WO2007037135A1 - 光ピックアップ装置及び光情報記録媒体記録再生装置 - Google Patents

光ピックアップ装置及び光情報記録媒体記録再生装置 Download PDF

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WO2007037135A1
WO2007037135A1 PCT/JP2006/318328 JP2006318328W WO2007037135A1 WO 2007037135 A1 WO2007037135 A1 WO 2007037135A1 JP 2006318328 W JP2006318328 W JP 2006318328W WO 2007037135 A1 WO2007037135 A1 WO 2007037135A1
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optical system
information recording
optical
light beam
objective
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PCT/JP2006/318328
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Inventor
Yuichi Atarashi
Tohru Kimura
Original Assignee
Konica Minolta Opto, Inc.
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Publication date
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    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup apparatus capable of recording and / or reproducing information on at least four different optical information recording media.
  • laser light sources used as light sources for reproducing information recorded on optical discs and recording information on optical discs have become shorter, for example Laser light sources with wavelengths of 400 to 420 nm are being put into practical use, such as blue-violet semiconductor lasers and blue SHG lasers that convert the wavelength of infrared semiconductor lasers using the second harmonic.
  • NAO NAO
  • BD Blu-ray Disc
  • HD high-density optical disc player
  • the value of the optical disc player Z recorder as a product may not be sufficient simply by saying that information can be recorded and reproduced only on a high-density optical disc.
  • DVDs and CDs compact discs
  • the optical pickup device mounted on the optical disc player Z recorder for high density optical discs can record information on both high density optical discs, DVDs, and even CDs. It is desirable to have performance.
  • a DVDZCD compatible objective lens capable of condensing infrared laser light on a CD information recording surface and condensing red laser light on a DV D information recording surface has already been proposed. ing. Therefore, if an objective lens for condensing blue laser light on the BD and HD information recording surfaces and a DVDZCD compatible objective lens, which are listed above, are used in combination, information recording and Z recording on four different optical discs are possible. Or, it is possible to produce optical pickup devices that can be regenerated at low cost.
  • the thickness of the protective layer differs between BD and HD. Therefore, when a common objective lens is used, there is nothing to correct spherical aberration caused by the difference in thickness. That means is necessary.
  • the wavelength of the light beam to be used is different, such as DVD and CD, the spherical aberration caused by the difference in thickness can be efficiently corrected by using a diffraction structure.
  • BD and HD use a light beam of the same wavelength such as blue laser light, for example, half of the light is used for BD and the rest is used for HD. There is a problem that the light intensity of the light spot is lowered. This is likely to cause reading errors and writing errors in an optical pickup device that records and Z or reproduces information at double speed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-295983
  • the present invention has been made in view of these problems, and is capable of appropriately performing information recording and Z or reproduction on optical discs of four different standards while being simple and compact.
  • An object of the present invention is to provide an optical pickup device equipped with an objective lens.
  • a preferred embodiment according to the present invention includes a first light source, a second light source, a third light source, a first objective optical system, a second objective optical system, and the first to third light sources.
  • An incident optical system that makes the light beam from the first incident optical system incident on the first objective optical system or the second objective optical system, and a light detector, and using the first objective optical system,
  • the first light beam emitted from the light source is condensed on the information recording surface of the first optical information recording medium to record information and perform Z or reproduction, and the information recording surface of the second optical information recording medium Recording and Z or reproduction of information by focusing on
  • the second light beam emitted from the second light source is condensed on the information recording surface of the third optical information recording medium, thereby recording and reproducing information or Z or reproducing information.
  • the first objective optical system compensates for spherical aberration with respect to the objective lens and the transmitted light beam.
  • a liquid crystal correction element capable of correcting, and the incident optical system is an optical pickup device having a predetermined optical element.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an optical pickup device that works according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of an objective lens actuator device used in the optical pickup device of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal correction element LCD.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an optical pickup device that is helpful in the second embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an optical pickup device that works according to a third embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an optical pickup device that can be applied to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an optical pickup device that works on a fifth embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an optical pickup device that works on a sixth embodiment.
  • FIG. 9 Plan views (a) and (b) of relevant parts showing a phase structure.
  • FIG. 10 Plan views (a) and (b) of relevant parts showing a phase structure.
  • FIG. 11 Plan views (a) and (b) of relevant parts showing a phase structure.
  • FIG. 12 Plan views (a) and (b) of relevant parts showing a phase structure.
  • the configuration described in Item 1 includes a first light source that emits a light beam having a wavelength of ⁇ 1, a second light source that emits a light beam having a wavelength of 2 ( ⁇ 2> ⁇ 1), and a wavelength of 3 ( ⁇ 3 > a second light source that emits a light beam of ⁇ 2), a first objective optical system, a second objective optical system, and a light beam from the first to third light sources.
  • a first light beam having a wavelength ⁇ 1 emitted from the first light source is applied to an information recording surface of a first optical information recording medium having a first protective layer having a thickness tl.
  • Information is recorded and / or reproduced by condensing the light and condensed on the information recording surface of the second optical information recording medium having the second protective layer having a thickness t2 (t2> tl).
  • a second optical information recording medium having a third protective layer having a thickness t3 (t3> tl) is obtained by using the second objective optical system to convert a second light flux having a wavelength of 2 emitted from the second light source.
  • the first objective optical system includes an objective lens and a liquid crystal correction element capable of correcting the amount of spherical aberration with respect to the transmitted light beam,
  • the optical element constituting the incident optical system is fixed at least in the optical axis direction.
  • the light beam incident on the first objective optical system always passes through the object lens and the liquid crystal correction element constituting the first objective optical system.
  • the objective lens constituting the first objective optical system and the liquid crystal correction element are fixed to each other by some members and formed integrally! .
  • the objective lens of the first objective optical system is preferably a single lens.
  • an optical disk (also called an optical information recording medium”) That uses a blue-violet semiconductor laser or a blue-violet SHG laser as a light source for information recording Z reproduction is collectively referred to as “high-density optical disk”.
  • an optical disk having such a protective substrate on its information recording surface an optical disk having a protective film with a thickness of several to several tens of nanometers on the information recording surface, and the thickness of the protective substrate or protective film. It also includes optical disks with 0.
  • the high-density optical disk includes a magneto-optical disk that uses a blue-violet semiconductor laser or a blue-violet SHG laser as a light source for recording information Z.
  • DVD means DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD—RAM ⁇ DVD-R, DVD—RW ⁇ DVD + R ⁇ DVD + RW, etc.
  • CD is a generic term for CD optical discs such as CD-ROM, CD-Audio, CD-Video, CD-R, and CD-RW.
  • the optical pickup device of the present invention information recording on the first optical information recording medium having a protective layer with a thickness of tl using the first light flux with the wavelength ⁇ 1 emitted from the first light source.
  • Information is recorded and Z or reproduced on the surface, and information is recorded and Z or reproduced on the information recording surface of the second optical information recording medium having a protective layer having a thickness t2 (t2> tl). Therefore, by using the first light source and the incident optical system in common, the configuration can be simplified and the cost can be reduced. In such a case, the spherical aberration caused by the thickness of the protective layer of the first optical information recording medium and the second optical information recording medium can be appropriately corrected by the liquid crystal correction element.
  • the optical element of the incident optical system is fixed at least in the optical axis direction, an actuator for driving in the optical axis direction is not required, and a simple optical pickup device can be provided.
  • the optical pickup device is an optical pickup device that further includes a holding member that fixes the first objective optical system and the second objective optical system in the configuration according to Item 1.
  • the incident optical system has a coupling lens through which the first to third light beams pass in common, and the first objective optical system and the second light are driven by driving the holding member.
  • Any one of the objective optical systems is characterized in that the light flux that has passed through the coupling lens is incident, so that, for example, the first objective optical system and the second objective optical system are mechanically switched.
  • information recording and Z or reproduction can be performed interchangeably, and the incident optical system can be simplified by using a single incident optical system.
  • the objective lens and the liquid crystal correction element constituting the first objective optical system move integrally. That is, when the objective lens is moved, it is preferable that the liquid crystal correction element is also moved.
  • the incident optical system includes a first coupling in which a passed light beam is incident on the first objective optical system.
  • the configuration described in Item 4 includes a first light source that emits a light beam having a wavelength ⁇ 1, a second light source that emits a light beam having a wavelength 2 ( ⁇ 2> ⁇ 1), and a wavelength 3 ( ⁇ 3 > a second light source that emits a light flux of ⁇ 2), a first objective optical system, a second objective optical system, and a light flux from the first to third light sources.
  • a first light beam having a wavelength ⁇ 1 emitted from the first light source is applied to an information recording surface of a first optical information recording medium having a first protective layer having a thickness tl.
  • Information is recorded and / or reproduced by condensing the light, and is condensed on the information recording surface of the second optical information recording medium having the second protective layer having a thickness t2 (t2> tl).
  • a second optical information recording medium having a third protective layer having a thickness t3 (t3> tl) is obtained by using the second objective optical system to convert a second light beam having a wavelength of 2 emitted from the second light source.
  • Information is recorded and Z or reproduced by focusing on the information recording surface, and the third light beam having the wavelength ⁇ 3 emitted from the third light source is the third light beam having the thickness t4 (t4> t3).
  • An optical pickup device that records and Z or reproduces information by focusing on an information recording surface of a fourth optical information recording medium having a protective layer,
  • the first objective optical system includes an objective lens and a liquid crystal correction element capable of correcting the amount of spherical aberration with respect to the transmitted light beam,
  • the incident optical system includes a coupling lens that is movable in the optical axis direction and through which a light beam before being parallel passes.
  • the light beam incident on the first objective optical system always passes through the object lens and the liquid crystal correction element constituting the first objective optical system.
  • the objective lens of the first objective optical system is preferably a single lens.
  • the optical pickup device of the present invention information recording on the first optical information recording medium having a protective layer having a thickness of tl using the first light flux with the wavelength ⁇ 1 emitted from the first light source.
  • information is recorded and Z or reproduced on the information recording surface of the second optical information recording medium having a protective layer having a thickness t2 (t2> tl)
  • information is recorded and Z or reproduced.
  • the liquid crystal correction element cannot provide a spherical aberration correction amount.
  • the first optical information recording medium and the Z or second optical information recording medium are driven by driving the coupling lens in the optical axis direction.
  • the correction of spherical aberration by driving the coupling lens in the optical axis direction is not limited to the case where information is recorded and Z or reproduced on a multilayer information recording surface.
  • the optical pickup device described in item 5 is the configuration described in item 4, wherein the objective lens of the first objective optical system and the liquid crystal correction element are integrally formed. .
  • the optical pickup device is the configuration according to Item 4 or 5, wherein the incident optical system has a first coupling in which a light beam that has passed through is incident on the first objective optical system.
  • the optical pickup device in the configuration according to Item 6, includes a common actuator that drives the first coupling lens and the second coupling lens in the optical axis direction. It is characterized by having. [0032]
  • the optical axis of the coupling lens is an optical axis. It is characterized by being smaller than the spherical aberration correction amount corrected by driving in the direction.
  • the spherical aberration correction amount corrected by the liquid crystal correction element is equal to the coupling lens. It is characterized by being larger than the spherical aberration correction amount corrected by driving in the optical axis direction.
  • the optical pickup device wherein the numerical aperture NA of the objective lens of the first objective optical system is 0.6 or more in the configuration according to any one of Items 4 to 10.
  • the spherical aberration correction amount A SA corrected by driving the coupling lens in the optical axis direction is within the range where the numerical aperture NA is 0.6.
  • Equation (1) if the lower limit of Equation (1) is not reached, the spherical aberration correction amount is insufficient, and write errors and reproduction errors increase. If the upper limit of equation (1) is exceeded, too much spherical aberration correction will result in many write errors and playback errors.
  • the numerical aperture NA of the objective lens of the first objective optical system is 0.
  • ASA satisfies the formula (1) in the range where the numerical aperture NA is 0.65.
  • NA the numerical aperture
  • the optical pickup device has the configuration according to any one of Items 1 to L1.
  • the light detector is a common light detector that receives and detects all of the first light beam, the second light beam, and the third light beam, so that a single light detector is used. By using in common, a simpler optical pickup device can be provided.
  • photodetector is common refers to a state in which all light beams having different wavelengths can be received and detected by a single or a plurality of light receiving elements of the photodetector. For example, even if the photodetector has different light receiving elements for light beams having different wavelengths, when they are included in the same package or when they are provided on the same surface. Is
  • the photodetectors can be regarded as common.
  • the optical pickup device according to Item 13 is characterized in that, in the configuration according to any one of Items 1 to 12, the following conditional expression is satisfied.
  • Item 14 The optical pickup device according to Item 14, wherein the numerical aperture NA of the objective lens of the first objective optical system is 0.6 or more in the configuration according to any one of Items 1 to 13. It is a feature.
  • the optical pickup device wherein the numerical aperture NA of the objective lens of the first objective optical system is 0.6 or more in the configuration according to any one of Items 1 to 14.
  • the spherical aberration correction amount A SA corrected by the liquid crystal correction element is within the range where the numerical aperture NA is 0.6.
  • Equation (2) the upper limit of Equation (2) is exceeded, the amount of correction for spherical aberration will be too large, and writing errors and reproduction errors will increase during information recording Z playback.
  • the numerical aperture NA of the objective lens of the first objective optical system is 0. It is preferable that ASA satisfies the formula (1) in the range where the numerical aperture NA is 0.65. As a result, information can be recorded and Z or reproduced on a high-density optical disc more appropriately.
  • the optical pickup device in the configuration according to any one of Items 1 to 15, wherein the incident optical system passes the first light flux to the third light flux in common. Since it has a coupling lens and a wavelength selection element that transmits or reflects the light beam that has passed through the coupling lens according to its wavelength, a further simplified optical pickup device can be provided.
  • the optical pickup device in the configuration according to any one of Items 1 to 16, a light beam incident on the first objective optical system, and the second objective optical system
  • the first objective optical system and the second objective optical system are mechanically switched while the coupling lens is shared.
  • Information can be recorded and Z or reproduced interchangeably without using any other mechanism, and a simpler optical pickup device can be provided.
  • the first objective optical system transmits the first light beam to the first optical information recording.
  • the liquid crystal correcting element is used for condensing the information recording surface of the medium and the information recording surface of the second optical information recording medium, and the liquid crystal correcting element is configured to collect the first light flux on the information recording surface of the first optical information recording medium.
  • the spherical aberration correction amount is different between when the light is condensed on the light source and when the first light flux is condensed on the information recording surface of the second optical information recording medium. While ensuring high, information can be recorded and Z or reproduced in a manner compatible with the first objective optical system and the second objective optical system, and a simpler optical pickup device can be provided.
  • the optical pickup device in the configuration according to any one of Items 1 to 18, wherein the second objective optical system transmits the second light flux to the third optical information recording medium. For example, it is used for collecting the third light flux on the information recording surface of the fourth optical information recording medium.
  • a low-cost optical pickup device can be configured using a compatible DVD and CD objective lens.
  • the objective lens of the first objective optical system has a thickness of the light beam having the wavelength ⁇ 1.
  • Spherical aberration amount ⁇ 1 when focused on the information recording surface through the protective layer of tl and the light beam with the wavelength ⁇ 1 when focused on the information recording surface through the protective layer of thickness t2 The amount of spherical aberration ⁇ 2 and the amount of spherical aberration ⁇ 5 when the light beam having the wavelength ⁇ ⁇ ⁇ is condensed on the information recording surface through a protective layer having a thickness t5 (t2>t5> tl), It is designed to satisfy ⁇ 1> ⁇ 5 and ⁇ 2> ⁇ 5!
  • the objective lens of the first objective optical system has a thickness of the light beam having the wavelength ⁇ 1.
  • Spherical aberration amount ⁇ 1 when focused on the information recording surface through the protective layer of tl and the light beam with the wavelength ⁇ 1 when focused on the information recording surface through the protective layer of thickness t2 The amount of spherical aberration ⁇ 2 and the amount of spherical aberration ⁇ 5 when the light beam having the wavelength ⁇ ⁇ ⁇ is condensed on the information recording surface through a protective layer having a thickness t5 (t2> t5> tl), It is designed to satisfy ⁇ 1 ⁇ 5 ⁇ 2.
  • the optical pickup device wherein the configuration according to any one of Items 2 to 21 is V, and a phase structure is formed on the optical surface of the coupling lens. Therefore, using the phase structure, for example, spherical aberration caused by a change in wavelength of the light source, spherical aberration caused by a change in refractive index with respect to a temperature change in the objective optical system, and the like can be corrected.
  • phase structure is a general term for structures having a plurality of steps in the optical axis direction and adding an optical path difference (phase difference) to the incident light flux.
  • the optical path difference added to the incident light flux by this step may be an integer multiple of the wavelength of the incident light flux or a non-integer multiple of the wavelength of the incident light flux.
  • Specific examples of such a phase structure include a diffractive structure in which the steps are arranged with periodic intervals in the direction perpendicular to the optical axis, and the steps with non-periodic intervals in the direction perpendicular to the optical axis.
  • This is an optical path difference providing structure (also referred to as a phase difference providing structure).
  • the diffractive structure is composed of a plurality of annular zones 100, and the cross-sectional shape including the optical axis is a sawtooth shape (diffractive structure DOE), or schematically shown in FIG.
  • the step 101 is composed of a plurality of annular zones 102 having the same effective diameter within the effective diameter, and the cross-sectional shape including the optical axis is a stepped shape (diffractive structure DOE).
  • the cross-sectional shape including the optical axis is a staircase shape (diffractive structure DOE).
  • the optical path difference providing structure is composed of a plurality of annular zones 105 in which the direction of the step 104 is changed in the middle of the effective diameter, and the cross-sectional shape including the optical axis is a staircase shape.
  • NPS NPS 9 to 12 schematically show the case where each phase structure is formed on a plane, but each phase structure may be formed on a spherical surface or an aspherical surface.
  • a structure as schematically shown in FIG. 11 is obtained regardless of whether the structure is a diffraction structure or an optical path difference providing structure.
  • the optical pickup device is characterized in that, in the configuration according to any one of Items 2 to 21, the optical surface of the coupling lens includes only a refractive surface. Therefore, an optical element that is easy to manufacture can be obtained.
