JP2008065936A - Optical pickup device - Google Patents
Optical pickup device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008065936A JP2008065936A JP2006244374A JP2006244374A JP2008065936A JP 2008065936 A JP2008065936 A JP 2008065936A JP 2006244374 A JP2006244374 A JP 2006244374A JP 2006244374 A JP2006244374 A JP 2006244374A JP 2008065936 A JP2008065936 A JP 2008065936A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- objective lens
- laser beam
- laser light
- wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Optical Head (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複数種の光記録媒体を記録又は再生する光ピックアップ装置であって、波長λ1が405nm前後である第1レーザ光の光軸上に移動可能に設置した第1コリメータレンズを第1,第2光記録媒体の各基板厚さに応じてそれぞれ所定量移動させることによって、第1,第2光記録媒体に対して球面収差を適正に補正できる光ピックアップ装置に関するものである。 The present invention is an optical pickup device that records or reproduces a plurality of types of optical recording media, and includes a first collimator lens that is movably installed on the optical axis of a first laser beam having a wavelength λ1 of about 405 nm. The present invention relates to an optical pickup device capable of appropriately correcting spherical aberration with respect to the first and second optical recording media by moving each of the second optical recording media by a predetermined amount according to the thickness of each substrate.
一般的に、円盤状の光ディスクやカード状の光カードなどの光記録媒体は、映像情報とか音声情報やコンピュータデータなどの情報信号を透明基板上で螺旋状又は同心円状に形成したトラックに高密度に記録し、且つ、記録済みのトラックを再生する際に所望のトラックを高速にアクセスできることから多用されている。 In general, an optical recording medium such as a disk-shaped optical disk or a card-shaped optical card has a high density on a track in which information signals such as video information, audio information, and computer data are spirally or concentrically formed on a transparent substrate. When a recorded track is recorded and a recorded track is reproduced, a desired track can be accessed at high speed.
この種の光記録媒体となる光ディスクとして例えばCD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)などは既に市販され、最近では、より一層高密度化を図った2種類の高密度光記録媒体が流通している。 For example, CDs (Compact Discs) and DVDs (Digital Versatile Discs) have already been put on the market as optical discs to be used in this type of optical recording media. Recently, two types of high-density optical recording media with higher density have been distributed. is doing.
即ち、2種類の高密度光記録媒体は、BD(Blu−ray Disc)及びHD−DVD(High Definition DVD)である。 That is, the two types of high-density optical recording media are BD (Blu-ray Disc) and HD-DVD (High Definition DVD).
まず、上記したCDは、波長が785nm前後のレーザ光を開口数(NA)が0.45〜0.5程度の対物レンズで絞って得たレーザビームを照射して、レーザビーム入射面から1.2mm隔てた位置にある記録層(信号面)に情報信号が記録され、記録済みの情報信号を再生している。 First, the above-described CD is irradiated with a laser beam obtained by narrowing a laser beam having a wavelength of about 785 nm with an objective lens having a numerical aperture (NA) of about 0.45 to 0.5, and 1 from the laser beam incident surface. An information signal is recorded on a recording layer (signal surface) located 2 mm apart, and the recorded information signal is reproduced.
また、上記したDVDは、波長が660nm前後のレーザ光を開口数(NA)が0.6から0.65程度の対物レンズで絞って得たレーザビームを照射して、レーザビーム入射面から0.6mm隔てた位置にある記録層(信号面)に情報信号が記録され、記録済みの情報信号を再生している。この際、DVDの記録容量はCDよりも6〜8倍高めてディスク基板の直径が12cmの時に片面で4.7GB(ギガバイト)程度である。 Further, the above-described DVD is irradiated with a laser beam obtained by narrowing a laser beam having a wavelength of about 660 nm with an objective lens having a numerical aperture (NA) of about 0.6 to 0.65, and the laser beam enters from the laser beam incident surface. An information signal is recorded on a recording layer (signal surface) located at a position 6 mm apart, and the recorded information signal is reproduced. At this time, the recording capacity of the DVD is 6 to 8 times higher than that of the CD, and when the diameter of the disk substrate is 12 cm, it is about 4.7 GB (gigabyte) on one side.
また、上記したBDは、波長が405nm前後のレーザ光を開口数(NA)が0.85程度の対物レンズで絞って得たレーザビームを照射して、レーザビーム入射面から0.1mm隔てた位置にある記録層(信号面)に情報信号が記録され、記録済みの情報信号を再生している。この際、BDの記録容量はDVDよりも5倍高めてディスク基板の直径が12cmの時に片面で25GB(ギガバイト)程度である。 The above BD was irradiated with a laser beam obtained by narrowing a laser beam having a wavelength of about 405 nm with an objective lens having a numerical aperture (NA) of about 0.85, and was separated from the laser beam incident surface by 0.1 mm. An information signal is recorded on the recording layer (signal surface) at the position, and the recorded information signal is reproduced. At this time, the recording capacity of the BD is about 25 GB (gigabytes) on one side when the disc substrate has a diameter of 12 cm and is 5 times higher than the DVD.
また、上記したHD−DVDは、波長が405nm前後のレーザ光を開口数(NA)が0.65程度の対物レンズで絞って得たレーザビームを照射して、レーザビーム入射面から0.6mm隔てた位置にある記録層(信号面)に情報信号が記録され、記録済みの情報信号を再生している。この際、HD−DVDの記録容量はDVDよりも3倍高めてディスク基板の直径が12cmの時に片面で15GB(ギガバイト)程度である。 Further, the above-mentioned HD-DVD is irradiated with a laser beam obtained by narrowing a laser beam having a wavelength of about 405 nm with an objective lens having a numerical aperture (NA) of about 0.65, and 0.6 mm from the laser beam incident surface. An information signal is recorded on a recording layer (signal surface) at a separated position, and the recorded information signal is reproduced. At this time, the recording capacity of the HD-DVD is three times higher than that of the DVD, and is about 15 GB (gigabytes) on one side when the diameter of the disk substrate is 12 cm.
上記したCD,DVD,BD,HD−DVDの各記録容量は記録層が単層の場合であり、基板厚さも単層のときを示している。 The recording capacities of the above-mentioned CD, DVD, BD, and HD-DVD are when the recording layer is a single layer, and the substrate thickness is also a single layer.
一方、上記したBlu−ray Disc,HD−DVD,DVDには記録層が2層に積層されている2層光ディスクもあるが、これについては後で詳述する。 On the other hand, the above-described Blu-ray Disc, HD-DVD, and DVD include a two-layer optical disc in which two recording layers are laminated, which will be described in detail later.
そして、高密度光記録媒体として2つの規格によるBD,HD−DVDが流通し始めていることと、既に多くが出回っているDVD又はCDの資産も活用できるようにするためには、BD,HD−DVD,DVDを含む3種の光記録媒体、あるいはBD,HD−DVD,DVD,CDを含む4種の光記録媒体を1つの光ピックアップ装置で記録又は再生することが望まれる。 In order to make it possible to utilize the BD and HD-DVDs according to the two standards as high-density optical recording media and to make use of the DVD or CD assets that are already on the market, BD and HD- It is desired to record or reproduce three types of optical recording media including DVD and DVD, or four types of optical recording media including BD, HD-DVD, DVD, and CD with one optical pickup device.
ところで、記録密度が異なる4種類の光記録媒体(BD,HD−DVD,DVD,CD)を1つの光ピックアップ装置で記録又は再生し、BD及びHD−DVDについては球面収差を補正して記録又は再生する光ピックアップ装置がある(例えば、特許文献1参照)。
図17は従来の光ピックアップ装置の一例を示した図である。 FIG. 17 shows an example of a conventional optical pickup device.
図17に示した従来の光ピックアップ装置100は、上記した特許文献1(特開2005−353261号公報)に開示されているものであり、ここでは特許文献1を参照して簡略に説明する。
The conventional
図17に示した如く、従来の光ピックアップ装置100では、保護基板厚さが0.085〜0.1mmで記録密度ρ1が大きな第1光ディスクとなるBD1と、保護基板厚さが0.55〜0.65mmで記録密度ρ2が上記した記録密度ρ1より小さい第2光ディスクとなるHD−DVD2と、保護基板厚さが0.55〜0.65mmで記録密度ρ3が上記した記録密度ρ2より小さい第3光ディスクとなるDVD3と、保護基板厚さが1.2mmで記録密度ρ4が上記した記録密度ρ3より小さい第4光ディスクとなるCD4とを含む4種類の光ディスクを選択的に記録又は再生可能に構成されている。
As shown in FIG. 17, in the conventional
この従来の光ピックアップ装置100内には、BD用又はHD−DVD用として波長λ1が400nm〜420nm程度の第1レーザ光L1を出射する第1レーザ光源101と、DVD用として波長λ2が640nm〜670nm程度の第2レーザ光L2を出射する第2レーザ光源102とが、同一基板上に取り付けられて、いわゆる2レーザ1パッケージ2L1Pで単一ユニットを構成して設けられていると共に、CD用として波長λ3が750nm〜820nm程度の第3レーザ光L3を出射する第3レーザ光源103が設けられている。
In this conventional
まず、BD1又はHD−DVD2を選択的に記録又は再生する場合について説明する。 First, the case where BD1 or HD-DVD2 is selectively recorded or reproduced will be described.
第1レーザ光源101(波長400nm〜420nm)から出射された第1レーザ光L1の光束は、前述したようにBD1と、HD−DVD2とに対して共用されている。そして、第1レーザ光源101から出射された第1レーザ光L1の光束は、ビームシェイパー104でビーム形状が補正され、波長選択素子であるダイクロイックプリズム105を通過し、コリメータ106で平行光束とした後、偏光ビームスプリッタ107を通過して、2つの光学素子108A,108Bを有するビームエキスパンダ108に入射する。
As described above, the light beam of the first laser light L1 emitted from the first laser light source 101 (
この際、2つの光学素子108A,108Bのうちで少なくとも一方が光軸OAの方向に移動可能なビームエキスパンダ108は、平行光束の光束径を変更し、球面収差を補正する機能を有する。特に、ビームエキスパンダ108のうちで光学素子108Bの光学面には回折構造(回折輪帯)が形成されており、これにより第1レーザ光源101から出射された第1レーザ光L1の光束について色収差補正を行うようになっている。
At this time, the beam expander 108 in which at least one of the two
また、ビームエキスパンダ108を透過した第1レーザ光L1の光束は、1/4波長板109及び絞り110を通過する。
Further, the light beam of the first laser light L1 that has passed through the beam expander 108 passes through the quarter-
ここで、BD1を記録又は再生する場合には、絞り110を通過した第1レーザ光L1の光束を開口数(NA)が0.85の第1対物レンズ111に入射させて、第1レーザ光L1をBD1の情報記録面上にスポット状に集光させている。一方、HD−DVD2を記録又は再生する場合には、絞り110を通過した第1レーザ光L1の光束を開口数(NA)が0.65〜0.67の第2対物レンズ112に入射させて、第1レーザ光L1をHD−DVD2の情報記録面上にスポット状に集光させている。
Here, when recording or reproducing BD1, the light beam of the first laser beam L1 that has passed through the
この際、NA0.85の第1対物レンズ111と、NA0.65〜0.67の第2対物レンズ112は、対物レンズアクュエータ機構113内のレンズホルダ(図示せず)を回転させることで、選択的に光軸OAの光路内に進入可能になっている。
At this time, the first
この後、BD1又はHD−DVD2の各情報記録面で情報ピットにより変調されて反射された第1レーザ光L1の光束は、再び第1対物レンズ111又は第2対物レンズ112,絞り110,1/4波長板109,ビームエキスパンダ108を順に通過して、偏光ビームスプリッタ107で反射され、シリンドリカルレンズ114で非点収差を与えられ、センサレンズ115を通過し、光検出器116の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、BD1又はHD−DVD2の各情報記録面に記録された各情報の読み取り信号が得られる。
Thereafter, the light flux of the first laser light L1 modulated and reflected by the information pits on each information recording surface of the BD1 or HD-DVD2 is again the first
また、光検出器116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アクチュエータ機構113のフォーカシングアクチュエータ(不図示)及びトラッキングアクチュエータ(不図示)が、第1レーザ光源101からの第1レーザ光L1の光束をBD1又はHD−DVD102の各情報記録面上に結像するように、第1対物レンズ111又は第2対物レンズ112をフォーカス方向とトラッキング方向とに移動させるようになっている。
In addition, 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
次に、DVD3を記録又は再生する場合を説明すると、第2レーザ光源102(波長640nm〜670nm)から出射された第2レーザ光L2の光束は、第1レーザ光L1の場合と同様に、ビームシェイパー104でビーム形状が補正され、ダイクロイックプリズム105を通過し、コリメータ106で平行光束とした後、偏光ビームスプリッタ107を通過して、2つの光学素子108A,108Bを有するビームエキスパンダ108に入射する。そして、ビームエキスパンダ108を通過した第2レーザ光L2の光束は、1/4波長板109及び絞り110を通過し、開口数(NA)が0.65〜0.67の第2対物レンズ112により、第2レーザ光L2をDVD3の情報記録面上にスポット状に集光させている。
Next, the case where the
この後、DVD3の情報記録面で情報ピットにより変調されて反射された第2レーザ光L2の光束は、再び第2対物レンズ112,絞り110,1/4波長板109,ビームエキスパンダ108を通過して、偏光ビームスプリッタ107で反射され、シリンドリカルレンズ114で非点収差が与えられ、センサレンズ115を通過し、光検出器116の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、DVD3の情報記録面に記録された情報の読み取り信号が得られる。合焦検出、トラック検出、この検出に基づく対物レンズアクチュエータ機構113の方法及び動作については、前述のBD1又はHD−DVD2の場合と同様である。
Thereafter, the light beam of the second laser light L2 modulated and reflected by the information pits on the information recording surface of the
次に、CD4を記録又は再生する場合を説明すると、第3レーザ光源103(波長=750nm〜820nm)から出射された第3レーザ光L3の光束は、ダイクロイックプリズム105で反射され、コリメータ106で平行光束となり、偏光ビームスプリッタ107を通過して、2つの光学素子108A,108Bを有するビームエキスパンダ108に入射する。そして、ビームエキスパンダ108を通過した光束は、1/4波長板109及び絞り110を通過し、第2対物レンズ112により、第3レーザ光L3をCD4の情報記録面上にスポット状に集光させている。
Next, a case where CD4 is recorded or reproduced will be described. The light beam of the third laser light L3 emitted from the third laser light source 103 (wavelength = 750 nm to 820 nm) is reflected by the
この後、CD4の情報記録面で情報ピットにより変調されて反射された第3レーザ光L3の光束は、第2対物レンズ112,絞り110,1/4波長板109,ビームエキスパンダ108を通過して、偏光ビームスプリッタ107で反射され、シリンドリカルレンズ114で非点収差を与えられ、センサレンズ115を通過し、光検出器116の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、CD4の情報記録面に記録された情報の読み取り信号が得られる。合焦検出、トラック検出、この検出に基づく対物レンズアクチュエータ機構113の方法、動作については、前述のBD1又はHD−DVD2もしくはDVD3の場合と同様である。
Thereafter, the light beam of the third laser light L3 modulated and reflected by the information pits on the information recording surface of the CD 4 passes through the second
ところで、従来の光ピックアップ装置100によると、2レーザ1パッケージあるいは3レーザ1パッケージを前提とした構成であり、2波長あるいは3波長共にレーザ光の出力が低いものである。よって、BD1,HD−DVD2,DVD3,CD4の全てに対して高倍速対応が可能な構成となっていない。
By the way, according to the conventional
また、従来の光ピックアップ装置100によれば、BD1又はHD−DVD2はレーザ光の使用波長が同じであるにもかかわらず、基板厚さや対物レンズの開口数が異なるため、同じ対物レンズを用いて記録又は再生することが極めて難しく、2個の第1,第2対物レンズ111,112を選択的に使用している。
Further, according to the conventional
この際、BD1に対して第1対物レンズ111を使用し、HD−DVD2,DVD3、あるいはHD−DVD2,DVD3,CD4に対して第2対物レンズ112を使用するのが最も望ましい。
At this time, it is most desirable to use the first
BD用の第1対物レンズ111は、開口数(NA)が0.85必要なことから屈折率の高い材質で且つ高い精度の成型が必要であり、現状ではガラスで作製する必要がある。ガラスの場合は回折面が形成できないため、BD1,HD−DVD2,DVD3,CD4で仮に1個の対物レンズとすると、ガラスレンズと組で回折素子が必要となり、部品点数が増えることになるからである。さらに、屈折率の高いガラスであり、色収差は大きいものとなる。
Since the first
一方、第2対物レンズ112はHD−DVD2に対しての開口数(NA)が0.65でDVD3とほぼ同等なことから、樹脂成型が可能である。よって、第2対物レンズ112では屈折面に回折面を合わせて樹脂形成することが可能なため、色収差を補正することができるが、自由度と使用する次数の制約から、HD−DVD2,DVD3,CD4の3種類の光ディスクに対して色収差を補正することは困難である。よって、従来の光ピックアップ装置100による構成のコリメータ106と回折面がついたエキスパンダレンズ108とを3波長全てで共用しても、HD−DVD2,DVD3,CD4のいずれかの光ディスクで色収差が補正されれば、他の光ディスクで色収差が悪化することになる。
On the other hand, the second
