JP2000221388A - 光束径可変型対物レンズおよびこれを用いた光学装置 - Google Patents
光束径可変型対物レンズおよびこれを用いた光学装置Info
- Publication number
- JP2000221388A JP2000221388A JP11021382A JP2138299A JP2000221388A JP 2000221388 A JP2000221388 A JP 2000221388A JP 11021382 A JP11021382 A JP 11021382A JP 2138299 A JP2138299 A JP 2138299A JP 2000221388 A JP2000221388 A JP 2000221388A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- objective lens
- wavelength
- variable
- region
- 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
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4233—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application
- G02B27/4238—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application in optical recording or readout devices
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
- G02B27/0037—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration with diffracting elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1374—Objective lenses
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 波長選択性を有する回折部または反射部を対
物レンズ周辺領域に設け、光束径を絞りたい波長の光に
ついてのみこの回折部または反射部において、光を側方
に回折させ、または光を光源側に戻すことにより、レン
ズ形状をそれ程複雑にすることなく、照射光の光束径を
変化させる。 【構成】 レンズ表面上に、回折格子を有さない第１の
領域１１と断面矩形状の回折格子を有する第２の領域１
２が配されている。この第２の領域１２は、断面矩形状
の回折格子を直線状に配列してなる。また、回折格子の
厚み（高さ）ｈは、ＣＤ−Ｒに用いられる波長780nmの
光に対して±１次回折光の割合を大幅に大とするととも
に、ＤＶＤに用いられる波長635nmの光に対して０次回
折光の割合を略１００％とするような値に設定されてい
る。
物レンズ周辺領域に設け、光束径を絞りたい波長の光に
ついてのみこの回折部または反射部において、光を側方
に回折させ、または光を光源側に戻すことにより、レン
ズ形状をそれ程複雑にすることなく、照射光の光束径を
変化させる。 【構成】 レンズ表面上に、回折格子を有さない第１の
領域１１と断面矩形状の回折格子を有する第２の領域１
２が配されている。この第２の領域１２は、断面矩形状
の回折格子を直線状に配列してなる。また、回折格子の
厚み（高さ）ｈは、ＣＤ−Ｒに用いられる波長780nmの
光に対して±１次回折光の割合を大幅に大とするととも
に、ＤＶＤに用いられる波長635nmの光に対して０次回
折光の割合を略１００％とするような値に設定されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光源からの光ビーム
に対し、その使用波長に応じて光束径を変化せしめる単
レンズからなる光束径可変型対物レンズおよびこれを用
いた光学装置に関し、特に、照射光の使用波長が異なる
複数の光ディスクの各々について信号再生を可能とする
光束径可変型対物レンズおよびこれを用いた、光ピック
アップ装置等の光学装置に関するものである。
に対し、その使用波長に応じて光束径を変化せしめる単
レンズからなる光束径可変型対物レンズおよびこれを用
いた光学装置に関し、特に、照射光の使用波長が異なる
複数の光ディスクの各々について信号再生を可能とする
光束径可変型対物レンズおよびこれを用いた、光ピック
アップ装置等の光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】光デ
ィスクは、記録密度が大きく大容量であること、さらに
