KR20080056716A

KR20080056716A - 광 픽업 장치 및 광 정보 기록 매체 기록 재생 장치

Info

Publication number: KR20080056716A
Application number: KR1020087006875A
Authority: KR
Inventors: 유우이찌 아따라시; 도오루 기무라
Original assignee: 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2008-06-23
Also published as: CN101044561A; WO2007037135A1; JPWO2007037135A1; US20090238061A1

Abstract

본 발명에 관한 구성은 제1 광원과, 제2 광원과, 제3 광원과, 제1 대물 광학계와, 제2 대물 광학계와, 상기 제1 내지 제3 광원으로부터의 광속을 상기 제1 대물 광학계 또는 상기 제2 대물 광학계에 입사시키는 입사 광학계와, 광 검출기를 갖고, 상기 제1 대물 광학계를 이용하여 상기 제1 광원으로부터 출사되는 광속을 제1 광 정보 기록 매체, 또는 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시키고, 상기 제2 대물 광학계를 이용하여 상기 제2 광원으로부터 출사되는 광속을 제3 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시키고, 또한 상기 제3 광원으로부터 출사되는 광속을 제4 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시켜, 상기 제1 대물 광학계는 대물 렌즈와, 투과하는 광속에 대해 구면수차량을 보정할 수 있는 액정 보정 소자를 갖고 있는 광 픽업 장치이다.

광 픽업 장치, 입사 광학계, 광 검출기, 대물 광학계, 대물 렌즈

Description

광 픽업 장치 및 광 정보 기록 매체 기록 재생 장치 {OPTICAL PICKUP AND OPTICAL INFORMATION RECORDING MEDIUM RECORDER/REPRODUCER}

본 발명은 적어도 4종류의 다른 광 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 수 있는 광 픽업 장치에 관한 것이다.

최근, 광 픽업 장치에 있어서, 광 디스크에 기록된 정보의 재생이나, 광 디스크로의 정보의 기록을 위한 광원으로서 사용되는 레이저 광원의 단파장화가 진행되고, 예를 들어 청자색 반도체 레이저나, 제2 고조파를 이용하여 적외 반도체 레이저의 파장 변환을 행하는 청색 SHG 레이저 등 파장 400 내지 420 ㎚의 레이저 광원이 실용화되고 있다.

이들 청자색 레이저 광원을 사용하면, DVD(디지털 버서타일 디스크)와 동일한 개구 수(NA)의 대물 렌즈를 사용하는 경우에, 직경 12 ㎝인 광 디스크에 대해, 15 내지 20 GB의 정보의 기록이 가능해져, 대물 렌즈의 NA를 0.85까지 높인 경우에는, 직경 12 ㎝인 광 디스크에 대해, 23 내지 25 GB의 정보의 기록이 가능해진다. 이하, 본 명세서에서는 청자색 레이저 광원을 사용하는 광 디스크 및 광 자기 디스크를 총칭하여 「고밀도 광 디스크」라고 한다.

그런데, 고밀도 광 디스크로서, 현재 2개의 규격이 제안되어 있다. 하나는 NA 0.85의 대물 렌즈를 사용하여 보호 기판 두께가 0.1 ㎜인 블루레이 디스크(이하, BD라고 약기함)이고, 다른 하나는 NA 0.65 내지 0.67의 대물 렌즈를 사용하여 보호 기판 두께가 0.6 ㎜인 HD DVD(이하, HD라고 약기함)이다. 장래, 시장에 이들 2개의 규격의 고밀도 광 디스크가 유통될 가능성이 있는 것을 감안하면, 어떠한 고밀도 광 디스크에 대해서도 기록/재생을 행할 수 있는 고밀도 광 디스크 플레이어/레코더가 기대된다.

한편, 고밀도 광 디스크에 대해서만 정보의 기록/재생을 할 수 있다는 것 만으로는, 광 디스크 플레이어/레코더의 제품으로서의 가치는 충분한 것이라고 할 수 없는 경우가 있다. 현재에 있어서, 다양한 정보를 기록한 DVD나 CD(콤팩트 디스크)가 판매되고 있는 현실을 근거로 하면, 예를 들어 사용자가 소유하고 있는 DVD나 CD에 대해서도 마찬가지로 적절하게 정보의 기록/재생을 할 수 있도록 하는 것이 고밀도 광 디스크용 광 디스크 플레이어/레코더로서의 상품 가치를 높인다. 이와 같은 배경으로부터, 고밀도 광 디스크용 광 디스크 플레이어/레코더 등에 탑재되는 광 픽업 장치는 고밀도 광 디스크와 DVD, 또는 CD 중 어느 것에 대해서도 적절하게 정보를 기록/재생할 수 있는 성능을 갖는 것이 요구된다.

그런데, 예를 들어 BD와 HD는 개구 수(NA)나 보호 기판 두께 등의 사양이 다르기 때문에, 공통되는 대물 렌즈를 이용하여 이들에 대해 호환 가능하게 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고자 하면, 대물 렌즈의 설계의 자유도가 제한되고, 또한 온도 특성의 열화 등의 문제가 생긴다. 이에 대해, 이하의 특허문헌 1에 있어서는, BD용 대물 렌즈와 HD용 대물 렌즈를 따로따로 2개 설치함으로써, 설계의 자유 도를 확보하면서 호환 가능하게 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 수 있는 광 픽업 장치를 개시하고 있다.

그런데, 특허문헌 1에 개시되는 광 픽업 장치에 있어서는, 2개의 대물 렌즈 각각에 대해, 별개의 광원을 설치하고 있으므로, 광 픽업 장치의 구성이 복잡화되고 또한 대형화된다는 문제가 있다. 또한, BD와 HD 외에, DVD와 CD에 대해서도 호환 가능하게 정보의 기록 및/또는 재생을 행하기 위해서는, 파장이 다른 3종류의 광속과, 2개의 대물 렌즈를 어떻게 조합할지가 문제가 된다.

여기서, 적외 레이저광을 CD의 정보 기록면에 대해 집광시키고, 적색 레이저광을 DVD의 정보 기록면에 집광시킬 수 있는 DVD/CD 호환 대물 렌즈는 이미 시판되고 있다. 따라서, 청색 레이저광을 BD와 HD의 정보 기록면에 집광시키는 대물 렌즈와, 시판되고 있는 DVD/CD 호환 대물 렌즈를 조합하여 이용하면, 4개의 다른 광 디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 수 있는 광 픽업 장치를 저비용으로 생산할 수 있다.

그런데, 상술한 바와 같이 BD와 HD에서는 보호층의 두께가 다르기 때문에, 공통의 대물 렌즈를 이용하는 경우에는 두께의 차에 기인하여 생기는 구면수차를 보정하기 위한 어떠한 수단이 필요하다. 여기서, DVD와 CD와 같이 사용하는 광속의 파장이 다르면 회절 구조를 이용함으로써, 두께의 차에 기인하여 생기는 구면수차를 효율적으로 보정할 수 있다. 그런데, BD와 HD는 청색 레이저광 등과 동일한 파장의 광속을 이용하므로, 예를 들어 반의 광량은 BD에 사용하고, 나머지는 HD에 사용하는 등의 광량의 분류를 행하면, 집광 스폿의 광강도가 저하된다는 문제가 있 다. 이는, 2배속으로 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 광 픽업 장치에 있어서는, 판독 에러나 기입 에러가 생기기 쉽게 할 우려가 있다.

한편, 커플링 렌즈를 광축 방향으로 이동시킴으로써 BD와 HD의 보호층 두께의 차에 기인하여 생기는 구면수차를 보정할 수도 있다. 그러나, 노트 PC 등에 탑재하는 광 픽업 장치에 있어서는, 박형의 구성이 요구되고 있고, 커플링 렌즈 등의 광학 소자를 가능한 한 고정하여 이용하고 싶다는 요망도 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2004-295983호 공보

본 발명은 이들 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 간소하고 또한 콤팩트하면서 다른 4개의 규격의 광 디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 적절하게 행할 수 있는 대물 렌즈를 탑재한 광 픽업 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 바람직한 실시 형태는 제1 광원과, 제2 광원과, 제3 광원과, 제1 대물 광학계와, 제2 대물 광학계와, 상기 제1 내지 제3 광원으로부터의 광속을 상기 제1 대물 광학계 또는 상기 제2 대물 광학계에 입사시키는 입사 광학계와, 광 검출기를 갖고,

상기 제1 대물 광학계를 이용하여 상기 제1 광원으로부터 출사되는 제1 광속을 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고,

상기 제2 대물 광학계를 이용하여 상기 제2 광원으로부터 출사되는 제2 광속을 제3 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 상기 제3 광원으로부터 출사되는 제3 광속을 제4 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 광 픽업 장치이며,

상기 제1 대물 광학계는 대물 렌즈와, 투과하는 광속에 대해 구면수차량을 보정할 수 있는 액정 보정 소자를 갖고, 또한 상기 입사 광학계는 소정의 광학 소자를 갖는 광 픽업 장치이다.

도1은 제1 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 단면도이다.

도2는 본 실시 형태의 광 픽업 장치에 이용하는 대물 렌즈 액츄에이터 장치의 사시도이다.

도3은 액정 보정 소자(LCD)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.

도4는 제2 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 단면도이다.

도5는 제3 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 단면도이다.

도6은 제4 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 단면도이다.

도7은 제5 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 단면도이다.

도8은 제6 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 단면도이다.

도9는 위상 구조를 도시하는 주요부 평면도 (a), (b)이다.

도10은 위상 구조를 도시하는 주요부 평면도 (a), (b)이다.

도11은 위상 구조를 도시하는 주요부 평면도 (a), (b)이다.

도12는 위상 구조를 도시하는 주요부 평면도 (a), (b)이다.

이하, 본 발명에 관한 구체적 형태를 설명한다.

항1에 기재된 구성은 파장 λ1의 광속을 출사하는 제1 광원과, 파장 λ2(λ2 ＞ λ1)의 광속을 출사하는 제2 광원과, 파장 λ3(λ3 ＞ λ2)의 광속을 출사하는 제3 광원과, 제1 대물 광학계와, 제2 대물 광학계와, 상기 제1 내지 제3 광원으로부터의 광속을 상기 제1 대물 광학계 또는 상기 제2 대물 광학계에 입사시키는 입사 광학계와, 광 검출기를 갖고,

상기 제1 대물 광학계를 이용하여 상기 제1 광원으로부터 출사되는 파장 λ1의 제1 광속을, 두께 t1의 제1 보호층을 갖는 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 두께 t2(t2 ＞ t1)의 제2 보호층을 갖는 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고,

상기 제2 대물 광학계를 이용하여 상기 제2 광원으로부터 출사되는 파장 λ2의 제2 광속을, 두께 t3(t3 ＞ t1)의 제3 보호층을 갖는 제3 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 상기 제3 광원으로부터 출사되는 파장 λ3의 제3 광속을, 두께 t4(t4 ＞ t3)의 제4 보호층을 갖는 제4 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 광 픽업 장치이며,

상기 제1 대물 광학계는 대물 렌즈와, 투과하는 광속에 대해 구면수차량을 보정할 수 있는 액정 보정 소자를 갖고 있고,

상기 입사 광학계를 구성하는 광학 소자는 적어도 광축 방향으로 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 제1 대물 광학계에 입사된 광속은 반드시 제1 대물 광학계를 구성하는 대물 렌즈 및 액정 보정 소자를 통과하는 것으로 한다.

또한, 제1 대물 광학계를 구성하는 대물 렌즈와 액정 보정 소자는 임의의 부재로 서로 고정되어 있고, 일체적으로 형성되어 있어도 좋다.

또한, 제1 대물 광학계의 대물 렌즈는 단옥(單玉)의 렌즈인 것이 바람직하다.