また、従来の光ピックアップ装置100によれば、エキスパンダレンズ108に複数枚のレンズ108A,108Bを用いることから複数枚のレンズ同士による偏芯、エキスパンダレンズ108の移動で生じる光軸ずれによる収差の悪化、回折面をコリメータ106やエキスパンダレンズ108に形成することから、第1,第2対物レンズ111,112の光軸シフト(レンズシフト)時の収差の悪化が懸念され、光ピックアップ装置100として重要な特性であるレンズシフト特性が考慮された構成となっていないと共に、光ピックアップ装置100の組み立てが極めて厳しく、レンズの枚数も多く光ピックアップ装置100のサイズが大きなものになる。
Further, according to the conventional
そこで、BD1,HD−DVD2,DVD3を含む3種類の光記録媒体、又は、BD1,HD−DVD2,DVD3,CD4を含む4種類の光記録媒体に対して良好に記録又は再生することができる光ピックアップ装置が望まれている。 Therefore, light that can be recorded or reproduced satisfactorily on three types of optical recording media including BD1, HD-DVD2, and DVD3, or on four types of optical recording media including BD1, HD-DVD2, DVD3, and CD4. A pickup device is desired.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項1の発明は、複数の光記録媒体を選択的に記録又は再生する光ピックアップにおいて、
第1基板厚さを有する第1光記録媒体と、前記第1基板厚さよりも厚い第2基板厚さを有する第2光記録媒体とを選択的に記録又は再生するために、波長λ1の第1レーザ光を出射する第1レーザ光源と、
前記第2基板厚さと略同等の基板厚さを有する第3光記録媒体を選択的に記録又は再生するために、前記波長λ1よりも長い波長λ2の第2レーザ光を出射する第2レーザ光源と、
前記第1レーザ光源から出射した前記第1レーザ光と、該第1レーザ光が前記第1,第2光記録媒体で反射された各戻り光とを分離する第1分離光学素子と、
前記第1分離光学素子を通過した前記第1レーザ光の光軸に沿って移動可能に設けられ、且つ、前記第1,第2光記録媒体に対して球面収差を補正する第1コリメータレンズと、
前記第2レーザ光源から出射した前記第2レーザ光と、該第2レーザ光が前記第3記録媒体で反射された戻り光とを分離する第2分離光学素子と、
前記第2分離光学素子を通過した前記第2レーザ光の光軸に沿って固定設置された第2コリメータレンズと、
前記第1コリメータレンズを通過した前記第1レーザ光と前記第2コリメータレンズを通過した前記第2レーザ光とが交差する光軸上に設置され、前記第1レーザ光と前記第2レーザ光とを分岐する光路分岐用光学部材と、
前記光路分岐用光学部材を通過した前記第1レーザ光を絞り込んで該第1レーザ光を前記第1光記録媒体上にスポット状に集光させる第1対物レンズと、
前記光路分岐用光学部材を通過した前記第1レーザ光を絞り込んで該第1レーザ光を前記第2光記録媒体上にスポット状に集光させると共に、前記光路分岐用光学部材を通過した前記第2レーザ光を絞り込んで該第2レーザ光を前記第3光記録媒体上にスポット状に集光させる第2対物レンズと、
前記第1対物レンズと前記第2対物レンズとを前記第1〜第3記録媒体に応じて選択的に光路内に進入させる対物レンズ切り換え機構とを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置である。
The present invention has been made in view of the above problems, and the invention of
In order to selectively record or reproduce a first optical recording medium having a first substrate thickness and a second optical recording medium having a second substrate thickness larger than the first substrate thickness, the first optical recording medium having a wavelength λ1 is used. A first laser light source that emits one laser beam;
A second laser light source that emits a second laser beam having a wavelength λ2 longer than the wavelength λ1 in order to selectively record or reproduce a third optical recording medium having a substrate thickness substantially equal to the second substrate thickness. When,
A first separation optical element that separates the first laser light emitted from the first laser light source and each return light reflected by the first and second optical recording media;
A first collimator lens provided so as to be movable along the optical axis of the first laser beam that has passed through the first separation optical element, and correcting spherical aberration with respect to the first and second optical recording media; ,
A second separation optical element for separating the second laser light emitted from the second laser light source and the return light reflected from the third recording medium by the second laser light;
A second collimator lens fixedly installed along the optical axis of the second laser beam that has passed through the second separation optical element;
The first laser beam that has passed through the first collimator lens and the second laser beam that has passed through the second collimator lens are installed on an optical axis that intersects, and the first laser beam and the second laser beam, An optical member for branching the optical path;
A first objective lens that narrows down the first laser light that has passed through the optical path branching optical member and focuses the first laser light on the first optical recording medium in a spot shape;
The first laser light that has passed through the optical path branching optical member is narrowed down to focus the first laser light in a spot shape on the second optical recording medium, and the first laser light that has passed through the optical path branching optical member A second objective lens for focusing two laser beams and condensing the second laser beams in a spot shape on the third optical recording medium;
An optical pickup device comprising: an objective lens switching mechanism that selectively causes the first objective lens and the second objective lens to enter the optical path according to the first to third recording media. .
また、請求項2記載の発明は、複数の光記録媒体を選択的に記録又は再生する光ピックアップにおいて、
第1基板厚さを有する第1光記録媒体と、前記第1基板厚さよりも厚い第2基板厚さを有する第2光記録媒体とを選択的に記録又は再生するために、波長λ1の第1レーザ光を出射する第1レーザ光源と、
前記第2基板厚さと略同等の基板厚さを有する第3光記録媒体を選択的に記録又は再生するために、前記波長λ1よりも長い波長λ2の第2レーザ光を出射する第2レーザ光源と、
前記第2基板厚さよりも厚い第3基板厚さを有する第4光記録媒体を選択的に記録又は再生するために、前記波長λ2よりも長い波長λ3の第3レーザ光を出射する第3レーザ光源と、
前記第1レーザ光源から出射した前記第1レーザ光と、該第1レーザ光が前記第1,第2光記録媒体で反射された各戻り光とを分離する第1分離光学素子と、
前記第1分離光学素子を通過した前記第1レーザ光の光軸に沿って移動可能に設けられ、且つ、前記第1,第2光記録媒体に対して球面収差を補正する第1コリメータレンズと、
前記第2レーザ光源から出射した前記第2レーザ光と、該第2レーザ光が前記3記録媒体で反射された戻り光とを分離する第2分離光学素子と、
前記第2分離光学素子を通過した前記第2レーザ光と、前記第3レーザ光源から出射した前記第3レーザ光とが交差する光軸上に設置され、前記第2レーザ光と前記第3レーザ光とを分岐する第1光路分岐用光学部材と、
前記第1光路分岐用光学部材を通過した前記第2,第3レーザ光の光軸に沿って固定設置された第2コリメータレンズと、
前記第1コリメータレンズを通過した前記第1レーザ光と前記第2コリメータレンズを通過した前記第2,第3レーザ光とが交差する光軸上に設置され、前記第1レーザ光と前記第2 ,第3レーザ光とを分岐する第2光路分岐用光学部材と、
前記第2光路分岐用光学部材を通過した前記第1レーザ光を絞り込んで該第1レーザ光を前記第1光記録媒体上にスポット状に集光させる第1対物レンズと、
前記第2光路分岐用光学部材を通過した前記第1レーザ光を絞り込んで該第1レーザ光を前記第2光記録媒体上にスポット状に集光させ、且つ、前記第2光路分岐用光学部材を通過した前記第2レーザ光を絞り込んで該第2レーザ光を前記第3光記録媒体上にスポット状に集光させると共に、前記第2光路分岐用光学部材を通過した前記第3レーザ光を絞り込んで該第3レーザ光を前記第4光記録媒体上にスポット状に集光させる第2対物レンズと、
前記第1対物レンズと前記第2対物レンズとを前記第1〜第4光記録媒体に応じて選択的に光路内に進入させる対物レンズ切り換え機構とを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置である。
The invention according to
In order to selectively record or reproduce a first optical recording medium having a first substrate thickness and a second optical recording medium having a second substrate thickness larger than the first substrate thickness, the first optical recording medium having a wavelength λ1 is used. A first laser light source that emits one laser beam;
A second laser light source that emits a second laser beam having a wavelength λ2 longer than the wavelength λ1 in order to selectively record or reproduce a third optical recording medium having a substrate thickness substantially equal to the second substrate thickness. When,
A third laser that emits a third laser beam having a wavelength λ3 longer than the wavelength λ2 in order to selectively record or reproduce a fourth optical recording medium having a third substrate thickness greater than the second substrate thickness; A light source;
A first separation optical element that separates the first laser light emitted from the first laser light source and each return light reflected by the first and second optical recording media;
A first collimator lens provided so as to be movable along the optical axis of the first laser beam that has passed through the first separation optical element, and correcting spherical aberration with respect to the first and second optical recording media; ,
A second separation optical element that separates the second laser light emitted from the second laser light source and the return light reflected from the three recording media by the second laser light;
The second laser beam passing through the second separation optical element and the third laser beam emitted from the third laser light source are installed on an optical axis where the second laser beam and the third laser beam intersect. A first optical path branching optical member that branches light;
A second collimator lens fixedly installed along the optical axes of the second and third laser beams that have passed through the first optical path branching optical member;
The first laser beam that has passed through the first collimator lens and the second and third laser beams that have passed through the second collimator lens are disposed on an optical axis that intersects, and the first laser beam and the second laser beam , A second optical path branching optical member for branching the third laser light,
A first objective lens for focusing the first laser beam in a spot shape on the first optical recording medium by narrowing down the first laser beam that has passed through the second optical path branching optical member;
The first laser light that has passed through the second optical path branching optical member is narrowed down to focus the first laser light on the second optical recording medium, and the second optical path branching optical member The second laser beam that has passed through the aperture is narrowed down to focus the second laser beam on the third optical recording medium in a spot shape, and the third laser beam that has passed through the second optical path branching optical member is A second objective lens for focusing and condensing the third laser light in a spot shape on the fourth optical recording medium;
An optical pickup device comprising: an objective lens switching mechanism that selectively causes the first objective lens and the second objective lens to enter the optical path according to the first to fourth optical recording media. is there.
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の光ピックアップ装置において、
前記第1コリメータレンズは、正レンズと負レンズとの貼り合わせで構成され、前記第1レーザ光の波長が長い方向へシフトするとき軸上色収差が負の方向へシフトし、一方、前記第1レーザ光の波長が短い方向へシフトするとき軸上色収差が正の方向へシフトすることを特徴とする光ピックアップ装置である。
According to a third aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first or second aspect,
The first collimator lens is formed by bonding a positive lens and a negative lens, and when the wavelength of the first laser light is shifted in a long direction, axial chromatic aberration is shifted in a negative direction, while the first collimator lens is When the wavelength of the laser beam is shifted in a short direction, the axial chromatic aberration is shifted in a positive direction.
更に、請求項4記載の発明は、請求項2記載の光ピックアップ装置において、
前記第2対物レンズは、前記第1レーザ光で前記第2光記録媒体を記録又は再生する場合と前記第3レーザ光で前記第4光記録媒体を記録又は再生する場合とに対して有限共役で最適設計され、且つ、前記第2レーザ光に対して略無限共役で最適設計されており、
前記第2光記録媒体に対する前記第2対物レンズの物体距離をX(mm)、
前記第4光記録媒体に対する前記第2対物レンズの物体距離をX’(mm)、
前記第1コリメータレンズの焦点距離をfc(mm)、
前記第2対物レンズの前記第1レーザ光に対する焦点距離をf2(mm)、
前記第1コリメータレンズから前記第2対物レンズの第1面までの距離をY(mm)としたときに、下記の式を満足するように構成されたことを特徴とする請求項2記載の光ピックアップ装置である。
The second objective lens has a finite conjugate with respect to a case where the second optical recording medium is recorded or reproduced with the first laser light and a case where the fourth optical recording medium is recorded or reproduced with the third laser light. And is optimally designed with a substantially infinite conjugate to the second laser light,
The object distance of the second objective lens relative to the second optical recording medium is X (mm),
The object distance of the second objective lens relative to the fourth optical recording medium is X ′ (mm),
The focal length of the first collimator lens is fc (mm),
The focal length of the second objective lens with respect to the first laser light is f 2 (mm),
3. The light according to
請求項1記載の光ピックアップ装置によると、3種類の第1〜第3光記録媒体を選択的に記録又は再生するにあたって、波長λ1が405nm前後の第1レーザ光を第1対物レンズにより第1光記録媒体(BD)上にスポット状に集光させ、また、第1レーザ光を第2対物レンズにより第2光記録媒体(HD−DVD)上にスポット状に集光させる時に、第1レーザ光の光軸上に移動可能に設けた第1コリメータレンズを第1,第2光記録媒体の各基板厚さに応じて第1レーザ光の光軸に沿ってそれぞれ所定量移動させて、第1,第2光記録媒体に対して球面収差を補正し、更に、波長λ2が660nm前後の第2レーザ光を第2対物レンズにより第3光記録媒体(DVD)上にスポット状に集光させることで、3種類の第1〜第3光記録媒体を良好に記録又は再生することができる。 According to the optical pickup device of the first aspect, when selectively recording or reproducing the three types of the first to third optical recording media, the first laser beam having the wavelength λ1 of about 405 nm is first reflected by the first objective lens. When the first laser beam is condensed in a spot shape on the optical recording medium (BD), and the first laser beam is condensed in the spot shape on the second optical recording medium (HD-DVD) by the second objective lens, the first laser is used. A first collimator lens movably provided on the optical axis of the light is moved by a predetermined amount along the optical axis of the first laser light in accordance with the thickness of each substrate of the first and second optical recording media. First, spherical aberration is corrected for the second optical recording medium, and the second laser light having a wavelength λ2 of about 660 nm is condensed in a spot shape on the third optical recording medium (DVD) by the second objective lens. 3 types of first to third optical recording media Can be recorded or reproduced satisfactorily.