はランダムアクセスに優れていること等から種々の記録
媒体として使用されている。
ィスクは、記録密度が大きく大容量であること、さらに
はランダムアクセスに優れていること等から種々の記録
媒体として使用されている。
【０００３】したがって、光ディスクの種類としては用
途あるいは利用分野に応じてＣＤ（コンパクトディス
ク）、ＣＤ−Ｒ（追記型コンパクトディスク）、ＤＶＤ
（デジタルビデオディスク）、ＬＤ（レーザディスク）
等数多くのものが知られている。
途あるいは利用分野に応じてＣＤ（コンパクトディス
ク）、ＣＤ−Ｒ（追記型コンパクトディスク）、ＤＶＤ
（デジタルビデオディスク）、ＬＤ（レーザディスク）
等数多くのものが知られている。
【０００４】このような各種の光ディスクに対し信号の
再生を行なう光ピックアップ装置は、光ディスクの種類
に拘わらず略同様の構成とされているため、一つの光ピ
ックアップ装置を用いて各種光ディスクの信号再生を可
能とする、いわゆるコンパチブルプレーヤ装置を構成す
れば光ディスクの種類に応じて各プレーヤ装置をそろえ
る必要がなくなり、便利である。
再生を行なう光ピックアップ装置は、光ディスクの種類
に拘わらず略同様の構成とされているため、一つの光ピ
ックアップ装置を用いて各種光ディスクの信号再生を可
能とする、いわゆるコンパチブルプレーヤ装置を構成す
れば光ディスクの種類に応じて各プレーヤ装置をそろえ
る必要がなくなり、便利である。
【０００５】ところで、この場合各記録媒体に対する開
口数ＮＡの値は規格で定められており、例えば、ＤＶＤ
の開口数が0.6と明るさが必要であるのに対し、ＣＤ−
Ｒの開口数は0.45と明るさが押さえられたものとなって
いる。
口数ＮＡの値は規格で定められており、例えば、ＤＶＤ
の開口数が0.6と明るさが必要であるのに対し、ＣＤ−
Ｒの開口数は0.45と明るさが押さえられたものとなって
いる。
【０００６】したがって、同一の対物レンズを用いて上
記両者の記録、再生を行なおうとすると両者の記録、再
生操作の間でピックアップ光学系の開口数を切り替える
必要が生じる。
記両者の記録、再生を行なおうとすると両者の記録、再
生操作の間でピックアップ光学系の開口数を切り替える
必要が生じる。
【０００７】開口数の大小の切替えは、光束径を変化さ
せることによるものが一般的であるが、例えば、上記両
者の記録、再生の操作切替のタイミングに同期して液晶
シャッタを駆動し、このシャッタを通過する光束の径を
変化させるようにした場合には、その液晶シャッタを、
対物レンズとは別体で光路上に設けることになるからピ
ックアップ光学系のコンパクト化という要請に反し、ま
たその光学調整も面倒となり、さらには、液晶シャッタ
を通過し得る光は、偏光とする必要があるから、この照
射光の振動方向を考慮して設計を行なう必要があり、設
計の自由度が制限されるという問題もある。
せることによるものが一般的であるが、例えば、上記両
者の記録、再生の操作切替のタイミングに同期して液晶
シャッタを駆動し、このシャッタを通過する光束の径を
変化させるようにした場合には、その液晶シャッタを、
対物レンズとは別体で光路上に設けることになるからピ
ックアップ光学系のコンパクト化という要請に反し、ま
たその光学調整も面倒となり、さらには、液晶シャッタ
を通過し得る光は、偏光とする必要があるから、この照
射光の振動方向を考慮して設計を行なう必要があり、設
計の自由度が制限されるという問題もある。
【０００８】そこで、上述した２つの光記録媒体におい
ては、ＤＶＤについては、記録密度の向上を図るため、
例えば635nm程度の可視光を使用することとなっている
のに対し、ＣＤ−Ｒについては、可視光領域の光に対し
て感度を有さないため、780nm程度の近赤外光を使用す
る必要があることに着目し、最近になって、この照射光
の波長の相違を利用してこれら２つの照射光の光束径を
変化させる手法が開示されている。
ては、ＤＶＤについては、記録密度の向上を図るため、
例えば635nm程度の可視光を使用することとなっている
のに対し、ＣＤ−Ｒについては、可視光領域の光に対し
て感度を有さないため、780nm程度の近赤外光を使用す
る必要があることに着目し、最近になって、この照射光
の波長の相違を利用してこれら２つの照射光の光束径を
変化させる手法が開示されている。
【０００９】すなわち、このような照射光の使用波長の
相違を利用したものとして、レンズ面が互いに異なった
曲率を有する複数の領域を同心円状に設けることにより
開口数が互いに異なる光束を射出できるようにした単レ
ンズ（特開平9-145994号公報）が知られている。
相違を利用したものとして、レンズ面が互いに異なった
曲率を有する複数の領域を同心円状に設けることにより
開口数が互いに異なる光束を射出できるようにした単レ
ンズ（特開平9-145994号公報）が知られている。