  • the first to third light sources are accommodated in a common knocker. It is characterized by this.
  • the second light source and the third light source are accommodated in a common package. It is characterized by being.
  • the particle diameter is formed from a plastic ⁇ dispersed the following inorganic fine particles 30 nm, the refractive index change I dn / dT I to temperature changes, especially to less than 8 X 10- 5 It is a sign.
  • the inorganic fine particles dispersed in the thermoplastic resin are not particularly limited as the plastic resin, and the rate of change in refractive index with temperature of the obtained thermoplastic resin composition (hereinafter referred to as I dn / dT I Of inorganic fine particles that can achieve the object of the present invention. You can select any of them. Specifically, oxide fine particles, metal salt fine particles, semiconductor fine particles, and the like are preferably used. Among these, those that do not generate absorption, light emission, fluorescence, etc. in the wavelength region used as an optical element are appropriately selected and used. Is preferable
  • the metal constituting the metal oxide is Li, Na, Mg, Al, Si, K :, Ca, Sc, Ti, V, Cr. , Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Nb, Zr, Mo, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Ta, Hf, W, Ir,
  • a metal oxide that is one or more metals selected from the group consisting of Tl, Pb, Bi, and rare earth metal force can be used.
  • rare earth oxides can also be used as the oxide fine particles used in the present invention, and specifically, scandium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, acid praseodymium, acid nickel neodymium, acid oxide. Examples thereof include samarium, pyrite oxide, gadolinium oxide, terbium oxide, dysprosium oxide, holmium oxide, ruthenium oxide, yttrium oxide, ytterbium oxide, and lutetium oxide.
  • the metal salt fine particles include carbonates, phosphates and sulfates, and specifically include calcium carbonate and aluminum phosphate.
  • the semiconductor fine particles in the present invention mean fine particles having a semiconductor crystal composition
  • specific examples of the semiconductor crystal composition include Periodic Table 14 such as carbon, silicon, germanium, and tin.
  • Group element simple substance periodic table of group 15 element such as phosphorus (black phosphorus), periodic table of group 16 element such as selenium and tellurium, etc.Multiple periodic table such as silicon carbide (SiC) 14 Group elements, tin oxide (IV) (SnO), tin sulfide (IV, IV) (Sn (lD Sn (lV) S), sulfur
  • WO and the like, compounds of periodic table group 6 elements and periodic table group 16 elements, vanadium oxide (II) (VO), acid vanadium (IV) (VO), acid tantalum (V) (TaO), etc.
  • titanium oxide TiO, TiO, TiO, TiO, etc.
  • Periodic Group 16 element compound magnesium sulfide (MgS), Periodic Table 2 element such as magnesium selenide (MgSe) and Periodic Table Compounds with group 16 elements, cadmium oxide ( ⁇ ) chromium ( ⁇ ) (CdCr 2 O 3), cadmium selenide ( ⁇ ) chromium ( ⁇ ) (
  • dnZdT of a thermoplastic resin has a negative value, that is, the refractive index decreases with increasing temperature. Therefore, in order to efficiently reduce I dn / dT I of the thermoplastic resin composition, it is preferable to disperse fine particles having a large dnZdT. When using fine particles having the same sign as dnZ dT of thermoplastic resin, it is preferable that the absolute value of dnZdT of the fine particles is smaller than dnZdT of thermoplastic resin as a base material.
  • fine particles having dnZdT of the opposite sign to dnZdT of the thermoplastic resin as a base material that is, fine particles having a positive value of dnZdT are preferably used.
  • the dnZdT of the fine particles to be dispersed can be appropriately selected depending on the value of the dnZdT of the thermoplastic resin used as the base material.
  • DnZdT of particles - 20 X 10_ is larger than the preferred device 10 X 10- 6 greater than 6 further preferred.
  • the fine particles having a large dnZdT for example, gallium nitride, zinc sulfide, zinc oxide, lithium niobate, lithium tantalate, or the like is preferably used.
  • the difference in refractive index between the thermoplastic resin and the dispersed fine particles is small, and scattering occurs when light is transmitted. It was hard to say that it was difficult.
  • the difference in refractive index between the thermoplastic resin and the dispersed fine particles is small, We discovered that even when large particles are used, the degree of light scattering is small.
  • the difference in refractive index between the thermoplastic resin and the dispersed fine particles is preferably in the range of 0 to 0.3, and more preferably in the range of 0 to 0.15.
  • the refractive index of a thermoplastic resin preferably used as an optical material is often about 1.4 to 1.6.
  • the material dispersed in these thermoplastic resins include silica (oxidized). (Carbon), calcium carbonate, aluminum phosphate, aluminum oxide, magnesium oxide, aluminum / magnesium oxide, etc. are preferably used.
  • the inventors' research has shown that the dnZdT of the thermoplastic resin composition can be effectively reduced by dispersing fine particles having a relatively low refractive index.
  • the details of the reason why I dnZdT I of the thermoplastic resin composition in which fine particles with low refractive index are dispersed are small, the temperature change of the volume fraction of inorganic fine particles in the resin composition is not It is considered that the lower the refractive index of the fine particles, the smaller the I dn / dT I of the resin composition will be.
  • fine particles having a relatively low refractive index for example, silica (acid silicate), calcium carbonate, and aluminum phosphate are preferably used.
  • thermoplastic resin composition It is difficult to simultaneously improve the dnZdT reduction effect, light transmittance, desired refractive index, etc. of the thermoplastic resin composition, and the fine particles dispersed in the thermoplastic resin are thermoplastic resin.
  • the size of the dnZdT of the microparticles itself, the difference between the dnZdT of the microparticles and the dnZdT of the thermoplastic resin used as the base material, the refractive index of the microparticles, etc. should be selected appropriately Can do.
  • fine particles that are compatible with the thermoplastic resin as a base material that is, dispersibility with respect to the thermoplastic resin, and hardly cause scattering, to maintain light transmittance.
  • silica is preferably used as the fine particles that reduce I dn / dT I while maintaining light transmittance.
  • the fine particles one kind of inorganic fine particles may be used, or a plurality of kinds of inorganic fine particles may be used in combination. By using multiple types of fine particles with different properties, It is possible to improve the characteristics that can be achieved more efficiently.
  • the inorganic fine particles according to the present invention preferably have an average particle diameter of 1 nm or more and 30 nm or less, more preferably 1 nm or more and 20 nm or less, and further preferably 1 nm or more and lOnm or less. If the average particle size is less than lnm, it is difficult to disperse the inorganic fine particles and the desired performance may not be obtained. Therefore, the average particle size is preferably lnm or more. If it exceeds the upper limit, the resulting thermoplastic material composition may become turbid and the transparency may be lowered, and the light transmittance may be less than 70%. Therefore, the average particle size is preferably 30 ⁇ m or less.
  • the average particle diameter here refers to the volume average value of the diameter (sphere equivalent particle diameter) when each particle is converted to a sphere having the same volume.
  • the shape of the inorganic fine particles is not particularly limited, but spherical fine particles are preferably used.
  • the minimum particle diameter minimum distance between the tangent lines when drawing two tangent lines that touch the outer circumference of the fine particle
  • Z maximum diameter the corresponding value when drawing two tangent lines that touch the outer circumference of the fine particle
  • the maximum value of the distance between tangents is 0.5 to 1.0. Force S is preferable, and 0.7 to 1.0 is still more preferable.
  • the particle size distribution is not particularly limited, but in order to achieve the effect of the present invention more efficiently, it has a relatively narrow distribution than that having a wide distribution. Those are preferably used.
  • the optical pickup device in the configuration according to any one of Items 1 to 26, of the optical elements of the first objective optical system and the second objective optical system one also low, is formed of glass, the refractive index change I dn / dT I to temperature changes, since and less than 5 X 10_ 5, to suppress the aberration change even if the temperature distribution is It can be an objective optical element.
  • the configuration described in Item 28 is an optical information recording medium recording / reproducing device having an optical pickup device
  • the optical pickup device includes a first light source that emits a light beam having a wavelength ⁇ 1, a second light source that emits a light beam having a wavelength 2 ( ⁇ 2> ⁇ 1), and a wavelength 3 ( ⁇ 3> ⁇ 2).
  • a third light source that emits a light beam, a first objective optical system, a second objective optical system, and a light beam from the first to third light sources are converted into the first objective optical system or the second objective optical system.
  • the optical pickup device uses the first objective optical system to emit a first light beam having a wavelength ⁇ 1 emitted from the first light source and a first optical information recording having a first protective layer having a thickness tl.
  • Information is recorded and Z or reproduced by focusing on the information recording surface of the medium, and on the information recording surface of the second optical information recording medium having the second protective layer having a thickness t2 (t2> tl).
  • information is recorded and Z or reproduced by focusing.
  • a second optical information recording medium having a third protective layer having a thickness t3 (t3> tl) is obtained by using the second objective optical system to convert a second light beam having a wavelength of 2 emitted from the second light source.
  • Information is recorded and Z or reproduced by focusing on the information recording surface, and the third light beam having the wavelength ⁇ 3 emitted from the third light source is the third light beam having the thickness t4 (t4> t3).
  • Information is recorded and Z or reproduced by focusing on the information recording surface of the fourth optical information recording medium having a protective layer,
  • the first objective optical system includes an objective lens and a liquid crystal correction element capable of correcting the amount of spherical aberration with respect to the transmitted light beam,
  • the optical element constituting the incident optical system is fixed at least in the optical axis direction.
  • Item 29 is an optical information recording medium recording / reproducing device having an optical pickup device
  • the optical pickup device includes a first light source that emits a light beam having a wavelength ⁇ 1, a second light source that emits a light beam having a wavelength 2 ( ⁇ 2> ⁇ 1), and a wavelength 3 ( ⁇ 3> ⁇ 2).
  • a third light source that emits a light beam, a first objective optical system, a second objective optical system, and a light beam from the first to third light sources are converted into the first objective optical system or the second objective optical system.
  • the optical pickup device uses the first objective optical system to emit a first light beam having a wavelength ⁇ 1 emitted from the first light source and a first optical information recording having a first protective layer having a thickness tl.
  • Information is recorded and Z or reproduced by focusing on the information recording surface of the medium, and on the information recording surface of the second optical information recording medium having the second protective layer having a thickness t2 (t2> tl).
  • information is recorded and Z or reproduced by focusing.
  • a second optical information recording medium having a third protective layer having a thickness t3 (t3> tl) is obtained by using the second objective optical system to convert a second light beam having a wavelength of 2 emitted from the second light source.
  • Information is recorded and Z or reproduced by focusing on the information recording surface, and the third light beam having the wavelength ⁇ 3 emitted from the third light source is the third light beam having the thickness t4 (t4> t3).
  • Information is recorded and Z or reproduced by focusing on the information recording surface of the fourth optical information recording medium having a protective layer,
  • the first objective optical system includes an objective lens and a liquid crystal correction element capable of correcting a spherical aberration amount with respect to a transmitted light beam,
  • the incident optical system has a coupling lens that is movable in the optical axis direction and through which a light beam before being parallel passes.
  • the objective lens in a narrow sense, is a collection arranged to face the optical information recording medium at the position closest to the optical information recording medium when the optical information recording medium is loaded in the optical pickup device. It refers to a lens having a light action, and in a broad sense, it refers to a lens that can be actuated at least in the optical axis direction by an actuator together with the lens. Accordingly, in this specification, the numerical aperture NA on the optical information recording medium side (image side) of the objective lens refers to the numerical aperture NA of the surface of the object lens located closest to the optical information recording medium. .
  • the required numerical aperture NA is information depending on the numerical aperture specified in the standard of each optical information recording medium or the wavelength of the light source used for each optical information recording medium.
  • the numerical aperture of a diffraction-limited objective lens capable of obtaining the spot diameter necessary for recording or reproducing the above is assumed.
  • an optical pickup device equipped with an objective lens capable of appropriately performing information recording and Z or reproduction with respect to optical discs of four different standards while being simple and compact. Can be provided.
  • Fig. 1 shows the recording of information on all high-density optical discs (first optical disc OD1 or second optical disc OD2), conventional DVD (third optical disc) and CD (fourth optical disc OD4).
  • 1 is a schematic cross-sectional view of an optical pickup device according to a first embodiment capable of performing
  • FIG. 2 is a perspective view of the objective lens actuator device used in the optical pickup device of the present embodiment.
  • An objective lens actuator mechanism (also referred to as drive means) 10 shown in FIG. 2 is arranged in the optical pickup device shown in FIG. 1, and transmits laser light from a semiconductor laser, which will be described later, to an information recording surface of a different optical disk.
  • the objective optical systems OBJ1 (also referred to as the first objective optical system) and OBJ2 (also referred to as the second objective optical system) and the optical axes of these objective optical systems OBJ1 and OBJ2 are arranged on the same circle.
  • Actuator base ACTB that holds the lens holder LH in a freely reciprocating manner, a focusing actuator (not shown) that reciprocates the lens holder LH in the direction along the support shaft 14, and the lens holder LH
  • the objective lens actuator mechanism 10 is provided with an operation control circuit (not shown) for controlling the operation of each actuator.
  • the objective optical systems OBJ1 and OBJ2 are respectively installed in holes penetrating the flat plate surface of the disk-shaped lens holder LH, and are arranged at equal distances from the center of the lens holder LH. .
  • the lens holder LH is rotatably engaged with the upper end portion of the support shaft 14 erected from the actuator base ACTB at the center thereof, and the illustration is omitted below the support shaft 14. A focusing character is provided.
  • this focusing actuator forms an electromagnetic solenoid by a permanent magnet provided at the lower end of the support shaft 14 and a coil provided around the permanent magnet, and adjusts the current flowing through the coil.
  • the reciprocating movement in a minute unit in the direction along the supporting shaft 14 (vertical direction in FIG. 2) is urged with respect to the supporting shaft 14 and the lens holder LH, and the focal length is adjusted. ing.
  • the lens holder LH is a tracking actuator that is a drive mechanism.
  • the eta 20 gives the first rotation operation or the second rotation operation about the support shaft 14 having an axis parallel to the optical axis.
  • the tracking actuator 20 includes a pair of tracking coils 21A and 21B provided symmetrically with the support shaft 14 sandwiched between the end edge of the lens holder LH and an end edge of the lens holder LH.
  • the tracking coils 21A, 21B force When the magnets 22A, 22B that form one pair are individually opposed to each other, the positions of the magnets 22A, 22B so that the objective optical system OBJ1 is on the optical path of the laser beam. When the magnets 23A and 23B are individually opposed to each other, the positions of the magnets 23A and 23B are set so that the objective optical system OBJ2 is on the optical path of the laser beam.
  • the above-described lens holder LH has a rotation range so that the tracking coil 21A and the magnet 22B or the magnet 23B, and the tracking coil 21B and the magnet 22A or the magnet 23A do not face each other. There is no illustration that restricts!
  • the tracking actuator 20 is disposed so that the tangential direction of the outer periphery of the circular lens holder LH is perpendicular to the tangential direction of the track of the optical disk, and the lens holder LH is rotated by a minute unit. This is to correct the deviation of the irradiation position of the laser beam track by energizing the operation. Therefore, in order to perform this tracking operation, for example, it is necessary to slightly bias the lens holder LH while keeping the tracking coils 21A and 21B facing the magnets 22A and 22B.
  • each tracking coil 21A, 21B is equipped with an iron piece inside, and while this iron piece is attracted to each magnet, it is delicately placed between these magnets.
  • the operation control circuit controls the flow of current through the tracking coils 21A and 21B so as to generate a repulsive force.
  • the optical pickup device main body when information is recorded and Z or reproduced on the information recording surface of the four types of optical discs OD, the lens holder LH of the objective lens actuator mechanism 10 is rotated, and FIG. As shown Either objective optical system OBJ1 or objective optical system OBJ2 shall be inserted into the optical path.
  • the second semiconductor laser LD2 and the third semiconductor laser LD3 constitute a single unit called a so-called 2laser 1package 2L1P, which is mounted on the same substrate and arranged in the same package. Yes.
  • the effective diameters of the objective optical systems OBJl and OBJ2 are equal.
  • the beam shaper BS, the dichroic prism DP, the polarization beam splitter PBS, the collimator COL as a coupling lens, and the ⁇ Z4 wavelength plate QWP constitute the incident optical system.
  • the objective optical system OBJ1 has a configuration in which the liquid crystal correction element LCD and the objective lens L1 are connected by a lens frame MF, and is fixed to the lens holder LH. That is, when the objective lens moves, the liquid crystal correction element also moves, so that the light beam incident on the objective optical system OBJ1 always passes through the objective lens L1 and the liquid crystal correction element LCD that constitute the objective optical system OBJ1.
  • the numerical aperture NA of the objective lens L1 is preferably 0.6 or more.
  • the objective lens L1 is optimally designed with respect to the thickness tl of the protective layer of the first optical disk, and the liquid crystal correction element LCD is configured such that the light beam that has passed through the objective lens L1 is the protective layer of the second optical disk.
  • Appropriate spherical aberration is given so that a good condensing spot can be formed on the information recording surface after passing through t2.
  • the spherical aberration correction amount be different between when recording and Z or reproduction is performed on the optical disc OD1 and when information is recorded and Z or reproduction is performed on the optical disc OD2. Further, when recording and / or reproducing on the optical disk OD1, and when recording and / or reproducing information on the optical disk OD2, the correction amount A SA of the spherical aberration corrected by the liquid crystal correction element LCD is the objective optical system. Within the range of NA0.6 of the objective lens L1 possessed by OBJ1,
  • the objective optical system OBJ2 is composed of a DVDZCD compatible objective lens, and the optical surface has a circuit for correcting spherical aberration due to the thickness of the protective layer of the optical disks OD3 and OD4. A folded structure is formed.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal correction element LCD.
  • the liquid crystal correction element LCD has power only on the insulating substrate SUB (glass or plastic substrate having higher strength than the liquid crystal element), the electrode EP, and the molecular alignment layer arranged rotationally symmetrically with respect to the optical axis.
  • Liquid crystal element LC, electrode EP, and insulating substrate SUB are laminated in this order in the optical axis direction, and at least one of the electrode EPs It is divided into annular patterns centering on the optical axis.