また、請求項2記載の光ピックアップ装置によると、第1〜第4光記録媒体を選択的に記録又は再生するにあたって、波長λ1が405nm前後の第1レーザ光を第1対物レンズにより第1光記録媒体(BD)上にスポット状に集光させ、また、第1レーザ光を第2対物レンズにより第2光記録媒体(HD−DVD)上にスポット状に集光させる時に、第1レーザ光の光軸上に移動可能に設けた第1コリメータレンズを第1,第2光記録媒体の各基板厚さに応じて第1レーザ光の光軸に沿ってそれぞれ所定量移動させて、第1,第2光記録媒体に対して球面収差を補正し、また、波長λ2が660nm前後の第2レーザ光を第2対物レンズにより第3光記録媒体(DVD)上にスポット状に集光させ、更に、設計波長λ3が785nm前後の第3レーザ光を第2対物レンズにより第4光記録媒体(CD)上にスポット状に集光させることで、4種類の第1〜第4光記録媒体を良好に記録又は再生することができる。 According to the optical pickup device of the second aspect, when the first to fourth optical recording media are selectively recorded or reproduced, the first laser light having the wavelength λ1 of about 405 nm is transmitted by the first objective lens to the first light. When the first laser beam is condensed in a spot shape on the recording medium (BD) and the first laser beam is condensed in a spot shape on the second optical recording medium (HD-DVD) by the second objective lens, the first laser beam is collected. The first collimator lens movably provided on the optical axis of the first and second optical recording media is moved by a predetermined amount along the optical axis of the first laser light in accordance with the thickness of each substrate of the first and second optical recording media. , Correcting the spherical aberration with respect to the second optical recording medium, and condensing the second laser light having a wavelength λ2 of around 660 nm on the third optical recording medium (DVD) by the second objective lens, Further, the design wavelength λ3 is about 785 nm. The laser light that is focused into a spot shape by the second objective lens on the fourth optical recording medium (CD), can be favorably recorded or reproduced four of the first to fourth optical recording medium.
また、請求項3記載の光ピックアップ装置によると、第1コリメータレンズは、正レンズと負レンズとの貼り合わせで構成され、第1レーザ光の波長が長い方向へシフトするとき軸上色収差が負の方向へシフトし、一方、第1レーザ光の波長が短い方向へシフトするとき軸上色収差が正の方向へシフトするので、第1光記録媒体(BD)及び第2光記録媒体(HD−DVD)に対して軸上色収差を良好に補正できる。 According to the optical pickup device of the third aspect, the first collimator lens is formed by bonding a positive lens and a negative lens, and the axial chromatic aberration is negative when the wavelength of the first laser light is shifted in the long direction. On the other hand, when the wavelength of the first laser beam is shifted in the shorter direction, the axial chromatic aberration is shifted in the positive direction. Therefore, the first optical recording medium (BD) and the second optical recording medium (HD−) On-axis chromatic aberration can be satisfactorily corrected for DVD).
更に、請求項4記載の光ピックアップ装置によると、第2光記録媒体(HD−DVD)に対して第1コリメータレンズの移動により球面収差を補正し、且つ、第2光記録媒体(HD−DVD)及び第3光記録媒体(DVD)並びに第4光記録媒体(CD)を第2対物レンズにより選択的に記録又は再生するにあたって、第2光記録媒体に対する第2対物レンズの物体距離X(mm)と、第4光記録媒体に対する第2対物レンズの物体距離X’(mm)と、第1コリメータレンズの焦点距離fc(mm)と、第2対物レンズの第1レーザ光に対する焦点距離f2(mm)と、第1コリメータレンズから第2対物レンズの第1面までの距離Y(mm)としたときに、下記の式を満足するように適切な関係に保つことで、3種類の第2〜第4光記録媒体を良好に記録又は再生することができる。
以下に本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例について図1〜図16を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of an optical pickup device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1(a)〜(d)は本発明に係る光ピックアップ装置に適用される第1〜第4光記録媒体としてBD,HD−DVD,DVD,CDを説明するために模式的に示した図、
図2は本発明に係る光ピックアップ装置の全体構成を示した図、
図3は本発明に係る光ピックアップ装置において、偏光ビームスプリッタと第1ダイクロイックプリズムとの間に第1コリメータレンズを光軸方向に移動自在に設けた際に、第1コリメータレンズの位置関係を示した図、
図4(a)〜(c)は本発明に係る光ピックアップ装置において、第1コリメータレンズの位置による光束の状態を示した図、
図5(a),(b)は本発明に係る光ピックアップ装置において、第1対物レンズを用いてBDを記録又は再生した時の縦収差及び正弦条件を示した図、
図6(a),(b)は本発明に係る光ピックアップ装置において、第2対物レンズを用いてHD−DVDを記録又は再生した時の縦収差及び正弦条件を示した図、
図7は本発明に係る光ピックアップ装置において、第2対物レンズを用いてDVDを記録又は再生した時の縦収差を示した図、
図8は本発明に係る光ピックアップ装置において、第2対物レンズを用いてCDを記録又は再生した時の縦収差を示した図である。
FIGS. 1A to 1D are diagrams schematically illustrating BD, HD-DVD, DVD, and CD as first to fourth optical recording media applied to an optical pickup device according to the present invention. ,
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of an optical pickup device according to the present invention.
FIG. 3 shows the positional relationship of the first collimator lens when the first collimator lens is movably provided in the optical axis direction between the polarization beam splitter and the first dichroic prism in the optical pickup device according to the present invention. Figure,
4 (a) to 4 (c) are diagrams showing the state of the light flux depending on the position of the first collimator lens in the optical pickup device according to the present invention.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing longitudinal aberrations and sine conditions when a BD is recorded or reproduced using the first objective lens in the optical pickup device according to the present invention.
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing longitudinal aberrations and sine conditions when an HD-DVD is recorded or reproduced using the second objective lens in the optical pickup device according to the present invention.
FIG. 7 is a view showing longitudinal aberration when a DVD is recorded or reproduced using the second objective lens in the optical pickup device according to the present invention;
FIG. 8 is a view showing longitudinal aberration when a CD is recorded or reproduced using the second objective lens in the optical pickup device according to the present invention.
図2に示した本発明に係る光ピックアップ装置10を説明する前に、この光ピックアップ装置10で選択的に記録又は再生される4種類の第1〜第4光記録媒体1〜4について図1(a)〜(d)を用いて先に説明する。
Before explaining the
尚、以下の図1(a)〜(d)中では、4種類の第1〜第4光記録媒体1〜4に対して各記録層が単層の場合と、2層の場合とを別々に表示せずに、図示の都合上一緒に図示している。
In the following FIGS. 1A to 1D, the case where each recording layer is a single layer and the case where the recording layers are two layers are separately provided for the four types of first to fourth
まず、図1(a)に示した第1光記録媒体1は、Blu−ray Disc(BD)と呼称されている高密度光記録媒体の1種であり、単層の記録層1rを有するものと、2層の第1,第2記録層1a,1bを有するものとがあり、ここでは各記録層のトラックピッチが0.32μmに設定されている。そして、第1光記録媒体(以下、BDと記す)1は、波長が405nm前後のレーザ光を開口数(NA)が0.85程度の対物レンズで絞って得たレーザビームにより記録又は再生が行われるものである。
First, the first
このBD1は、単層である場合に、レーザビーム入射面1iから基板厚さ1t2が0.1mm離れた位置に単層の記録層1rがあり、また、2層である場合には、第1,第2記録層1a,1b間の層間距離が25μmに設定されているので、レーザビーム入射面1iから設計基準基板厚さ1t0が0.0875mmの位置を中心として±12.5μmの位置、即ち、レーザビーム入射面1iから基板厚さ1t1が0.075mmの位置に第1記録層1aがあり、レーザビーム入射面1iから基板厚さ1t2が0.1mmの位置に第2記録層1bがあり、この第2記録層1bは単層の記録層1rと同じ位置であると共に、層間距離誤差範囲±5μmを含むと最小で0.07mm、最大で0.105mmの位置に第1,第2記録層1a,1bがあり得る。 This BD1, when a single layer, when the substrate thickness 1t 2 from the laser beam incident surface 1i is there is a single layer of the recording layer 1r located away 0.1 mm, also the two layers, the Since the interlayer distance between the first and second recording layers 1a and 1b is set to 25 μm, the design reference substrate thickness 1t 0 from the laser beam incident surface 1i is a position of ± 12.5 μm centered on the position of 0.0875 mm. That is, the first recording layer 1a is at a position where the substrate thickness 1t 1 is 0.075 mm from the laser beam incident surface 1i, and the second recording is performed at a position where the substrate thickness 1t 2 is 0.1 mm from the laser beam incident surface 1i. The second recording layer 1b is located at the same position as the single-layer recording layer 1r, and includes the first at a position of 0.07 mm at the minimum and 0.105 mm at the maximum when the interlayer distance error range ± 5 μm is included. The second recording layers 1a and 1b are Get.
この際、BD1の設計基準基板厚さ1t0は仮想の設計値であり、この設計基準基板厚さ1t0を有する光ディスクは存在しないものの、BD1の設計基準基板厚さ1t0が0.0875mmで最適化されたNA=0.85の対物レンズを用いて記録層1r又は第1,第2記録層1a,1bをそれぞれ記録又は再生すると、100mλ以上の球面収差が発生する。これは、マレシャルクライテリオン以上であり、記録又は再生ができないレベルなので、BD1に対して球面収差の補正が必須である。 At this time, the design reference substrate thickness 1t 0 of BD1 is the virtual design values, although the design criterion substrate optical disk having a thickness 1t 0 is not present, the design reference substrate thickness 1t 0 of BD1 at 0.0875mm When the recording layer 1r or the first and second recording layers 1a and 1b are recorded or reproduced using the optimized NA = 0.85 objective lens, spherical aberration of 100 mλ or more is generated. This is higher than the Marechal criterion and cannot be recorded or reproduced. Therefore, correction of spherical aberration is essential for BD1.
次に、図1(b)に示した第2光記録媒体2は、High Definition Digital Versatile Disc(HD−DVD)と呼称されている高密度光記録媒体の1種であり、単層の記録層2rを有するものと、2層の第1,第2記録層2a,2bを有するものとがあり、各記録層のトラックピッチが0.40μmに設定されている。そして、第2光記録媒体(以下、HD−DVDと記す)2は、上記BD1と略同じ波長である405nm前後のレーザ光を上記BD1とは異なって開口数(NA)が0.65程度の対物レンズで絞って得たレーザビームにより記録又は再生が行われるものである。
Next, the second
このHD−DVD2は、単層である場合に、レーザビーム入射面2iから設計基準基板厚さ2t0が0.6mm離れた位置に単層の記録層2rがあり、また、2層である場合には、第1,第2記録層2a,2b間の層間距離が20μmに設定されているので、レーザビーム入射面2iから設計基準基板厚さ2t0が0.6mmの位置を中心として±10μmの位置、即ち、レーザビーム入射面2iから基板厚さ2t1が0.59mmの位置に第1記録層2aがあり、レーザビーム入射面2iから基板厚さ2t2が0.61mmの位置に第2記録層2bがあり、層間距離誤差範囲±3μmを含むと最小で0.587mm、最大で0.613mmの位置に第1,第2記録層1a,1bがあり得る。
When this HD-
この際、HD−DVD2の設計基準基板厚さが0.6mmで最適化されたNA=0.65の対物レンズを用いて記録層2r又は第1,第2記録層2a,2bをそれぞれ記録又は再生すると、50mλ程度の球面収差が発生する。これは、記録又は再生ができないレベルではないが、マージンを考えるとHD−DVD2に対して球面収差を補正することが望ましい。
At this time, the
次に、図1(c)に示した第3光記録媒体3は、Digital Versatile Disc(DVD)と呼称されているものであり、単層の記録層3rを有するものと、2層の第1,第2記録層3a,3bを有するものとがあり、各記録層のトラックピッチが0.74μmに設定されている。そして、第3光記録媒体(以下、DVDと記す)3は、上記BD1,HD−DVD2とは異なって波長が660nm前後のレーザ光を開口数(NA)が0.65程度の対物レンズで絞って得たレーザビームにより記録又は再生が行われるものである。
Next, the third
このDVD3は、単層である場合に、レーザビーム入射面3iから設計基準基板厚さ3t0が0.6mm離れた位置に単層の記録層3rがあり、また、2層である場合には、第1,第2記録層3a,3b間の層間距離が55μmに設定されているので、レーザビーム入射面3iから設計基準基板厚さ3t0が0.6mmの位置を中心として±27.5μmの位置、即ち、レーザビーム入射面3iから基板厚さ3t1が0.5725mmの位置に第1記録層3aがあり、レーザビーム入射面3iから基板厚さ3t2が0.6275mm隔てた位置に第2記録層3bがある。この際、DVD3の設計基準基板厚さが0.6mmで最適化されたNA=0.65の対物レンズを用いて記録層3r又は第1,第2記録層3a,3bをそれぞれ記録又は再生している。
When this
次に、図1(d)に示した第4光記録媒体4は、Compact Disc(CD)と呼称されているものであり、記録層のトラックピッチが1.6μmに設定されている。この第4光記録媒体(以下、CDと記す)4は、上記BD1,HD−DVD2,DVD3とは異なって波長が785nm前後のレーザ光を開口数(NA)が0.45〜0.5程度の対物レンズで絞って得たレーザビームにより記録又は再生が行われるものである。 Next, the fourth optical recording medium 4 shown in FIG. 1D is called Compact Disc (CD), and the track pitch of the recording layer is set to 1.6 μm. This fourth optical recording medium (hereinafter referred to as CD) 4 is different from the BD1, HD-DVD2, and DVD3 in that the laser beam having a wavelength of about 785 nm is a numerical aperture (NA) of about 0.45 to 0.5. Recording or reproduction is performed by a laser beam obtained by focusing with the objective lens.
このCD4は、単層であり、レーザビーム入射面4iから設計基準基板厚さ4t0が1.2mm離れた位置に記録層4rがある。
This CD 4 is a single layer, and the
そして、上記したBD1,HD−DVD2,DVD3,CD4は、各記録層(信号面)までの基板厚さと補強板とを貼り合せて合計厚さが約1.2mmで円盤状に形成されている。 The above-mentioned BD1, HD-DVD2, DVD3, and CD4 are formed in a disc shape with a total thickness of about 1.2 mm by bonding the substrate thickness up to each recording layer (signal surface) and a reinforcing plate. .
次に、図2に示した如く、本発明に係る光ピックアップ装置10は、BD1を記録又は再生する光学系と、HD−DVD2を記録又は再生する光学系と、DVD3を記録又は再生する光学系と、CD4を記録又は再生する光学系とが用意されており、とくに、波長が405nm前後のレーザ光を共用して記録又は再生されるBD1又はHD−DVD2に対して後述する第1コリメータレンズ14の移動により球面収差を補正するように構成されている。
Next, as shown in FIG. 2, the
この際、光ピックアップ装置10は、不図示のスピンドルモータによって回転可能に支持された各光記録媒体1〜4の径方向に移動自在になっている。
At this time, the
尚、以下の実施例では、BD1,HD−DVD2,DVD3,CD4の4種類を記録又は再生する場合について説明するが、これに限ることなく、BD1,HD−DVD2,DVD3の3種類の組み合わせも可能である。 In the following embodiments, the case of recording or reproducing four types of BD1, HD-DVD2, DVD3, and CD4 will be described. However, the present invention is not limited to this, and three types of combinations of BD1, HD-DVD2, and DVD3 are also possible. Is possible.
この際、BD用の光学系とHD−DVD用の光学系は、前述したように使用するレーザ光の波長が同じである一方、対物レンズの開口数(NA)が異なるので、両者は対物レンズの前まで光学系を共用している。 At this time, the optical system for BD and the optical system for HD-DVD have the same wavelength of the laser beam used as described above, but the objective lens has a different numerical aperture (NA). The optical system is shared until before.
まず、BD用の光学系とHD−DVD用の光学系とについて説明すると、BD用及びHD−DVD用となる第1レーザ光源11は、波長λ1が405nm前後の第1レーザ光L1を第1グレーティング12側に向かって出射している。 First, the BD optical system and the HD-DVD optical system will be described. The first laser light source 11 for BD and HD-DVD uses the first laser light L1 having a wavelength λ1 of about 405 nm as the first laser light L1. The light is emitted toward the grating 12 side.