본 명세서에 있어서는, 정보의 기록/재생용 광원으로서 청자색 반도체 레이저나 청자색 SHG 레이저를 사용하는 광 디스크(광 정보 기록 매체라고도 함)를 총칭하여 「고밀도 광 디스크」라고 하고, NA 0.85의 대물 광학계에 의해 정보의 기록/재생을 행하고, 보호 기판의 두께가 0.1 ㎜ 정도인 규격의 광 디스크(예를 들어, BD), NA 0.65 내지 0.67의 대물 광학계에 의해 정보의 기록/재생을 행하고, 보호 기판의 두께가 0.6 ㎜ 정도인 규격의 광 디스크(예를 들어, HD)도 포함하는 것으로 한다. 또한, 이와 같은 보호 기판을 그 정보 기록면 상에 갖는 광 디스크 외에, 정보 기록면 상에 수 내지 수십 ㎚ 정도의 두께의 보호막을 갖는 광 디스크나, 보호 기판 혹은 보호막의 두께가 0인 광 디스크도 포함하는 것으로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 고밀도 광 디스크에는 정보의 기록/재생용 광원으로서, 청자색 반도체 레이저나 청자색 SHG 레이저를 사용하는 광 자기 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 DVD계열 광 디스크의 총칭이고, CD라 함은, CD-ROM, CD-Audio, CD-Video, CD-R, CD-RW 등의 CD계열 광 디스크의 총칭이다.

본 발명에 관한 광 픽업 장치에 따르면, 상기 제1 광원으로부터 출사되는 파장 λ1의 제1 광속을 이용하여 두께 t1의 보호층을 갖는 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 두께 t2(t2 ＞ t1)의 보호층을 갖는 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행하므로, 상기 제1 광원 및 상기 입사 광학계를 공통으로 이용함으로써 구성의 간소화ㆍ저비용화를 도모할 수 있다. 이러한 경우, 상기 제1 광 정보 기록 매체와 상기 제2 광 정보 기록 매체와의 보호층의 두께에 기인하여 생기는 구면수차는 상기 액정 보정 소자에 의해 적절하게 보정할 수 있다. 또한, 상기 입사 광학계의 광학 소자는 적어도 광축 방향으로 고정되어 있으므로, 광축 방향으로 구동하기 위한 액츄에이터가 불필요해져, 간소한 광 픽업 장치를 제공할 수 있다.

항2에 기재된 광 픽업 장치는 항1에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 대물 광학계와 상기 제2 대물 광학계를 고정하는 유지 부재를 더 갖는 광 픽업 장치이며, 상기 입사 광학계는 상기 제1 광속 내지 제3 광속이 공통으로 통과하는 커플링 렌즈를 갖고, 상기 유지 부재를 구동함으로써, 상기 제1 대물 광학계와 상기 제2 대물 광학계 중 어느 하나가 상기 커플링 렌즈를 통과한 광속을 입사시키는 것을 특징으로 하므로, 예를 들어 상기 제1 대물 광학계와 상기 제2 대물 광학계를 기계적으로 절환함으로써, 호환 가능하게 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 수 있고, 입사 광학계를 단일로 함으로써 상기 입사 광학계의 간소화를 도모할 수 있다.

이때, 제1 대물 광학계를 구성하는 대물 렌즈와 액정 보정 소자는 일체적으로 이동하는 것이 바람직하다. 즉, 대물 렌즈가 이동하는 경우에는 마찬가지로 액정 보정 소자도 이동하는 것이 바람직하다.

항3에 기재된 광 픽업 장치는 항1 또는 항2에 기재된 구성에 있어서, 상기 입사 광학계는 통과한 광속이 상기 제1 대물 광학계에 입사하는 제1 커플링 렌즈와, 통과한 광속이 상기 제2 대물 광학계에 입사하는 제2 커플링 렌즈를 갖고, 상기 제1 대물 광학계에 입사하는 광속과, 상기 제2 대물 광학계에 입사하는 광속은 다른 광로를 찾아가는 것을 특징으로 하므로, 예를 들어 상기 제1 대물 광학계와 상기 제2 대물 광학계를 기계적으로 절환하는 기구 등을 이용하지 않고, 호환 가능하게 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 수 있고, 또한 간소한 광 픽업 장치를 제공할 수 있다.

항4에 기재된 구성은 파장 λ1의 광속을 출사하는 제1 광원과, 파장 λ2(λ2 ＞ λ1)의 광속을 출사하는 제2 광원과, 파장 λ3(λ3 ＞ λ2)의 광속을 출사하는 제3 광원과 제1 대물 광학계와, 제2 대물 광학계와, 상기 제1 내지 제3 광원으로부터의 광속을 상기 제1 대물 광학계 또는 상기 제2 대물 광학계에 입사시키는 입사 광학계와, 광 검출기를 갖고,

상기 제1 대물 광학계를 이용하여 상기 제1 광원으로부터 출사되는 파장 λ1 의 제1 광속을, 두께 t1의 제1 보호층을 갖는 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 두께 t2(t2 ＞ t1)의 제2 보호층을 갖는 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고,

상기 입사 광학계는 광축 방향으로 가동하고 또한 평행해지기 전의 광속이 통과하는 커플링 렌즈를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 제1 대물 광학계에 입사된 광속은 반드시 제1 대물 광학계를 구성하는 대물 렌즈 및 액정 보정 소자를 통과한다.

또한, 제1 대물 광학계의 대물 렌즈는 단옥의 렌즈인 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 광 픽업 장치에 따르면, 상기 제1 광원으로부터 출사되는 파장 λ1의 제1 광속을 이용하여 두께 t1의 보호층을 갖는 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 두께 t2(t2 ＞ t1) 의 보호층을 갖는 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행하므로, 상기 제1 광원 및 상기 입사 광학계를 공통으로 이용함으로써 구성의 간소화ㆍ저비용화를 도모할 수 있다. 이러한 경우, 상기 제1 광 정보 기록 매체와 상기 제2 광 정보 기록 매체와의 보호층의 두께에 기인하여 생기는 구면수차는 상기 액정 보정 소자에 의해 적절하게 보정할 수 있다. 단, 예를 들어 제1 광 정보 기록 매체 및/또는 제2 광 정보 기록 매체가 복층의 정보 기록면을 갖는 경우, 각 층에 대해 적절하게 정보의 기록 및/또는 재생을 행하기 위해 필요한 구면수차 보정량을, 상기 액정 보정 소자가 부여하지 않는 경우도 있다. 그래서, 상기 액정 보정 소자의 구면수차 보정량이 부족할 때에는, 상기 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동함으로써 제1 광 정보 기록 매체 및/또는 제2 광 정보 기록 매체가 복층의 정보 기록면을 갖는 경우라도 총 구면수차를 보정하여 적절하게 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 수 있도록 하고 있다. 단, 상기 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동함으로써 구면수차를 보정하는 것은 복층의 정보 기록면에 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우로 한정되지 않는다.

항5에 기재된 광 픽업 장치는 항4에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 상기 대물 렌즈와 상기 액정 보정 소자가 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

항6에 기재된 광 픽업 장치는 항4 또는 항5에 기재된 구성에 있어서, 상기 입사 광학계가, 통과한 광속이 상기 제1 대물 광학계에 입사하는 제1 커플링 렌즈와, 통과한 광속이 상기 제2 대물 광학계에 입사하는 제2 커플링 렌즈를 갖고, 상 기 제1 대물 광학계에 입사하는 광속과 상기 제2 대물 광학계에 입사하는 광속은 다른 광로를 찾아가는 것을 특징으로 하므로, 예를 들어 상기 제1 대물 광학계와 상기 제2 대물 광학계를 기계적으로 절환하는 기구 등을 이용하지 않고, 호환 가능하게 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 수 있고, 또한 간소한 광 픽업 장치를 제공할 수 있다.

항7에 기재된 광 픽업 장치는 항6에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 커플링 렌즈와 상기 제2 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 공통의 액츄에이터를 갖는 것을 특징으로 한다.

항8에 기재된 광 픽업 장치는 항6에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 액츄에이터와, 상기 제2 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 액츄에이터를 갖는 것을 특징으로 한다.

항9에 기재된 광 픽업 장치는 항4 내지 항8 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 액정 보정 소자에 의해 보정되는 구면수차 보정량은 상기 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동함으로써 보정되는 구면수차 보정량보다 작은 것을 특징으로 한다.

항10에 기재된 광 픽업 장치는 항4 내지 항8 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 액정 보정 소자에 의해 보정되는 구면수차 보정량은 상기 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동함으로써 보정되는 구면수차 보정량보다 큰 것을 특징으로 한다.

항11에 기재된 광 픽업 장치는 항4 내지 항10 중 어느 한 항에 기재된 구성 에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 대물 렌즈의 개구 수(NA)가 0.6 이상이며, 상기 제1 광속을, 상기 제1 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우 및 상기 제1 광속을, 상기 제2 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우에, 상기 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동함으로써 보정되는 구면수차 보정량(ΔSA)은 상기 개구 수(NA)가 0.6의 범위 내에 있어서,

[식1]

0.8 ＜ |ΔSA(WFEλrms)| ＜ 1.6

을 만족시키는 것을 특징으로 하므로, BD, HD DVD의 각각에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 적절하게 행할 수 있다.

여기서, 식1의 하한을 하회하면, 구면수차 보정량이 만족되지 않아 기입 에러나 재생 에러가 많아진다. 또한, 식1의 상한을 초과하면, 구면수차 보정량이 지나치게 많아 기입 에러나 재생 에러가 많아진다.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 대물 렌즈의 개구 수(NA)가 0.65 이상이며, ΔSA가, 상기 개구 수(NA)가 0.65의 범위 내에 있어서 식1을 만족시키는 것이 바람직하다. 이에 의해, 고밀도 광 디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 더 적절하게 행할 수 있다.

항12에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항11 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 광 검출기는 상기 제1 광속, 상기 제2 광속 및 상기 제3 광속 모두를 수광하여 검출하는 공통의 광 검출기인 것을 특징으로 하므로, 단일의 광 검출기를 공통으로 이용함으로써 보다 간소한 광 픽업 장치를 제공할 수 있다.

본 명세서에 있어서, 「광 검출기가 공통」이라 함은, 광 검출기가 갖는 단일의, 혹은 복수의 수광 소자에 의해 파장이 다른 모든 광속을 수광하여 검출할 수 있는 상태를 말한다. 예를 들어, 광 검출기가 파장이 다른 광속마다 다른 수광 소자를 갖고 있어도, 이들이 동일한 패키지 내에 포함되어 있을 때나, 이들이 동일한 면 상에 설치되어 있을 때에는, 본 명세서에 있어서는 광 검출기가 공통이라고 간주할 수 있다.

항13에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항12 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 이하의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 한다.

t3 ＞＝t2

항14에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항13 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 대물 렌즈의 개구 수(NA)가 0.6 이상인 것을 특징으로 한다.

항15에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항14 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 대물 렌즈의 개구 수(NA)가 0.6 이상이며, 상기 제1 광속을, 상기 제1 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우 및 상기 제1 광속을, 상기 제2 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우에, 상기 액정 보정 소자에 의해 보정되는 구면수차 보정량(ΔSA)은 상기 개구 수(NA)가 0.6의 범위 내에 있어서,

[식2]

0.8 ＜ |ΔSA(WFEλrms)| ＜ 1.6

여기서, 식2의 하한을 하회하면, 구면수차의 보정량이 충분하지 않으므로, 정보의 기록/재생 시에 있어서 기입 에러나 재생 에러가 많아진다. 또한, 식2의 상한을 초과하면, 구면수차의 보정량이 지나치게 많으므로, 정보의 기록/재생 시에 있어서 기입 에러나 재생 에러가 많아진다.