  • the electrode EP thus divided into the annular pattern is used.
  • the power supply PS which is a voltage application means
  • the alignment pattern of the molecular alignment layer of the liquid crystal element layer LC changes to an annular shape, and as a result, an annular refractive index distribution centering on the optical axis. Can be provided in the LCD correction element LCD.
  • An optical disc discriminating means (not shown) is provided in the optical pick-up device, and the liquid crystal element layer LC is used when recording and Z or reproducing on the optical disc OD1 and when recording and Z or reproducing information on the optical disc OD2. If the drive voltage applied from the power source PS is changed so that the arrangement pattern of the molecular arrangement layers differs, aberration correction corresponding to the optical disk can be automatically performed.
  • one of the pair of insulating substrates SUB may be a correction plate (the other is a parallel plate), and a concentric diffraction structure with the optical axis as the center may be formed on the surface thereof.
  • a diffractive structure may be used to correct coma for a passing light beam.
  • the lens holder LH of the objective lens actuator mechanism 10 is driven to rotate, and the objective optical system OBJ1 is inserted into the optical path.
  • the liquid crystal correction element LCD is in an off state.
  • Axial displacement
  • Coupling lens Is collimated by the collimator COL, and then passes through the ⁇ ⁇ 4 wavelength plate QWP and the stop (not shown), and the protective substrate (thickness tl 0.08 5-0) of the first optical disk OD1 by the objective optical system OBJ1 lmm), the light is condensed on the information recording surface to form a condensed spot.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface is transmitted again through the objective optical system OBJl, a diaphragm (not shown), a ⁇ ⁇ four-wave plate QWP, and a collimator COL, and reflected by the polarization beam splitter PBS. Since the light passes through the sensor lens SL and enters the light receiving surface of the photodetector PD, a read signal of information recorded on the first optical disc OD1 can be obtained using the output signal.
  • focus detection and track detection are performed by detecting a change in the amount of light due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector PD. Based on this detection, the focusing actuator (not shown) and the tracking actuator 20 of the objective lens actuator mechanism 10 transmit the light beam from the first semiconductor laser LD 1 to the information on the first optical disk OD 1. The objective optical system OBJ1 is moved together so as to form an image on the recording surface.
  • the lens holder LH of the objective lens actuator mechanism 10 is driven to rotate, and the objective optical system OBJ1 is inserted into the optical path.
  • the liquid crystal correction element LCD is turned on.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface is transmitted again through the objective optical system OBJl, a diaphragm (not shown), ⁇ ⁇ four-wave plate QWP, and collimator COL, and reflected by the polarizing beam splitter PBS. Since the light passes through the sensor lens SL and enters the light receiving surface of the photodetector PD, a read signal of information recorded on the second optical disk OD2 can be obtained using the output signal. Further, focus detection and track detection are performed by detecting a change in the amount of light due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector PD.
  • the focusing actuator (not shown) and the tracking actuator 20 of the objective lens actuator mechanism 10 transmit the light beam from the first semiconductor laser LD1 to the information recording surface of the second optical disk OD2.
  • the objective optical system OBJ1 is moved together to form an image on the top.
  • the lens holder LH of the objective lens actuator mechanism 10 is rotationally driven, and the objective optical system OBJ2 is inserted into the optical path.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface is transmitted again through the objective optical system OBJ2, a diaphragm (not shown), the ⁇ 4 wavelength plate QWP, and the collimator COL, and reflected by the polarization beam splitter PBS. Since the light passes through the sensor lens SL and enters the light receiving surface of the photodetector PD, a read signal of information recorded on the third optical disk OD3 can be obtained using the output signal.
  • focus detection and track detection are performed by detecting a change in the amount of light due to a change in the shape of the spot and a change in position on the photodetector PD. Based on this detection, the focusing actuator (not shown) and the tracking actuator 20 of the objective lens actuator mechanism 10 transmit the light beam from the second semiconductor laser LD2 to the information recording surface of the third optical disk OD3. The objective optical system OBJ2 is moved together to form an image on the top.
  • the lens holder LH of the objective lens actuator mechanism 10 is rotationally driven, and the objective optical system OBJ2 is inserted into the optical path.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface is again transmitted through the objective optical system OBJ2, a diaphragm (not shown), the ⁇ 4 wavelength plate QWP, and the collimator COL, and reflected by the polarization beam splitter PBS. Since the light passes through the sensor lens SL and enters the light receiving surface of the photodetector PD, a read signal of information recorded on the fourth optical disk OD4 can be obtained using the output signal.
  • focus detection and track detection are performed by detecting changes in the shape of the spot on the photodetector PD and changes in the amount of light due to position changes. Based on this detection, the focusing actuator (not shown) and the tracking actuator 20 of the objective lens actuator mechanism 10 transmit the light beam from the second semiconductor laser LD2 to the information recording surface of the fourth optical disk OD4. The objective optical system OBJ2 is moved together to form an image on the top.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device that is helpful in the second embodiment.
  • the embodiment shown in FIG. 4 differs from the embodiment shown in FIG. 1 only in that the collimator COL, which is a coupling lens, can be displaced in the optical axis direction by an actuator CLACT.
  • the collimator COL which is a force coupling lens, is incident before the light beam emitted from the semiconductor laser and the light beam reflected by the information recording surface become parallel due to the action of other elements.
  • the collimator COL is used to appropriately record and / or reproduce information on each information recording surface. It is displaced appropriately by the actuator CLACT.
  • the correction amount of the spherical aberration which is corrected by the collimator COL which is a coupling lens A SA is within the range of NA0.6 of the objective lens L1 of the objective optical system OBJ1.
  • a SA satisfies the above formula within the range of NAO. 65 of the objective lens L1 of the objective optical system OBJ1.
  • lens holder LH may be linearly driven instead of rotationally driven.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device that works on the third embodiment.
  • the embodiment of FIG. 5 differs from the embodiment of FIG. 1 in that the lens holder LH does not rotate with respect to the actuator base ACTB, and is supported to be displaceable for tracking and focusing.
  • the point is similar.
  • the beam shaper BS, the dichroic prism DP, the polarizing beam splitter PBS, the collimator COL, and the ⁇ 4 wavelength plate QWP constitute the incident optical system.
  • Liquid crystal correction element LCD is turned off.
  • the collimator COL which is a coupling lens, it is converted into a parallel light flux without being displaced in the optical axis direction.
  • a light spot is formed.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface again passes through the objective optical system OBJl, the stop (not shown), is reflected by the second dichroic prism DP2, and is ⁇ / 4 wave plate QWP Then, the light passes through the collimator COL, is reflected by the polarization beam splitter PBS, passes through the sensor lens SL, and enters the light receiving surface of the photodetector PD, so that information is recorded on the first optical disc OD1 using the output signal. The read signal of the information is obtained.
  • focus detection and track detection are performed by detecting changes in the shape of the spot on the photodetector PD and changes in the amount of light due to position changes. Based on this detection, the objective lens actuator machine The objective optics so that the focusing actuator 20 (not shown) and the tracking actuator 20 of the structure 10 image the light beam from the first semiconductor laser LD 1 on the information recording surface of the first optical disk OD 1. The system OBJ1 is moved together.
  • Liquid crystal correction element LCD is turned on.
  • the collimator COL which is a coupling lens, does not move in the direction of the optical axis, and is converted into a parallel light flux, passes through the ⁇ Z4 wave plate QWP, is reflected by the second dichroic prism DP2, and is not shown.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface again passes through the objective optical system OBJl, a stop (not shown), is reflected by the second dichroic prism, and is reflected by the ⁇ 4 wavelength plate QWP, collimator COL. Is reflected by the polarizing beam splitter PBS, passes through the sensor lens SL, and is incident on the light receiving surface of the photodetector PD. Therefore, using the output signal, the information recorded on the second optical disc OD2 is recorded. A read signal is obtained.
  • focus detection and track detection are performed by detecting a change in the light amount due to a change in the shape of the spot and a change in position on the photodetector PD. Based on this detection, the focusing actuator (not shown) and the tracking actuator 20 of the objective lens actuator mechanism 10 transmit the light beam from the first semiconductor laser LD1 to the information recording surface of the second optical disk OD2. The objective optical system OBJ1 is moved together to form an image on the top.
  • the light Passes through a diaphragm (not shown) and the objective optical system
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface passes again through the objective optical system OBJ2, a diaphragm (not shown), and is reflected by the mirror M, and then the second dichroic prism D P2, ⁇ ⁇ 4-wave plate QWP, collimator COL is transmitted through the polarization beam splitter PBS, reflected through the sensor lens SL, and incident on the light-receiving surface of the photodetector PD.
  • a signal for reading information recorded on the optical disk OD3 can be obtained.
  • focus detection and track detection are performed by detecting changes in the shape of the spot on the photodetector PD and changes in the amount of light due to position changes. Based on this detection, the focusing actuator (not shown) and the tracking actuator 20 of the objective lens actuator mechanism 10 transmit the light beam from the second semiconductor laser LD2 to the information recording surface of the third optical disk OD3. The objective optical system OBJ2 is moved together to form an image on the top.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface passes again through the objective optical system OBJ2, a diaphragm (not shown), and is reflected by the mirror M, and then the second dichroic prism D P2, ⁇ ⁇ 4 wavelength plate QWP, collimator COL is transmitted through the polarization beam splitter PBS, reflected through the sensor lens SL, and incident on the light receiving surface of the photodetector PD.
  • a signal for reading information recorded on the optical disk OD4 can be obtained.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device that is helpful in the fourth embodiment.
  • the embodiment of FIG. 4 differs from the embodiment of FIG. 5 only in that the collimator COL can be displaced in the optical axis direction by the actuator CLA CT.
  • the collimator COL which is a coupling lens, is incident before the light beam emitted from the semiconductor laser and the light beam reflected by the information recording surface become parallel due to the action of other elements.
  • the collimator COL is used to appropriately record and / or reproduce information on each information recording surface. It is displaced appropriately by the actuator CLACT.
  • a correction amount of spherical aberration which is corrected by the collimator COL which is a coupling lens A SA is within the range of NA0.6 of the objective lens L1 of the objective optical system OBJ1.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device that works on the fifth embodiment.
  • the embodiment of FIG. 7 also differs from the embodiment of FIG. 1 in that the lens holder LH does not rotate with respect to the actuator base ACTB, and is supported to be displaceable for tracking and focusing.
  • the point of is the same.
  • the beam shaper BS, the first da The dichroic prism DPI, polarizing beam splitter PBS, ⁇ / 4 wave plate QWP, second dichroic prism DP2, mirror M, first collimator COLl, and second collimator COL2 constitute the incident optical system.
  • Liquid crystal correction element LCD is turned off.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface again passes through the objective optical system OBJl, a diaphragm (not shown), the first collimator COL1, is reflected by the second dichroic prism DP2, and ⁇ ⁇ 4 Wavelength plate QWP, polarization beam splitter Reflected by PBS, transmitted through sensor lens SL, and incident on the light receiving surface of photodetector PD.
  • the output signal is used to read the information recorded on the first optical disc OD1. A signal is obtained.
  • focus detection and track detection are performed by detecting changes in the shape of the spot on the photodetector PD and changes in the amount of light due to position changes. Based on this detection, the focusing actuator (not shown) and the tracking actuator 20 of the objective lens actuator mechanism 10 transmit the light beam from the first semiconductor laser LD 1 to the information on the first optical disk OD 1. The objective optical system OBJ1 is moved together so as to form an image on the recording surface.
  • Liquid crystal correction element LCD is turned on.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface again passes through the objective optical system OBJl, a diaphragm (not shown), the first collimator COL1, and is reflected by the second dichroic prism, ⁇ ⁇ 4 Reflected by the wave plate QWP and polarizing beam splitter PBS, transmitted through the sensor lens SL, and incident on the light receiving surface of the photodetector PD.
  • focus detection and track detection are performed by detecting changes in the shape of the spot on the photodetector PD and changes in the amount of light due to position changes. Based on this detection, the focusing actuator (not shown) and the tracking actuator 20 of the objective lens actuator mechanism 10 transmit the light beam from the first semiconductor laser LD1 to the information recording surface of the second optical disk OD2. The objective optical system OBJ1 is moved together to form an image on the top.
  • the light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface again passes through the objective optical system OBJ2, a diaphragm (not shown), the second collimator COL2, and is reflected by the mirror M, and then reflected by the second dichroic light.
  • Optical signal OD3 information read signal is obtained.
  • focus detection and track detection are performed by detecting changes in the shape of the spot on the photodetector PD and changes in the amount of light due to position changes. Based on this detection, the focusing actuator (not shown) and the tracking actuator 20 of the objective lens actuator mechanism 10 transmit the light beam from the second semiconductor laser LD2 to the information recording surface of the fourth optical disk OD4. The objective optical system OBJ2 is moved together to form an image on the top.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device that works on the sixth embodiment.
  • the embodiment of FIG. 6 is different from the embodiment of FIG. 7 in that the first collimator COL1 can be displaced in the optical axis direction by the first actuator CLACT1, and the second collimator COL2 is changed to the second actuator CLACT2. The only difference is that it can be displaced in the optical axis direction.
  • Collimator C The light beam emitted from the semiconductor laser and the light beam reflected by the information recording surface are incident on OLl and COL2 before being collimated by other elements, respectively.
  • the collimator CO LI, COL2 is appropriately displaced by the actuators CLACT1 and CLACT2.
  • the correction amount of the spherical aberration which is corrected by the collimator COL which is a coupling lens A SA is within the range of NA0.6 of the objective lens L1 of the objective optical system OBJ1.
  • ASA satisfies the above formula within the range of NA0.65 of the objective lens L1 of the objective optical system OBJ1.
  • collimators COL1 and COL2 may be held by a holding member and may be integrally displaced by a single actuator.
  • the collimators COLl and COL2 may be integrally formed with a resin. Furthermore, it is good also as a structure which can displace only one collimator.
  • the collimator it is optional to provide the collimator with a diffractive structure (phase structure) for improving wavelength characteristics and temperature characteristics.
  • a diffractive structure phase structure
  • the collimator when the collimator is displaced, it is optional to increase the deviation between the spherical aberration correction amount and the spherical aberration correction amount of the liquid crystal correction element.
  • the objective lens L1 in the first objective optical system is not optimized with respect to the thickness tl of the protective layer of the first optical disc OD1 (that is, designed to minimize the spherical aberration), but instead of the second optical disc OD2. It may be optimized for the protective layer thickness t2 or may be optimized for the thickness t5 between the thicknesses tl and t2.
  • the material of the optical elements of the first objective optical system and the second objective optical system is arbitrary, but the first objective optical system and the second objective optical system are arbitrary.
  • At least one of the optical elements of the objective optical system is made of plastic resin in which inorganic fine particles with a particle size of 30 nm or less are dispersed, and a material whose refractive index change I dnZdT I is less than 8 XI 0_ 5 and is formed of glass, it is preferable that the material is a refractive index change I dnZ dT I force chi Iotaomikuron_ less than 5 with respect to the temperature change.

Abstract

　本発明に係る構成は、第１光源と、第２光源と、第３光源と、第１の対物光学系と、第２の対物光学系と、前記第１ないし第３光源からの光束を前記第１の対物光学系又は前記第２の対物光学系に入射させる入射光学系と、光検出器とを有し、 　前記第１の対物光学系を用いて、前記第１光源から出射される光束を、第１光情報記録媒体、又は第２光情報記録媒体の情報記録面に対して集光させ、 　前記第２の対物光学系を用いて、前記第２光源から出射される光束を、第３光情報記録媒体の情報記録面に対して集光させ、また前記第３光源から出射される光束を、第４光情報記録媒体の情報記録面に対して集光させ、 　前記第１の対物光学系は、対物レンズと、透過する光束に対して球面収差量を補正できる液晶補正素子とを有している光ピックアップ装置である。

Description

明 細 書
光ピックアップ装置及び光情報記録媒体記録再生装置
技術分野
[0001] 本発明は、少なくとも 4種類の異なる光情報記録媒体に対して情報の記録及び Z 又は再生を行える光ピックアップ装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、光ピックアップ装置にお!、て、光ディスクに記録された情報の再生や、光ディ スクへの情報の記録のための光源として使用されるレーザ光源の短波長化が進み、 例えば、青紫色半導体レーザや、第 2高調波を利用して赤外半導体レーザの波長変 換を行う青色 SHGレーザ等、波長 400〜420nmのレーザ光源が実用化されつつあ る。
[0003] これら青紫色レーザ光源を使用すると、 DVD (デジタルバーサタイルディスク）と同 じ開口数 (NA)の対物レンズを使用する場合で、直径 12cmの光ディスクに対して、 1 5〜20GBの情報の記録が可能となり、対物レンズの NAを 0. 85にまで高めた場合 には、直径 12cmの光ディスクに対して、 23〜25GBの情報の記録が可能となる。以 下、本明細書では、青紫色レーザ光源を使用する光ディスク及び光磁気ディスクを 総称して「高密度光ディスク」 t 、う。
[0004] ところで、高密度光ディスクとして、現在 2つの規格が提案されている。 1つは NAO.