上記した第1グレーティング12は、BD1,HD−DVD2を選択的に記録又は再生する際のトラック位置を検出するために、第1レーザ光源11から出射した第1レーザ光L1をメインビームと一対のサブビームとからなる3ビームに分岐する機能を備えており、第1レーザ光L1から分岐した3ビームを第1分離光学素子(以下、偏光ビームスプリッタと記す)13側に向かって出射している。
The
上記した偏光ビームスプリッタ13は、偏光選択性半透過/反射誘電体多層膜13aを内部に備え、この偏光選択性半透過/反射誘電体多層膜13aによって第1レーザ光源11から出射された第1レーザ光L1のうちで往路のp偏光光を透過し、後述するようにBD1又はHD−DVD2で反射された復路のs偏光光を反射するものであり、偏光選択性半透過/反射誘電体多層膜13aを透過した第1レーザ光L1の3ビームを第1コリメータレンズ14側に向かって出射している。
The
上記した第1コリメータレンズ14は例えばステッピングモータや超音波モータなどによる不図示のコリメータレンズ移動機構を備えて第1レーザ光L1の光軸OAに沿って移動可能に設けられており、BD1又はHD−DVD2の各基板厚さ、第1レーザ光L1の波長などに応じて、BD1の記録層1r又は第1記録層1aもしくは第2記録層1bと、HD−DVD2の記録層2r又は第1記録層2aもしくは第2記録層2bとに対して球面収差を最良にするように移動して、この第1コリメータレンズ14を通過した第1レーザ光L1の3ビームを第1ダイクロイックプリズム15側に向かって出射しているが、第1コリメータレンズ14の移動についての詳細は後述する。
The
上記した第1ダイクロイックプリズム15は、波長選択性半透過/反射誘電体多層膜15aを内部に備え、この波長選択性半透過/反射誘電体多層膜15aによって波長λ1が405nm前後の第1レーザ光L1を透過させる一方、後述するDVD用として波長λ2が660nm前後の第2レーザ光L2及びCD用として波長λ3が785nm前後の第3レーザ光L3を反射させるものであるので、第1レーザ光L1と第2,第3レーザ光L2,L3とを分岐するための光路分岐用光学素子であり、この第1ダイクロイックプリズム15は第1レーザ光L1と第2,第3レーザ光L2,L3とが交差する光軸OA上に設置されている。
The first
そして、第1ダイクロイックプリズム15を透過した第1レーザ光L1、又は、第1ダイクロイックプリズム15で反射された第2レーザ光L2、もしくは、第1ダイクロイックプリズム15で反射された第3レーザ光L3を立ち上げミラー16側に向かってそれぞれ出射している。
Then, the first laser light L1 transmitted through the first
上記した立ち上げミラー16は、第1レーザ光L1及び第2レーザ光L2並びに第3レーザ光L3を共に反射し、各光束の方向を略90°曲げて上方の1/4波長板17側に導いている。
The rising
上記した1/4波長板17は、波長λ1の第1レーザ光L1に対して(λ1)/4の位相差を与え、且つ、波長λ2の第2レーザ光L2に対して(λ2)/4の位相差を与え、且つ、波長λ3の第3レーザ光L3に対して(λ3)/4の位相差を与えるものであり、1/4波長板17を通過した第1〜第3レーザ光L1〜L3をBD1,HD−DVD2,DVD3,CD4に応じて下記する第1対物レンズ組立体20又は第2対物レンズ組立体25側に選択的に入射させている。
The quarter-
ここで、第1対物レンズ組立体20は、第1レンズホルダ21内の下方に収納される第1開口制限素子22と上方に収納される第1対物レンズ23とからなる。一方、第2対物レンズ組立体25は、第2レンズホルダ26内の下方に収納される第2開口制限素子27と上方に収納される第2対物レンズ28とからなる。
Here, the first
そして、第1,第2対物レンズ組立体20,25は、モータなどの駆動力を用いた対物レンズ切り換え機構29によって光軸OAの光路内に選択的に進入可能に構成されており、BD1を記録又は再生する場合に第1対物レンズ組立体20が光軸OAの光路内に挿入され、HD−DVD2,DVD3及びCD4を記録又は再生する場合に第2対物レンズ組立体25が光軸OAの光路内に挿入されるようになっている。
The first and second
上記した対物レンズ切り換え機構29は、第1対物レンズ組立体20と第2対物レンズ組立体25とを不図示の中心軸を中心にして回転させるか、もしくは、左右にスライドさせることで、光軸OAの光路内に選択的に進入可能となっている。
The objective
この際、第1対物レンズ組立体20内の第1開口制限素子22はBD1に対して第1対物レンズ23の開口数(NA)を0.85相当に制限するものである。また、第1対物レンズ組立体20内の第1対物レンズ23は、BD1を記録又は再生する際に、第1レーザ光L1をBD1の記録層1r又は第1記録層1aもしくは第2記録層1bにスポット状に集光させるものであり、BD1の設計基準基板厚さ1t0{図1(a)}が0.0875mmであるときに無限共役で最適設計されており、この第1対物レンズ23の詳細は後述する。尚、最適設計とは、収差がないとみなせる状態をいう。
At this time, the first
一方、第2対物レンズ組立体25内の第2開口制限素子27はHD−DVD2及びDVD3に対して第2対物レンズ28の開口数(NA)を0.65相当に制限し、且つ、CD4に対して第2対物レンズ28の開口数(NA)を0.51相当に制限するものである。また、第2対物レンズ組立体25内の第2対物レンズ28は、HD−DVD2,DVD3あるいはCD4を選択的に記録又は再生する際に、第1レーザ光L1をHD−DVD2の記録層2r又は第1記録層2aもしくは第2記録層2bにスポット状に集光させ、且つ、第2レーザ光L2をDVD3の記録層3r又は第1記録層3aもしくは第2記録層3bにスポット状に集光させ、更に、第3レーザ光L3をCD4の記録層4rにスポット状に集光させるものである。この第2対物レンズ28の詳細は後述するが、第2対物レンズ28はHD−DVD2,DVD3,CD4に対して焦点距離と物体距離がそれぞれ異なる。そこで、HD−DVD2,DVD3,CD4に対して開口数(NA)をそれぞれ上記した所定値にするように第2対物レンズ28と第2開口制限素子27は適当な間隔で配置されている。
On the other hand, the second
次に、BD1又はHD−DVD2からの各戻り光を検出するための第1検出レンズ18は、偏光ビームスプリッタ13側の面がシリンドリカル面、反対側が凹状の球面に形成されている。第1光検出器19はBD1又はHD−DVD2からの各戻り光を受光して電気信号に変換するものである。
Next, the
次に、DVD用となる第2レーザ光源31は、波長λ2が660nm前後の第2レーザ光L2を第2グレーティング32側に向かって出射している。上記した第2グレーティング32は、DVD3を記録又は再生する際のトラック位置を検出するために、第2レーザ光源31から出射した第2レーザ光L2を3ビームに分岐する機能を備えており、第2レーザ光L2から分岐した3ビームを第2分離光学素子(以下、ハーフミラーと記す)33側に向かって出射している。
Next, the second
上記したハーフミラー33は、半透過/反射誘電体多層膜33aを備え、この半透過/反射誘電体多層膜33aによって波長λ2が660nm前後の第2レーザ光L2を75%透過し、20%を反射するものであり、透過した第2レーザ光L2を第2ダイクロイックプリズム34側に向かって出射している。
The
上記した第2ダイクロイックプリズム34は、波長選択性半透過/反射誘電体多層膜34aを備え、この波長選択性半透過/反射誘電体多層膜34aによって第2レーザ光L2を透過し、且つ、第3レーザ光L3を反射するものであるので、第2レーザ光L2と第3レーザ光L3とを分岐するための光路分岐用光学素子であり、第2ダイクロイックプリズム34を通過した第2,第3レーザ光L2,L3を第2コリメータレンズ35側に向かって出射している。
The second
上記した第2コリメータレンズ35は、波長λ2が660nm前後の第2レーザ光L2を略平行光に変換し、且つ、波長λ3が785nm前後の第3レーザ光L3を発散光に変換するために固定設置されているものであり、第2コリメータレンズ35を通過した第2,第3レーザ光L2,L3を先に説明した第1ダイクロイックプリズム15側に向かって出射している。
The
次に、DVD3からの戻り光を検出するための第2検出レンズ36は、ハーフミラー33側がシリンドリカル面、反対側が凹状の球面に形成されている。第2光検出器37はDVD3からの戻り光を受光して電気信号に変換するものである。
Next, the
次に、ホログラムデバイス組立体40はCD4を記録又は再生するためのものであり、CD用となる第3レーザ光源41と、第3グレーティング42と、ホログラム43と、第3光検出器44とが一体的に集積されている。第3レーザ光源41は設計波長λ3が785nm前後の第3レーザ光L3を出射する。また、第3グレーティング42は、CD4を記録又は再生する際のトラック位置を検出するために、第3レーザ光源41から出射した第3レーザ光L3を3ビームに分岐するものである。また、ホログラム43はCD4からの戻り光を第3光検出器44へ導くための素子である。
Next, the
尚、BD1,HD−DVD2,DVD3の3種類の組み合わせの場合には、CD4を記録又は再生するためのホログラムデバイス組立体40と、第2レーザ光L2と第3レーザ光L3とを分岐するための第2ダイクロイックプリズム34とを省けば良いものである。
In the case of three types of combinations of BD1, HD-DVD2, and DVD3, the
次に、図3は上記構成による光ピックアップ装置10において、偏光ビームスプリッタ13と第1ダイクロイックプリズム15との間に第1コリメータレンズ14を光軸方向に移動自在に設けた際に、第1コリメータレンズ14の位置関係を示したものである。
Next, FIG. 3 shows the first collimator when the
この第1コリメータレンズ14は、不図示のコリメータレンズ移動機構によって、偏光ビームスプリッタ13と第1ダイクロイックプリズム15との間を第1レーザ光L1の光軸OAに沿って移動可能になっており、BD1の設計基準基板厚さ1t0=0.0875mmに対応して設計基準位置P0が設定されて、この設計基準位置P0を基準として設計基準位置P0より負側の位置P1、又は、設計基準位置P0より正側の位置P2,P3にそれぞれ移動可能になっている。
The
そして、第1コリメータレンズ14が設計基準位置P0に位置しているときには、第1レーザ光L1を平行光に変換するようになっている。
When the
また、図4(a)に示した如く、BD1の基板厚さ1t2が0.1mmである第2記録層1bを記録又は再生する場合、第1コリメータレンズ14は設計基準位置P0より偏光ビームスプリッタ13側の位置P1に移動して、第1レーザ光L1に対して発散光を出射することにより、球面収差を補正して記録又は再生する。
Further, as illustrated in Fig. 4 (a), when recording or reproducing the second recording layer 1b substrate thickness 1t 2 of BD1 is 0.1 mm, the
また、図4(b)に示した如く、BD1の基板厚さ1t1が0.075mmである第1記録層1aを記録又は再生する場合、第1コリメータレンズ14は設計基準位置P0より第1ダイクロイックプリズム15側の位置P2に移動して、第1レーザ光L1に対して収束光を出射することにより、球面収差を補正して記録又は再生する。
Further, as shown in FIG. 4 (b), when the substrate thickness 1t 1 of BD1 is recording or reproducing the first recording layer 1a is 0.075 mm, the
更に、図4(c)に示した如く、HD−DVD2の設計基準基板厚さ2t0が0.6mmである記録層2rを記録又は再生する場合、第1コリメータレンズ14は位置P2より、さらに第1ダイクロイックプリズム15側の位置P3に移動して、第1レーザ光L1に対して収束光を出射することにより、球面収差を補正して記録または再生する。
Furthermore, as shown in FIG. 4 (c), if the design
尚、図示を省略するものの、HD−DVD2の基板厚さ2t1が0.59mmである第1記録層2aを記録又は再生する場合には、第1コリメータレンズ14を位置P3よりも僅かに第1ダイクロイックプリズム15側に移動させる一方、HD−DVD2の基板厚さ2t2が0.61mmである第2記録層2bを記録又は再生する場合には、第1コリメータレンズ14を位置P3よりも僅かに設計基準位置P0側に移動させれば良い。
Incidentally, slightly although not shown, when the
次に、BD1を記録又は再生するときに用いる第1対物レンズ23について説明する。上記した第1対物レンズ23は、第1開口制限素子22側の第1面23a,BD1側の第2面23bのうち少なくとも一方の面が非球面に形成されているが、本実施例では第1レーザ光L1に対して、開口数が0.85相当の単玉レンズであり、且つ、硝材として例えばオハラ社製のS−LAL13(商品名)の光学特性を有するものを用いており、屈折率は設計波長λ1=405nmのときに、1.715588である。この第1対物レンズ23は、第1面23a及び第2面23bが共に非球面に形成されていると共に、設計波長λ1=405nmの第1レーザ光L1とBD1の設計基準基板厚さ1t0=0.0875mmとに対して、無限共役で最適設計されて、且つ正弦条件を満たすように設計されている。
Next, the 1st objective lens 23 used when recording or reproducing | regenerating BD1 is demonstrated. In the first objective lens 23, at least one of the
そして、下記の表1は、第1レーザ光L1によりBD1を記録又は再生するように無限共役で最適設計した第1対物レンズ23の仕様を示している。
次に、第1対物レンズ23の第1面23a及び第2面23bを非球面にする形成する際、下記の数4の多項式を用いて非球面を表すものとする。尚、後述する第2対物レンズ28に対しても同様に数4の多項式を用いて非球面を表すものとする。
この数4中で、
Zは対物レンズの第1面又は第2面の頂点からの距離、
Cは各面の曲率(曲率:半径分の1)、
hは対物レンズの光軸からの距離、
Kはコーニック定数、
Nは多項式係数の数
A2iは次数2iの非球面係数である。
In this number 4,
Z is the distance from the apex of the first or second surface of the objective lens,
C is the curvature of each surface (curvature: 1 / radius),
h is the distance from the optical axis of the objective lens,
K is the conic constant,
N is the number of polynomial coefficients A 2i is an aspherical coefficient of
また、上記した数4の多項式を用いた時に、第1対物レンズ23の第1面23aを非球面に形成するための非球面係数A4〜A14の一例を下記の表2に示す。
この際、第1対物レンズ23の第1面23aのコーニック定数は−2.276512であり、半径は1.672903mmである。
At this time, the conic constant of the
また、上記した数4の多項式を用いた時に、第1対物レンズ23の第2面23bを非球面に形成するための非球面係数A4〜A10の一例を下記の表3に示す。
この際、第1対物レンズ23の第2面23bのコーニック定数は−947.332404であり、半径は−8.101843mmであり、レンズ厚みは2.98mmである。
At this time, the conic constant of the
次に、図5(a)は、上記仕様の第1対物レンズ23を用いてBD1を記録又は再生した時に、設計波長λ1=405nmの場合と、この設計波長λ1=405nmに対して前後に1nmずれた波長λ1=404nm,波長λ1=406nmとにおける縦収差を示した図であり、横軸は設計波長λ1=405nmでの像面から各光線が光軸と交わるまでの距離(mm)を示し、縦軸は第1対物レンズ23の入射瞳半径を正規化して示している。 Next, FIG. 5A shows the case where the design wavelength λ1 = 405 nm when the BD1 is recorded or reproduced using the first objective lens 23 having the above specifications, and 1 nm before and after the design wavelength λ1 = 405 nm. FIG. 5 is a diagram showing longitudinal aberrations at shifted wavelengths λ1 = 404 nm and λ1 = 406 nm, and the horizontal axis indicates the distance (mm) from the image plane at the design wavelength λ1 = 405 nm until each light beam intersects the optical axis. The vertical axis represents the normalized entrance pupil radius of the first objective lens 23.
この際、設計波長λ1=405nmの像面で、設計波長λ1=405nmの軸上収差は0mλ、波長λ1=406nmの軸上収差は136mλとなるので、波長ずれによる像面での収差は悪い。 At this time, on the image plane of the design wavelength λ1 = 405 nm, the axial aberration of the design wavelength λ1 = 405 nm is 0 mλ, and the axial aberration of the wavelength λ1 = 406 nm is 136 mλ, so the aberration on the image plane due to the wavelength shift is bad.