【００１０】しかしながら、このような公報記載の従来
技術によってはレンズ面形状が複雑になるため、レンズ
成形用の金型が高価なものとなってしまい、レンズ製造
前のイニシャルコストが高価となってしまう。
技術によってはレンズ面形状が複雑になるため、レンズ
成形用の金型が高価なものとなってしまい、レンズ製造
前のイニシャルコストが高価となってしまう。
【００１１】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
レンズ面形状をそれ程複雑にせず、レンズ成形用金型の
製造コストを高価なものとすることなく、使用波長に応
じて照射光の光束径を変化させることができる光束径可
変型対物レンズおよびこれを用いた光学装置を提供する
ことを目的とするものである。
レンズ面形状をそれ程複雑にせず、レンズ成形用金型の
製造コストを高価なものとすることなく、使用波長に応
じて照射光の光束径を変化させることができる光束径可
変型対物レンズおよびこれを用いた光学装置を提供する
ことを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の光束径可変型対
物レンズは、光束中に配される波長選択性を有する光束
径可変型対物レンズであって、中央部分を構成する第１
の領域と、該中央部分の外側に位置する第２の領域とを
有し、前記第１の領域は互いに異なる２つの波長λ１、
λ２の光に対して回折作用または反射作用を有さず、前
記第２の領域は該２つの波長λ１、λ２の光のうち一方
の光のみに対して回折作用または反射作用を有する回折
部または反射部を形成されてなることを特徴とするもの
である。
物レンズは、光束中に配される波長選択性を有する光束
径可変型対物レンズであって、中央部分を構成する第１
の領域と、該中央部分の外側に位置する第２の領域とを
有し、前記第１の領域は互いに異なる２つの波長λ１、
λ２の光に対して回折作用または反射作用を有さず、前
記第２の領域は該２つの波長λ１、λ２の光のうち一方
の光のみに対して回折作用または反射作用を有する回折
部または反射部を形成されてなることを特徴とするもの
である。
【００１３】前記回折部としては、一方向に連続する断
面矩形状の凸部を所定ピッチで配列されてなる回折格子
とすることが可能である。また、前記反射部としては、
レンズ表面にコーティングされたダイクロイック反射膜
を形成することにより構成することが可能である。
面矩形状の凸部を所定ピッチで配列されてなる回折格子
とすることが可能である。また、前記反射部としては、
レンズ表面にコーティングされたダイクロイック反射膜
を形成することにより構成することが可能である。
【００１４】一方、本発明の光束径可変型対物レンズを
用いた光学装置は、上述したいずれかの光束径可変型対
物レンズを備えたことを特徴とするものである。
用いた光学装置は、上述したいずれかの光束径可変型対
物レンズを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
【作用および発明の効果】本発明の光束径可変型対物レ
ンズおよび光学装置においては、波長選択性を有する回
折部もしくは反射部をレンズ周辺領域に設け、光束径を
絞りたい波長の光についてのみこの回折部もしくは反射
部において光を所定の集束方向に集束させないようにし
ている。
ンズおよび光学装置においては、波長選択性を有する回
折部もしくは反射部をレンズ周辺領域に設け、光束径を
絞りたい波長の光についてのみこの回折部もしくは反射
部において光を所定の集束方向に集束させないようにし
ている。
【００１６】したがって、この光束径可変型対物レンズ
に照射される光のうち、光束径を絞る必要のない波長の
光に対してはそのままの光束径で透過させることにより
光学系のＮＡを大きな値に維持し、一方、光束径を絞り
たい波長の光に対しては、レンズ中央領域に照射された
光束部分のみをそのまま透過させることにより光束径を
絞り、光学系のＮＡが小さな値となるようにしている。
に照射される光のうち、光束径を絞る必要のない波長の
光に対してはそのままの光束径で透過させることにより
光学系のＮＡを大きな値に維持し、一方、光束径を絞り
たい波長の光に対しては、レンズ中央領域に照射された
光束部分のみをそのまま透過させることにより光束径を
絞り、光学系のＮＡが小さな値となるようにしている。
【００１７】これにより、ＮＡの大きさを切り替える必
要が生じる、例えばＤＶＤとＣＤ−Ｒの共用光ピックア
ップ装置において、各光記録媒体に使用される光の波長
が各々異なることに着目してなされた本発明を適用する
ことが極めて有効である。すなわち、従来の光ピックア
ップ装置の構成を略そのまま利用し、通常の対物レンズ
に代えて本発明の構成簡易な光束径可変型対物レンズを
挿入するだけで各光記録媒体に対応したＮＡに切り替え