85の対物レンズを使用し保護基板厚みが 0. 1mmであるブルーレイディスク（以下、 BDと略記する）であり、もう 1つは NAO. 65乃至 0. 67の対物レンズを使用し保護基 板厚みが 0. 6mmである HD DVD (以下、 HDと略記する）である。将来、巿場にこ れら 2つの規格の高密度光ディスクが流通する可能性があることを鑑みると、何れの 高密度光ディスクに対しても記録 Z再生が行える高密度光ディスクプレーヤ Zレコー ダが望まれる。
[0005] 一方、高密度光ディスクに対してのみ情報の記録 Z再生ができると言うだけでは、 光ディスクプレーヤ Zレコーダの製品としての価値は十分なものとはいえない場合が ある。現在において、多種多様な情報を記録した DVDや CD (コンパクトディスク）が 販売されて 、る現実をふまえると、例えばユーザが所有して 、る DVDや CDに対して も同様に適切に情報の記録 Z再生ができるようにすることが、高密度光ディスク用の 光ディスクプレーヤ Zレコーダとしての商品価値を高める。このような背景から、高密 度光ディスク用の光ディスクプレーヤ Zレコーダ等に搭載される光ピックアップ装置 は、高密度光ディスクと DVD、更には CDとの何れに対しても適切に情報を記録 Z再 生できる性能を有することが望まれる。
[0006] しかるに、例えば BDと HDとは、開口数 NAや保護基板厚などの仕様が異なるので 、共通する対物レンズを用いて、それらに対して互換可能に情報の記録及び Z又は 再生を行おうとすると、対物レンズの設計の自由度が制限され、また温度特性の劣化 などの問題が生じる。これに対し、以下の特許文献 1においては、 BD用の対物レン ズと HD用の対物レンズを別々に 2つ設けることによって、設計の自由度を確保しつ つ互換可能に情報の記録及び Z又は再生を行える光ピックアップ装置を開示してい る。
[0007] ところが、特許文献 1に示す光ピックアップ装置においては、 2つの対物レンズそれ ぞれに対して、別個の光源を設けているため、光ピックアップ装置の構成が複雑ィ匕し 又大型化するという問題がある。更に、 BDと HDにカ卩えて、 DVDと CDに対しても互 換可能に情報の記録及び Z又は再生を行うためには、波長の異なる 3種類の光束と 、 2つの対物レンズとをどのように組み合わせるかが問題となる。
[0008] ここで、赤外レーザ光を CDの情報記録面に対して集光させ、赤色レーザ光を DV Dの情報記録面に集光させることができる DVDZCD互換対物レンズは既に上巿さ れている。従って、青色レーザ光を BDと HDの情報記録面に集光させる対物レンズ と、上巿されている DVDZCD互換対物レンズとを組み合わせて用いれば、 4つの異 なる光ディスクに対して情報の記録及び Z又は再生を行える光ピックアップ装置を低 コス卜で生産することがでさる。
[0009] しかるに、上述したように BDと HDとでは保護層の厚さが異なるので、共通の対物 レンズを用いる場合には、厚さの差に起因して生じる球面収差を補正するための何ら かの手段が必要である。ここで、 DVDと CDのように使用する光束の波長が異なれば 回折構造を用いることで、厚さの差に起因して生じる球面収差を効率よく補正するこ とができる、ところが、 BDと HDとは青色レーザ光など同じ波長の光束を用いるため に、例えば半分の光量は BDに使用し、残りは HDに使用するなどの光量の振り分け を行うと、集光スポットの光強度が低下するという問題がある。これは、倍速で情報の 記録及び Z又は再生を行う光ピックアップ装置にぉ 、ては、読み込みエラーや書き 込みエラーを生じやすくさせる恐れがある。
[0010] 一方、カップリングレンズを光軸方向に移動させることによって、 BDと HDの保護層 厚さの差に起因して生じる球面収差を補正することもできる。し力しながら、ノート PC などに搭載する光ピックアップ装置においては、薄形の構成が望まれており、カツプリ
Figure imgf000005_0001
ヽと 、う要望もある。
特許文献 1：特開 2004— 295983号公報
発明の開示
[0011] 本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、簡素且つコンパクトでありな がら、異なる 4つの規格の光ディスクに対して情報の記録及び Z又は再生を適切に 行うことができる対物レンズを搭載した光ピックアップ装置を提供することを目的とす る。
[0012] 本発明に係る好ましい様態は、第 1光源と、第 2光源と、第 3光源と、第 1の対物光 学系と、第 2の対物光学系と、前記第 1ないし第 3光源からの光束を、前記第 1の対物 光学系又は前記第 2の対物光学系に入射させる入射光学系と、光検出器とを有し、 前記第 1の対物光学系を用いて、前記第 1光源から出射される第 1光束を、第 1光 情報記録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再 生を行い、また第 2光情報記録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報 の記録及び Z又は再生を行 ヽ、
前記第 2の対物光学系を用いて、前記第 2光源から出射される第 2光束を、第 3光 情報記録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再 生を行い、また前記第 3光源から出射される第 3光束を、第 4光情報記録媒体の情報 記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行う光ピックアツ プ装置であって、
前記第 1の対物光学系は、対物レンズと、透過する光束に対して球面収差量を補 正できる液晶補正素子とを有し、また、前記入射光学系は所定の光学素子を有する 光ピックアップ装置である。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]第 1の実施の形態に力かる光ピックアップ装置の概略断面図である。
[図 2]本実施の形態の光ピックアップ装置に用いる対物レンズァクチユエータ装置の 斜視図である。
[図 3]液晶補正素子 LCDの概略構成を示す断面図である。
[図 4]第 2の実施の形態に力かる光ピックアップ装置の概略断面図である。
[図 5]第 3の実施の形態に力かる光ピックアップ装置の概略断面図である。
[図 6]第 4の実施の形態に力かる光ピックアップ装置の概略断面図である。
[図 7]第 5の実施の形態に力かる光ピックアップ装置の概略断面図である。
[図 8]第 6の実施の形態に力かる光ピックアップ装置の概略断面図である。
[図 9]位相構造を示す要部平面図 (a)、（b)である。
[図 10]位相構造を示す要部平面図 (a)、（b)である。
[図 11]位相構造を示す要部平面図 (a)、（b)である。
[図 12]位相構造を示す要部平面図 (a)、（b)である。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、本発明に係る具体的な形態を説明する。
[0015] 項 1に記載の構成は、波長 λ 1の光束を出射する第 1光源と、波長え 2 ( λ 2 > λ 1) の光束を出射する第 2光源と、波長え 3 ( λ 3 > λ 2)の光束を出射する第 3光源と、 第 1の対物光学系と、第 2の対物光学系と、前記第 1ないし第 3光源からの光束を前 記第 1の対物光学系又は前記第 2の対物光学系に入射させる入射光学系と、光検 出器とを有し、
前記第 1の対物光学系を用いて、前記第 1光源から出射される波長 λ 1の第 1光束 を、厚さ tlの第 1保護層を有する第 1光情報記録媒体の情報記録面に対して集光さ せることにより情報の記録及び/又は再生を行い、また厚さ t2 (t2 >tl)の第 2保護 層を有する第 2光情報記録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の 記録及び Z又は再生を行 ヽ、 前記第 2の対物光学系を用いて、前記第 2光源から出射される波長え 2の第 2光束 を、厚さ t3 (t3>tl)の第 3保護層を有する第 3光情報記録媒体の情報記録面に対し て集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また前記第 3光源から出 射される波長 λ 3の第 3光束を、厚さ t4 (t4 >t3)の第 4保護層を有する第 4光情報記 録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行 う光ピックアップ装置であって、
前記第 1の対物光学系は、対物レンズと、透過する光束に対して球面収差量を補 正できる液晶補正素子とを有しており、
前記入射光学系を構成する光学素子は、少なくとも光軸方向に固定されていること を特徴とする。
[0016] ここで、第 1の対物光学系に入射した光束は、必ず第 1の対物光学系を構成する対 物レンズおよび液晶補正素子を通過するものとする。
[0017] また、第 1の対物光学系を構成する対物レンズと、液晶補正素子とは、何らかの部 材で互 ヽに固定されており、一体的に形成されて!、てもよ!/、。
[0018] さらに、第 1の対物光学系の対物レンズは、単玉のレンズであることが好ましい。
[0019] 本明細書においては、情報の記録 Z再生用の光源として青紫色半導体レーザや 青紫色 SHGレーザを使用する光ディスク (光情報記録媒体とも!ヽぅ）を総称して「高 密度光ディスク」といい、 NAO. 85の対物光学系により情報の記録 Z再生を行い、保 護基板の厚さが 0. 1mm程度である規格の光ディスク（例えば BD)、NAO. 65乃至 0. 67の対物光学系により情報の記録 Z再生を行い、保護基板の厚さが 0. 6mm程 度である規格の光ディスク (例えば HD)も含むものとする。また、このような保護基板 をその情報記録面上に有する光ディスクの他に、情報記録面上に数〜数十 nm程度 の厚さの保護膜を有する光ディスクや、保護基板或いは保護膜の厚さが 0の光デイス クも含むものとする。また、本明細書においては、高密度光ディスクには、情報の記 録 Z再生用の光源として、青紫色半導体レーザや青紫色 SHGレーザを使用する光 磁気ディスクも含まれるものとする。
[0020] 本明細書においては、 DVDとは、 DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio 、 DVD— RAMゝ DVD-R, DVD— RWゝ DVD+Rゝ DVD+RW等の DVD系列 光ディスクの総称であり、 CDとは、 CD-ROM, CD -Audio, CD -Video, CD— R、 CD—RW等の CD系列光ディスクの総称である。
[0021] 本発明に係る光ピックアップ装置によれば、前記第 1光源から出射される波長 λ 1 の第 1光束を用いて、厚さ tlの保護層を有する第 1光情報記録媒体の情報記録面に 対して情報の記録及び Z又は再生を行い、また厚さ t2 (t2>tl)の保護層を有する 第 2光情報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録及び Z又は再生を行うので 、前記第 1光源及び前記入射光学系を共通に用いることにより構成の簡素化'低コス ト化を図ることができる。かかる場合、前記第 1光情報記録媒体と前記第 2光情報記 録媒体との保護層の厚さに起因して生じる球面収差は、前記液晶補正素子により適 切に補正することができる。又、前記入射光学系の光学素子は、少なくとも光軸方向 に固定されているため、光軸方向に駆動するためのァクチユエータが不要となり、簡 素な光ピックアップ装置を提供できる。
[0022] 項 2に記載の光ピックアップ装置は、項 1に記載の構成において、前記第 1の対物 光学系と前記第 2の対物光学系とを固定する保持部材をさらに有する光ピックアップ 装置であって、前記入射光学系は、前記第 1光束ないし第 3光束が共通して通過す るカップリングレンズを有し、前記保持部材を駆動することによって、前記第 1の対物 光学系と前記第 2の対物光学系のいずれかが、前記カップリングレンズを通過した光 束を入射することを特徴とするので、例えば前記第 1の対物光学系と前記第 2の対物 光学系とを機械的に切り替えることで、互換可能に情報の記録及び Z又は再生を行 え、入射光学系を単一とすることで前記入射光学系の簡素化を図れる。
[0023] この時、第 1の対物光学系を構成する対物レンズと液晶補正素子とは、一体的に移 動することが好ましい。即ち、対物レンズが移動する場合は、同様に液晶補正素子も 移動することが好ましい。
[0024] 項 3に記載の光ピックアップ装置は、項 1又は項 2に記載の構成において、前記入 射光学系は、通過した光束が前記第 1の対物光学系に入射する第 1のカップリングレ ンズと、通過した光束が前記第 2の対物光学系に入射する第 2のカップリングレンズと を有し、前記第 1の対物光学系に入射する光束と、前記第 2の対物光学系に入射す る光束とは異なる光路を迪ることを特徴とするので、例えば前記第 1の対物光学系と 前記第 2の対物光学系とを機械的に切り替える機構などを用いることなぐ互換可能 に情報の記録及び Z又は再生を行え、更に簡素な光ピックアップ装置を提供できる
[0025] 項 4に記載の構成は、波長 λ 1の光束を出射する第 1光源と、波長え 2 ( λ 2> λ 1) の光束を出射する第 2光源と、波長え 3 ( λ 3 > λ 2)の光束を出射する第 3光源と第 1の対物光学系と、第 2の対物光学系と、前記第 1ないし第 3光源からの光束を、前記 第 1の対物光学系又は前記第 2の対物光学系に入射させる入射光学系と、光検出 器とを有し、
前記第 1の対物光学系を用いて、前記第 1光源から出射される波長 λ 1の第 1光束 を、厚さ tlの第 1保護層を有する第 1光情報記録媒体の情報記録面に対して集光さ せることにより情報の記録及び/又は再生を行い、また厚さ t2 (t2>tl)の第 2保護 層を有する第 2光情報記録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の 記録及び Z又は再生を行 ヽ、
前記第 2の対物光学系を用いて、前記第 2光源から出射される波長え 2の第 2光束 を、厚さ t3 (t3 >tl)の第 3保護層を有する第 3光情報記録媒体の情報記録面に対し て集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また前記第 3光源から出 射される波長 λ 3の第 3光束を、厚さ t4 (t4 >t3)の第 4保護層を有する第 4光情報記 録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行 う光ピックアップ装置であって、
前記第 1の対物光学系は、対物レンズと、透過する光束に対して球面収差量を補 正できる液晶補正素子とを有しており、
前記入射光学系は、光軸方向に可動でかつ平行になる前の光束が通過するカツ プリングレンズを有して 、ることを特徴とする。
[0026] ここで、第 1の対物光学系に入射した光束は、必ず第 1の対物光学系を構成する対 物レンズおよび液晶補正素子を通過する。
[0027] また、第 1の対物光学系の対物レンズは、単玉のレンズであることが好ましい。
[0028] 本発明に係る光ピックアップ装置によれば、前記第 1光源から出射される波長 λ 1 の第 1光束を用いて、厚さ tlの保護層を有する第 1光情報記録媒体の情報記録面に 対して情報の記録及び Z又は再生を行い、また厚さ t2 (t2>tl)の保護層を有する 第 2光情報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録及び Z又は再生を行うので 、前記第 1光源及び前記入射光学系を共通に用いることにより構成の簡素化'低コス ト化を図ることができる。かかる場合、前記第 1光情報記録媒体と前記第 2光情報記 録媒体との保護層の厚さに起因して生じる球面収差は、前記液晶補正素子により適 切に補正することができる。ただし、例えば第 1光情報記録媒体及び Z又は第 2光情 報記録媒体が複層の情報記録面を有する場合、各層に対して適切に情報の記録及 び Z又は再生を行うために必要な球面収差補正量を、前記液晶補正素子が与えら れない場合もある。そこで、前記液晶補正素子の球面収差補正量が不足するようなと きは、前記カップリングレンズを光軸方向に駆動することで、第 1光情報記録媒体及 び Z又は第 2光情報記録媒体が複層の情報記録面を有する場合でも、トータルで球 面収差を補正し適切に情報の記録及び Z又は再生を行えるようにして 、る。ただし、 前記カップリングレンズを光軸方向に駆動することによって球面収差を補正するのは 、複層の情報記録面に情報の記録及び Z又は再生を行う場合に限られない。
[0029] 項 5に記載の光ピックアップ装置は、項 4に記載の構成において、前記第 1の対物 光学系の前記対物レンズと前記液晶補正素子が一体的に形成されていることを特徴 とする。
[0030] 項 6に記載の光ピックアップ装置は、項 4又は項 5に記載の構成において、前記入 射光学系が、通過した光束が前記第 1の対物光学系に入射する第 1のカップリングレ ンズと、通過した光束が前記第 2の対物光学系に入射する第 2のカップリングレンズと を有し、前記第 1の対物光学系に入射する光束と、前記第 2の対物光学系に入射す る光束とは異なる光路を迪ることを特徴とするので、例えば前記第 1の対物光学系と 前記第 2の対物光学系とを機械的に切り替える機構などを用いることなぐ互換可能 に情報の記録及び Z又は再生を行え、更に簡素な光ピックアップ装置を提供できる
[0031] 項 7に記載の光ピックアップ装置は、項 6に記載の構成において、前記第 1のカップ リングレンズと前記第 2のカップリングレンズとを光軸方向に駆動する、共通のァクチ ユエータを有することを特徴とする。 [0032] 項 8に記載の光ピックアップ装置は、項 6に記載の構成において、前記第 1のカップ リングレンズを光軸方向に駆動するァクチユエータと、前記第 2のカップリングレンズ を光軸方向に駆動するァクチユエ一タとを有することを特徴とする。
[0033] 項 9に記載の光ピックアップ装置は、項 4〜8のいずれか一項に記載の構成におい て、前記液晶補正素子により補正される球面収差補正量は、前記カップリングレンズ を光軸方向に駆動することにより補正される球面収差補正量より小さいことを特徴と する。
[0034] 項 10に記載の光ピックアップ装置は、項 4〜8のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記液晶補正素子により補正される球面収差補正量は、前記カップリングレン ズを光軸方向に駆動することにより補正される球面収差補正量より大きいことを特徴 とする。
[0035] 項 11に記載の光ピックアップ装置は、項 4〜10のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 1の対物光学系の対物レンズの開口数 NAが 0. 6以上であって、前記 第 1光束を前記第 1保護層を介して情報記録面に集光させた場合、および前記第 1 光束を前記第 2保護層を介して情報記録面に集光させた場合に、前記カップリング レンズを光軸方向に駆動することにより補正される球面収差補正量 A SAは、前記開 口数 NAが 0. 6の範囲内において、
0. 8< I A SA (WFE l rms) | < 1. 6 (1)
を満たすことを特徴とするので、 BD、 HD DVDのそれぞれに対して、情報の記録 及び Z又は再生を適切に行うことができる。
[0036] ここで、式（1)の下限を下回ると、球面収差補正量が足りずに書き込みエラーや再 生エラーが多くなつてしまう。また、式（1)の上限を超えると、球面収差補正量が多す ぎて書き込みエラーや再生エラーが多くなつてしまう。
[0037] なお、上記構成において、前記第 1の対物光学系の対物レンズの開口数 NAが 0.