また、図5(b)は、上記仕様の第1対物レンズ23を用いてBD1を記録又は再生した時の正弦条件を示した図であり、横軸は正弦条件違反量(mm)を示し、縦軸は第1対物レンズ23の入射瞳半径を正規化して示している。この図5(b)から明らかなように、第1対物レンズ23は正弦条件を満足するものである。 FIG. 5B is a diagram showing a sine condition when BD1 is recorded or reproduced using the first objective lens 23 having the above specifications, and the horizontal axis shows the sine condition violation amount (mm). The vertical axis indicates the normalized entrance pupil radius of the first objective lens 23. As is apparent from FIG. 5B, the first objective lens 23 satisfies the sine condition.
一方、もう一つの第2対物レンズ28は、第2開口制限素子27側の第1面28a,HD−DVD2側又はDVD3側もしくはCD4側の第2面28bのうち少なくとも一方の面が非球面に形成され、且つ、少なくとも一方の面が回折面に形成されているが、本実施例では第1レーザ光L1及び第2レーザ光L2に対して、開口数(NA)が0.65相当で、第3レーザ光L3に対して開口数(NA)が0.51の単玉レンズであり、且つ、硝材として例えば日本ゼオン社製のZEONEX330R(商品名)の光学特性を有するものを用いており、第1面28a及び第2面28bが共に非球面に形成されていると共に、第1面28aに回折面が形成されている。
On the other hand, in the second
尚、ZEONEX330Rの屈折率は、設計波長λ1=405nmの第1レーザ光L1に対する屈折率は1.524707であり、設計波長λ2=660nmの第2レーザ光L2に対する屈折率は1.506307であり、設計波長λ3=785nmの第3レーザ光L3に対する屈折率は1.504388である。 The refractive index of the ZEONEX 330R is 1.524707 for the first laser beam L1 having the design wavelength λ1 = 405 nm, and 1.506307 for the second laser beam L2 having the design wavelength λ2 = 660 nm. The refractive index for the third laser beam L3 having the design wavelength λ3 = 785 nm is 1.504388.
そして、この第2対物レンズ28は、設計波長λ1=405nmの第1レーザ光L1とHD−DVD2の設計基準基板厚さ2t0=0.6mmとに対して有限共役で最適設計されて正弦条件を満たし、且つ、設計波長λ2=660nmの第2レーザ光L2とDVD3の設計基準基板厚さ3t0=0.6mmとに対して無限共役で最適設計されていると共に、設計波長λ3=785nmの第3レーザ光L3とCD4の設計基準基板厚さ4t0=1.2mmとに対して有限共役で最適設計されている。
The second
この際、第2対物レンズ28の第1面28aの回折構造は、下記の数5の多項式を用いて回折パターンを表すものとする。そして、下記の数5に示した位相関数Φ(x)により、第2対物レンズ28の第1面28aに形成した回折パターン部の第1面28aの光軸からの距離hにおける位相差が求まり、半径方向の回折パターンが決定する。
この数5中で、
Nは多項式係数の数、
B2iは次数2iの位相関数係数、
hは第2対物レンズ28の光軸からの距離である。
In this
N is the number of polynomial coefficients,
B 2i is a phase function coefficient of
h is the distance from the optical axis of the second
また、下記の表4は、設計波長λ1=405nmの第1レーザ光L1によりHD−DVD2を記録又は再生するように有限共役(物体距離が−160mm)で最適設計し、且つ、設計波長λ2=660nmの第2レーザ光L2によりDVD3を記録又は再生するように無限共役(物体距離が∞)で最適設計し、且つ、設計波長λ3=785nmの第3レーザ光L3によりCD4を記録又は再生するように有限共役(物体距離が57mm)で最適設計した時の第2対物レンズ28の仕様を示している。
また、先に示した数4の多項式を用いた時に、第2対物レンズ28の第1面28aを非球面に形成するための非球面係数A4〜A16の一例を下記の表5に示す。
この際、第2対物レンズ28の第1面28aのコーニック定数は−1.173642であり、半径は1.912045mmである。
At this time, the conic constant of the
また、先に示した数4の多項式を用いた時に、第2対物レンズ28の第2面28bを非球面に形成するための非球面係数A4〜A12の一例を下記の表6に示す。
この際、第2対物レンズ28の第2面28bのコーニック定数は7.578232であり、半径は−6.159406mmであり、レンズ厚みは2.3mmである。
At this time, the conic constant of the
また、先に示した数5の多項式を用いた時に、第2対物レンズ28の第1面28aの回折面を形成するための位相関数係数B4〜B10の一例を下記の表7に示す。
尚、第2対物レンズ28の第1面28aの回折面の次数は、波長λ1が405nm前後の第1レーザ光L1に対しては2次、波長λ2が660nm前後の第2レーザ光L2に対しては1次、波長λ3が785nm前後の第3レーザ光L3に対しては1次を使用するものであり、表7は設計波長λ1=405nmの第1レーザ光L1を使用した時の回折次数が2次の値を示している。
The order of the diffractive surface of the
また、この次数の組み合せによれば、例えば波長λ1が405nm前後の第1レーザ光L1に対して理論値100%の回折効率が得られるようにした場合、波長λ2が660nm前後の第2レーザ光L2に対して理論値84%、波長λ3が785nm前後の第3レーザ光L3に対して理論値99%が得られるので、HD−DVD2,DVD3,CD4に対して、高倍速記録が可能である。 Further, according to this combination of orders, for example, when the diffraction efficiency of 100% of the theoretical value is obtained for the first laser beam L1 having the wavelength λ1 of about 405 nm, the second laser beam having the wavelength λ2 of about 660 nm. Since a theoretical value of 84% is obtained for L2 and a theoretical value of 99% is obtained for the third laser beam L3 having a wavelength λ3 of around 785 nm, high-speed recording is possible for HD-DVD2, DVD3 and CD4. .
次に、図6(a)は、上記仕様の第2対物レンズ28を用いてHD−DVD2を記録又は再生した時に、第1レーザ光L1の設計波長λ1=405nmの場合と、この設計波長λ1=405nmに対して前後に1nmずれた波長λ1=404nm,波長λ1=406nmとにおける縦収差を示した図であり、光軸上で波長λ1=406nmと設計波長λ1=405nmとの差は1.89E−04mmである。設計波長λ1=405nmの像面で、設計波長λ1=405nmの軸上収差は0mλ、波長λ1=406nmの軸上収差は40mλとなるので、波長ずれによる像面での収差は良く、余裕がある。
Next, FIG. 6A shows the case where the design wavelength λ1 of the first laser beam L1 is 405 nm and the design wavelength λ1 when the HD-
また、図6(b)は、上記仕様の第2対物レンズ28を用いてHD−DVD2を記録又は再生した時の正弦条件を示した図であり、この図6(b)から明らかなように、第2対物レンズ28は、HD−DVD2を記録又は再生する際に、ほぼ正弦条件を満足するものである。
FIG. 6B is a diagram showing a sine condition when the HD-
また、図7は、上記仕様の第2対物レンズ28を用いてDVD3を記録又は再生した時に、第2レーザ光L2の設計波長λ2=660nmの場合と、この設計波長λ2=660nmに対して前後に1nmずれた波長λ2=659nm,波長λ2=661nmとにおける縦収差を示した図であり、光軸上で波長λ2=661nmと設計波長λ2=660nmとの差は4.91E−05mmであり、色収差はほとんどない。設計波長λ2=660nmの像面で、設計波長λ2=660nmの軸上収差は0.5mλ、波長λ2=661nmの軸上収差は4.4mλとなるので、波長ずれによる像面での収差はない。
7 shows the case where the design wavelength λ2 = 660 nm of the second laser beam L2 and the design wavelength λ2 = 660 nm when the
更に、図8は、上記仕様の第2対物レンズ28を用いてCD4を記録又は再生した時に、第3レーザ光L3の設計波長λ3=785nmの場合と、この設計波長λ3=785nmに対して前後に1nmずれた波長λ3=784nm,波長λ3=786nmとにおける縦収差を示した図である。
Further, FIG. 8 shows the case where the design wavelength λ3 = 785 nm of the third laser beam L3 and the design wavelength λ3 = 785 nm when the CD4 is recorded or reproduced using the second
再び、図2に戻って、BD1,HD−DVD2,DVD3,CD4をそれぞ記録又は再生する場合を説明する。 Returning to FIG. 2 again, the case where BD1, HD-DVD2, DVD3, and CD4 are recorded or reproduced will be described.
まず、BD1の基板厚さ1t2{図1(a)}が0.1mmである記録層1r又は第2記録層1bを記録又は再生する場合、第1レーザ光源11から出射した波長λ1が405nm前後の第1レーザ光L1は直線偏光光(p偏光光)の発散光であり、第1グレーティング12を通って、トラッキング信号を検出するために3ビームに所定の分岐比で分割される。そして、第1グレーティング12を通過した第1レーザ光L1の3ビームは、偏光ビームスプリッタ13の偏光選択性半透過/反射誘電体多層膜13aを透過し、位置P1{図4(a)}に移動させた第1コリメータレンズ14を通過して、僅かに発散光となる。
First, when recording or reproducing the recording layer 1r or the second recording layer 1b in which the substrate thickness 1t 2 {FIG. 1 (a)} of the
更にこの後、第1レーザ光L1の発散光が第1ダイクロイックプリズム15の波長選択性半透過/反射誘電体多層膜15を透過して、第1レーザ光L1は立ち上げミラー16により、90°方向を転じて、1/4波長板17を通過して第1レーザ光L1の直線偏光光(p偏光光)が円偏光光となる。
Thereafter, the divergent light of the first laser light L1 is transmitted through the wavelength selective semi-transmissive / reflective
この後、第1レーザ光L1は第1レンズホルダ21内の下方部位に収納した第1開口制限素子22に入射され、この第1開口制限素子22で第1対物レンズ23の開口数(NA)が0.85相当になるよう光束径を制限され、第1対物レンズ23で絞って得た第1レーザ光L1の3ビームをBD1のレーザビーム入射面1iから入射させて記録層1r又は第2記録層1b上で収差が良好な状態でスポット状に集光して、記録又は再生が行われる。
Thereafter, the first laser light L1 is incident on a first
ここで、基板厚さが0.1mmであるBD1の記録層1r又は第2記録層1bを記録又は再生する際、第1コリメータレンズ14の焦点距離が21.98mmのときに、第1コリメータレンズ14は、図4(a)に示したように、設計基準位置P0から−0.6mmほど偏光ビームスプリッタ13側に移動させた位置P1に至ったときに、収差が最良となり、軸上収差が5mλとなる。
Here, when recording or reproducing the recording layer 1r or the second recording layer 1b of the
そして、BD1の記録層1r又は第2記録層1bで反射された第1レーザ光L1による戻り光は往路と反対回りの円偏光光となって第1対物レンズ23に再入射し、この第1対物レンズ23により僅かな収束光となり、第1開口制限素子22を通過した後に、1/4波長板17を通過して往路とは偏光方向が直交した直線偏光光(s偏光光)となる。
Then, the return light by the first laser light L1 reflected by the recording layer 1r or the second recording layer 1b of the
この後、第1レーザ光L1による戻り光は立ち上げミラー16で90°光線方向を転じ、第1ダイクロイックプリズム15の波長選択性半透過/反射誘電体多層膜15aを透過し、第1コリメータレンズ14を通過して、偏光ビームスプリッタ13の偏光選択性半透過/反射誘電体多層膜13aで反射されて、第1検出レンズ18で集光され、第1検出レンズ18のシリンドリカル面で非点収差が与えられ、第1光検出器19で受光する。そして、第1光検出器19でBD1の記録層1r又は第2記録層1bを再生した時のトラッキングエラー信号,フォーカスエラー信号,メインデータ信号を検出している。
Thereafter, the return light from the first laser beam L1 is turned 90 ° by the rising
次に、BD1の基板厚さ1t1{図1(a)}が0.075mmである第1記録層1aを記録又は再生する場合について、上記に対して異なる点を説明する。偏光ビームスプリッタ13を透過した第1レーザ光L1は、位置P2{図4(b)}に移動させた第1コリメータレンズ14を通過して、僅かに収束光となり、BD1のレーザビーム入射面1iから入射させて第1記録層1a上で収差が良好な状態でスポット状に集光して、記録又は再生が行われる。
Next, a different point from the above will be described in the case of recording or reproducing the first recording layer 1a in which the substrate thickness 1t 1 of the BD 1 {FIG. 1 (a)} is 0.075 mm. The first laser light L1 transmitted through the
ここで、基板厚さが0.075mmであるBD1の第1記録層1aを記録又は再生する際、第1コリメータレンズ14の焦点距離が21.98mmのときに、第1コリメータレンズ14は、図4(b)に示したように、設計基準位置P0から+0.61mmほど第1ダイクロイックプリズム15側に移動させた位置P2に至ったときに、収差が最良となり、軸上収差が4mλとなる。
Here, when recording or reproducing the first recording layer 1a of the
次に、HD−DVD2の設計基準基板厚さ2t0{図1(b)}が0.6mmである記録層2rを記録又は再生する場合について説明すると、第1レーザ光源11から出射した波長λ1が405nm前後の第1レーザ光L1は直線偏光光(p偏光光)の発散光であり、第1グレーティング12を通って得られる第1レーザ光L1の3ビームは偏光ビームスプリッタ13の偏光選択性半透過/反射誘電体多層膜13aを透過し、位置P3{図4(c)}に移動させた第1コリメータレンズ14を通過して、物体距離が−160mm相当の収束光となる。
Next, the case where the
この後、第1レーザ光L1の収束光が第1ダイクロイックプリズム15の波長選択性誘電体多層膜15を透過して、第1レーザ光L1は立ち上げミラー16により、90°方向を転じて、1/4波長板17を通過してp偏光光は円偏光光となる。
Thereafter, the convergent light of the first laser beam L1 is transmitted through the wavelength selective
更にこの後、第1レーザ光L1はBD1の場合とは異なって第2レンズホルダ26内の下方部位に収納した第2開口制限素子27に入射され、この第2開口制限素子27で第2対物レンズ28の開口数(NA)が0.65相当になるよう光束径を制限され、第2対物レンズ28で絞って得た第1レーザ光L1の3ビームをHD−DVD2のレーザビーム入射面2iから入射させて記録層2r上で収差が良好な状態でスポット状に集光して、記録又は再生が行われる。
Thereafter, unlike the case of BD1, the first laser beam L1 is incident on a second
ここで、基板厚さが0.6mmであるHD−DVD2の記録層2rを記録又は再生する際、第1コリメータレンズ14の焦点距離が21.98mmのときに、第1コリメータレンズ14は、図4(c)に示したように、設計基準位置P0から+2.95mmほど第1ダイクロイックプリズム15側に移動させた位置P3に至ったときに、収差が最良となり、軸上収差が2.3mλとなる。
Here, when recording or reproducing the
そして、HD−DVD2の記録層2rで反射された第1レーザ光L1による戻り光は往路と反対回りの円偏光光となって第2対物レンズ28に再入射し、この第2対物レンズ28により発散光となり、第2開口制限素子27を通過した後に、1/4波長板17を通過して往路とは偏光方向が直交した直線偏光光(s偏光光)となる。
Then, the return light from the first laser light L1 reflected by the
この後、第1レーザ光L1による戻り光は立ち上げミラー16で90°光線方向を転じ、第1ダイクロイックプリズム15の波長選択性半透過/反射誘電体多層膜15aを透過し、第1コリメータレンズ14を通過して、偏光ビームスプリッタ13の偏光選択性半透過/反射誘電体多層膜13aで反射されて、第1検出レンズ18で集光され、第1検出レンズ18のシリンドリカル面で非点収差が与えられ、第1光検出器19で受光する。そして、第1光検出器19でHD−DVD2の記録層2rを再生した時のトラッキングエラー信号,フォーカスエラー信号,メインデータ信号を検出している。
Thereafter, the return light from the first laser beam L1 is turned 90 ° by the rising
尚、前述したように、HD−DVD2の基板厚さ2t1{図1(b)}が0.59mmである第1記録層2aを記録又は再生する場合には、第1コリメータレンズ14を位置P3{図4(c)}よりも僅かに第1ダイクロイックプリズム15側に移動させる一方、HD−DVD2の基板厚さ2t2{図1(b)}が0.61mmである第2記録層2bを記録又は再生する場合には、第1コリメータレンズ14を位置P3{図4(c)}よりも僅かに設計基準位置P0側に移動させれば良い。
As described above, when recording or reproducing the
次に、DVD3の設計基準基板厚さ3t0{図1(c)}が0.6mmである記録層3rを記録又は再生する場合について説明すると、第2レーザ光源31から出射した波長λ2が660nm前後の第2レーザ光L2は直線偏光光(p偏光光)の発散光であり、第2グレーティング32を通って、トラッキング信号を検出するために3ビームに所定の分岐比で分割される。そして、第2グレーティング32を通過した第2レーザ光L2の3ビームは、ハーフミラー33の半透過/反射誘電体多層膜33aを透過した75%の光が、第2ダイクロイックプリズム34の波長選択性半透過/反射誘電体多層膜34aを透過する。
