WO2004036567A1 - 光ピックアップ装置用の光学素子、カップリングレンズ及び光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置用の光学素子、カップリングレンズ及び光ピックアップ装置 Download PDF

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WO2004036567A1
WO2004036567A1 PCT/JP2003/013224 JP0313224W WO2004036567A1 WO 2004036567 A1 WO2004036567 A1 WO 2004036567A1 JP 0313224 W JP0313224 W JP 0313224W WO 2004036567 A1 WO2004036567 A1 WO 2004036567A1
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light
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pickup device
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PCT/JP2003/013224
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Kiyono Ikenaka
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Konica Minolta Opto, Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to an optical element, a coupling lens, and an optical pickup device for an optical pickup device, and particularly to three different optical information recording media using light beams emitted from three light sources having different light source wavelengths.
  • the present invention also relates to an optical element, a coupling lens, and an optical pickup device for an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information.
  • an optical disk that performs information recording / reproducing with a specification of NAO.85 and a light source wavelength of 405 nm is a DVD (NA0.6, light source wavelength It is possible to record 20 to 30 GB of information per side on an optical disc with a diameter of 12 cm which is the same size as 650 nm and a storage capacity of 4, 7 GB.
  • a condensing optical system provided with a diffractive structure has been developed so that an appropriate condensing spot can be formed on the information recording surface of a high-density DVD (see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Although an optical pickup device having a diffraction structure provided on an objective lens is disclosed, the diffraction efficiency is not taken into consideration in such a diffraction structure. In some cases, it could not be secured. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and appropriately records and / or reproduces information on, for example, all high-density DVDs and conventional DVDs and CDs while ensuring a sufficient spot light amount. It is an object of the present invention to provide an optical element, a coupling lens, and an optical pickup device for an optical pickup device capable of performing the above.
  • the optical element for an optical pickup device includes a first light source having a wavelength of I1, a second light source having a wavelength ⁇ 2 ( ⁇ 1 ⁇ 2), and a wavelength 3 (1.6 ⁇ 1 ⁇ ⁇ 3 ⁇ 2.0 ⁇ ⁇ 1 and; I 2 ⁇ 3), and a condensing optical system including an optical element, wherein the condensing optical system is configured to receive light from the first light source.
  • a condensing optical system including an optical element, wherein the condensing optical system is configured to receive light from the first light source.
  • the light flux from the second light source is condensed on the information recording surface of the second optical information recording medium via a protective layer having a thickness t 2 (0.8 t 1 ⁇ t 2 ⁇ 1.2 t 1). By doing so, it is possible to record and / or reproduce information, and furthermore, the light flux from the third light source is converted to a thickness t 3 (1.9 t 1 ⁇ t 3 ⁇ 2. 1 ⁇ t 1) Focused on the information recording surface of the third optical information recording medium through the protective layer In the optical element for an optical pickup device which is capable of recording and / or reproducing information,
  • a diffractive structure is provided on at least one surface of the optical element, and performs recording and / or reproduction on the first optical information recording medium, the second optical information recording medium, and the third optical information recording medium, respectively.
  • the first light source, the second light source, and the third light source The illuminated beams respectively pass through the diffraction structure in common, and then, on the information recording surfaces of the first optical information recording medium, the second optical information recording medium, and the third optical information recording medium. Each is condensed to form a spot,
  • the orders of the diffracted light beams having the highest diffraction efficiency among the diffracted light beams generated by the diffraction structure are nl and ⁇ , respectively. 3 (nl, ⁇ 3 is a natural number)
  • the optical element according to the above item 1 by satisfying the expression (1), the light amount of the diffracted light beam irradiated to the information recording surface of the first optical information recording medium via the diffractive structure of the optical element and the light amount Writing of information because the amount of diffracted light beam irradiated on the information recording surface of the third optical information recording medium is higher [( ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ) / ( ⁇ 3 X ⁇ 3) is closer to 1] The occurrence of errors and reading errors can be effectively suppressed.
  • FIG. 1 is a diagram showing whether the aberration characteristic is under or over.
  • FIG. 2 shows an optical information recording / reproducing device or optical device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows an optical information recording / reproducing device or optical device according to the second embodiment.
  • FIG. 4 shows an optical information recording / reproducing device or optical device according to the third embodiment.
  • FIG. 5 shows an optical information recording / reproducing device or optical device according to the fourth embodiment. It is a schematic structure figure of an apparatus.
  • FIG. 6 shows an optical information recording / reproducing apparatus or optical device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 7 shows an optical information recording / reproducing device or optical device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 8 shows an optical information recording / reproducing device or optical device according to a seventh embodiment.
  • FIG. 9 shows an optical information recording / reproducing device or optical device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing apparatus or an optical pickup apparatus according to the tenth embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing apparatus or an optical pickup apparatus according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to the 12th embodiment.
  • FIG. 14 is a longitudinal spherical aberration diagram relating to the diffracted light of the order having the maximum diffraction efficiency when a light beam for high-density DVD passes through the objective lens of the example.
  • FIG. 15 is a longitudinal spherical aberration diagram relating to the diffracted light of the order having the maximum diffraction efficiency when the DVD light beam passes through the objective lens of the example.
  • FIG. 16 is a longitudinal spherical aberration diagram relating to the diffracted light of the order having the maximum diffraction efficiency when the light beam for CD passes through the objective lens of the example.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing a first region and a second region of the optical element.
  • optical element for an optical pickup device 4, wherein in the optical element according to item 2 or 3, when an optical system magnification of the optical element with respect to the light beam having the wavelength 3 is m3,
  • the protective layers of the first and second optical information recording media and the third optical information The difference in spherical aberration due to the difference in thickness and wavelength from the protective layer of the recording medium and the difference in wavelength can be appropriately adjusted by causing the light beam from the third light source to enter the optical element as a divergent light beam according to equation (4). It can be corrected quickly.
  • Item 5 The optical element for an optical pickup device according to Item 5, wherein the optical element according to Item 2 or 3, wherein an optical system magnification of the optical element with respect to the light flux of the wavelength; 3 is m3,-1/1 2. It is more preferable that 0 ⁇ m3 ⁇ -1/1 3.4 (4,).
  • Item 6 The optical element for an optical pickup device according to Item 6, wherein the optical element according to any one of Items 2 to 5 is generated by the diffraction structure when the light flux of the wavelength I2 is incident on the optical element. Assuming that the order of the diffracted light beam having the highest diffraction efficiency in the diffracted light is n 2 (n 2 is a natural number),
  • ( ⁇ 2 X 2) can take various values, but the so-called 2 laser 1 package, which is the second light source and the third light source that are currently in practical use, are arranged on the same substrate.
  • the optical system magnification of the optical element with respect to the light beam of the wavelength ⁇ 2 can be made equal to the optical system magnification of the optical element with respect to the light beam of the wavelength ⁇ 3. I have to.
  • optical element for an optical pickup device wherein the optical element according to Item 6, wherein an optical system magnification of the optical element with respect to the light beam of the wavelength ⁇ 2 is m2.
  • Item 8 The optical element for an optical pickup device according to Item 8, wherein the optical element according to Item 6, wherein an optical system magnification of the optical element with respect to the light flux of the wavelength; 2 is m2.
  • Item 9 The optical element for an optical pickup device according to Item 9, wherein the optical element according to Item 7 or 8, wherein the second light source that emits the light beam of the wavelength 2 and the third light source that emits the light beam of the wavelength ⁇ 3. If the light source is cut and the light source is a cut light source such as a so-called two-laser one-package, the size of the optical pickup device can be reduced.
  • the light source is formed into a jet refers to a configuration in which, for example, two light sources are mounted and integrated on the same substrate, but is not limited thereto.
  • Item 10 The optical element for an optical pickup device according to Item 10, wherein the optical element according to any one of Items 2 to 5, wherein the light beam having the wavelength: 2 is incident on the optical element.
  • ⁇ 2 (where ⁇ 2 is a natural number) be the order of the diffracted light beam having the highest diffraction efficiency among the diffracted light generated by
  • the optical element for an optical pickup device described in Item 11 is described in Item 3, 4, 5, or 10.
  • L2 is m2
  • Item 12 The optical element for an optical pickup device according to Item 12, wherein in the optical element according to Item 7, 8, or 11, when the diffractive structure changes so that the light source wavelength becomes longer, the light passes through the diffractive structure. It has optical characteristics that make the spherical aberration lower in the light beam. When the diffractive structure changes so that the wavelength of the light source becomes longer, the diffractive structure has optical characteristics that make the spherical aberration lower in the light beam passing through the diffractive structure.
  • the optical element for an optical pickup device according to Item 13 is the optical element according to Item 11 or 12, wherein the first light source that emits the light beam of the wavelength 1 and the light of the wavelength; I2. If the emitting second light source is unitized, the optical pickup device can be made compact.
  • the optical element for an optical pickup device is preferably an objective lens in the optical element according to any of items 2 to 13, but is not limited thereto.
  • Item 15. The optical element for an optical pickup device according to Item 15, wherein the optical element according to any one of Items 1 to 14, wherein at least one optical surface of the optical element is the first optical information recording medium, The wavelengths respectively radiated from the first light source, the second light source, and the third light source to perform recording and Z or reproduction on the second optical information recording medium and the third optical information recording medium, respectively.
  • the wavelengths emitted from the first light source and the second light source, respectively; the forces that allow the light fluxes of I1 and 2 to pass through; the wavelengths emitted from the third light source; the dichroic coat that does not allow the light flux of I3 to pass through The third optical information It can record and ⁇ or reproducing information properly for recording medium. (See Fig. 17)
  • the optical element for an optical pickup device according to Item 16 is the optical element according to Item 15, wherein a diffractive structure is not provided on the optical surface on which the dichroic coat is applied. The cause of uneven coating can be reduced.
  • Item 17 The optical element for an optical pickup device according to Item 17, wherein the optical element according to any one of Items 1 to 14, wherein at least one optical surface of the optical element is the first optical information recording medium, The wavelengths respectively radiated from the first light source, the second light source, and the third light source to perform recording and reading or reproduction on the second optical information recording medium and the third optical information recording medium, respectively.
  • a first diffraction structure is provided in the first region, a second diffraction structure is provided in the second region, and a wavelength generated by the first diffraction structure;
  • the order of the diffracted light having the highest diffraction efficiency is defined as n 1 A
  • the order of the diffracted light having the highest diffraction efficiency among the diffracted lights of the second wavelength generated by the first diffraction structure is represented by n.
  • the numerical aperture NA for recording and / or reproducing information on and from the third optical information recording medium is defined as the numerical aperture for recording and / or reproducing information for other optical information recording media.
  • a configuration is necessary in which the numerical aperture NA is reduced when the third optical information recording medium is used.
  • equation (9) is satisfied.
  • the combination of the order having the maximum diffraction efficiency that occurs when light of wavelengths I 1, ⁇ 2, and ⁇ 3 It is necessary to change the optical system magnification of the objective optical element.
  • the optical system magnification of the objective optical element for each light is the same in the first region and the second region, but the combination of diffraction orders is changed, so that the wavelength passing through the second region; Spherical aberration can be imparted to the diffracted light having the maximum diffraction efficiency, so that no light is collected on the information recording surface of the third optical information recording medium, thereby obtaining an effect of reducing the numerical aperture.
  • Item 18 The optical element for an optical pickup device according to Item 18, wherein in the optical element according to any one of Items 1 to 14, at least one optical surface of the optical element is the first light.
  • the first light source, the second light source, and the third light source are used.
  • a first region through which light beams having the respective wavelengths I 1, ⁇ 2 and I 3 illuminated are transmitted, and recording and / or reproducing information with respect to the first optical information recording medium and the second optical information recording medium, respectively.
  • the light fluxes of the wavelengths ⁇ 1 and I 2 emitted from the first light source and the second light source, respectively, are passed through and condensed on the information recording surface, but the wavelength ⁇ emitted from the third light source is A second region that is not focused on the information recording surface even when the light beam of 3 passes therethrough, wherein a first diffraction structure is provided in the first region, and a second diffraction structure is provided in the second region.
  • n 1 A the order of the diffracted light having the maximum diffraction efficiency of the wavelengths generated by the first diffraction structure
  • Wavelength generated by the diffractive structure; of the 1 diffracted light, the order of the diffracted light having the highest diffraction efficiency is defined as ⁇ 2 ⁇ , and the wavelength generated by the second diffractive structure
  • the present optical element satisfies the expression (10), if the wavelength ⁇ 3 is twice the wavelength 1, the wavelength passing through the second diffraction structure; I 1 Assuming that the order of the maximum diffraction efficiency in the light beam of the above is ⁇ 2 ⁇ , the maximum diffraction efficiency of the light beam of the wavelength ⁇ 3 that has passed through the second diffraction structure is the order ⁇ 2 A / 2, so that the order ⁇ 2 If ⁇ is an even number, it becomes impossible to impart spherical aberration to the diffracted light having the maximum diffraction efficiency in the light beam of wavelength 3 passing through the second region.
  • n 2 A is an odd number
  • the diffraction efficiency of an integer order close to n 2 AZ 2 increases. That time Since the folded light is not condensed, the light having the wavelength ⁇ 3 that has passed through the second diffraction structure is not efficiently condensed on the information recording surface of the third optical information recording medium, and the numerical aperture ⁇ ⁇ ⁇ can be reduced.
  • Item 21 The optical element for an optical pickup device according to Item 18, wherein the maximum diffraction efficiency of the diffracted light of wavelength ⁇ 3 generated by the second diffraction structure is 60 in the optical element according to Item 18. % Or less, information can be appropriately recorded and / or reproduced on the third optical information recording medium.
  • Item 22 The optical element for an optical pickup device according to Item 22, wherein the optical element according to any one of Items 18 to 21 performs color correction on the light beam of the first wavelength. Wavelength; If the combination of diffraction orders having the highest diffraction efficiency that occurs when light of I 1 and ⁇ 2 is incident is different between the first and second diffraction structures, use the paraxial power of diffraction. It is necessary to match the condensing position of the diffracted light passing through each area. On the other hand, if the expression (10) is satisfied, color correction can be performed on the luminous flux of the wavelength; 1 or 2 using the paraxial power of diffraction. Information can be recorded and / or reproduced on an information recording medium more appropriately.
  • the optical pickup device comprises: a first light source having a wavelength of 1; and a wavelength ⁇ 2 ⁇ 1 ⁇ 2), a third light source with wavelength ⁇ 3 (1.6 ⁇ ⁇ 1 ⁇ 3 ⁇ 2.0-X 1 and ⁇ 2 ⁇ ⁇ 3), and condensing optics including optical elements
  • the light-collecting optical system focuses the light beam from the first light source on the information recording surface of the first optical information recording medium via the protective layer having a thickness of t1.
  • the luminous flux from the second light source has a thickness t 2 (0.8 ⁇ t 1 ⁇ t 2 ⁇ 1.2 ⁇ t 1
  • the light is condensed on the information recording surface of the second optical information recording medium via the protective layer of (2), whereby information can be recorded and / or reproduced, and the light flux from the third light source can be obtained.
  • An optical pickup that can perform recording and Z or playback In the backup device,
  • a first diffractive structure is provided on at least one surface of the optical element, and the first optical information recording medium, the second optical information recording medium, and the third optical information recording medium are respectively recorded and read.
  • the light fluxes respectively emitted from the first light source, the second light source, and the third light source pass through the first diffraction structure in common, and then the first optical information recording is performed.
  • the optical pickup device according to item 24 is the optical pickup device according to item 23,
  • the orders nl and n3 are
  • the operational effects of the present optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in Item 2.
  • Item 25 is the optical pickup device according to Item 24, wherein an optical system magnification of the optical element with respect to the light beam of the wavelength ⁇ 1 is ml.
  • Item 26 is the optical pickup device according to Item 24 or 25, wherein the optical system magnification of the optical element with respect to the light flux of the wavelength; I3 is m3.
  • Item 27 is the optical pickup device according to Item 24 or 25, wherein the optical system magnification of the optical element with respect to the light flux of the wavelength; I3 is m3.
  • Item 28 is the optical pickup device according to any one of Items 24 to 27, wherein a diffraction beam generated by the first diffraction structure when the light beam of the wavelength ⁇ 2 enters the optical element. Assuming that the order of the diffracted light beam having the highest diffraction efficiency is ⁇ 2 ( ⁇ 2 is a natural number), (n 2 X ⁇ 2) / (n 3 X ⁇ 3) ⁇ 1 (5). The operational effects of the present optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in Item 6.
  • Item 29 is the optical pickup device according to Item 28, wherein an optical system magnification of the optical element with respect to the light flux of the wavelength ⁇ 2 is m2.
  • Item 30 is the optical pickup device according to Item 28, wherein the optical system magnification of the optical element with respect to the light flux of the wavelength 2 is m2.
  • Item 31 is the optical pickup device according to Item 30, wherein the second light source that emits the light beam of wavelength 2 and the third light source that emits light of wavelength 3 are unitized. I have. The operation and effect of this optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in Item 9.
  • Item 32 The optical pickup device according to any one of Items 24 to 27, wherein the optical pickup device according to any one of Items 24 to 27 includes a diffraction element generated by the first diffraction structure when the light beam of the wavelength ⁇ 2 enters the optical element. Assuming that the order of the diffracted light beam having the highest diffraction efficiency is ⁇ 2 ( ⁇ 2 is a natural number),
  • Item 33 is the optical pickup device according to Item 25, 26, 27 or 32, wherein the optical system magnification of the optical element with respect to the light beam of the wavelength ⁇ 2 is m2.
  • Item 34 is the optical pickup device according to Item 29, 30 or 33, wherein, when the first diffraction structure changes so that the light source wavelength becomes longer, the diffraction structure It has optical characteristics that make the spherical aberration of the light beam passing through the lens lower.
  • the operational effects of the present optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in [12].
  • Item 35 is the optical pickup device according to Item 33 or 34, wherein the first light source that emits the light beam of the wavelength 1 and the light of the wavelength; I2 are emitted.
  • the second light source is unitized.
  • the operation and effect of this optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in Item 13.
  • Item 36 is the optical pickup device according to any one of Items 24 to 35, wherein the optical element is an objective lens.
  • Item 37 is the optical pickup device according to any one of Items 23 to 31, wherein the light beam of the wavelength; I2 is incident on the optical element as a divergent light beam.
  • a coupling lens is disposed between the second light source and the optical element.
  • the optical pickup device described in Item 38 is compatible with the optical pickup device described in Item 37. Then, with the position corresponding to the numerical aperture NAD when recording and / or reproducing information on the second optical information recording medium as a boundary, the optical surface of the coupling lens is defined as an inner area close to the optical axis. When divided into an outer region far from the optical axis, the luminous flux of the wavelength; I2 has a different divergence angle between when passing through the inner region and when passing through the outer region.
  • the thickness of the protective layer in the optical information recording medium is different, if the magnification of the objective lens at the time of recording and / or reproducing information on each optical information recording medium is the same, a protective layer having a different thickness is provided.
  • Spherical aberration occurs at the converging spot on the information recording surface of the optical information recording medium.
  • the divergence angle is changed to form an appropriate condensed spot.For example, one is an infinite light beam and the other is a finite light beam. Is made to be incident.
  • both of the sine conditions cannot be satisfied. If finite light is incident on an objective optical element that does not satisfy the sine condition, if there is an optical axis misalignment between the objective optical element and another optical element due to assembly accuracy problems or tracking, etc. Coma aberration that cannot be ignored may occur.
  • the objective optical element (objective Lens) 1 6 can be corrected in the case where is shifted in a direction perpendicular to the optical axis. That is, if there is no optical axis misalignment between the objective optical element and the coupling lens, the light flux of the wavelength; L2 does not contribute to the inside of the focused spot when passing outside the effective diameter.
  • the objective optics can be passed through, for example, outside the effective diameter of the cutting lens.
  • the light beam incident within the effective diameter of the element causes significant deterioration in aberration on the information recording surface, and inhibits appropriate information recording and Z or reproduction. Therefore, by using the above-mentioned force-coupling lens, it is possible to prevent the light beam passing outside the effective diameter from being condensed on the information recording surface, and to pass only the area where the effective diameter of the objective optical element and the effective diameter of the coupling lens overlap. It is possible to appropriately record and / or reproduce information using a light beam with less aberration deterioration.
  • the light beam having a wavelength of I1 is incident on the objective optical element as an infinite light beam, even if the coupling lens is provided as described above, there is no adverse effect on the recording and Z or reproduction of information on the first optical information recording medium. Absent.
  • Item 39 is the optical pickup device according to Item 38, wherein the divergence angle of the light beam of the wavelength L2 passing through the outer region and the light beam L2 passing through the inner region is Since the wavelength is larger than the divergence angle of the light beam of I 2, the above-mentioned effect can be more effectively exerted.
  • Item 40 is the optical pickup device according to any one of Items 37 to 39, wherein the light beam of the wavelength 3 is incident on the optical element after passing through the coupling lens. Therefore, the configuration of the optical pickup device can be simplified.
  • Item 41 is the optical pickup device according to Item 40, wherein the aperture for recording and / or reproducing information on the third optical information recording medium is provided.
  • the optical surface of the coupling lens When the optical surface of the coupling lens is divided into an inner area close to the optical axis and an outer area far from the optical axis with a position corresponding to a number NAC as a boundary, the light beam of the wavelength ⁇ 3 Since the divergence angle is different between when the light beam passes through the outer region and when the light beam passes through the outer region, more appropriate information can be obtained even when the light beam of wavelength 3 is incident on the objective optical element in a finite light beam state. Recording and / or playback can be performed.
  • the diffraction structure is provided in at least one of the inner region and the outer region of the power coupling lens in the optical pickup device described in any one of Items 38 to 41. The above-described operation can be realized.
  • the optical pickup device described in Item 43 corresponds to the numerical aperture NAD when recording and / or reproducing information on the second optical information recording medium in the optical pickup device described in Item 37.
  • the optical surface of the coupling lens is divided into an inner area close to the optical axis and an outer area far from the optical axis, a dichroic coat that does not allow the light flux of the wavelength;
  • the optical surface of the optical element is positioned close to the optical axis with a position corresponding to the numerical aperture NAD when recording and / or reproducing information on the second optical information recording medium as a boundary applied to the outer region.
  • a dichroic coat that does not allow the light beam of the wavelength ⁇ 2 to pass is applied to the outer region, so that an effective diameter corresponding to the numerical aperture NAD of the objective optical element is provided.
  • Katsu Pringle With less light flux aberration deterioration effective diameter corresponding to numerical aperture NAD of the figure it passes through only a region where the polymerization, it is possible to perform recording and / or reproducing information properly.
  • the phrase “not allow the light beam to pass” means that the light transmission amount is reduced (including zero light transmission amount) so as not to affect the recording and Z or reproduction of information.
  • Item 44 is the optical pickup device according to Item 37, wherein a power coupling lens is arranged between the third light source and the optical element.
  • the optical surface of the coupling lens is set to an inner area close to the optical axis with a boundary corresponding to a numerical aperture NAC when recording and / or reproducing information Z or reproduction on the third optical information recording medium.
  • a dichroic coat that does not allow the light beam of the wavelength ⁇ 3 to pass through when divided into an outer region far from the optical axis, to record information on the third optical information recording medium.
  • the wavelength ⁇ The dichroic coat that does not allow the light flux of 3 to pass through is applied to the outer area, so that the effective diameter corresponding to the numerical aperture NAC of the objective optical element and the effective diameter corresponding to the numerical aperture NAC of the coupling lens overlap.
  • the effective diameter corresponding to the numerical aperture NAC of the objective optical element and the effective diameter corresponding to the numerical aperture NAC of the coupling lens overlap.
  • Item 45 is an optical pickup device according to any one of Items 37 to 44, wherein the light beam of the wavelength I1 passes through the coupling lens. Incident on the optical element.
  • Item 46 is the optical pickup device according to any one of Items 23 to 44, wherein the optical pickup device according to any one of Items 23 to 44 is on the optical path of the light flux of the wavelength; If the aperture limiting element for the light beam of the wavelength ⁇ 3 is arranged, it is possible to appropriately record and / or reproduce information on the third optical information recording medium.
  • Item 47 is the optical pickup device according to Item 46, wherein the aperture limiting element is preferably a dichroic filter.
  • Item 48 The optical pickup device according to Item 46, wherein the aperture limiting element is preferably a dichroic prism.
  • the optical pickup device described in Item 49 is compatible with the optical pickup device described in Item 46.
  • the aperture limiting element is a force-pulling lens.
  • Item 50 is the optical pickup device according to Item 46, wherein the aperture limiting element is preferably a retardation plate.
  • Item 51 is the optical pickup device according to any one of Items 23 to 44 and 46 to 50, wherein at least one optical surface of the optical element includes the first optical information.
  • the first light source, the second light source, and the third light source respectively.
  • Wavelengths respectively emitted from the first light source and the second light source a force S for passing the light beams of 1 and 2; and a dichroic light that does not pass the light beam of the wavelength ⁇ 3 emitted from the third light source.
  • a second area on which a topical coat has been applied a second area on which a topical coat has been applied.
  • Item 52 is the optical pickup device according to Item 51, wherein no diffractive structure is provided on the optical surface on which the dichroic coat is applied.
  • the operation and effect of the present optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in [16].
  • Item 53 The optical pickup device according to any one of Items 23 to 44 and 46 to 52, wherein at least one optical surface of the condensing optical system is the first optical surface.
  • the first light source, the second light source, and the third light source respectively.
  • Illuminated wavelength; I 1, ⁇ 2 and; 3 The first light source and the second light source respectively irradiate the first area to be passed and the first optical information recording medium and the second optical information recording medium to perform recording and Z or reproduction respectively.
  • Item 54 The optical pickup device according to any one of Items 23 to 44 and 46 to 53, wherein at least one optical surface of the optical element includes the first optical information.
  • the second optical information recording medium, and the third optical information recording medium respectively, the first light source, the second light source, and the third light source respectively.
  • the light fluxes of wavelength ⁇ 3 radiated from the third light source A second area that does not converge on the information recording surface even when The first region is provided with a first diffraction structure, and the second region is provided with a second diffraction structure.
  • the order of the diffracted light having the highest diffraction efficiency is ⁇ 1 ⁇ , the order of the diffracted light having the highest diffraction efficiency among the diffracted lights of the wavelength generated by the first diffraction structure; among diffracted light with wavelength lambda 1 generated by the diffractive structure, the order number of diffracted light having the maximum diffraction efficiency eta 2 Alpha, the second resulting Ru wavelength by the diffractive structure; among the L 2 diffracted light, maximum diffraction
  • the order of the diffracted light having efficiency is n 2 D, n 1 A: n 1 D ⁇ n 2A: n 2D (9).
  • the operation and effect of this optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in Item 17.