ることが可能であるから、前述した従来技術に比べてレ
ンズ成形用金型の製造が容易であって製造コストを低減
でき、その実用上の価値は極めて高いものがある。
要が生じる、例えばＤＶＤとＣＤ−Ｒの共用光ピックア
ップ装置において、各光記録媒体に使用される光の波長
が各々異なることに着目してなされた本発明を適用する
ことが極めて有効である。すなわち、従来の光ピックア
ップ装置の構成を略そのまま利用し、通常の対物レンズ
に代えて本発明の構成簡易な光束径可変型対物レンズを
挿入するだけで各光記録媒体に対応したＮＡに切り替え
ることが可能であるから、前述した従来技術に比べてレ
ンズ成形用金型の製造が容易であって製造コストを低減
でき、その実用上の価値は極めて高いものがある。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。
図面を用いて説明する。
【００１９】まず、図１を用いて本発明の実施形態に係
る光束径可変型対物レンズを用いた光ピックアップ装置
について説明する。
る光束径可変型対物レンズを用いた光ピックアップ装置
について説明する。
【００２０】この光ピックアップ装置では、ＬＤ電源１
Ａからの電力供給により半導体レーザ１Ｂ、１Ｃから出
力されたレーザ光２がハーフミラー３により反射され、
コリメータレンズ４により平行光とされ、光束径可変型
対物レンズ５により集束光とされて光ディスク６の記録
領域６Ａ上に照射される。なお、半導体レーザ１Ｂは、
ＣＤ−Ｒ（追記型光ディスク）用の、波長780nmの近赤
外域のレーザ光を出力する光源であり、半導体レーザ１
Ｃは、ＤＶＤ（ディジタルビデオディスク）用の、例え
ば波長635nmの可視域のレーザ光を出力する光源であ
り、ハーフミラー１Ｄを介していずれかの半導体レーザ
１Ｂ、１Ｃから出力されたレーザ光２がハーフミラー３
に照射されるようになっている。また、ＬＤ電源１Ａと
半導体レーザ１Ｂ、１Ｃとの間には切替スイッチ１Ｅが
配されており、この切替スイッチ１Ｅの操作によりいず
れかの半導体レーザ１Ｂ、１Ｃに電力が供給されるよう
になっている。
Ａからの電力供給により半導体レーザ１Ｂ、１Ｃから出
力されたレーザ光２がハーフミラー３により反射され、
コリメータレンズ４により平行光とされ、光束径可変型
対物レンズ５により集束光とされて光ディスク６の記録
領域６Ａ上に照射される。なお、半導体レーザ１Ｂは、
ＣＤ−Ｒ（追記型光ディスク）用の、波長780nmの近赤
外域のレーザ光を出力する光源であり、半導体レーザ１
Ｃは、ＤＶＤ（ディジタルビデオディスク）用の、例え
ば波長635nmの可視域のレーザ光を出力する光源であ
り、ハーフミラー１Ｄを介していずれかの半導体レーザ
１Ｂ、１Ｃから出力されたレーザ光２がハーフミラー３
に照射されるようになっている。また、ＬＤ電源１Ａと
半導体レーザ１Ｂ、１Ｃとの間には切替スイッチ１Ｅが
配されており、この切替スイッチ１Ｅの操作によりいず
れかの半導体レーザ１Ｂ、１Ｃに電力が供給されるよう
になっている。
【００２１】上記記録領域６Ａには信号情報を担持した
ピットがトラック状に配列されるようになっており、こ
の記録領域６Ａからの上記レーザ光２の再生反射光は信
号情報を担持した状態で対物レンズ５およびコリメータ
レンズ４を介してハーフミラー３に入射し、このハーフ
ミラー３を透過して４分割のフォトダイオード７に入射
する。このフォトダイオード７では分割された４つのダ
イオード位置の各受光量を演算してデータ信号、および
フォーカスとトラッキングの各エラー信号を得る。
ピットがトラック状に配列されるようになっており、こ
の記録領域６Ａからの上記レーザ光２の再生反射光は信
号情報を担持した状態で対物レンズ５およびコリメータ
レンズ４を介してハーフミラー３に入射し、このハーフ
ミラー３を透過して４分割のフォトダイオード７に入射
する。このフォトダイオード７では分割された４つのダ
イオード位置の各受光量を演算してデータ信号、および
フォーカスとトラッキングの各エラー信号を得る。
【００２２】なお、ハーフミラー３は光ディスク６から
の戻り光の光路に対して45°傾いた状態で挿入されてい
るのでシリンドリカルレンズと同等の作用をなし、この
ハーフミラー平面板３を透過した光ビームは非点収差を
有することとなり、４分割のフォトダイオード７上にお
けるこの戻り光のビームスポットの形状に応じてフォー
カスのエラー量が決定されることとなる。なお、上記コ
リメータレンズ４は状況に応じて省略することも可能で
あり、さらに半導体レーザ１Ｂ、１Ｃとハーフミラー３
との間にグレーティングを挿入して３ビームによりトラ
ッキングエラーを検出することも可能である。
の戻り光の光路に対して45°傾いた状態で挿入されてい
るのでシリンドリカルレンズと同等の作用をなし、この
ハーフミラー平面板３を透過した光ビームは非点収差を
