체 레이저(LD3)(제3 광원), DVD의 정보 기록면(RL2) 및 CD의 정보 기록면(RL3)으로부터의 반사 광속을 수광하는 제2 광검출기(PD2), 광학면 상에 회절 구조가 형성된 회절 광학 소자(L1)와 이 회절 광학 소자(L1)를 투과한 레이저 광속을 정보 기록면(RL1, RL2, RL3) 상에 집광시키는 기능을 구비하는 양면 비구면의 집광 소자(L2)로 구성된 대물 광학계(OBJ), 2축 액튜에이터(AC1), 고밀도 광디스크(HD)의 개구수(NA1)에 대응한 조리개(STO), 제1 내지 제4 편광 빔 분할기(BS1 내지 BS4), 제1 내지 제3 콜리메이트 렌즈(COL1 내지 COL3), 부(副)렌즈(E1)와 정(正)렌즈(E2)로 구성되는 빔 확장기(EXP), 제1 센서 렌즈(SEN1), 제2 센서 렌즈(SEN2) 등으로 개략 구성되어 있다.

광픽업 장치(PU1)에 있어서, 고밀도 광디스크(HD)에 대해 정보의 기록/재생을 행하는 경우에는 도1에 있어서 실선으로 그 광선 경로를 그린 바와 같이 청자색 반도체 레이저(LD1)를 발광시킨다. 청자색 반도체 레이저(LD1)로부터 사출된 발산 광속은 제1 콜리메이트 렌즈(COL1)에 의해 평행 광속로 변환된 후, 제1 편광 빔 분할기(BS1)를 투과하고, 빔 확장기(EXP), 제2 편광 빔 분할기(BS2)를 투과한 후, 조리개(STO)에 의해 광속 직경이 규제되어 대물 광학계(OBJ)에 의해 제1 보호층(PL1)을 거쳐서 정보 기록면(RL1) 상에 형성되는 스폿이 된다. 대물 광학계(OBJ)는 그 주변에 배치된 2축 액튜에이터(AC1)에 의해 포커싱이나 트랙킹을 행한다.

정보 기록면(RL1)에서 정보 피트에 의해 변조된 반사 광속은 다시 대물 광학계(OBJ), 제2 편광 빔 분할기(BS2), 빔 확장기(EXP)를 통과한 후, 제1 편광 빔 분할기(BS1)에 의해 반사되고, 센서 렌즈(SEN1)에 의해 비점 수차가 부여되어 제3 콜리메이트 렌즈(COL3)에 의해 수렴 광속으로 변환되어 제1 광검출기(PD1)의 수광면 상에 수렴한다. 그리고, 제1 광검출기(PD1)의 출력 신호를 이용하여 고밀도 광디스크(HD)에 기록된 정보를 판독할 수 있다.

또한, DVD에 대해 정보의 기록/재생을 행하는 경우에는, 우선 적색 반도체 레이저(LD2)를 발광시킨다. 적색 반도체 레이저(LD2)로부터 사출된 발산 광속은 도1에 있어서 점선으로 그 광선 경로를 그린 바와 같이 제3 편광 빔 분할기, 제4 편광 빔 분할기를 통과하여 제2 콜리메이트 렌즈(COL2)에 의해 평행 광속이 된 후, 제2 편광 빔 분할기(BS2)에서 반사되어 대물 광학계(OBJ)에 의해 제2 보호층(PL2)을 거쳐서 정보 기록면(RL2) 상에 형성되는 스폿이 된다. 대물 광학계(OBJ)는 그 주변에 배치된 2축 액튜에이터(AC1)에 의해 포커싱이나 트랙킹을 행한다. 정보 기록면(RL2)에서 정보 피트에 의해 변조된 반사 광속은 다시 대물 광학계(OBJ)를 통과하여 제2 편광 빔 분할기(BS2)에서 반사되어 제2 콜리메이트 렌즈(COL2)에 의해 수렴 광속으로 변환되고, 제4 편광 빔 분할기(BS4)에서 반사되어, 제2 센서 렌즈(SEN2)에 의해 비점 수차가 부여되어 제2 광검출기(PD2)의 수광면 상에 수렴한다. 그리고, 제2 광검출기(PD2)의 출력 신호를 이용하여 DVD에 기록된 정보를 판독할 수 있다.

또한, CD에 대해 정보의 기록/재생을 행하는 경우에는 적외 반도체 레이저 (LD3)를 발광시킨다. 적외 반도체 레이저(LD3)로부터 사출된 발산 광속은 도1에 있어서 점선으로 그 광선 경로를 그린 바와 같이 제3 편광 빔 스플리터에서 반사되어, 제4 편광 빔 분할기를 통과하여 제2 콜리메이트 렌즈(COL2)에 의해 평행 광속이 된 후, 제2 편광 빔 스플리터(BS2)에서 반사되어 대물 광학계(OBJ)에 의해 제3 보호층(PL3)을 거쳐서 정보 기록면(RL3) 상에 형성되는 스폿이 된다. 대물 광학계(OBJ)는 그 주변에 배치된 2축 액튜에이터(AC1)에 의해 포커싱이나 트랙킹을 행한다. 정보 기록면(RL3)에서 정보 피트에 의해 변조된 반사 광속은 다시 대물 광학계(OBJ)를 통과하여 제2 편광 빔 스플리터(BS2)에서 반사되어 제2 콜리메이트 렌즈(COL2)에 의해 수렴 광속으로 변환되고, 제4 편광 빔 스플리터(BS4)에서 반사되어 제2 센서 렌즈(SEN2)에 의해 비점 수차를 부여하여 제2 광검출기(PD2)의 수광면 상에 수렴한다. 그리고, 제2 광검출기(PD2)의 출력 신호를 이용하여 CD에 기록된 정보를 판독할 수 있다.

다음에, 대물 광학계(OBJ)의 구성에 대해 설명한다. 회절 광학 소자(L1)는 d선에서의 굴절률(nd)이 1.5091이고, 아베수(νd)가 56.5인 플라스틱 렌즈이고, λ1에 대한 굴절률은 1.5242, λ2에 대한 굴절률은 1.5064, λ3에 대한 굴절률은 1.5050이다. 또한, 집광 소자(L2)는 d선에서의 굴절률(nd)이 1.5435이고, 아베수(νd)가 56.3인 플라스틱 렌즈이다. 또, 도시는 생략하지만, 각각의 광학 기능부[제1 광속이 통과하는 회절 광학 소자(L1)와 집광 소자(L2)의 영역]의 주위에는 광학 기능부와 일체로 성형된 플랜지부를 갖고, 이러한 플랜지부의 일부끼리를 접합함으로써 일체화되어 있다.

한편, 회절 광학 소자(L1)와 집광 소자(L2)를 일체화하는 경우에는, 별개 부재의 거울 프레임을 거쳐서 양자를 일체화해도 좋다.

회절 광학 소자(L1)의 반도체 레이저 광원측의 광학면(S1)(입사면)은 도2에 도시한 바와 같이 NA3 내의 영역에 대응한 광축을 중심으로 하는 동심원형이며 광축(L)을 포함하는 제1 영역(AREA1)과, NA2 내의 영역에 대응한 광축(L)을 중심으로 하는 동심원형이며 제1 영역(AREA1)보다도 외측의 영역에 형성되는 동시에 제1 회절 구조(10)를 구비하는 제2 영역(AREA2)과, NA1 내의 영역에 대응한 광축(L)을 중심으로 하는 동심원형이며 제1 영역(AREA1)보다도 외측의 영역에 형성되는 동시에 제2 회절 구조(20)를 구비하는 제3 영역(AREA3)으로 분할되어 있다.

또, BD 또는 HD DVD의 고밀도 디스크 개구 직경 ＞ DVD의 개구 직경의 경우에는 대물 광학계의 파장 λ1, λ2, λ3에 대한 초점 거리를 각각 f1, f2, f3이라 하고, 제1 광디스크, 제2 광디스크, 제3 광디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구 수를 각각 NA1, NA2, NA3이라 하였을 때,

f1 × NA1 ＞ f2 × NA2 ＞ f3 × NA3

를 충족시키고, 제3 영역을 통과하는 제2 광속에 회절 작용을 부여하게 된다.

이 때의 개구수(NA1, NA2, NA3)는, 예를 들어,

0.75 ≤ NA1 ≤ 0.90

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 것을 예로 들 수 있다.

또한, 개구수(NA1, NA2, NA3)는,

0.65 ≤ NA1 ≤ 0.70

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.63

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 것도 좋다.