Next, the case where the
この後、第2コリメータレンズ35を通過して、平行光となり、第1ダイクロイックプリズム15の波長選択性半透過/反射誘電体多層膜15aで反射されて、第2レーザ光L2は立ち上げミラー16により、90°方向を転じて、1/4波長板17を通過してp偏光光は円偏光光となる。
Thereafter, the light passes through the
更にこの後、第2レーザ光L2は第2レンズホルダ26内の下方部位に収納した第2開口制限素子27に入射され、この第2開口制限素子27で第2対物レンズ28の開口数(NA)がNA0.65相当になるよう光束径を制限され、第2対物レンズ28で絞って得た第2レーザ光L2の3ビームをDVD3のレーザビーム入射面3iから入射させて記録層3r上で収差が良好な状態でスポット状に集光して、記録又は再生が行われる。
Thereafter, the second laser beam L2 is incident on a second
そして、DVD3の記録層3rで反射された第2レーザ光L2による戻り光は往路と反対回りの円偏光光となって第2対物レンズ28に再入射し、この第2対物レンズ28により平行光となり、第2開口制限素子27を通過した後に、1/4波長板17を通過して往路とは偏光方向が直交した直線偏光光(s偏光光)となる。
Then, the return light by the second laser light L2 reflected by the
この後、第2レーザ光L2による戻り光は立ち上げミラー16で90°光線方向を転じ、第1ダイクロイックプリズム15の波長選択性半透過/反射誘電体多層膜15aで反射され、第2コリメータレンズ35を透過して、第2ダイクロイックプリズム34の波長選択性半透過/反射34aを透過し、ハーフミラー33の半透過/反射誘電体多層膜33aで20%の光が反射して、第2検出レンズ36で集光され、この第2検出レンズ36のシリンドリカル面で非点収差が与えられ、第2光検出器37で受光する。そして、第2光検出器37でDVD3の記録層3rを再生した時のトラッキングエラー信号,フォーカスエラー信号,メインデータ信号を検出している。
Thereafter, the return light by the second laser light L2 is turned 90 ° by the rising
尚、DVD3の基板厚さ3t1{図1(c)}が0.5725mmである第1記録層3a、又は、DVD3の基板厚さ3t2{図1(c)}が0.6275mmである第2記録層3bに対しても上記したと同様に記録又は再生すれば良い。
The
次に、CD4の設計基準基板厚さ4t0{図1(d)}が1.2mmである記録層4rを記録又は再生する場合について説明すると、ホログラムデバイス組立体40内の第3レーザ光源41から出射した波長λ3が785nm前後の第3レーザ光L3は直線偏光光(p偏光光)の発散光であり、第3グレーティング42を通って、トラッキング信号を検出するために3ビームに所定の分岐比で分割される。そして、第3グレーティング42を通過した第3レーザ光L3の3ビームは、ホログラム43を通過し、第2ダイクロイックプリズム34の波長選択性半透過/反射34aで反射される。
Next, a case where the
この後、第2ダイクロイックプリズム34で反射された第3レーザ光L3は、第2コリメータレンズ35で所定の発散光とされ、第1ダイクロイックプリズム15の波長選択性半透過/反射誘電体多層膜15aで反射された後に、立ち上げミラー16により、90°方向を転じて、1/4波長板17を通過してp偏光光は円偏光光となる。
Thereafter, the third laser light L3 reflected by the second
更にこの後、第3レーザ光L3は第2レンズホルダ26内の下方部位に収納した第2開口制限素子27に入射され、この第2開口制限素子27で第2対物レンズ28の開口数(NA)が0.51相当になるよう光束径を制限され、第2対物レンズ28で絞って得た第3レーザ光L3の3ビームをCD4のレーザビーム入射面4iから入射させて記録層4r上で収差が良好な状態でスポット状に集光して、記録又は再生が行われる。
Thereafter, the third laser beam L3 is incident on a second
そして、CD4の記録層4aで反射された第3レーザ光L3による戻り光は往路と反対回りの円偏光光となって第2対物レンズ28に再入射し、この第2対物レンズ28により収束光となり、第2開口制限素子27を通過した後に、1/4波長板17を通過して往路とは偏光方向が直交した直線偏光光(s偏光光)となる。
Then, the return light by the third laser light L3 reflected by the recording layer 4a of the CD4 becomes circularly polarized light opposite to the forward path and re-enters the second
この後、第3レーザ光L3による戻り光は立ち上げミラー16で90°光線方向を転じ、第1ダイクロイックプリズム15の波長選択性半透過/反射誘電体多層膜15aで反射され、第2コリメータレンズ35を通過して、第2ダイクロイックプリズム34の波長選択性半透過/反射34aで反射され、ホログラムデバイス組立体40内のホログラム43で所定の角度に曲げられた第3レーザ光L3は、第3光検出器44で受光される。そして、第3光検出器44でCD4の記録層4rを再生した時のトラッキングエラー信号,フォーカスエラー信号,メインデータ信号を検出している。
Thereafter, the return light by the third laser light L3 is turned by 90 ° by the rising
ここで、本発明に係る光ピックアップ装置10において、この実施例の要部となる第1コリメータレンズ14と、第1対物レンズ23と、第2対物レンズ28との各関係について図9〜図16を用いて説明する。
Here, in the
図9は本発明に係る光ピックアップ装置において、第1コリメータレンズの縦収差を示した図、
図10は本発明に係る光ピックアップ装置において、第1コリメータレンズと第1対物レンズとを組み合わせてBDを記録又は再生した時の光学系の縦収差を示した図、
図11は本発明に係る光ピックアップ装置において、第1コリメータレンズと第2対物レンズとを組み合わせてHD−DVDを記録又は再生した時の光学系の縦収差を示した図、
図12は本発明に係る光ピックアップ装置において、第1対物レンズの焦点距離f1と第1コリメータレンズの焦点距離fcとの関係を示した図、
図13は本発明に係る光ピックアップ装置において、波長λ1の第1レーザ光でHD−DVDを記録又は再生した時の第2対物レンズの物体距離Xを示した図、
図14は本発明に係る光ピックアップ装置において、第1コリメータレンズの焦点距離fcと、HD−DVDに対する第2対物レンズの物体距離Xと第1コリメータレンズから第2対物レンズの第1面までの距離Yとの差の関係を示した図、
図15は本発明に係る光ピックアップ装置において、波長λ3の第3レーザ光でCDを記録又は再生した時の第2対物レンズの物体距離X’を示した図、
図16は本発明に係る光ピックアップ装置において、CDを記録又は再生する場合に、レンズシフト0.1mmが生じ、収差が15mλ以下となった際、第2対物レンズの第1レーザ光に対する焦点距離f2と、HD−DVDに対する第2対物レンズの物体距離X及びCDに対する第2対物レンズの物体距離X’との関係を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing longitudinal aberration of the first collimator lens in the optical pickup device according to the present invention;
FIG. 10 is a diagram showing longitudinal aberrations of the optical system when a BD is recorded or reproduced by combining the first collimator lens and the first objective lens in the optical pickup device according to the present invention;
FIG. 11 is a diagram showing longitudinal aberrations of the optical system when an HD-DVD is recorded or reproduced by combining the first collimator lens and the second objective lens in the optical pickup device according to the present invention;
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the focal length f 1 of the first objective lens and the focal length fc of the first collimator lens in the optical pickup device according to the present invention;
FIG. 13 is a diagram showing the object distance X of the second objective lens when the HD-DVD is recorded or reproduced with the first laser beam having the wavelength λ1 in the optical pickup device according to the present invention.
FIG. 14 shows an optical pickup device according to the present invention, in which the focal length fc of the first collimator lens, the object distance X of the second objective lens relative to the HD-DVD, and the first collimator lens to the first surface of the second objective lens. The figure which showed the relationship of the difference with the distance Y,
FIG. 15 is a diagram showing an object distance X ′ of the second objective lens when a CD is recorded or reproduced with a third laser beam having a wavelength λ3 in the optical pickup device according to the present invention.
FIG. 16 shows the focal length of the second objective lens with respect to the first laser beam when a lens shift of 0.1 mm occurs and the aberration becomes 15 mλ or less when a CD is recorded or reproduced in the optical pickup device according to the present invention. and f 2, is a diagram showing the relationship between the object distance X 'of the second objective lens with respect to the object distance X and the CD of the second objective lens for HD-DVD.
まず、この実施例の要部となる第1コリメータレンズ14は、先に図2を用いて説明したように、BD1又はHD−DVD2に対して色収差を低減するために第1レーザ光L1の光軸OAに沿って移動可能に設けられているが、この第1コリメータレンズ14は、例えば、偏光ビームスプリッタ13側に設けた負レンズ(図示せず)と第1ダイクロイックプリズム15側に設けた正レンズ(図示せず)とを2枚貼り合わせたダブレットであり、第1コリメータレンズ14の仕様を下記の表8に示す。
この際、第1コリメータレンズ14は、負レンズの硝材に例えばオハラ社製のS−TIH1(商品名)の光学特性を有するものを用いており、設計波長λ1=405nmの第1レーザ光L1に対して屈折率は1.762299であり、アッベ数(分散の逆数)は29.52である。一方、正レンズの硝材に例えばオハラ社製のS−LAL18(商品名)の光学特性を有するものを用いており、設計波長λ1=405nmの第1レーザ光L1に対して屈折率は1.751656であり、アッベ数(分散の逆数)は54.68である。
At this time, the
上記した第1コリメータレンズ14に用いられるダブレットは、従来、正レンズに分散が小さく屈折率の大きい硝材、負レンズに分散が大きく屈折率の小さい硝材を用いてダブレット単独で色収差を低減するのが普通である。
Conventionally, the doublet used for the
一方、この実施例では、第1コリメータレンズ14に用いられるダブレットは、上述したように正レンズと負レンズの屈折率がほぼ同じで、分散の差が大きく異なる硝材を用いることで、第1レーザ光L1の波長が長い方向にシフトするときに軸上色収差が負の方向にシフトし、一方、第1レーザ光L1の波長が短い方向にシフトするときに軸上色収差が正の方向にシフトすることが分かった。
On the other hand, in this embodiment, the doublet used for the
この際、BD用の第1対物レンズ23は屈折面のみからなり、材質はガラスであるために、材質、設計によらず第1レーザ光L1の波長が長くなると軸上色収差が正の方向、第1レーザ光L1の波長が短くなると軸上色収差が負の方向に大きく生じる。そのため、第1コリメータレンズ14は上記のように屈折率がほぼ同じで分散の差が大きいものが望ましい。また、従来のような硝材の組み合わせの場合には大きな屈折率差が必要で、例えば正のレンズにS−TIH1、負のレンズにBK7といった組み合わせであれば色収差の補正が可能であるが、上記のものと比べると第1対物レンズ23との組み合わせでの色収差の補正力は低い。
At this time, the first objective lens 23 for BD is composed only of a refracting surface, and the material is glass. Therefore, when the wavelength of the first laser light L1 becomes longer regardless of the material and design, the axial chromatic aberration is in the positive direction. When the wavelength of the first laser beam L1 is shortened, axial chromatic aberration is greatly increased in the negative direction. For this reason, it is desirable that the
図9は、上記表8に示した仕様の第1コリメータレンズ14の縦収差図であり、第1レーザ光L1の設計波長λ1=405nmの場合と、この設計波長λ1=405nmに対して前後に1nmずれた波長λ1=404nm,波長λ1=406nmとにおける縦収差を示している。この際、光軸上で設計波長λ1=405nmと波長λ1=406nmとの差は−1.63E−02mmであり、一方、波長λ1=404nmと設計波長λ1=405nmとの差は1.66E−02mmであり、第1対物レンズ23とは符合が反対の色収差となる。
FIG. 9 is a longitudinal aberration diagram of the
図10は、上記表8に示した第1コリメータレンズ14と第1対物レンズ23とを組み合わせてBD1を記録又は再生した時の光学系の縦収差図であり、第1レーザ光L1の設計波長λ1=405nmの場合と、この設計波長λ1=405nmに対して前後に1nmずれた波長λ1=404nm,波長λ1=406nmとにおける縦収差を示している。この際、光軸上で設計波長λ1=405nmと波長λ1=406nmとの差は2.63E−02mmであり、一方、波長λ1=404nmと設計波長λ1=405nmとの差は−2.65E−02mmであり、先に図5(a)に示した第1対物レンズ23単独の場合よりも大きく色収差が改善する。設計波長λ1=405nmの像面で、設計波長λ1=405nmの軸上収差は2mλ、波長λ1=406nmの軸上収差は107mλとなるので、波長ずれによる像面での収差も改善される。
FIG. 10 is a longitudinal aberration diagram of the optical system when the BD1 is recorded or reproduced by combining the
図11は上記表8に示した第1コリメータレンズ14と第2対物レンズ28とを組み合わせてHD−DVD2を記録又は再生した時の光学系の縦収差図であり、第1レーザ光L1の設計波長λ1=405nmの場合と、この設計波長λ1=405nmに対して前後に1nmずれた波長λ1=404nm,波長λ1=406nmとにおける縦収差を示している。この際、光軸上で設計波長λ1=405nmと波長λ1=406nmとの差は−2.19E−02mmであり、一方、波長λ1=404nmと設計波長λ1=405nmとの差は2.38E−02mmであり、先に図6(a)に示した第2対物レンズ28単独の場合よりも補正過剰となる。しかし、設計波長λ1=405nmの像面で、設計波長λ1=405nmの軸上収差は3mλ、波長λ1=406nmの軸上収差は9mλとなるので、波長ずれによる像面での収差の悪化は少ない。HD−DVD2は開口数(NA)がBD1と比べて低いので、色収差が多少悪化しても問題ないのである。
FIG. 11 is a longitudinal aberration diagram of the optical system when the HD-
また、3枚貼り合わせのトリプレットのコリメータレンズで、上記説明したダブレットと同様に第1レーザ光L1の波長が長くなると色収差が負の方向にシフトし、第1レーザ光L1の波長が短くなると色収差が正の方向にシフトするものを用いても良い。さらに、両面が回折面と屈折面からなるコリメータレンズで、上記説明したダブレットと同様に第1レーザ光L1の波長が長くなると色収差が負の方向にシフトし、第1レーザ光L1の波長が短くなると色収差が正の方向にシフトするものを用いても良い。 Further, in the triplet collimator lens bonded to each other, the chromatic aberration shifts in the negative direction when the wavelength of the first laser beam L1 becomes longer, and the chromatic aberration becomes shorter when the wavelength of the first laser beam L1 becomes shorter as in the doublet described above. May shift in the positive direction. Further, in a collimator lens having a diffractive surface and a refracting surface on both sides, the chromatic aberration is shifted in the negative direction when the wavelength of the first laser beam L1 is increased as in the doublet described above, and the wavelength of the first laser beam L1 is decreased. Then, a chromatic aberration that shifts in the positive direction may be used.