有することとなり、４分割のフォトダイオード７上にお
けるこの戻り光のビームスポットの形状に応じてフォー
カスのエラー量が決定されることとなる。なお、上記コ
リメータレンズ４は状況に応じて省略することも可能で
あり、さらに半導体レーザ１Ｂ、１Ｃとハーフミラー３
との間にグレーティングを挿入して３ビームによりトラ
ッキングエラーを検出することも可能である。
【００２３】この光ピックアップ装置ではＣＤ−ＲとＤ
ＶＤのいずれの光ディスク６についても信号の記録再生
が可能となるように構成されている。
ＶＤのいずれの光ディスク６についても信号の記録再生
が可能となるように構成されている。
【００２４】また、ＣＤ−Ｒは幾何学的厚みが1.2 ｍｍ
に規格統一されており、また、ＤＶＤは幾何学的厚みが
0.6 ｍｍのものに規格統一されているが、これらいずれ
の光ディスク６についても確実にフォーカシングがなさ
れるようになっている。なお、ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤは共に
ＰＣ（ポリカーボネート；屈折率ｎＤ＝1.514）からな
る保護板を有している。
に規格統一されており、また、ＤＶＤは幾何学的厚みが
0.6 ｍｍのものに規格統一されているが、これらいずれ
の光ディスク６についても確実にフォーカシングがなさ
れるようになっている。なお、ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤは共に
ＰＣ（ポリカーボネート；屈折率ｎＤ＝1.514）からな
る保護板を有している。
【００２５】ところで、上述したＣＤ−ＲとＤＶＤでは
光学系に要求される開口数ＮＡが異なっており、前者が
0.45、後者が0.6となるように設定されている。このた
め、本光ピックアップ装置のように同一の対物レンズ５
を使用する場合にはＣＤ−ＲとＤＶＤのいずれを記録再
生するかによって、その記録媒体に応じたＮＡに切り替
える必要がある。
光学系に要求される開口数ＮＡが異なっており、前者が
0.45、後者が0.6となるように設定されている。このた
め、本光ピックアップ装置のように同一の対物レンズ５
を使用する場合にはＣＤ−ＲとＤＶＤのいずれを記録再
生するかによって、その記録媒体に応じたＮＡに切り替
える必要がある。
【００２６】そこで、上記光ピックアップ装置において
は、ＣＤ−Ｒの記録再生を行う際にのみ光源からのレー
ザ光の光束径を絞ることのできる光束径可変型対物レン
ズ５をコリメータレンズ４の後段に配し、記録再生する
光ディスク６の種類に応じて光学系のＮＡを切り替える
ようにしている。
は、ＣＤ−Ｒの記録再生を行う際にのみ光源からのレー
ザ光の光束径を絞ることのできる光束径可変型対物レン
ズ５をコリメータレンズ４の後段に配し、記録再生する
光ディスク６の種類に応じて光学系のＮＡを切り替える
ようにしている。
【００２７】すなわち、この光束径可変型対物レンズ５
は図２に示すように、光軸上の点Оを中心とした中央円
形部分からなる第１の領域１１と、その周辺部分からな
る第２の領域１２により構成されている。この第１の領
域１１はいずれの波長の光もそのまま透過させる領域で
あり、一方第２の領域１２は波長635nmの光をそのまま
透過させるとともに波長780nmの光の大部分を側方に回
折させる、波長選択性を有する回折格子が設けられた領
域である。
は図２に示すように、光軸上の点Оを中心とした中央円
形部分からなる第１の領域１１と、その周辺部分からな
る第２の領域１２により構成されている。この第１の領
域１１はいずれの波長の光もそのまま透過させる領域で
あり、一方第２の領域１２は波長635nmの光をそのまま
透過させるとともに波長780nmの光の大部分を側方に回
折させる、波長選択性を有する回折格子が設けられた領
域である。
【００２８】この光束径可変型対物レンズ５の作用を図
３を用いて説明する。すなわち、図３（Ａ）に示される
ようにＣＤ−Ｒ２６が所定位置（ターンテーブル上）に
配されてその記録再生が行われる場合には、半導体レー
ザ１Ｂからの波長780nmのレーザ光２が略平行とされた
状態で光束径可変型対物レンズ５に入射することになる
が、入射するレーザ光２の径は、この光束径可変型対物
レンズ５の第１の領域１１の径よりも大きく設定されて
いるので、光束周辺部分は光束径可変型対物レンズ５の
第２の領域１２に入射することになる。
３を用いて説明する。すなわち、図３（Ａ）に示される
ようにＣＤ−Ｒ２６が所定位置（ターンテーブル上）に
配されてその記録再生が行われる場合には、半導体レー
ザ１Ｂからの波長780nmのレーザ光２が略平行とされた
状態で光束径可変型対物レンズ５に入射することになる
が、入射するレーザ光２の径は、この光束径可変型対物
レンズ５の第１の領域１１の径よりも大きく設定されて