또한, DVD의 개구 직경 ＞ BD 또는 HD DVD의 고밀도 디스크 개구 직경의 경우에는 대물 광학계의 파장 λ1, λ2, λ3에 대한 초점 거리를 각각 f1, f2, f3으로 하고, 제1 광디스크, 제2 광디스크, 제3 광디스크의 기록 또는 재생에 필요한 개구수를 각각 NA1, NA2, NA3으로 하였을 때,

f2 × NA2 ＞ f1 × NA1 ＞ f3 × NA3

를 충족시키고, 제3 영역을 통과하는 제1 광속에 회절 작용을 부여하게 된다.

이 때의 개구수(NA2, NA2, NA3)는, 예를 들어,

0.64 ≤ NA1 ≤ 0.65

0.64 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 것을 들 수 있다.

제1 회절 구조(10) 및 제2 회절 구조(20)로서는 도3의 (a), 도3의 (b)에 개략적으로 도시한 바와 같이 소정수의 단차부(11)와 불연속 부(12)로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축(L)을 중심으로 한 동심원형의 링(13)을 주기적으로 형성함으로써 구성되는 것[이하, 이 회절 구조를「회절 구조(HOE)」라 함]이나, 도4 의 (a), 도4의 (b)에 개략적으로 도시한 바와 같이 복수의 링(15)으로 구성되고, 광축(L)을 포함하는 단면 형상이 톱니 형상인 것이나, 도5의 (a), 도5의 (b)에 개략적으로 도시한 바와 같이 단차(16)의 방향이 유효 직경 내에서 동일한 복수의 링(17)으로 구성되고, 광축을 포함하는 단면 형상이 계단 형상인 것을 예로 들 수 있다. 또, 도3의 (a) 내지 도5의 (b)는 각 회절 구조를 평면 상에 형성한 경우를 개략적으로 도시한 것이지만, 각 회절 구조를 구면 혹은 비구면 상에 형성해도 좋다.

본 실시 형태에 있어서는, 제2 영역(AREA2)에 형성되는 제1 회절 구조(10)와 제3 영역(AREA3)에 형성되는 제2 회절 구조(20)는 모두 도3의 (a), 도3의 (b)에 도시한 바와 같은 회절 구조(HOE)에 의해 구성되어 있다.

구체적으로는, 회절 광학 소자(L1)의 파장(λ1)에 대한 굴절률을 n1, 제1 회절 구조(10)에 있어서의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d1, 불연속 부의 수를 M1(정수), 제2 회절 구조(20)에 있어서의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d2, 불연속 부의 수를 M2(정수)로 하고, d ＝ λ1/(n1 － 1)로 하였을 때,

4.8 × d ≤ d1 ≤ 5.2 × d, 2 ≤ M1 ≤ 4

1.9 × d ≤ d2 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M2 ≤ 6를 충족시키도록 단차량(d1, d2),불연속 부의 수(M1, M2)가 설정되어 있고, 도2에 도시한 바와 같이 M1과 M2는 모두 2로 되어 있다.

단차부의 광축 방향의 단차량(d1) 및 불연속 부의 수(M1)가 상기 범위 내를 충족시키도록 설정된 제1 회절 구조(10)에 대해 파장(λ1)의 제1 광속 및 파장(λ2)의 제2 광속이 입사한 경우, 인접하는 계단 구조 사이에서는 λ1(㎛) 및 λ2(㎛) 의 대략 정수배의 광로차가 발생하고, 제1 광속 및 제2 광속은 실질적으로 위상차가 부여되지 않으므로, 회절되지 않고 그대로 투과하여 집광 소자(L2)에 이르도록 되어 있다(본 명세서에 있어서는「0차 회절광」이라 함).

또한, CD에 대한 정보의 기록 및 재생에는 제3 광속 중 제1 영역(AREA1)을 통과한 광속을 이용하므로, 제1 회절 구조(10)가 설치되어 있는 제2 영역(AREA2)을 통과한 제3 광속은 불필요광이 된다. 그래서, 제1 회절 구조(10)를 통과한 제3 광속이 CD의 정보 기록면(RL3) 상에 집광하지 않도록 제1 회절 구조(10)에 의해 회절 작용을 부여하고, 이에 의해 발생하는 이차(異次)의 회절광 중 비교적 높은 회절 효율(예를 들어 30 ％ 이상)을 갖는 회절광을 플레어화시키도록 되어 있다. 또, 복수의 회절광(예를 들어 ＋1차와 －1차의 회절광)이 대략 동일한 회절 효율(예를 들어 40 ％ 정도)을 갖는 경우가 있지만, 이와 같은 경우에는 회절 효율이 높은 복수의 회절광의 전체 혹은 CD의 정보 기록면(RL3) 상에 집광할 우려가 있는 회절광을 플레어화하게 된다.

또한, 단차부의 광축 방향의 단차량(d2) 및 불연속 부의 수(M2)가 상기 범위 내를 충족시키도록 설정된 제2 회절 구조(20)에 대해 파장(λ1)의 제1 광속이 입사한 경우, 인접하는 계단 구조 사이에서는 λ1(㎛)의 대략 정수배의 광로차가 발생하고, 제1 광속은 실질적으로 위상차가 부여되지 않으므로 0차 회절광으로서 그대로 투과하여 집광 소자(L2)에 이르도록 되어 있다.

또한, DVD 및 CD에 대한 정보의 기록 및 재생에는 제2 회절 구조(20)가 설치되어 있는 제3 영역(AREA3)을 통과한 제2 광속 및 제3 광속은 불필요광이 된다. 그래서, 제2 회절 구조(20)를 통과한 제2 광속 및 제3 광속이 DVD 및 CD의 정보 기록면(RL2 및 RL3) 상에 집광하지 않도록 제2 회절 구조(20)에 의해 회절 작용을 부여하고, 이에 의해 발생하는 이차 회절광 중 비교적 높은 회절 효율(예를 들어 30 ％ 이상)을 갖는 회절광을 플레어화시키도록 되어 있다. 또, 복수의 회절광(예를 들어 ＋1차와 －1차의 회절광)이 거의 동일한 회절 효율(예를 들어 40 ％ 정도)을 갖는 경우가 있지만, 이와 같은 경우에는 회절 효율이 높은 복수의 회절광 전체 혹은 DVD 및 CD의 정보 기록면(RL2 및 RL3) 상에 집광할 우려가 있는 회절광을 플레어화하게 된다.

또, 제1 내지 제3 광속은 제1 영역(AREA1)에 있어서는 회절 작용을 받지 않고 그대로 통과한다.

그리고, 제1 영역(AREA1)을 통과한 제1 광속 내지 제3 광속은 회절 광학 소자(L1)를 통과한 후, 집광 소자(L2)에 있어서 굴절 작용을 받아 각각 소정의 상기 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성한다.

또한, 제2 영역(AREA2)을 통과한 제1 광속과 제2 광속은 회절 광학 소자(L1)를 통과한 후, 집광 소자(L2)에 있어서 굴절 작용을 받아 각각 소정의 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성한다.

또한, 제3 영역(AREA3)을 통과한 제1 광속은 회절 광학 소자(L1)를 통과한 후, 집광 소자(L2)에 있어서 굴절 작용을 받아 고밀도 광디스크(HD)의 정보 기록면(RL1) 상에 집광 스폿을 형성한다.

본 실시 형태의 회절 광학 소자(L1)에서는 반도체 레이저 광원측의 광학면 (S1)(입사면)을 제1 영역(AREA1) 내지 제3 영역(AREA3)으로 분할하여 제2 영역(AREA2)에 제1 회절 구조(10)를 형성하고, 제3 영역(AREA3)에 제2 회절 구조(20)를 형성하는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않고, 도6에 도시한 바와 같이 입사면(S1)을 제1 영역(AREA1)과 제2 영역(AREA2)으로 분할하여 제2 영역(AREA2)에 제1 회절 구조(10)를 형성하고. 광디스크측의 광학면(S2)(출사면)에 제3 영역(AREA3)을 설치하여 이 제3 영역(AREA3)에 제2 회절 구조(20)를 형성해도 좋다.

이와 같이, 제1 회절 구조(10)와 제2 회절 구조(20)를 다른 광학면에 설치하는 경우에는, 제1 회절 구조(10)에 있어서의 단차부의 광축 방향의 단차량(d1), 불연속 부의 수(M1)(정수), 제2 회절 구조(20)에 있어서의 단차부의 광축 방향의 단차량(d2), 불연속 부의 수(M2)(정수)는 4.8 × d ≤ d1 ≤ 5.2 × d, 2 ≤ M1 ≤ 4, 0.9 × d ≤ d2 ≤ 1.1 × d, M2 ＝ 2의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 나타낸 바와 같이, 제1 회절 구조(10)가 형성되는 제2 영역(AREA2)과 제2 회절 구조(20)가 형성되는 제3 영역(AREA3)을 회절 광학 소자(L1)의 동일한 광학면(예를 들어 입사면)에 형성함으로써, 출사면측에 각 광속의 파장차에 기인한 색수차 보정용 구조나 온도 변화에 수반하는 구면수차 변화를 보정하는 구조를 별도로 설치할 수 있다.