  • Item 55 is the optical pickup device according to any one of Items 23 to 44 and 46 to 53, wherein at least one optical surface of the optical element includes the first optical information recording medium, (2) wavelengths respectively irradiated from the first light source, the second light source, and the third light source to perform recording and / or reproduction on the optical information recording medium and the third optical information recording medium, respectively; I 1, ⁇ 2 and I; a first area through which the luminous flux passes, and the first optical information recording medium and the second optical information recording medium for performing recording and / or reproduction on the first optical information recording medium, respectively.
  • the wavelengths respectively emitted from the first light source and the second light source; the forces for passing the light fluxes of 1 and ⁇ 2 and condensing them on the information recording surface The light flux of the wavelength ⁇ 3 emitted from the third light source And a second area that is not focused on the information recording surface even when The first region is provided with a first diffraction structure, and the second region is provided with a second diffraction structure.
  • the order of the diffracted light having the maximum diffraction efficiency is ⁇ 1 ⁇ , and the wavelength generated by the first diffraction structure; out of the twelve diffracted lights, the order of the diffracted light having the maximum diffraction efficiency is n ID;
  • the order of the diffracted light having the highest diffraction efficiency is defined as n 2 A, and the wavelength generated by the second diffractive structure;
  • n lA: n lD n 2A: n 2D (10), where n 2 A is an odd number.
  • the operation and effect of this optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in Item 18.
  • the operational effects of the present optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in Item 19.
  • the operation and effect of this optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in Item 20.
  • Item 58 is the optical pickup device according to any one of Items 55 to 57, wherein the maximum diffraction efficiency of the diffracted light having the wavelength of 3 generated by the second diffraction structure; 60% or less.
  • the operation and effect of this optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in Item 21.
  • Item 59 is the optical pickup device according to any one of Items 55 to 58, wherein the optical pickup device performs color correction on the light beam of the wavelength ⁇ 1.
  • the function and effect of this optical pickup device are the same as those of the optical pickup device described in Item 22.
  • Item 60 is the optical pickup device according to any one of Items 33 to 59, wherein the third light source and the photodetector are united if the third light source is a holo laser. Therefore, the optical pickup device can be made more compact.
  • the optical pickup device is the optical pickup device according to item 33, further comprising a second element for performing chromatic aberration correction on the light beam having the wavelength I1 on the optical path of the light beam having the wavelength ⁇ 1.
  • a second element for performing chromatic aberration correction on the light beam having the wavelength I1 on the optical path of the light beam having the wavelength ⁇ 1.
  • Item 62 The optical pickup device according to Item 61, wherein the optical pickup device according to Item 61 performs chromatic aberration correction on the light path of the wavelength; I2 on the optical path of the light of the wavelength I2. If the second chromatic aberration correction element for arranging the second optical information recording medium is disposed, it is possible to appropriately record and Z or reproduce information on the second optical information recording medium.
  • Item 63 The optical pickup device according to Item 33, wherein the optical pickup device according to Item 33 performs chromatic aberration correction on the light beam of the wavelength ⁇ 1 on an optical path through which only the light beam of the wavelength ⁇ 1 passes. And a second chromatic aberration correcting element for performing chromatic aberration correction on the light beam of the wavelength ⁇ 2 is disposed on an optical path through which only the light beam of the wavelength; I2 passes.
  • information can be recorded and / or reproduced appropriately on the first and second optical information recording media.
  • the optical pickup device is the optical pickup device according to Item 33, wherein on the optical path through which the light flux of the wavelength; L1 and the light flux of the wavelength; I2 pass in common.
  • a first chromatic aberration correcting element for correcting chromatic aberration with respect to the light beam having the wavelength ⁇ 1 is disposed, and for performing chromatic aberration correction on the light beam having the wavelength ⁇ 2 on an optical path through which only the light beam having the wavelength L2 passes. If the second chromatic aberration correcting element is arranged, it is possible to appropriately record and / or reproduce information on the first and second optical information recording media.
  • the optical pickup device is the optical pickup device according to any one of items 21 or 61 through 64, wherein the light beam of the wavelength; I1 and the light beam of the wavelength 2 are common. If the collimator is arranged on the optical path through which the light passes, the information can be appropriately recorded and / or reproduced with respect to the first and second optical information recording media.
  • Item 66 is the optical pickup device according to Item 65, wherein on the optical path through which the light beam of wavelength 1 passes, on the light source side of the collimator, the wavelength; If the first beam shaper for shaping the luminous flux is arranged, it is possible to appropriately record, read, or reproduce information on the first optical information recording medium.
  • the optical pickup device described in Item 66 is compatible with the optical pickup device described in Item 66.
  • the l-th beam shaper can appropriately record and / or reproduce information on the first optical information recording medium, and configure an optical pickup device. Can be further simplified.
  • Item 68 is the optical pickup device according to Item 65, wherein on the optical path through which the light flux of the wavelength; L2 passes, on the light source side of the collimator, the optical pickup device of the wavelength 2 If the second beam shaper for shaping the light beam is arranged, it is possible to appropriately record and Z or reproduce information on the second optical information recording medium.
  • Item 69 is the optical pickup device according to Item 68, wherein the second beam shaper corrects the chromatic aberration of the light flux of the wavelength; Information can be appropriately recorded and Z or reproduced on the optical information recording medium, and the configuration of the optical pickup device can be further simplified.
  • Item 70 is the optical pickup device according to Item 65, wherein the light beam of the wavelength; I1 and the second light beam pass through a common optical path. If a beam shaper for shaping the light beam of the wavelength 1 or shaping the light beam of the wavelength 2 is disposed closer to the light source than the collimator, the beam shaper for the first and second optical information recording media is provided. Information can be recorded and / or reproduced appropriately.
  • Item 71 is the optical pickup device according to any one of Items 65 to 70, in which the collimator can be produced at low cost if the glass material is plastic.
  • Item 72 The optical pickup device according to Item 65, wherein in the optical pickup device according to Item 65, on the optical path through which the light flux of the wavelength; 1 and the light flux of the wavelength ⁇ 2 pass in common,
  • a beam shaping prism for shaping the light beam of the wavelength; I 1 or shaping the light beam of the wavelength 2 is disposed between the collimator and the condensing optical system, Information can be appropriately recorded and / or reproduced on the first and second optical information recording media.
  • Item 74 is the optical pickup device according to any one of Items 33 and 61 to 63, wherein the first collimator is disposed on an optical path through which only the light beam of the wavelength 1 passes.
  • the second collimator is arranged on the optical path through which only the light flux of I2 passes, information can be recorded and / or reproduced appropriately on the first and second optical information recording media. Can be performed.
  • Item 75 is the optical pickup device according to Item 74, wherein the glass material of at least one of the first collimator and the second collimator is plastic. Can be produced at low cost.
  • Item 76 The optical pickup device according to Item 75, wherein the at least one of the collimators made of plastic as a glass material is a chromatic aberration correction element, and the first and Z or the optical pickup device according to Item 75. Information can be appropriately recorded and / or reproduced on the second optical information recording medium.
  • Item 77 is the optical pickup device according to Item 74, wherein on the optical path through which the light beam of the wavelength 1 passes, on the light source side of the first collimator, the light pickup device of the wavelength 1 If the first beam shaper for shaping the light beam is arranged, it is possible to appropriately record, read, or reproduce information on the first optical information recording medium.
  • Item 78 is the optical pickup device according to Item 77, wherein the first beam shaper is the first chromatic aberration correction element, The information can be appropriately recorded and / or reproduced on the information recording medium, and the configuration of the optical pickup device can be further simplified.
  • Item 79 is the optical pickup device according to Item 78, wherein on the optical path through which the light beam of the wavelength ⁇ 2 passes, on the light source side of the collimator, the wavelength: I 2 If the second beam shaper for shaping the light beam is disposed, information can be recorded and read or reproduced on the second optical information recording medium appropriately.
  • the optical pickup device according to item 80 is the optical pickup device according to item 79, wherein the second beam shaper is the second chromatic aberration correction element, and the optical pickup device according to item 79, Information can be appropriately recorded and read or reproduced, and the configuration of the optical pickup device can be further simplified.
  • Item 81 The optical pickup device according to Item 74, wherein the optical pickup device according to Item 74 includes an optical path between the first collimator and the condensing optical system on the optical path of the light of the wavelength; I1. If a first beam shaping prism for shaping the light beam having the wavelength ⁇ 1 is provided, information can be appropriately recorded and / or reproduced on the first optical information recording medium.
  • the optical pickup device according to Item 82 is the optical pickup device according to Item 81, wherein an optical path between the second collimator and the condensing optical system is provided on an optical path of the light having the wavelength 2. If a second beam shaping prism for shaping the light beam having the wavelength of I2 is provided, information can be appropriately recorded and read or reproduced on the second optical information recording medium.
  • Item 83 is the optical pickup device according to any one of Items 37 to 82, wherein the optical element is preferably an objective lens (that is, an objective optical element).
  • “Chromatic aberration correction” as used in this specification refers to the suppression of fluctuations in the focal spot position (position at which the wavefront aberration of the focal spot is minimized) in the optical axis direction due to the objective optical element when the wavelength changes.
  • the wavefront aberration after the wavelength change at the condensed spot position before the wavelength change is the information recording and Z or reproduction on the optical information recording medium. It means that it can be suppressed to the extent possible.
  • “to make the spherical aberration under” means that, as shown in FIG. 1, the spherical aberration having the origin at the paraxial image point position and the optical axis closer to the object point than the paraxial image point. The intersection is defined as “under”. Note that the case where the optical axis intersects with the optical axis on the image point side from the paraxial image point is referred to as “over”.
  • the term “diffraction structure” refers to a portion provided with a relief on the surface of an optical element to condense or diverge a light beam by diffraction.
  • the shape of the relief is formed on the surface of the optical element as a substantially concentric annular zone centered on the optical axis.Each annular zone looks like a sawtooth when its cross section is viewed on a plane including the optical axis. Although the shape is known, it includes such a shape, and such a shape is particularly called a “diffraction ring zone”.
  • the objective optical element is, in a narrow sense, a light condensing element that is disposed at the position closest to the optical information recording medium when the optical information recording medium is loaded in the optical pickup device.
  • a lens that has an effect eg, an objective lens
  • the numerical aperture NA of the optical element on the optical information recording medium side refers to the numerical aperture NA of the surface of the optical element located closest to the optical information recording medium.
  • the required numerical aperture NA is the numerical aperture defined by the standard of each optical information recording medium, or each optical information recording medium. It shall indicate the numerical aperture of the objective lens with diffraction-limited performance that can obtain the spot diameter necessary for recording or reproducing information according to the wavelength of the light source used for the body.
  • the first optical information recording medium refers to, for example, a high-density DVD-based optical disc
  • the second optical information recording medium refers to a DVD-ROM, DV DVideo other than DVD-ROM used for reproduction only.
  • the third optical information recording medium refers to a CD-type optical disk such as a CD-R or a CD-RW.
  • Fig. 2 shows the recording and playback of information on all of high-density DV D (also called first optical disc), conventional DVD (also called second optical disc) and CD (also called third optical disc).
  • 1 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to a first embodiment, which can perform the following.
  • the first semiconductor laser 111 and the second semiconductor laser 112 are arranged adjacently on the same substrate to form a unit light source such as a so-called two-laser one package. It corresponds to the optical pickup device described in Sections 11 and 33.
  • the protection layer 2 1 (thickness t
  • the light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 22 again passes through the objective lens 16 and the aperture 17 and passes through the second beam splitter 1 16 and the collimator 1 15 again.
  • the two-dimensional actuator moves the objective lens 16 so that the light beam from the first semiconductor laser 111 forms an image on the recording surface 22 of the first optical disk 20.
  • the objective lens 16 is moved so that the light beam from the semiconductor laser 111 is focused on a predetermined track.
  • the light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 22 passes through the objective lens 16 and the aperture 17 again and passes through the second beam splitter 1 16 and the collimator 1 15.
  • the light passes through the first beam splitter 1 14, is reflected there, is given astigmatism by the cylindrical lens 1 17, and passes through the concave lens 1 18.
  • the optical detector 1 1 9 above by using its output signal, the read signal of the information to the second optical disk 2 0 is the information recording is obtained.
  • a change in light amount due to a change in spot shape and a change in position on the photodetector 119 is detected to perform focus detection and track detection.
  • a two-dimensional actuator (not shown) forms an image of the light beam from the second semiconductor laser 112 onto the recording surface 22 of the second optical disk 20 so that the objective lens 1 While moving 6, the objective lens 16 is moved so that the light beam from the semiconductor laser 112 is focused on a predetermined track.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 22 again passes through the objective lens 16 and the aperture 17 and is incident on the second beam splitter 116, where it is reflected and collimated. After passing through 1 2 5, it enters the third beam splitter 1 2 4, is further reflected, is astigmatized by the cylindrical lens 1 2 7, and is incident on the photodetector 1 2 9 through the concave lens 1 2 8. And the read signal of the information recorded on the third optical disk 20 is obtained using the output signal.
  • the two-dimensional actuator (not shown) forms an image of the light beam from the third semiconductor laser 121 onto the recording surface 22 of the third optical disk 20 so that the objective lens 16 can form an image. Is moved, and the objective lens 16 is moved so that the light beam from the semiconductor laser 121 is focused on a predetermined track.
  • the first light source and the second light source are arranged on the same substrate.
  • the present invention is not limited thereto, and the second light source and the third light source may be arranged on the same substrate, and the first light source, the second light source, and the third light source may be arranged not on the same substrate but at different positions. It is good.
  • FIG. 3 shows recording and playback of information on all of high-density DVD (also called first optical disk), conventional DVD (also called second optical disk) and CD (also called third optical disk).
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to a second embodiment.
  • BS 1 a parallel light beam by a plastic collimator PLC L
  • OBL an objective lens
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, passes through the second beam splitter BS2, the collimator PLCL, and the first beam splitter BS1, and After passing through the wave plate HF, the light is incident on the photodetector AS for the first light source, and a read signal of information recorded on the first optical disk DSK is obtained using the output signal.
  • a two-dimensional actuator moves the objective lens OBL so that the light beam from the first semiconductor laser A is focused on the recording surface RP of the first optical disk DSK, and the semiconductor laser AL The objective lens OBL is moved so that the light beam from the lens is focused on a predetermined track.
  • the light beam emitted from the first beam splitter BS 1 is reflected by the first beam splitter BS 1, converted into a parallel light beam by the plastic collimator PLCL, and further passed through the second beam splitter BS 2 to be condensed.
  • the light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, passes through the second beam splitter BS2 and the collimator PLCL, and is reflected by the first beam splitter BS1. Then, the light is incident on a photodetector (not shown) in the second semiconductor laser DHL, and a read signal of information recorded on the second optical disk DSK is obtained by using the output signal.
  • a two-dimensional actuator (not shown) moves the objective lens OBL so that the light beam of the second semiconductor laser DHL is focused on the recording surface RP of the second optical disk DSK. Then, the objective lens OBL is moved so that the light beam from the semiconductor laser DHL is focused on a predetermined track.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, enters the second beam splitter BS2, is reflected there, and is condensed by the coupling lens CPL. Then, it is incident on a photodetector (not shown) in the third semiconductor laser CHL, and a read signal of information recorded on the third optical disk DSK is obtained using the output signal.
  • the two-dimensional actuator (not shown) moves the objective lens OBL so that the light beam from the third semiconductor laser CHL is focused on the recording surface RP of the third optical disk DSK, and the semiconductor laser The objective lens OBL is moved so that the light beam from the CHL is focused on a predetermined track.
  • a circular non-film portion corresponding to a numerical aperture capable of appropriately recording and / or reproducing information (a film centered on the optical axis is not formed) on the information recording surface RP of the third optical disc DSK.
  • the information recording surface RP of the third optical disc DSK is appropriately provided between the second beam splitter BS2 and the objective lens OBL.
  • a dichroic filter provided with a dichroic coat having a circular non-film portion corresponding to a numerical aperture capable of performing recording and Z or reproduction of the data may be provided as an aperture limiting element.
  • the dichroic coat functions to block only the light beam of wavelength ⁇ 3 from the third semiconductor laser CHL. (See Section 47).
  • an aperture limiting element may be provided by providing a dichroic prism formed with a dike aperture coat having a circular non-film portion corresponding to the numerical aperture at which reproduction can be performed.
  • the dichroic coat functions to block only the light beam of the wavelength; L3 from the third semiconductor laser CHL (see Section 51).
  • the region with the dichroic coat functions as the second region because it blocks only the light beam of wavelength ⁇ 3 from the third semiconductor laser C, and the circular non-film portion functions as the first region. (See Section 50). In such a case, no diffraction structure is provided in the area where the dichroic coat is located (see Section 51).
  • a diffractive structure is provided in the circular non-film portion of the objective lens OBL to correct the chromatic aberration of the light beam from the first semiconductor laser AL or the light beam from the second semiconductor laser DHL. See sections 37 and 38). That is, the objective lens OBL constitutes the first chromatic aberration correction element or the second chromatic aberration correction element.
  • a diffraction structure having a similar chromatic aberration function may be provided in the corresponding region of the collimator PLCL.
  • the photodetector AS instead of using the second semiconductor laser DHL as a holo laser, the photodetector AS not only reflects the reflected light of the luminous flux of the wavelength ⁇ 1 from the first semiconductor laser AL but also generates the second light.
  • the reflected light of the light beam of wavelength 2 from the semiconductor laser DHL may also be detected.
  • beam shaping is not performed, but as a modified example, a beam sipper is disposed closer to the light source than the collimator PLCL through which the light beam of wavelength 1 and the light beam of wavelength 2 pass in common.
  • the beam of wavelength; I1 or the beam of wavelength 2 can be shaped (see Sections 64 and 66).
  • the collimator PLCL may have a beam shaping function.
  • the beam shaper refers to an optical element having a function of, for example, injecting a light beam having an elliptical cross-sectional shape, shaping the light beam into a circular cross-sectional shape, and emitting the light.
  • the optical surface of the objective lens OBL is used to record and / or reproduce data on / from the first optical disk, the second optical disk, and the third optical disk, respectively.
  • the first region has a first diffraction structure, and the second region has a second diffraction structure.
  • the order of the diffracted light having the maximum diffraction efficiency among the diffracted lights of 1 is defined as n 1 A
  • the diffracted light having the maximum diffraction efficiency among the diffracted lights of the wavelength ⁇ 2 generated by the first diffraction structure is defined as n 1 A.
  • Degree Is n ID the order of the diffracted light having the maximum diffraction efficiency among the diffracted lights of wavelength 2 generated by the second diffraction structure is n 2 A
  • the diffraction light of wavelength ⁇ 2 generated by the second diffraction structure is When the order of the diffracted light having the maximum diffraction efficiency is ⁇ 2 D,
  • n 1 D n 2 A: n 2D (10), where n 2 A is odd (see Section 18).
  • the maximum diffraction efficiency of the diffracted light of the wavelength L3 generated by the second diffraction structure is 60 ° / 0 or less (see Section 21).
  • n2A is not limited to an odd number (see Section 17).
  • FIG. 4 shows the recording and playback of information on all high-density DVDs (also called first optical discs), conventional DVDs (also called second optical discs), and CDs (also called third optical discs).
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to a third embodiment. It should be noted that the present embodiment is different from the embodiment of FIG. 3 in that the distance between the second semiconductor laser DHL and the first beam splitter BS1 (on the optical path through which only the light beam of wavelength L2 passes). The only difference is that the wavelength from the second semiconductor laser DHL; the chromatic aberration correcting optical element DSE having a diffractive structure that corrects the chromatic aberration for the light flux of I 2 is arranged.
  • a diffraction structure is provided on the objective lens OBL or the collimator P LCL on the optical path through which the light beam of the wavelength ⁇ 1 and the light beam of the wavelength ⁇ 2 pass in common, and the light beam from the first semiconductor laser ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ is provided.
  • Chromatic aberration can be corrected (see Sections 59 and 61).
  • the chromatic aberration of the light beam from the second semiconductor laser DHL is corrected by the diffractive structure of the objective lens OBL, and the collimator PLC
  • the chromatic aberration of the light beam from the first semiconductor laser A can be corrected by the L diffraction structure.
  • FIG. 5 shows the recording and playback of information on all of high-density DVDs (also called first optical discs), conventional DVDs (also called second optical discs), and CDs (also called third optical discs).
  • FIG. 14 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to a fourth embodiment.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, passes through the second beam splitter BS2, is reflected by the prism P, passes through the 1Z4 wave plate HF, and Then, the light is incident on the photodetector ADS, and a read signal of information recorded on the first optical disk DSK is obtained using the output signal.
  • the two-dimensional actuator (not shown) moves the objective lens OBL so that the light beam from the first semiconductor laser AL forms an image on the recording surface RP of the first optical disc DSK, and the semiconductor laser The objective lens OBL is moved so that the light beam from the AL is focused on a predetermined track.
  • the beam shaping prism BSP After being converted, it is further shaped when passing through the beam shaping prism BSP, passes through the second beam splitter BS2, and is protected by the objective lens OBL as a condensing optical element with the protective layer TL of the second optical disk DSK.
  • Thiickness t 2 0.5 to 0.7 mm, preferably 0.6 mm
  • the light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, passes through the second beam splitter BS2, is reflected by the prism P, and passes through the quarter-wave plate HF.
  • the light passes through the photodetector ADS, and the read signal of the information recorded on the second optical disk DSK is obtained using the output signal.
  • the two-dimensional actuator (not shown) moves the objective lens OBL so that the light beam from the second semiconductor laser DL is focused on the recording surface RP of the second optical disc DSK, and the semiconductor laser is moved.
  • the objective lens OBL is moved so that the light flux from the first DL is focused on a predetermined track.
  • the light is condensed, incident on a photodetector (not shown) in the third semiconductor laser CHL, and a read signal of information recorded on the third optical disk DSK is obtained using the output signal.
  • the two-dimensional actuator (not shown) moves the objective lens OBL so that the light beam from the third semiconductor laser CHL is focused on the recording surface RP of the third optical disk DSK, The objective lens OBL is moved so that the light beam from the laser CHL is focused on a predetermined track.
  • a circular non-film portion (a film centered on the optical axis) corresponding to a numerical aperture capable of appropriately recording and Z or reproducing information is formed on the information recording surface RP of the third optical disc DSK1.
  • a light-shielding film having a non-circular area to the optical surface of the coupling lens CPL, the light flux of the wavelength L3 is transmitted through only the circular non-film portion to allow the coupling lens CPL to pass. It can be used as an aperture limiting element (see Sections 48 and 51).
  • the information recording surface RP of the third optical disc DSK may be appropriately provided between the second beam splitter BS2 and the objective lens OBL.
  • a dichroic filter provided with a dichroic coat having a circular non-film portion corresponding to a numerical aperture capable of recording and Z or reproducing information may be provided as an aperture limiting element.
  • the dichroic coat functions to block only the light beam of wavelength 3 from the third semiconductor laser CHL. (See Section 49).
  • the dichroic prism instead of providing a light-shielding film on the coupling lens CPL, information can be appropriately recorded and Z or reproduced on the information recording surface RP of the third optical disc DSK, for example, in the optical path of wavelength: 3. It is also possible to provide a dichroic prism formed with a dichroic coat having a circular non-film portion corresponding to the numerical aperture capable of performing the above operation, and use the dichroic prism as an aperture limiting element. In this case, the dichroic coat functions so as to block only the light beam of wavelength ⁇ 3 from the third semiconductor laser CHL from passing through (see Section 50).
  • the coupling lens CPL instead of providing a light-shielding film on the coupling lens CPL, for example, information recording and Z or reproduction can be appropriately performed on the information recording surface RP of the third optical disc DSK on the optical surface of the objective lens OBL.
  • a dichroic coat having a circular non-film portion corresponding to the numerical aperture capable of performing the above-described process may be formed.
  • the region with the dichroic coat functions as the second region because it blocks only the luminous flux of wavelength 3 from the third semiconductor laser CHL, and the circular non-film portion functions as the first region. See 5 1). In such a case, no diffraction structure is provided in the area where the dichroic coat is located (see Section 52).
  • a diffractive structure is provided in the circular non-film portion of the objective lens OBL to correct chromatic aberration of the light beam from the first semiconductor laser AL or the light beam from the second semiconductor laser D. See 6 4). That is, the objective lens OBL constitutes the first chromatic aberration correction element or the second chromatic aberration correction element.
  • a diffraction structure having a similar chromatic aberration function may be provided in the corresponding region of the collimator GMCL.
  • the collimator GMCL and the objective lens OB are arranged so that the beam shaping prism BSP passes through the optical path through which the light beam of wavelength; I1 and the light beam of wavelength; By arranging it between L and L, beam shaping of the light beam from the first semiconductor laser AL and the light beam from the second semiconductor laser DL is performed (see Section 66).
  • FIG. 6 shows the recording / reproducing of information on all of high-density DVD (also called first optical disc), conventional DVD (also called second optical disc) and CD (also called third optical disc).
  • FIG. 15 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to a fifth embodiment.
  • the light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, passes through the second beam splitter BS2 and the collimator PLCL, and is reflected by the third beam splitter BS3. Then, the light passes through the quarter-wave plate HF, is incident on the photodetector ADS, and a read signal of information recorded on the first optical disk DSK is obtained by using the output signal.
  • a two-dimensional actuator moves the objective lens OBL so that the light beam from the first semiconductor laser AL is focused on the recording surface RP of the first optical disk DSK, The objective lens OBL is moved so that the light beam from the laser A is focused on a predetermined track.
  • the light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, passes through the second beam splitter BS2 and the collimator PLCL, and is reflected by the third beam splitter BS3. Then, the light passes through the 1Z4 wavelength plate HF, is incident on the photodetector ADS, and the read signal of the information recorded on the first optical disk DSK is obtained using the output signal.
  • a two-dimensional actuator moves the objective lens OBL so that the light beam from the second semiconductor laser DHL is focused on the recording surface RP of the second optical disk DSK, and The objective lens OBL is moved so that the light beam from the semiconductor laser DHL is focused on a predetermined track.
  • the luminous flux emitted from the third semiconductor laser CHL (wavelength 3-700 nm to 800 nm), which is the third light source and the holo laser, passes through the coupling lens CPL, and passes through the second beam splitter BS 2.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, enters the second beam splitter BS2, is reflected there, and is collected by the coupling lens CPL.
  • the light is incident on a photodetector (not shown) in the third semiconductor laser CHL, and a read signal of information recorded on the third optical disk DSK is obtained using the output signal.
  • the two-dimensional actuator (not shown) moves the objective lens OBL so that the light beam from the third semiconductor laser CH is focused on the recording surface RP of the third optical disk DSK,
  • the objective lens OBL is moved so that the light beam from the laser CHL is focused on a predetermined track.
  • a circular non-film portion (a film centered on the optical axis is not formed on the information recording surface RP of the third optical disc DSK corresponding to a numerical aperture capable of appropriately recording and Z or reproducing information.
  • the information recording surface RP of the third optical disc DSK may be provided instead of providing a light-shielding film on the coupling lens CPL, for example, between the second beam splitter BS2 and the objective lens OBL.