항16에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항15 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 입사 광학계는 상기 제1 광속 내지 제3 광속이 공통으로 통과하는 커플링 렌즈와, 상기 커플링 렌즈를 통과한 광속을, 그 파장을 따라서 투과 혹은 반사하는 파장 선택 소자를 갖는 것을 특징으로 하므로, 더욱 간소화된 광 픽업 장치를 제공할 수 있다.

항17에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항16 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 대물 광학계에 입사하는 광속과, 상기 제2 대물 광학계에 입사하는 광속은 다른 광로를 찾아가는 것을 특징으로 하므로, 상기 커플링 렌즈를 공통으로 한 상태에서, 예를 들어 상기 제1 대물 광학계와 상기 제2 대물 광학계를 기계적으로 절환하는 기구 등을 이용하지 않고, 호환 가능하게 정보의 기록 및/또 는 재생을 행할 수 있고, 또한 간소한 광 픽업 장치를 제공할 수 있다.

항18에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항17 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 대물 광학계는 상기 제1 광속을 상기 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면과 상기 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광하기 위해 이용되고, 상기 액정 보정 소자는 상기 제1 광속을 상기 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광시킬 때와, 상기 제1 광속을 상기 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광시킬 때에 구면수차 보정량을 다르게 하는 것을 특징으로 하므로, 광의 이용 효율을 높게 확보하면서 상기 제1 대물 광학계와 상기 제2 대물 광학계에 대해 호환 가능하게 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 수 있고, 또한 간소한 광 픽업 장치를 제공할 수 있다.

항19에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항18 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제2 대물 광학계는 상기 제2 광속을 상기 제3 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광하고, 또한 상기 제3 광속을 상기 제4 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광하기 위해 이용되는 것을 특징으로 하므로, 예를 들어 이미 개발되어 있는 저렴한 DVD와 CD의 호환용 대물 렌즈 등을 이용하여 저비용의 광 픽업 장치를 구성할 수 있다.

항20에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항19 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 대물 렌즈는 상기 파장 λ1의 광속을 두께 t1의 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ1과, 상기 파장 λ1의 광속을 두께 t2의 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구 면수차량 Δ2와, 상기 파장 λ1의 광속을 두께 t5(t2 ＞ t5 ＞ t1)의 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ5가, Δ1 ＞ Δ5 또한 Δ2 ＞ Δ5로 되도록 설계되어 있는 것을 특징으로 한다.

항21에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항19 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 대물 렌즈는 상기 파장 λ1의 광속을 두께 t1의 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ1과, 상기 파장 λ1의 광속을 두께 t2의 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ2와, 상기 파장 λ1의 광속을 두께 t5(t2 ＞ t5 ＞ t1)의 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ5가, Δ1 ＜ Δ5 ＜ Δ2로 되도록 설계되어 있는 것을 특징으로 한다.

항22에 기재된 광 픽업 장치는 항2 내지 항21 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 커플링 렌즈의 광학면에는 위상 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하므로, 상기 위상 구조를 이용하여, 예를 들어 광원의 파장 변화에 기인하여 생기는 구면수차나, 대물 광학계의 온도 변화에 대한 굴절률 변화에 기인하여 생기는 구면수차 등을 보정할 수 있다.

본 명세서에 있어서, 「위상 구조」라 함은, 광축 방향의 단차를 복수 갖고, 입사 광속에 대해 광로차(위상차)를 부가하는 구조의 총칭이다. 이 단차에 의해 입사 광속에 부가되는 광로차는 입사 광속의 파장의 정수배라도 좋고, 입사 광속의 파장의 비정수배라도 좋다. 이와 같은 위상 구조의 구체적인 예로서는, 상기한 단차가 광축 수직 방향으로 주기적인 간격을 두고 배치된 회절 구조나, 상기한 단차 가 광축 수직 방향으로 비주기적인 간격을 두고 배치된 광로차 부여 구조(위상차 부여 구조라고도 함)이다.

회절 구조로서는, 도9에 모식적으로 도시한 바와 같이 복수의 환형상 대역(orvicular zone)(100)으로 구성되고, 광축을 포함하는 단면 형상이 톱니 형상인 것[회절 구조(DOE)]이나, 도10에 모식적으로 도시한 바와 같이 단차(101)의 방향이 유효 직경 내에서 동일한 복수의 환형상 대역(102)으로 구성되고, 광축을 포함하는 단면 형상이 계단 형상인 것[회절 구조(DOE)]이나, 도11에 모식적으로 도시한 바와 같이 단차(104)의 방향이 유효 직경 도중에 교체되는 복수의 환형상 대역(105)으로 구성되고, 광축을 포함하는 단면 형상이 계단 형상인 것[회절 구조(DOE)]이나, 도12에 모식적으로 도시한 바와 같이 내부에 계단 구조가 형성된 복수의 환형상 대역(103)으로 구성되는 것[회절 구조(HOE)]이 있다. 또한, 광로차 부여 구조로서는, 도11에 모식적으로 도시한 바와 같이 단차(104)의 방향이 유효 직경 도중에 교체되는 복수의 환형상 대역(105)으로 구성되고, 광축을 포함하는 단면 형상이 계단 형상인 것(NPS)이 있다. 또한, 도9 내지 도12는 각 위상 구조를 평면 상에 형성한 경우를 모식적으로 도시한 것이지만, 각 위상 구조를 구면 혹은 비구면 상에 형성해도 좋다. 또한, 회절 구조 혹은 광로차 부여 구조 중 어느 것이라도, 도11에 모식적으로 도시한 바와 같은 구조로 되는 경우가 있다.

항23에 기재된 광 픽업 장치는 항2 내지 항21 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 커플링 렌즈의 광학면은 굴절면만으로 구성되는 것을 특징으로 하므로, 제조하기 쉬운 광학 소자를 얻게 된다.

항24에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항23 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 내지 제3 광원은 공통되는 패키지 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 한다.

항25에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항24 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제2 광원 및 제3 광원은 공통되는 패키지 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 한다.

항26에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항25 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 대물 광학계 및 상기 제2 대물 광학계의 광학 소자 중 적어도 하나는 입자 직경이 30 ㎚ 이하인 무기 미립자를 분산시킨 플라스틱 수지로 형성되고, 온도 변화에 대한 굴절률 변화 |dn/dT|는 8 × 10^-5 미만인 것을 특징으로 한다.

플라스틱 수지로서, 예를 들어 열가소성 수지 중에 분산되는 무기 미립자로서는 특별히 한정은 없고, 얻어지는 열가소성 수지 조성물의 온도에 의한 굴절률의 변화율(이후, |dn/dT|라고 함)이 작다는 본 발명의 목적의 달성을 가능하게 하는 무기 미립자 중으로부터 임의로 선택할 수 있다. 구체적으로는, 산화물 미립자, 금속염 미립자, 반도체 미립자 등이 바람직하게 이용되고, 이 중으로부터 광학 소자로서 사용하는 파장 영역에 있어서 흡수, 발광, 형광 등이 생기지 않는 것을 적절하게 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 이용되는 산화물 미립자로서는, 금속 산화물을 구성하는 금속이 Li, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Nb, Zr, Mo, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Ta, Hf, W, Ir, Tl, Pb, Bi 및 희토류 금속으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 금속인 금속 산화물을 이용할 수 있고, 구체적으로는, 예를 들어 산화규소, 산화티탄, 산화아연, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화하프늄, 산화니오브, 산화탄탈, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화스트론튬, 산화바륨, 산화인듐, 산화주석, 산화납, 이들 산화물로 구성되는 복산화물인 니오브산리튬, 니오브산칼륨, 탄탈산리튬, 알루미늄 마그네슘 산화물(MgAl₂O₄) 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 이용되는 산화물 미립자로서 희토류 산화물을 이용할 수도 있고, 구체적으로는 산화스칸듐, 산화이트륨, 산화란탄, 산화세륨, 산화프라세오딤, 산화네오딤, 산화사마륨, 산화유로퓸, 산화가돌리늄, 산화테르븀, 산화디스프로슘, 산화호르뮴, 산화에르븀, 산화툴륨, 산화이테르븀, 산화르테튬 등도 들 수 있다. 금속염 미립자로서는, 탄산염, 인산염, 황산염 등을 들 수 있고, 구체적으로는 탄산칼슘, 인산 알루미늄 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 반도체 미립자라 함은, 반도체 결정 조성의 미립자를 의미하고, 상기 반도체 결정 조성의 구체적인 조성예로서는, 탄소, 규소, 게르마늄, 주석 등의 주기표 제14족 원소의 단체, 인(흑린) 등의 주기표 제15족 원소의 단체, 셀레늄, 텔루륨 등의 주기표 제16족 원소의 단체, 탄화 규소(SiC) 등의 복수의 주기표 제14족 원소로 이루어지는 화합물, 산화주석(IV)(SnO₂), 황화주 석(II, IV)[Sn(II)Sn(IV)S₃], 황화주석(IV)(SnS₂), 황화주석(II)(SnS), 셀레늄화주석(II)(SnSe), 텔루륨화주석(II)(SnTe), 황화납(II)(PbS), 셀렌화납(II)(PbSe), 텔루륨화납(II)(PbTe) 등의 주기표 제14족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 질화붕소(BN), 인화붕소(BP), 비소화붕소(BAs), 질화알루미늄(AlN), 인화알루미늄(AlP), 비소화알루미늄(AlAs), 안티몬화알루미늄(AlSb), 질화갈륨(GaN), 인화갈륨(GaP), 비소화갈륨(GaAs), 안티몬화갈륨(GaSb), 질화인듐(InN), 인화인듐(InP), 비소화인듐(InAs), 안티몬화인듐(InSb) 등의 주기표 제13족 원소와 주기표 제15족 원소의 화합물(혹은, III-V족 화합물 반도체), 황화알루미늄(Al₂S₃), 셀레늄화알루미늄(Al₂Se₃), 황화갈륨(Ga₂S₃), 셀레늄화갈륨(Ga₂Se₃), 텔루륨화갈륨(Ga₂Te₃), 산화인듐(In₂O₃), 황화인듐(In₂S₃), 셀레늄화인듐(In₂Se₃), 텔루륨화인듐(In₂Te₃) 등의 주기표 제13족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 염화탈륨(I)(TlCl), 브롬화탈륨(I)(TlBr), 요오드화탈륨(I)(TlI) 등의 주기표 제13족 원소와 주기표 제17족 원소의 화합물, 산화아연(ZnO), 황화아연(ZnS), 셀렌화아연(ZnSe), 텔루륨화아연(ZnTe), 산화카드뮴(CdO), 황화카드뮴(CdS), 셀렌화카드뮴(CdSe), 텔루륨화카드뮴(CdTe), 황화수은(HgS), 셀렌화수은(HgSe), 텔루륨화수은(HgTe) 등의 주기표 제12족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물(혹은 II-VI족 화합물 반도체), 황화비소(III)(As₂S₃), 셀렌화비소(III)(As₂Se₃), 텔루륨화비소(III)(As₂Te₃), 황화안티몬(III)(Sb₂S₃), 셀레늄화안티몬(III)(Sb₂Se₃), 텔루륨화안티몬(III)(Sb₂Te₃), 황화비 스무트(In)(Bi₂S₃), 셀레늄화비스무트(III)(Bi₂Se₃), 텔루륨화비스무트(III)(Bi₂Te₃) 등의 주기표 제15족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 산화구리(I)(Cu₂O), 셀레늄화구리(I)(Cu₂Se) 등의 주기표 제11족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 염화구리(I)(CuCl), 브롬화구리(I)(CuBr), 요오드화구리(I)(CuI), 염화은(AgCl), 브롬화은(AgBr) 등의 주기표 제11족 원소와 주기표 제17족 원소의 화합물, 산화니켈(II)(NiO) 등의 주기표 제10족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 산화코발트(II)(CoO), 황화코발트(II)(CoS) 등의 주기표 제9족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 4산화3철(Fe₃O₄), 황화철(II)(FeS) 등의 주기표 제8족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 산화망간(II)(MnO) 등의 주기표 제7족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 황화몰리브덴(IV)(MoS₂), 산화텅스텐(IV)(WO₂) 등의 주기표 제6족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 산화바나듐(II)(VO), 산화바나듐(IV)(VO₂), 산화탄탈(V)(Ta₂O₅) 등의 주기표 제5족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 산화티탄(TiO₂, Ti₂O₅, Ti₂O₃, Ti₅O₉ 등) 등의 주기표 제4족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 황화마그네슘(MgS), 셀레늄화마그네슘(MgSe) 등의 주기표 제2족 원소와 주기표 제16족 원소의 화합물, 산화카드뮴(II)크롬(III)(CdCr₂O₄), 셀렌화카드뮴(II)크롬(III)(CdCr₂Se₄), 황화구리(II)크롬(III)(CuCr₂S₄), 셀렌화수은(II)크롬(III)(HgCr₂Se₄) 등의 카르코겐스피넬류, 바륨티타네이트(BaTiO₃) 등을 들 수 있 다. 또한, G. Schmid ; Adv. Mater., 4권, 494 페이지(1991)에 보고되어 있는 (BN)75(BF2)15F15나, D. Fenske ; Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 29권, 1452 페이지(1990)에 보고되어 있는 Cu₁₄₆Se₇₃(트리에틸포스핀)₂₂과 같이 구조가 확정되어 있는 반도체 클러스터도 마찬가지로 예시된다.