65以上であって、 A SAが前記開口数 NAが 0. 65の範囲内において式（1)を満た すことが好ましい。これにより、高密度光ディスクに対し情報の記録及び Z又は再生 をさらに適切に行うことができる。
[0038] 項 12に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜： L 1のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記光検出器は、前記第 1光束、前記第 2光束及び前記第 3光束の全てを受 光し検出する共通の光検出器であることを特徴とするので、単一の光検出器を共通 に用いることにより、より簡素な光ピックアップ装置を提供できる。
[0039] 本明細書において、「光検出器が共通」とは、光検出器が有する単一の、もしくは複 数の受光素子により波長の異なる全ての光束を受光し、検出できる状態を言う。例え ば、光検出器が波長の異なる光束毎に異なる受光素子を有していても、それらが同 一のパッケージ内に含まれている時や、それらが同一の面上に設けられている時は
、本明細書においては、光検出器が共通であるとみなすことができる。
[0040] 項 13に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜12のいずれか一項に記載の構成にお いて、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
[0041] t3 > =t2
項 14に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜13のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 1の対物光学系の対物レンズの開口数 NAが 0. 6以上であることを特 徴とする。
[0042] 項 15に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜14のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 1の対物光学系の対物レンズの開口数 NAが 0. 6以上であって、前記 第 1光束を前記第 1保護層を介して情報記録面に集光させた場合、および前記第 1 光束を前記第 2保護層を介して情報記録面に集光させた場合に、前記液晶補正素 子により補正される球面収差補正量 A SAは、前記開口数 NAが 0. 6の範囲内にお いて、
0. 8< I A SA (WFE l rms) | < 1. 6 (2)
を満たすことを特徴とするので、 BD、 HD DVDのそれぞれに対して、情報の記録 及び Z又は再生を適切に行うことができる。
[0043] ここで、式 (2)の下限を下回ると、球面収差の補正量が充分でない為、情報の記録
Z再生時において書き込みエラーや再生エラーが多くなつてしまう。また、式（2)の 上限を超えると、球面収差の補正量が多すぎるため、情報の記録 Z再生時において 書き込みエラーや再生エラーが多くなつてしまう。
[0044] なお、上記構成において、前記第 1の対物光学系の対物レンズの開口数 NAが 0. 65以上であって、 A SAが前記開口数 NAが 0. 65の範囲内において式（1)を満た すことが好ましい。これにより、高密度光ディスクに対し情報の記録及び Z又は再生 をさらに適切に行うことができる。
[0045] 項 16に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜15のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記入射光学系は、前記第 1光束ないし第 3光束が共通して通過するカツプリ ングレンズと、前記カップリングレンズを通過した光束を、その波長に応じて透過もしく は反射する波長選択素子とを有することを特徴とするので、更に簡素化した光ピック アップ装置を提供できる。
[0046] 項 17に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜16のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 1の対物光学系に入射する光束と、前記第 2の対物光学系に入射する 光束とは異なる光路を迪ることを特徴とするので、前記カップリングレンズを共通とし たまま、例えば前記第 1の対物光学系と前記第 2の対物光学系とを機械的に切り替 える機構などを用いることなぐ互換可能に情報の記録及び Z又は再生を行え、更に 簡素な光ピックアップ装置を提供できる。
[0047] 項 18に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜17のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 1対物光学系は、前記第 1光束を、前記第 1光情報記録媒体の情報記 録面と前記第 2光情報記録媒体の情報記録面に集光するために用いられ、前記液 晶補正素子は、前記第 1光束を前記第 1光情報記録媒体の情報記録面に集光させ るときと、前記第 1光束を前記第 2光情報記録媒体の情報記録面に集光させるときと で球面収差補正量を異ならせることを特徴とするので、光の利用効率を高く確保しな がら、前記第 1の対物光学系と前記第 2の対物光学系とに対して互換可能に情報の 記録及び Z又は再生を行え、更に簡素な光ピックアップ装置を提供できる。
[0048] 項 19に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜18のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 2対物光学系は、前記第 2光束を前記第 3光情報記録媒体の情報記録 面に集光し、且つ前記第 3光束を前記第 4光情報記録媒体の情報記録面に集光す るために用いられることを特徴とするので、例えば、既に開発されている安価な DVD と CDの互換用対物レンズなどを用いて、低コストの光ピックアップ装置を構成できる [0049] 項 20に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜19のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 1対物光学系の対物レンズは、前記波長 λ 1の光束を厚さ tlの保護層 を介して情報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 1と、前記波長 λ 1の光束を 厚さ t2の保護層を介して情報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 2と、前記波 長 λ ΐの光束を厚さ t5 (t2>t5>tl)の保護層を介して情報記録面に集光させた場 合の球面収差量 Δ 5とが、 Δ 1 > Δ 5且つ Δ 2 > Δ 5となるように設計されて!、ることを 特徴とする。
[0050] 項 21に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜19のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 1対物光学系の対物レンズは、前記波長 λ 1の光束を厚さ tlの保護層 を介して情報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 1と、前記波長 λ 1の光束を 厚さ t2の保護層を介して情報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 2と、前記波 長 λ ΐの光束を厚さ t5 (t2>t5>tl)の保護層を介して情報記録面に集光させた場 合の球面収差量 Δ 5とが、 Δ 1< Δ 5< Δ 2となるように設計されていることを特徴とす る。
[0051] 項 22に記載の光ピックアップ装置は、項 2〜21のいずれか一項に記載の構成にお V、て、前記カップリングレンズの光学面には位相構造が形成されて 、ることを特徴と するので、前記位相構造を用いて、例えば光源の波長変化に起因して生じる球面収 差や、対物光学系の温度変化に対する屈折率変化に起因して生じる球面収差など を補正できる。
[0052] 本明細書において、「位相構造」とは、光軸方向の段差を複数有し、入射光束に対 して光路差 (位相差)を付加する構造の総称である。この段差により入射光束に付カロ される光路差は、入射光束の波長の整数倍であっても良いし、入射光束の波長の非 整数倍であっても良い。このような位相構造の具体的な例としては、上記の段差が光 軸垂直方向に周期的な間隔をもって配置された回折構造や、上記の段差が光軸垂 直方向に非周期的な間隔をもって配置された光路差付与構造 (位相差付与構造とも いう）である。
[0053] 回折構造としては、図 9に模式的に示すように、複数の輪帯 100から構成され、光 軸を含む断面形状が鋸歯形状であるもの（回折構造 DOE)や、図 10に模式的に示 すように、段差 101の方向が有効径内で同一である複数の輪帯 102から構成され、 光軸を含む断面形状が階段形状であるもの（回折構造 DOE)や、図 11に模式的に 示すように、段差 104の方向が有効径途中で入れ替わる複数の輪帯 105から構成さ れ、光軸を含む断面形状が階段形状であるもの（回折構造 DOE)や、図 12に模式 的に示すように、内部に階段構造が形成された複数の輪帯 103から構成されるもの（ 回折構造 HOE)がある。また、光路差付与構造としては、図 11に模式的に示すよう に、段差 104の方向が有効径途中で入れ替わる複数の輪帯 105から構成され、光 軸を含む断面形状が階段形状であるもの (NPS)がある。尚、図 9乃至図 12は、各位 相構造を平面上に形成した場合を模式的に示したものであるが、各位相構造を球面 或いは非球面上に形成しても良い。また、回折構造或いは光路差付与構造の何れ であっても、図 11に模式的に示したような構造となる場合がある。
[0054] 項 23に記載の光ピックアップ装置は、項 2〜21のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記カップリングレンズの光学面は屈折面のみ力も構成されることを特徴とする ので、製造しやすい光学素子を得ることができる。
[0055] 項 24に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜23のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 1ないし第 3の光源は、共通するノ ッケージ内に収容されていることを特 徴とする。
[0056] 項 25に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜24のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 2の光源及び第 3の光源は、共通するパッケージ内に収容されているこ とを特徴とする。
[0057] 項 26に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜25のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 1の対物光学系及び前記第 2の対物光学系の光学素子のうち少なくと も一つは、粒径が 30nm以下の無機微粒子を分散させたプラスチック榭脂から形成 され、温度変化に対する屈折率変化 I dn/dT Iは、 8 X 10—5未満であることを特 徴とする。
[0058] プラスチック榭脂として例えば熱可塑性榭脂中に分散される無機微粒子としては特 に限定はなぐ得られる熱可塑性榭脂組成物の温度による屈折率の変化率 (以後、 I dn/dT Iとする）が小さいという本発明の目的の達成を可能とする無機微粒子の 中から任意に選択することができる。具体的には酸化物微粒子、金属塩微粒子、半 導体微粒子などが好ましく用いられ、この中から、光学素子として使用する波長領域 において吸収、発光、蛍光等が生じないものを適宜選択して使用することが好ましい
[0059] 本発明にお ヽて用いられる酸ィ匕物微粒子としては、金属酸化物を構成する金属が 、 Li、 Na、 Mg、 Al、 Si、 K：、 Ca、 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Rb、 S r、 Y、 Nb、 Zr、 Mo、 Ag、 Cd、 In、 Sn、 Sb、 Cs、 Ba、 La、 Ta、 Hf、 W、 Ir、 Tl、 Pb、 Bi及び希土類金属力 なる群より選ばれる 1種または 2種以上の金属である金属酸 化物を用いることができ、具体的には、例えば、酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、 酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、 酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化インジゥ ム、酸化錫、酸化鉛、これら酸化物より構成される複酸化物であるニオブ酸リチウム、 ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム、アルミニウム 'マグネシウム酸化物（MgAl O
2 4
)等が挙げられる。また、本発明において用いられる酸化物微粒子として希土類酸化 物を用いることもでき、具体的には酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸ィ匕ランタン、 酸化セリウム、酸ィ匕プラセオジム、酸ィ匕ネオジム、酸ィ匕サマリウム、酸化ユウ口ピウム、 酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化工ルビ ゥム、酸ィ匕ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム等も挙げられる。金属塩微 粒子としては、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩などが挙げられ、具体的には炭酸カルシゥ ム、リン酸アルミニウム等が挙げられる。
[0060] また、本発明における半導体微粒子とは、半導体結晶組成の微粒子を意味し、該 半導体結晶組成の具体的な組成例としては、炭素、ケィ素、ゲルマニウム、錫等の周 期表第 14族元素の単体、リン (黒リン)等の周期表第 15族元素の単体、セレン、テル ル等の周期表第 16族元素の単体、炭化ケィ素 (SiC)等の複数の周期表第 14族元 素からなる化合物、酸化錫 (IV) (SnO )、硫化錫 (Π, IV) (Sn (lD Sn (lV) S )、硫
2 3 化錫 (IV) (SnS )、硫化錫 (II) (SnS)、セレンィ匕錫 (II) (SnSe)、テルルイ匕錫 (II) (S
2
nTe)、硫化鉛 (Π) (PbS)、セレン化鉛 (Π) (PbSe)、テルル化鉛 (Π) (PbTe)等の周 期表第 14族元素と周期表第 16族元素との化合物、窒化ホウ素 (BN)、リンィ匕ホウ素 (BP)、砒化ホウ素（BAs)、窒化アルミニウム (A1N)、リンィ匕アルミニウム (A1P)、砒 化アルミニウム（AlAs)、アンチモン化アルミニウム（AlSb)、窒化ガリウム（GaN)、リ ン化ガリウム（GaP)、砒化ガリウム（GaAs)、アンチモン化ガリウム（GaSb)、窒化イン ジゥム（InN)、リン化インジウム（InP)、砒化インジウム（InAs)、アンチモン化インジ ゥム (InSb)等の周期表第 13族元素と周期表第 15族元素との化合物 (あるいは ΠΙ— V族化合物半導体）、硫ィ匕アルミニウム (Al S )、セレン化アルミニウム (Al Se )、硫
2 3 2 3 化ガリウム（Ga S )、セレン化ガリウム（Ga Se；)、テルル化ガリウム（Ga Te；)、酸ィ匕
2 3 2 3 2 3 インジウム（In O )、硫化インジウム（In S )、セレン化インジウム（In Se )、テルル化
2 3 2 3 2 3 インジウム (In Te )等の周期表第 13族元素と周期表第 16族元素との化合物、塩ィ匕
2 3
タリウム (I) (T1C1)、臭化タリウム (I) (TlBr)、ヨウ化タリウム (I) (T1I)等の周期表第 13 族元素と周期表第 17族元素との化合物、酸ィ匕亜鉛 (ZnO)、硫ィ匕亜鉛 (ZnS)、セレ ン化亜鉛 (ZnSe)、テルル化亜鉛 (ZnTe)、酸化カドミウム（CdO)、硫ィ匕カドミウム（C dS)、セレン化カドミウム（CdSe)、テルル化カドミウム（CdTe)、硫化水銀 (HgS)、セ レンィ匕水銀 (HgSe)、テルルイ匕水銀 (HgTe)等の周期表第 12族元素と周期表第 16 族元素との化合物（あるいは Π— VI族化合物半導体）、硫化砒素 (III) (As S )、セレ
2 3 ン化砒素（ΠΙ) (As Se )、テルル化砒素（ΠΙ) (As Te )、硫化アンチモン (ΠΙ) (Sb
2 3 2 3 2
S )、セレン化アンチモン（ΙΠ) (Sb Se )、テルル化アンチモン（ΠΙ) (Sb Te )、硫化
3 2 3 2 3 ビスマス（ΠΙ) (Bi S )、セレン化ビスマス（ΠΙ) (Bi Se )、テルル化ビスマス（ΠΙ) (Bi
2 3 2 3 2
Te )等の周期表第 15族元素と周期表第 16族元素との化合物、酸化銅 (I) (Cu O)
3 2
、セレン化銅 (I) (Cu Se)等の周期表第 11族元素と周期表第 16族元素との化合物
2
、塩化銅 (I) (CuCl)、臭化銅 (I) (CuBr)、ヨウ化銅 (I) (Cul)、塩ィ匕銀 (AgCl)、臭 化銀 (AgBr)等の周期表第 11族元素と周期表第 17族元素との化合物、酸ィ匕ニッケ ル (Π) (NiO)等の周期表第 10族元素と周期表第 16族元素との化合物、酸化コバル ト (Π) (CoO)、硫化コバルト (Π) (CoS)等の周期表第 9族元素と周期表第 16族元素 との化合物、四酸化三鉄 (Fe O )、硫化鉄 (Π) (FeS)等の周期表第 8族元素と周期
3 4
表第 16族元素との化合物、酸化マンガン (II) (MnO)等の周期表第 7族元素と周期 表第 16族元素との化合物、硫ィ匕モリブデン (IV) (MoS )、酸化タングステン (IV) (
2
WO )等の周期表第 6族元素と周期表第 16族元素との化合物、酸化バナジウム (II) (VO)、酸ィ匕バナジウム (IV) (VO )、酸ィ匕タンタル (V) (Ta O )等の周期表第 5族
2 2 5
元素と周期表第 16族元素との化合物、酸ィ匕チタン (TiO、 Ti O、 Ti O、 Ti O等）
2 2 5 2 3 5 9 等の周期表第 4族元素と周期表第 16族元素との化合物、硫化マグネシウム (MgS) 、セレン化マグネシウム (MgSe)等の周期表第 2族元素と周期表第 16族元素との化 合物、酸化カドミウム（Π)クロム（ΠΙ) (CdCr O )、セレン化カドミウム（Π)クロム（ΠΙ) (
2 4
CdCr Se )、硫化銅（II)クロム（III) (CuCr S )、セレン化水銀（II)クロム（III) (HgC
2 4 2 4
r Se )等のカルコゲンスピネル類、ノ リウムチタネート（BaTiO )等が挙げられる。な
2 4 3
お、 G. Schmidら； Adv. Mater. , 4卷， 494頁（1991)に報告されている（ΒΝ) 75 (BF2) 15F15や、 D. Fenskeら； Angew. Chem. Int. Ed. Engl. , 29卷， 1452 頁（1990)に報告されている Cu Se (トリェチルホスフィン） のように構造の確定
146 73 22
されている半導体クラスターも同様に例示される。
[0061] 一般的に熱可塑性榭脂の dnZdTは負の値を持つ、即ち温度の上昇に伴い屈折 率が小さくなる。従って、熱可塑性榭脂組成物の I dn/dT Iを効率的に小さくする 為には、 dnZdTが大きい微粒子を分散させることが好ましい。熱可塑性榭脂の dnZ dTと同符号の値を持つ微粒子を用いる場合には、微粒子の dnZdTの絶対値が、 母材となる熱可塑性榭脂の dnZdTよりも小さいことが好ましい。更に、母材となる熱 可塑性榭脂の dnZdTと逆符号の dnZdTを有する微粒子、即ち、正の値の dnZdT を有する微粒子が好ましく用いられる。このような微粒子を熱可塑性榭脂に分散させ ることで、少ない量で効果的に熱可塑性榭脂組成物の I dnZdT Iを小さくすること ができる。分散される微粒子の dnZdTは、母材となる熱可塑性榭脂の dnZdTの値 により適宜選択することができるが、一般的に光学素子に好ましく用いられる熱可塑 性榭脂に微粒子を分散させる場合は、微粒子の dnZdTが— 20 X 10_6よりも大きい ことが好ましぐ 10 X 10—6よりも大きいことが更に好ましい。 dnZdTが大きい微粒 子として、好ましくは、例えば、窒化ガリウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、ニオブ酸リチウム 、タンタル酸リチウムなどが用いられる。
[0062] 一方、熱可塑性榭脂に微粒子を分散させる際には、母材となる熱可塑性榭脂と微 粒子の屈折率の差が小さいことが望ましい。発明者らの検討の結果、熱可塑性榭脂 と分散される微粒子の屈折率の差が小さ 、と、光を透過させた場合に散乱を起こし 難いということがわ力つた。熱可塑性榭脂に微粒子を分散させる際、粒子が大きい程 、光を透過させた時の散乱を起こしやすくなるが、熱可塑性榭脂と分散される微粒子 の屈折率の差が小さいと、比較的大きな微粒子を用いても光の散乱が発生する度合 いが小さいことを発見した。熱可塑性榭脂と分散される微粒子の屈折率の差は、 0〜 0. 3の範囲であることが好ましぐ更に 0〜0. 15の範囲であることが好ましい。
[0063] 光学材料として好ましく用いられる熱可塑性榭脂の屈折率は、 1. 4〜1. 6程度で ある場合が多ぐこれらの熱可塑性榭脂に分散させる材料としては、例えばシリカ（酸 化ケィ素）、炭酸カルシウム、リン酸アルミニウム、酸ィ匕アルミニウム、酸化マグネシゥ ム、アルミニウム ·マグネシウム酸ィ匕物などが好ましく用いられる。
[0064] また、発明者らの研究により、比較的屈折率の低い微粒子を分散させることで、熱 可塑性榭脂組成物の dnZdTを効果的に小さくすることができることがわ力つた。屈 折率が低い微粒子を分散した熱可塑性榭脂組成物の I dnZdT Iが小さくなる理由 について、詳細はわ力つていないものの、榭脂組成物における無機微粒子の体積分 率の温度変化が、微粒子の屈折率が低いほど、榭脂組成物の I dn/dT Iを小さく する方向に働くのではないかと考えられる。比較的屈折率が低い微粒子としては、例 えばシリカ（酸ィ匕ケィ素）、炭酸カルシウム、リン酸アルミニウムが好ましく用いられる。