尚、DVD3の場合は、第2対物レンズ28のみで色収差を補正しているので、第2コリメータレンズ35はシングルレンズで良い。
In the case of DVD3, since the chromatic aberration is corrected only by the second
次に、BD用の第1対物レンズ23の焦点距離f1について考える。第1対物レンズ23の有効径は、作動距離の確保や小型化を考慮すると、φ2mm以上φ4.25mm以下が良い。その場合、第1対物レンズ23の焦点距離f1は開口数(NA)=0.85より、1.176mm以上2.5mm以下の範囲となるが、この実施例では先の表1に示したように2.22mmに設定されている。 Next, consider the focal length f 1 of the first objective lens 23 for BD. The effective diameter of the first objective lens 23 is preferably φ2 mm or more and φ4.25 mm or less in consideration of securing the working distance and miniaturization. In this case, the focal length f 1 of the first objective lens 23 is in the range of 1.176 mm to 2.5 mm from the numerical aperture (NA) = 0.85. In this embodiment, it is shown in Table 1 above. Thus, it is set to 2.22 mm.
図12は、BD1を記録又は再生する場合の第1対物レンズ23の焦点距離f1と第1コリメータレンズ14の焦点距離fcとの関係を示した図である。第1対物レンズ23の焦点距離f1と第1コリメータレンズ14の焦点距離fcとの関係により瞳端強度と結合効率が決まるが、波長λ1が405nm前後の第1レーザ光L1の標準的な放射角分布(例えば、水平方向8°、垂直方向22°)を考慮すると、図12に示したように、第1対物レンズ23の焦点距離f1と第1コリメータレンズ14の焦点距離fcとによる範囲を満たすことで、BD1を記録又は再生するのに適した光ピックアップ装置10となる。そして、図12に示した如く、第1対物レンズ23の焦点距離f1と第1コリメータレンズ14の焦点距離fcとによる範囲は1.176≦f1≦2.5のとき、下記の数6による範囲である。
但し、aは係数で8≦a≦11である。このとき、標準的な放射角で結合効率0.25から0.4の範囲に入るものであり、標準的な放射角が±1°程度の違いであれば、上記した数6による範囲で前記結合効率を十分満足する。 However, a is a coefficient and 8 ≦ a ≦ 11. At this time, the coupling efficiency falls within the range of 0.25 to 0.4 at a standard radiation angle. If the standard radiation angle is about ± 1 °, the above-described range of Equation 6 is used. The coupling efficiency is sufficiently satisfied.
一方、波長λ1の第1レーザ光L1を共用した時に、第1対物レンズ23の第1レーザ光L1に対する焦点距離f1と、第2対物レンズ28の第1レーザ光L1に対する焦点距離f2との関係は下記の数7で表される。
但し、bは係数で0.9≦b≦1.1である。上記した数7を満たすとき、BD1とHD−DVD2の記録又は再生する瞳端強度と結合効率がほぼ一致し双方の記録又は再生することが可能である。 However, b is a coefficient and 0.9 ≦ b ≦ 1.1. When Expression 7 is satisfied, it is possible to record or reproduce both the BD1 and HD-DVD2 recording / reproducing pupil edge intensity and the coupling efficiency substantially coincident with each other.
次に、第1コリメータレンズ14の移動距離は、BD1とHD−DVD2とを選択的に記録又は再生する第1レーザ光L1の波長λ1の誤差、層間距離誤差、温度等により生じる球面収差を補正するように決定されるが、BD1の設計基準位置P0(平行光出射)からHD−DVD2の位置P3への距離zmm(例えばz=2.95mm)の2倍から2.3倍見積もれば良い。第1コリメータレンズ14の移動機構に例えばステッピングモータや超音波モータを使用する場合、第1コリメータレンズ14の傾き及び偏心での収差を考慮すると10mmの移動が限界であり、距離zはz≦5とするのが良いことになるが、小型化を考えるとさらに望ましくは、z≦4である。
Next, the movement distance of the
次に、図13は、波長λ1の第1レーザ光L1でHD−DVD2を記録又は再生した時の第2対物レンズ28の物体距離Xを示したものである。HD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離Xは、物点から第2対物レンズ28の第1面28a(第1レーザ光源11側)までの距離を表し、この物体距離Xは物点と像点が第2対物レンズ28に対して同じ側にあるときを負の値とすると、この実施例では先の表4に示したようにHD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離Xが−160mmに設定されている。
Next, FIG. 13 shows the object distance X of the second
次に、図14は、第1コリメータレンズ14の焦点距離fcと、HD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離Xと第1コリメータレンズ14から第2対物レンズ28の第1面28a(第1レーザ光源11側)までの距離Y(図2に示したY1とY2の空気換算長の和相当)との差の関係を示した図である。z≦4のとき、下記の数8の範囲を満たすX−Yとなる第2対物レンズ28とすれば良い。
この際、距離Y=Y1+Y2は、10mm以上必要である。 At this time, the distance Y = Y 1 + Y 2 needs to be 10 mm or more.
次に、第2対物レンズ28の特性について述べると、HD−DVD2とCD4の回折効率、レンズシフト特性などの諸特性を満足するためには、HD−DVD2とCD4の双方のバランスをとるために、先に示した表4の通り、HD−DVD2とCD4とでは正負反対の物体距離とする必要がある。
Next, characteristics of the second
次に、図15は、波長λ3の第3レーザ光L3でCD4を記録又は再生した時の第2対物レンズ28の物体距離X’を示したものである。CD4に対する第2対物レンズ28の物体距離X’は、物点から第2対物レンズ28の第1面28a(第3レーザ光源41側)までの距離を表し、この物体距離X’は物点と像点が第2対物レンズ28に対して反対側にあるとき正の値とすると、この実施例では先の表4に示したようにCD4に対する第2対物レンズ28の物体距離X’が57mmに設定されている。
Next, FIG. 15 shows the object distance X ′ of the second
ここで、第2対物レンズ28はHD−DVD2,DVD3で主に最適設計し、CD4は収差が最小となる物体距離X’を求め、CD4のレンズシフトが0.1mmで15mλ以下の収差となるように最適設計をする。
Here, the second
次に、図16は、CD4においてレンズシフトが0.1mm生じたときに収差が15mλ以下となった際、第2対物レンズ28の第1レーザ光L1に対する焦点距離f2と、HD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離X及びCD4に対する第2対物レンズ28の体距離X’との関係を示した図である。CD4でのレンズシフト特性はレンズシフトが0.3mmで45mλ以下が最大許容値と考え、レンズシフト0.1mmで15mλ以下を許容範囲とする。
Next, FIG. 16 is aberration when the lens shift occurs 0.1mm is when it becomes less 15Emuramuda, the
一般に、レンズシフト特性は物体距離でほぼ決まる。CD4のレンズシフト特性を満たす物体距離X’は、第2対物レンズ28の第1レーザ光L1に対する焦点距離f2によらず50mm±5mmの範囲でほぼ一定で45mm以上であれば良いものであり、位相関数係数、回折次数等の依存性も少ない。しかし、HD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離Xは第2対物レンズ28の第1レーザ光L1に対する焦点距離f2が長くなるほど小さくなることが分かった。第2対物レンズ28の第1レーザ光L1に対する焦点距離f2と、HD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離Xとの関係は下記の数9のように表される。
また、CD4に対する第2対物レンズ28の物体距離X’の値を大きくすることにより、CD4でのレンズシフト特性をさらに良好とすることができるが、その場合、HD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離Xの値も大きくなる。例えば、第2対物レンズ28の第1レーザ光L1に対する焦点距離f2=3mmでHD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離X=−230mm、CD4に対する第2対物レンズ28の物体距離X’=53mmのとき、CD4でのレンズシフト特性が15mλとなる。また、同じ焦点距離f2=3mmでHD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離X=−130mm、CD4に対する第2対物レンズ28の物体距離X’=60mmのとき、CD4でのレンズシフト特性が12mλとなる。よって、上記数9で表される以上の物体距離Xの値とすることでCD4でのレンズシフト特性を満足することができる。
Further, by increasing the value of the object distance X ′ of the second
一方、HD−DVD2でのレンズシフト特性をCD4と同様に考えると、レンズシフト0.1mmのとき、HD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離X=−65mm±5mmの範囲で、収差が15mλとなる。HD−DVD2はCD4より波長が短くなる分、物体距離の条件が厳しく、X<−60mmではHD−DVD2でのレンズシフト特性が成り立たない。
On the other hand, considering the lens shift characteristics in HD-
第2対物レンズ28は、HD−DVD2に対する物体距離XがX<−60で、且つ、前記した数8及び数9から求められる範囲であり、しかもCD4に対する物体距離X’が45≦X’で、下記の数10を満たすことで、HD−DVD2,DVD3,CD4に対して良好な記録又は再生を可能にする。
ここで、上記した数10において、HD−DVD2に対する第2対物レンズ28の第1レーザ光L1に対する焦点距離f2を第1コリメータレンズ14の焦点距離fcで表す場合に、先に示した数6において、8≦a≦11の範囲にある係数aを例えば8に設定すると、数6からf1=fc/8が得られ、これを先に示した数7に代入すると、f2=1.31×b×fc/8となり、0.9≦b≦1.1の範囲にある係数bを例えば1、1に設定すると、f2=0.18fcとなる。このf2=0.18fcを先に示した数10に代入すると、下記の数11が得られる。
上記した数11では、第1コリメータレンズ14の焦点距離fcのみでHD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離Xの範囲を求めることができるので、前記した数10よりも簡易に算出でき、しかも、第1コリメータレンズ14の焦点距離fcは第2対物レンズ28の第1レーザ光L1に対する焦点距離f2よりも長焦点であるので第1コリメータレンズ14の焦点距離fcの測長が容易である。
In the above formula 11, the range of the object distance X of the second
従って、上記した数10又は数11を満足するように、第1コリメータレンズ14の焦点距離fcと、第2対物レンズ28の第1レーザ光L1に対する焦点距離f2と、HD−DVD2に対する第2対物レンズ28の物体距離Xと、CD4に対する第2対物レンズ28の物体距離X’とをそれぞれ適切に設定することで、第2対物レンズ28でHD−DVD2とCD4とをそれぞれ良好に記録又は再生することができる。
Therefore, the focal length fc of the
以上説明したように、本発明に係る光ピックアップ装置10を用いて、3種類の第1〜第3光記録媒体1〜3を選択的に記録又は再生するに場合には、波長λ1が405nm前後の第1レーザ光L1を第1対物レンズ23により第1光記録媒体(BD)1上にスポット状に集光させ、また、第1レーザ光L1を第2対物レンズ28により第2光記録媒体(HD−DVD)2上にスポット状に集光させる時に、第1レーザ光L1の光軸OA上に移動可能に設けた第1コリメータレンズ14を第1,第2光記録媒体1,2の各基板厚さに応じて第1レーザ光L1の光軸OAに沿ってそれぞれ所定量移動させて、第1,第2光記録媒体1,2に対して球面収差を補正し、更に、波長λ2が660nm前後の第2レーザ光L2を第2対物レンズ28により第3光記録媒体(DVD)3上にスポット状に集光させることで、3種類の第1〜第3光記録媒体1〜3を良好に記録又は再生することができる。
As described above, when the
また、本発明に係る光ピックアップ装置10を用いて、4種類の第1〜第4光記録媒体1〜4を選択的に記録又は再生するに場合には、波長λ1が405nm前後の第1レーザ光L1を第1対物レンズ23により第1光記録媒体(BD)1上にスポット状に集光させ、また、第1レーザ光L1を第2対物レンズ28により第2光記録媒体(HD−DVD)2上にスポット状に集光させる時に、第1レーザ光L1の光軸OA上に移動可能に設けた第1コリメータレンズ14を第1,第2光記録媒体1,2の各基板厚さに応じて第1レーザ光L1の光軸OAに沿ってそれぞれ所定量移動させて、第1,第2光記録媒体1,2に対して球面収差を補正し、また、波長λ2が660nm前後の第2レーザ光L2を第2対物レンズ28により第3光記録媒体(DVD)3上にスポット状に集光させ、更に、波長λ3が785nm前後の第3レーザ光L3を第2対物レンズ28により第4光記録媒体(CD)4上にスポット状に集光させることで、4種類の第1〜第4光記録媒体1〜4を良好に記録又は再生することができる。
When the
この際、第1コリメータレンズ14を第1レーザ光L1の光軸OA上で偏光ビームスプリッタ13と第1ダイクロイックプリズム15との間に移動可能に配置することで、第1光記録媒体(BD)1及び第2光記録媒体(HD−DVD)2のみに作用するコリメータレンズとなり、この第1コリメータレンズ14を第1,第2光記録媒体1,2の各基板厚さに応じて第1レーザ光L1の光軸OAに沿ってそれぞれ所定量移動させることによって第1,第2光記録媒体1,2をそれぞれ記録又は再生する場合に球面収差を補正することができる。
At this time, the
そして、第1コリメータレンズ14を偏光ビームスプリッタ13よりも第1,第2対物レンズ23,28側に配置することによって、第1コリメータレンズ14を移動させた場合でも、第1レーザ光源11と第1コリメータレンズ(出射系)14及び第1検出レンズ(検出系)18と第1光検出器19の共役関係を一定に保つことができるので、第1光検出器19でのデフォーカスの心配がない。また、従来例で説明したような光軸合わせの難しいエキスパンダレンズも不要であり、光ピックアップ装置10の小型化も可能にする。
Even when the
また、第1コリメータレンズ14は第1レーザ光源11から出射した第1レーザ光L1のみが通過するので、第1レーザ光源11を使用する場合に限定して、第1対物レンズ28で第1光記録媒体(BD)1を記録又は再生する場合の色収差及び第2対物レンズ28で第2光記録媒体(HD−DVD)2を記録又は再生する場合の色収差の間で色収差を補正するものとすれば、2枚あるいは3枚の球面レンズ張り合わせ、あるいは回折面と屈折面とからなるコリメータレンズとすることができる。
In addition, since only the first laser light L1 emitted from the first laser light source 11 passes through the
更に、第3光記録媒体(DVD)3を記録又は再生するための第2レーザ光源31から出射した第2レーザ光L2の光束は、第1,第2対物レンズ23,28の間近に設置した第1ダイクロイックプリズム15で分岐される。よって、第3光記録媒体(DVD)3を記録又は再生する場合は、第1レーザ光源11とは別の出射系及び検出系となるため、色収差を不要に悪化させることがない。従って、3種類の第1〜第3光記録媒体1〜3で高倍速化も可能となる。
Further, the light beam of the second laser light L2 emitted from the second
また、4種類の光記録媒体1〜4の場合も同様で、第2レーザ光源31と第3レーザ光源41からの各レーザ光L2,L3の光束が第1,第2対物レンズ23,28の間近に設置した第1ダイクロイックプリズム15で分岐される。よって、第3光記録媒体(DVD)3と、第4光記録媒体(CD)4とを選択的に記録又は再生する場合は、第1レーザ光源11とは別の出射系及び検出系となるため、色収差を不要に悪化させることがない。従って、4種類の第1〜第4光記録媒体1〜4で高倍速化も可能となる。
The same applies to the four types of
また、第2光記録媒体(HD−DVD)2に対して第1コリメータレンズ14の移動により球面収差を補正し、且つ、第2光記録媒体(HD−DVD)2及び第3光記録媒体(DVD)3並びに第4光記録媒体(CD)4を第2対物レンズ28により選択的に記録又は再生するにあたって、第2光記録媒体2に対する第2対物レンズ28の物体距離X(mm)と、第4光記録媒体4に対する第2対物レンズ28の物体距離X’(mm)と、第1コリメータレンズ14の焦点距離fc(mm)と、第2対物レンズ28の第1レーザ光に対する焦点距離f2(mm)と、第1コリメータレンズ14から第2対物レンズ28の第1面28aまでの距離Y(mm)としたときに、前記した数10を満足するように適切な関係を保つことで、3種類の第2〜第4光記録媒体2〜4を良好に記録又は再生することができる。
Further, the spherical aberration is corrected by moving the
1…第1光記録媒体(BD)、
2…第2光記録媒体(HD−DVD)、
3…第3光記録媒体(DVD)、
4…第4光記録媒体(CD)、
10…光ピックアップ装置、
11…第1レーザ光源、12…第1グレーティング、
13…第1偏光分離光学素子(偏光ビームスプリッタ)、
13a…偏光選択性半透過/反射誘電体多層膜、
14…第1コリメータレンズ、
15…第1ダイクロイックプリズム、15a…波長選択性半透過/反射誘電体多層膜、
16…立ち上げミラー、17…1/4波長板、
18…第1検出レンズ、19…第1光検出器、
20…第1対物レンズ組立体、21…第1レンズホルダ、22…第1開口制限素子、
23…第1対物レンズ、23a…第1面、23b…第2面、
25…第2対物レンズ組立体、26…第1レンズホルダ、27…第2開口制限素子、
28…第1対物レンズ、28a…第1面、28b…第2面、
29…対物レンズ切り換え機構、
31…第2レーザ光源、32…第2グレーティング、
33…第2偏光分離光学素子(ハーフミラー)、
33a…半透過/反射誘電体多層膜、
34…第2ダイクロイックプリズム、34a…波長選択性半透過/反射誘電体多層膜、
35…第2コリメータレンズ、36…第2検出レンズ、37…第2光検出器、
40…ホログラムデバイス組立体、
41…第3レーザ光源、42…第3グレーティング、43…ホログラム、
44…第3光検出器、
fc…第1コリメータレンズの焦点距離、
f1…第1対物レンズの焦点距離、f2…第2対物レンズの第1レーザ光に対する焦点
距離、
L1…第1レーザ光、L2…第2レーザ光、L3…第3レーザ光、OA…光軸、
P0…平行光出射のコリメータレンズの設計基準位置、
P1…BD1の記録層1r又は第2記録層1bを記録又は再生する場合のコリメータレ
ンズ位置、
P2…BD1の第1記録層1aを記録又は再生する場合のコリメータレンズ位置、
P3…HD−DVD2の記録層2rを記録又は再生する場合のコリメータレンズ位置、
X…物体距離、X’…物体距離。
1 ... 1st optical recording medium (BD),
2 ... Second optical recording medium (HD-DVD),
3 ... Third optical recording medium (DVD),
4 ... Fourth optical recording medium (CD),
10: Optical pickup device,
11 ... 1st laser light source, 12 ... 1st grating,
13: First polarization separation optical element (polarization beam splitter),
13a: polarized light selective transflective / reflective dielectric multilayer film,
14 ... 1st collimator lens,
15 ... 1st dichroic prism, 15a ... Wavelength selective transflective / reflective dielectric multilayer film,
16 ... Raising mirror, 17 ... quarter wave plate,
18 ... 1st detection lens, 19 ... 1st photodetector,
20 ... first objective lens assembly, 21 ... first lens holder, 22 ... first aperture limiting element,
23 ... 1st objective lens, 23a ... 1st surface, 23b ... 2nd surface,
25 ... second objective lens assembly, 26 ... first lens holder, 27 ... second aperture limiting element,
28 ... first objective lens, 28a ... first surface, 28b ... second surface,
29 ... Objective lens switching mechanism,
31 ... Second laser light source, 32 ... Second grating,
33 ... second polarization separation optical element (half mirror),
33a ... Semi-transmissive / reflective dielectric multilayer film,
34 ... second dichroic prism, 34a ... wavelength selective semi-transmissive / reflective dielectric multilayer film,
35 ... 2nd collimator lens, 36 ... 2nd detection lens, 37 ... 2nd photodetector,
40. Hologram device assembly,
41 ... third laser light source, 42 ... third grating, 43 ... hologram,
44. Third photo detector,
fc: focal length of the first collimator lens,
f 1 ... focal length of the first objective lens, f 2 ... focal length of the second objective lens with respect to the first laser light,
L1 ... 1st laser beam, L2 ... 2nd laser beam, L3 ... 3rd laser beam, OA ... Optical axis,
P 0 ... Design reference position of collimator lens for parallel light emission,
P 1 ... Collimator lens position when recording or reproducing the recording layer 1r or the second recording layer 1b of BD1
P 2 ... collimator lens position when recording or reproducing the first recording layer 1a of BD1,
P 3 ... collimator lens position when recording or reproducing the
X: object distance, X ′: object distance.