いるので、光束周辺部分は光束径可変型対物レンズ５の
第２の領域１２に入射することになる。
【００２９】この光ビームのうち第１の領域１１に入射
した中央部分光束２Ａはそのままこの光束径可変型対物
レンズ５を透過するが、第２の領域１２に入射した周辺
部分光束２Ｂは、この第２の領域１２の回折格子の作用
により両側方に回折される。したがって、ＣＤ−Ｒ２６
の記録領域２６Ａにおいて記録再生に有効に寄与するレ
ーザ光２は、光束径可変型対物レンズ５の第１の領域１
１に入射した部分のみであり、実質的にビーム径が絞ら
れたことになり、開口数ＮＡが小さくなる。
した中央部分光束２Ａはそのままこの光束径可変型対物
レンズ５を透過するが、第２の領域１２に入射した周辺
部分光束２Ｂは、この第２の領域１２の回折格子の作用
により両側方に回折される。したがって、ＣＤ−Ｒ２６
の記録領域２６Ａにおいて記録再生に有効に寄与するレ
ーザ光２は、光束径可変型対物レンズ５の第１の領域１
１に入射した部分のみであり、実質的にビーム径が絞ら
れたことになり、開口数ＮＡが小さくなる。
【００３０】なお、波長780nmの光に対する上記第２の
領域１２における回折作用は、０次回折光の割合より
も、±１次の回折光の割合を大幅に大とするものであ
る。
領域１２における回折作用は、０次回折光の割合より
も、±１次の回折光の割合を大幅に大とするものであ
る。
【００３１】これに対し、図３（Ｂ）に示すように、Ｄ
ＶＤ３６が所定位置（ターンテーブル上）に配されてそ
の記録再生が行われる場合には、半導体レーザ１Ｃから
の波長635nmのレーザ光２が略平行光とされた状態で光
束径可変型対物レンズ５に入射することになるが、入射
する光ビーム２の径が、この光束径可変型対物レンズ５
の第１の領域１１の径よりも大きく設定されていても、
第２の領域１２の回折格子はこの波長635nmの光に対し
て回折作用を有さない（０次回折光の割合が略１００
％）ので、周辺部分光束２Ｂは中央部分光束２Ａと同様
にこの光束径可変型対物レンズ５をそのまま透過するこ
ととなり、光ビーム２の径は変化することなくＤＶＤ３
６の記録領域３６Ａに集束せしめられる。
ＶＤ３６が所定位置（ターンテーブル上）に配されてそ
の記録再生が行われる場合には、半導体レーザ１Ｃから
の波長635nmのレーザ光２が略平行光とされた状態で光
束径可変型対物レンズ５に入射することになるが、入射
する光ビーム２の径が、この光束径可変型対物レンズ５
の第１の領域１１の径よりも大きく設定されていても、
第２の領域１２の回折格子はこの波長635nmの光に対し
て回折作用を有さない（０次回折光の割合が略１００
％）ので、周辺部分光束２Ｂは中央部分光束２Ａと同様
にこの光束径可変型対物レンズ５をそのまま透過するこ
ととなり、光ビーム２の径は変化することなくＤＶＤ３
６の記録領域３６Ａに集束せしめられる。
【００３２】なお、波長635nmのレーザ光に対する上記
第２の領域１２における回折作用は、０次回折光の割合
を略１００％とし、±１次以上の高次回折光の割合を略
０とするものである。
第２の領域１２における回折作用は、０次回折光の割合
を略１００％とし、±１次以上の高次回折光の割合を略
０とするものである。
【００３３】図４は、上述した光束径可変型対物レンズ
５の断面構造を示すものであり、レンズ表面上に、回折
格子１２Ａを有さない第１の領域１１と断面矩形状の回
折格子１２Ａを有する第２の領域１２が示されている。
５の断面構造を示すものであり、レンズ表面上に、回折
格子１２Ａを有さない第１の領域１１と断面矩形状の回
折格子１２Ａを有する第２の領域１２が示されている。
【００３４】この第２の領域１２は、図示する断面矩形
状の回折格子１２Ａを直線状に配列してなるもので、そ
のピッチは回折現象が生じ、かつ、製造性が良好となる
範囲に設定されており、例えば１０〜２０μｍとされ
る。
状の回折格子１２Ａを直線状に配列してなるもので、そ
のピッチは回折現象が生じ、かつ、製造性が良好となる
範囲に設定されており、例えば１０〜２０μｍとされ
る。
【００３５】また、回折格子１２Ａの厚み（高さ）ｈ
は、ＣＤ−Ｒに用いられる波長780nmの光に対して±１
次の回折光の割合を大幅に大とするとともに、ＤＶＤに
用いられる波長635nmの光に対して０次回折光の割合を
略１００％とするような値に設定されている。
は、ＣＤ−Ｒに用いられる波長780nmの光に対して±１
次の回折光の割合を大幅に大とするとともに、ＤＶＤに
用いられる波長635nmの光に対して０次回折光の割合を
略１００％とするような値に設定されている。
【００３６】また、上記回折格子１２Ａはレンズ表面上
に２酸化チタン（ＴｉＯ２）を蒸着することにより形成
されている。なお、２酸化チタンの屈折率は波長635nm
の光に対して2.349であり、波長780nmの光に対しては2.