[0065] 熱可塑性榭脂組成物の dnZdTの低減効果、光透過性、所望の屈折率等を全て 同時に向上させることは困難であり、熱可塑性榭脂に分散させる微粒子は、熱可塑 性榭脂組成物に求める特性に応じて、微粒子自体の dnZdTの大きさ、微粒子の dn ZdTと母材となる熱可塑性榭脂の dnZdTとの差、及び微粒子の屈折率等を考慮し て適宜選択することができる。更に、母材となる熱可塑性榭脂との相性、即ち、熱可 塑性榭脂に対する分散性、散乱を引き起こし難い微粒子を適宜選択して用いること は、光透過性を維持する上で好ましい。
[0066] 例えば、光学素子に好ましく用いられる環状ォレフィンポリマーを母材として用いる 場合、光透過性を維持しながら I dn/dT Iを小さくする微粒子としては、シリカが好 ましく用いられる。
[0067] 上記の微粒子は、 1種類の無機微粒子を用いてもよぐまた複数種類の無機微粒 子を併用してもよい。異なる性質を有する複数種類の微粒子を用いることで、必要と される特'性を更〖こ効率よく向上させることちできる。
[0068] また、本発明に係る無機微粒子は、平均粒子径が lnm以上、 30nm以下が好まし く、 lnm以上、 20nm以下がより好ましぐさらに好ましくは lnm以上、 lOnm以下で ある。平均粒子径が lnm未満の場合、無機微粒子の分散が困難になり所望の性能 が得られない恐れがあることから、平均粒子径は lnm以上であることが好ましぐまた 平均粒子径が 30nmを超えると、得られる熱可塑性材料組成物が濁るなどして透明 性が低下し、光線透過率が 70%未満となる恐れがあることから、平均粒子径は 30η m以下であることが好ましい。ここでいう平均粒子径は各粒子を同体積の球に換算し た時の直径 (球換算粒径)の体積平均値を言う。
[0069] さらに、無機微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、球状の微粒子が好 適に用いられる。具体的には、粒子の最小径 (微粒子の外周に接する 2本の接線を 引く場合における当該接線間の距離の最小値) Z最大径 (微粒子の外周に接する 2 本の接線を引く場合における当該接線間の距離の最大値）が 0. 5〜1. 0であること 力 S好ましく、 0. 7〜1. 0であることが更に好ましい。
[0070] また、粒子径の分布に関しても特に制限されるものではないが、本発明の効果をよ り効率よく発現させるためには、広範な分布を有するものよりも、比較的狭い分布を 持つものが好適に用いられる。
[0071] 項 27に記載の光ピックアップ装置は、項 1〜26のいずれか一項に記載の構成にお いて、前記第 1の対物光学系及び前記第 2の対物光学系の光学素子のうち少なくと も一つは、ガラスから形成され、温度変化に対する屈折率変化 I dn/dT Iは、 5 X 10_5未満であることを特徴とするので、温度分布が生じても収差変化を抑えるような 対物光学素子とすることができる。
[0072] 項 28に記載の構成は、光ピックアップ装置を有する光情報記録媒体記録再生装 置であって、
前記光ピックアップ装置は、波長 λ 1の光束を出射する第 1光源と、波長え 2 ( λ 2 > λ 1)の光束を出射する第 2光源と、波長え 3 ( λ 3 > λ 2)の光束を出射する第 3光 源と、第 1の対物光学系と、第 2の対物光学系と、前記第 1ないし第 3光源からの光束 を、前記第 1の対物光学系又は前記第 2の対物光学系に入射させる入射光学系と、 光検出器とを有し、
前記光ピックアップ装置は、前記第 1の対物光学系を用いて、前記第 1光源から出 射される波長 λ 1の第 1光束を、厚さ tlの第 1保護層を有する第 1光情報記録媒体の 情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また 厚さ t2 (t2>tl)の第 2保護層を有する第 2光情報記録媒体の情報記録面に対して 集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、
前記第 2の対物光学系を用いて、前記第 2光源から出射される波長え 2の第 2光束 を、厚さ t3 (t3 >tl)の第 3保護層を有する第 3光情報記録媒体の情報記録面に対し て集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また前記第 3光源から出 射される波長 λ 3の第 3光束を、厚さ t4 (t4 >t3)の第 4保護層を有する第 4光情報記 録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行 い、
前記第 1の対物光学系は、対物レンズと、透過する光束に対して球面収差量を補 正できる液晶補正素子とを有しており、
前記入射光学系を構成する光学素子は、少なくとも光軸方向に固定されていること を特徴とする。
項 29に記載の構成は、光ピックアップ装置を有する光情報記録媒体記録再生装 置であって、
前記光ピックアップ装置は、波長 λ 1の光束を出射する第 1光源と、波長え 2 ( λ 2 > λ 1)の光束を出射する第 2光源と、波長え 3 ( λ 3 > λ 2)の光束を出射する第 3光 源と、第 1の対物光学系と、第 2の対物光学系と、前記第 1ないし第 3光源からの光束 を、前記第 1の対物光学系又は前記第 2の対物光学系に入射させる入射光学系と、 光検出器とを有し、
前記光ピックアップ装置は、前記第 1の対物光学系を用いて、前記第 1光源から出 射される波長 λ 1の第 1光束を、厚さ tlの第 1保護層を有する第 1光情報記録媒体の 情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また 厚さ t2 (t2>tl)の第 2保護層を有する第 2光情報記録媒体の情報記録面に対して 集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、 前記第 2の対物光学系を用いて、前記第 2光源から出射される波長え 2の第 2光束 を、厚さ t3 (t3 >tl)の第 3保護層を有する第 3光情報記録媒体の情報記録面に対し て集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また前記第 3光源から出 射される波長 λ 3の第 3光束を、厚さ t4 (t4 >t3)の第 4保護層を有する第 4光情報記 録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行 い、
前記第 1の対物光学系は、対物レンズと、透過する光束に対して球面収差量を補正 できる液晶補正素子とを有しており、
前記入射光学系は、光軸方向に可動であり、かつ平行になる前の光束が通過する カップリングレンズを有していることを特徴とする。
[0074] 本明細書中において、対物レンズとは、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、これと対向すべく 配置される集光作用を有するレンズを指し、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、対物レンズの光情報記録媒体側 (像側）の開口数 NAとは、対 物レンズ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。
[0075] 以上の構成によれば、簡素且つコンパクトでありながら、異なる 4つの規格の光ディ スクに対して情報の記録及び Z又は再生を適切に行うことができる対物レンズを搭載 した光ピックアップ装置を提供することができる。
実施例
[0076] (第 1の実施の形態）
以下、図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。尚、後述する実施の形態 において、第 1光ディスク OD1〜第 4光ディスク OD4の記録密度 1〜 p 4)は、 p 4< p 3< p 2< 1となっている。 [0077] 図 1は、高密度光ディスク (第 1光ディスク OD1又は第 2光ディスク OD2)、従来の D VD (第 3光ディスク)及び CD (第 4光ディスク OD4)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ピックアップ装置の概略断面図である。
[0078] 更に図 2は、本実施の形態の光ピックアップ装置に用いる対物レンズァクチユエ一 タ装置の斜視図である。まず、対物レンズァクチユエータ装置力も説明する。図 2に示 される対物レンズァクチユエータ機構 (駆動手段ともいう） 10は、図 1の光ピックアップ 装置に配置されており、後述する半導体レーザからのレーザ光を、異なる光ディスク の情報記録面上にそれぞれ集光する対物光学系 OBJ1 (第 1の対物光学系ともいう） 、 OBJ2 (第 2の対物光学系ともいう）と、これらの対物光学系 OBJ1, OBJ2の光軸を， 同一円周 13 A上に保持する保持部材であるレンズホルダ LHと、このレンズホルダ L Hを円周 13Aの中心軸の位置に設けられた支軸 14を介して回転自在に且つこの回 転の中心軸に沿って往復移動自在に保持するァクチユエータベース ACTBと、レン ズホルダ LHを支軸 14に沿った方向に往復移動させるフォーカシングァクチユエータ (図示略）と、レンズホルダ LHに回転動作を付勢して各対物光学系 OBJ1, OBJ2の 位置決めを行うトラッキングァクチユエータ 20とを備えている。この対物レンズァクチ ユエータ機構 10には、各ァクチユエータの動作制御を行う動作制御回路（図示略）が 設けられている。
[0079] 対物光学系 OBJ1, OBJ2は、それぞれ円板状のレンズホルダ LHの平板面を貫通 した孔部に装備されており、レンズホルダ LHの中心カゝらそれぞれ等しい距離で配設 されている。このレンズホルダ LHは、その中心部でァクチユエータベース ACTBから 立設された支軸 14の上端部と回転自在に係合しており、この支軸 14の下方には、図 示を省略したフォーカシングァクチユエータが配設されている。
[0080] 即ち、このフォーカシングァクチユエータは、支軸 14の下端部に設けられた永久磁 石とこの周囲に設けられたコイルとにより電磁ソレノイドを構成し、コイルに流す電流 を調節することにより、支軸 14及びレンズホルダ LHに対して当該支軸 14に沿った方 向（図 2における上下方向）への微小単位での往復移動を付勢し，焦点距離の調整 を行うようになっている。
[0081] また、前述したようにこのレンズホルダ LHは、駆動機構であるトラッキングァクチュ エータ 20によって、光軸と平行な軸線を有する支軸 14を中心とした第 1回動動作又 は第 2回動動作が付与される。このトラッキングァクチユエータ 20は、レンズホルダ L Hの端縁部に支軸 14を挟んで対称に設けられた一対のトラッキングコイル 21A, 21 Bと、レンズホルダ LHの端縁部に近接してァクチユエータベース ACTB上の支軸 14 を挟んで対称となる位置にそれぞれ設けられた二組の対を成すマグネット 22A, 22 B, 23A, 23Bとを備えて!/ヽる。
[0082] そして、トラッキングコイル 21A, 21B力 一方の対を成すマグネット 22A, 22Bと個 々に対向するときには、対物光学系 OBJ1がレーザ光の光路上となるように、マグネッ ト 22A, 22Bの位置が設定されており、また、マグネット 23A, 23Bと個々に対向する ときには、対物光学系 OBJ2がレーザ光の光路上となるように、マグネット 23A, 23B の位置が設定されている。
[0083] また、上述のレンズホルダ LHには、トラッキングコイル 21Aとマグネット 22B又はマ グネット 23B,及びトラッキングコイル 21Bとマグネット 22A又はマグネット 23Aとが対 向することがな 、ように、その回動範囲を制限する図示しな!、ストツバが設けられて!/、 る。
[0084] さらに、トラッキングァクチユエータ 20は、円形のレンズホルダ LHの外周の接線方 向が光ディスクのトラックの接線方向と直交するように配設され、このレンズホルダ LH に微小単位で回動動作を付勢することによりレーザ光のトラックに対する照射位置の ズレの補正を行うためのものである。そのため、このトラッキング動作を行うために、例 えば、各トラッキングコイル 21A, 21Bが各マグネット 22A, 22Bと対向した状態を保 持しながら微妙にレンズホルダ LHに回動を付勢する必要が生じる。
[0085] 力かるトラッキング動作を行うために、各トラッキングコイル 21A, 21Bには、その内 側に鉄片が装備されており、この鉄片が各マグネットに引き寄せられながら、これら各 マグネットとの間に微妙な斥力を生じるように各トラッキングコイル 21A, 21Bに電流 を流す制御が動作制御回路によって行われる構成となっている。
[0086] 次に、光ピックアップ装置本体について説明する。本実施の形態においては、 4種 類の光ディスク ODの情報記録面に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合、 対物レンズァクチユエータ機構 10のレンズホルダ LHを回転させ、図 1に示すように 対物光学系 OBJ1又は対物光学系 OBJ2のいずれかを光路内に挿入するものとする 。尚、本実施の形態では、第 2半導体レーザ LD2と第 3半導体レーザ LD3は、同一 基板に取り付けられて同じパッケージ内に配置された、いわゆる 2レーザ 1パッケージ 2L1Pと呼ばれる単一ユニットを構成している。又、対物光学系 OBJl、 OBJ2の有効 径は等しい。ここでは、ビームシエィパ BS、ダイクロイツクプリズム DP、偏光ビームス プリッタ PBS、カップリングレンズであるコリメータ COL、 λ Z4波長板 QWPが入射光 学系を構成する。
[0087] ここで、対物光学系 OBJ1は、液晶補正素子 LCDと対物レンズ L1とを鏡枠 MFで 連結した構成となっており、レンズホルダ LHに固定されている。即ち、対物レンズが 移動する場合は、同様に液晶補正素子も移動するので、対物光学系 OBJ1に入射し た光束は、必ず対物光学系 OBJ1を構成する対物レンズ L1および液晶補正素子 LC Dを通過する。対物レンズ L1の開口数 NAは、 0. 6以上であることが好ましい。
[0088] 対物レンズ L1は、第 1光ディスクの保護層の厚さ tlに対して最適な設計がされてお り、液晶補正素子 LCDは、対物レンズ L1を通過した光束が第 2光ディスクの保護層 t 2を通過して情報記録面に良好な集光スポットを形成できるように、適切な球面収差 を与えるようになつている。
[0089] 例えば、光ディスク OD1に記録及び Z又は再生を行うときと、光ディスク OD2に情 報の記録及び Z又は再生をおこなうときとで球面収差補正量を異ならせることが好ま しい。また、光ディスク OD1に記録及び/又は再生を行うときと、光ディスク OD2に 情報の記録及び Z又は再生をおこなう場合に、液晶補正素子 LCDにより補正される 球面収差の補正量 A SAが、対物光学系 OBJ1が有する対物レンズ L1の NA0. 6の 範囲内において、
0. 8く I A SA (WFE l rms) | < 1. 6
を満足することが好ましい。高密度光ディスクにさらに適切に情報の記録再生を行う には、 A SA力 対物光学系 OBJ1が有する対物レンズ L1の NA0. 65の範囲内にお いて、上記式を満足することがより好ましい。
[0090] 一方、対物光学系 OBJ2は、 DVDZCD用互換対物レンズからなり、その光学面に は、光ディスク OD3, OD4の保護層の厚さに起因する球面収差を補正するための回 折構造が形成されている。
[0091] 図 3は、液晶補正素子 LCDの概略構成を示す断面図である。図 3に示すように、液 晶補正素子 LCDは、絶縁基板 SUB (液晶素子より強度の高いガラスもしくはプラス チック基板)、電極 EP、光軸に対して回転対称に配置された分子配列層のみ力 な る液晶素子 LC、電極 EP、絶縁基板 SUB (液晶素子より強度の高いガラスもしくはプ ラスチック基板)を、この順に光軸方向に積層した構造を有しており、電極 EPのうち、 少なくとも一方は光軸を中心とした輪帯パターンに分割されている。
[0092] 後述する光検出器 PDの出力信号に基づいて生成された情報記録面 DR上の集光 スポットの球面収差変化信号を用いて、このように輪帯パターンに分割された電極 E Pに対し、電圧印加手段である電源 PSより所定の駆動電圧を印加すると、液晶素子 層 LCの分子配列層の配列パターンが輪帯状に変化し、結果として、光軸を中心とし た輪帯状の屈折率分布を液晶補正素子 LCDに持たせることができる。かかる輪帯状 の屈折率分布を有する素子 LCDを透過した光束の波面には球面収差が付加される ので、これにより保護層の厚さに起因する球面収差変化を補正することが可能となる 。尚、光ピックアップ装置に光ディスクの判別手段 (不図示）を設け、光ディスク OD1 に記録及び Z又は再生を行うときと、光ディスク OD2に情報の記録及び Z又は再生 をおこなうときとで、液晶素子層 LCの分子配列層の配列パターンが異なるように、電 源 PSから印加される駆動電圧を変更すると、光ディスクに応じた収差補正が自動的 に可能となる。
[0093] なお、一対の絶縁基板 SUBの一方を補正板 (他方は平行平板とする）として、その 表面に光軸を中心として同心円状の回折構造を形成しても良い。かかる回折構造は 、通過する光束に対してコマ収差補正を行うために用いられると良 、。
[第 1光ディスク OD1に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合]
対物レンズァクチユエータ機構 10のレンズホルダ LHは回転駆動され、対物光学系 OBJ1が光路内に挿入される。ここで、液晶補正素子 LCDはオフの状態となっている 。第 1光源としての第 1半導体レーザ LD1 (波長 λ l =400nm〜420nm)から出射さ れた光束は、ビームシエィパ BSでビーム形状を補正され、ダイクロイツクプリズム DP 及び偏光ビームスプリッタ PBSを通過し、光軸方向に変位しな!、カップリングレンズ であるコリメータ COLで平行光束とされた後、 λ Ζ4波長板 QWP及び不図示の絞り を通過し、対物光学系 OBJ1により、第 1光ディスク OD1の保護基板 (厚さ tl = 0. 08 5〜0. lmm)を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
[0094] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJl、不図示の絞り、 λ Ζ4波長板 QWP、コリメータ COLを透過して、偏光ビーム スプリッタ PBSで反射され、センサレンズ SLを透過し、光検出器 PDの受光面に入射 するので、その出力信号を用いて、第 1光ディスク OD1に情報記録された情報の読 み取り信号が得られる。
[0095] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 1半導体レーザ LD 1からの光束を第 1光ディスク OD 1の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ1を一体で移動させるようになって 、る。
[第 2光ディスク OD2に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合]
対物レンズァクチユエータ機構 10のレンズホルダ LHは回転駆動され、対物光学系 OBJ1が光路内に挿入される。ここで、液晶補正素子 LCDはオンの状態となっている 。第 1光源としての第 1半導体レーザ LD1 (波長 λ l =400nm〜420nm)から出射さ れた光束は、ビームシエィパ BSでビーム形状を補正され、ダイクロイツクプリズム DP 及び偏光ビームスプリッタ PBSを通過し、光軸方向に変位しないコリメータ COLで平 行光束とされた後、 λ Ζ4波長板 QWP及び不図示の絞りを通過し、対物光学系 OBJ 1を介して液晶補正素子 LCDにより球面収差補正を行われながら、第 2光ディスク O D2の保護基板 (厚さ t2 = 0. 55〜0. 65mm)を介してその情報記録面に集光されこ こに集光スポットを形成する。
[0096] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJl、不図示の絞り、 λ Ζ4波長板 QWP、コリメータ COLを透過して、偏光ビーム スプリッタ PBSで反射され、センサレンズ SLを透過し、光検出器 PDの受光面に入射 するので、その出力信号を用いて、第 2光ディスク OD2に情報記録された情報の読 み取り信号が得られる。 [0097] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 1半導体レーザ LD1からの光束を第 2光ディスク OD2の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ1を一体で移動させるようになって 、る。
[第 3光ディスク OD3に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合]
対物レンズァクチユエータ機構 10のレンズホルダ LHは回転駆動され、対物光学系 OBJ2が光路内に挿入される。 2レーザ 1パッケージ 2L1P内の第 2光源としての第 2 半導体レーザ LD2 (波長 λ 2 = 640ηπ！〜 670nm)から出射された光束は、ダイク口 イツクプリズム DPで反射され、偏光ビームスプリッタ PBSを通過し、コリメータ COLで 平行光束とされた後、 λ Ζ4波長板 QWP及び不図示の絞りを通過し、対物光学系 Ο BJ2により、第 3光ディスク OD3の保護基板 (厚さ t3 = 0. 55〜0. 65mm)を介してそ の情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
[0098] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJ2、不図示の絞り、 λ Ζ4波長板 QWP、コリメータ COLを透過して、偏光ビーム スプリッタ PBSで反射され、センサレンズ SLを透過し、光検出器 PDの受光面に入射 するので、その出力信号を用いて、第 3光ディスク OD3に情報記録された情報の読 み取り信号が得られる。
[0099] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 2半導体レーザ LD2からの光束を第 3光ディスク OD3の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ2を一体で移動させるようになって 、る。