Claims (4)
第1基板厚さを有する第1光記録媒体と、前記第1基板厚さよりも厚い第2基板厚さを有する第2光記録媒体とを選択的に記録又は再生するために、波長λ1の第1レーザ光を出射する第1レーザ光源と、
前記第2基板厚さと略同等の基板厚さを有する第3光記録媒体を選択的に記録又は再生するために、前記波長λ1よりも長い波長λ2の第2レーザ光を出射する第2レーザ光源と、
前記第1レーザ光源から出射した前記第1レーザ光と、該第1レーザ光が前記第1,第2光記録媒体で反射された各戻り光とを分離する第1分離光学素子と、
前記第1分離光学素子を通過した前記第1レーザ光の光軸に沿って移動可能に設けられ、且つ、前記第1,第2光記録媒体に対して球面収差を補正する第1コリメータレンズと、
前記第2レーザ光源から出射した前記第2レーザ光と、該第2レーザ光が前記第3記録媒体で反射された戻り光とを分離する第2分離光学素子と、
前記第2分離光学素子を通過した前記第2レーザ光の光軸に沿って固定設置された第2コリメータレンズと、
前記第1コリメータレンズを通過した前記第1レーザ光と前記第2コリメータレンズを通過した前記第2レーザ光とが交差する光軸上に設置され、前記第1レーザ光と前記第2レーザ光とを分岐する光路分岐用光学部材と、
前記光路分岐用光学部材を通過した前記第1レーザ光を絞り込んで該第1レーザ光を前記第1光記録媒体上にスポット状に集光させる第1対物レンズと、
前記光路分岐用光学部材を通過した前記第1レーザ光を絞り込んで該第1レーザ光を前記第2光記録媒体上にスポット状に集光させると共に、前記光路分岐用光学部材を通過した前記第2レーザ光を絞り込んで該第2レーザ光を前記第3光記録媒体上にスポット状に集光させる第2対物レンズと、
前記第1対物レンズと前記第2対物レンズとを前記第1〜第3記録媒体に応じて選択的に光路内に進入させる対物レンズ切り換え機構とを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。 In an optical pickup for selectively recording or reproducing a plurality of optical recording media,
In order to selectively record or reproduce a first optical recording medium having a first substrate thickness and a second optical recording medium having a second substrate thickness larger than the first substrate thickness, the first optical recording medium having a wavelength λ1 is used. A first laser light source that emits one laser beam;
A second laser light source that emits a second laser beam having a wavelength λ2 longer than the wavelength λ1 in order to selectively record or reproduce a third optical recording medium having a substrate thickness substantially equal to the second substrate thickness. When,
A first separation optical element that separates the first laser light emitted from the first laser light source and each return light reflected by the first and second optical recording media;
A first collimator lens provided so as to be movable along the optical axis of the first laser beam that has passed through the first separation optical element, and correcting spherical aberration with respect to the first and second optical recording media; ,
A second separation optical element for separating the second laser light emitted from the second laser light source and the return light reflected from the third recording medium by the second laser light;
A second collimator lens fixedly installed along the optical axis of the second laser beam that has passed through the second separation optical element;
The first laser beam that has passed through the first collimator lens and the second laser beam that has passed through the second collimator lens are installed on an optical axis that intersects, and the first laser beam and the second laser beam, An optical member for branching the optical path;
A first objective lens that narrows down the first laser light that has passed through the optical path branching optical member and focuses the first laser light on the first optical recording medium in a spot shape;
The first laser light that has passed through the optical path branching optical member is narrowed down to focus the first laser light in a spot shape on the second optical recording medium, and the first laser light that has passed through the optical path branching optical member. A second objective lens for focusing two laser beams and condensing the second laser beams in a spot shape on the third optical recording medium;
An optical pickup device comprising: an objective lens switching mechanism that selectively causes the first objective lens and the second objective lens to enter the optical path according to the first to third recording media.
第1基板厚さを有する第1光記録媒体と、前記第1基板厚さよりも厚い第2基板厚さを有する第2光記録媒体とを選択的に記録又は再生するために、波長λ1の第1レーザ光を出射する第1レーザ光源と、
前記第2基板厚さと略同等の基板厚さを有する第3光記録媒体を選択的に記録又は再生するために、前記波長λ1よりも長い波長λ2の第2レーザ光を出射する第2レーザ光源と、
前記第2基板厚さよりも厚い第3基板厚さを有する第4光記録媒体を選択的に記録又は再生するために、前記波長λ2よりも長い波長λ3の第3レーザ光を出射する第3レーザ光源と、
前記第1レーザ光源から出射した前記第1レーザ光と、該第1レーザ光が前記第1,第2光記録媒体で反射された各戻り光とを分離する第1分離光学素子と、
前記第1分離光学素子を通過した前記第1レーザ光の光軸に沿って移動可能に設けられ、且つ、前記第1,第2光記録媒体に対して球面収差を補正する第1コリメータレンズと、
前記第2レーザ光源から出射した前記第2レーザ光と、該第2レーザ光が前記3記録媒体で反射された戻り光とを分離する第2分離光学素子と、
前記第2分離光学素子を通過した前記第2レーザ光と、前記第3レーザ光源から出射した前記第3レーザ光とが交差する光軸上に設置され、前記第2レーザ光と前記第3レーザ光とを分岐する第1光路分岐用光学部材と、
前記第1光路分岐用光学部材を通過した前記第2,第3レーザ光の光軸に沿って固定設置された第2コリメータレンズと、
前記第1コリメータレンズを通過した前記第1レーザ光と前記第2コリメータレンズを通過した前記第2,第3レーザ光とが交差する光軸上に設置され、前記第1レーザ光と前記第2 ,第3レーザ光とを分岐する第2光路分岐用光学部材と、
前記第2光路分岐用光学部材を通過した前記第1レーザ光を絞り込んで該第1レーザ光を前記第1光記録媒体上にスポット状に集光させる第1対物レンズと、
前記第2光路分岐用光学部材を通過した前記第1レーザ光を絞り込んで該第1レーザ光を前記第2光記録媒体上にスポット状に集光させ、且つ、前記第2光路分岐用光学部材を通過した前記第2レーザ光を絞り込んで該第2レーザ光を前記第3光記録媒体上にスポット状に集光させると共に、前記第2光路分岐用光学部材を通過した前記第3レーザ光を絞り込んで該第3レーザ光を前記第4光記録媒体上にスポット状に集光させる第2対物レンズと、
前記第1対物レンズと前記第2対物レンズとを前記第1〜第4光記録媒体に応じて選択的に光路内に進入させる対物レンズ切り換え機構とを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。 In an optical pickup for selectively recording or reproducing a plurality of optical recording media,
In order to selectively record or reproduce a first optical recording medium having a first substrate thickness and a second optical recording medium having a second substrate thickness larger than the first substrate thickness, the first optical recording medium having a wavelength λ1 is used. A first laser light source that emits one laser beam;
A second laser light source that emits a second laser beam having a wavelength λ2 longer than the wavelength λ1 in order to selectively record or reproduce a third optical recording medium having a substrate thickness substantially equal to the second substrate thickness. When,
A third laser that emits a third laser beam having a wavelength λ3 longer than the wavelength λ2 in order to selectively record or reproduce a fourth optical recording medium having a third substrate thickness greater than the second substrate thickness; A light source;
A first separation optical element that separates the first laser light emitted from the first laser light source and each return light reflected by the first and second optical recording media;
A first collimator lens provided so as to be movable along the optical axis of the first laser beam that has passed through the first separation optical element, and correcting spherical aberration with respect to the first and second optical recording media; ,
A second separation optical element that separates the second laser light emitted from the second laser light source and the return light reflected from the three recording media by the second laser light;
The second laser beam passing through the second separation optical element and the third laser beam emitted from the third laser light source are installed on an optical axis where the second laser beam and the third laser beam intersect. A first optical path branching optical member that branches light;
A second collimator lens fixedly installed along the optical axes of the second and third laser beams that have passed through the first optical path branching optical member;
The first laser beam that has passed through the first collimator lens and the second and third laser beams that have passed through the second collimator lens are disposed on an optical axis that intersects, and the first laser beam and the second laser beam , A second optical path branching optical member for branching the third laser light,
A first objective lens for focusing the first laser beam in a spot shape on the first optical recording medium by narrowing down the first laser beam that has passed through the second optical path branching optical member;
The first laser light that has passed through the second optical path branching optical member is narrowed down to focus the first laser light on the second optical recording medium, and the second optical path branching optical member The second laser beam that has passed through the aperture is narrowed down to focus the second laser beam on the third optical recording medium in a spot shape, and the third laser beam that has passed through the second optical path branching optical member is A second objective lens for focusing and condensing the third laser light in a spot shape on the fourth optical recording medium;
An optical pickup device comprising: an objective lens switching mechanism that selectively causes the first objective lens and the second objective lens to enter the optical path according to the first to fourth optical recording media.
前記第2光記録媒体に対する前記第2対物レンズの物体距離をX(mm)、
前記第4光記録媒体に対する前記第2対物レンズの物体距離をX’(mm)、
前記第1コリメータレンズの焦点距離をfc(mm)、
前記第2対物レンズの前記第1レーザ光に対する焦点距離をf2(mm)、
前記第1コリメータレンズから前記第2対物レンズの第1面までの距離をY(mm)としたときに、下記の式を満足するように構成されたことを特徴とする請求項2記載の光ピックアップ装置。
The object distance of the second objective lens relative to the second optical recording medium is X (mm),
The object distance of the second objective lens relative to the fourth optical recording medium is X ′ (mm),
The focal length of the first collimator lens is fc (mm),
The focal length of the second objective lens with respect to the first laser light is f 2 (mm),
3. The light according to claim 2, wherein when the distance from the first collimator lens to the first surface of the second objective lens is Y (mm), the following expression is satisfied. Pickup device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006244374A JP2008065936A (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | Optical pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006244374A JP2008065936A (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | Optical pickup device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008065936A true JP2008065936A (en) | 2008-03-21 |
Family
ID=39288518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006244374A Pending JP2008065936A (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | Optical pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008065936A (en) |
-
2006
- 2006-09-08 JP JP2006244374A patent/JP2008065936A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7233562B2 (en) | Optical pickup device | |
JP2010157315A (en) | Aspheric lens and optical pickup adopting the same as objective lens | |
US7986595B2 (en) | Optical pickup and optical device for three different types of optical discs | |
JP2004145907A (en) | Optical pickup device, light condensing optical element, and correction component | |
US20080055734A1 (en) | Optical pickup and optical disc device | |
JP2002074725A (en) | Optical pickup device and objective lens | |
WO2011033786A1 (en) | Light pickup optical system | |
JP2007242111A (en) | Optical pickup | |
JP2002237078A (en) | Object lens and optical pickup device | |
JP2000285500A (en) | Optical pickup device for optical information recording medium, sound and/or image recording and reproducing apparatus and objective lens | |
JP2009037719A (en) | Optical pickup device and objective optical element | |
JP4294460B2 (en) | Objective lens, optical pickup device and optical disk device | |
JPH10208267A (en) | Optical head and optical disk device | |
JP2008065936A (en) | Optical pickup device | |
JP2013206496A (en) | Optical pickup device and objective | |
JP2006244656A (en) | Objective lens, optical pickup device, and optical disk device | |
JPWO2008146675A1 (en) | Objective optical element for optical pickup device and optical pickup device | |
JP2005353259A (en) | Optical pickup, optical disk apparatus, and optical magnification adjusting method | |
JP2001236680A (en) | Optical pickup device, and coupling lens for optical pickup device | |
JPWO2004097818A1 (en) | Optical pickup device | |
JP2007280549A (en) | Optical pick up and optical disk device | |
JP2002050067A (en) | Objective lens for optical pickup device and optical pickup device | |
JPWO2007113995A1 (en) | Optical pickup device | |
JP2006323917A (en) | Objective lens and optical pickup device | |
JPWO2008120594A1 (en) | Lens unit for optical pickup device and optical pickup device |