일반적으로 열가소성 수지의 dn/dT는 마이너스의 값을 갖는, 즉 온도의 상승에 수반하여 굴절률이 작아진다. 따라서, 열가소성 수지 조성물의 |dn/dT|를 효율적으로 작게 하기 위해서는, dn/dT가 큰 미립자를 분산시키는 것이 바람직하다. 열가소성 수지의 dn/dT와 동일 부호의 값을 갖는 미립자를 이용하는 경우에는, 미립자의 dn/dT의 절대값이, 모재가 되는 열가소성 수지의 dn/dT보다도 작은 것이 바람직하다. 또한 모재가 되는 열가소성 수지의 dn/dT와 역 부호의 dn/dT를 갖는 미립자, 즉 플러스 값의 dn/dT를 갖는 미립자가 바람직하게 사용된다. 이와 같은 미립자를 열가소성 수지에 분산시킴으로써, 적은 양으로 효과적으로 열가소성 수지 조성물의 |dn/dT|를 작게 할 수 있다. 분산되는 미립자의 dn/dT는 모재가 되는 열가소성 수지의 dn/dT의 값에 의해 적절하게 선택할 수 있지만, 일반적으로 광학 소자에 바람직하게 이용되는 열가소성 수지에 미립자를 분산시키는 경우에는, 미립자의 dn/dT가 ―20 × 10^-6보다도 큰 것이 바람직하고, ―10 × 10^-6보다도 큰 것이 더 바람직하다. dn/dT가 큰 미립자로서, 바람직하게는, 예를 들어 질화갈륨, 황화아연, 산화아연, 니오브산리튬, 탄탈산리튬 등이 이용된다.

한편, 열가소성 수지에 미립자를 분산시킬 때에는 모재가 되는 열가소성 수 지와 미립자의 굴절률의 차가 작은 것이 바람직하다. 발명자들의 검토 결과, 열가소성 수지와 분산되는 미립자의 굴절률의 차가 작으면, 광을 투과시킨 경우에 산란을 일으키기 어렵다는 것을 알 수 있었다. 열가소성 수지에 미립자를 분산시킬 때, 입자가 클수록 광을 투과시켰을 때의 산란을 일으키기 쉬워지지만, 열가소성 수지와 분산되는 미립자의 굴절률의 차가 작으면, 비교적 큰 미립자를 이용해도 광의 산란이 발생하는 정도가 작은 것을 발견하였다. 열가소성 수지와 분산되는 미립자의 굴절률의 차는 0 내지 0.3의 범위인 것이 바람직하고, 0 내지 0.15의 범위인 것이 더욱 바람직하다.

광학 재료로서 바람직하게 이용되는 열가소성 수지의 굴절률은 1.4 내지 1.6 정도인 경우가 많고, 이들 열가소성 수지에 분산시키는 재료로서는, 예를 들어 실리카(산화규소), 탄산칼슘, 인산 알루미늄, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 알루미늄 마그네슘 산화물 등이 바람직하게 이용된다.

또한, 발명자들의 연구에 의해 비교적 굴절률이 낮은 미립자를 분산시킴으로써, 열가소성 수지 조성물의 dn/dT를 효과적으로 작게 할 수 있는 것을 알 수 있었다. 굴절률이 낮은 미립자를 분산한 열가소성 수지 조성물의 |dn/dT|가 작아지는 이유에 대해, 상세한 것은 알 수 없지만, 수지 조성물에 있어서의 무기 미립자의 체적분률의 온도 변화가, 미립자의 굴절률이 낮을수록 수지 조성물의 |dn/dT|를 작게 하는 방향으로 작용하는 것이라고 판단된다. 비교적 굴절률이 낮은 미립자로서는, 예를 들어 실리카(산화규소), 탄산칼슘, 인산 알루미늄이 바람직하게 사용된다.

열가소성 수지 조성물의 dn/dT의 저감 효과, 광 투과성, 원하는 굴절률 등을 모두 동시에 향상시키는 것은 곤란하여, 열가소성 수지에 분산시키는 미립자는 열가소성 수지 조성물에 요구되는 특성에 따라서, 미립자 자체의 dn/dT의 크기, 미립자의 dn/dT와 모재가 되는 열가소성 수지의 dn/dT와의 차 및 미립자의 굴절률 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 모재가 되는 열가소성 수지와의 상성, 즉 열가소성 수지에 대한 분산성, 산란을 일으키기 어려운 미립자를 적절하게 선택하여 이용하는 것은 광 투과성을 유지하는 데 있어 바람직하다.

예를 들어, 광학 소자에 바람직하게 이용되는 고리 형상 올레핀폴리머를 모재로서 이용하는 경우, 광 투과성을 유지하면서 |dn/dT|를 작게 하는 미립자로서는, 실리카가 바람직하게 사용된다.

상기한 미립자는 1종류의 무기 미립자를 이용해도 좋고, 또한 복수 종류의 무기 미립자를 병용해도 좋다. 다른 성질을 갖는 복수 종류의 미립자를 이용함으로써, 필요로 하는 특성을 더 효율적으로 향상시킬 수도 있다.

또한, 본 발명에 관한 무기 미립자는 평균 입자 직경이 1 ㎚ 이상, 30 ㎚ 이하가 바람직하고, 1 ㎚ 이상, 20 ㎚ 이하가 보다 바람직하고, 더 바람직하게는 1 ㎚ 이상, 10 ㎚ 이하이다. 평균 입자 직경이 1 ㎚ 미만인 경우, 무기 미립자의 분산이 곤란해져 원하는 성능을 얻을 수 없을 우려가 있으므로, 평균 입자 직경은 1 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 또한 평균 입자 직경이 30 ㎚를 초과하면, 얻어지는 열가소성 재료 조성물이 탁해지는 등으로 인하여 투명성이 저하되어, 광선 투과율이 70％ 미만이 될 우려가 있으므로, 평균 입자 직경은 30 ㎚ 이하인 것이 바람직 하다. 여기서 말하는 평균 입자 직경은 각 입자를 동일 체적의 구로 환산했을 때의 직경(구 환산 입자 직경)의 체적 평균값을 말한다.

또한, 무기 미립자의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구 형상의 미립자가 적절하게 이용된다. 구체적으로는, 입자의 최소 직경(미립자의 외주에 접하는 2개의 접선을 빼는 경우에 있어서의 상기 접선 사이의 거리의 최소값)/최대 직경(미립자의 외주에 접하는 2개의 접선을 빼는 경우에 있어서의 상기 접선 사이의 거리의 최대값)이 0.5 내지 1.0인 것이 바람직하고, 0.7 내지 1.0인 것이 더 바람직하다.

또한, 입자 직경의 분포에 관해서도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 본 발명의 효과를 보다 효율적으로 발현시키기 위해서는, 광범한 분포를 갖는 것보다도 비교적 좁은 분포를 갖는 것이 적절하게 이용된다.

항27에 기재된 광 픽업 장치는 항1 내지 항26 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 대물 광학계 및 상기 제2 대물 광학계의 광학 소자 중 적어도 하나는 글래스로 형성되고, 온도 변화에 대한 굴절률 변화 |dn/dT|는 5 × 10^-5 미만인 것을 특징으로 하므로, 온도 분포가 생겨도 수차 변화를 억제하는 대물 광학 소자로 할 수 있다.

항28에 기재된 구성은 광 픽업 장치를 갖는 광 정보 기록 매체 기록 재생 장치이며,

상기 광 픽업 장치는 파장 λ1의 광속을 출사하는 제1 광원과, 파장 λ2(λ2 ＞ λ1)의 광속을 출사하는 제2 광원과, 파장 λ3(λ3 ＞ λ2)의 광속을 출사하는 제3 광원과, 제1 대물 광학계와, 제2 대물 광학계와, 상기 제1 내지 제3 광원으로부터의 광속을 상기 제1 대물 광학계 또는 상기 제2 대물 광학계에 입사시키는 입사 광학계와, 광 검출기를 갖고,

상기 광 픽업 장치는 상기 제1 대물 광학계를 이용하여 상기 제1 광원으로부터 출사되는 파장 λ1의 제1 광속을, 두께 t1의 제1 보호층을 갖는 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 두께 t2(t2 ＞ t1)의 제2 보호층을 갖는 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고,

상기 제2 대물 광학계를 이용하여 상기 제2 광원으로부터 출사되는 파장 λ2의 제2 광속을, 두께 t3(t3 ＞ t1)의 제3 보호층을 갖는 제3 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 상기 제3 광원으로부터 출사되는 파장 λ3의 제3 광속을, 두께 t4(t4 ＞ t3)의 제4 보호층을 갖는 제4 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고,

항29에 기재된 구성은 광 픽업 장치를 갖는 광 정보 기록 매체 기록 재생 장 치이며,

상기 입사 광학계는 광축 방향으로 가동하고, 또한 평행해지기 전의 광속이 통과하는 커플링 렌즈를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.

본 명세서 중에 있어서, 대물 렌즈라 함은, 좁은 의미로는 광 픽업 장치에 광 정보 기록 매체를 장전한 상태에 있어서, 가장 광 정보 기록 매체측의 위치에서 이것과 대향하게 배치되는 집광 작용을 갖는 렌즈를 가리키고, 넓은 의미로는 그 렌즈와 함께 액츄에이터에 의해 적어도 그 광축 방향으로 작동 가능한 렌즈를 가리키는 것으로 한다. 따라서, 본 명세서 중에 있어서, 대물 렌즈의 광 정보 기록 매체측(상측)의 개구 수(NA)라 함은, 대물 렌즈의 가장 광 정보 기록 매체측에 위치하는 면의 개구 수(NA)를 가리키는 것이다. 또한, 본 명세서 중에서는, 필요 개구 수(NA)는 각각의 광 정보 기록 매체의 규격으로 규정되어 있는 개구 수, 혹은 각각의 광 정보 기록 매체에 대해 사용하는 광원의 파장에 따라서 정보의 기록 또는 재생을 하기 위해 필요한 스폿 직경을 얻을 수 있는 회절 한계 성능의 대물 렌즈의 개구 수를 나타내는 것으로 한다.

이상의 구성에 따르면, 간소하고 또한 콤팩트하면서 다른 4개의 규격의 광 디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 적절하게 행할 수 있는 대물 렌즈를 탑재한 광 픽업 장치를 제공할 수 있다.