[第 4光ディスク OD4に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合]
対物レンズァクチユエータ機構 10のレンズホルダ LHは回転駆動され、対物光学系 OBJ2が光路内に挿入される。 2レーザ 1パッケージ 2L1P内の第 3光源としての第 3 半導体レーザ LD3 (波長え 3 = 750nm〜820nm)から出射された光束は、ダイク口 イツクプリズム DPで反射され、偏光ビームスプリッタ PBSを通過し、コリメータ COLで 平行光束とされた後、 λ Ζ4波長板 QWP及び不図示の絞りを通過し、対物光学系 Ο BJ2により、第 4光ディスク OD4の保護基板 (厚さ t4 = l. 1〜1. 3mm)を介してその 情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
[0100] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJ2、不図示の絞り、 λ Ζ4波長板 QWP、コリメータ COLを透過して、偏光ビーム スプリッタ PBSで反射され、センサレンズ SLを透過し、光検出器 PDの受光面に入射 するので、その出力信号を用いて、第 4光ディスク OD4に情報記録された情報の読 み取り信号が得られる。
[0101] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 2半導体レーザ LD2からの光束を第 4光ディスク OD4の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ2を一体で移動させるようになって 、る。
(第 2の実施の形態）
図 4は、第 2の実施の形態に力かる光ピックアップ装置の概略構成図である。図 4の 実施の形態は、図 1の実施の形態に対して、カップリングレンズであるコリメータ COL を、ァクチユエータ CLACTにより光軸方向に変位可能としている点のみが異なる。力 ップリングレンズであるコリメータ COLには、半導体レーザから出射された光束および 情報記録面で反射された光束が、他の素子の作用により平行になる前に入射する。
[0102] 第 1の光ディスク OD1〜第 3の光ディスク OD3が、複層の情報記録面を有する場 合、各情報記録面に適切に情報の記録及び Z又は再生を行うために、コリメータ CO Lはァクチユエータ CLACTにより適宜変位させられる。
[0103] また、光ディスク OD1に記録及び Z又は再生を行うときと、光ディスク OD2に情報 の記録及び Z又は再生をおこなう場合に、カップリングレンズであるコリメータ COLに より補正される球面収差の補正量 A SAが、対物光学系 OBJ1が有する対物レンズ L 1の NA0. 6の範囲内において、
0. 8く I A SA (WFE l rms) | < 1. 6
を満足することが好ましい。高密度光ディスクにさらに適切に情報の記録再生を行な うには、 A SAが、対物光学系 OBJ1が有する対物レンズ L1の NAO. 65の範囲内に おいて、上記式を満足することがより好ましい。
[0104] それ以外の構成については、図 1の実施の形態と同様であるので、同じ符号を付し て説明を省略する。なお、レンズホルダ LHは回転駆動でなく直線駆動されても良い
[0105] (第 3の実施の形態）
図 5は、第 3の実施の形態に力かる光ピックアップ装置の概略構成図である。図 5の 実施の形態は、図 1の実施の形態と異なり、ァクチユエータベース ACTBに対してレ ンズホルダ LHが回転駆動せず、トラッキング及びフォーカシングのため変位可能に 支持されている力 それ以外の点は同様である。ここでは、ビームシエィパ BS、ダイク ロイックプリズム DP、偏光ビームスプリッタ PBS、コリメータ COL、 λ Ζ4波長板 QWP が入射光学系を構成する。
[第 1光ディスク OD1に対して情報の記録及び Ζ又は再生を行う場合]
液晶補正素子 LCDはオフの状態となっている。第 1光源としての第 1半導体レーザ LD1 (波長 λ l =400nm〜420nm)から出射された光束は、ビームシエィパ BSでビ ーム形状を補正され、第 1ダイクロイツクプリズム DPI及び偏光ビームスプリッタ PBS を通過し、光軸方向に変位しな 、カップリングレンズであるコリメータ COLで平行光 束とされた後、 λ Z4波長板 QWPを通過し、波長選択素子である第 2ダイクロイツク プリズム DP2で反射され、不図示の絞りを通過し、対物光学系 OBJ1により、第 1光デ イスク OD1の保護基板 (厚さ tl = 0. 085〜0. 1mm)を介してその情報記録面に集 光されここに集光スポットを形成する。
[0106] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJl、不図示の絞りを通過し、第 2ダイクロイツクプリズム DP2で反射され、 λ /4波 長板 QWP、コリメータ COLを透過して、偏光ビームスプリッタ PBSで反射され、セン サレンズ SLを透過し、光検出器 PDの受光面に入射するので、その出力信号を用い て、第 1光ディスク OD1に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
[0107] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 1半導体レーザ LD 1からの光束を第 1光ディスク OD 1の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ1を一体で移動させるようになって 、る。
[第 2光ディスク OD2に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合]
液晶補正素子 LCDはオンの状態となっている。第 1光源としての第 1半導体レーザ LD1 (波長 λ l =400nm〜420nm)から出射された光束は、ビームシエィパ BSでビ ーム形状を補正され、第 1ダイクロイツクプリズム DPI及び偏光ビームスプリッタ PBS を通過し、光軸方向に変位しな 、カップリングレンズであるコリメータ COLで平行光 束とされた後、 λ Z4波長板 QWPを通過し、第 2ダイクロイツクプリズム DP2で反射さ れ、不図示の絞りを通過し、対物光学系 OBJ1を介して液晶補正素子 LCDにより球 面収差補正を行われながら、第 2光ディスク OD2の保護基板 (厚さ t2 = 0. 55〜0. 6 5mm)を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
[0108] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJl、不図示の絞りを通過し、第 2ダイクロイツクプリズムで反射され、 λ Ζ4波長板 QWP、コリメートタ COLを透過して、偏光ビームスプリッタ PBSで反射され、センサレ ンズ SLを透過し、光検出器 PDの受光面に入射するので、その出力信号を用いて、 第 2光ディスク OD2に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
[0109] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 1半導体レーザ LD1からの光束を第 2光ディスク OD2の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ1を一体で移動させるようになって 、る。
[第 3光ディスク OD3に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合]
2レーザ 1パッケージ 2L1P内の第 2光源としての第 2半導体レーザ LD2 (波長 λ 2 = 640ηπ！〜 670nm)から出射された光束は、第 1ダイクロイツクプリズム DPIで反射 され、偏光ビームスプリッタ PBSを通過し、コリメータ COLで平行光束とされた後、 λ Ζ4波長板 QWP及び第 2ダイクロイツクプリズム DP2を通過し (波長 λ 1の光束とは 異なる光路を迪り）、ミラー Μで反射された後、不図示の絞りを通過し、対物光学系 Ο BJ2により、第 3光ディスク OD3の保護基板 (厚さ t3 = 0. 55〜0. 65mm)を介してそ の情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
[0110] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJ2、不図示の絞りを通過し、ミラー Mで反射された後、第 2ダイクロイツクプリズム D P2, λ Ζ4波長板 QWP、コリメータ COLを透過して、偏光ビームスプリッタ PBSで反 射され、センサレンズ SLを透過し、光検出器 PDの受光面に入射するので、その出 力信号を用いて、第 3光ディスク OD3に情報記録された情報の読み取り信号が得ら れる。
[0111] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 2半導体レーザ LD2からの光束を第 3光ディスク OD3の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ2を一体で移動させるようになって 、る。
[第 4光ディスク OD4に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合]
2レーザ 1パッケージ 2L1P内の第 3光源としての第 3半導体レーザ LD3 (波長 λ 3 = 750nm〜820nm)から出射された光束は、第 1ダイクロイツクプリズム DPIで反射 され、偏光ビームスプリッタ PBSを通過し、コリメータ COLで平行光束とされた後、 λ Ζ4波長板 QWP及び第 2ダイクロイツクプリズム DP2を通過し、ミラー Μで反射された 後、不図示の絞りを通過し、対物光学系 OBJ2により、第 4光ディスク OD4の保護基 板 (厚さ t4= l. 1〜1. 3mm)を介してその情報記録面に集光されここに集光スポッ トを形成する。
[0112] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJ2、不図示の絞りを通過し、ミラー Mで反射された後、第 2ダイクロイツクプリズム D P2, λ Ζ4波長板 QWP、コリメータ COLを透過して、偏光ビームスプリッタ PBSで反 射され、センサレンズ SLを透過し、光検出器 PDの受光面に入射するので、その出 力信号を用いて、第 4光ディスク OD4に情報記録された情報の読み取り信号が得ら れる。
[0113] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 2半導体レーザ LD2からの光束を第 4光ディスク OD4の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ2を一体で移動させるようになって 、る。
(第 4の実施の形態）
図 6は、第 4の実施の形態に力かる光ピックアップ装置の概略構成図である。図 4の 実施の形態は、図 5の実施の形態に対して、コリメータ COLを、ァクチユエータ CLA CTにより光軸方向に変位可能としている点のみが異なる。カップリングレンズである コリメータ COLには、半導体レーザから出射された光束および情報記録面で反射さ れた光束が、他の素子の作用により平行になる前に入射する。
[0114] 第 1の光ディスク OD1〜第 3の光ディスク OD3が、複層の情報記録面を有する場 合、各情報記録面に適切に情報の記録及び Z又は再生を行うために、コリメータ CO Lはァクチユエータ CLACTにより適宜変位させられる。
[0115] また、光ディスク OD1に記録及び Z又は再生を行うときと、光ディスク OD2に情報 の記録及び Z又は再生をおこなう場合に、カップリングレンズであるコリメータ COLに より補正される球面収差の補正量 A SAが、対物光学系 OBJ1が有する対物レンズ L 1の NA0. 6の範囲内において、
0. 8く I A SA (WFE l rms) | < 1. 6
を満足する。高密度光ディスクにさらに適切に情報の記録再生を行なうには、 A SA 1S 対物光学系 OBJ1が有する対物レンズ L1の NAO. 65の範囲内において、上記 式を満足することがより好まし 、。
[0116] それ以外の構成については、図 5の実施の形態と同様であるので、同じ符号を付し て説明を省略する。
(第 5の実施の形態）
図 7は、第 5の実施の形態に力かる光ピックアップ装置の概略構成図である。図 7の 実施の形態も、図 1の実施の形態と異なり、ァクチユエータベース ACTBに対して、レ ンズホルダ LHが回転駆動せず、トラッキング及びフォーカシングのため変位可能に 支持されている力 それ以外の点は同様である。ここでは、ビームシエィパ BS、第 1ダ ィクロイツクプリズム DPI、偏光ビームスプリッタ PBS、 λ /4波長板 QWP、第 2ダイク ロイックプリズム DP2,ミラー M、第 1コリメータ COLl、第 2コリメータ COL2が入射光 学系を構成する。
[第 1光ディスク OD1に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合]
液晶補正素子 LCDはオフの状態となっている。第 1光源としての第 1半導体レーザ LD1 (波長 λ l =400nm〜420nm)から出射された光束は、ビームシエィパ BSでビ ーム形状を補正され、第 1ダイクロイツクプリズム DPI及び偏光ビームスプリッタ PBS 、 λ Ζ4波長板 QWPを通過し、波長選択素子である第 2ダイクロイツクプリズム DP2 で反射され、光軸方向に変位しな 、第 1のカツプリングレンズである第 1コリメータ CO L1で平行光束とされた後、不図示の絞りを通過し、対物光学系 OBJ1により、第 1光 ディスク OD1の保護基板 (厚さ tl = 0. 085-0. 1mm)を介してその情報記録面に 集光されここに集光スポットを形成する。
[0117] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJl、不図示の絞り、第 1コリメータ COL1を通過し、第 2ダイクロイツクプリズム DP2 で反射され、 λ Ζ4波長板 QWP、偏光ビームスプリッタ PBSで反射され、センサレン ズ SLを透過し、光検出器 PDの受光面に入射するので、その出力信号を用いて、第 1光ディスク OD1に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
[0118] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 1半導体レーザ LD 1からの光束を第 1光ディスク OD 1の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ1を一体で移動させるようになって 、る。
[第 2光ディスク OD2に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合]
液晶補正素子 LCDはオンの状態となっている。第 1光源としての第 1半導体レーザ LD1 (波長 λ l =400nm〜420nm)から出射された光束は、ビームシエィパ BSでビ ーム形状を補正され、第 1ダイクロイツクプリズム DPI及び偏光ビームスプリッタ PBS 、 λ Z4波長板 QWPを通過し、第 2ダイクロイツクプリズム DP2で反射され、光軸方向 に変位しない第 1のカップリングレンズである第 1コリメータ COL1で平行光束とされた 後、不図示の絞りを通過し、対物光学系 OBJ1を介して液晶補正素子 LCDにより球 面収差補正を行われながら、第 2光ディスク OD2の保護基板 (厚さ t2 = 0. 55〜0. 6 5mm)を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
[0119] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJl、不図示の絞り、第 1コリメータ COL1を通過し、第 2ダイクロイツクプリズムで反 射され、 λ Ζ4波長板 QWP、偏光ビームスプリッタ PBSで反射され、センサレンズ SL を透過し、光検出器 PDの受光面に入射するので、その出力信号を用いて、第 2光デ イスク OD2に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
[0120] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 1半導体レーザ LD1からの光束を第 2光ディスク OD2の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ1を一体で移動させるようになって 、る。
[第 3光ディスク OD3に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合]
2レーザ 1パッケージ 2L1P内の第 2光源としての第 2半導体レーザ LD2 (波長 λ 2 = 640ηπ！〜 670nm)から出射された光束は、第 1ダイクロイツクプリズム DPIで反射 され、偏光ビームスプリッタ PBS、 λ /4波長板 QWP及び第 2ダイクロイツクプリズム DP2を通過し、ミラー Mで反射され、光軸方向に変位しない第 2のカップリングレンズ である第 2コリメータ COL2で平行光束とされた後、不図示の絞りを通過し、対物光学 系 OBJ2により、第 3光ディスク OD3の保護基板 (厚さ t3 = 0. 55-0. 65mm)を介し てその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
[0121] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJ2、不図示の絞り、第 2コリメータ COL2を通過し、ミラー Mで反射された後、第 2 ダイクロイツクプリズム DP2, λ Ζ4波長板 QWPを透過して、偏光ビームスプリッタ PB Sで反射され、センサレンズ SLを透過し、光検出器 PDの受光面に入射するので、そ の出力信号を用いて、第 3光ディスク OD3に情報記録された情報の読み取り信号が 得られる。
[0122] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 2半導体レーザ LD2からの光束を第 3光ディスク OD3の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ2を一体で移動させるようになって 、る。
[第 4光ディスク OD4に対して情報の記録及び Z又は再生を行う場合]
2レーザ 1パッケージ 2L1P内の第 3光源としての第 3半導体レーザ LD3 (波長 λ 3 = 750nm〜820nm)から出射された光束は、第 1ダイクロイツクプリズム DPIで反射 され、偏光ビームスプリッタ PBS、 λ /4波長板 QWP及び第 2ダイクロイツクプリズム DP2を通過し、ミラー Mで反射され、光軸方向に変位しない第 2のカップリングレンズ である第 2コリメータ COL2で平行光束とされた後、不図示の絞りを通過し、対物光学 系 OBJ2により、第 4光ディスク OD4の保護基板 (厚さ t4= l. 1〜1. 3mm)を介して その情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
[0123] そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物光学系 OBJ2、不図示の絞り、第 2コリメータ COL2を通過し、ミラー Mで反射された後、第 2 ダイクロイツクプリズム DP2, λ Ζ4波長板 QWPを透過して、偏光ビームスプリッタ PB Sで反射され、センサレンズ SLを透過し、光検出器 PDの受光面に入射するので、そ の出力信号を用いて、第 4光ディスク OD4に情報記録された情報の読み取り信号が 得られる。
[0124] また、光検出器 PD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対物レンズァクチユエータ機 構 10のフォーカシングァクチユエータ（不図示）及びトラッキングァクチユエータ 20が 、第 2半導体レーザ LD2からの光束を第 4光ディスク OD4の情報記録面上に結像す るように対物光学系 OBJ2を一体で移動させるようになって 、る。
(第 6の実施の形態）
図 8は、第 6の実施の形態に力かる光ピックアップ装置の概略構成図である。図 6の 実施の形態は、図 7の実施の形態に対して、第 1コリメータ COL1を、第 1ァクチユエ ータ CLACT1により光軸方向に変位可能とし、第 2コリメータ COL2を、第 2ァクチュ エータ CLACT2により光軸方向に変位可能としている点のみが異なる。コリメータ C OLl、 COL2には、それぞれ、半導体レーザから出射された光束および情報記録面 で反射された光束が、他の素子により平行になる前に入射する。
[0125] 第 1の光ディスク OD1〜第 3の光ディスク OD3が、複層の情報記録面を有する場 合、各情報記録面に適切に情報の記録及び Z又は再生を行うために、コリメータ CO LI, COL2はァクチユエータ CLACT1、 CLACT2により適宜変位させられる。
[0126] また、光ディスク OD1に記録及び Z又は再生を行うときと、光ディスク OD2に情報 の記録及び Z又は再生をおこなう場合に、カップリングレンズであるコリメータ COLに より補正される球面収差の補正量 A SAが、対物光学系 OBJ1が有する対物レンズ L 1の NA0. 6の範囲内において、
0. 8く I A SA (WFE l rms) | < 1. 6
を満足する。高密度光ディスクにさらに適切に情報の記録再生を行うには、 A SAが 、対物光学系 OBJ1が有する対物レンズ L1の NA0. 65の範囲内において、上記式 を満足することがより好まし 、。
[0127] なお、コリメータ COL1, COL2を保持部材に保持し、単一のァクチユエータで一体 的に変位させても良い。また、コリメータ COLl、 COL2を榭脂によって一体に成形し てなる構成でも良い。更に、一方のコリメータのみ変位可能な構成としても良い。
[0128] それ以外の構成については、図 5の実施の形態と同様であるので、同じ符号を付し て説明を省略する。