본 실시 형태에 나타낸 광픽업 장치(PU1)에 따르면, NA2에 대응하는 제2 영역(AREA2)에 제1 회절 구조(10)를 형성하고, NA1 내에 대응하는 영역에 제2 회절 구조(20)를 설치하고, 제1 회절 구조(10) 및 제2 회절 구조(20)를 통과하는 제3 광속을 CD의 정보 기록면(RL3) 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 하므로, 대물 광학계(OBJ)에 NA3에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

또한, 제2 회절 구조(20)를 통과하는 제2 광속을 DVD의 정보 기록면(RL2) 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 하므로, 대물 광학계(OBJ)에 NA2에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

[제2 실시 형태]

본 실시 형태에 있어서의 광픽업 장치의 구성은 상기 제1 실시 형태에 있어서의 광픽업 장치의 구성과 거의 마찬가지이고, 회절 광학 소자(L1)의 구조가 다르므로, 이후 회절 광학 소자(L1)의 구조에 대해 설명한다.

회절 광학 소자(L1)의 입사면(S1)은 도7에 도시한 바와 같이 NA3 내의 영역에 대응한 광축(L)을 중심으로 하는 동심원형이며 광축(L)을 포함하는 동시에 제1 회절 구조(10)를 구비하는 제1 영역(AREA1)과, NA2 내의 영역에 대응한 광축(L)을 중심으로 하는 동심원형이며 제1 영역(AREA1)보다도 외측의 영역에 형성되는 동시에 제2 회절 구조(20)를 구비하는 제2 영역(AREA2)과, NA1 내의 영역에 대응한 광축(L)을 중심으로 하는 동심원형이며 제1 영역(AREA1)보다도 외측의 영역에 형성되는 제3 영역(AREA3)으로 구분되어 있다.

제2 영역(AREA2)은 또한 광축(L)을 중심으로 하는 동심원형이며 광축에 가까운 쪽의 제2A 영역과 먼 쪽의 제2B 영역의 두개의 영역으로 분할되어 있고, 제2A 영역에 형성되는 제2 회절 구조(20)의 형상과 제2B 영역에 형성되는 제2 회절 구조(20)의 형상이 다르게 설계되어 있다.

구체적으로는, 제1 회절 구조(10) 및 제2 회절 구조(20)로서는 도3의 (a), 도3의 (b)에 개략적으로 도시된 바와 같은 회절 구조(HOE)가 형성되어 있고, 회절 광학 소자(L1)의 파장(λ1)에 대한 굴절률을 n1, 제1 회절 구조(1O)에 있어서의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d1, 불연속 부의 수를 M1(정수), 제2 회절 구조(20)에 있어서의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d2, 불연속 부의 수를 M2(정수)로 하고, d ＝ λ1/(n1 － 1)로 하였을 때,

1.9 × d ≤ d1 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M1 ≤ 6

0.9 × d ≤ d2 ≤ 1.1 × d, 2 ≤ M2 ≤ 5를 충족시키도록 단차량(d1, d2),불연속 부의 수(M1, M2)가 설정되어 있고, 도7에 도시한 바와 같이 M1 ＝ 5, 제2A 영역에 있어서의 M2 ＝ 3, 제2B 영역에 있어서의 M2 ＝ 5로 되어 있다.

단차부의 광축 방향의 단차량(d1) 및 불연속 부의 수(M1)가 상기 범위 내를 충족시키도록 설정된 제1 회절 구조(10)에 대해 파장(λ1)의 제1 광속 및 파장(λ3)의 제3 광속이 입사한 경우, 인접하는 계단 구조 사이에서는 λ1(㎛) 및 λ3(㎛)의 대략 정수배의 광로차가 발생하고, 제1 광속 및 제3 광속은 실질적으로 위상차가 부여되지 않으므로 회절되지 않고 0차 회절광으로서 그대로 투과하여 집광 소자(L2)에 이르도록 되어 있다.

한편, 제1 회절 구조(10)에 대해 파장(λ2)의 제2 광속이 입사한 경우, 인접하는 계단 구조 사이에서 발생하는 광로차에 의해 제2 광속은 회절하고, 제2 광속 중 가장 높은 회절 효율을 갖는 회절광이 DVD의 정보 기록면 상에 집광하지 않도록 되어 있다.

또한, 단차부의 광축 방향의 단차량(d2) 및 불연속 부의 수(M2)가 상기 범위 내를 충족시키도록 설정된 제2 회절 구조(20)에 대해 파장(λ1)의 제1 광속이 입사한 경우, 인접하는 계단 구조 사이에서는 λ1(㎛)의 대략 정수배의 광로차가 발생하고, 제1 광속은 실질적으로 위상차가 부여되지 않으므로 O차 회절광으로서 그대로 투과하여 집광 소자(L2)에 이르도록 되어 있다.

한편, 제2 회절 구조(20)에 대해 파장(λ2)의 제2 광속 및 파장(λ3)의 제3 광속이 입사한 경우, 인접하는 계단 구조 사이에서 발생하는 광로차에 의해 제2 광속 및 제3 광속은 회절하고, 제2 광속의 가장 높은 회절 효율을 갖는 회절광이 DVD의 정보 기록면(RL2) 상에 집광하고, 제3 광속의 회절광이 CD의 정보 기록면(RL3)상에 집광하지 않도록 이 회절광을 플레어화시키도록 되어 있다.

또, 제3 영역(AREA3)을 통과하는 제1 내지 제3 광속 중 제2 광속과 제3 광속은 각각 소정의 광디스크 상에 집광하지 않도록 집광 소자(L2)에 의해 굴절 작용을 받아 플레어화되도록 되어 있다.

본 실시 형태에 나타낸 광픽업 장치에 따르면, NA3에 대응하는 제1 영역(AREA1)에 제1 회절 구조(10)를 형성하고, NA2 내에 대응하는 영역에 제2 회절 구조(20)를 설치하고, 제1 회절 구조(10) 및 제2 회절 구조(20)를 통과하는 제3 광속을 CD의 정보 기록면(RL3) 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 하므로, 대물 광학계(OBJ)에 NA3에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

또한, 제3 영역(AREA3)을 통과하는 제2 광속을 DVD의 정보 기록면(RL2) 상에의 스폿 형성에 기여하지 않는 플레어 성분으로 하므로, 대물 광학계(OBJ)에 NA2에 관한 개구 제한 기능을 갖게 할 수 있다.

또한, 제2 영역(AREA2)이 제2A 영역과 제2B 영역의 2영역으로 분할되어, 제2A 영역에 형성되는 제2 회절 구조(20)의 형상과 제2B 영역에 형성되는 제2 회절 구조(20)의 형상이 다르도록 설계한다. 이에 의해, 제1 영역(AREA1)으로부터 제2A 영역에 걸쳐서 제3 광속의 종구면수차를 불연속인 것으로 할 수 있으므로, 제2 광검출기(PD2)에 있어서의 제3 광속의 반사광의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 도시는 생략하지만, 제2A 영역을 출사면(S2)측에 설치해도 좋고, 이 경우에도 제1 영역(AREA1)으로부터 제2A 영역에 걸쳐서 제3 광속의 종구면수차를 불연속인 것으로 할 수 있어, 제2 광검출기(PD2)에 있어서의 제3 광속의 반사광의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 광픽업 장치의 구성으로서는, 도1에 도시한 것에 한정되지 않고, 예를 들어 도8에 도시한 바와 같은 구성 등 적절하게 변경 가능하다.