(제1 실시 형태)

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 또한, 후술하는 실시 형태에 있어서, 제1 광 디스크(OD1) 내지 제4 광 디스크(OD4)의 기록 밀도(ρ1 내지 ρ4)는 ρ4 ＜ ρ3 ＜ ρ2 ＜ ρ1로 되어 있다.

도1은 고밀도 광 디스크[제1 광 디스크(OD1) 또는 제2 광 디스크(OD2)], 종 래의 DVD(제3 광 디스크) 및 CD[제4 광 디스크(OD4)]의 전체에 대해 정보의 기록/재생을 행할 수 있는, 제1 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 단면도이다.

또한, 도2는 본 실시 형태의 광 픽업 장치에 이용하는 대물 렌즈 액츄에이터 장치의 사시도이다. 우선, 대물 렌즈 액츄에이터 장치부터 설명한다. 도2에 도시하는 대물 렌즈 액츄에이터 기구(구동 수단이라고도 함)(10)는 도1의 광 픽업 장치에 배치되어 있고, 후술하는 반도체 레이저로부터의 레이저광을 다른 광 디스크의 정보 기록면 상에 각각 집광하는 대물 광학계(OBJ1)(제1 대물 광학계라고도 함), OBJ2(제2 대물 광학계라고도 함)와, 이들 대물 광학계(OBJ1, OBJ2)의 광축을 동일 원주(13A) 상에 유지하는 유지 부재인 렌즈 홀더(LH)와, 이 렌즈 홀더(LH)를 원주(13A)의 중심축의 위치에 설치된 지지축(14)을 통해 회전 가능하고, 또한 이 회전의 중심축을 따라서 왕복 이동 가능하게 유지하는 액츄에이터 베이스(ACTB)와, 렌즈 홀더(LH)를 지지축(14)을 따른 방향으로 왕복 이동시키는 포커싱 액츄에이터(도시 생략)와, 렌즈 홀더(LH)에 회전 동작을 압박하여 각 대물 광학계(OBJ1, OBJ2)의 위치 결정을 행하는 트랙킹 액츄에이터(20)를 구비하고 있다. 이 대물 렌즈 액츄에이터 기구(10)에는 각 액츄에이터의 동작 제어를 행하는 동작 제어 회로(도시 생략)가 설치되어 있다.

대물 광학계(OBJ1, OBJ2)는 각각 원판 형상의 렌즈 홀더(LH)의 평판면을 관통한 구멍부에 장비되어 있고, 렌즈 홀더(LH)의 중심으로부터 각각 동일한 거리에 배치되어 있다. 이 렌즈 홀더(LH)는 그 중심부에서 액츄에이터 베이스(ACTB)로부터 세워 설치된 지지축(14)의 상단부와 회전 가능하게 결합되어 있고, 이 지지 축(14)의 하방에는 도시를 생략한 포커싱 액츄에이터가 배치되어 있다.

즉, 이 포커싱 액츄에이터는 지지축(14)의 하단부에 설치된 영구 자석과 이 주위에 설치된 코일에 의해 전자기 솔레노이드를 구성하여, 코일에 흐르는 전류를 조절함으로써, 지지축(14) 및 렌즈 홀더(LH)에 대해 상기 지지축(14)을 따른 방향(도2에 있어서의 상하 방향)으로의 미소 단위에서의 왕복 이동을 압박하여, 초점 거리의 조정을 행하도록 되어 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 이 렌즈 홀더(LH)는 구동 기구인 트랙킹 액츄에이터(20)에 의해 광축과 평행한 축선을 갖는 지지축(14)을 중심으로 한 제1 회전 동작 또는 제2 회전 동작이 부여된다. 이 트랙킹 액츄에이터(20)는 렌즈 홀더(LH)의 단부 모서리부에 지지축(14)을 사이에 두고 대칭으로 설치된 한 쌍의 트랙킹 코일(21A, 21B)과, 렌즈 홀더(LH)의 단부 모서리부에 근접하여 액츄에이터 베이스(ACTB) 상의 지지축(14)을 사이에 두고 대칭이 되는 위치에 각각 설치된 2세트의 쌍을 이루는 마그네트(22A, 22B, 23A, 23B)를 구비하고 있다.

그리고, 트랙킹 코일(21A, 21B)이, 한쪽의 쌍을 이루는 마그네트(22A, 22B)와 개별적으로 대향할 때에는 대물 광학계(OBJ1)가 레이저광의 광로 상이 되도록 마그네트(22A, 22B)의 위치가 설정되어 있고, 또한 마그네트(23A, 23B)와 개별적으로 대향할 때에는 대물 광학계(OBJ2)가 레이저광의 광로 상이 되도록 마그네트(23A, 23B)의 위치가 설정되어 있다.

또한, 상술한 렌즈 홀더(LH)에는 트랙킹 코일(21A)과 마그네트(22B) 또는 마그네트(23B) 및 트랙킹 코일(21B)과 마그네트(22A) 또는 마그네트(23A)가 대향하지 않도록, 그 회전 범위를 제한하는 도시하지 않은 스토퍼가 설치되어 있다.

또한, 트랙킹 액츄에이터(20)는 원형의 렌즈 홀더(LH)의 외주의 접선 방향이 광 디스크의 트랙의 접선 방향과 직교하도록 배치되고, 이 렌즈 홀더(LH)에 미소 단위로 회전 동작을 압박함으로써 레이저광의 트랙에 대한 조사 위치의 어긋남의 보정을 행하기 위한 것이다. 그로 인해, 이 트랙킹 동작을 행하기 위해, 예를 들어 각 트랙킹 코일(21A, 21B)이 각 마그네트(22A, 22B)와 대향된 상태를 유지하면서 미묘하게 렌즈 홀더(LH)에 회전을 압박할 필요가 생긴다.

이러한 트랙킹 동작을 행하기 위해, 각 트랙킹 코일(21A, 21B)에는 그 내측에 철 조각이 장비되어 있고, 이 철 조각이 각 마그네트에 근접하면서 이들 각 마그네트 사이에 미묘한 척력이 생기도록 각 트랙킹 코일(21A, 21B)에 전류를 흐르게 하는 제어가 동작 제어 회로에 의해 행해지는 구성으로 되어 있다.

다음에, 광 픽업 장치 본체에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 4종류의 광 디스크(OD)의 정보 기록면에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우, 대물 렌즈 액츄에이터 기구(10)의 렌즈 홀더(LH)를 회전시켜, 도1에 도시한 바와 같이 대물 광학계(OBJ1) 또는 대물 광학계(OBJ2) 중 어느 하나를 광로 내에 삽입하는 것으로 한다. 또한, 본 실시 형태에서는 제2 반도체 레이저(LD2)와 제3 반도체 레이저(LD3)는 동일 기판에 설치되어 동일한 패키지 내에 배치된, 소위 2레이저 1패키지(2L1P)라고 불리는 단일 유닛을 구성하고 있다. 또한, 대물 광학계(OBJ1, OBJ2)의 유효 직경은 동등하다. 여기서는, 빔 셰이퍼(BS), 다이크로익 프리즘(DP), 편광 빔 스플리터(PBS), 커플링 렌즈인 콜리메이터(COL), λ/4 파장 판(QWP)이 입사 광학계를 구성한다.

여기서, 대물 광학계(OBJ1)는 액정 보정 소자(LCD)와 대물 렌즈(L1)를 렌즈 프레임(MF)으로 연결한 구성으로 되어 있고, 렌즈 홀더(LH)에 고정되어 있다. 즉, 대물 렌즈가 이동하는 경우에는 마찬가지로 액정 보정 소자도 이동하므로, 대물 광학계(OBJ1)에 입사한 광속은 반드시 대물 광학계(OBJ1)를 구성하는 대물 렌즈(L1) 및 액정 보정 소자(LCD)를 통과한다. 대물 렌즈(L1)의 개구 수(NA)는 0.6 이상인 것이 바람직하다.

대물 렌즈(L1)는 제1 광 디스크의 보호층의 두께 t1에 대해 최적인 설계로 되어 있고, 액정 보정 소자(LCD)는 대물 렌즈(L1)를 통과한 광속이 제2 광 디스크의 보호층(t2)을 통과하여 정보 기록면에 양호한 집광 스폿을 형성할 수 있도록 적절한 구면수차를 부여하도록 되어 있다.

예를 들어, 광 디스크(OD1)에 기록 및/또는 재생을 행할 때와, 광 디스크(OD2)에 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 때에 구면수차 보정량을 다르게 하는 것이 바람직하다. 또한, 광 디스크(OD1)에 기록 및/또는 재생을 행할 때와, 광 디스크(OD2)에 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우에, 액정 보정 소자(LCD)에 의해 보정되는 구면수차의 보정량(ΔSA)이, 대물 광학계(OBJ1)가 갖는 대물 렌즈(L1)의 NA 0.6의 범위 내에 있어서,

0.8 ＜ |ΔSA(WFEλrms)| ＜ 1.6

을 만족시키는 것이 바람직하다. 고밀도 광 디스크에 더 적절하게 정보의 기록 재생을 행하기 위해서는, ΔSA가, 대물 광학계(OBJ1)가 갖는 대물 렌즈(L1)의 NA 0.65의 범위 내에 있어서, 상기 식을 만족시키는 것이 보다 바람직하다.

한편, 대물 광학계(OBJ2)는 DVD/CD용 호환 대물 렌즈로 이루어지고, 그 광학면에는 광 디스크(OD3, OD4)의 보호층의 두께에 기인하는 구면수차를 보정하기 위한 회절 구조가 형성되어 있다.

도3은 액정 보정 소자(LCD)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도3에 도시한 바와 같이, 액정 보정 소자(LCD)는 절연 기판(SUB)(액정 소자보다 강도가 높은 글래스 혹은 플라스틱 기판), 전극(EP), 광축에 대해 회전 대칭으로 배치된 분자 배열층만으로 이루어지는 액정 소자(LC), 전극(EP), 절연 기판(SUB)(액정 소자보다 강도가 높은 글래스 혹은 플라스틱 기판)을 이 순서로 광축 방향으로 적층한 구조를 갖고 있고, 전극(EP) 중 적어도 한쪽은 광축을 중심으로 한 환형상 대역 패턴으로 분할되어 있다.

후술하는 광 검출기(PD)의 출력 신호를 기초로 하여 생성된 정보 기록면(DR) 상의 집광 스폿의 구면수차 변화 신호를 이용하여 이와 같이 환형상 대역 패턴으로 분할된 전극(EP)에 대해 전압 인가 수단인 전원(PS)으로부터 소정의 구동 전압을 인가하면, 액정 소자층(LC)의 분자 배열층의 배열 패턴이 환형상 대역 형상으로 변화되고, 결과적으로 광축을 중심으로 한 환형상 대역 형상의 굴절률 분포를 액정 보정 소자(LCD)에 갖게 할 수 있다. 이러한 환형상 대역 형상의 굴절률 분포를 갖는 소자(LCD)를 투과한 광속의 파면에는 구면수차가 부가되므로, 이에 의해 보호층의 두께에 기인하는 구면수차 변화를 보정하는 것이 가능해진다. 또한, 광 픽업 장치에 광 디스크의 판별 수단(도시되지 않음)을 마련하여, 광 디스크(OD1)에 기록 및/또는 재생을 행할 때와, 광 디스크(OD2)에 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 때에 액정 소자층(LC)의 분자 배열층의 배열 패턴이 다르도록 전원(PS)으로부터 인가되는 구동 전압을 변경하면, 광 디스크에 따른 수차 보정이 자동적으로 가능해진다.

또한, 한 쌍의 절연 기판(SUB)의 한쪽을 보정판(다른 쪽은 평행 평판으로 함)으로 하여, 그 표면에 광축을 중심으로 하여 동심원 형상의 회절 구조를 형성해도 좋다. 이러한 회절 구조는 통과하는 광속에 대해 코마 수차 보정을 행하기 위해 이용되면 좋다.