  • a dichroic filter having a dichroic coat having a circular non-film portion corresponding to a numerical aperture capable of appropriately recording and Z or reproducing information may be provided as an aperture limiting element. In this case, the dichroic coat functions to block only the light beam of wavelength ⁇ 3 from the third semiconductor laser CHL. You.
  • An aperture limiting element may be provided by providing a dichroic prism formed with a dike aperture coat having a circular non-film portion corresponding to the numerical aperture capable of performing the above operation.
  • the dichroic coat functions to block the passage of only the light beam of wavelength: 3 from the third semiconductor laser CHL.
  • a light-shielding film on the coupling lens CPL for example, information can be appropriately recorded and / or reproduced on the information recording surface RP of the third optical disc DSK on the optical surface of the objective lens OBL.
  • a dichroic coat having a circular non-film portion corresponding to the numerical aperture capable of performing the above-described process may be formed.
  • the region with the dichroic coat functions as the second region because it blocks only the light beam of wavelength ⁇ 3 from the third semiconductor laser C H, and the circular non-film portion functions as the first region. In such a case, no diffraction structure is provided in the area where the dichroic coat is located.
  • a diffractive structure is provided in the circular non-film portion of the objective lens OBL to correct chromatic aberration with respect to the light beam from the first semiconductor laser AL or the light beam from the second semiconductor laser DHL. That is, the objective lens OBL constitutes the first chromatic aberration correction element or the second chromatic aberration correction element.
  • a diffractive structure having a similar chromatic aberration function is provided in the corresponding collimator PLCL or beam sipper BSE area. You may.
  • the beam shaper BSE passes the light from the collimator PLCL on the optical path through which the light beam of wavelength; 1 and the light beam of wavelength ⁇ 2 pass in common.
  • the beam from the first semiconductor laser A and the beam from the second semiconductor laser DL are shaped.
  • FIG. 7 shows the recording and playback of information on all high-density DVDs (also called first optical discs), conventional DVDs (also called second optical discs), and CDs (also called third optical discs).
  • FIG. 15 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to a sixth embodiment. Note that the present embodiment differs from the embodiment of FIG. 6 only in that the beam shaper BSE is arranged between the second semiconductor laser DHL and the first beam splitter BS1. The other points are the same as those of the embodiment (including the modified example) in FIG. In the present embodiment, the beam shaping is performed only for the light beam of wavelength; I1.
  • FIG. 15 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to a seventh embodiment.
  • a common collimator is eliminated from the embodiment shown in FIG. 3, and a dedicated light beam from the first light source is provided between the first semiconductor laser AL and the first beam splitter BS1.
  • the first plastic collimator APLCL is placed between the second semiconductor laser DHL and the first beam splitter BS1, and the second plastic collimator DP LCL dedicated to the luminous flux from the second light source is placed between the second semiconductor laser DHL and the first beam splitter BS1.
  • the first collimator APLCL through which only the light beam of wavelength; I1 passes can be provided with a diffraction structure to correct chromatic aberration for the light beam of wavelength ⁇ 1, and only the light beam of wavelength; L2 passes.
  • Diffraction structure on 2nd collimator DPLCL The chromatic aberration can be corrected for the luminous flux of wavelength 2 (see Sections 62, 63, and 64).
  • FIGS. 9 to 13 Providing such a diffractive structure for correcting chromatic aberration in a collimator dedicated to a light beam having a wavelength of ⁇ ⁇ ⁇ and a collimator dedicated to a light beam having a wavelength of I2 is described in FIGS. 9 to 13 described later. It can be applied to the embodiment. The other points are the same as in the embodiment (including the modified example) in FIG. 3, and the description is omitted.
  • Fig. 9 shows the recording and playback of information on all of high-density DVD (also called first optical disk), conventional DVD (also called second optical disk), and CD (also called third optical disk).
  • FIG. 27 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to an eighth embodiment that can be performed.
  • a plastic collimator DPLCL dedicated to the light beam from the second light source is provided with a diffraction structure so that chromatic aberration can be corrected for the light beam having the wavelength of 2.
  • the difference was in the way they were done.
  • the other points are the same as those of the embodiment (including the modified example) in FIG. 3 or FIG. 8, and the description is omitted.
  • FIG. 10 shows the recording / recording of information on all of high-density DVD (also called first optical disk), conventional DVD (also called second optical disk) and CD (also called third optical disk).
  • FIG. 27 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing apparatus or an optical pickup apparatus according to a ninth embodiment that can perform reproduction.
  • the beam is shaped into a parallel light beam by the first beam shaping prism BSP, and then beam shaped by the first beam shaping prism BSP (see section 72).
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, passes through the second beam splitter BS2, is reflected by the first beam splitter BS1, and The signal passes through the / 4 wavelength plate HF, enters the photodetector AS, and uses the output signal to obtain a signal for reading information recorded on the first optical disk DSK.
  • a two-dimensional actuator (not shown) moves the objective lens OBL so that the light beam from the first semiconductor laser AL is focused on the recording surface RP of the first optical disc DSK, and the two-dimensional actuator is moved from the semiconductor laser AL.
  • the objective lens OBL is moved so that the luminous flux is focused on a predetermined track.
  • the light is reflected by P, passes through the first beam splitter BS 1 and the second beam splitter BS 2, and enters the objective lens OBL as a condensing optical element, from which the second optical disc D SK
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, passes through the second beam splitter BS 2 and the first beam splitter BS 1, and The light is reflected by P, passes through the second collimator D PLC L, is incident on the photodetector (not shown) in the second semiconductor laser DHL, and the output signal is By using this, a read signal of information recorded on the second optical disk DSK is obtained. It also detects changes in the amount of light due to changes in the shape and position of the spot on the photodetector, and performs focus detection and track detection.
  • a two-dimensional actuator moves the objective lens OBL so that the light beam from the second semiconductor laser DHL is focused on the recording surface RP of the second optical disk DSK,
  • the objective lens OBL is moved so that the light beam from the semiconductor laser DHL is focused on a predetermined track.
  • the light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, is incident on the second beam splitter BS2, is reflected there, and is reflected by the coupling lens CP L. Then, the light is focused on a photodetector (not shown) in the third semiconductor laser CHL, and a read signal of information recorded on the third optical disk DSK is obtained by using the output signal.
  • the two-dimensional actuator moves the objective lens OBL so that the light beam from the third semiconductor laser CHL is focused on the recording surface RP of the third optical disk DSK, Move the objective lens OBL so that the light beam from the laser CHL is focused on a predetermined track.
  • a circular non-film portion (circular with no film centered on the optical axis) corresponding to a numerical aperture capable of appropriately recording and / or reproducing information on the information recording surface RP of the third optical disc DSK Area) on the optical surface of the coupling lens CPL to allow the luminous flux of wavelength; I3 to pass through only the circular non-film portion, thereby allowing the coupling lens CPL to pass through the aperture limiting element.
  • the information recording surface RP of the third optical disc DSK is appropriately provided between the second beam splitter BS2 and the objective lens OBL.
  • a dichroic filter provided with a dichroic coat having a circular non-film portion corresponding to the numerical aperture capable of recording and / or reproducing data Z or reproduction may be provided as an aperture limiting element.
  • the dichroic coat functions to block the passage of only the light beam of wavelength ⁇ 3 from the third semiconductor laser CHL.
  • a dichroic prism formed with a dike aperture coat having a circular non-film portion corresponding to the numerical aperture at which reproduction can be performed may be provided as an aperture limiting element.
  • the dichroic coat functions to block the passage of only the light beam of wavelength 3 from the third semiconductor laser CHL.
  • a dichroic coat having a circular non-film portion corresponding to the numerical aperture capable of performing the above-described process may be formed.
  • the dichroiter coat A certain region functions as a second region because it blocks only the light beam of wavelength 3 from the third semiconductor laser CH, and the circular non-film portion functions as a first region. In such a case, no diffraction structure is provided in the area where the dichroic coat is located.
  • the first collimator APLCL is provided with a diffraction structure
  • the chromatic aberration is corrected for the light flux from the first semiconductor laser
  • the second collimator DP LCL is provided with a diffraction structure
  • the chromatic aberration is corrected for the light beam from the semiconductor laser DHL.
  • a diffraction structure having a chromatic aberration correcting function may be provided in the circular non-film portion of the objective lens OBL.
  • Fig. 11 shows the recording and playback of information on all high-density DVDs (also called first optical discs), conventional DVDs (also called second optical discs), and CDs (also called third optical discs).
  • 1 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to a tenth embodiment, which can perform the following.
  • a second beam shaping prism BSP 2 dedicated to the light beam from the second light source is provided in place of the prism P in the embodiment shown in FIG.
  • beam shaping can be performed on the luminous flux (see Section 82).
  • the other points are the same as those of the embodiment (including the modified example) of FIG. 10 and will not be described.
  • FIG. 12 shows the recording and playback of information on all of high-density DVDs (also called first optical discs), conventional DVDs (also called second optical discs), and CDs (also called third optical discs).
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to a first embodiment, which can perform the following.
  • the beam is shaped by a 1Z4 wave plate, reflected by the HF, converted into a parallel beam by the first collimator AP LCL made of plastic, and then passed through the first beam splitter BS 1 and the second beam splitter BS 2 to collect light.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the reproduction objective lens OBL, and is collected by the second beam splitter BS2, the first beam splitter BS1, and the first collimator APLCL.
  • the light is passed through the 1/4 wavelength plate 11 ?, incident on the photodetector AS, and a read signal of information recorded on the first optical disk DSK is obtained using the output signal.
  • a two-dimensional actuator (not shown) moves the objective lens OBL so that the light beam from the first semiconductor laser AL is focused on the recording surface RP of the first optical disc DSK, and the two-dimensional actuator is moved from the semiconductor laser AL.
  • the objective lens OBL is moved so that the light beam is focused on a predetermined track.
  • the light is reflected by the first beam splitter BS1, passes through the second beam splitter BS2, and enters the objective lens OBL as a condensing optical element, from which the protection layer TL (
  • the light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, passes through the second beam splitter BS2, and passes through the first beam splitter BS2.
  • the light is reflected by the splitter BS1, passes through the second collimator DP LCL, is incident on a photodetector (not shown) in the second semiconductor laser DHL, and is output to the second optical disc DSK using the output signal.
  • a read signal of the recorded information is obtained.
  • a two-dimensional actuator moves the objective lens OBL so that the light beam from the second semiconductor laser DHL is focused on the recording surface RP of the second optical disk DSK, The objective lens OBL is moved so that the light beam from the laser DHL is focused on a predetermined track.
  • the light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface RP passes through the objective lens OBL again, enters the second beam splitter BS2, is reflected there, and is reflected by the coupling lens CPL.
  • the light is condensed, incident on a photodetector (not shown) in the third semiconductor laser CHL, and a read signal of information recorded on the third optical disk DSK is obtained using the output signal.
  • a two-dimensional actuator (not shown) transfers the light beam from the third semiconductor laser CHL to the third optical disk DSK.
  • the objective lens OBL is moved so that an image is formed on the recording surface RP, and the objective lens OBL is moved so that the light beam from the semiconductor laser CHL is formed on a predetermined track.
  • a circular non-film portion (a film centered on the optical axis is not formed on the information recording surface RP of the third optical disc DSK corresponding to a numerical aperture capable of appropriately recording and Z or reproducing information.
  • a light-shielding film having a (circular region) to the optical surface of the power coupling lens CPL, a light beam of wavelength ⁇ 3 is passed through only the circular non-film portion, thereby using the coupling lens CPL as an aperture limiting element. Can be used.
  • the information recording surface RP of the third optical disc DSK is appropriately provided between the second beam splitter BS2 and the objective lens OBL.
  • a dichroic filter provided with a dichroic coat having a circular non-film portion corresponding to a numerical aperture capable of recording and Z or reproducing information may be provided as an aperture limiting element.
  • the dichroic coat functions to block the passage of only the light beam of wavelength: 3 from the third semiconductor laser CHL.
  • the coupling lens CPL instead of providing a light-shielding film on the coupling lens CPL, for example, information is appropriately recorded and / or recorded on the information recording surface RP of the third optical disc DSK in the optical path of wavelength; I3. It is also possible to provide an aperture limiting element by providing a dichroic bristle formed with a dike mouthcoat having a circular non-film portion corresponding to the numerical aperture at which reproduction can be performed. In this case, the dichroic coat functions to block the passage of only the light beam of wavelength ⁇ 3 from the third semiconductor laser CHL.
  • the information recording surface R of the third optical disk DSK may be provided on the optical surface of the objective lens OBL.
  • a dichroic coat having a circular non-film portion corresponding to a numerical aperture capable of appropriately recording and / or reproducing information may be formed on P.
  • a certain area of the dichroic coat functions as the second area because it blocks only the light beam of wavelength 3 from the third semiconductor laser CHL, and the circular non-film part functions as the first area. In such a case, no diffraction structure is provided in the area where the dichroic coat is located.
  • a diffractive structure is provided in the circular non-film portion of the objective lens OBL through which the light beam of wavelength; I1 and the light beam of wavelength ⁇ 2 pass in common, and the wavelength ⁇ from the first semiconductor laser ⁇ is provided.
  • the chromatic aberration is corrected for the first light beam
  • a diffractive structure is provided in the second collimator DPLCL through which only the light beam of the wavelength ⁇ 2 from the second semiconductor laser DHL passes, and the chromatic aberration is corrected for the light beam. 62).
  • the first beam shaper BSE is disposed between the first collimator APLCL and the first semiconductor laser AL on the optical path through which the light beam of wavelength; I1 passes.
  • the beam shaping of the light beam from the first semiconductor laser A is performed.
  • a diffractive structure is provided in the first beam shaper BS ⁇ or the collimator AP LCL through which only the light beam of wavelength ⁇ 1 passes, and the light beam of wavelength: 1 Chromatic aberration correction may be performed.
  • FIG. 13 shows the recording of information on all of high-density DVDs (also called first optical discs), conventional DVDs (also called second optical discs), and CDs (also called third optical discs).
  • FIG. 21 is a schematic configuration diagram of an optical information recording / reproducing device or an optical pickup device according to a twelfth embodiment capable of reproducing. It should be noted that, in the present embodiment, the beam from the second semiconductor laser DL is beam-shaped by the second beam shaper B SE 2 instead of the second semiconductor laser of the holo laser in the embodiment of FIG. However, the difference is that the light is reflected by the 1/4 wavelength plate F and incident on the second collimator DP LCA.
  • Second de The reflected light from the disk DSK passes through the 1/4 wavelength plate HF via the second collimator DP LCA and is received by the photodetector DS. Further, a diffraction structure is provided in the second beam shaper BSE2 to perform chromatic aberration correction on the light beam of wavelength ⁇ 2.
  • the other points are the same as in the embodiment (including the modified example) in FIG. 12, and the description is omitted.
  • an example suitable for the above-described embodiment will be described.
  • Both surfaces of the objective lens are aspherical surfaces represented by [Equation 1].
  • is the axis in the optical axis direction
  • h is the height from the optical axis
  • r is the paraxial radius of curvature
  • K is the conic coefficient
  • a 2 i is the aspherical coefficient.
  • a diffractive structure is integrally formed on the surface of the aspherical surface on the light source side of the objective lens.
  • This diffractive structure is represented by [Equation 2] with the unit being mm by the optical path difference function ⁇ with respect to the blazed wavelength;
  • This second-order coefficient indicates the paraxial power of the diffraction part.
  • the spherical aberration can be controlled by a coefficient other than the second order, for example, a fourth order or sixth order coefficient.
  • controllable means that the spherical aberration of the refraction portion is given a spherical aberration of the opposite characteristic by the diffraction portion to capture spherical aberration as a total, or the wavelength dependence of the diffraction portion is utilized by utilizing the wavelength dependence of the diffraction portion.
  • spherical aberration can be corrected or flare can be generated.
  • the spherical aberration at the time of temperature change can be considered as the total of the temperature change of the spherical aberration of the refraction part and the spherical aberration change of the diffraction part.
  • the brazing wavelength ⁇ B is set to 1 mm.
  • Table 1 shows lens data of an optical element (objective lens) which is a preferred example of the embodiment described above.
  • a diffractive structure is provided in a region through which light beams from the first semiconductor laser, the second semiconductor laser, and the third semiconductor laser pass (common region).
  • such a diffractive structure has optical characteristics that when the light source wavelength changes so as to be longer, the spherical aberration of the light beam passing therethrough is further reduced.
  • the present embodiment corresponds to the optical elements described in the items 6 and 7.
  • a power of 10 for example, 2.5 X 10-3
  • E for example, 2.5 XE-3
  • Image-side numerical aperture NA1 0.65 NA2: 0.65 NA2: 0.45
  • Table 2 shows lens data of an optical element (objective lens) which is a preferred example of the embodiment described above.
  • a diffraction structure is provided in a region through which light beams from the first semiconductor laser, the second semiconductor laser, and the third semiconductor laser pass (common region).
  • a powerful diffractive structure has optical characteristics that, when the light source wavelength changes so as to become longer, the spherical aberration of the light beam passing therethrough becomes lower. This embodiment corresponds to the optical element described in 11 above. Table 2
  • di represents the displacement from the i-th surface to the (i + 1) -th surface.
  • d2 'and d3' represent displacements from the second surface to the second 'surface and from the third surface to the third' surface, respectively.
  • Table 3 shows lens data of an optical element (objective lens) which is a preferred example of the embodiment described above.
  • a diffraction structure is provided in a region through which light beams from the first semiconductor laser, the second semiconductor laser, and the third semiconductor laser pass (common region). Further, such a diffractive structure has optical characteristics that when the light source wavelength changes so as to become longer, the spherical aberration of the light beam passing through the light source becomes lower.
  • This embodiment corresponds to the optical element described in 11 above. Table 3
  • n 2 (n 1 D) 4th order that exhibits the maximum diffraction efficiency when the light beam from the second semiconductor laser passes through the diffraction structure
  • Table 4 shows lens data of an optical element (objective lens) which is a preferred example of the embodiment described above.
  • a diffraction structure is provided in a region through which light beams from the first semiconductor laser, the second semiconductor laser, and the third semiconductor laser pass (common region).
  • such a diffractive structure has optical characteristics that when the light source wavelength changes so as to be longer, the spherical aberration of the light beam passing therethrough is further reduced.
  • This embodiment corresponds to the optical element described in 11 above. Table 4
  • Second semiconductor laser light source wavelength 2: 65 nm
  • Table 5 shows lens data of an optical element (objective lens) which is a preferred example of the embodiment described above.
  • the first diffraction structure is located in the area where the light beams from the first semiconductor laser, the second semiconductor laser, and the third semiconductor laser pass (referred to as the HD-D VDZDVDZCD common area).
  • a second diffraction structure is provided in a region through which light beams from the first semiconductor laser and the second semiconductor laser pass (referred to as an HD-DVDZDVD shared region).
  • This embodiment corresponds to the optical element for an optical pick-up device described in item 32.
  • di represents the displacement from the i-th surface to the (i + 1) -th surface.
  • d2 represents the displacement from the second surface to the second' surface.
  • Table 6 shows a diffraction efficiency table of the objective lens according to the present example.
  • Table 6 the first diffraction structure designed so that the second-order diffracted light becomes 100% when a light flux with a wavelength of 420 nm passes in the high-density DVDZDVDZCD common area is shown in Table 6 for each optical information recording medium. It shows the diffraction efficiency when the light flux of the wavelength used passes through, and when the light flux of wavelength 42 O nm passes in the high-density DVD / DVD common area, the second-order diffracted light becomes 100%.
  • Table 6 shows the diffraction efficiency when a light beam having a wavelength used for each optical information recording medium shown in Table 6 passes through the second diffraction structure designed as described above. [Table 6]
  • FIGS. 14 to 16 show the maximum diffraction efficiency in the objective lens of the present embodiment.
  • Table 7 shows optical elements (examples) suitable for the embodiment corresponding to the items 20 and 55.
  • di represents the displacement from the i-th surface to the (i + 1) -th surface.
  • d2 represents the displacement from the second surface to the second' surface.
  • Order n 2 (11 ID): 4th order that exhibits maximum diffraction efficiency when the light beam from the second semiconductor laser passes through the first diffraction structure
  • an optical element and a coupling for an optical pickup device capable of appropriately recording and / or reproducing information on all of a high-density DVD and conventional DV D and CD while securing a sufficient spot light amount.
  • a lens and an optical pickup device can be provided.