도8에 도시하는 광픽업 장치(PU2)는 고밀도 광디스크(HD)에 대해 정보의 기록/재생을 행하는 경우에 발광되어 408 ㎚의 레이저 광속(제1 광속)을 사출하는 제1 발광점 EP1(제1 광원)과, DVD에 대해 정보의 기록/재생을 행하는 경우에 발광되어 658 ㎚의 레이저 광속(제2 광속)을 사출하는 제2 발광점(EP2)(제2 광원)과, 고밀도 광디스크(HD)의 정보 기록면(RL1)으로부터의 반사 광속을 수광하는 제1 수광부(DS1)와, DVD의 정보 기록면(RL2)으로부터의 반사 광속을 수광하는 제2 수광부(DS2)와, 프리즘(PS)으로 구성된 고밀도 광디스크 HD/DVD용 레이저 모듈(LM1, CD)에 대해 정보의 기록/재생을 행하는 경우에 발광되어 785 ㎚의 레이저 광속(제3 광속)을 사출하는 적외 반도체 레이저(LD3)(제3 광원)와 광검출기(PD3)가 일체화된 CD용 모듈(MD1), 그 광학면 상에 위상 구조로서의 회절 구조가 형성된 수차 보정 소자(L1)와 이 수차 보정 소자(L1)를 투과한 레이저 광속을 정보 기록면(RL1, RL2, RL3) 상에 집광시키는 기능을 구비하는 양면이 비구면으로 된 집광 소자(L2)로 구성된 대물 광학계(OBJ), 2축 액튜에이터(AC1), 1축 액튜에이터(AC2), 고밀도 광디스크(HD)의 개구수(NA1)에 대응하는 조리개(STO), 편광 빔 분할기(BS), 콜리메이트 렌즈(COL), 커플링 렌즈(CUL), 빔 정형 소자(SH)로 구성되어 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는 회절 광학 소자가 대물 광학계의 일부를 구성하는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않고, 대물 광학계와는 별개로 배치되는 것으로 해도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는 회절 광학 소자(L1)의 광학면[입사면(S1) 및 출사면(S2)]이 평면 형상이고, 평면 형상의 광학면에 제1 회절 구조(10) 및 제2 회절 구조(20)를 형성한 경우에 단차부의 광축 방향의 단차량(d1 및 d2)이 상기 범위 내인 것이 바람직하다고 하였지만, 상술한 바와 같이 제1 회절 구조(10) 및 제2 회절 구조(20)를 구면이나 비구면의 광학면 상에 형성해도 좋고, 예를 들어 회절 광학 소자(L1)의 광학면이 입사광에 대해 소정 각도 이상(예를 들어 10도 이상) 경사지는 경우에는 제1 회절 구조(10) 및 제2 회절 구조(20)에 입사하는 광속의 광로 길이가 d1 및 d2에 관한 상기 범위 내가 되도록 설계하는 것이 바람직하다.

다음에, 제1 실시예에 대해 설명한다.

본 실시예는 도1에 도시한 바와 같은 광픽업 장치를 이용하여, 도6에 도시한 바와 같은 회절 광학 소자의 입사면(제1 면)을 제1 영역(AREA1)[광축으로부터의 높이(h)가 0.00 ㎜ ≤ h ＜ 1.27 ㎜]과 제2 영역(AREA2)(1.27 ㎜ ≤ h)으로 분할하여, 제2 영역(AREA2)에 제1 회절 구조를 형성하고, 회절 광학 소자의 출사면(제2 면)에 제3 영역(AREA3)(1.635㎜ ≤ h)을 설치하여 이 제3 영역(AREA3)에 제2 회절 구조를 형성하고 있다. 또, 제1 영역(AREA1)은 굴절면으로 되어 있다.

제1 회절 구조 및 제2 회절 구조로서는 도3의 (a), 도3의 (b)에 개략적으로 도시한 바와 같은 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 동심원형의 링을 주기적으로 형성한 회절 구조(HOE)가 형성되어 있다.

표 1에 렌즈 데이터를 나타낸다.

표 1 중 ri는 곡률 반경, di는 제i 면으로부터 제i ＋ 1면까지의 광축 방향의 위치, ni는 각 면의 굴절률을 나타내고 있다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 광픽업 장치는 제1 광원으로부터 출사되는 파장(λ1) ＝ 407 ㎚일 때의 초점 거리(f₁) ＝ 0.85 ㎜, 상(像)측 개구수(NA1) ＝ 0.85, 결상 배율(m) ＝ 0으로 설정되어 있고, 제2 광원으로부터 출사되는 파장(λ2) ＝ 655 ㎚일 때의 초점 거리(f₂) ＝ 2.37 ㎜, 상측 개구수(NA2) ＝ 0.65, 결상 배율(m) ＝－1/13.25로 설정되어 있고, 제3 광원으로부터 출사되는 파장(λ3) ＝ 785 ㎚일 때의 초점 거리(f₃) ＝ 2.38 ㎜, 상측 개구수(NA3) ＝ 0.50, 결상 배율(m) ＝－1/8.14로 설정되어 있다.

또한, 제1 회절 구조의 불연속 부의 수(M1) ＝ 2, 제2 회절 구조의 불연속 부의 수(M2) ＝ 2로 되어 있다.

회절 광학 소자의 입사면(제1 면) 및 출사면(제2 면), 집광 소자의 입사면(제3 면) 및 출사면(제4 면)은 각각 수학식 1에 표 1에 나타내는 계수를 대입한 수학식으로 규정되는 광축의 주위에 축 대칭인 비구면으로 형성되어 있다.

여기서, X(h)는 광축 방향의 축(빛의 진행 방향을 플러스로 함), κ는 원뿔 계수, A_2i는 비구면 계수이다.

또한, 제1 회절 구조 및 제2 회절 구조에 의해 각 파장의 광속에 대해 부여 되는 광로 길이는 수학식 2의 광로차 함수에 표 1에 나타내는 계수를 대입한 수학식으로 규정된다.

B_2i는 광로차 함수의 계수이다.

제1 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량(d1)은 λ1 × 5 파장분의 광로차가 부여되도록 설정되어 있고, 이에 의해 파장(λ2)의 제2 광속에는 대략 3파장분의 광로차가 부여되지만, 파장(λ1)의 제1 광속과 파장(λ2)의 제2 광속에 대해서는 위상의 변화량이 적어 회절 작용이 발생하지 않는다. 파장(λ3)의 제3 광속에 대해서만 약 0.5 파장만큼(π)의 위상차가 부여되어 회절 작용이 발생한다.

또한, 제2 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량(d2)은 λ1 × 4 파장분의 광로차가 부여되도록 설정되어 있고, 이에 의해 제2 광속에는 대략 2 파장분의 광로차가 부여되지만, 제1 광속 및 제3 광속에 대해서는 위상의 변화량이 적어 회절 작용이 발생하지 않는다. 제2 광속에 대해서만 대략 0.5 파장분(π)의 위상차가 부여되어 회절 작용이 발생한다.

도9는 제1 광속(BD), 제2 광속(DVD) 및 제3 광속(CD)의 종구면수차도이다.

도9로부터 제1 내지 제3 광속 전체에 있어서 필요 개구수 내에서 종구면수차가 억제되어 있는 동시에, 제2 광속과 제3 광속에서는 광축으로부터의 높이가 필요 개구수를 초과하는 영역에서 종구면수차가 불연속이 되고, 대물 광학계가 양호한 개구 제한 기능을 갖는 것을 알 수 있다.

다음에, 제2 실시예에 대해 설명한다.

본 실시예는 도1에 도시바와 같은 광픽업 장치를 이용하여, 도7에 도시한 바와 같은 회절 광학 소자의 입사면(제1 면)을 제1 영역(AREA1)(0.00 ㎜ ≤ h ＜ 1.17 ㎜)과 제2A 영역(1.17 ㎜ ≤ h ＜1.44 ㎜)과 제2B 영역(1.44 ㎜ ≤ h ＜ 1.54 ㎜)과 제3 영역(AREA3)(1.54 ㎜ ≤ h)으로 분할하여, 제1 영역(AREA1)에 제1 회절 구조를 형성하고, 제2A 영역과 제2B 영역에 제2 회절 구조를 형성하고 있다. 또, 제3 영역(AREA3)은 굴절면으로 되어 있다. 또한, 회절 광학 소자의 입사면과 출사면은 모두 평면형으로 되어 있다.

제1 회절 구조 및 제2 회절 구조로서는, 도3의 (a), 도3의 (b)에 개략적으로 도시한 바와 같은 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 동심원형의 링을 주기적으로 형성한 회절 구조(HOE)가 형성되어 있다.

표 2에 렌즈 데이터를 나타낸다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 광픽업 장치는 제1 광원으로부터 출사되는 파장(λ1) ＝ 407 ㎚일 때의 초점 거리(f₁) ＝ 2.30 ㎜, 상측 개구수(NA1) ＝ 0.85, 결상 배율(m) ＝ 0으로 설정되어 있고, 제2 광원으로부터 출사되는 파장(λ2) ＝ 655 ㎚일 때의 초점 거리(f₂) ＝ 2.37 ㎜, 상측 개구수(NA2) ＝ 0.85, 결상 배율(m) ＝ 0으로 설정되어 있고, 제3 광원으로부터 출사되는 파장(λ3) ＝ 785 ㎚일 때의 초점 거리(f₃) ＝ 2.38 ㎜, 상측 개구수(NA3) ＝ 0.45, 결상 배율(m) ＝－1/8.14로 설정되어 있다.