[0129] 以上の実施の形態で、コリメータに波長特性や温度特性を向上させるための回折 構造 (位相構造)を設けることは任意である。又、コリメータを変位させる場合、それに よる球面収差補正量と、液晶補正素子の球面収差補正量の!、ずれを大きくするかも 任意である。第 1の対物光学系における対物レンズ L1は、第 1光ディスク OD1の保 護層の厚さ tlに対して最適化 (即ち最も球面収差が小さくなるように設計)する代わり に、第 2光ディスク OD2の保護層の厚さ t2に対して最適化されていても良ぐ或いは 厚さ tlと t2の間の厚さ t5に対して最適化されていても良い。
[0130] 例えば、第 1の対物光学系における対物レンズ L1が、第 1光束を第 1光ディスク OD 1の保護層を介して情報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 1と、第 1光束を 第 2光ディスク OD2の保護層を介して情報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 2と、第 1光束を厚さ t5 (t2>t5>tl)の保護層を介して情報記録面に集光させた 場合の球面収差量 Δ 5とが、 Δ 1 > Δ 5且つ Δ 2> Δ 5、又は Δ 1 < Δ 5< Δ 2となる ように設計されていても良い。
[0131] また、第 1半導体レーザの代わりに、 3つの異なる光源波長の半導体レーザを 1パッ ケージに収容した 3レーザ 1パッケージを用いることで、より簡素な構成を提供できる
[0132] また、以上の実施形態で、前記第 1の対物光学系及び前記第 2の対物光学系の光 学素子の材質は任意であるが、前記第 1の対物光学系及び前記第 2の対物光学系 の光学素子のうち少なくとも一つは、粒径が 30nm以下の無機微粒子を分散させた プラスチック榭脂から形成され、温度変化に対する屈折率変化 I dnZdT Iが 8 X I 0_5未満である材質や、ガラスから形成され、温度変化に対する屈折率変化 I dnZ dT I力 χ ιο_5未満である材質であることが好ましい。

Claims

請求の範囲
[1] 波長 λ 1の光束を出射する第 1光源と、波長え 2 ( λ 2> λ 1)の光束を出射する第 2 光源と、波長え 3 ( λ 3 > λ 2)の光束を出射する第 3光源と、第 1の対物光学系と、第 2の対物光学系と、前記第 1ないし第 3光源からの光束を前記第 1の対物光学系又は 前記第 2の対物光学系に入射させる入射光学系と、光検出器とを有し、
前記第 1の対物光学系を用いて、前記第 1光源から出射される波長 λ 1の第 1光束 を、厚さ tlの第 1保護層を有する第 1光情報記録媒体の情報記録面に対して集光さ せることにより情報の記録及び/又は再生を行い、また厚さ t2 (t2>tl)の第 2保護 層を有する第 2光情報記録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の 記録及び Z又は再生を行 ヽ、
前記第 2の対物光学系を用いて、前記第 2光源から出射される波長え 2の第 2光束 を、厚さ t3 (t3 >tl)の第 3保護層を有する第 3光情報記録媒体の情報記録面に対し て集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また前記第 3光源から出 射される波長 λ 3の第 3光束を、厚さ t4 (t4 >t3)の第 4保護層を有する第 4光情報記 録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行 う光ピックアップ装置であって、
前記第 1の対物光学系は、対物レンズと、透過する光束に対して球面収差量を補 正できる液晶補正素子とを有しており、
前記入射光学系を構成する光学素子は、少なくとも光軸方向に固定されていること を特徴とする光ピックアップ装置。
[2] 前記第 1の対物光学系と前記第 2の対物光学系とを固定する保持部材をさらに有 する光ピックアップ装置であって、
前記入射光学系は、前記第 1光束ないし第 3光束が共通して通過するカップリング レンズを有し、
前記保持部材を駆動することによって、前記第 1の対物光学系と前記第 2の対物光 学系の 、ずれかが、前記カップリングレンズを通過した光束を入射することを特徴と する請求の範囲第 1項に記載の光ピックアップ装置。
[3] 前記入射光学系は、通過した光束が前記第 1の対物光学系に入射する第 1のカツ プリングレンズと、通過した光束が前記第 2の対物光学系に入射する第 2のカップリン グレンズとを有し、前記第 1の対物光学系に入射する光束と、前記第 2の対物光学系 に入射する光束とは異なる光路を迪ることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項 に記載の光ピックアップ装置。
[4] 波長 λ 1の光束を出射する第 1光源と、波長え 2 ( λ 2> λ 1)の光束を出射する第 2 光源と、波長え 3 ( λ 3 > λ 2)の光束を出射する第 3光源と、第 1の対物光学系と、第 2の対物光学系と、前記第 1ないし第 3光源からの光束を前記第 1の対物光学系又は 前記第 2の対物光学系に入射させる入射光学系と、光検出器とを有し、
前記第 1の対物光学系を用いて、前記第 1光源から出射される波長 λ 1の第 1光束 を、厚さ tlの第 1保護層を有する第 1光情報記録媒体の情報記録面に対して集光さ せることにより情報の記録及び/又は再生を行い、また厚さ t2 (t2>tl)の第 2保護 層を有する第 2光情報記録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の 記録及び Z又は再生を行 ヽ、
前記第 2の対物光学系を用いて、前記第 2光源から出射される波長え 2の第 2光束 を、厚さ t3 (t3 >tl)の第 3保護層を有する第 3光情報記録媒体の情報記録面に対し て集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また前記第 3光源から出 射される波長 λ 3の第 3光束を、厚さ t4 (t4 >t3)の第 4保護層を有する第 4光情報記 録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行 う光ピックアップ装置であって、
前記第 1の対物光学系は、対物レンズと、透過する光束に対して球面収差量を補 正できる液晶補正素子とを有しており、
前記入射光学系は、光軸方向に可動でかつ平行になる前の光束が通過するカツ プリングレンズを有していることを特徴とする光ピックアップ装置。
[5] 前記第 1の対物光学系の前記対物レンズと前記液晶補正素子が一体的に形成さ れていることを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の光ピックアップ装置。
[6] 前記入射光学系は、通過した光束が前記第 1の対物光学系に入射する第 1のカツ プリングレンズと、通過した光束が前記第 2の対物光学系に入射する第 2のカップリン グレンズとを有し、前記第 1の対物光学系に入射する光束と、前記第 2の対物光学系 に入射する光束とは異なる光路を迪ることを特徴とする請求の範囲第 4項又は第 5項 に記載の光ピックアップ装置。
[7] 前記第 1のカップリングレンズと前記第 2のカップリングレンズとを光軸方向に駆動 する、共通のァクチユエータを有することを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の光 ピックアップ装置。
[8] 前記第 1のカップリングレンズを光軸方向に駆動するァクチユエータと、前記第 2の カップリングレンズを光軸方向に駆動するァクチユエ一タとを有することを特徴とする 請求の範囲第 6項に記載の光ピックアップ装置。
[9] 前記液晶補正素子により補正される球面収差補正量は、前記カップリングレンズを 光軸方向に駆動することにより補正される球面収差補正量より小さいことを特徴とす る請求の範囲第 4項な 、し第 8項の 、ずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[10] 前記液晶補正素子により補正される球面収差補正量は、前記カップリングレンズを 光軸方向に駆動することにより補正される球面収差補正量より大きいことを特徴とす る請求の範囲第 4項な 、し第 8項の 、ずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[11] 前記第 1の対物光学系の対物レンズの開口数 NAが 0. 6以上であって、
前記第 1光束を前記第 1保護層を介して情報記録面に集光させた場合、および前記 第 1光束を前記第 2保護層を介して情報記録面に集光させた場合に、
前記カップリングレンズを光軸方向に駆動することにより補正される球面収差補正量 A SAは、前記開口数 NAが 0. 6の範囲内において、
0. 8く I A SA (WFE l rms) | < 1. 6
を満たすことを特徴とする請求の範囲第 4項ないし第 10項のいずれか一項に記載の 光ピックアップ装置。
[12] 前記光検出器は、前記第 1光束、前記第 2光束及び前記第 3光束の全てを受光し 検出する共通の光検出器であることを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 11項の V、ずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[13] 以下の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 12項のいずれ か一項に記載の光ピックアップ装置。
t3 > =t2
[14] 前記第 1の対物光学系の対物レンズの開口数 NAが 0. 6以上であることを特徴とす る請求の範囲第 1項ないし第 13項のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[15] 前記第 1の対物光学系の対物レンズの開口数 NAが 0. 6以上であって、
前記第 1光束を前記第 1保護層を介して情報記録面に集光させた場合、および前記 第 1光束を前記第 2保護層を介して情報記録面に集光させた場合に、
前記液晶補正素子により補正される球面収差補正量 A SAは、前記開口数 NAが 0. 6の範囲内において、
0. 8く I A SA (WFE l rms) | < 1. 6
を満たすことを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 14項のいずれか一項に記載の 光ピックアップ装置。
[16] 前記入射光学系は、前記第 1光束ないし第 3光束が共通して通過するカップリング レンズと、前記カップリングレンズを通過した光束を、その波長に応じて透過もしくは 反射する波長選択素子とを有することを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 15項 の!、ずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[17] 前記第 1の対物光学系に入射する光束と、前記第 2の対物光学系に入射する光束 とは異なる光路を迪ることを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 16項のいずれか 一項に記載の光ピックアップ装置。
[18] 前記第 1対物光学系は、前記第 1光束を、前記第 1光情報記録媒体の情報記録面 と前記第 2光情報記録媒体の情報記録面に集光するために用いられ、
前記液晶補正素子は、前記第 1光束を前記第 1光情報記録媒体の情報記録面に 集光させるときと、前記第 1光束を前記第 2光情報記録媒体の情報記録面に集光さ せるときとで球面収差補正量を異ならせることを特徴とする請求の範囲第 1項ないし 第 17項のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[19] 前記第 2対物光学系は、前記第 2光束を前記第 3光情報記録媒体の情報記録面に 集光し、且つ前記第 3光束を前記第 4光情報記録媒体の情報記録面に集光するた めに用いられることを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 18項のいずれか一項に 記載の光ピックアップ装置。
[20] 前記第 1対物光学系の対物レンズは、前記第 1光束を前記第 1保護層を介して情 報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 1と、前記第 1光束を前記第 2保護層を 介して情報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 2と、前記第 1光束を厚さ t5 (t 2>t5>tl)の保護層を介して情報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 5とが 、 Δ 1 > Δ 5且つ Δ 2> Δ 5となるように設計されていることを特徴とする請求の範囲 第 1項ないし第 19項のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[21] 前記第 1対物光学系の対物レンズは、前記第 1光束を前記第 1保護層を介して情 報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 1と、前記第 1光束を前記第 2保護層を 介して情報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 2と、前記第 1光束を厚さ t5 (t 2>t5>tl)の保護層を介して情報記録面に集光させた場合の球面収差量 Δ 5とが 、 Δ 1< Δ 5< Δ 2となるように設計されていることを特徴とする請求の範囲第 1項ない し第 19項のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[22] 前記入射光学系は、カップリングレンズを有し、
前記カップリングレンズの光学面には位相構造が形成されていることを特徴とする請 求の範囲第 2項な 、し第 21項の 、ずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[23] 前記入射光学系は、カップリングレンズを有し、
前記カップリングレンズの光学面は屈折面のみ力 構成されることを特徴とする請求 の範囲第 2項な 、し第 21項の 、ずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[24] 前記第 1ないし第 3の光源は、共通するノ ッケージ内に収容されていることを特徴と する請求の範囲第 1項な 、し第 23項の 、ずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[25] 前記第 2の光源及び第 3の光源は、共通するノ ケージ内に収容されていることを 特徴とする請求の範囲第 1項な 、し第 24項の 、ずれか一項に記載の光ピックアップ 装置。
[26] 前記第 1の対物光学系及び前記第 2の対物光学系の光学素子のうち少なくとも一 つは、粒径が 30nm以下の無機微粒子を分散させたプラスチック榭脂から形成され、 温度変化に対する屈折率変化 I dn/dT Iは、 8 X 10—5未満であることを特徴とす る請求の範囲第 1項ないし第 25項のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
[27] 前記第 1の対物光学系及び前記第 2の対物光学系の光学素子のうち少なくとも一 つは、ガラスから形成され、温度変化に対する屈折率変化 I dn/dT Iは、 5 X 10"5 未満であることを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 26項のいずれか一項に記載 の光ピックアップ装置。
[28] 光ピックアップ装置を有する光情報記録媒体記録再生装置であって、
前記光ピックアップ装置は、波長 λ 1の光束を出射する第 1光源と、波長え 2 ( λ 2 > λ 1)の光束を出射する第 2光源と、波長え 3 ( λ 3 > λ 2)の光束を出射する第 3光 源と、第 1の対物光学系と、第 2の対物光学系と、前記第 1光源ないし第 3光源からの 光束を前記第 1の対物光学系又は前記第 2の対物光学系に入射させる入射光学系 と、光検出器とを有し、
前記光ピックアップ装置は、前記第 1の対物光学系を用いて、前記第 1光源から出 射される波長 λ 1の第 1光束を、厚さ tlの第 1保護層を有する第 1光情報記録媒体の 情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また 厚さ t2 (t2>tl)の第 2保護層を有する第 2光情報記録媒体の情報記録面に対して 集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、
前記第 2の対物光学系を用いて、前記第 2光源から出射される波長え 2の第 2光束 を、厚さ t3 (t3 >tl)の第 3保護層を有する第 3光情報記録媒体の情報記録面に対し て集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また前記第 3光源から出 射される波長 λ 3の第 3光束を、厚さ t4 (t4 >t3)の第 4保護層を有する第 4光情報記 録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行 い、
前記第 1の対物光学系は、対物レンズと、透過する光束に対して球面収差量を補 正できる液晶補正素子とを有しており、
前記入射光学系を構成する光学素子は、少なくとも光軸方向に固定されていること を特徴とする光情報記録媒体記録再生装置。
[29] 光ピックアップ装置を有する光情報記録媒体記録再生装置であって、
前記光ピックアップ装置は、波長 λ 1の光束を出射する第 1光源と、波長え 2 ( λ 2> λ 1)の光束を出射する第 2光源と、波長え 3 ( λ 3 > λ 2)の光束を出射する第 3光源 と、第 1の対物光学系と、第 2の対物光学系と、前記第 1ないし第 3光源からの光束を 前記第 1の対物光学系又は前記第 2の対物光学系に入射させる入射光学系と、光 検出器とを有し、
前記光ピックアップ装置は、前記第 1の対物光学系を用いて、前記第 1光源から出 射される波長 λ 1の第 1光束を、厚さ tlの第 1保護層を有する第 1光情報記録媒体の 情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また 厚さ t2 (t2>tl)の第 2保護層を有する第 2光情報記録媒体の情報記録面に対して 集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、
前記第 2の対物光学系を用いて、前記第 2光源から出射される波長え 2の第 2光束 を、厚さ t3 (t3 >tl)の第 3保護層を有する第 3光情報記録媒体の情報記録面に対し て集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行い、また前記第 3光源から出 射される波長 λ 3の第 3光束を、厚さ t4 (t4 >t3)の第 4保護層を有する第 4光情報記 録媒体の情報記録面に対して集光させることにより情報の記録及び Z又は再生を行 い、
前記第 1の対物光学系は、対物レンズと、透過する光束に対して球面収差量を補正 できる液晶補正素子とを有しており、
前記入射光学系は、光軸方向に可動であり、かつ平行になる前の光束が通過する カップリングレンズを有していることを特徴とする光情報記録媒体記録再生装置。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004295983A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Tdk Corp 光ヘッド及びそれを用いた光記録再生装置
JP2005166227A (ja) * 2003-05-22 2005-06-23 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置、光情報記録再生装置、エキスパンダーレンズ、カップリングレンズ、及び色収差補正用光学素子
JP2005209299A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Pioneer Electronic Corp 光ピックアップおよび記録再生装置
JP2005293707A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置
JP2006092671A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置及び光ディスク用のドライブ装置
JP2006134492A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Fujinon Corp 光記録媒体用対物光学系およびこれを用いた光ピックアップ装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004295983A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Tdk Corp 光ヘッド及びそれを用いた光記録再生装置
JP2005166227A (ja) * 2003-05-22 2005-06-23 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置、光情報記録再生装置、エキスパンダーレンズ、カップリングレンズ、及び色収差補正用光学素子
JP2005209299A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Pioneer Electronic Corp 光ピックアップおよび記録再生装置
JP2005293707A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置
JP2006092671A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置及び光ディスク用のドライブ装置
JP2006134492A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Fujinon Corp 光記録媒体用対物光学系およびこれを用いた光ピックアップ装置

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