Landscapes

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Abstract

対物レンズ16の回折構造が、光源波長がより長くなるよう変化すると、かかる回折構造を通過した光束において球面収差をよりアンダーにする光学特性を有しているので、温度変化に伴う対物レンズの屈折率変化と、温度変化に伴う光源の波長変動に対して、球面収差をより良好に補正することが可能となる。又、1.1≧(n1×λ1)/(n3×λ3)≧0.9を満たすことで、対物レンズ16の回折構造を介して高密度DVDの情報記録面に照射される回折光束の光量及びCDの情報記録面に照射される回折光束の光量がより高まるので、情報の書き込みエラーや読み取りエラーの発生などを効果的に抑制できる。

Description

明細書 光ピックアツプ装置用の光学素子、 技術分野
本発明は、光ピックアツプ装置用の光学素子、カップリングレンズ及び光ピック アップ装置に関し、特に、光源波長の異なる 3つの光源から出射される光束を用い て、 3つの異なる光情報記録媒体に対して、それぞれ情報の記録及び/又は再生が 可能な光ピックァップ装置用の光学素子、カツプリングレンズ及び光ピックアップ 装置に関する。 背景技術
近年、短波長赤色半導体レーザの実用化に伴い、従来の光ディスク (光情報記録 媒体ともいう) である、 C D (コンパクトディスク) と同程度の大きさで大容量化 させた高密度の光ディスクである D V D (デジタルバーサタイルディスク) が開 発 ·製品化されているが、近い将来には、 より高密度な次世代の光ディスクが登場 することが予想される。このような次世代の光ディスクを媒体とした光情報記録再 生装置 (光ピックアップ装置ともいう) の集光光学系では、記録信号の高密度化を 図るため、或いは高密度記録信号を再生するため、対物レンズを介して情報記録面 上に集光するスポッ卜の径を小さくすることが要求される。そのためには、光源で あるレーザの短波長化や対物レンズの高開口数(高 NA)化が必要となる。短波長 レーザ光 としてその実用化が期待されているのは、波長 4 0 0 n m程度の青紫色 半導体レーザである。 このような波長 400 nm程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録 Z再 生を行える高密度光ディスクシステムの研究 '開発が進んでいる。 一例として、 N AO.85,光源波長 405 n mの仕様で情報記録 Ζ再生を行う光ディスク(以下、 本明細書ではかかる光ディスクを「高密度 DVD」 と呼ぶ)では、 DVD (NA0. 6、 光源波長 650 nm、記憶容量 4、 7GB) と同じ大きさである直径 12 c m の光ディスクに対して、 1面あたり 20~30GBの情報の記録が可能である。か 力る高密度 DVDの情報記録面に対して適切な集光スポットを形成できるように、 回折構造を設けた集光光学系も開発されている (特許文献 1参照) 。
【特許文献 1】
特開 2002— 236253号公報
ところで、このように高密度 DVDに対して適切に情報を記録 Z再生できるとい うだけでは、 光ピックアップ装置の製品としての価値は十分なものとはいえない。 現在において、多種多様な情報を記録した DVDや CDが販売されている現実をふ まえると、 高密度 D V Dに対して適切に情報を記録 Z再生できるだけでは足らず、 例えばユーザーが所有している従来の DVD或いは CDに対しても同様に適切に 情報を記録 Z再生できるようにすること 1 互換タィプの光ピックァップ装置とし て製品の価値を高めることに通じるのである。 このような背景から、互換タイプの 光ピックアップ装置に用いる集光光学系は、高密度 DVD、従来の DVD、 CDい ずれに対しても、適切に情報を記録 Z再生するために所定のスポット光量を確保す る必要がある。 ところ力 S、上述した特許文献 1においては、対物レンズに回折構造 を設けた光ピックアップ装置については開示があるものの、かかる回折構造におい ては回折効率が考慮されていないため、最適なスポット光量を確保できない場合も あった。 発明の開示
本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたものであり、十分なスポット光量を確 保しつつ、例えば高密度 DVDと従来の DVD、 CDの全てに対して適切に情報の 記録及び/再生を行える光ピックアップ装置用の光学素子、カツプリングレンズ及 ぴ光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
上記目的は次の項 1に記載の光ピックァップ装置用の光学素子によつて達成で さる。
項 1に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、波長; I 1の第 1光源と、波長 λ 2 (λ 1 <λ 2) の第 2光源と、 波長 3 (1. 6 · λ 1≤λ 3≤ 2. 0 · λ 1 且つ; I 2<λ 3) の第 3光源と、光学素子を含む集光光学系とを有し、前記集光光 学系が、前記第 1光源からの光束を、厚さ t 1の保護層を介して第 1光情報記録媒 体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び/又は再生を行うこと が可能となっており、 又、 前記第 2光源からの光束を、 厚さ t 2 (0. 8 ■ t 1≤ t 2≤ 1. 2 · t 1) の保護層を介して第 2光情報記録媒体の情報記録面に集光さ せることによって、情報の記録及び/又は再生を行うことが可能となっており、更 に前記第 3光源からの光束を、 厚さ t 3 (1. 9 · t 1≤ t 3≤ 2. 1 · t 1) の 保護層を介して第 3光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報 の記録及び/又は再生を行うことが可能となっている光ピックアツプ装置用の光 学素子において、
前記光学素子の少なくとも 1面には回折構造が設けられ、前記第 1光情報記録媒 体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体に対してそれぞれ記録及 び/又は再生を行う際に、前記第 1光源、前記第 2光源、及び前記第 3光源からそ れぞれ照射された光束は、前記回折構造を共通して通過した後、前記第 1光情報記 録媒体、前記第 2光情報記録媒体、及び前記第 3光情報記録媒体の情報記録面のそ れぞれに集光されてスポットを形成するようになっており、
更に、前記波長; 1、 λ 3の光束が前記光学素子に入射した場合に、前記回折構 造により発生する回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光束の次数をそれぞ れ n l、 η 3 (n l、 η 3は自然数) とすると、
1. 1 ≥ (n l Xl l) / (η 3 Χλ 3) ≥ 0. 9 (1) を満たす。
上記項 1に記載の光学素子においては、 ( 1 ) 式を満たすことで、前記光学素子 の回折構造を介して前記第 1光情報記録媒体の情報記録面に照射される回折光束 の光量及び前記第 3光情報記録媒体の情報記録面に照射される回折光束の光量が より高まる [ (η Ι Χλ Ι) / (η 3 X λ 3) が 1に近い程良い] ので、 情報の書 き込みエラ一や読み取りエラーの発生などを効果的に抑制できる。 図面の簡単な説明
第 1図は収差特性がアンダーかオーバーかを示す図である。
第 2図は第 1の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光
装置の概略構成図である。
第 3図は第 2の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光
装置の概略構成図である。
第 4図は第 3の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光
装置の概略構成図である。
第 5図は第 4の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光 装置の概略構成図である。
第 6図は第 5の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光 1
装置の概略構成図である。
第 7図は第 6の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光'
装置の概略構成図である。
第 8図は第 7の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光
装置の概略構成図である。
第 9図は第 8の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光 1
装置の概略構成図である。
第 1 0図は第 9の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピックアツ プ装置の概略構成図である。
第 1 1図は第 1 0の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピックァ ップ装置の概略構成図である。
第 1 2図は第 1 1の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピックァ ップ装置の概略構成図である。
第 1 3図は第 1 2の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピックァ ップ装置の概略構成図である。
第 1 4図は実施例の対物レンズにおける、高密度 D VD用の光束が通過した際 の最大の回折効率となる次数の回折光に関する縦球面収差図である。
第 1 5図は実施例の対物レンズにおける、 D VD用の光束が通過した際の最大 の回折効率となる次数の回折光に関する縦球面収差図である。
第 1 6図は実施例の対物レンズにおける、 C D用の光束が通過した際の最大の 回折効率となる次数の回折光に関する縦球面収差図である。 第 1 7図は光学素子の第 1領域と第 2領域を示す模式図である。 発明を実施するための最良の形態
最初に本発明の好ましい構成を説明する。
項 2に記載の光ピックァップ装置用の光学素子は、項 1に記載の光学素子におい て、 前記次数 η 1, η 3が、 n l : n 3 = 2 : l (2) を満たすので、回折構造の段差量をなるベく小さくでき、それにより前記光学素子 の実質的な透過率の損失を抑えることができる。
項 3に記載の光ピックァップ装置用の光学素子は、項 2に記載の光学素子におい て、 前記波長; I 1の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 1とすると、 ml =0 (3) であるので、球面収差等を補正する上で最も困難とされる前記波長 I 1の光束を平 行光束として前記光学素子に入射させることで、その軸外特性を良好にし、 より適 切な補正を行えるようにしている。 又、前記光学素子に加えて、 ビームシエイパー やビームエキスパンダー等を用いて光束を整形するような場合、それらを前記光学 素子の光源側に挿入すると平行光束が入射するようになり、それにより適切に整形 を行うことができる。 尚、以上の光学素子の趣旨から解釈して、光学系倍率 ml == 0というときは、 1 %程度の誤差を見込み、少なくとも | ml l ^ lZl O Oの場 合を含むものとする。
項 4に記載の光ピックァップ装置用の光学素子は、項 2又は 3に記載の光学素子 において、前記波長 3の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 3とすると、
- 1/1 2. 0≤ m3 ≤ - 1/1 6. 0 (4) であるので、前記第 1及び前記第 2光情報記録媒体の保護層と、前記第 3光情報記 録媒体の保護層との厚さの違いや波長の違いによる球面収差の差を、 (4) 式に従 う発散光束として前記第 3光源からの光束を前記光学素子に入射させることで、適 切に補正できる。
項 5に記載の光ピックァップ装置用の光学素子は、項 2又は 3に記載の光学素子 において、前記波長; 3の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m3とすると、 - 1/1 2. 0≤ m3 ≤ - 1/1 3. 4 (4, ) であると、 より好ましい。
項 6に記載の光ピックァップ装置用の光学素子は、項 2乃至 5のいずれかに記載 の光学素子において、前記波長 I 2の光束が前記光学素子に入射した場合に、前記 回折構造により発生する回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光束の次数を n 2 (n 2は自然数) とすると、
( 2 Χ λ 2) / (η 3 Χ λ 3) ≤ 1 (5) である。 設計的には (η 2 X 2) は、種々の値を取り得るが、 いわゆる 2レーザ 1パッケージと呼ばれる、現在実用化されている前記第 2光源と前記第 3光源とを 同じ基板上に配置したュニット光源を用いる場合、どちらの光源からの光束に対し ても前記光学素子の光学系倍率を等しくする必要がある。 そこで、 (5) 式を満た すようにすることで、 前記波長 λ 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率と、 前記波長 λ 3の光束に対する前記光学素子の光学系倍率とを等しくできるように している。
項 7に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、項 6に記載の光学素子におい て、 前記波長 λ 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 2とすると、
- 1/1 2. 0≤ m2 ≤ 一 1/1 7. 0 (6) であるので、いわゆる 2レーザ 1パッケージのごときュニット光源を用いることが できる。
項 8に記載の光ピックァップ装置用の光学素子は、項 6に記載の光学素子におい て、 前記波長; 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 2とすると、
- 1/1 2. 0≤ m2 ≤ — 1/1 3. 4 (6' ) であると、 より好ましい。
項 9に記載の光ピックァップ装置用の光学素子は、項 7又は 8に記載の光学素子 において、前記波長 2の光束を出射する第 2光源と、前記波長 λ 3の光を出射す る第 3光源とがュ-ット化され、いわゆる 2レーザ 1パッケージのごときュ-ット 光源となっていれば、 光ピックアップ装置のコンパクト化が図れる。 尚、 「光源が ュエツト化される」 とは、例えば 2つの光源が同一基板上に取り付けられて一体化 されたごとき構成をいうが、 これに限られることはない。
項 1 0に記載の光ピックァップ装置用の光学素子は、項 2乃至 5のいずれかに記 載の光学素子において、前記波長: 2の光束が前記光学素子に入射した場合に、前 記回折構造により発生する回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光束の次数 を η 2 (η 2は自然数) とすると、
(η Ι Χ λ Ι) / (η 2 X λ 2) ≤ 1 (7) であると好ましい。将来的には、前記第 1光源と前記第 2光源とを同じ基板上に配 置したユニット光源も開発されることが十分予想され、かかる場合、 どちらの光源 からの光束に対しても前記光学素子の光学系倍率を等しくする必要がある。そこで、 (7)式を満たすようにすることで、前記波長; I 1の光束に対する前記光学素子の 光学系倍率と、前記波長; I 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率とを等しく できるようにしている。
項 1 1に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、項 3, 4, 5又は 1 0に記 載の光学素子において、前記波長; L 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 2とすると、
m 2 = 0 ( 8 ) であるので、いわゆる前記第 1光源と前記第 2光源とが同一基板上に配置されたュ ニット光源が開発されたとき、 これを用いることができる。 尚、以上の光学素子の 趣旨から解釈して、 光学系倍率 m 2 = 0というときは、 1 %程度の誤差を見込み、 少なくとも I m 2 I≤ 1 / 1 0 0の場合を含むものとする。
項 1 2に記載の光ピックァップ装置用の光学素子は、項 7 , 8又は 1 1に記載の 光学素子において、前記回折構造が、光源波長がより長くなるよう変化すると、前 記回折構造を通過した光束において球面収差をよりアンダーにする光学特性を有 する。 前記回折構造が、光源波長がより長くなるよう変化すると、前記回折構造を 通過した光束において球面収差をよりアンダーにする光学特性を有しているので、 前記回折構造に各光源からの光束を通過させることで、屈折効果により温度変化時 に生じる球面収差や光源の口ット間バラツキが原因で生じる球面収差を減少させ る方向に補正を行えるため、その集光スポットにおける波面収差をより小さく抑え ることができる。
項 1 3に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、項 1 1又は 1 2に記載の光 学素子において、前記波長 1の光束を出射する第 1光源と、前記波長; I 2の光を 出射する第 2光源とがュニット化されていると、光ピックアップ装置のコンパクト 化が図れる。
項 1 4に記載の光ピックアップ装置用の前記光学素子は、項 2乃至 1 3のいずれ かに記載の光学素子において、対物レンズであると好ましいが、 これに限られるこ とはない。 項 1 5に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、項 1乃至 1 4のいずれかに 記載の光学素子において、前記光学素子の少なくとも一つの光学面は、前記第 1光 情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体に対してそれ ぞれ記録及び Z又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光源及び前記第 3 光源からそれぞれ照射された波長; I 1, λ 2及び; 3の光束を通過させる第 1領域 と、前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対してそれぞれ記録及 び Ζ又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそれぞれ照射され た波長; I 1及び; 2の光束を通過させる力 前記第 3光源から照射された波長; I 3 の光束が通過しないダイクロイツクコートを施した第 2領域と、 を有していると、 前記第 3光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び Ζ又は再生を行える。 (第 1 7図参照)
項 1 6に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、項 1 5に記載の光学素子に おいて、前記ダイクロイツタコートが施されている光学面には、回折構造が設けら れていないと、 コートムラの要因を減少させることができる。
項 1 7に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、項 1乃至 1 4のいずれかに 記載の光学素子において、前記光学素子の少なくとも一つの光学面は、前記第 1光 情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体に対してそれ ぞれ記録及び Ζ又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光源及び前記第 3 光源からそれぞれ照射された波長 λ 1, λ 2及び; I 3の光束を通過させる第 1領域 と、前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対してそれぞれ記録及 び/又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそれぞれ照射され た波長 1及び λ 2の光束を通過させて情報記録面に集光させる力 前記第 3光源 から照射された波長 λ 3の光束が通過しても情報記録面に集光させない第 2領域 と、 を有し、前記第 1領域には第 1回折構造が設けられており、前記第 2領域には 第 2回折構造が設けられており、前記第 1回折構造により生じる波長; I 1の回折光 のうち、最大の回折効率を有する回折光の次数を n 1 Aとし、前記第 1回折構造に より生じる波長え 2の回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光の次数を n 1 Dとし、前記第 2回折構造により生じる波長; I 1の回折光のうち、最大の回折効率 を有する回折光の次数を n 2 Aとし、前記第 2回折構造により生じる波長; I 2の回 折光のうち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を n 2 Dとしたときに、 n 1 A: n 1 D≠n 2 A: n 2 D ( 9 ) である。
ところで、前記第 3光情報記録媒体に対して情報の記録及び Z又は再生を行う際 の開口数 N Aを、それ以外の光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を 行う際の開口数 N Aより小さくすることが行われる力 かかる場合には、前記第 3 光情報記録媒体に使用時に開口数 N Aを絞り込む構成が必要となる。本光学素子に おいては、 (9 ) 式を満たすようにしている。 3つの光情報記録媒体の互換を実現 するためには、波長; I 1、 λ 2、 λ 3の光が入射した場合に生じる最大の回折効率 を有する次数の組み合わせに対して、それぞれの光に対する対物光学素子の光学系 倍率を変える必要がある。それぞれの光に対する対物光学素子の光学系倍率は第 1 領域と第 2領域とで同じであるが回折次数の組み合わせを変えているため、前記第 2領域を通過した前記波長; I 3の光束における最大の回折効率を有する回折光に 球面収差を持たせることができ、従って前記第 3光情報記録媒体の情報記録面に集 光がなされず、 それにより開口数 ΝΑを絞る効果が得られる。
項 1 8に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、項 1乃至 1 4のいずれかに 記載の光学素子において、前記光学素子の少なくとも一つの光学面は、前記第 1光 情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体に対してそれ ぞれ記録及び/又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光源及び前記第 3 光源からそれぞれ照射された波長 I 1, λ 2及ぴ; I 3の光束を通過させる第 1領域 と、前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対してそれぞれ記録及 び Ζ又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそれぞれ照射され た波長 λ 1及び I 2の光束を通過させて情報記録面に集光させるが、前記第 3光源 から照射された波長 λ 3の光束が通過しても情報記録面に集光させない第 2領域 と、 を有し、前記第 1領域には第 1回折構造が設けられており、前記第 2領域には 第 2回折構造が設けられており、前記第 1回折構造により生じる波長; 1の回折光 のうち、最大の回折効率を有する回折光の次数を n 1 Aとし、前記第 1回折構造に より生じる波長; 2の回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光の次数を η 1 Dとし、前記第 2回折構造により生じる波長; 1の回折光のうち、最大の回折効率 を有する回折光の次数を η 2 Αとし、前記第 2回折構造により生じる波長; I 2の回 折光のうち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を n 2 Dとしたときに、 n 1 A: n 1 D = n 2 A: n 2 D ( 1 0 ) であり、 n 2 Aは奇数である。
本光学素子においては、 (1 0 ) 式を満たしているので、前記波長 λ 3が前記波 長え 1の 2倍であるとするならば、前記第 2回折構造を通過した前記波長; I 1の光 束における最大の回折効率の次数を η 2 Αとすると、前記第 2回折構造を通過した 前記波長 λ 3の光束における最大の回折効率は次数 η 2 A/ 2となるため、次数 η 2 Αが偶数であれば、前記第 2領域を通過した前記波長え 3の光束における最大の 回折効率を有する回折光に球面収差を持たせることができなくなる。しかしながら、 n 2 Aを奇数とすれば n 2 AZ 2に近い整数の次数の回折効率が高くなる。その回 折光は集光されないため、前記第 2回折構造を通過した波長 λ 3の光は前記第 3光 情報記録媒体の情報記録面上に効率よく集光されず、開口数 Ν Αを絞ることができ る。
項 1 9に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、項 1 8に記載の光学素子に おいて、 n 2 A= 5、 n 2 D = 3であるので、適切な次数の回折光を用いて前記第 1及び第 2光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び Z又は再生を行える。 項 2 0に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、項 1 8及び 1 9のいずれか に記載の光学素子において、 n 2 A= 3、 n 2 D = 2であるので、適切な次数の回 折光を用いて前記第 1及び第 2光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/ 又は再生を行える。
項 2 1に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、項 1 8に記載の光学素子に おいて、前記第 2回折構造により生じる波長 λ 3の回折光のうち、最大の回折効率 は 6 0 %以下であるので、前記第 3光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び /又は再生を行える。
項 2 2に記載の光ピックアップ装置用の光学素子は、項 1 8乃至 2 1のいずれか に記載の光学素子において、前記波長え 1の光束に対して色補正を行う。波長; I 1 と λ 2の光が入射した場合に生じる最大の回折効率を有する回折次数の組み合わ せが第 1回折構造と第 2回折構造とで異なる場合は、回折の近軸パワーを利用して それぞれの領域を通過した回折光の集光位置を一致させる必要がある。これに対し、 ( 1 0 ) 式を満たせば、 回折の近軸パワーを利用して、前記波長; 1又はえ 2の光 束に対して色補正を行うことができるため、前記第 1の光情報記録媒体に対してよ り適切に情報の記録及び/又は再生を行える。
項 2 3に記載の光ピックアップ装置は、波長; 1の第 1光源と、波長 λ 2 { λ 1 < λ 2) の第 2光源と、 波長 λ 3 (1. 6 ■ λ 1≤λ 3≤2. 0 - X 1且つ λ 2く λ 3) の第 3光源と、光学素子を含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、 前 記第 1光源からの光束を、厚さ t 1の保護層を介して第 1光情報記録媒体の情報記 録面に集光させることによって、情報の記録及び Z又は再生を行うことが可能とな つており、 又、 前記第 2光源からの光束を、 厚さ t 2 (0. 8 · t 1≤ t 2≤ 1. 2 · t 1)の保護層を介して第 2光情報記録媒体の情報記録面に集光させることに よって、情報の記録及び/又は再生を行うことが可能となっており、更に前記第 3 光源からの光束を、 厚さ t 3 (1. 9 · t 1≤ t 3≤2. 1 ■ t 1) の保護層を介 して第 3光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び Z又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置において、
前記光学素子の少なくとも 1面には第 1回折構造が設けられ、前記第 1光情報記 録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体に対してそれぞれ記 録及ぴ Z又は再生を行う際に、前記第 1光源、前記第 2光源、及び前記第 3光源か らそれぞれ照射された光束は、前記第 1回折構造を共通して通過した後、前記第 1 光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体、及び前記第 3光情報記録媒体の情報記 録面のそれぞれに集光されてスポットを形成するようになっており、
更に、前記波長; I 1、 λ 3の光束が前記光学素子に入射した場合に、前記第 1回 折構造により発生する回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光束の次数をそ れぞれ n l、 η 3 (n l、 η 3は自然数) とすると、
1. 1 ≥ (η Ι Χλ Ι) / (η 3 X λ 3) ≥ 0. 9 (1) を満たす。本光ピックァップ装置の作用効果は、項 1に記載の光ピックァップ装置 と同様である。
項 24に記載の光ピックアップ装置は、 項 23の光ピックアップ装置において、 前記次数 n l, n 3は、
n 1 : n 3 = 2 : 1 (2) を満たす。本光ピックァップ装置の作用効果は、項 2に記載の光ピックァップ装置 と同様である。
項 25に記載の光ピックアップ装置は、 項 24の光ピックアップ装置において、 前記波長 λ 1の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を mlとすると、
ml =0 (3) である。本光ピックアツプ装置の作用効果は、項 3に記載の光ピックァップ装置と 同様である。
項 26に記載の光ピックァップ装置は、項 24又は 25の光ピックアツプ装置に おいて、 前記波長; I 3の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 3とすると、
-1/12. 0≤ m3 ≤ -1/16. 0 (4) である。本光ピックアツプ装置の作用効果は、項 4に記載の光ピックァップ装置と 同様である。
項 27に記載の光ピックァップ装置は、項 24又は 25の光ピックアツプ装置に おいて、 前記波長; I 3の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 3とすると、
-1/12. 0≤ m3 ≤ -1/13. 4 (4, ) である。本光ピックアップ装置の作用効果は、項 5に記載の光ピックアップ装置と 同様である。
項 28に記載の光ピックアップ装置は、項 24乃至 27のいずれかの光ピックァ ップ装置において、前記波長 λ 2の光束が前記光学素子に入射した場合に、前記第 1回折構造により発生する回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光束の次数 を η 2 (η 2は自然数) とすると、 (n 2 X λ 2) / (n 3 X λ 3) ≤ 1 (5) である。本光ピックアツプ装置の作用効果は、項 6に記載の光ピックァップ装置と 同様である。
項 29に記載の光ピックアップ装置は、 項 28の光ピックアップ装置において、 前記波長 λ 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 2とすると、
-1/12. 0≤ m2 ≤ -1/17. 0 (6) である。本光ピックアップ装置の作用効果は、項 7に記載の光ピックアップ装置と 同様である。
項 30に記載の光ピックァップ装置は、 項 28の光ピックアツプ装置において、 前記波長; 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 2とすると、
-1/12. 0≤ m2 ≤ -1/13. 4 (6 ' ) である。本光ピックァップ装置の作用効果は、項 8に記載の光ピックァップ装置と 同様である。
項 31に記載の光ピックアップ装置は、 項 30の光ピックアップ装置において、 前記波長え 2の光束を出射する第 2光源と、前記波長え 3の光を出射する第 3光源 とがユニット化されている。本光ピックアップ装置の作用効果は、項 9に記載の光 ピックアップ装置と同様である。
項 32に記載の光ピックアップ装置は、項 24乃至 27のいずれかの光ピックァ ップ装置において、前記波長 λ 2の光束が前記光学素子に入射した場合に、前記第 1回折構造により発生する回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光束の次数 を η 2 (η 2は自然数) とすると、
(η 1 X 11) / (η 2 X λ 2) ≤ 1 (7) である。本光ピックアップ装置の作用効果は、項 10に記載の光ピックアップ装置 と同様である。
項 3 3に記載の光ピックアップ装置は、項 2 5, 2 6, 2 7又は 3 2の光ピック ァップ装置において、前記波長 λ 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 2とすると、
m 2 = 0 ( 8 ) である。本光ピックアツプ装置の作用効果は、項 1 1に記載の光ピックァップ装置 と同様である。
項 3 4に記載の光ピックァップ装置は、項 2 9 , 3 0又は 3 3に記載の光ピック アップ装置において、前記第 1回折構造が、光源波長がより長くなるよう変化する と、前記回折構造を通過した光束において球面収差をよりアンダーにする光学特性 を有する。本光ピックアップ装置の作用効果は、項 1 2に記載の光ピックアップ装 置と同様である。
項 3 5に記載の光ピックァップ装置は、項 3 3又は 3 4に記載の光ピックアップ 装置において、前記波長え 1の光束を出射する第 1光源と、前記波長; I 2の光を出 射する第 2光源とがュニット化されている。 本光ピックアップ装置の作用効果は、 項 1 3に記載の光ピックアツプ装置と同様である。
項 3 6に記載の光ピックアップ装置は、項 2 4乃至 3 5のいずれかに記載の光ピ ックアップ装置において、 前記光学素子が対物レンズである。
項 3 7に記載の光ピックアップ装置は、項 2 3乃至 3 1のいずれかに記載の光ピ ックアップ装置において、前記波長; I 2の光束は、前記光学素子に対して発散光束 の状態で入射し、且つ前記第 2光源と前記光学素子との間にはカツプリングレンズ が配置されている。
項 3 8に記載の光ピックァップ装置は、項 3 7に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記第 2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の開口 数 NADに対応する位置を境界として、前記カツプリングレンズの光学面を、光軸 に近い内側領域と、光軸から遠い外側領域とに分けたとき、前記波長; I 2の光束は、 前記内側領域を通過したときと、前記外側領域とを通過したときとで発散角が異な る。
ところで、光情報記録媒体における保護層の厚さが異なると、各光情報記録媒体 に対する情報の記録及ぴ z又は再生時における対物レンズの倍率が同じ場合には、 異なる厚さの保護層を有する光情報記録媒体の情報記録面における集光スポット に球面収差が発生する。 これに対し、異なる厚さの保護層を介して集光させた場合 でも適切な集光スポットを形成するために発散角を変えるようにし、例えば一方は 無限光束、 他方は有限光束として対物光学素子に入射させることが行われている。 しかしながら、 球面収差は補正されても正弦条件を共に満足することは出来ない。 正弦条件が満足されていない対物光学素子において特に有限光が入射する場合、組 立精度の問題やトラッキングなどで対物光学素子と他の光学素子との間に光軸ズ レが生じた場合は、 無視できないコマ収差が発生する恐れがある。