또한, 제1 회절 구조의 불연속 부의 수(M1) ＝ 5, 제2 회절 구조 중 제2A 영역에 있어서의 불연속 부의 수(M2) ＝ 2, 제2B 영역에 있어서의 불연속 부의 수(M2) ＝ 5로 되어 있다.

집광 소자의 입사면(제3 면) 및 출사면(제4 면)은 각각 상기 수학식 1에 표 2에 나타내는 계수를 대입한 수학식으로 규정되는 광축 주위에 축 대칭인 비구면으로 형성되어 있다.

또한, 제1 회절 구조 및 제2 회절 구조에 의해 각 파장의 광속에 대해 부여되는 광로 길이는 상기 수학식 2의 광로차 함수에 표 2에 나타내는 계수를 대입한 수학식으로 규정된다.

제1 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량(d1)은 λ1 × 2 파장분의 광로차가 부여되도록 설정되어 있고, 이에 의해 제3 광속에는 약 1파장분의 광로차가 부여되므로, 제1 광속과 제3 광속에 대해서는 위상의 변화량이 적어 회절 작용이 발생하지 않는다. 제2 광속에 대해서만 약 0.2 파장분(0.4 π)의 위상차가 부여되어 회절 작용이 발생한다.

또한, 제2A 영역의 제2 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량(d2)은 λ1 × 1 파장분의 광로차가 부여되도록 설정되어 있고, 이에 의해 제1 광속은 위상이 변화되지 않아 회절 작용이 발생하지 않는다. 제2 광속에 대해서는 약 0.4 파장분(0.8 π)의 위상차가 부여되고, 제3 광속에 대해서는 약 0.5 파장분(π)의 위상차가 부여되어 회절 작용이 발생한다.

또한, 제2B 영역의 제2 회절 구조(20)의 단차부의 광축 방향의 단차량(d2)은 λ1 × 2 파장분의 광로차가 부여되도록 설청되어 있고, 이에 의해 제3 광속에는 약 1 파장분의 광로차가 부여되므로, 제1 광속과 제3 광속은 위상이 변화하지 않아 회절 작용이 발생하지 않는다. 제2 광속에 대해서는 약 0.2 파장분(0.4 π)의 위상차가 부여되어 회절 작용이 발생한다.

도10은 제1 광속(BD), 제2 광속(DVD) 및 제3 광속(CD)의 종구면수차도이다.

도10으로부터, 제1 내지 제3 광속 전체에 있어서 필요 개구수 내에서 종구면수차가 억제되어 있는 동시에, 제2 광속과 제3 광속에서는 광축으로부터의 높이가 필요 개구수를 넘는 영역에서 종구면수차가 불연속이 되어, 대물 광학계가 양호한 개구 제한 기능을 구비하는 것을 알 수 있다.

[제3 실시예]

다음에, 제3 실시예에 대해 설명한다.

본 실시예는 도1에 도시한 바와 같은 광픽업 장치(PU1)를 이용하여 도11에 도시한 바와 같은 회절 광학 소자의 입사면(제1 면)(S1)을 제1 영역(AREA1)(0.00 ㎜ ≤ h ＜ 1.644 ㎜)과 제2 영역(AREA2)(1.644 ㎜ ≤ h ＜ 1.902 ㎜)과 제3 영역(AREA3)(1.902 ㎜ ≤ h)으로 분할하여, 제2 영역(AREA2)에 제1 회절 구조(10)를 형성하고, 제3 영역(AREA3)에 제2 회절 구조(20)를 형성하고 있다. 또, 제1 영역(AREA1)은 굴절면으로 되어 있다.

제1 회절 구조 및 제2 회절 구조로서는 도3에 개략적으로 도시한 바와 같은 소정수의 단차부와 불연속 부로 이루어지는 계단 구조를 내부에 갖는 광축을 중심으로 한 동심원형의 링을 주기적으로 형성한 회절 구조(HOE)가 형성되어 있다.

표 3에 렌즈 데이터를 나타낸다.

표 3에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 광픽업 장치는 제1 광원으로부터 출사되는 파장(λ1) ＝ 407 ㎚일 때의 초점 거리(f₁) ＝ 3.05 ㎜, 상측 개구수(NA1) ＝ 0.65, 결상 배율(m) ＝ 1/82.64로 설정되어 있고, 제2 광원으로부터 출사되는 파장(λ2) ＝ 655 ㎚일 때의 초점 거리(f₂) ＝ 3.16 ㎜, 상측 개구수(NA2) ＝ 0.65, 결상 배율(m) ＝－1/166.28로 설정되어 있고, 제3 광원으로부터 출사되는 파장(λ3) ＝ 785 ㎚일 때의 초점 거리(f₃) ＝ 3.17 ㎜, 상측 개구수(NA3) ＝ 0.50, 결상 배율(m) ＝－1/17.27로 설정되어 있다.

또한, 제1 회절 구조의 불연속 부의 수(M1 ＝ 2), 제2 회절 구조의 불연속 부의 수(M2 ＝ 3)로 되어 있다.

집광 소자의 입사면(제3 면) 및 출사면(제4 면)은 각각 상기 수학식 1에 표 3에 나타내는 계수를 대입한 수학식으로 규정되는 광축의 주위에 축 대칭인 비구면으로 형성되어 있다.

또한, 제1 회절 구조 및 제2 회절 구조에 의해 각 파장의 광속에 대해 부여되는 광로 길이는 상기 수학식 2의 광로차 함수에, 표 3에 나타내는 계수를 대입한 수학식으로 규정된다.

제1 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량(d1)은 λ1 × 3 파장분의 광로차가 부여되도록 설정되어 있고, 이에 의해 제2 광속에는 대략 2 파장분의 광로차가 부여되므로, 제1 광속과 제2 광속에 대해서는 위상의 변화량이 적어 회절 작용이 발생하지 않는다. 제3 광속에 대해서만 약 0.5 파장분(π)의 위상차가 부여되어 회절 작용이 발생한다.

또한, 제2 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량(d2)은 λ2 × 1 파장분의 광로차가 부여되도록 설정되어 있고, 이에 의해 제2 광속은 위상이 변화하지 않아 회절 작용이 발생하지 않는다. 제1 광속에 대해서는 약 0.4 파장분(0.8 π)의 위상차가 부여되고, 제3 광속에 대해서는 약 0.5 파장분(π)의 위상차가 부여되어 회절 작용이 발생한다.

도12는 제1 광속(HD DVD), 제2 광속(DVD)및 제3 광속(CD)의 종구면수차도이다.

도12로부터 제1 내지 제3 광속 전체에 있어서 필요 개구수 내에서 종구면수차가 억제되어 있는 동시에, 제1 광속과 제3 광속에서는 광축으로부터의 높이가 필요 개구수를 넘는 영역에서 종구면수차가 불연속이 되어 대물 광학계가 양호한 개구 제한 기능을 갖는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따르면, 청자색 레이저 광원을 사용하는 고밀도 광디스크와 DVD와 CD의 3종류의 디스크에 대해 적절한 개구 제한을 행할 수 있는 광학 소자를 구비한 광픽업 장치가 제공된다.

Claims

소정 두께의 보호 기판을 갖는 광디스크의 정보 기록면 상에 정보를 기록 및/또는 재생하기 위한 광픽업 장치이며,

두께(t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제1 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및 또는 재생을 위해 파장(λ1)을 갖는 제1 광속을 사출하는 제1 광원과,

두께(t2)(t2 ≥ t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제2 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ2)(λ2 ＞ λ1)을 갖는 제2 광속을 사출하는 제2 광원과,

두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 보호 기판을 구비한 제3 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ3)(λ3 ＞ λ2)을 갖는 제3 광속을 사출하는 제3 광원과,

제1 내지 제3 광속을 투과시키는 회절 광학 소자와,

회절 광학 소자를 통과한 제1 광속 내지 제3 광속을 제1 광디스크 내지 제3 광디스크에 각각 집광시키는 집광 소자를 갖는 대물 광학계를 포함하고,

회절 광학 소자는

광축을 중심으로 하는 제1 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제1 영역의 외측에 배열되며 제1 회절 구조를 포함하는 제2 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제2 영역의 외측에 배열되며 제2 회절 구조를 포함하는 제3 영역을 포함하고,

제1 영역은 제1 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속으로 제1 내지 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 각각 형성하고,

제2 영역은 제2 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제1 광속 및 제2 광속으로 제1 내지 제2 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 각각 형성하고, 제2 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제3 광속으로 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않고,