[제1 광 디스크(OD1)에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우]

대물 렌즈 액츄에이터 기구(10)의 렌즈 홀더(LH)는 회전 구동되어 대물 광학계(OBJ1)가 광로 내에 삽입된다. 여기서, 액정 보정 소자(LCD)는 오프의 상태로 되어 있다. 제1 광원으로서의 제1 반도체 레이저(LD1)(파장 λ1 ＝ 400 ㎚ 내지 420 ㎚)로부터 출사된 광속은 빔 셰이퍼(BS)에서 빔 형상이 보정되어, 다이크로익 프리즘(DP) 및 편광 빔 스플리터(PBS)를 통과하여, 광축 방향으로 변위되지 않는 커플링 렌즈인 콜리메이터(COL)에서 평행 광속으로 된 후, λ/4 파장판(QWP) 및 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학계(OBJ1)에 의해 제1 광 디스크(OD1)의 보호 기판(두께 t1 ＝ 0.085 내지 0.1 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ1), 도시되지 않은 조리개, λ/4 파장판(QWP), 콜리메이터(COL)를 투 과하여 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제1 광 디스크(OD1)에 정보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

또한, 광 검출기(PD) 상에서의 스폿의 형상 변화, 위치 변화에 의한 광량 변화를 검출하여 포커싱 검출이나 트랙 검출을 행한다. 이 검출을 기초로 하여 대물 렌즈 액츄에이터 기구(10)의 포커싱 액츄에이터(도시되지 않음) 및 트랙킹 액츄에이터(20)가 제1 반도체 레이저(LD1)로부터의 광속을 제1 광 디스크(OD1)의 정보 기록면 상에 결상하도록 대물 광학계(OBJ1)를 일체로 이동시키도록 되어 있다.

[제2 광 디스크(OD2)에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우]

대물 렌즈 액츄에이터 기구(10)의 렌즈 홀더(LH)는 회전 구동되어 대물 광학계(OBJ1)가 광로 내에 삽입된다. 여기서, 액정 보정 소자(LCD)는 온의 상태로 되어 있다. 제1 광원으로서의 제1 반도체 레이저(LD1)(파장 λ1 ＝ 400 ㎚ 내지 420 ㎚)로부터 출사된 광속은 빔 셰이퍼(BS)에서 빔 형상이 보정되어, 다이크로익 프리즘(DP) 및 편광 빔 스플리터(PBS)를 통과하여 광축 방향으로 변위되지 않는 콜리메이터(COL)에서 평행 광속으로 된 후, λ/4 파장판(QWP) 및 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학계(OBJ1)를 개재하여 액정 보정 소자(LCD)에 의해 구면수차 보정이 행해지면서 제2 광 디스크(OD2)의 보호 기판(두께 t2 ＝ 0.55 내지 0.65 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ1), 도시되지 않은 조리개, λ/4 파장판(QWP), 콜리메이터(COL)를 투 과하여 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제2 광 디스크(OD2)에 정보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

또한, 광 검출기(PD) 상에서의 스폿의 형상 변화, 위치 변화에 의한 광량 변화를 검출하여 포커싱 검출이나 트랙 검출을 행한다. 이 검출을 기초로 하여 대물 렌즈 액츄에이터 기구(10)의 포커싱 액츄에이터(도시되지 않음) 및 트랙킹 액츄에이터(20)가 제1 반도체 레이저(LD1)로부터의 광속을 제2 광 디스크(OD2)의 정보 기록면 상에 결상하도록 대물 광학계(OBJ1)를 일체로 이동시키도록 되어 있다.

[제3 광 디스크(OD3)에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우]

대물 렌즈 액츄에이터 기구(10)의 렌즈 홀더(LH)는 회전 구동되어 대물 광학계(OBJ2)가 광로 내에 삽입된다. 2레이저 1패키지(2L1P) 내의 제2 광원으로서의 제2 반도체 레이저(LD2)(파장 λ2 ＝ 640 ㎚ 내지 670 ㎚)로부터 출사된 광속은 다이크로익 프리즘(DP)에서 반사되고, 편광 빔 스플리터(PBS)를 통과하여 콜리메이터(COL)에서 평행 광속으로 된 후, λ/4 파장판(QWP) 및 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학계(OBJ2)에 의해 제3 광 디스크(OD3)의 보호 기판(두께 t3 ＝ 0.55 내지 0.65 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ2), 도시되지 않은 조리개, λ/4 파장판(QWP), 콜리메이터(COL)를 투과하여 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출 기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제3 광 디스크(OD3)에 정보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

또한, 광 검출기(PD) 상에서의 스폿의 형상 변화, 위치 변화에 의한 광량 변화를 검출하여 포커싱 검출이나 트랙 검출을 행한다. 이 검출을 기초로 하여 대물 렌즈 액츄에이터 기구(10)의 포커싱 액츄에이터(도시되지 않음) 및 트랙킹 액츄에이터(20)가 제2 반도체 레이저(LD2)로부터의 광속을 제3 광 디스크(OD3)의 정보 기록면 상에 결상하도록 대물 광학계(OBJ2)를 일체로 이동시키도록 되어 있다.

[제4 광 디스크(OD4)에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우]

대물 렌즈 액츄에이터 기구(10)의 렌즈 홀더(LH)는 회전 구동되어 대물 광학계(OBJ2)가 광로 내에 삽입된다. 2레이저 1패키지(2L1P) 내의 제3 광원으로서의 제3 반도체 레이저(LD3)(파장 λ3 ＝ 750 ㎚ 내지 820 ㎚)로부터 출사된 광속은 다이크로익 프리즘(DP)에서 반사되고, 편광 빔 스플리터(PBS)를 통과하여 콜리메이터(COL)에서 평행 광속으로 된 후, λ/4 파장판(QWP) 및 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학계(OBJ2)에 의해 제4 광 디스크(OD4)의 보호 기판(두께 t4 ＝ 1.1 내지 1.3 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ2), 도시되지 않은 조리개, λ/4 파장판(QWP), 콜리메이터(COL)를 투과하여 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제4 광 디스크(OD4)에 정 보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

또한, 광 검출기(PD) 상에서의 스폿의 형상 변화, 위치 변화에 의한 광량 변화를 검출하여 포커싱 검출이나 트랙 검출을 행한다. 이 검출을 기초로 하여 대물 렌즈 액츄에이터 기구(10)의 포커싱 액츄에이터(도시되지 않음) 및 트랙킹 액츄에이터(20)가 제2 반도체 레이저(LD2)로부터의 광속을 제4 광 디스크(OD4)의 정보 기록면 상에 결상하도록 대물 광학계(OBJ2)를 일체로 이동시키도록 되어 있다.

(제2 실시 형태)

도4는 제2 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 구성도이다. 도4의 실시 형태는 도1의 실시 형태에 대해 커플링 렌즈인 콜리메이터(COL)를 액츄에이터(CLACT)에 의해 광축 방향으로 변위 가능하게 하고 있는 점만이 다르다. 커플링 렌즈인 콜리메이터(COL)에는 반도체 레이저로부터 출사된 광속 및 정보 기록면에서 반사된 광속이 다른 소자의 작용에 의해 평행해지기 전에 입사된다.

제1 광 디스크(OD1) 내지 제3 광 디스크(OD3)가 복층의 정보 기록면을 갖는 경우, 각 정보 기록면에 적절하게 정보의 기록 및/또는 재생을 행하기 위해, 콜리메이터(COL)는 액츄에이터(CLACT)에 의해 적절하게 변위된다.

또한, 광 디스크(OD1)에 기록 및/또는 재생을 행할 때와, 광 디스크(OD2)에 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우에 커플링 렌즈인 콜리메이터(COL)에 의해 보정되는 구면수차의 보정량(ΔSA)이, 대물 광학계(OBJ1)가 갖는 대물 렌즈(t1)의 NA 0.6의 범위 내에 있어서,

0.8 ＜ |ΔSA(WFEλrms)| ＜ 1.6

그 이외의 구성에 대해서는, 도1의 실시 형태와 마찬가지이므로, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 또한, 렌즈 홀더(LH)는 회전 구동이 아닌 직선 구동되어도 좋다.

(제3 실시 형태)

도5는 제3 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 구성도이다. 도5의 실시 형태는 도1의 실시 형태와 달리, 액츄에이터 베이스(ACTB)에 대해 렌즈 홀더(LH)가 회전 구동되지 않고, 트랙킹 및 포커싱을 위해 변위 가능하게 지지되어 있지만, 그 이외의 점은 마찬가지이다. 여기서는, 빔 셰이퍼(BS), 다이크로익 프리즘(DP), 편광 빔 스플리터(PBS), 콜리메이터(COL), λ/4 파장판(QWP)이 입사 광학계를 구성한다.

액정 보정 소자(LCD)는 오프의 상태로 되어 있다. 제1 광원으로서의 제1 반도체 레이저(LD1)(파장 λ1 ＝ 400 ㎚ 내지 420 ㎚)로부터 출사된 광속은 빔 셰이퍼(BS)에서 빔 형상이 보정되어, 제1 다이크로익 프리즘(DP1) 및 편광 빔 스플리터(PBS)를 통과하여 광축 방향으로 변위되지 않는 커플링 렌즈인 콜리메이터(COL)에서 평행 광속으로 된 후, λ/4 파장판(QWP)을 통과하여 파장 선택 소자인 제2 다이크로익 프리즘(DP2)에서 반사되고, 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학 계(OBJ1)에 의해 제1 광 디스크(OD1)의 보호 기판(두께 t1 ＝ 0.085 내지 0.1 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ1), 도시되지 않은 조리개를 통과하여 제2 다이크로익 프리즘(DP2)에서 반사되고, λ/4 파장판(QWP), 콜리메이터(COL)를 투과하여 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제1 광 디스크(OD1)에 정보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

액정 보정 소자(LCD)는 온의 상태로 되어 있다. 제1 광원으로서의 제1 반도체 레이저(LD1)(파장 λ1 ＝ 400 ㎚ 내지 420 ㎚)로부터 출사된 광속은 빔 셰이퍼(BS)에서 빔 형상이 보정되어, 제1 다이크로익 프리즘(DP1) 및 편광 빔 스플리터(PBS)를 통과하여 광축 방향으로 변위되지 않는 커플링 렌즈인 콜리메이터(COL)에서 평행 광속으로 된 후, λ/4 파장판(QWP)을 통과하여 제2 다이크로익 프리즘(DP2)에서 반사되고, 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학계(OBJ1)를 개 재하여 액정 보정 소자(LCD)에 의해 구면수차 보정이 행해지면서 제2 광 디스크(OD2)의 보호 기판(두께 t2 ＝ 0.55 내지 0.65 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ1), 도시되지 않은 조리개를 통과하여 제2 다이크로익 프리즘에서 반사되고, λ/4 파장판(QWP), 콜리메이터(COL)를 투과하여 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제2 광 디스크(OD2)에 정보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

2레이저 1패키지(2L1P) 내의 제2 광원으로서의 제2 반도체 레이저(LD2)(파장 λ2 ＝ 640 ㎚ 내지 670 ㎚)로부터 출사된 광속은 제1 다이크로익 프리즘(DP1)에서 반사되고, 편광 빔 스플리터(PBS)를 통과하여 콜리메이터(COL)에서 평행 광속으로 된 후, λ/4 파장판(QWP) 및 제2 다이크로익 프리즘(DP2)을 통과하여(파장 λ1의 광속과는 다른 광로를 찾아감), 미러(M)에서 반사된 후, 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학계(OBJ2)에 의해 제3 광 디스크(OD3)의 보호 기판(두께 t3 ＝ 0.55 내지 0.65 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ2), 도시되지 않은 조리개를 통과하여 미러(M)에서 반사된 후, 제2 다이크로익 프리즘(DP2), λ/4 파장판(QWP), 콜리메이터(COL)를 투과하여 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제3 광 디스크(OD3)에 정보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

2레이저 1패키지(2L1P) 내의 제3 광원으로서의 제3 반도체 레이저(LD3)(파장 λ3 ＝ 750 ㎚ 내지 820 ㎚)로부터 출사된 광속은 제1 다이크로익 프리즘(DP1)에서 반사되고, 편광 빔 스플리터(PBS)를 통과하여 콜리메이터(COL)에서 평행 광속으로 된 후, λ/4 파장판(QWP) 및 제2 다이크로익 프리즘(DP2)을 통과하여 미러(M)에서 반사된 후, 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학계(OBJ2)에 의해 제4 광 디 스크(OD4)의 보호 기판(두께 t4 ＝ 1.1 내지 1.3 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ2), 도시되지 않은 조리개를 통과하여 미러(M)에서 반사된 후, 제2 다이크로익 프리즘(DP2), λ/4 파장판(QWP), 콜리메이터(COL)를 투과하여 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제4 광 디스크(OD4)에 정보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

(제4 실시 형태)

도6은 제4 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 구성도이다. 도4의 실시 형태는 도5의 실시 형태에 대해 콜리메이터(COL)를 액츄에이터(CLACT)에 의해 광축 방향으로 변위 가능하게 하고 있는 점만이 다르다. 커플링 렌즈인 콜리메이터(COL)에는 반도체 레이저로부터 출사된 광속 및 정보 기록면에서 반사된 광속이 다른 소자의 작용에 의해 평행해지기 전에 입사된다.