そこで、本光ピックアップ装置では、かかる問題を以下のようにして解消してい る。 より具体的に本光ピックアップ装置を説明すると、光ピックアップ装置を示す 第 1図を参照して、 たとえばカップリングレンズ (コリメータ〉 1 1 5には、 開口 数 NAD = 0 . 6 5に対応する位置 (有効径という)付近を境として球面収差の発 生量を変化させる回折構造等を設けることができる。 この場合、集光光学系全体で 見ると、 NADの範囲内では球面収差が回折限界以下であり、その NADの外側の 領域ではオーバーの球面収差を発生させている。 このようにすることで、波長; I 2 の光束を有限光束の状態で入射させた場合でも、対物光学素子(対物レンズ) 1 6 が光軸に垂直な方向にシフトした場合のコマ収差を補正することが可能となる。 すなわち、対物光学素子とカツプリングレンズとの光軸ズレがなければ、前記波 長; L 2の光束は、有効径の外側を通過した場合、集光スポットの内側に関与しない ため、特にカツプリングレンズに工夫を凝らさなくても、適切に情報の記録及ぴ Z 又は再生を行えるのに対し、両者に光軸ズレがあった場合には、例えばカツプリン グレンズの有効径外を介して、対物光学素子の有効径内に入射した光束は、情報記 録面において収差劣化が著しいものとなってしまい、適切な情報の記録及び Z又は 再生を阻害することになる。そこで、上述した力ップリングレンズを用いることで、 有効径外を通過した光束について情報記録面に集光させないようにし、対物光学素 子の有効径とカツプリングレンズの有効径が重合した領域のみを通過した収差劣 化の少ない光束を用いて、適切に情報の記録及び/又は再生を行うことができるの である。 又、波長; I 1の光束は無限光束で対物光学素子に入射するので、 上述のご ときカツプリングレンズを設けても、第 1光情報記録媒体の情報の記録及び Z又は 再生には悪影響はない。
項 3 9に記載の光ピックアップ装置は、項 3 8に記載の光ピックアップ装置にお いて、前記外側領域を通過した前記波長; L 2の光束の発散角は、前記内側領域を通 過した前記波長; I 2の光束の発散角よりも大きいので、上述の効果をより有効に発 揮できる。
項 4 0に記載の光ピックアップ装置は、項 3 7乃至 3 9のいずれかに記載の光ピ ックアップ装置において、前記波長 3の光束は、前記カツプリングレンズを通過 して前記光学素子に入射するので、 光ピックアップ装置の構成を簡素化できる。 項 4 1に記載の光ピックァップ装置は、項 4 0に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記第 3光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の開口 数 N A Cに対応する位置を境界として、前記カツプリングレンズの光学面を、光軸 に近い内側領域と、光軸から遠い外側領域とに分けたとき、前記波長 λ 3の光束は、 前記内側領域を通過したときと、前記外側領域とを通過したときとで発散角が異な るので、 波長え 3の光束を有限光束の状態で対物光学素子に入射させた場合にも、 より適切な情報の記録及び/又は再生を行うことができる。
項 4 2に記載の光ピックアップ装置は、項 3 8乃至 4 1のいずれかに記載の光ピ ックァップ装置において、前記力ップリングレンズの前記内側領域と前記外側領域 の少なくとも一方に回折構造を設けたので、 上述の作用を実現できる。
項 4 3に記載の光ピックァップ装置は、項 3 7に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記第 2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の開口 数 NADに対応する位置を境界として、前記カツプリングレンズの光学面を、光軸 に近い内側領域と、光軸から遠い外側領域とに分けたとき、前記波長; I 2の光束を 通過させないダイクロイツクコートを前記外側領域に施し、前記第 2光情報記録媒 体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の開口数 NADに対応する位置を 境界として、前記光学素子の光学面を、光軸に近い内側領域と、光軸から遠い外側 領域とに分けたとき、前記波長 λ 2の光束を通過させないダイクロイックコートを 前記外側領域に施しているので、対物光学素子の開口数 N A Dに対応した有効径と、 カツプリングレンズの開口数 N A Dに対応した有効径が重合した領域のみを通過 した収差劣化の少ない光束を用いて、適切に情報の記録及び/又は再生を行うこと ができる。 尚、 「光束を通過させない」 とは、 情報の記録及び Z又は再生に影響を 与えない程度に光透過量を減少させる (光透過量ゼロを含む) ことを意味する。 項 4 4に記載の光ピックァップ装置は、項 3 7に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記第 3光源と前記光学素子との間には力ップリングレンズが配置されてお り、前記第 3光情報記録媒体に対して情報の記録及ぴ Z又は再生を行う際の開口数 N A Cに対応する位置を境界として、前記カツプリングレンズの光学面を、光軸に 近い内側領域と、光軸から遠い外側領域とに分けたとき、前記波長 λ 3の光束を通 過させないダイクロイツクコートを前記外側領域に施し、前記第 3光情報記録媒体 に対して情報の記録及ぴ Ζ又は再生を行う際の開口数 N A Cに対応する位置を境 界として、前記光学素子の光学面を、光軸に近い内側領域と、光軸から遠い外側領 域とに分けたとき、前記波長 λ 3の光束を通過させないダイクロイツクコートを前 記外側領域に施しているので、 対物光学素子の開口数 N A Cに対応した有効径と、 カツプリングレンズの開口数 N A Cに対応した有効径が重合した領域のみを通過 した収差劣化の少ない光束を用いて、適切に情報の記録及び/又は再生を行うこと ができる。
項 4 5に記載の光ピックアップ装置は、項 3 7乃至 4 4のいずれかに記載の光ピ ックアップ装置に用いるカツプリングレンズにおいて、前記波長 I 1の光束は、前 記カツプリングレンズを通過して前記光学素子に入射する。
項 4 6に記載の光ピックアップ装置は、項 2 3乃至 4 4のいずれかに記載の光ピ ックアップ装置において、前記波長; I 3の光束の光路上において、前記集光光学系 より光源側に、前記波長 λ 3の光束に対する開口制限素子が配置されていると、前 記第 3光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行える。
項 4 7に記載の光ピックァップ装置は、項 4 6に記載の光ピックァップ装置にお いて、 前記開口制限素子はダイクロイツクフィルタであると好ましい。
項 4 8に記載の光ピックァップ装置は、項 4 6に記載の光ピックァップ装置にお いて、 前記開口制限素子はダイクロイツクプリズムであると好ましい。
項 4 9に記載の光ピックァップ装置は、項 4 6に記載の光ピックァップ装置にお いて、 前記開口制限素子は力ップリングレンズであると好ましい。
項 5 0に記載の光ピックァップ装置は、項 4 6に記載の光ピックァップ装置にお いて、 前記開口制限素子は位相差板であると好ましい。
項 5 1に記載の光ピックアップ装置は、項 2 3乃至 4 4, 4 6乃至 5 0のいずれ かに記載の光ピックアップ装置において、前記光学素子の少なくとも一つの光学面 は、前記第 1光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒 体に対してそれぞれ記録及び Z又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光 源及び前記第 3光源からそれぞれ照射された波長; 1 , λ 2及びえ 3の光束を通過 させる第 1領域と、前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対して それぞれ記録及び/又は再生を行うために、前記第 1光源及ぴ前記第 2光源からそ れぞれ照射された波長; 1及びえ 2の光束を通過させる力 S、前記第 3光源から照射 された波長 λ 3の光束が通過しないダイクロイツクコートを施した第 2領域と、を 有する。本光ピックアップ装置の作用効果は、項 1 5に記載の光ピックアップ装置 と同様である。
項 5 2に記載の光ピックァップ装置は、項 5 1に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記ダイクロイツクコートが施されている光学面には、回折構造が設けられ ていない。本光ピックアップ装置の作用効果は、項 1 6に記載の光ピックアップ装 置と同様である。
項 5 3に記載の光ピックアップ装置は、項 2 3乃至 4 4, 4 6乃至 5 2のいずれ かに記載の光ピックアップ装置において、前記集光光学系の少なくとも一つの光学 面は、前記第 1光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録 媒体に対してそれぞれ記録及び/又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2 光源及び前記第 3光源からそれぞれ照射された波長; I 1, λ 2及び; 3の光束を通 過させる第 1領域と、前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対し てそれぞれ記録及び Z又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源から それぞれ照射された波長 λ 1及ぴ I 2の光束を通過させるが、前記第 3光源から照 射された波長; I 3の光束が通過しないダイクロイツクコートを施した第 2領域と、 を有していると、前記第 3光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び 又は再 生を行 :る。
項 5 4に記載の光ピックアップ装置は、項 2 3乃至 4 4 , 4 6乃至 5 3のいずれ かに記載の光ピックァップ装置において、前記光学素子の少なくとも一つの光学面 は、前記第 1光情報記録媒体、前記第2光情報記録媒体及び前記第3光情報記録媒 体に対してそれぞれ記録及び/又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光 源及び前記第 3光源からそれぞれ照射された波長 1 , λ 2及び λ 3の光束を通過 させる第 1領域と、前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対して それぞれ記録及び/又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそ れぞれ照射された波長 L 1及び λ 2の光束を通過させて情報記録面に集光させる 1 前記第 3光源から照射された波長 λ 3の光束が通過しても情報記録面に集光さ せない第 2領域と、 を有し、前記第 1領域には第 1回折構造が設けられており、前 記第 2領域には第 2回折構造が設けられており、前記第 1回折構造により生じる波 長 λ 1の回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光の次数を η 1 Αとし、前記 第 1回折構造により生じる波長; 2の回折光のうち、最大の回折効率を有する回折 光の次数を n l Dとし、 前記第 2回折構造により生じる波長 λ 1の回折光のうち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を η 2 Αとし、 前記第 2回折構造により生じ る波長; L 2の回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光の次数を n 2 Dとした ときに、 n 1 A : n 1 D≠n 2A : n 2D (9) である。本光ピックアップ装置の作用効果は、項 17に記載の光ピックアップ装置 と同様である.,
項 55に記載の光ピックアップ装置は、項 23乃至 44, 46乃至 53のいずれ 力に記載の光ピックアップ装置において、前記光学素子の少なくとも一つの光学面 は、前記第 1光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒 体に対してそれぞれ記録及び/又は再生を行うために、前記第 1光源、 前記第 2光 源及び前記第 3光源からそれぞれ照射された波長; I 1, λ 2及ぴ; I 3の光束を通過 させる第 1領域と、前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対して それぞれ記録及び Ζ又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそ れぞれ照射された波長; 1及ぴ λ 2の光束を通過させて情報記録面に集光させる 力 前記第 3光源から照射された波長 λ 3の光束が通過しても情報記録面に集光さ せない第 2領域と、 を有し、前記第 1領域には第 1回折構造が設けられており、前 記第 2領域には第 2回折構造が設けられており、前記第 1回折構造により生じる波 長 1の回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光の次数を η 1 Αとし、前記 第 1回折構造により生じる波長; 12の回折光のうち、最大の回折効率を有する回折 光の次数を n IDとし、 前記第 2回折構造により生じる波長え 1の回折光のうち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を n 2 Aとし、前記第 2回折構造により生じ る波長; L 2の回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光の次数を n 2Dとした ときに、
n lA : n lD = n 2A : n 2D (10) であり、 n 2 Aは奇数である。本光ピックアップ装置の作用効果は、項 18に記載 の光ピックァップ装置と同様である。 項 5 6に記載の光ピックァップ装置は、項 5 5に記載の光ピックァップ装置にお いて、 n 2 A = 5、 n 2 D = 3である。 本光ピックアップ装置の作用効果は、 項 1 9に記載の光ピックァップ装置と同様である。
項 5 7に記載の光ピックアツプ装置は、項 5 5に記載の光ピックァップ装置にお いて、 n 2 A = 3、 n 2 D = 2である。 本光ピックアップ装置の作用効果は、 項 2 0に記載の光ピックァップ装置と同様である。
項 5 8に記載の光ピックアップ装置は、項 5 5乃至 5 7のいずれかに記載の光ピ ックァップ装置において、前記第 2回折構造により生じる波長; 3の回折光のうち、 最大の回折効率は 6 0 %以下である。本光ピックアップ装置の作用効果は、項 2 1 に記載の光ピックァップ装置と同様である。
項 5 9に記載の光ピックアップ装置は、項 5 5乃至 5 8のいずれかに記載の光ピ ックアップ装置において、前記波長 λ 1の光束に対して色補正を行う。本光ピック アップ装置の作用効果は、 項 2 2に記載の光ピックアップ装置と同様である。
項 6 0に記載の光ピックアップ装置は、項 3 3乃至 5 9のいずれかに記載の光ピ ックアップ装置において、前記第 3光源はホロレーザであると、前記第 3光源と光 検出器をュニット化したものであるから、光ピックアップ装置をよりコンパクト化 できる。
項 6 1に記載の光ピックァップ装置は、項 3 3に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記波長 λ 1の光束の光路上に、前記波長 I 1の光束について色収差捕正を 行うための第 1色収差補正素子が配置されていると、前記第 1情報記録媒体に対し て適切に情報の記録及び/又は再生を行える。
項 6 2に記載の光ピックァップ装置は、項 6 1に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記波長; I 2の光の光路上に、前記波長; 2の光束について色収差捕正を行 うための第 2色収差補正素子が配置されていると、前記第 2光情報記録媒体に対し て適切に情報の記録及び Z又は再生を行える。
項 6 3に記載の光ピックアップ装置は、項 3 3に記載の光ピックアップ装置にお いて、前記波長 λ 1の光束のみが通過する光路上に、前記波長 λ 1の光束について 色収差補正を行うための第 1色収差補正素子が配置され、前記波長; I 2の光束のみ が通過する光路上に、前記波長 λ 2の光束について色収差捕正を行うための第 2色 収差補正素子が配置されていると、前記第 1及び前記第 2光情報記録媒体に対して 適切に情報の記録及び/又は再生を行える。
項 6 4に記載の光ピックァップ装置は、項 3 3に記載の光ピックァップ装置にお いて、 前記波長; L 1の光束と前記波長; I 2の光束とが共通して通過する光路上に、 前記波長 λ 1の光束について色収差捕正を行うための第 1色収差補正素子が配置 され、前記波長; L 2の光束のみが通過する光路上に、前記波長 λ 2の光束について 色収差補正を行うための第 2色収差捕正素子が配置されていると、前記第 1及び前 記第 2光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行える。
項 6 5に記載の光ピックアップ装置は、項 2 1又は 6 1乃至 6 4のいずれかに記 載の光ピックアップ装置において、前記波長; I 1の光束と前記波長え 2の光束とが 共通して通過する光路上にコリメータが配置されていると、前記第 1及び前記第 2 光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行える。
項 6 6に記載の光ピックァップ装置は、項 6 5に記載の光ピックァップ装置にお いて、 前記波長え 1の光束が通過する光路上には、 前記コリメータより光源側に、 前記波長; I 1の光束を整形するための第 1ビームシエイパーが配置されていると、 前記第 1光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び Ζ又は再生を行える。 項 6 7に記載の光ピックァップ装置は、項 6 6に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記第 lビームシヱイパーは、前記波長; 1の光束について色収差を補正す ると、前記第 1光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行える とともに、 光ピックアツプ装置の構成をより簡素化できる。
項 6 8に記載の光ピックァップ装置は、項 6 5に記載の光ピックァップ装置にお いて、 前記波長; L 2の光束が通過する光路上には、 前記コリメータより光源側に、 前記波長 2の光束を整形するための第 2ビームシエイパーが配置されていると、 前記第 2光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び Z又は再生を行える。 項 6 9に記載の光ピックアップ装置は、項 6 8に記載の光ピックアップ装置にお いて、前記第 2ビームシエイパーは、前記波長; I 2の光束について色収差を補正す ると、前記第 2光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び Z又は再生を行える とともに、 光ピックアツプ装置の構成をより簡素化できる。
項 7 0に記載の光ピックァップ装置は、項 6 5に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記波長; I 1の光束と前記第 2の光束とが共通して通過する光路上には、前 記コリメータより光源側に、前記波長 1の光束を整形し又は前記波長え 2の光束 を整形するためのビームシエイパーが配置されていると、前記第 1及び前記第 2光 情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行える。
項 7 1に記載の光ピックアップ装置は、項 6 5乃至 7 0のいずれかに記載の光ピ ックアップ装置において、前記コリメータの硝材はプラスチックであると、低コス トで生産が可能である。
項 7 2に記載の光ピックァップ装置は、項 6 5に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記波長; 1の光束と前記波長 λ 2の光束とが共通して通過する光路上にお いて、前記コリメータと前記集光光学系との間に、前記波長; I 1の光束を整形し又 は前記波長え 2の光束を整形するためのビーム整形プリズムが配置されていると、 前記第 1及び前記第 2光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生 行える。
項 7 3に記載の光ピックアップ装置は、項 7 2に記載の光ピックアップ装置にお いて、前記コリメータの硝材はガラスであると、優れた光学特性を得ることができ る。
項 7 4に記載の光ピックアップ装置は、項 3 3、 6 1乃至 6 3のいずれかに記載 の光ピックアップ装置において、前記波長え 1の光束のみが通過する光路上に第 1 コリメータが配置され、前記波長; I 2の光束のみが通過する光路上に第 2コリメ一 タが配置されていると、前記第 1及び前記第 2光情報記録媒体に対して適切に情報 の記録及び/又は再生を行える。
項 7 5に記載の光ピックァップ装置は、項 7 4に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記第 1コリメータと前記第 2コリメータのうち、少なくとも一方のコリメ ータの硝材はプラスチックであると、 低コストで生産できる。
項 7 6に記載の光ピックァップ装置は、項 7 5に記載の光ピックァップ装置にお いて、プラスチックを硝材とする前記少なくとも一方のコリメータが色収差補正素 子であると、前記第 1及び Z又は前記第 2光情報記録媒体に対して適切に情報の記 録及び/又は再生を行える。
項 7 7に記載の光ピックァップ装置は、項 7 4に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記波長 1の光束が通過する光路上には、前記第 1コリメータより光源側 に、前記波長 1の光束を整形するための第 1ビームシエイパーが配置されている と、 前記第 1光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び Ζ又は再生を行える。 項 7 8に記載の光ピックァップ装置は、項 7 7に記載の光ピックァップ装置にお いて、前記第 1ビームシエイパーは前記第 1色収差補正素子であると、前記第 1光 情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行えるとともに、光ピッ クァップ装置の構成をより簡素化できる。
項 7 9に記載の光ピックァップ装置は、項 7 8に記載の光ピックァップ装置にお いて、 前記波長 λ 2の光束が通過する光路上には、 前記コリメータより光源側に、 前記波長; I 2の光束を整形するための第 2ビームシエイパーが配置されていると、 前記第 2光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び Ζ又は再生を行える。 項 8 0に記載の光ピックァップ装置は、項 7 9に記載の光ピックアツプ装置にお いて、前記第 2ビームシエイパーは前記第 2色収差補正素子であると、前記第 2光 情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び Ζ又は再生を行えるとともに、光ピッ クァップ装置の構成をより簡素化できる。
項 8 1に記載の光ピックァップ装置は、項 7 4に記載の光ピックアツプ装置にお いて、前記波長; I 1の光の光路上には、前記第 1コリメータと前記集光光学系との 間に、前記波長 λ 1の光束を整形するための第 1ビーム整形プリズムが配置されて いると、前記第 1光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び/又は再生を行え る。
項 8 2に記載の光ピックァップ装置は、項 8 1に記載の光ピックアツプ装置にお いて、前記波長 2の光の光路上には、前記第 2コリメータと前記集光光学系との 間に、前記波長; I 2の光束を整形するための第 2ビーム整形プリズムが配置されて いると、前記第 2光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び Ζ又は再生を行え る。
項 8 3に記載の光ピックアップ装置は、項 3 7乃至 8 2のいずれかに記載の光ピ ックアップ装置において、前記光学素子が対物レンズ (すなわち対物光学素子) で あると好ましい。 本明細書で用いる 「色収差補正」 とは、波長が変化した場合に、対物光学素子に よる光軸方向の集光スポット位置(集光スポットの波面収差が最小となる位置)の 変動を抑えることをいい、 その結果、波長変動前の集光スポット位置(集光スポッ トの波面収差が最小となる位置) における波長変動後の波面収差が、光情報記録媒 体に対する情報の記録及び Z又は再生可能な範囲に抑えられることをいう。
本明細書中、 「球面収差をアンダーにする」 とは、 第 1図に示すように、 近軸像 点位置を原点とする球面収差において、近軸像点よりも物点側で光軸と交わるよう にする場合を 「アンダーにする」 と定義する。 尚、近軸像点よりも像点側で光軸と 交わるようにする場合を 「オーバーにする」 という。
本明細書中で用いる 「回折構造」 とは、 光学素子の表面に、 レリーフを設けて、 回折によって光束を集光あるいは発散させる作用を持たせた部分のことをいう。レ リーフの形状としては、光学素子の表面に、光軸を中心とする略同心円状の輪帯と して形成され、光軸を含む平面でその断面をみれば各輪帯は鋸歯のような形状が知 られているが、 そのような形状を含むものであり、 そのような形状を特に 「回折輪 帯」 という。
本明細書中において、対物光学素子とは、狭義には光ピックアップ装置に光情報 記録媒体を装填した状態において、最も光情報記録媒体側の位置で、 これと対向す ベく配置される集光作用を有するレンズ(例えば対物レンズ) を指し、広義にはそ のレンズと共に、ァクチユエータによって少なくともその光軸方向に作動可能なレ ンズを指すものとする。 従って、本明細書中において、 光学素子の光情報記録媒体 側 (像側) の開口数 N Aとは、光学素子の最も光情報記録媒体側に位置する面の開 口数 NAを指すものである。 また、本明細書中では必要開口数 NAは、それぞれの 光情報記録媒体の規格で規定されている開口数、あるいはそれぞれの光情報記録媒 体に対して、使用する光源の波長に応じ、情報の記録または再生をするために必要 なスポット径を得ることができる回折限界性能の対物レンズの開口数を示すもの とする。
本明細書中において、第 1光情報記録媒体とは、例えば、高密度 DVD系の光デ イスクをいい、第 2光情報記録媒体とは、再生専用に用いる DVD— ROM, DV D-V i d e oの他、再生 Z記録を兼ねる DVD— RAM, DVD-R, DVD— RW等の各種 DVD系の光ディスクを含むものである。又、第 3光情報記録媒体と は、 CD— R, CD— RW等の CD系の光ディスクをいう。
以下、 図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。 第 2図は、高密度 DV D (第 1の光ディスクともいう) 、従来の DVD (第 2の光ディスクともいう) 及 び CD (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して情報の記録 Z再生を行える、 第 1の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピックアップ装置の概略構 成図である。 尚、本実施の形態においては、第 1半導体レーザ 1 1 1と第 2半導体 レーザ 1 1 2とは、同一基板上に隣接して配置され、いわゆる 2レーザ 1パッケ一 ジのごときュニット光源を構成しており、項 1 1、 3 3に記載の光ピックアップ装 置に対応している。
第 2図においては、第 1光 ¾gとしての第 1半導体レーザ 1 1 1 (波長; I 1 = 38
0 nm〜450 nm)から出射された光束は、 1 4波長板 1 1 3及ぴ第 1のビー ムスプリッタ 1 14を透過し、 コリメータ 1 1 5で平行光束に変換された後、更に 第 2のビームスプリッタ 1 1 6を通過し、 さらに絞り 1 7によって絞られ、集光光 学素子としての対物レンズ 1 6により第 1の光ディスク 20の保護層 2 1 (厚さ t
1 = 0. 5〜0. 7mm、 好ましくは 0. 6 mm) を介して情報記録面 22に集光 される。 そして情報記録面 2 2で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ 1 6、絞り 1 7を透過して、第 2のビームスプリッタ 1 1 6, コリメータ 1 1 5を通過し、第 1のビームスプリッタ 1 1 4に入射し、 ここで反射され、 シリン ドリカルレンズ 1 1 7で非点収差が与えられ、凹レンズ 1 1 8を介して光検出器 1 1 9上へ入射し、その出力信号を用いて、第 1の光ディスク 2 0に情報記録された 情報の読み取り信号が得られる。
また、光検出器 1 1 9上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検 出して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエ一 タ (不図示)が第 1半導体レーザ 1 1 1からの光束を第 1の光ディスク 2 0の記録 面 2 2上に結像するように対物レンズ 1 6を移動させると共に、半導体レーザ 1 1 1からの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ 1 6を移動させる。 一方、第 2光源としての第 2半導体レーザ 1 1 2 (波長; I 2 = 6 0 0 n m〜7 0 0 n m)から出射された光束は、 1 / 4波長板 1 1 3及ぴ第 1のビ^"ムスプリッタ 1 1 4を透過し、 コリメータ 1 1 5で平行光束に変換された後、更に第 2のビーム スプリッタ 1 1 6を通過し、 さらに絞り 1 7によって絞られ、集光光学素子として の対物レンズ 1 6により第 2の光ディスク 2 0の保護層 2 1 (厚さ t 2 = 0 . 5〜 0 . 7 mm、 好ましくは 0 . 6 mm) を介して情報記録面 2 2に集光される。 そして情報記録面 2 2で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ 1 6、絞り 1 7を透過して、第 2のビームスプリッタ 1 1 6, コリメータ 1 1 5を通過し、 第 1のビームスプリッタ 1 1 4に入射し、 ここで反射され、 シリン ドリカルレンズ 1 1 7で非点収差が与えられ、凹レンズ 1 1 8を介して光検出器 1 1 9上へ入射し、その出力信号を用いて、第 2の光ディスク 2 0に情報記録された 情報の読み取り信号が得られる。 また、光検出器 1 1 9上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検 出して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエ一 タ (不図示)が第 2の半導体レーザ 1 1 2カ らの光束を第 2の光ディスク 2 0の記 録面 2 2上に結像するように対物レンズ 1 6を移動させると共に、半導体レーザ 1 1 2からの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ 1 6を移動させる。 更に、第 3光源としての第 3半導体レーザ 1 2 1 (波長 λ 3 = 7 0 0 η η!〜 8 0 0 n m)から出射された光束は、 1 Z 4波長板 1 2 3及び第 3のビームスプリッタ 1 2 4を透過し、捕正素子であるコリメータ 1 2 5で平行光束に変換された後、更 に第 2のビームスプリッタ 1 1 6を通過し、 さらに絞り 1 7によって絞られ、対物 レンズ 1 6により第 3の光ディスク 2 0の保護層 2 1 (厚さ t 3 = 1 . 1〜1 . 3 mm、 好ましくは 1 . 2 mm) を介して情報記録面 2 2に集光される。
そして情報記録面 2 2で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ 1 6、絞り 1 7を透過して、 第 2のビームスプリッタ 1 1 6に入射し, ここ で反射され、コリメータ 1 2 5を通過し、第 3のビームスプリッタ 1 2 4に入射し、 更に反射され、シリンドリカルレンズ 1 2 7で非点収差が与えられ、凹レンズ 1 2 8を介して光検出器 1 2 9上へ入射し、その出力信号を用いて、第 3の光ディスク 2 0に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
また、光検出器 1 2 9上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検 出して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエ一 タ (不図示)が第 3の半導体レーザ 1 2 1からの光束を第 3の光ディスク 2 0の記 録面 2 2上に結像するように対物レンズ 1 6を移動させると共に、半導体レーザ 1 2 1からの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ 1 6を移動させる。 尚、以上の実施の形態においては、第 1光源と第 2光源とを同一基板上に配置し ているが、 それに限らず第 2光源と第 3光源とを同一基板上に配置しても良いし、 第 1光源、第 2光源及び第 3光源を同一基板上でなく、異なる位置に配置しても良 い。
第 3図は、 高密度 DVD (第 1の光ディスクともいう) 、 従来の DVD (第 2の 光ディスクともいう)及び CD (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して情報 の記録 Z再生を行える、第 2の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピッ クアツプ装置の概略構成図である。
第 3図においては、第 1光源としての第 1半導体レーザ A L (波長 λ 1 = 380 nm〜450 nm) から出射された光束は、 1 /4波長板 HFで反射され、第 1ビ 一ムスプリッタ BS 1を通過し、プラスチック製のコリメータ PLC Lで平行光束 に変換された後、更に第 2のビームスプリッタ B S 2を通過し、集光光学素子とし ての対物レンズ OBLにより第 1の光ディスク DSKの保護層 TL (厚さ t 1 = 0. 5〜0. 7mni、 好ましくは 0. 6 mm) を介して情報記録面 R Pに集光される。 そして情報記録面 RPで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OB Lを透過して、 第 2のビームスプリッタ B S 2, コリメータ PLCL、 第 1のビームスプリッタ BS 1を通過し、 1Z4波長板 HFを通過し、第 1光源用 の光検出器 AS上へ入射し、その出力信号を用いて、第 1の光ディスク DSKに情 報記録された情報の読み取り信号が得られる。