제3 영역은 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제1 광속과 제2 광속 중 어느 하나의 광속으로 제1 광디스크 및 제2 광디스크 중 상응하는 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하고, 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제1 광속과 제2 광속 중 다른 하나의 광속과 제3 광속으로 제1 내지 제3 광디스크 중 상응하는 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 광픽업 장치.
제1항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자의 한 쪽 광학면은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하는 광픽업 장치.
제1항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자의 한 쪽 광학면은 제2 영역을 포함하고, 반대쪽 광학면은 제3 영역을 포함하는 광픽업 장치.
제1항에 있어서, 제1 회절 구조는 제2 영역을 통과하는 제3 광속에 대해 회절 작용을 부여하고, 제2 회절 구조는 제3 영역을 통과하는 제1 광속과 제2 광속 중 다른 쪽의 광속에 대해 회절 작용을 부여하는 광픽업 장치.
제4항에 있어서, 대물 렌즈의 파장(λ1, λ2, λ3)에 대한 초점 거리를 각각 f1, f2 및 f3이라 하고, 제1 광디스크, 제2 광디스크 및 제3 광디스크의 기록 또는 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2, NA3이라 하고, 제3 영역은 제2 광속에 회절 작용을 부여할 때,

f1 × NA1 ＞ f2 × NA2 ＞ f3 × NA3을 충족시키는 광픽업 장치.
제5항에 있어서,

0.75 ≤ NA1 ≤ 0.90

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 광픽업 장치.
제5항에 있어서,

0.65 ≤ NA1 ≤ 0.70

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.63

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 광픽업 장치.
제4항에 있어서, 대물 렌즈의 파장(λ1, λ2, λ3)에 대한 초점 거리를 각각 f1, f2 및 f3이라 하고, 제1 광디스크, 제2 광디스크 및 제3 광디스크의 기록 또는 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2, NA3이라 하고, 제3 영역은 제1 광속에 회절 작용을 부여 할 때,

f2 × NA2 ＞ f1 × NA1 ＞ f3 × NA3을 충족시키는 광픽업 장치.
제8항에 있어서,

0.64 ≤ NA1 ≤ 0.65

0.64 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 광픽업 장치.
제1항에 있어서,

제1 회절 구조는 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 포함하고, 제2 영역을 통과하는 제1 광속 및 제2 광속에 대해 실질적인 위상차를 부여하지 않고,

제1 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하고,

제2 회절 구조는 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 포함하고, 제3 영역을 통과하는 제1 광속 및 제2 광속 중 하나에 실질적인 위상차를 부여하지 않고,

제2 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 소정수의 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하는 광픽업 장치.
제10항에 있어서, 파장(λ1)에 대한 회절 광학 소자의 굴절률을 n1, 제1 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d1, 제1 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M1, 제2 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d2, 제2 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M2라 하고, d ＝ λ1/(n1 － 1)로 하였을 때,

4.8 × d ≤ d1 ≤ 5.2 × d, 2 ≤ M1 ≤ 4

1.9 × d ≤ d2 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M2 ≤ 6

을 충족시키는 광픽업 장치.
제10항에 있어서, 파장(λ1)에 대한 회절 광학 소자의 굴절률을 n1, 제1 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d1, 제1 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M1, 제2 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d2, 제2 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M2라 하고, d ＝ λ1/(n1 － 1)로 하였을 때,

4.8 × d ≤ d1 ≤ 5.2 × d, 2 ≤ M1 ≤ 4

0.9 × d ≤ d2 ≤ 1.1 × d, M2 ＝ 2

을 충족시키는 광픽업 장치.
제10항에 있어서, 대물 렌즈의 파장( λ1, λ2, λ3)에 대한 초점 거리를 각각 f1, f2 및 f3이라 하고, 제1 광디스크, 제2 광디스크 및 제3 광디스크를 각각 기록 및 생산하는데 사용되는 개구수를 N1, N2 및 N3이라고 하고, 제3 영역은 제2 광속에 회절 작용을 부여할 때,

f1 × NA1 ＞ f2 × NA2 ＞ f3 × NA3

을 충족시키는 광픽업 장치.
제13항에 있어서,

0.75 ≤ NA1 ≤ 0.90

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 광픽업 장치.
제13항에 있어서,

0.65 ≤ NA1 ≤ 0.70

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.63

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 광픽업 장치.
제10항에 있어서, 대물 렌즈의 파장(λ1, λ2, λ3)에 대한 초점 거리를 각각 f1, f2 및 f3이라 하고, 제1 광디스크, 제2 광디스크 및 제3 광디스크의 기록 또는 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2, NA3이라 하고, 제3 영역은 제1 광속에 회절 작용을 부여할 때,

f2 × NA2 ＞ f1 × NA1 ＞ f3 × NA3을 충족시키는 광픽업 장치.
제16항에 있어서,

0.64 ≤ NA1 ≤ 0.65

0.64 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 광픽업 장치.
제1항에 있어서,

370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚

620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚

750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚

를 충족시키는 광픽업 장치.
제1항에 있어서, 대물 광학계는 회절 광학 소자를 포함하는 광픽업 장치.
소정 두께의 보호 기판을 갖는 광디스크의 정보 기록면 상에 정보를 기록 및/또는 재생하기 위한 광픽업 장치이며,

두께(t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제1 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및 또는 재생을 위해 파장(λ1)을 갖는 제1 광속을 사출하는 제1 광원과,

두께(t2)(t2 ≥ t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제2 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ2)(λ2 ＞ λ1)을 갖는 제2 광속을 사출하는 제2 광원과,

두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 보호 기판을 구비한 제3 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ3)(λ3 ＞ λ2)을 갖는 제3 광속을 사출하는 제3 광원과,

제1 내지 제3 광속을 투과시키는 회절 광학 소자와,

회절 광학 소자를 통과한 제1 광속 내지 제3 광속을 제1 광디스크 내지 제3 광디스크에 각각 집광시키는 집광 소자를 갖는 대물 광학계를 포함하고,

회절 광학 소자는

광축을 중심으로 하고, 제1 회절 구조를 포함하는 제1 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제1 영역의 외측에 배열되며 제2 회절 구조를 포함하는 제2 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제2 영역의 외측에 배열되는 제3 영역을 포함하고,

제1 영역은 제1 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속으로 제1 내지 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 각각 형성하고,

제2 영역은 제2 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제1 광속 및 제2 광속으로 제1 및 제2 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 각각 형성하고, 제2 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제3 광속으로 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않고,

제3 영역은 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 및 제2 광속 중 어느 하나의 광속으로 상응하는 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하고, 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제1 광속과 제2 광속 중 다른 하나의 광속과 제3 광속으로 상응하는 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 광픽업 장치.
제20항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자의 한 쪽 광학면은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하는 광픽업 장치.
제20항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자의 한 쪽 광학면은 제2 영역을 포함하고, 반대쪽 광학면은 제3 영역을 포함하는 광픽업 장치.
제20항에 있어서,

제1 회절 구조는 제1 영역을 통과하는 제2 광속에 대해 회절 작용을 부여하고, 제2 회절 구조는 제2 영역을 통과하는 제2 광속과 제3 광속에 회절 작용을 부여하는 광픽업 장치.
제20항에 있어서,

제1 회절 구조는 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 포함하고, 제1 영역을 통과하는 제1 광속 및 제3 광속에 대해 실질적인 위상차를 부여하지 않고,

제1 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하고,

제2 회절 구조는 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 포함하고, 제2 영역을 통과하는 제1 광속에 대해 실질적인 위상차를 부여하지 않고,

복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 소정수의 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하는 광픽업 장치.
제24항에 있어서, 파장(λ1)에 대한 회절 광학 소자의 굴절률을 n1, 제1 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d1, 제1 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M1, 제2 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d2, 제2 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M2라 하고, d ＝ λ1/(n1 － 1)로 하였을 때,

1.9 × d ≤ d1 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M2 ≤ 6

4.8 × d ≤ d2 ≤ 5.2 × d, 4 ≤ M1 ≤ 6

을 충족시키는 광픽업 장치.
제24항에 있어서, 파장(λ1)에 대한 회절 광학 소자의 굴절률을 n1, 제1 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d1, 제1 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M1, 제2 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d2, 제2 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M2라 하고, d ＝ λ1/(n1 － 1)로 하였을 때,