또한, 광 디스크(OD1)에 기록 및/또는 재생을 행할 때와, 광 디스크(OD2)에 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우에, 커플링 렌즈인 콜리메이터(COL)에 의해 보정되는 구면수차의 보정량(ΔSA)이, 대물 광학계(OBJ1)가 갖는 대물 렌즈(L1)의 NA 0.6의 범위 내에 있어서,

0.8 ＜ |ΔSA(WFE λrms)| ＜ 1.6

을 만족시킨다. 고밀도 광 디스크에 더 적절하게 정보의 기록 재생을 행하기 위해서는, ΔSA가, 대물 광학계(OBJ1)가 갖는 대물 렌즈(L1)의 NA 0.65의 범위 내에 있어서, 상기 식을 만족시키는 것이 보다 바람직하다.

그 이외의 구성에 대해서는, 도5의 실시 형태와 마찬가지므로 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.

(제5 실시 형태)

도7은 제5 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 구성도이다. 도7의 실시 형태도 도1의 실시 형태와 달리, 액츄에이터 베이스(ACTB)에 대해 렌즈 홀더(LH)가 회전 구동하지 않고, 트랙킹 및 포커싱을 위해 변위 가능하게 지지되어 있지만, 그 이외의 점은 마찬가지이다. 여기서는, 빔 셰이퍼(BS), 제1 다이크로익 프리즘(DP1), 편광 빔 스플리터(PBS), λ/4 파장판(QWP), 제2 다이크로익 프리즘(DP2), 미러(M), 제1 콜리메이터(COL1), 제2 콜리메이터(COL2)가 입사 광학계를 구성한다.

액정 보정 소자(LCD)는 오프의 상태로 되어 있다. 제1 광원으로서의 제1 반도체 레이저(LD1)(파장 λ1 ＝ 400 ㎚ 내지 420 ㎚)로부터 출사된 광속은 빔 셰이퍼(BS)에서 빔 형상이 보정되어, 제1 다이크로익 프리즘(DP1) 및 편광 빔 스플리터(PBS), λ/4 파장판(QWP)을 통과하여 파장 선택 소자인 제2 다이크로익 프리즘(DP2)에서 반사되고, 광축 방향으로 변위되지 않는 제1 커플링 렌즈인 제1 콜리메이터(COL1)에서 평행 광속으로 된 후, 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학계(OBJ1)에 의해 제1 광 디스크(OD1)의 보호 기판(두께 t1 ＝ 0.085 내지 0.1 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ1), 도시되지 않은 조리개, 제1 콜리메이터(COL1)를 통과하여 제2 다이크로익 프리즘(DP2)에서 반사되고, λ/4 파장판(QWP), 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제1 광 디스크(OD1)에 정보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

액정 보정 소자(LCD)는 온의 상태로 되어 있다. 제1 광원으로서의 제1 반도체 레이저(LD1)(파장 λ1 ＝ 400 ㎚ 내지 420 ㎚)로부터 출사된 광속은 빔 셰이퍼(BS)에서 빔 형상이 보정되어, 제1 다이크로익 프리즘(DP1) 및 편광 빔 스플리터(PBS), λ/4 파장판(QWP)을 통과하여 제2 다이크로익 프리즘(DP2)에서 반사되고, 광축 방향으로 변위되지 않는 제1 커플링 렌즈인 제1 콜리메이터(COL1)에서 평행 광속으로 된 후, 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학계(OBJ1)를 개재하여 액정 보정 소자(LCD)에 의해 구면수차 보정이 행해지면서 제2 광 디스크(OD2)의 보호 기판(두께 t2 ＝ 0.55 내지 0.65 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ1), 도시되지 않은 조리개, 제1 콜리메이터(COL1)를 통과하여 제2 다이크로익 프리즘에서 반사되고, λ/4 파장판(QWP), 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제2 광 디스크(OD2)에 정보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

2레이저 1패키지(2L1P) 내의 제2 광원으로서의 제2 반도체 레이저(LD2)(파장 λ2 ＝ 640 ㎚ 내지 670 ㎚)로부터 출사된 광속은 제1 다이크로익 프리즘(DP1)에서 반사되고, 편광 빔 스플리터(PBS), λ/4 파장판(QWP) 및 제2 다이크로익 프리즘(DP2)을 통과하여 미러(M)에서 반사되고, 광축 방향으로 변위되지 않는 제2 커플링 렌즈인 제2 콜리메이터(COL2)에서 평행 광속으로 된 후, 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학계(OBJ2)에 의해 제3 광 디스크(OD3)의 보호 기판(두께 t3 ＝ 0.55 내지 0.65 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ2), 도시되지 않은 조리개, 제2 콜리메이터(COL2)를 통과하여 미러(M)에서 반사된 후, 제2 다이크로익 프리즘(DP2), λ/4 파장판(QWP)을 투과하여 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제3 광 디스크(OD3)에 정보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

2레이저 1패키지(2L1P) 내의 제3 광원으로서의 제3 반도체 레이저(LD3)(파장 λ3 ＝ 750 ㎚ 내지 820 ㎚)로부터 출사된 광속은 제1 다이크로익 프리즘(DP1)에서 반사되어, 편광 빔 스플리터(PBS), λ/4 파장판(QWP) 및 제2 다이크로익 프리즘(DP2)을 통과하여 미러(M)에서 반사되고, 광축 방향으로 변위되지 않는 제2 커플링 렌즈인 제2 콜리메이터(COL2)에서 평행 광속으로 된 후, 도시되지 않은 조리개를 통과하여 대물 광학계(OBJ2)에 의해 제4 광 디스크(OD4)의 보호 기판(두께 t4 ＝ 1.1 내지 1.3 ㎜)을 개재하여 그 정보 기록면에 집광되어 여기에 집광 스폿을 형성한다.

그리고, 정보 기록면에서 정보 피트에 의해 변조되어 반사된 광속은 다시 대물 광학계(OBJ2), 도시되지 않은 조리개, 제2 콜리메이터(COL2)를 통과하여 미러(M)에서 반사된 후, 제2 다이크로익 프리즘(DP2), λ/4 파장판(QWP)을 투과하여 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사되고, 센서 렌즈(SL)를 투과하여 광 검출기(PD)의 수광면에 입사되므로, 그 출력 신호를 이용하여 제4 광 디스크(OD4)에 정보 기록된 정보의 판독 신호를 얻게 된다.

(제6 실시 형태)

도8은 제6 실시 형태에 관한 광 픽업 장치의 개략 구성도이다. 도6의 실시 형태는 도7의 실시 형태에 대해, 제1 콜리메이터(COL1)를 제1 액츄에이터(CLACT1)에 의해 광축 방향으로 변위 가능하게 하고, 제2 콜리메이터(COL2)를 제2 액츄에이터(CLACT2)에 의해 광축 방향으로 변위 가능하게 하고 있는 점만이 다르다. 콜리메이터(COL1, COL2)에는 각각 반도체 레이저로부터 출사된 광속 및 정보 기록면에서 반사된 광속이 다른 소자에 의해 평행해지기 전에 입사된다.

제1 광 디스크(OD1) 내지 제3 광 디스크(OD3)가 복층의 정보 기록면을 갖는 경우, 각 정보 기록면에 적절하게 정보의 기록 및/또는 재생을 행하기 위해, 콜리메이터(COL1, COL2)는 액츄에이터(CLACT1, CLACT2)에 의해 적절하게 변위된다.

0.8 ＜ |ΔSA(WFEλrms)| ＜ 1.6

또한, 콜리메이터(COL1, COL2)를 유지 부재에 유지하여, 단일의 액츄에이터로 일체적으로 변위시켜도 좋다. 또한, 콜리메이터(COL1, COL2)를 수지에 의해 일 체로 성형하여 이루어지는 구성이라도 좋다. 또한, 한쪽 콜리메이터만 변위 가능한 구성으로 해도 좋다.

그 이외의 구성에 대해서는, 도5의 실시 형태와 마찬가지이므로, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.

이상의 실시 형태에서 콜리메이터에 파장 특성이나 온도 특성을 향상시키기 위한 회절 구조(위상 구조)를 설치하는 것은 임의이다. 또한, 콜리메이터를 변위시키는 경우, 그에 따른 구면수차 보정량과, 액정 보정 소자의 구면수차 보정량 중 어느 것을 크게 할 것인지도 임의이다. 제1 대물 광학계에 있어서의 대물 렌즈(L1)는 제1 광 디스크(OD1)의 보호층의 두께 t1에 대해 최적화(즉, 가장 구면수차가 작아지도록 설계)하는 대신에, 제2 광 디스크(OD2)의 보호층의 두께 t2에 대해 최적화되어 있어도 좋고, 혹은 두께 t1과 t2 사이의 두께 t5에 대해 최적화되어 있어도 좋다.

예를 들어, 제1 대물 광학계에 있어서의 대물 렌즈(L1)가 제1 광속을 제1 광 디스크(OD1)의 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ1과, 제1 광속을 제2 광 디스크(OD2)의 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ2와, 제1 광속을 두께 t5(t2 ＞ t5 ＞ t1)의 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ5가, Δ1 ＞ Δ5 또한 Δ2 ＞ Δ5, 또는 Δ1 ＜ Δ5 ＜ Δ2로 되도록 설계되어 있어도 좋다.

또한, 제1 반도체 레이저 대신에, 3개의 다른 광원 파장의 반도체 레이저를 1패키지에 수용한 3레이저 1패키지를 이용함으로써, 보다 간소한 구성을 제공할 수 있다.

또한, 이상의 실시 형태에서 상기 제1 대물 광학계 및 상기 제2 대물 광학계의 광학 소자의 재질은 임의이지만, 상기 제1 대물 광학계 및 상기 제2 대물 광학계의 광학 소자 중 적어도 하나는 입자 직경이 30 ㎚ 이하인 무기 미립자를 분산시킨 플라스틱 수지로 형성되고, 온도 변화에 대한 굴절률 변화 |dn/dT|가 8 × 10^-5 미만의 재질이나, 글래스로 형성되고, 온도 변화에 대한 굴절률 변화 |dn/dT|가 5 × 10^-5 미만의 재질인 것이 바람직하다.