また、光検出器 AS上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出 して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエータ (不図示)が第 1半導体レーザ A からの光束を第 1の光ディスク D S Kの記録面 RP上に結像するように対物レンズ OB Lを移動させると共に、半導体レーザ AL からの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ O B Lを移動させる。 —方、第 2光源でありホロレーザでもある第 2半導体レーザ DHL (波長; I 2 =
600 ηπ!〜 700 nm)から出射された光束は、第 1ビームスプリッタ B S 1で 反射され、プラスチック製のコリメータ P LCLで平行光束に変換された後、更に 第 2のビームスプリッタ B S 2を通過し、集光光学素子としての対物レンズ OBL により第 2の光ディスク D SKの保護層 TL (厚さ t 2 = 0. 5〜0. 7 mm、好 ましくは 0. 6 mm) を介して情報記録面 RPに集光される。
そして情報記録面 R Pで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OB Lを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2, コリメータ PLCLを 通過し、第 1のビームスプリッタ B S 1で反射され、第 2半導体レーザ DHL内の 光検出器(不図示) 上へ入射し、 その出力信号を用いて、第 2の光ディスク DSK に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
また、その光検出器上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出 して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエータ (不図示)が第 2の半導体レーザ D H Lカゝらの光束を第 2の光ディスク D S Kの記 録面 RP上に結像するように対物レンズ OB Lを移動させると共に、半導体レーザ DHLからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ OB Lを移動さ せる。
更に、第 3光源でありホロレーザでもある第 3半導体レーザ CHL (波長; I 3 =
700 nm〜800 nm)から出射された光束は、カツプリングレンズ CP Lを通 過し、第 2のビームスプリッタ B S 2で反射されて、発散拘束の状態で集光光学素 子である対物レンズ 1 6入射し、 そこから第 3の光ディスク D SKの保護層 TL (厚さ t 3= l. 1〜1. 3mm、 好ましくは 1. 2mm) を介して情報記録面 R Pに集光される。 そして情報記録面 R Pで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ O B Lを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2に入射し, ここで反射さ れ、カップリングレンズ C P Lで集光されて、第 3半導体レーザ C H L内の光検出 器(不図示) 上へ入射し、 その出力信号を用いて、 第 3の光ディスク D S Kに情報 記録された情報の読み取り信号が得られる。
また、その光検出器上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出 して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエータ (不図示)が第 3の半導体レーザ C H Lからの光束を第 3の光ディスク D S Kの記 録面 R P上に結像するように対物レンズ O B Lを移動させると共に、半導体レーザ C H Lからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ O B Lを移動さ せる。
本実施の形態において、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情報 の記録及び/又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部(光軸を中心とした膜 が形成されていない円形領域) を有する遮光膜を、カップリングレンズ C P Lの光 学面に付与することで、波長; I 3の光束を円形非膜部のみを介して通過させること により、カップリングレンズ C P Lを開口制限素子として用いることができる (項 4 6 , 4 9参照) 。
ただし、 変形例として、 力ップリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わりに、 例えば第 2のビームスプリッタ B S 2と対物レンズ O B Lとの間に、第 3の光ディ スク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情報の記録及び Z又は再生を行える開口数 に対応した円形非膜部を有するダイクロイツクコートを備えたダイクロイツタフ ィルタを、開口制限素子として設けてもよい。この場合、ダイクロイックコートは、 第 3半導体レーザ C H Lからの波長 λ 3の光束のみ通過を阻止するように機能す る (項 4 7参照) 。
更に、別な変形例として、カツプリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わりに、 例えば波長 3の光路内に、第 3の光ディスク D S Κの情報記録面 R Ρに適切に情 報の記録及び Ζ又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部を有するダイク口 イツクコートを形成したダイクロイツクプリズムを設けて、開口制限素子としても よい。 この場合、 ダイクロイツクコートは、第 3半導体レーザ C H Lからの波長; L 3の光束のみ通過を阻止するように機能する (項 5 1参照) 。
又、更に別な変形例として、カップリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わり に、例えば対物レンズ O B Lの光学面に、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Ρに適切に情報の記録及び Ζ又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部を有 するダイクロイツクコートを形成してもよい。 この場合、ダイクロイツクコートの ある領域は、第 3半導体レーザ C Ηしからの波長 λ 3の光束のみ通過を阻止するの で第 2領域として機能し、 円形非膜部は第 1領域として機能する (項 5 0参照) 。 かかる場合、 ダイクロイツクコートのある領域には回折構造は設けられていない (項 5 1参照) 。
本実施の形態では、対物レンズ O B Lの円形非膜部に回折構造を設けて、前記第 1半導体レーザ A Lからの光束又は前記第 2半導体レーザ D H Lからの光束につ いて色収差を補正している (項 3 7, 3 8参照) 。 すなわち、 対物レンズ O B Lが 第 1色収差補正素子又は第 2色収差補正素子を構成する。 尚、 その変形例として、 対物レンズ O B Lの円形非膜部に回折構造を設ける代わりに、それに対応するコリ メータ P L C Lの領域に、同様な色収差機能を備えた回折構造を設けてもよい。又、 別な変形例として、第 2半導体レーザ D H Lをホロレーザとする代わりに、光検出 器 A Sで、第 1半導体レーザ A Lからの波長 λ 1の光束の反射光のみならず、第 2 半導体レーザ D H Lからの波長 2の光束の反射光も検出するようにしてもよい。 尚、 本実施の形態では、 ビーム整形は行っていないが、 変形例として、波長; 1の 光束と波長; 2の光束とが共通して通過するコリメータ P L C Lより光源側にビ 一ムシエイパーを配置することで、波長; I 1の光束又は波長 2の光束をビーム整 形することができる (項 6 4, 6 6参照) 。 又、 コリメータ P L C Lにビーム整形 の機能を持たせても良い。 ここで、 ビームシエイパーとは、例えば断面形状が楕円 である光束を入射し、断面形状が円形となるように整形して出射させるような機能 を有する光学素子をいう。
ただし、更に別な変形例として、 ダイクロイツクコートを設ける代わりに、例え ば対物レンズ O B Lの光学面に、第 3の光ディスク D S Κの情報記録面 R Ρに適切 に情報の記録及ひ 又は再生を行える開口数に対応した領域(第 2領域) に第 2回 折構造を設けることもできる。 この場合、対物レンズ O B Lの光学面は、第 1光デ イスク、第 2光ディスク及び第 3光ディスクに対してそれぞれ記録及ぴ Ζ又は再生 を行うために、第 1半導体レーザ A L、第 2半導体レーザ D H L及び第 3半導体レ 一ザ C H Lからそれぞれ照射された波長え 1, λ 2及び; I 3の光束を通過させる第 1領域と、第 1光ディスク及び第 2光ディスクに対してそれぞれ記録及び/又は再 生を行うために、第 1半導体レーザ A L及び第 2半導体レーザ D H Lからそれぞれ 照射された波長; 1及びえ 2の光束を通過させて情報記録面に集光させる力 第 3 半導体レーザ C H Lから照射された波長ぇ 3の光束が通過しても情報記録面に集 光させない第 2領域と、 を有し、第 1領域には第 1回折構造が設けられており、第 2領域には第 2回折構造が設けられており、第 1回折構造により生じる波長; 1の 回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光の次数を n 1 Aとし、前記第 1回折 構造により生じる波長 λ 2の回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光の次数 を n IDとし、第 2回折構造により生じる波長え 2の回折光のうち、最大の回折効 率を有する回折光の次数を n 2 Aとし、第 2回折構造により生じる波長 λ 2の回折 光のうち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を η 2 Dとしたときに、
η 1 A: n 1 D = n 2 A: n 2D (10) であり、 n 2 Aは奇数である (項 18参照) 。 又、 このとき、 n 2A=5、 n 2D = 3であるか (項 19参照) 、 n 2 A= 3、 n 2D= 2であると好ましい (項 20 参照) 。 更に第 2回折構造により生じる波長; L 3の回折光のうち、最大の回折効率 は 60 °/0以下である (項 21参照) 。
ただし、 n 1 A: n lD≠n 2A: n 2Dであるならば、 n 2 Aは奇数に限らな い (項 17参照) 。
第 4図は、 高密度 DVD (第 1の光ディスクともいう) 、 従来の DVD (第 2の 光ディスクともいう) 及び CD (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して情報 の記録 Z再生を行える、第 3の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピッ クアップ装置の概略構成図である。 尚、本実施の形態においては、第 3図の実施の 形態に対し、第 2半導体レーザ DHLと第 1のビームスプリッタ BS 1との間(波 長 L 2の光束のみが通過する光路上) に、第 2半導体レーザ DHLからの波長; I 2 の光束について色収差補正を行う回折構造を備えた色収差補正光学素子 D S Eを 配置した点のみが異なるため、その他の点については、 第 3図の実施の形態 (変形 例含む) と同様であるので説明を省略する。 尚、波長 λ 1の光束及ぴ波長 λ 2の光 束が共通して通過する光路上にある対物レンズ OB L又はコリメータ P LCLに 回折構造を設けて、前記第 1半導体レーザ Α からの光束について色収差を補正す ることができる (項 59, 61参照) 。 又、 対物レンズ OBLの回折構造により、 第 2半導体レーザ DHLからの光束について色収差補正を行い、コリメータ P LC Lの回折構造により、前記第 1半導体レーザ Aしからの光束について色収差を補正 することもできる。
第 5図は、 高密度 DVD (第 1の光ディスクともいう) 、従来の DVD (第 2の 光ディスクともいう)及び CD (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して情報 の記録 Z再生を行える、第 4の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピッ クアツプ装置の概略構成図である。
第 5図においては、第 1光源としての第 1半導体レーザ A L (波長 λ 1 = 380 ηπ!〜 450 nm)から出射された光束は、第 1ビームスプリッタ B S 1を通過し、 ガラスモールド製のコリメータ GMCLで平行光束とされた後、ビーム整形プリズ ム B S Pに入射してビーム整形され、更にプリズム P、第 2のビームスプリッタ B S 2を通過し、集光光学素子としての対物レンズ OBLから第 1の光ディスク DS Kの保護層 TL (厚さ t 1 = 0. 5〜0. 7mm、 好ましくは 0. 6 mm) を介し て情報記録面 R Pに集光される。
そして情報記録面 R Pで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OBLを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2を通過し、プリズム Pで 反射され、 1Z4波長板 HFを通過し、光検出器 A DS上へ入射し、 その出力信号 を用いて、第 1の光ディスク D S Kに情報記録された情報の読み取り信号が得られ る。
また、光検出器 ADS上でのスポッ トの形状変化、位置変化による光量変化を検 出して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエ一 タ (不図示)が第 1半導体レーザ A Lからの光束を第 1の光ディスク DSKの記録 面 R P上に結像するように対物レンズ O B Lを移動させると共に、半導体レーザ A Lからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ O B Lを移動させる。 一方、第 2光源としての第 2半導体レーザ DL (波長; I 2 = 600 nm〜700 nm) から出射された光束は、第 1ビームスプリッタ B S 1で反射され、 コリメ一 タ GMC Lで平行光束に変換された後、更にビーム整形プリズム B S Pを通過する 際に整形され、また第 2のビームスプリッタ B S 2を通過し、集光光学素子として の対物レンズ OB Lにより第 2の光ディスク DSKの保護層 TL (厚さ t 2 = 0. 5〜0. 7mm、 好ましくは 0. 6 mm) を介して情報記録面 R Pに集光される。 そして情報記録面 R Pで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OBLを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2を通過し、プリズム Pで 反射され、 1/4波長板 HFを通過し、光検出器 ADS上へ入射し、その出力信号 を用いて、第 2の光ディスク D S Kに情報記録された情報の読み取り信号が得られ る。
また、 その光検出器 ADS上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化 を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチュ エータ (不図示)が第 2の半導体レーザ DLからの光束を第 2の光ディスク DSK の記録面 RP上に結像するように対物レンズ OBLを移動させると共に、半導体レ 一ザ DLからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ OB Lを移動 させる。
更に、第 3光源でありホロレーザでもある第 3半導体レーザ CHL (波長; I 3 = 700 nm〜800 nm)から出射された光束は、カップリングレンズ C P Lを通 過し、第 2のビームスプリッタ B S 2で反射されて、発散拘束の状態で集光光学素 子である対物レンズ 1 6入射し、 そこから第 3の光ディスク DSKの保護層 TL (厚さ t 3 = 1. 1〜1. 3 mm、 好ましくは 1. 2 mm) を介して情報記録面 R Pに集光される。 そして情報記録面 RPで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OB Lを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2に入射し, ここで反射さ れ、カツプリングレンズ CP Lで集光されて、第 3半導体レーザ CHL内の光検出 器(不図示) 上へ入射し、 その出力信号を用いて、 第 3の光ディスク DSKに情報 記録された情報の読み取り信号が得られる。
また、その光検出器上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出 して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエータ (不図示)が第 3の半導体レーザ C H Lからの光束を第 3の光ディスク DSKの記 録面 R P上に結像するように対物レンズ OB Lを移動させると共に、半導体レーザ CHLからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ OBLを移動さ せる。
本実施の形態において、第 3の光ディスク DS K1の情報記録面 R Pに適切に情報 の記録及び Z又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部(光軸を中心とした膜 が形成されていない円形領域) を有する遮光膜を、カツプリングレンズ C P Lの光 学面に付与することで、波長; L 3の光束を円形非膜部のみを介して通過させること により、カツプリングレンズ CP Lを開口制限素子として用いることができる (項 48、 51参照) 。
ただし、 変形例として、 力ップリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わりに、 例えば第 2のビームスプリッタ BS 2と対物レンズ OBLとの間に、第 3の光ディ スク D SKの情報記録面 RPに適切に情報の記録及び Z又は再生を行える開口数 に対応した円形非膜部を有するダイクロイツクコートを備えたダイクロイツタフ ィルタを、開口制限素子として設けてもよい。この場合、ダイクロイツクコートは、 第 3半導体レーザ CHLからの波長え 3の光束のみ通過を阻止するように機能す る (項 4 9参照) 。
更に、別な変形例として、カツプリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わりに、 例えば波長; 3の光路内に、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情 報の記録及び Z又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部を有するダイク口 ィックコートを形成したダイクロイックプリズムを設けて、開口制限素子としても よい。 この場合、 ダイクロイツクコートは、第 3半導体レーザ C H Lからの波長 λ 3の光束のみ通過を阻止するように機能する (項 5 0参照) 。
又、更に別な変形例として、カップリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わり に、例えば対物レンズ O B Lの光学面に、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情報の記録及び Z又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部を有 するダイクロイツクコートを形成してもよい。 この場合、ダイクロイツクコートの ある領域は、第 3半導体レーザ C H Lからの波長え 3の光束のみ通過を阻止するの で第 2領域として機能し、 円形非膜部は第 1領域として機能する (項 5 1参照) 。 かかる場合、 ダイクロイツクコートのある領域には回折構造は設けられていない (項 5 2参照) 。
本実施の形態では、対物レンズ O B Lの円形非膜部に回折構造を設けて、前記第 1半導体レーザ A Lからの光束又は前記第 2半導体レーザ D からの光束につい て色収差を補正している (項 6 4参照) 。 すなわち、 対物レンズ O B Lが第 1色収 差補正素子又は第 2色収差補正素子を構成する。 尚、 その変形例として、対物レン ズ O B Lの円形非膜部に回折構造を設ける代わりに、それに対応するコリメータ G M C Lの領域に、 同様な色収差機能を備えた回折構造を設けてもよい。 更に、本実 施の形態においては、 ビーム整形プリズム B S Pを、波長; I 1の光束と波長; I 2の 光束とが共通して通過する光路上において、コリメータ GM C Lと対物レンズ O B Lとの間に配置することで、第 1半導体レーザ A Lからの光束と、第 2半導体レー ザ DLからの光束のビーム整形を行っている (項 66参照) 。
第 6図は、 高密度 DVD (第 1の光ディスクともいう) 、 従来の DVD (第 2の 光ディスクともいう) 及び CD (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して情報 の記録/再生を行える、第 5の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピッ クアツプ装置の概略構成図である。
第 6図においては、第 1光源としての第 1半導体レーザ AL (波長; I 1 = 380 nn!〜 450 n m)から出射された光束は、第 1ビームスプリッタ B S 1を通過し、 ビームシエイパー B S Eでビーム整形され、第 3のビームスプリッタ B S 3を通過 して、プラスチック製のコリメータ P LCLで平行光束にされ、更に第 2のビーム スプリッタ B S 2を通過し、集光光学素子としての対物レンズ OBLに入射し、 こ こから第 1の光ディスク DSKの保護層 TL (厚さ t 1 = 0. 5〜0. 7 mm、好 ましくは 0. 6 mm) を介して情報記録面 RPに集光される。
そして情報記録面 R Pで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OB Lを透過して、第 2のビームスプリッタ BS 2、 コリメータ PLCLを 通過し、第 3のビームスプリッタ B S 3で反射されて、 1/4波長板 HFを通過し、 光検出器 ADS上へ入射し、その出力信号を用いて、第 1の光ディスク DSKに情 報記録された情報の読み取り信号が得られる。
また、光検出器 ADS上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検 出して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエ一 タ (不図示)が第 1半導体レーザ A Lからの光束を第 1の光ディスク DSKの記録 面 R P上に結像するように対物レンズ OB Lを移動させると共に、半導体レーザ A しからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ O B Lを移動させる。 —方、第 2光源としての第 2半導体レーザ DL (波長; I 2 = 600 nm〜700 nm) 力 ら出射された光束は、第 1ビームスプリッタ BS 1で反射され、 ビームシ エイパー BSEでビーム整形され、第 3のビームスプリッタ BS 3を通過して、プ ラスチック製のコリメータ PLC Lで平行光束にされ、更に第 2のビームスプリッ タ B S 2を通過し、集光光学素子としての対物レンズ OBLに入射し、 ここから第 2の光ディスク DSKの保護層 TL (厚さ t 2 = 0. 5〜0. 7mm、好ましくは 0. 6mm) を介して情報記録面 RPに集光される。
そして情報記録面 RPで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OBLを透過して、第 2のビームスプリッタ BS 2、 コリメータ PLCLを 通過し、第 3のビームスプリッタ B S 3で反射されて、 1Z4波長板 HFを通過し、 光検出器 ADS上へ入射し、その出力信号を用いて、第 1の光ディスク DSKに情 報記録された情報の読み取り信号が得られる。
また、その光検出器 ADS上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化 を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチュ エータ (不図示)が第 2の半導体レーザ DHLからの光束を第 2の光ディスク DS Kの記録面 R P上に結像するように対物レンズ OB Lを移動させると共に、半導体 レーザ DHLからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ OB Lを 移動させる。
更に、第 3光源でありホロレーザでもある第 3半導体レーザ CHL (波長え 3- 700 nm〜800 nm)から出射された光束は、カツプリングレンズ CP Lを通 過し、第 2のビームスプリッタ BS 2で反射されて、発散拘束の状態で集光光学素 子である対物レンズ 16入射し、 そこから第 3の光ディスク DSKの保護層 TL (厚さ t 3 = 1. 1〜1. 3mm、 好ましくは 1. 2 mm) を介して情報記録面 R Pに集光される。
そして情報記録面 R Pで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OB Lを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2に入射し, ここで反射さ れ、カップリングレンズ CPLで集光されて、第 3半導体レーザ CHL内の光検出 器(不図示) 上へ入射し、 その出力信号を用いて、第 3の光ディスク DSKに情報 記録された情報の読み取り信号が得られる。
また、その光検出器上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出 して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエータ (不図示)が第 3の半導体レーザ C Hしからの光束を第 3の光ディスク D S Kの記 録面 R P上に結像するように対物レンズ O B Lを移動させると共に、半導体レーザ CHLからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ OBLを移動さ せる。
本実施の形態において、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情報 の記録及び Z又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部(光軸を中心とした膜 が形成されていない円形領域) を有する遮光膜を、カップリングレンズ CPLの光 学面に付与することで、波長; I 3の光束を円形非膜部のみを介して通過させること により、 カツプリングレンズ CPLを開口制限素子として用いることができる。 ただし、 変形例として、 カップリングレンズ CPLに遮光膜を設ける代わりに、 例えば第 2のビームスプリッタ B S 2と対物レンズ OB Lとの間に、第 3の光ディ スク D SKの情報記録面 RPに適切に情報の記録及び Z又は再生を行える開口数 に対応した円形非膜部を有するダイクロイツクコートを備えたダイクロイツタフ ィルタを、開口制限素子として設けてもよレ、。この場合、ダイクロイツクコートは、 第 3半導体レーザ CHLからの波長 λ 3の光束のみ通過を阻止するように機能す る。
更に、別な変形例として、カツプリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わりに、 例えば波長; 3の光路内に、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情 報の記録及び Z又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部を有するダイク口 イツクコートを形成したダイクロイツクプリズムを設けて、開口制限素子としても よい。 この場合、 ダイクロイツクコートは、第 3半導体レーザ C H Lからの波長; 3の光束のみ通過を阻止するように機能する。
又、更に別な変形例として、カツプリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わり に、例えば対物レンズ O B Lの光学面に、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情報の記録及び/又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部を有 するダイクロイツクコートを形成してもよい。 この場合、ダイクロイツクコートの ある領域は、第 3半導体レーザ C H からの波長 λ 3の光束のみ通過を阻止するの で第 2領域として機能し、 円形非膜部は第 1領域として機能する。 かかる場合、 ダ ィクロイツクコートのある領域には回折構造は設けられていない。
本実施の形態では、対物レンズ O B Lの円形非膜部に回折構造を設けて、前記第 1半導体レーザ A Lからの光束又は前記第 2半導体レーザ D H Lからの光束につ いて色収差を補正している。すなわち、対物レンズ O B Lが第 1色収差補正素子又 は第 2色収差補正素子を構成する。 尚、その変形例として、対物レンズ〇B Lの円 形非膜部に回折構造を設ける代わりに、それに対応するコリメータ P L C L又はビ 一ムシエイパー B S Eの領域に、同様な色収差機能を備えた回折構造を設けてもよ い。
更に、本実施の形態においては、 ビームシエイパー B S Eを、波長; 1の光束及 び波長 λ 2の光束が共通して通過する光路上において、コリメータ P L C Lより光 源側に配置することで、第 1半導体レーザ A からの光束及び第 2半導体レーザ D Lからの光束のビーム整形を行っている。
第 7図は、 高密度 DVD (第 1の光ディスクともいう) 、従来の DVD (第 2の 光ディスクともいう) 及び CD (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して情報 の記録 Z再生を行える、第 6の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピッ クアップ装置の概略構成図である。 尚、本実施の形態においては、第 6図の実施の 形態に対し、 ビームシエイパー B SEを、第 2半導体レーザ DHLと第 1のビーム スプリッタ B S 1との間に配置した点のみが異なるため、 その他の点については、 第 6図の実施の形態 (変形例含む) と同様であるので説明を省略する。本実施の形 態においては、波長; I 1の光束のみビーム整形を行っているが、その変形例として、 第 1ビームスプリッタ BS 1と第 2半導体レーザ DLとの間に、第 2ビームシエイ パー (不図示) を配置すれば、 波長え 2の光束についてもビーム整形を行える。 第 8図は、 高密度 DVD (第 1の光ディスクともいう) 、 従来の DVD (第 2の 光ディスクともいう) 及び CD (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して情報 の記録 Z再生を行える、第 7の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピッ クアップ装置の概略構成図である。 尚、本実施の形態においては、第 3図の実施の 形態に対し、共通のコリメータを廃し、第 1半導体レーザ A Lと第 1のビームスプ リッタ B S 1との間に、第 1光源からの光束専用のプラスチック製の第 1コリメ一 タ APLCLを配置し、第 2半導体レーザ DHLと第 1のビームスプリッタ BS 1 との間に、第 2光源からの光束専用のプラスチック製の第 2コリメータ DP LCL を配置した点のみが異なる。 これにより、波長; I 1の光束のみが通過する第 1コリ メータ APLCLに回折構造を設けて、波長 λ 1の光束について色収差捕正を行う ことができ、波長; L 2の光束のみが通過する第 2コリメータ DPLCLに回折構造 を設けて、波長え 2の光束について色収差補正を行うことができるようになる (項 6 2, 6 3, 6 4参照) 。 尚、 このような色収差補正用の回折構造を、 波長 λ ΐの 光束専用のコリメータと波長; I 2の光束専用のコリメータとにそれぞれ設けるこ とは、後述する第 9図〜第 1 3図の実施の形態にも適用できる。その他の点につい ては、 第 3図の実施の形態 (変形例含む) と同様であるので説明を省略する。 第 9図は、 高密度 D VD (第 1の光ディスクともいう) 、 従来の D V D (第 2の 光ディスクともいう) 及び C D (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して情報 の記録 Z再生を行える、第 8の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピッ クアップ装置の概略構成図である。 尚、本実施の形態においては、第 8図の実施の 形態に対し、第 2光源からの光束専用のプラスチック製コリメータ D P L C Lに回 折構造を設けて、波長え 2の光束について色収差捕正を行えるようにした点が異な る。 この場合、対物レンズ O B Lに回折構造を設けて、波長; 1の光束について色 収差補正を行えるようにすると好ましい。その他の点については、第 3図又は第 8 図の実施の形態 (変形例含む) と同様であるので説明を省略する。
第 1 0図は、 高密度 D V D (第 1の光ディスクともいう) 、従来の D VD (第 2 の光ディスクともいう) 及び C D (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して情 報の記録/再生を行える、第 9の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光ピ ックアツプ装置の概略構成図である。
第 1 0図においては、第 1光源としての第 1半導体レーザ A L (波長; I 1 = 3 8 0 n m〜4 5 0 n m)から出射された光束は、ガラスモールド製の第 1コリメータ A GMC Lで平行光束とされ、その後第 1ビーム整形プリズム B S Pでビーム整形 され (項 7 2参照) 、 プリズム P、 第 1のビームスプリッタ B S 1、 第 2のビーム スプリッタ B S 2を通過して、 集光光学素子としての対物レンズ O B Lに入射し、 ここから第 1の光ディスク DSKの保護層 TL (厚さ t 1 = 0. 5~0. 7 mm, 好ましくは 0. 6mm) を介して情報記録面 RPに集光される。
そして情報記録面 R Pで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OBLを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2を通過し、第 1のビーム スプリッタ B S 1で反射されて、 1/4波長板 HFを通過し、光検出器 AS上へ入 射し、その出力信号を用いて、第 1の光ディスク DSKに情報記録された情報の読 み取り信号が得られる。