1.9 × d ≤ d1 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M1 ≤ 6

0.9 × d ≤ d2 ≤ 1.1 × d, 2 ≤ M2 ≤ 5

를 충족시키는 광픽업 장치.
제20항에 있어서,

제2 영역은 광축을 중심으로 하며 동심원형인 영역(2A)을 포함하는 적어도 두 개의 영역으로 구분되고,

영역(2B)은 광축을 중심으로 하며 동심원형이고, 영역(2A)은 영역(2B)보다 광축에 근접하여 배열되고,

영역(2A) 상에 형성되는 제2 회절 구조는 영역(2B) 상에 형성되는 제2 회절 구조와 다른 형상인 광픽업 장치.
제20항에 있어서,

370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚

620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚

750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚

를 충족시키는 광픽업 장치.
제20항에 있어서, 대물 광학계는 회절 광학 소자를 포함하는 광픽업 장치.
소정 두께의 보호 기판을 갖는 광디스크의 정보 기록면 상에 정보를 기록 및/또는 재생하기 위한 광픽업 장치이며,

두께(t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제1 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및 또는 재생을 위해 파장(λ1)을 갖는 제1 광속을 사출하는 제1 광원과,

두께(t2)(t2 ≥ t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제2 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ2)(λ2 ＞ λ1)을 갖는 제2 광속을 사출하는 제2 광원과,

두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 보호 기판을 구비한 제3 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ3)(λ3 ＞ λ2)을 갖는 제3 광속을 사출하는 제3 광원과,

제1 내지 제3 광속을 투과시키는 회절 광학 소자와,

회절 광학 소자를 통과한 제1 광속 내지 제3 광속을 제1 광디스크 내지 제3 광디스크에 각각 집광시키는 집광 소자를 갖는 대물 광학계를 포함하고,

회절 광학 소자는

광축을 중심으로 하는 제1 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제1 영역의 외측에 배열되는 제2 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제2 영역의 외측에 배열되는 제3 영역을 포함하고,

제1, 제2 및 제3 영역은 제1 내지 제3 광속에 대해 서로 다른 광학 특성을 가지며, 제3 영역은 제3 영역과 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 두 개의 광속으로 상응하는 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 광픽업 장치.
제30항에 있어서,

370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚

620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚

750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚

를 충족시키고,

제2 영역은 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 갖는 제1 회절 구조를 포함하고, 제1 내지 제3 광속 중 하나에 회절 작용을 부여하고,

제1 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하고,

제3 영역은 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 갖는 제2 회절 구조를 포함하고, 제1 내지 제3 광속 중 하나에 회절 작용을 부여하고, 제1 회절 구조와 다른 구조를 가지며,

제2 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하고,

제3 영역은 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 내지 제3 광속 중 제2 및 제3 광속으로 제2 및 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 광픽업 장치.
제30항에 있어서,

370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚

620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚

750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚

를 충족시키고,

제1 영역은 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 갖는 제1 회절 구조를 포함하고, 제1 내지 제3 광속 중 하나에 회절 작용을 부여하고,

제1 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하고,

제2 영역은 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 갖는 제2 회절 구조를 포함하고, 제1 내지 제3 광속 중 하나에 회절 작용을 부여하고, 제1 회절 구조와 다른 구조를 가지며,

제2 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하며,

제3 영역은 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 내지 제3 광속 중 제2 및 제3 광속으로 제2 및 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 광픽업 장치.
제30항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자의 한 쪽 광학면은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하는 광픽업 장치.
제30항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자의 한 쪽 광학면은 제2 영역을 포함하고, 반대쪽 광학면은 제3 영역을 포함하는 광픽업 장치.
제30항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 광디스크를 기록 및 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2 및 NA3이라고 할 때,

0.65 ≤ NA1 ≤ 0.70

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.63

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 광픽업 장치.
제30항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 광디스크를 기록 및 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2 및 NA3이라고 할 때,

0.64 ≤ NA1 ≤ 0.65

0.64 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 광픽업 장치.
소정 두께의 보호 기판을 갖는 광디스크의 정보 기록면 상에 정보를 기록 및/또는 재생하기 위한 광픽업 장치에 사용되는 회절 광학 소자이며,

광픽업 장치는

두께(t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제1 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및 또는 재생을 위해 파장(λ1)을 갖는 제1 광속을 사출하는 제1 광원과,

두께(t2)(t2 ≥ t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제2 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ2)(λ2 ＞ λ1)을 갖는 제2 광속을 사출하는 제2 광원과,

두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 보호 기판을 구비한 제3 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ3)(λ3 ＞ λ2)을 갖는 제3 광속을 사출하는 제3 광원과,

제1 내지 제3 광속을 투과시키는 회절 광학 소자와,

회절 광학 소자를 통과한 제1 광속 내지 제3 광속을 제1 광디스크 내지 제3 광디스크에 각각 집광시키는 집광 소자를 갖는 대물 광학계를 포함하고,

회절 광학 소자는

광축을 중심으로 하는 제1 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제1 영역의 외측에 배열되며 제1 회절 구조를 포함하는 제2 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제2 영역의 외측에 배열되며 제2 회절 구조를 포함하는 제3 영역을 포함하고,

제1 영역은 제1 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속으로 제1 내지 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 각각 형성하고,

제2 영역은 제2 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제1 광속 및 제2 광속으로 제1 내지 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 각각 형성하고, 제2 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제3 광속으로 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않고,

제3 영역은 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제1 광속과 제2 광속 중 어느 하나의 광속으로 제1 광디스크 및 제2 광디스크 중 상응하는 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하고, 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제1 광속과 제2 광속 중 다른 하나의 광속과 제3 광속으로 제1 내지 제3 광디스크 중 상응하는 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 회절 광학 소자.
제37항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자의 한 쪽 광학면은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하는 회절 광학 소자.
제37항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자의 한 쪽 광학면은 제2 영역을 포함하고, 반대쪽 광학면은 제3 영역을 포함하는 회절 광학 소자.
제37항에 있어서, 제1 회절 구조는 제2 영역을 통과하는 제3 광속에 대해 회절 작용을 부여하고, 제2 회절 구조는 제3 영역을 통과하는 제1 광속과 제2 광속 중 다른 쪽의 광속에 대해 회절 작용을 부여하는 회절 광학 소자.
제37항에 있어서,

제1 회절 구조는 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 포함하고, 제2 영역을 통과하는 제1 광속 및 제2 광속에 대해 실질적인 위상차를 부여하지 않고,

제1 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하고,

제2 회절 구조는 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 포함하고, 제3 영역을 통과하는 제1 광속 및 제2 광속 중 하나에 실질적인 위상차를 부여하지 않고,

제2 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 소정수의 단 차부를 포함하는 계단 구조를 포함하는 회절 광학 소자.
제41항에 있어서,

파장(λ1)에 대한 회절 광학 소자의 굴절률을 n1, 제1 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d1, 제1 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M1, 제2 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d2, 제2 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M2라 하고, d ＝ λ1/(n1 － 1)로 하였을 때,

4.8 × d ≤ d1 ≤ 5.2 × d, 2 ≤ M1 ≤ 4

1.9 × d ≤ d2 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M2 ≤ 6

을 충족시키는 회절 광학 소자.
제41항에 있어서,

파장(λ1)에 대한 회절 광학 소자의 굴절률을 n1, 제1 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d1, 제1 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M1, 제2 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d2, 제2 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M2라 하고, d ＝ λ1/(n1 － 1)로 하였을 때,

4.8 × d ≤ d1 ≤ 5.2 × d, 2 ≤ M1 ≤ 4

0.9 × d ≤ d2 ≤ 1.1 × d, M2 ＝ 2

을 충족시키는 회절 광학 소자.
제37항에 있어서,

370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚

620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚

750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚

를 충족시키는 회절 광학 소자.
제37항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 광디스크를 기록 및 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2 및 NA3이라고 하고, 제3 영역은 제2 광속에 대해 회절 작용을 부여할 때,

0.75 ≤ NA1 ≤ 0.90

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 회절 광학 소자.
제37항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 광디스크를 기록 및 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2 및 NA3이라고 하고, 제3 영역은 제2 광속에 대해 회절 작용을 부여할 때,

0.65 ≤ NA1 ≤ 0.70

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.63

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 회절 광학 소자.
제37항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 광디스크를 기록 및 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2 및 NA3이라고 하고, 제3 영역은 제2 광속에 대해 회절 작용을 부여할 때,

0.64 ≤ NA1 ≤ 0.65

0.64 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 회절 광학 소자.
소정 두께의 보호 기판을 갖는 광디스크의 정보 기록면 상에 정보를 기록 및/또는 재생하기 위한 광픽업 장치에 사용되는 회절 광학 소자이며,

광픽업 장치는

두께(t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제1 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및 또는 재생을 위해 파장(λ1)을 갖는 제1 광속을 사출하는 제1 광원과,

두께(t2)(t2 ≥ t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제2 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ2)(λ2 ＞ λ1)을 갖는 제2 광속을 사출하는 제2 광원과,

두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 보호 기판을 구비한 제3 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ3)(λ3 ＞ λ2)을 갖는 제3 광속을 사출하는 제3 광원과,