Claims

파장 λ1의 광속을 출사하는 제1 광원과, 파장 λ2(λ2 ＞ λ1)의 광속을 출사하는 제2 광원과, 파장 λ3(λ3 ＞ λ2)의 광속을 출사하는 제3 광원과, 제1 대물 광학계와, 제2 대물 광학계와, 상기 제1 내지 제3 광원으로부터의 광속을 상기 제1 대물 광학계 또는 상기 제2 대물 광학계에 입사시키는 입사 광학계와, 광 검출기를 갖고,

상기 제1 대물 광학계를 이용하여 상기 제1 광원으로부터 출사되는 파장 λ1의 제1 광속을, 두께 t1의 제1 보호층을 갖는 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 두께 t2(t2 ＞ t1)의 제2 보호층을 갖는 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고,

상기 제2 대물 광학계를 이용하여 상기 제2 광원으로부터 출사되는 파장 λ2의 제2 광속을, 두께 t3(t3 ＞ t1)의 제3 보호층을 갖는 제3 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 상기 제3 광원으로부터 출사되는 파장 λ3의 제3 광속을, 두께 t4(t4 ＞ t3)의 제4 보호층을 갖는 제4 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 광 픽업 장치이며,

상기 제1 대물 광학계는 대물 렌즈와, 투과하는 광속에 대해 구면수차량을 보정할 수 있는 액정 보정 소자를 갖고 있고,

상기 입사 광학계를 구성하는 광학 소자는 적어도 광축 방향으로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 대물 광학계와 상기 제2 대물 광학계를 고정하는 유지 부재를 더 갖는 광 픽업 장치이며,

상기 입사 광학계는 상기 제1 광속 내지 제3 광속이 공통으로 통과하는 커플링 렌즈를 갖고,

상기 유지 부재를 구동함으로써 상기 제1 대물 광학계와 상기 제2 대물 광학계 중 어느 하나가 상기 커플링 렌즈를 통과한 광속을 입사시키는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 입사 광학계는 통과한 광속이 상기 제1 대물 광학계에 입사하는 제1 커플링 렌즈와, 통과한 광속이 상기 제2 대물 광학계에 입사하는 제2 커플링 렌즈를 갖고, 상기 제1 대물 광학계에 입사하는 광속과, 상기 제2 대물 광학계에 입사하는 광속은 다른 광로를 찾아가는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
파장 λ1의 광속을 출사하는 제1 광원과, 파장 λ2(λ2 ＞ λ1)의 광속을 출사하는 제2 광원과, 파장 λ3(λ3 ＞ λ2)의 광속을 출사하는 제3 광원과, 제1 대물 광학계와, 제2 대물 광학계와, 상기 제1 내지 제3 광원으로부터의 광속을 상기 제1 대물 광학계 또는 상기 제2 대물 광학계에 입사시키는 입사 광학계와, 광 검출기를 갖고,

상기 제1 대물 광학계를 이용하여 상기 제1 광원으로부터 출사되는 파장 λ1의 제1 광속을, 두께 t1의 제1 보호층을 갖는 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 두께 t2(t2 ＞ t1)의 제2 보호층을 갖는 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고,

상기 제2 대물 광학계를 이용하여 상기 제2 광원으로부터 출사되는 파장 λ2의 제2 광속을, 두께 t3(t3 ＞ t1)의 제3 보호층을 갖는 제3 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 상기 제3 광원으로부터 출사되는 파장 λ3의 제3 광속을, 두께 t4(t4 ＞ t3)의 제4 보호층을 갖는 제4 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 광 픽업 장치이며,

상기 제1 대물 광학계는 대물 렌즈와, 투과하는 광속에 대해 구면수차량을 보정할 수 있는 액정 보정 소자를 갖고 있고,

상기 입사 광학계는 광축 방향으로 가동이고 또한 평행해지기 전의 광속이 통과하는 커플링 렌즈를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제4항에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 상기 대물 렌즈와 상기 액정 보정 소자가 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 입사 광학계는 통과한 광속이 상기 제1 대물 광학계에 입사하는 제1 커플링 렌즈와, 통과한 광속이 상기 제2 대물 광학계에 입사하는 제2 커플링 렌즈를 갖고, 상기 제1 대물 광학계에 입사하는 광속과 상기 제2 대물 광학계에 입사하는 광속은 다른 광로를 찾아가는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1 커플링 렌즈와 상기 제2 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 공통의 액츄에이터를 갖는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 액츄에이터와, 상기 제2 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 액츄에이터를 갖는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정 보정 소자에 의해 보정되는 구면수차 보정량은 상기 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동함으로써 보정되는 구면수차 보정량보다 작은 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정 보정 소자에 의해 보정되는 구면수차 보정량은 상기 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동함으로써 보정되 는 구면수차 보정량보다 큰 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 대물 렌즈의 개구 수(NA)가 0.6 이상이며,

상기 제1 광속을, 상기 제1 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우 및 상기 제1 광속을, 상기 제2 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우에,

상기 커플링 렌즈를 광축 방향으로 구동함으로써 보정되는 구면수차 보정량(ΔSA)은 상기 개구 수(NA)가 0.6의 범위 내에 있어서,

0.8 ＜ |ΔSA(WFEλrms)| ＜ 1.6

을 만족시키는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 검출기는 상기 제1 광속, 상기 제2 광속 및 상기 제3 광속 모두를 수광하여 검출하는 공통의 광 검출기인 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 이하의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.

t3 ＞＝ t2
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 대물 렌즈의 개구 수(NA)가 0.6 이상인 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 대물 렌즈의 개구 수(NA)가 0.6 이상이며,

상기 제1 광속을, 상기 제1 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우 및 상기 제1 광속을, 상기 제2 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우에,

상기 액정 보정 소자에 의해 보정되는 구면수차 보정량(ΔSA)은 상기 개구 수(NA)가 0.6의 범위 내에 있어서,

0.8 ＜ |ΔSA(WFEλrms)| ＜ 1.6

을 만족시키는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입사 광학계는 상기 제1 광속 내지 제3 광속이 공통으로 통과하는 커플링 렌즈와, 상기 커플링 렌즈를 통과한 광속을, 그 파장을 따라서 투과 혹은 반사하는 파장 선택 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 대물 광학계에 입사하는 광속과 상기 제2 대물 광학계에 입사하는 광속은 다른 광로를 찾아가는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 대물 광학계는 상기 제1 광속을 상기 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면과 상기 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광하기 위해 이용되고,

상기 액정 보정 소자는 상기 제1 광속을 상기 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광시킬 때와, 상기 제1 광속을 상기 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광시킬 때에 구면수차 보정량을 다르게 하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 대물 광학계는 상기 제2 광속을 상기 제3 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광하고, 또한 상기 제3 광속을 상기 제4 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광하기 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 대물 렌즈는 상기 제1 광속을, 상기 제1 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ1과, 상기 제1 광속을, 상기 제2 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ2와, 상기 제1 광속을 두께 t5(t2 ＞ t5 ＞ t1)의 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ5가, Δ1 ＞ Δ5 또한 Δ2 ＞ Δ5로 되도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 대물 광학계의 대물 렌즈는 상기 제1 광속을, 상기 제1 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ1과, 상기 제1 광속을, 상기 제2 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ2와, 상기 제1 광속을, 두께 t5(t2 ＞ t5 ＞ t1)의 보호층을 개재하여 정보 기록면에 집광시킨 경우의 구면수차량 Δ5가, Δ1 ＜ Δ5 ＜ Δ2로 되도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제2항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입사 광학계는 커플링 렌즈를 갖고,

상기 커플링 렌즈의 광학면에는 위상 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제2항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입사 광학계는 커플링 렌즈를 갖고,

상기 커플링 렌즈의 광학면은 굴절면만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 광원은 공통되는 패키지 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 광원 및 제3 광원은 공통되는 패키지 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 대물 광학계 및 상기 제2 대물 광학계의 광학 소자 중 적어도 하나는 입자 직경이 30 ㎚ 이하인 무기 미립자를 분산시킨 플라스틱 수지로 형성되고, 온도 변화에 대한 굴절률 변화 |dn/dT|는 8 × 10^-5 미만인 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 대물 광학계 및 상기 제2 대물 광학계의 광학 소자 중 적어도 하나는 글래스로 형성되고, 온도 변화에 대한 굴절률 변화 |dn/dT|는 5 × 10^-5 미만인 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
광 픽업 장치를 갖는 광 정보 기록 매체 기록 재생 장치이며,

상기 광 픽업 장치는 파장 λ1의 광속을 출사하는 제1 광원과, 파장 λ2(λ2 ＞ λ1)의 광속을 출사하는 제2 광원과, 파장 λ3(λ3 ＞ λ2)의 광속을 출사하는 제3 광원과, 제1 대물 광학계와, 제2 대물 광학계와, 상기 제1 광원 내지 제3 광원으로부터의 광속을 상기 제1 대물 광학계 또는 상기 제2 대물 광학계에 입사시키는 입사 광학계와, 광 검출기를 갖고,

상기 광 픽업 장치는 상기 제1 대물 광학계를 이용하여 상기 제1 광원으로부터 출사되는 파장 λ1의 제1 광속을, 두께 t1의 제1 보호층을 갖는 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 두께 t2(t2 ＞ t1)의 제2 보호층을 갖는 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고,

상기 제2 대물 광학계를 이용하여 상기 제2 광원으로부터 출사되는 파장 λ2의 제2 광속을, 두께 t3(t3 ＞ t1)의 제3 보호층을 갖는 제3 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 상기 제3 광원으로부터 출사되는 파장 λ3의 제3 광속을, 두께 t4(t4 ＞ t3)의 제4 보호층을 갖는 제4 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고,

상기 제1 대물 광학계는 대물 렌즈와, 투과하는 광속에 대해 구면수차량을 보정할 수 있는 액정 보정 소자를 갖고 있고,

상기 입사 광학계를 구성하는 광학 소자는 적어도 광축 방향으로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체 기록 재생 장치.
광 픽업 장치를 갖는 광 정보 기록 매체 기록 재생 장치이며,

상기 광 픽업 장치는 파장 λ1의 광속을 출사하는 제1 광원과, 파장 λ2(λ2 ＞ λ1)의 광속을 출사하는 제2 광원과, 파장 λ3(λ3 ＞ λ2)의 광속을 출사하는 제3 광원과, 제1 대물 광학계와, 제2 대물 광학계와, 상기 제1 내지 제3 광원으로 부터의 광속을 상기 제1 대물 광학계 또는 상기 제2 대물 광학계에 입사시키는 입사 광학계와, 광 검출기를 갖고,

상기 광 픽업 장치는 상기 제1 대물 광학계를 이용하여 상기 제1 광원으로부터 출사되는 파장 λ1의 제1 광속을, 두께 t1의 제1 보호층을 갖는 제1 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 두께 t2(t2 ＞ t1)의 제2 보호층을 갖는 제2 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고,

상기 제2 대물 광학계를 이용하여 상기 제2 광원으로부터 출사되는 파장 λ2의 제2 광속을, 두께 t3(t3 ＞ t1)의 제3 보호층을 갖는 제3 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고, 또한 상기 제3 광원으로부터 출사되는 파장 λ3의 제3 광속을, 두께 t4(t4 ＞ t3)의 제4 보호층을 갖는 제4 광 정보 기록 매체의 정보 기록면에 대해 집광시킴으로써 정보의 기록 및/또는 재생을 행하고,

상기 제1 대물 광학계는 대물 렌즈와, 투과하는 광속에 대해 구면수차량을 보정할 수 있는 액정 보정 소자를 갖고 있고,

상기 입사 광학계는 광축 방향으로 가동이고, 또한 평행해지기 전의 광속이 통과하는 커플링 렌즈를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 매체 기록 재생 장치.