また、光検出器 AS上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出 して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエータ (不図示)が第 1半導体レーザ A Lからの光束を第 1の光ディスク D S Kの記録面 R P上に結像するように対物レンズ O B Lを移動させると共に、半導体レーザ A L からの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ O B Lを移動させる。 一方、第 2光源でありホロレーザである第 2半導体レーザ DHL (波長; 2 = 6 00 nm〜700 nm)から出射された光束は、プラスチック製の第 2コリメータ D PLC Lで平行光束とされ、プリズム Pで反射されて、第 1のビームスプリッタ B S 1、第 2のビームスプリッタ B S 2を通過して、集光光学素子としての対物レ ンズ OB Lに入射し、 ここから第 2の光ディスク D SKの保護層 TL (厚さ t 2 = 0. 5〜0. 7mm、 好ましくは 0, 6 mm) を介して情報記録面 RPに集光され る。
そして情報記録面 RPで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OB Lを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2及ぴ第 1のビームスプリ ッタ B S 1を通過し、プリズム Pで反射されて、第 2コリメータ D PLC Lを通過 し、 第 2半導体レーザ DHL内の光検出器(不図示) 上へ入射し、 その出力信号を 用いて、第 2の光ディスク D S Kに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。 また、その光検出器上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出 して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエータ (不図示)が第 2の半導体レーザ D H L力 らの光束を第 2の光ディスク D S Kの記 録面 R P上に結像するように対物レンズ OB Lを移動させると共に、半導体レーザ D H Lからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ O B Lを移動さ せる。
更に、第 3光源でありホロレーザでもある第 3半導体レーザ CHL (波長; I 3 = 700 nm〜800 nm)から出射された光束は、カツプリングレンズ CP Lを通 過し、第 2のビームスプリッタ BS 2で反射されて、発散拘束の状態で集光光学素 子である対物レンズ 16入射し、 そこから第 3の光ディスク DSKの保護層 TL (厚さ t 3= l. 1〜1. 3mm、好ましくは 1. 2 mm) を介して情報記録面 R Pに集光される。
そして情幸記録面 RPで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OB Lを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2に入射し, ここで反射さ れ、カツプリングレンズ CP Lで集光されて、第 3半導体レーザ CHL内の光検出 器(不図示) 上へ入射し、 その出力信号を用いて、 第 3の光ディスク DSKに情報 記録された情報の読み取り信号が得られる。
また、その光検出器上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出 して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエータ (不図示)が第 3の半導体レーザ C H Lからの光束を第 3の光ディスク D S Kの記 録面 R P上に結像するように対物レンズ OB Lを移動させると共に、半導体レーザ CHLからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ OB Lを移動さ せる。
本実施の形態において、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情報 の記録及び 又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部(光軸を中心とした膜 が形成されていない円形領域) を有する遮光膜を、カップリングレンズ C P Lの光 学面に付与することで、波長; I 3の光束を円形非膜部のみを介して通過させること により、 カツプリングレンズ C P Lを開口制限素子として用いることができる。 ただし、 変形例として、 力ップリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わりに、 例えば第 2のビームスプリッタ B S 2と対物レンズ O B Lとの間に、第 3の光ディ スク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情報の記録及ぴ Z又は再生を行える開口数 に対応した円形非膜部を有するダイクロイックコートを備えたダイクロイックフ ィルタを、開口制限素子として設けてもよい。この場合、ダイクロイックコートは、 第 3半導体レーザ C H Lからの波長 λ 3の光束のみ通過を阻止するように機能す る。
更に、別な変形例として、カツプリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わりに、 例えば波長 λ 3の光路内に、第 3の光ディスク D S Κの情報記録面 R Ρに適切に情 報の記録及び Ζ又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部を有するダイク口 イツクコートを形成したダイクロイツクプリズムを設けて、開口制限素子としても よい。 この場合、 ダイクロイツクコートは、第 3半導体レーザ C H Lからの波長え 3の光束のみ通過を阻止するように機能する。
又、更に別な変形例として、力ップリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わり に、例えば対物レンズ O B Lの光学面に、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Ρに適切に情報の記録及び Ζ又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部を有 するダイクロイックコートを形成してもよい。 この場合、ダイクロイッタコートの ある領域は、第 3半導体レーザ C Hしからの波長 3の光束のみ通過を阻止するの で第 2領域として機能し、 円形非膜部は第 1領域として機能する。 かかる場合、 ダ ィクロイツクコートのある領域には回折構造は設けられていない。
本実施の形態では、第 1コリメータ APLCLに回折構造を設けて、前記第 1半 導体レーザ Αしからの光束ついて色収差を補正し、第 2コリメータ DP LCLに回 折構造を設けて、前記第 2半導体レーザ D H Lからの光束について色収差補正を行 つている。 尚、変形例としては、第 1コリメータ AP LCL又は第 2コリメータ D P LCLに回折構造を設ける代わりに、対物レンズ OB Lの円形非膜部に、色収差 補正機能を有する回折構造を設けてもよい。
第 1 1図は、 高密度 DVD (第 1の光ディスクともいう) 、従来の DVD (第 2 の光ディスクともいう)及び CD (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して情 報の記録 Z再生を行える、第 1 0の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光 ピックアップ装置の概略構成図である。 尚、本実施の形態においては、第 1 0図の 実施の形態に対し、プリズム Pの代わりに第 2光源からの光束専用の第 2ビーム整 形プリズム B S P 2を設けて、波長; L 2の光束についてもビーム整形を行えるよう にした点が異なる (項 8 2参照) 。 その他の点については、 第 1 0図の実施の形態 (変形例含む) と同様であるので説明を省略する。
第 1 2図は、 高密度 DVD (第 1の光ディスクともいう) 、従来の DVD (第 2 の光ディスクともいう) 及び CD (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して情 報の記録 Z再生を行える、第 1 1の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光 ピックァップ装置の概略構成図である。
第 1 2図においては、第 1光源としての第 1半導体レーザ A L (波長; 1 = 38 0 nm〜450 nm)から出射された光束は、第 1ビームシエイパー B S Eでビー ム整形され、 1Z4波長板 HFで反射され、プラスチック製の第 1コリメータ AP LCLで平行光束とされ、その後第 1のビームスプリッタ B S 1、第 2のビームス プリッタ B S 2を通過して、集光光学素子としての対物レンズ OB Lに入射し、 こ こから第 1の光ディスク D SKの保護層 TL (厚さ t 1 =0. 5〜0. 7 mm、好 ましくは 0. 6 mm) を介して情報記録面 R Pに集光される。
そして情報記録面 R Pで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再ぴ対物 レンズ OBLを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2、第 1のビームスプリッ タ BS 1、第 1コリメータ APLCLで集光され、 1ノ4波長板11?を通過し、光 検出器 AS上へ入射し、その出力信号を用いて、第 1の光ディスク DSKに情報記 録された情報の読み取り信号が得られる。
また、光検出器 AS上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出 して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエータ (不図示)が第 1半導体レーザ A Lからの光束を第 1の光ディスク D S Kの記録面 R P上に結像するように対物レンズ O B Lを移動させると共に、半導体レーザ A L からの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ OB Lを移動させる。
—方、第 2光源でありホロレーザである第 2半導体レーザ DHL (波長え 2 = 6 00 nm〜700 nm)から出射された光束は、プラスチック製の第 2コリメータ D PLC Lで平行光束とされ、第 1のビームスプリッタ B S 1で反射され、第 2の ビームスプリッタ B S 2を通過して、集光光学素子としての対物レンズ OB Lに入 射し、 ここから第 2の光ディスク DSKの保護層 TL (厚さ t 2 = 0. 5~0. 7 mm、 好ましくは 0. 6 mm) を介して情報記録面 R Pに集光される。
そして情報記録面 R Pで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OB Lを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2を通過し、第 1のビーム スプリッタ BS 1で反射されて、第 2コリメータ DP LCLを通過し、第 2半導体 レーザ DHL内の光検出器(不図示) 上へ入射し、 その出力信号を用いて、 第 2の 光ディスク D S Kに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
また、その光検出器上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出 して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエータ (不図示)が第 2の半導体レーザ D H Lからの光束を第 2の光ディスク D S Kの記 録面 R P上に結像するように対物レンズ OB Lを移動させると共に、半導体レーザ DHLからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ OBLを移動さ せる。
更に、第 3光源でありホロレーザでもある第 3半導体レーザ CHL (波長; 13 = 700 ηπ!〜 800 nm)から出射された光束は、カツプリングレンズ CP Lを通 過し、第 2のビームスプリッタ B S 2で反射されて、発散拘束の状態で集光光学素 子である対物レンズ 16入射し、 そこから第 3の光ディスク DSKの保護層 TL (厚さ t 3 = l. 1〜1. 3mm、 好ましくは 1. 2 mm) を介して情報記録面 R Pに集光される。
そして情報記録面 R Pで情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物 レンズ OB Lを透過して、第 2のビームスプリッタ B S 2に入射し, ここで反射さ れ、カップリングレンズ CP Lで集光されて、第 3半導体レーザ CHL内の光検出 器(不図示) 上へ入射し、 その出力信号を用いて、 第 3の光ディスク DSKに情報 記録された情報の読み取り信号が得られる。
また、その光検出器上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出 して、合焦検出やトラック検出を行う。 この検出に基づいて 2次元ァクチユエータ (不図示)が第 3の半導体レーザ C H Lからの光束を第 3の光ディスク D S Kの記 録面 R P上に結像するように対物レンズ O B Lを移動させると共に、半導体レーザ C H Lからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ O B Lを移動さ せる。
本実施の形態において、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情報 の記録及び Z又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部(光軸を中心とした膜 が形成されていない円形領域) を有する遮光膜を、力ップリングレンズ C P Lの光 学面に付与することで、波長 λ 3の光束を円形非膜部のみを介して通過させること により、 カツプリングレンズ C P Lを開口制限素子として用いることができる。 ただし、 変形例として、 カップリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わりに、 例えば第 2のビームスプリッタ B S 2と対物レンズ O B Lとの間に、第 3の光ディ スク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情報の記録及び Z又は再生を行える開口数 に対応した円形非膜部を有するダイクロイツクコートを備えたダイクロイツクフ ィルタを、開口制限素子として設けてもよい。この場合、ダイクロイツクコートは、 第 3半導体レーザ C H Lからの波長; 3の光束のみ通過を阻止するように機能す る。
更に、別な変形例として、カツプリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わりに、 例えば波長; I 3の光路内に、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情 報の記録及び/又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部を有するダイク口 イツクコートを形成したダイクロイツクブリズムを設けて、開口制限素子としても よい。 この場合、 ダイクロイツクコートは、第 3半導体レーザ C H Lからの波長 λ 3の光束のみ通過を阻止するように機能する。
又、更に別な変形例として、カップリングレンズ C P Lに遮光膜を設ける代わり に、例えば対物レンズ O B Lの光学面に、第 3の光ディスク D S Kの情報記録面 R Pに適切に情報の記録及び/又は再生を行える開口数に対応した円形非膜部を有 するダイクロイックコートを形成してもよい。 この場合、ダイクロイックコートの ある領域は、第 3半導体レーザ C H Lからの波長 3の光束のみ通過を阻止するの で第 2領域として機能し、 円形非膜部は第 1領域として機能する。 かかる場合、 ダ ィクロイツクコートのある領域には回折構造は設けられていない。
本実施の形態では、波長; I 1の光束と波長 λ 2の光束とが共通して通過する対物 レンズ O B Lの円形非膜部に回折構造を設けて、前記第 1半導体レーザ Α からの 波長 λ 1の光束について色収差を補正し、前記第 2半導体レーザ D H Lからの波長 λ 2の光束のみが通過する第 2コリメータ DPLCLに回折構造を設けて、その光 束について色収差捕正を行っている (項 62参照) 。
更に、本実施の形態においては、第 1ビームシエイパー B SEを、波長; I 1の光 束が通過する光路上において、第 1コリメータ APLCLと第 1半導体レーザ A L との間に配置することで、第 1半導体レーザ A からの光束のビーム整形を行って いる。 その変形例として、対物レンズ OB Lに回折構造を設ける代わりに、波長 λ 1の光束のみが通過する第 1ビームシエイパー B S Ε又はコリメータ AP L C L に回折構造を設けて、 波長; 1の光束について色収差捕正を行ってもよい。
第 13図は、 高密度 DVD (第 1の光ディスクともいう) 、 従来の DVD (第 2 の光ディスクともいう) 及び CD (第 3の光ディスクともいう) の全てに対して :情愔 報の記録 Ζ再生を行える、第 12の実施の形態にかかる光情報記録再生装置又は光 ピックアップ装置の概略構成図である。 尚、本実施の形態においては、第 12図の 実施の形態に対し、ホロレーザの第 2半導体レーザに変えて、第 2半導体レーザ D Lからの光束を、第 2ビームシエイパー B SE 2でビーム整形し、 1/4波長板 Η Fで反射させて第 2コリメータ DP LCAに入射させている点が異なる。第 2のデ イスク DSKからの反射光は、第 2コリメータ DP LCAを介して 1/4波長板 H Fを通過し、光検出器 DSで受光される。 又、第 2ビームシエイパー B SE 2に回 折構造を設けて、波長 λ 2の光束について色収差補正を行っている。その他の点に ついては、第 12図の実施の形態(変形例含む)と同様であるので説明を省略する。 以下、 上述の実施の形態に好適な実施例について説明する。
対物レンズの両面は [数 1] で示される非球面である。 ただし、 Ζは光軸方向の 軸で、 hは光軸からの高さ、 rは近軸曲率半径、 Kは円錐係数、 A 2 iは非球面係 数である。
【数 1】
z , ( )
Figure imgf000059_0001
更に、 対物レンズの光源側非球面の表面には回折構造が一体で形成されている。 この回折構造は、ブレーズ化波長; I Bに対する光路差関数 Φにより単位を mmとし て [数 2]で表される。 この 2次係数が回折部分の近軸的なパワーが表される。 ま た、 2次以外の係数、例えば 4次、 6次係数等で球面収差を制御できる。 ここで制 御できるとは、屈折部分が有する球面収差を回折部分で逆特性の球面収差を持たせ てトータノレとして球面収差を捕正したり、回折部分の波長依存性を利用して、入射 波長によって球面収差を補正したりフレアを生じさせたりすることができる。この 場合、温度変化時の球面収差も、屈折部分の球面収差の温度変化と回折部分の球面 収差変化のトータルと考えることが出来る。 尚、 以下の各実施例において、 ブレー ズ化波長 λ B= lmmとする。
【数 2】
Φ(Η) = ( C2iH 2i)x x "(謂) (実施例 1)
表 1に、上述した実施の形態に好適な実施例である光学素子(対物レンズ) のレ ンズデータを示す。表 1より明らかであるが、対物レンズにおいて、第 1半導体レ 一ザと第 2半導体レーザと第 3半導体レーザからの光束が通過する領域(共用領域 という) に回折構造が設けられている。 又、 かかる回折構造は、光源波長が長くな るよう変化すると、それを通過した光束において球面収差をよりアンダーにする光 学特性を有している。本実施例は、項 6, 7に記載の光学素子に対応している。尚、 これ以降 (表のレンズデータ含む) において、 10のべき乗数 (例えば、 2. 5 X 10-3) を、 E (例えば、 2. 5 XE— 3) を用いて表すものとする。
実施例 1 レンズデータ
対物レンズの焦点距離 f 1=2.4舰 f 2=2.4皿 f 2=2.4 mm
像面側開口数 NA1 :0.65 NA2: 0.65 NA2:0.45
回析次数 nl:2 n2:l n3:l
倍率 m2:- 1/13.1 iu3:- 1/13.0
O
Figure imgf000061_0001
* diは、 第 i面から第 i+1面までの変位を表す。 非球面データ
第 2面 第 J囪
κ - 7. 7790 X E-1 κ -6.6494 X E+1 A4 +5.1727 X E - 3 A4 +4.7077 X E-3 A6 +1.1101 X E-3 A6 +1.8991 X E-3 非球面係数 A8 -6.4972 X E-4 非球面係数 A8 -4.8520 X E-3
A10 -5 9817 X E-4 A10 +1.6255 E - 3 A12 +3 3629 X E-4 A12 -2.4962 x E-4 A14 -6 2531 X E-5 A14 +1.1626 x E-5
C2 - 8. 1974 X E - 0
C4 -5.7385 X E - 0
(ブレーズ化波長 C6 +1.8525 X E - 0
1 mm)
C8 - 1.7519 X E - 0
C10 +3 ,7926 X E-1
本実施例の仕様は、 以下の通りである。
( 1 ) 第 1半導体レーザの光源波長 λ 1 : 407 nm
( 2 ) 第 1半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 1 (n 1 A) : 2次
(3) 第 1半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 ml : 0
(4) 第 2半導体レーザの光源波長 λ 2 : 655 nm
(5) 第 2半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 2 (n ID) : 1次
( 6 ) 第 2半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 2
: -1/13. 1
(7) 第 3半導体レーザの光源波長; 3 : 785 nm
( 8 ) 第 3半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 3 (n 1 C) : 1次
(9) 第 3半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 3
: -1/13. 0
(実施例 2)
表 2に、上述した実施の形態に好適な実施例である光学素子 (対物レンズ) のレ ンズデータを示す。表 2より明らかである力 対物レンズにおいて、第 1半導体レ 一ザと第 2半導体レーザと第 3半導体レーザからの光束が通過する領域(共用領域 という) に回折構造が設けられている。 又、 力かる回折構造は、 光源波長が長くな るよう変化すると、それを通過した光束において球面収差をよりアンダーにする光 学特性を有している。 本実施例は、 項 1 1に記載の光学素子に対応している。 表 2
Figure imgf000063_0001
Figure imgf000063_0002
diは、 第 i面から第 i+1面までの変位を表す。
d2'、 d3'はそれぞれ第 2面から第 2 '面、 第 3面から第 3'面までの変位を表す。
非球面データ
第 2面 (0<h<l .56 匪 : HD- DVD/DVD共有領域)
K. 一 / , 4 o X ill—上
A4 +8.3080 X E-3
A6 -8.7702 X E-4 非球面係数 A8 +1.3463 X E-3
A10 -7.9116 X E-4
A12 +2.9845 X E-4
A14 -6.6527 X E-5
C2 -1.2851 X E - 1
C4 - 1.8026 X E - 0 光路差関数 00
C6 -1.1807 X E-2 (ブレーズ化波長 1 應)
C8 -1.0354 X E - 1
C10 +4.8953 X E-3 第 2'面(1.56 匪く h : DVD専用領域)
- 7.4653 X E-l
A4 +8.3080 X E-3
A6 - 8.7702 X E-4 非球面係数 A8 +1.3463 X E-3
A10 -7.9116 X E-4
A12 +2.9845 X E-4
A14 - 6.6527 X E-4
C2 -4.0492 X E+l
C4 +1.2757 X E-0 光路差関数
C6 +2.8435 X E-0 (ブレーズ化波長 1 匪)
C8 +1.0392 X E-0
C10 -9.0342 X E-l 第 3面(0<h<1.287 腿)
-9.6287 X E+l
A4 -3.4537 X E-2
A6 +1.2630 X E-2 非球面係数 A8 -9.0327 X E-3
A10 +2.2022 X E-3
A12 - 1.0621 X E-4
A14 一 3.1979 X E-5 第 3'面(1.287 mm< )
κ -1.5903 X E+2
A4 +8.4430 X E-4
A6 -1.2839 X E-2 非球面係数 A8 —9.6961 X E-3
A10 +1.9433 X E-3
A12 -8.6437 X E-5
A14 X E-5 本実施例の仕様は、 以下の通りである。
(1) 第 1半導体レーザの光源波長 λ 1 : 407 nm
( 2 ) 第 1半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 1 (n 1 A) : 6次
(3) 第 1半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 ml : 0
(4) 第 2半導体レーザの光源波長; I 2 : 655 nm
( 5 ) 第 2半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 2 (n ID) : 4次
(6) 第 2半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 2 : 0
(7) 第 3半導体レーザの光源波長; L 3 : 785 nm
(8) 第 3半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 3 (n 1 C) : 3次
( 9) 第 3半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 3
: - 1/1 2. 7
(実施例 3)
表 3に、上述した実施の形態に好適な実施例である光学素子 (対物レンズ) のレ ンズデータを示す。 表 3より明らかである力 対物レンズにおいて、第 1半導体レ 一ザと第 2半導体レーザと第 3半導体レーザからの光束が通過する領域(共用領域 という) に回折構造が設けられている。 又、 かかる回折構造は、 光源波長が長くな るよう変化すると、それを通過した光束において球面収差をよりアンダーにする光 学特性を有している。 本実施例は、 項 1 1に記載の光学素子に対応している。 表 3
Figure imgf000066_0003
Figure imgf000066_0001
* diは、 第 i面から第 i+1面までの変位を表す。
Figure imgf000066_0002
本実施例の仕様は、 以下の通りである。
( 1 ) 第 1半導体レーザの光源波長 λ 1 : 407 n m
( 2 ) 第 1半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 1 (n 1 A) : 6次
(3) 第 1半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 ml : 0
(4) 第 2半導体レーザの光源波長; L 2 : 655 nm
(5) 第 2半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 2 (n 1 D) : 4次
(6) 第 2半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 2 : 0
(7) 第 3半導体レーザの光源波長; I 3 : 785 nm
(8) 第 3半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 3 (n 1 C) : 3次
(9) 第 3半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 3
:—1/13. 2
(実施例 4)
表 4に、上述した実施の形態に好適な実施例である光学素子 (対物レンズ) のレ ンズデータを示す。 表 4より明らかであるが、対物レンズにおいて、第 1半導体レ 一ザと第 2半導体レーザと第 3半導体レーザからの光束が通過する領域(共用領域 という) に回折構造が設けられている。 又、 かかる回折構造は、光源波長が長くな るよう変化すると、それを通過した光束において球面収差をよりアンダーにする光 学特性を有している。 本実施例は、 項 1 1に記載の光学素子に対応している。 表 4
Figure imgf000068_0002
Figure imgf000068_0003
* diは、 第 i面から第 i+1面までの変位を表す。
Figure imgf000068_0001
本実施例の仕様は、 以下の通りである。
( 1 ) 第 1半導体レーザの光源波長 λ 1 : 407 n m
(2) 第 1半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 1 (n 1 A) : 8次
(3) 第 1半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 ml : 0
(4) 第 2半導体レーザの光源波長; 2 : 6 55 nm
( 5 ) 第 2半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 2 (n ID) : 5次
( 6 ) 第 2半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 2
: — 1/3 33
(7) 第 3半導体レーザの光源波長; L 3 : 785 nm
( 8 ) 第 3半導体レーザからの光束が回折構造を通過する際に最大回折効率を発 揮する次数 n 3 (n 1 C) : 4次
(9) 第 3半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 3
: - 1/1 3. 4
(実施例 5)
表 5に、 上述した実施の形態に好適な実施例である光学素子 (対物レンズ) のレ ンズデータを示す。表 5より明らかであるが、対物レンズにおいて、第 1半導体レ 一ザと第 2半導体レーザと第 3半導体レーザからの光束が通過する領域 (HD-D VDZDVDZCD共用領域という)に第 1回折構造が設けられ、第 1半導体レー ザと第 2半導体レーザからの光束が通過する領域(HD— DVDZDVD共用領域 という) に第 2回折構造が設けられている。本実施例は、項 3 2に記載の光ピック P装置用の光学素子に対応している。
Figure imgf000070_0001
第 i面 ri di (407 ni (407皿) di ( 655nm) ni ( 655nm) di (78
0
0.1 0.1 0.
1(絞り経) (Φ4.0mm) (Φ4.0 (Φ2.4
2 1.92929 2.00000 1.54277 2.00000 1.52915 2.00
2' 1.84317 -0.00703 1.54277 -0.00703 1.52915 -0.0
3 -6.96399 1.42 1.0 1.48 1.0 1.
4 οα 0.6 1.61869 0.6 1.57752 1.
5
diは、 第 i面から第 i+1面までの変位を表す。
d2'は第 2面から第 2'面までの変位を表す。
非球面データ
第 2面 (0<h<l .68 匪 : HD- DVD/DVD/CD共有領域)
-4.5379 X E-l
A4 +2.0525 X E-3
A6 -1.1756 X E - 3 A8 +2.5759 X E - 4
A10 +2.3562 X E-6
A12 -7.9031 X E-6
Figure imgf000071_0001
-1.0464 X E-l
(ノ レース 1匕牧長 1 mm) C8 +4.6954 X E - 2
C10 -5.6408 X E-3 第 2 '面 (1.68 醒く h : HD-DVD/DVD共有領域)
-5.7918 X E-l
A4 +9.6782 X E-4
A6 -1.2926 X E-3 非球面係数 A8 +7.0939 X E - 5
A10 +9.4340 X E - 5
A12 -1.8905 X E-5
C2 +2.7786 X E-l
C4 ' -5.6866 X E-2 光路差関数
C6 -1.6304 X E-2 (ブレーズ化波長 1 醒)
C8 +1.3984 X E-3
C10 -3.5235 X E-4 第 3面
κ -1.0427 X E+2
Α4 -4.8545 X E-3
Α6 +5.8441 X E-3 非球面係数 Α8 -2.1908 X E-3
Α10 +3.9724 X E-4
A12 -3.9184 X E-5
A14 +1.7473 X E-6
本実施例の仕様は、 以下の通りである。
(1) 第 1半導体レーザの光源波長; I 1 : 407 nm
(2) 第 1半導体レーザからの光束が第 1回折構造を通過する際に最大回折効率 を発揮する次数 n l (n 1 A) : 2次
(3) 第 1半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 1 : 0
(4) 第 2半導体レーザの光源波長; I 2 : 6 5 5 nm
( 5 ) 第 2半導体レーザからの光束が第 1回折構造を通過する際に最大回折効率 を発揮する次数 n 2 (n ID) : 1次
(6) 第 2半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 2 : 0
(7) 第 3半導体レーザの光源波長; I 3 : 78 5 nm
( 8 ) 第 3半導体レーザからの光束が第 1回折構造を通過する際に最大回折効率 を発揮する次数 n 3 (n l C) : 1次
( 9 ) 第 3半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 3
: - 1/14. 3
表 6に、本実施例にかかる対物レンズの回折効率表を示す。表 6において、高密 度 DVDZDVDZCD共用領域において波長 420 nmの光束が通過したとき、 その 2次回折光が 1 00 %となるように設計された第 1回折構造を、表 6に示す各 光情報記録媒体に使用する波長の光束が通過したときの回折効率が示されており、 且つ高密度 DVD/DVD共用領域において波長 42 O nmの光束が通過したと き、その 2次回折光が 1 00%となるように設計された第 2回折構造を、表 6に示 す各光情報記録媒体に使用する波長の光束が通過したときの回折効率が示されて いる。 【表 6】
各領域における、 最大回析効率を有する回析光次数と効率
倍率 (X 100%)
高密度 DVD CD 1¾密度 DVD CD
DVD DVD
高密度 DVD/DVD/CD
2 1 1 1.00 共有領域
高密度 DVD/DVD
3 2 2 0.97 0.50 共有領域
第 14図〜第 16図は、本実施例の対物レンズにおける、最大の回折効率となる o
次数の回折光に関する縦球面収差図である。
表 7に、項 20, 55に対応する実施の形態に好適な実施例である光学素子 (対
物レンズ) のレンズデータを示す。 ◦
表 7
Figure imgf000074_0001
i面 ri di (407nm) ni (407nm) di ( 655nm) ni ( 655nm) di (7
0 35
0.1 0.1 0
1(絞り経) (Φ3.120mm) (Φ3.123皿〉 (Φ2.