299である。
に２酸化チタン（ＴｉＯ２）を蒸着することにより形成
されている。なお、２酸化チタンの屈折率は波長635nm
の光に対して2.349であり、波長780nmの光に対しては2.
299である。
【００３７】また、光束径可変型対物レンズ５に入射す
る際における、上述した２つの波長のレーザ光２のビー
ム径は両者が第１の領域１１の径よりも大きく設定され
ていればよく、両者の径の大小は適宜設定し得る。
る際における、上述した２つの波長のレーザ光２のビー
ム径は両者が第１の領域１１の径よりも大きく設定され
ていればよく、両者の径の大小は適宜設定し得る。
【００３８】なお、本発明の光束径可変型対物レンズと
しては上述した実施形態のものに限られず種々の態様の
変更が可能であり、例えば、回折格子の形成材料として
は、その他の種々の材料、例えば金属、金属酸化物さら
には誘電体等の非金属を使用可能である。また、レンズ
と回折格子をプラスッチックにより一体成型することも
可能である。
しては上述した実施形態のものに限られず種々の態様の
変更が可能であり、例えば、回折格子の形成材料として
は、その他の種々の材料、例えば金属、金属酸化物さら
には誘電体等の非金属を使用可能である。また、レンズ
と回折格子をプラスッチックにより一体成型することも
可能である。
【００３９】また、この回折格子の形成手法としては蒸
着に限られるものではなく、スパッタリング、メッキ、
ロールコーティング等の種々の手法を用いることができ
る。さらに、この回折格子の形状としては、断面矩形状
のものに限られるものではなく、例えば、断面階段状の
ものを用いることが可能である。
着に限られるものではなく、スパッタリング、メッキ、
ロールコーティング等の種々の手法を用いることができ
る。さらに、この回折格子の形状としては、断面矩形状
のものに限られるものではなく、例えば、断面階段状の
ものを用いることが可能である。
【００４０】また、上記実施形態においては、光束径可
変型対物レンズの表面周辺部領域（第２の領域）に波長
選択性を有する回折部を設けているが、この回折部に代
えて所定の波長の光束（上記実施形態ではＣＤ用の780n
mの光）についてのみ反射せしめる反射部を該表面周辺
部領域に設けるようにしてもよい。この反射部の態様と
しては、例えば、蒸着によりレンズ表面に形成したダイ
クロイック金属反射膜があるが、光源側に大部分の入射
光束を戻すことができれば、その他の種々の態様のもの
とすることが可能であり、蒸着に代えてスパッタリン
グ、メッキ、ロールコーティング等の種々の膜形成手法
を用いることも可能である。
変型対物レンズの表面周辺部領域（第２の領域）に波長
選択性を有する回折部を設けているが、この回折部に代
えて所定の波長の光束（上記実施形態ではＣＤ用の780n
mの光）についてのみ反射せしめる反射部を該表面周辺
部領域に設けるようにしてもよい。この反射部の態様と
しては、例えば、蒸着によりレンズ表面に形成したダイ
クロイック金属反射膜があるが、光源側に大部分の入射
光束を戻すことができれば、その他の種々の態様のもの
とすることが可能であり、蒸着に代えてスパッタリン
グ、メッキ、ロールコーティング等の種々の膜形成手法
を用いることも可能である。
【００４１】また、上述した実施形態のものでは、回折
部もしくは反射部をレンズの光ディスク側の表面に設け
ているが、レンズの光源側の表面に設けるようにしても
よい。
部もしくは反射部をレンズの光ディスク側の表面に設け
ているが、レンズの光源側の表面に設けるようにしても
よい。
【００４２】また、光ピックアップ装置に適用した場合
にも、記録、再生対象となる光記録媒体としてはＤＶＤ
とＣＤ−Ｒに限られず、使用波長域およびＮＡの仕様が
互いに異なる２つの光記録媒体を共通の光ピックアップ
装置で記録、再生する場合に適用できる。
にも、記録、再生対象となる光記録媒体としてはＤＶＤ
とＣＤ−Ｒに限られず、使用波長域およびＮＡの仕様が
互いに異なる２つの光記録媒体を共通の光ピックアップ
装置で記録、再生する場合に適用できる。
【図１】本発明の実施形態に係る光束径可変型対物レン
ズを適用した光ピックアップ装置を示す概略図
ズを適用した光ピックアップ装置を示す概略図
【図２】図１に示す光束径可変型対物レンズの各領域の
形状を示す断面図
形状を示す断面図
【図３】図１に示す光束径可変型対物レンズの作用を説
明するための概略図
明するための概略図
【図４】図１に示す光束径可変型対物レンズの形状を示
す断面図
す断面図
１Ａ ＬＤ電源 １Ｂ、１Ｃ 半導体レーザ １Ｄ、３ ハーフミラー ４ コリメータレンズ ５ 対物レンズ ６ 光ディスク ６Ａ、２６Ａ、３６Ａ 記録領域 １１ 第１の領域 １２ 第２の領域 １２Ａ 回折格子 ２６ ＣＤ−Ｒ ３６ ＤＶＤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川端 正人 埼玉県大宮市植竹町１丁目324番地 富士 写真光機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA01 LA21 LA25 PA01 PA17 PB01 RA46 5D119 AA04 AA41 BA01 CA16 DA01 DA05 EC45 EC47 FA05 FA08 JA44 JA46 JB02 9A001 BB03 JJ07 KK16 KK54
Claims (4)
- 【請求項１】 光束中に配される波長選択性を有する光
束径可変型対物レンズにおいて、 中央部分を構成する第１の領域と、該中央部分の外側に
位置する第２の領域とを有し、前記第１の領域は互いに
異なる２つの波長λ１、λ２の光に対して回折作用また
は反射作用を有さず、前記第２の領域は該２つの波長λ
１、λ２の光のうち一方の光のみに対して回折作用また
は反射作用を有する回折部または反射部を形成されてな
ることを特徴とする光束径可変型対物レンズ。 - 【請求項２】 前記回折部は、一方向に連続する断面矩
形状の凸部を所定ピッチで配列されてなる回折格子であ
ることを特徴とする請求項１記載の光束径可変型対物レ
ンズ。 - 【請求項３】 前記反射部は、レンズ表面にコーティン
グされたダイクロイック膜であることを特徴とする請求
項１記載の光束径可変型対物レンズ。 - 【請求項４】 請求項１から３のうちいずれか１項記載
の光束径可変型対物レンズを備えたことを特徴とする光
学装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11021382A JP2000221388A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 光束径可変型対物レンズおよびこれを用いた光学装置 |