제1 내지 제3 광속을 투과시키는 회절 광학 소자와,

회절 광학 소자를 통과한 제1 광속 내지 제3 광속을 제1 광디스크 내지 제3 광디스크에 각각 집광시키는 집광 소자를 갖는 대물 광학계를 포함하고,

회절 광학 소자는

광축을 중심으로 하고 제1 회절 구조를 포함하는 제1 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제1 영역의 외측에 배열되며 제2 회절 구조를 포함하는 제2 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제2 영역의 외측에 배열되는 제3 영역을 포함하고,

제1 영역은 제1 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속으로 제1 내지 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 각각 형성하고,

제2 영역은 제2 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제1 광속 및 제2 광속으로 제1 및 제2 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 각각 형성하고, 제2 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 내지 제3 광속 중 제3 광속으로 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않고,

제3 영역은 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제1 광속과 제2 광속 중 어느 하나의 광속으로 상응하는 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하고, 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 광속 내지 제3 광속 중 제1 광속과 제2 광속 중 다른 하나의 광속과 제3 광속으로 상응하는 광디 스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 회절 광학 소자.
제48항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자의 한 쪽 광학면은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하는 회절 광학 소자.
제48항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자의 한 쪽 광학면은 제2 영역을 포함하고, 반대쪽 광학면은 제3 영역을 포함하는 회절 광학 소자.
제48항에 있어서,

제1 회절 구조는 제1 영역을 통과하는 제2 광속에 대해 회절 작용을 부여하고, 제2 회절 구조는 제2 영역을 통과하는 제2 광속과 제3 광속에 대해 회절 작용을 부여하는 회절 광학 소자.
제48항에 있어서,

제1 회절 구조는 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 포함하고, 제1 영역을 통과하는 제1 광속 및 제3 광속에 대해 실질적인 위상차를 부여하지 않고,

제1 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하고,

제2 회절 구조는 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 포함하고, 제2 영역을 통과하는 제1 광속에 대해 실질적인 위상차를 부여하지 않고,

복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 소정수의 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하는 회절 광학 소자.
제52항에 있어서,

파장(λ1)에 대한 회절 광학 소자의 굴절률을 n1, 제1 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d1, 제1 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M1, 제2 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d2, 제2 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M2라 하고, d ＝ λ1/(n1 － 1)로 하였을 때,

1.9 × d ≤ d1 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M2 ≤ 6

4.8 × d ≤ d2 ≤ 5.2 × d, 4 ≤ M1 ≤ 6

을 충족시키는 회절 광학 소자.
제52항에 있어서,

파장(λ1)에 대한 회절 광학 소자의 굴절률을 n1, 제1 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d1, 제1 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M1, 제2 회절 구조의 단차부의 광축 방향의 단차량을 d2, 제2 회절 구조의 불연속 부의 수를 정수인 M2라 하고, d ＝ λ1/(n1 － 1)로 하였을 때,

1.9 × d ≤ d1 ≤ 2.1 × d, 4 ≤ M1 ≤ 6

0.9 × d ≤ d2 ≤ 1.1 × d, 2 ≤ M1 ≤ 5

을 충족시키는 회절 광학 소자.
제48항에 있어서,

제2 영역은 광축을 중심으로 하며 동심원형인 영역(2A)을 포함하는 적어도 두 개의 영역으로 구분되고,

영역(2B)은 광축을 중심으로 하며 동심원형이고, 영역(2A)은 영역(2B)보다 광축에 근접하여 배열되고,

영역(2A) 상에 형성되는 제2 회절 구조는 영역(2B) 상에 형성되는 제2 회절 구조와 다른 형상인 회절 광학 소자.
제48항에 있어서,

370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚

620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚

750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚

를 충족시키는 회절 광학 소자.
제48항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 광디스크를 기록 및 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2 및 NA3이라고 할 때,

0.75 ≤ NA1 ≤ 0.90

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 회절 광학 소자.
제48항에 있어서,

제1, 제2 및 제3 광디스크를 기록 및 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2 및 NA3이라고 할 때,

0.65 ≤ NA1 ≤ 0.70

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.63

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 회절 광학 소자.
제48항에 있어서,

제1, 제2 및 제3 광디스크를 기록 및 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2 및 NA3이라고 할 때,

0.64 ≤ NA1 ≤ 0.65

0.64 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 회절 광학 소자.
소정 두께의 보호 기판을 갖는 광디스크의 정보 기록면 상에 정보를 기록 및 /또는 재생하기 위한 광픽업 장치에 사용되는 회절 광학 소자이며,

광픽업 장치는

두께(t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제1 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및 또는 재생을 위해 파장(λ1)을 갖는 제1 광속을 사출하는 제1 광원과,

두께(t2)(t2 ≥ t1)를 갖는 보호 기판을 구비한 제2 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ2)(λ2 ＞ λ1)을 갖는 제2 광속을 사출하는 제2 광원과,

두께(t3)(t3 ＞ t2)를 갖는 보호 기판을 구비한 제3 광디스크의 광 기록면 상에 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 파장(λ3)(λ3 ＞ λ2)을 갖는 제3 광속을 사출하는 제3 광원과,

제1 내지 제3 광속을 투과시키는 회절 광학 소자와,

회절 광학 소자를 통과한 제1 광속 내지 제3 광속을 제1 광디스크 내지 제3 광디스크에 각각 집광시키는 집광 소자를 갖는 대물 광학계를 포함하고,

회절 광학 소자는

광축을 중심으로 하는 제1 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제1 영역의 외측에 배열되는 제2 영역과,

환형으로 형성되고 광축에 수직한 방향을 따라 제2 영역의 외측에 배열되는 제3 영역을 포함하고,

제1, 제2 및 제3 영역은 제1 내지 제3 광속에 대해 서로 다른 광학 특성을 가지며,

제3 영역은 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 내지 제3 광속 중 두 개의 광속으로 상응하는 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 회절 광학 소자.
제60항에 있어서, 광픽업 장치는 하기 식을 충족시키고,

370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚

620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚

750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚

제2 영역은 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 갖는 제1 회절 구조를 포함하고, 제1 내지 제3 광속 중 하나의 광속에 대해 회절 작용을 부여하고,

제1 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하고,

제3 영역은 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 갖는 제2 회절 구조를 포함하고, 제1 내지 제3 광속 중 하나의 광속에 대해 회절 작용을 부여하고, 제1 회절 구조와 다른 구조를 가지며,

제2 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하고,

제3 영역은 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 내지 제3 광속 중 제2 및 제3 광속으로 제2 및 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 회절 광학 소자.
제60항에 있어서, 광픽업 장치는 하기 식을 충족시키고,

370 ㎚ ≤ λ1 ≤ 440 ㎚

620 ㎚ ≤ λ2 ≤ 690 ㎚

750 ㎚ ≤ λ3 ≤ 820 ㎚

제1 영역은 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 갖는 제1 회절 구조를 포함하고, 제1 내지 제3 광속 중 하나의 광속에 대해 회절 작용을 부여하고,

제1 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하고,

제2 영역은 광축을 중심으로 하는 복수의 환형 구역을 갖는 제2 회절 구조를 포함하고, 제1 내지 제3 광속 중 하나의 광속에 대해 회절 작용을 부여하고, 제1 회절 구조와 다른 구조를 가지며,

제2 회절 구조의 복수의 환형 구역은 각각 소정수의 불연속부와 단차부를 포함하는 계단 구조를 포함하고,

제3 영역은 제3 영역 및 집광 소자를 통과하는 제1 내지 제3 광속 중 제2 및 제3 광속으로 제2 및 제3 광디스크의 정보 기록면 상에 집광 스폿을 형성하지 않는 회절 광학 소자.
제60항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자 의 한 쪽 광학면은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하는 회절 광학 소자.
제60항에 있어서, 회절 광학 소자는 단일 광학 소자로 구성되고, 광학 소자의 한 쪽 광학면은 제2 영역을 포함하고, 반대쪽 광학면은 제3 영역을 포함하는 회절 광학 소자.
제60항에 있어서,

제1, 제2 및 제3 광디스크를 기록 및 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2 및 NA3이라고 할 때,

0.65 ≤ NA1 ≤ 0.70

0.60 ≤ NA2 ≤ 0.63

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 회절 광학 소자.
제60항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 광디스크를 기록 및 생산하는데 사용되는 개구수를 각각 NA1, NA2 및 NA3이라고 하고, 제3 영역은 제2 광속에 대해 회절 작용을 부여할 때,

0.64 ≤ NA1 ≤ 0.65

0.64 ≤ NA2 ≤ 0.70

0.43 ≤ NA3 ≤ 0.55

를 충족시키는 회절 광학 소자.