2 1.94029 o 1 o.60 1.524609 1.60 1.506732
2' 1.94029 o o 1.524609 0.00 1.506フ 32
o
3 -19.05844 1.02 1.0 1.0
4 1.61869 1.57752
5
diは、 第 i面から第 i+1面までの変位を表す。
d2 'は第 2面から第 2 '面までの変位を表す。
o
o
o o
o
O
Figure imgf000075_0001
本実施例の仕様は、 以下の通りである。
( 1 ) 第 1半導体レーザの光源波長 λ 1 : 407 n m
( 2 ) 第 1半導体レーザからの光束が第 1回折構造を通過する際に最大回折効率 を発揮する次数 n l (n 1 A) : 6次
(2' ) 第 1半導体レーザからの光束が第 2回折構造を通過する際に最大回折効 率を発揮する次数 n 2A: 3次
(3) 第 1半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 ml : 0
(4) 第 2半導体レーザの光源波長 λ 2 : 6 5 5 nm
( 5 ) 第 2半導体レーザからの光束が第 1回折構造を通過する際に最大回折効率 を発揮する次数 n 2 (11 ID) : 4次
(5 ' ) 第 2半導体レーザからの光束が第 2回折構造を通過する際に最大回折効 率を発揮する次数 n 2D: 2次
(6) 第 2半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 2 : 0
(7) 第 3半導体レーザの光源波長 λ 3 : 78 5 nm
(8) 第 3半導体レーザからの光束が第 1回折構造を通過する際に最大回折効率 を発揮する次数 n 3 (n l C) : 3次
( 9 ) 第 3半導体レーザからの光束についての対物レンズの倍率 m 3
: - 1/1 3. 2
産業上の利用可能性
本発明によれば、十分なスポット光量を確保しつつ、高密度 DVDと従来の DV D、 C Dの全てに対して適切に情報の記録及び/再生を行える光ピックアツプ装置 用の光学素子、カツプリングレンズ及ぴ光ピックァップ装置を提供することができ る。

Claims

請求の範囲
1. 波長 I 1の第 1光源と、 波長 I 2 {X K X 2) の第 2光源と、 波長; 3 (1. 6 ■ λ 1≤1 3≤ 2. 0 - λ 1且つえ 2 < 1 3) の第 3光源と、 光学素子を 含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第 1光源からの光束を、厚さ t 1の保護層を介して第 1光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、 情報の記録及び Z又は再生を行うことが可能となっており、又、前記第 2光源から の光束を、 厚さ t 2 (0. 8 - t l≤ t 2≤ l. 2 ■ t 1) の保護層を介して第 2 光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び Z又は再 生を行うことが可能となっており、更に前記第 3光源からの光束を、厚さ t 3 (1. 9 ■ t 1≤ t 3≤ 2. 1 · t 1) の保護層を介して第 3光情報記録媒体の情報記録 面に集光させることによって、情報の記録及び/又は再生を行うことが可能となつ ている光ピックアツプ装置用の光学素子において、
前記光学素子の少なくとも 1面には第 1回折構造が設けられ、前記第 1光情報記 録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体に対してそれぞれ記 録及び/ /又は再生を行う際に、前記第 1光源、前記第 2光源、及び前記第 3光源か らそれぞれ照射された光束は、前記第 1回折構造を共通して通過した後、前記第 1 光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体、及び前記第 3光情報記録媒体の情報記 録面のそれぞれに集光されてスポットを形成するようになっており、
更に、前記波長 I 1、 λ 3の光束が前記光学素子に入射した場合に、前記第 1回 折構造により発生する回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光束の次数をそ れぞれ n l、 η 3 (n l、 η 3は自然数) とすると、
1. 1 ≥ ( Ι Χ λ 1) / (η 3 Χ λ 3) ≥ 0. 9 を満たす光ピックァップ装置用の光学素子。
2. ' 前記次数 n 1, n 3は、
n 1 : n 3 = 2 : 1
を満たす請求の範囲第 1項に記載の光ピックァップ装置用の光学素子。
3. 前記波長; I 1の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を mlとすると、 m 1 = 0
である請求の範囲第 2項に記載の光ピックァップ装置用の光学素子。
4. 前記波長; I 3の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 3とすると、 -1/12. 0≤ m3 ≤ -1/16. 0
である請求の範囲第 2項又は第 3項に記載の光ピックァップ装置用の光学素子。
5. 前記波長; 3の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 3とすると、 -1/12. 0≤ m3 ≤ -1/13. 4
である請求の範囲第 2項又は第 3項に記載の光ピックァップ装置用の光学素子。
6. 前記波長 λ 2の光束が前記光学素子に入射した場合に、前記回折構造によ り発生する回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光束の次数を η 2 (η 2は 自然数) とすると、
(η 2 X λ 2) / (η 3 X 13) ≤ 1
である請求の範 111第 2項乃至第 5項のいずれか記載の光ピックァップ装置用の光 学素子。
7. 前記波長 I 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 2とすると、 - 1/1 2. 0≤ m2 ≤ - 1/1 7. 0
である請求の範囲第 6項に記載の光ピックァップ装置用の光学素子。
8. 前記波長 λ 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 2とすると、 - 1/1 2. 0≤ m2 ≤ - 1/1 3. 4
である請求の範囲第 6項に記載の光ピックァップ装置用の光学素子。
9. 前記波長; 2の光束を出射する第 2光源と、前記波長え 3の光を出射する 第 3光源とがュニット化されている請求の範囲第 7項又は第 8項に記載の光ピッ
P装置用の光学素子。
1 0. 前記波長 λ 2の光束が前記光学素子に入射した場合に、前記回折構造に より発生する回折光のうち、最大の回折効率を有する回折光束の次数を η 2 (η 2 は自然数) とすると、
(n l X l l) / (n 2 X λ 2) ≤ 1
である請求の範囲第 2項乃至第 5項のいずれか記載の光ピックァップ装置用の光
1 1. 前記波長; I 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m2とすると. m2 = 0 である請求の範囲第 3, 4、 5項又は第 1 0項に記載の光ピックアップ装置用の光 学素子。
1 2. 前記回折構造は、光源波長がより長くなるよう変化すると、前記回折構 造を通過した光束において球面収差をよりアンダーにする光学特性を有する請求 の範囲第 7, 8項又は第 1 1項に記載の光ピックアップ装置用の光学素子。
1 3 . 前記波長; I 1の光束を出射する第 1光源と、前記波長; I 2の光を出射す る第 2光源とがュニット化されている請求の範囲第 1 1項又は第 1 2項に記載の 光ピックアツプ装置用の光学素子。
1 4 . 前記光学素子が対物レンズである請求の範囲第 2項乃至第 1 3項のいず れか記載の光ピックァップ装置用の光学素子。
1 5 . 前記光学素子の少なくとも一つの光学面は、
前記第 1光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体 に対してそれぞれ記録及び/又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光源 及び前記第 3光 からそれぞれ照射された波長; I 1, λ 2及び; I 3の光束を通過さ せる第 1領域と、
前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対してそれぞれ記録及 び Ζ又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそれぞれ照射され た波長え 1及び; I 2の光束を通過させる力 S、前記第 3光源から照射された波長; 3 の光束が通過しないダイクロイツクコートを施した第 2領域と、を有する請求の範 囲第 1項乃至第 1 4項のいずれか記載の光ピックァップ装置用の光学素子。
1 6 . 前記ダイクロイツクコートが施されている光学面には、回折構造が設け られていない請求の範囲第 1 5項に記載の光ピックアップ装置用の光学素子。
1 7 . 前記光学素子の少なくとも一つの光学面は、
前記第 1光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体 に対してそれぞれ記録及び Z又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光源 及び前記第 3光源からそれぞれ照射された波長; I 1 , λ 2及びえ 3の光束を通過さ せる第 1領域と、
前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対してそれぞれ記録及 び Ζ又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそれぞれ照射され た波長; I 1及ぴ λ 2の光束を通過させて情報記録面に集光させる力 S、前記第 3光源 から照射された波長; I 3の光束が通過しても情報記録面に集光させない第 2領域 と、 を有し、
前記第 1領域には第 1回折構造が設けられており、前記第 2領域には第 2回折構 造が設けられており、
前記第 1回折構造により生じる波長 λ 1の回折光のうち、最大の回折効率を有す る回折光の次数を η 1 Αとし、前記第 1回折構造により生じる波長; I 2の回折光の うち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を n I Dとし、
前記第 2回折構造により生じる波長; 1の回折光のうち、最大の回折効率を有す る回折光の次数を n 2 Aとし、前記第 2回折構造により生じる波長 2の回折光の うち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を n 2 Dとしたときに、 n 1 A : n 1 D≠ n 2 A : n 2 D
である請求の範囲第 1項乃至第 1 4項のいずれか記載の光ピックアツプ装置用の 光学素子。
1 8 . 前記光学素子の少なくとも一つの光学面は、
前記第 1光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体 に対してそれぞれ記録及び/又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光源 及び前記第 3光源からそれぞれ照射された波長; L 1, λ 2及びえ 3の光束を通過さ せる第 1領域と、
前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対してそれぞれ記録及 ぴ Ζ又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそれぞれ照射され た波長; I 1及び; I 2の光束を通過させて情報記録面に集光させる力 S、前記第 3光源 から照射された波長 λ 3の光束が通過しても情報記録面に集光させない第 2領域 と、 を有し、
前記第 1領域には第 1回折構造が設けられており、前記第 2領域には第 2回折構 造が設けられており、
前記第 1回折構造により生じる波長え 1の回折光のうち、最大の回折効率を有す る回折光の次数を n 1 Aとし、前記第 1回折構造により生じる波長; I 2の回折光の うち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を n I Dとし、
前記第 2回折構造により生じる波長; I 1の回折光のうち、最大の回折効率を有す る回折光の次数を n 2 Aとし、前記第 2回折構造により生じる波長; 2の回折光の うち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を n 2 Dとしたときに、
n 1 A: n 1 D = n 2 A: n 2 D であり、 n 2 Aは奇数である請求の範囲第 1項乃至第 1 4項のいずれ力記載の光ピ ックァップ装置用の光学素子。
1 9. n 2A= 5、 n 2 D= 3である請求の範囲第 1 8項に記載の光ピックァ ップ装置用の光学素子。
20. n 2A= 3、 n 2 D= 2である請求の範囲第 1 8項に記載の光ピックァ ップ装置用の光学素子。
2 1. 前記第 2回折構造により生じる波長 3の回折光のうち、最大の回折効 率は 6 0%以下である請求の範囲第 1 8項乃至第 20項のいずれか記載の光ピッ
Ρ装置用の光学素子。
2 2. 前記波長 λ 1の光束に対して色補正を行う請求の範囲第 1 8項乃至第 2 1項のいずれか記載の光ピックァップ装置用の光学素子。
2 3. 波長え 1の第 1光源と、 波長; I 2 (Χ Κ Χ 2) の第 2光源と、 波長え
3 ( 1. 6 · λ 1≤ λ 3≤ 2. 0 · λ 1且つ; 1 2く; 3) の第 3光源と、 光学素子 を含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第 1光源からの光束を、厚さ t 1の保護層を介して第 1光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによつ て、情報の記録及び/又は再生を行うことが可能となっており、 又、前記第 2光源 からの光束を、 厚さ t 2 (0. 8 - t l≤ t 2≤ l . 2 · t 1) の保護層を介して 第 2光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び/又 は再生を行うことが可能となっており、更に前記第 3光源からの光束を、厚さ t 3 (1. 9 · t l≤ t 3≤2. 1 · t 1) の保護層を介して第 3光情報記録媒体の情 報記録面に集光させることによって、情報の記録及び Z又は再生を行うことが可能 となっている光ピックアップ装置において、
前記光学素子の少なくとも 1面には第 1回折構造が設けられ、前記第 1光情報記 録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体に対してそれぞれ記 録及ぴ Z又は再生を行う際に、前記第 1光源、前記第 2光源、及ぴ前記第 3光源か らそれぞれ照射された光束は、前記第 1回折構造を共通して通過した後、前記第 1 光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体、及び前記第 3光情報記録媒体の情報記 録面のそれぞれに集光されてスポットを形成するようになっており、 更に、前記 波長; I 1、 X 3の光束が前記光学素子に入射した場合に、前記第 1回折構造により 発生する回折光のうち、 最大の回折効率を有する回折光束の次数をそれぞれ n 1、 n 3 (n l、 n 3は自然数) とすると、
1. 1 ≥ (η Ι Χλ Ι) / (η 3Χλ 3) ≥ 0. 9
を満たす光ピックァップ装置。
24. 前記次数 η 1, η 3は、
η 1 : η 3 = 2 : 1
を満たす請求の範囲第 23項に記載の光
25. 前記波長; L 1の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を mlとすると. m 1 = 0
である請求の範囲第 24項に記載の光ピックアップ装置。
26. 前記波長; 3の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 3とすると、 一 1/12. 0≤ m3 ≤ -1/16. 0
である請求の範囲第 24項又は第 25項に記載の光ピックアップ装置。
27. 前記波長; I 3の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 3とすると、
-1/12. 0≤ m3 ≤ -1/13. 4
である請求の範囲第 24項又は第 25項に記載の光ピックァップ装置用の光学素 子。
28. 前記波長 λ 2の光束が前記光学素子に入射した場合に、前記第 1回折構 造により発生する回折光のうち、 最大の回折効率を有する回折光束の次数を n 2 (n 2は自然数) とすると、
(n 2 X 12) / (n 3 X 13) ≤ 1
である請求の範囲第 24項乃至第 27項のいずれ力記載の光ピックアップ装置。
29. 前記波長; 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 2とすると、 -1/12. 0≤ m2 ≤ -1/17. 0
である請求の範囲第 28項に記載の光ピックァップ装置。
30. 前記波長; I 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 2とすると、 -1/12. 0≤ m2 ≤ -1/13. 4
である請求の範囲第 28項に記載の光ピックァップ装置用の光学素子。
31. 前記波長 λ 2の光束を出射する第 2光源と、前記波長; I 3の光を出射す る第 3光源とがュニット化されている請求の範囲第 30項に記載の光ピックアツ
32. 前記波長 λ 2の光束が前記光学素子に入射した場合に、前記第 1回折構 造により発生する回折光のうち、 最大の回折効率を有する回折光束の次数を η 2 (η 2は自然数) とすると、
(η Ι Χ λ ΐ) / (η 2Χ12) ≤ 1
である請求の範囲第 24項乃至第 27項のいずれか記載の光ピックアップ装置。
33. 前記波長; I 2の光束に対する前記光学素子の光学系倍率を m 2とすると、 m 2 = 0
である請求の範囲第 25, 26, 27項又は第 32項に記載の光ピックアップ装置。
34. 前記第 1回折構造は、光源波長がより長くなるよう変化すると、前記回 折構造を通過した光束において球面収差をよりアンダーにする光学特性を有する 請求の範囲第 29, 30項又は第 33項に記載の光ピックアップ装置。
35. 前記波長 λ 1の光束を出射する第 1光源と、前記波長; 2の光を出射す る第 2光源とがュニット化されている請求の範囲第 33項又は第 34項に記載の
3 6 . 前記光学素子が対物レンズである請求の範囲第 2 4項乃至第 3 5項のい ずれか記載の光ピックァップ装置。
3 7 . 前記波長 2の光束は、前記光学素子に対して発散光束の状態で入射し、 且つ前記第 2光源と前記光学素子との間には力ップリングレンズが配置されてい る請求の範囲第 2 3項乃至第 3 1の光ピックアップ装置。
3 8 . 前記第 2光情報記録媒体に対して情報の記録及び Ζ又は再生を行う際の 開口数 NADに対応する位置を境界として、 前記力ップリングレンズの光学面を、 光軸に近い内側領域と、光軸から遠い外側領域とに分けたとき、前記波長 λ 2の光 束は、前記内側領域を通過したときと、前記外側領域とを通過したときとで発散角 が異なる請求の範囲第 3 7項に記載の光ピックァップ装置。
3 9 . 前記外側領域を通過した前記波長 λ 2の光束の発散角は、前記内側領域 を通過した前記波長; I 2の光束の発散角よりも大きい請求の範囲第 3 8項に記載 の光ピックアップ装置。
4 0 . 前記波長; I 3の光束は、前記力ップリングレンズを通過して前記光学素 子に入射する請求の範囲第 3 7項乃至第 3 9項のいずれか記載の光ピックアップ 装置。
4 1 . 前記第 3光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の 開口数 NACに対応する位置を境界として、 前記カツプリングレンズの光学面を、 光軸に近い内側領域と、光軸から遠い外側領域とに分けたとき、前記波長; 3の光 束は、前記内側領域を通過したときと、前記外側領域とを通過したときとで樂散角 が異なる請求の範囲第 4 0項に記載の光ピックァップ装置。
4 2 . 前記力ップリングレンズの前記内側領域と前記外側領域の少なくとも一 方に回折構造を設けた請求の範囲第 3 8項乃至第 4 1項のいずれか記載の光ピッ
4 3 . 前記第 2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の 開口数 N ADに対応する位置を境界として、 前記カツプリングレンズの光学面を、 光軸に近い内側領域と、光軸から遠い外側領域とに分けたとき、前記波長; I 2の光 束を通過させないダイクロイツクコートを前記外側領域に施し、
前記第 2光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の開口数 NADに対応する位置を境界として、 前記光学素子の光学面を、 光軸に近い内側領 域と、光軸から遠い外側領域とに分けたとき、前記波長; 2の光束を通過させない ダイクロイツクコートを前記外側領域に施している請求の範囲第 3 7項に記載の
4 4 . 前記第 3光源と前記光学素子との間には力ップリングレンズが配置され ており、
前記第 3光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の開口数 NACに対応する位置を境界として、 前記カップリングレンズの光学面を、 光軸に 近い内側領域と、光軸から遠い外側領域とに分けたとき、前記波長; I 3の光束を通 過させないダイクロイツクコートを前記外側領域に施し、
前記第 3光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は再生を行う際の開口数 NACに対応する位置を境界として、 前記光学素子の光学面を、 光軸に近い内側領 域と、光軸から遠い外側領域とに分けたとき、前記波長; I 3の光束を通過させない ダイクロイツクコートを前記外側領域に施している請求の範囲第 3 7項に記載の 光ピックアップ装置。
4 5 . 請求の範囲第 3 7項乃至第 4 4項のいずれか記載の光ピックァップ装置 に用いるカツプリングレンズにおいて、前記波長 1の光束は、前記力ップリング レンズを通過して前記光学素子に入射するカツプリングレンズ。
4 6 . 前記波長 λ 3の光束の光路上において、 前記集光光学系より光源側に、 前記波長; L 3の光束に対する開口制限素子が配置されている請求の範囲第 2 3項 乃至第 4 4項のいずれか記載の光ピックァップ装置。
4 7 . 前記開口制限素子はダイクロイツクフィルタである請求の範囲第 4 6項 に記載の光ピックァップ装置。
4 8 . 前記開口制限素子はダイクロイックプリズムである請求の範囲第 4 6項 に記載の光ピックアップ装置。
4 9 . 前記開口制限素子は力ップリングレンズである請求の範囲第 4 6項に記 載の光ピックアップ装置。
5 0 . 前記開口制限素子は位相差板である請求の範囲第 4 6項に記載の光ピッ
5 1 . 前記光学素子の少なくとも一つの光学面は、
前記第 1光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体 に対してそれぞれ記録及び Z又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光源 及び前記第 3光源からそれぞれ照射された波長 λ 1 , λ 2及び; 3の光束を通過さ せる第 1領域と、
前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対してそれぞれ記録及 び Z又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそれぞれ照射され た波長え 1及び; 2の光束を通過させる力 前記第 3光源から照射された波長え 3 の光束が通過しないダイクロイックコートを施した第 2領域と、を有する請求の範 囲第 2 3項乃至第 4 4, 4 6項乃至第 5 0項のいずれか記載の光ピックアップ装置。
5 2 . 前記ダイクロイツクコートが施されている光学面には、回折構造が設け られていない請求の範囲第 5 1項に記載の光ピックァップ装置。
5 3 . 前記集光光学系の少なくとも一つの光学面は、
前記第 1光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体 に対してそれぞれ記録及び Z又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光源 及び前記第 3光源からそれぞれ照射された波長 λ 1, % 2及び; L 3の光束を通過さ せる第 1領域と、 前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対してそれぞれ記録及 び Z又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそれぞれ照射され た波長; I 1及び 2の光束を通過させるが、前記第 3光源から照射された波長; I 3 の光束が通過しないダイクロイツクコートを施した第 2領域と、を有する請求の範 囲第 2 3項乃至第 4 4, 4 6項乃至第 5 2項のいずれか記載の光ピックアップ装置。
5 4 . 前記光学素子の少なくとも一つの光学面は、
前記第 1光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体 に対してそれぞれ記録及ぴ Ζ又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光源 及び前記第 3光源からそれぞれ照射された波長; L 1, λ 2及び 3の光束を通過さ せる第 1領域と、
前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対してそれぞれ記録及 び/又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそれぞれ照射され た波長; I 1及び; 2の光束を通過させて情報記録面に集光させるが、前記第 3光源 から照射された波長 λ 3の光束が通過しても情報記録面に集光させない第 2領域 と、 を有し、
前記第 1領域には第 1回折構造が設けられており、前記第 2領域には第 2回折構 造が設けられており、
前記第 1回折構造により生じる波長 λ 1の回折光のうち、最大の回折効率を有す る回折光の次数を η 1 Αとし、前記第 1回折構造により生じる波長; I 2の回折光の うち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を n I' Dとし、
前記第 2回折構造により生じる波長; 1の回折光のうち、最大の回折効率を有す る回折光の次数を n 2 Aとし、前記第 2回折構造により生じる波長; I 2の回折光の うち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を n 2 Dとしたときに、
n 1 A: n 1 D≠ n 2 A: n 2 D
である請求の範囲第 2 3項乃至第 4 4, 4 6項乃至第 5 3項のいずれ力記載の光ピ ックアップ装置。
5 5 . 前記光学素子の少なくとも一つの光学面は、
前記第 1光情報記録媒体、前記第 2光情報記録媒体及び前記第 3光情報記録媒体 に対してそれぞれ記録及び Z又は再生を行うために、前記第 1光源、前記第 2光源 及び前記第 3光源からそれぞれ照射された波長 λ 1 , X 2及び; I 3の光束を通過さ せる第 1領域と、
前記第 1光情報記録媒体及び前記第 2光情報記録媒体に対してそれぞれ記録及 び/又は再生を行うために、前記第 1光源及び前記第 2光源からそれぞれ照射され た波長 1及ぴ I 2の光束を通過させて情報記録面に集光させるが、前記第 3光源 から照射された波長; I 3の光束が通過しても情報記録面に集光させない第 2領域 と、 を有し、
前記第 1領域には第 1回折構造が設けられており、前記第 2領域には第 2回折構 造が設けられており、
前記第 1回折構造により生じる波長; I 1の回折光のうち、最大の回折効率を有す る回折光の次数を η 1 Αとし、前記第 1回折構造により生じる波長; 2の回折光の うち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を n 1 Dとし、
前記第 2回折構造により生じる波長; 1の回折光のうち、最大の回折効率を有す る回折光の次数を n 2 Aとし、前記第 2回折構造により生じる波長え 2の回折光の うち、 最大の回折効率を有する回折光の次数を n 2 Dとしたときに、 n 1 A : n 1 D = n 2 A: n 2D
であり、 n 2 Aは奇数である請求の範囲第 23項乃至第 44, 46項乃至第 53項 のいずれか記載の光ピックアップ装置。
56. n 2 A= 5、 n 2D= 3である請求の範囲第 55項に記載の光ピックァ ップ装置。
57. n 2A=3、 n 2 D = 2である請求の範囲第 55項に記載の光ピックァ ップ装置。
58. 前記第 2回折構造により生じる波長; L 3の回折光のうち、最大の回折効 率は 60%以下である請求の範囲第 55項乃至第 57項のいずれか記載の光ピッ
59. 前記波長; I 1の光束に対して色補正を行う請求の範囲第 55項乃至第 5 8項のいずれ力記載の光ピックァップ装置。
60. 前記第 3光源はホロレーザである請求の範囲第 33項乃至第 59項のい ずれか記載の光ピックァップ装置。
61. 前記波長え 1の光束の光路上に、前記波長 1の光束について色収差補 正を行うための第 1色収差補正素子が配置されている請求の範囲第 33項に記載 の光 1
6 2 . 前記波長; L 2の光の光路上に、前記波長 λ 2の光束について色収差捕正 を行うための第 2色収差補正素子が配置されている請求の範囲第 6 1項に記載の 光 1
6 3 . 前記波長 λ 1の光束のみが通過する光路上に、前記波長 λ 1の光束につ いて色収差補正を行うための第 1色収差捕正素子が配置され、前記波長; I 2の光束 のみが通過する光路上に、前記波長; I 2の光束について色収差補正を行うための第 2色収差補正素子が配置されている請求の範囲第 3 3項に記載の光,
6 4 . 前記波長え 1の光束と前記波長; I 2の光束とが共通して通過する光路上 に、前記波長 λ 1の光束について色収差補正を行うための第 1色収差補正素子が配 置され、前記波長え 2の光束のみが通過する光路上に、前記波長え 2の光束につい て色収差補正を行うための第 2色収差補正素子が配置されている請求の範囲第 3 3項に記載の光ピックァップ装置。
6 5 . 前記波長; I 1の光束と前記波長 2の光束とが共通して通過する光路上 にコリメータが配置されている請求の範囲第 2 1項又は第請求の範囲第 6 1項乃 至第 6 4項のいずれか記載の光ピックアップ装置。
6 6 . 前記波長 λ 1の光束が通過する光路上には、前記コリメータより光源側 に、前記波長 λ 1の光束を整形するための第 1ビームシ イパーが配置されている 請求の範囲第 6 5項に記載の光ピックアップ装置。
6 7 . 前記第 1ビームシエイパーは、前記波長 1の光束について色収差を捕 正する請求の範囲第 6 6項に記載の光ピックァップ装置。
6 8 . 前記波長; 2の光束が通過する光路上には、前記コリメータより光源側 に、前記波長 λ 2の光束を整形するための第 2ビームシエイパーが配置されている 請求の範囲第 6 5項に記載の光ピックアップ装置。
6 9 . 前記第 2ビームシエイパーは、前記波長; I 2の光束について色収差を補 正する請求の範囲第 6 8項に記載の光ピックアップ装置。
7 0 . 前記波長; 1の光束と前記第 2の光束とが共通して通過する光路上には、 前記コリメータより光源側に、前記波長え 1の光束を整形し又は前記波長 2の光 束を整形するためのビームシエイパーが配置されている請求の範囲第 6 5項に記 載の光ピックアップ装置。
7 1 . 前記コリメータの硝材はプラスチックである請求の範囲第 6 5項乃至第 7 0項のいずれか記載の光ピックアップ装置。
7 2 . 前記波長; I 1の光束と前記波長; I 2の光束とが共通して通過する光路上 において、前記コリメータと前記集光光学系との間に、前記波長 λ 1の光束を整形 し又は前記波長; I 2の光束を整形するためのビーム整形プリズムが配置されてい る請求の範囲第 6 5項に記載の光ピックアップ装置。
7 3 · 前記コリメータの硝材はガラスである請求の範囲第 7 2項に記載の光ピ
7 4 . 前記波長 λ 1の光束のみが通過する光路上に第 1コリメータが配置され、 前記波長; I 2の光束のみが通過する光路上に第 2コリメータが配置されている請 求の範囲第 3 3項又は第請求の範囲第 6 1項乃至第 6 3項のいずれか記載の光ピ ックアップ装置。
7 5 . 前記第 1コリメータと前記第 2コリメータのうち、少なくとも一方のコ リメータの硝材はプラスチックである請求の範囲第 7 4項に記載の光ピックアツ
7 6 . プラスチックを硝材とする前記少なくとも一方のコリメータが色収差捕 正素子である請求の範囲第 1 5項に記載の光ピックァップ装置。
7 7 . 前記波長; I 1の光束が通過する光路上には、前記第 1コリメータより光 源側に、前記波長 λ 1の光束を整形するための第 1ビームシエイパーが配置されて いる請求の範囲第 7 4項に記載の光ピックアップ装置。
7 8 . 前記第 1ビームシエイパーは前記第 1色収差補正素子である請求の範囲 第 7 7項に記載の光ピックァップ装置。
7 9 . 前記波長; I 2の光束が通過する光路上には、前記コリメータより光源側 に、前記波長; 2の光束を整形するための第 2ビームシエイパーが配置されている 請求の範囲第 7 8項に記載の光ピックァップ装置。
8 0 . 前記第 2ビームシヱイパーは前記第 2色収差補正素子である請求の範囲 第 7 9項に記載の光ピックァップ装置。
8 1 . 前記波長え 1の光の光路上には、前記第 1コリメータと前記集光光学系 との間に、前記波長 I 1の光束を整形するための第 1ビーム整形プリズムが配置さ れている請求の範囲第 7 4項に記載の光ピックァップ装置。
8 2. 前記波長 λ 2の光の光路上には、前記第 2コリメータと前記集光光学系 との間に、前記波長え 2の光束を整形するための第 2ビーム整形プリズムが配置さ れている請求の範囲第 8 1項に記載の光ピックアップ装置。
8 3 . 前記光学素子が対物レンズである請求の範囲第 3 7項乃至第 8 2項のい ずれか記載の光ピックァップ装置。
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