| US09/482,356 US6342976B1 (en) | 1999-01-29 | 2000-01-14 | Luminous flux diameter variable type objective lens and optical apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11021382A JP2000221388A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 光束径可変型対物レンズおよびこれを用いた光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000221388A true JP2000221388A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12053551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11021382A Pending JP2000221388A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 光束径可変型対物レンズおよびこれを用いた光学装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6342976B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000221388A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100455477B1 (ko) * | 2000-12-29 | 2004-11-08 | 엘지전자 주식회사 | 광픽업 장치 |
| DE10226379B4 (de) * | 2001-06-13 | 2010-12-23 | Hoya Corp. | Objektivlinse für einen optischen Abnehmer |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1096415A1 (en) * | 1999-10-26 | 2001-05-02 | Datalogic S.P.A. | Optical device, lens and optical element for focusing a laser beam and apparatus and method for assembling the optical device |
| JP3920001B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2007-05-30 | フジノン株式会社 | 回折型レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置 |
| SG96617A1 (en) * | 2000-04-27 | 2003-06-16 | Sony Corp | Optical device, optical system, method of production of same, and mold for production of same |
| KR20050057451A (ko) * | 2002-09-19 | 2005-06-16 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 광학주사장치 |
| JP2004253111A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-09-09 | Sharp Corp | 光ピックアップ装置 |
| JP2004279981A (ja) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 開口制限素子およびこれを用いた光ピックアップ装置 |
| ATE398827T1 (de) * | 2004-11-16 | 2008-07-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Optischer kopf mit umschaltbarem durchmesser des strahlungsflecks auf dem strahlungsdetektor |
| JP5679175B2 (ja) * | 2010-03-24 | 2015-03-04 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0315003A (ja) * | 1989-03-16 | 1991-01-23 | Omron Corp | グレーティング・レンズおよび集光グレーティング・カプラ |
| US5629799A (en) * | 1992-07-16 | 1997-05-13 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Chromatic aberration correcting element and its application |
| DE69627752T2 (de) * | 1995-06-05 | 2003-10-16 | Nec Corp | Optische Wiedergabekopfvorrichtung für verschiedene Plattentypen |
| JPH09145994A (ja) | 1995-11-24 | 1997-06-06 | Konica Corp | 光情報記録媒体の記録再生用対物レンズ |
| US5777803A (en) * | 1996-02-23 | 1998-07-07 | Industrial Technology Research Institute | Objective lens for optical pick-up head of optical disk drive |
| JPH1055567A (ja) * | 1996-05-31 | 1998-02-24 | Daewoo Electron Co Ltd | 光ピックアップシステム |
| JPH11167012A (ja) * | 1997-12-03 | 1999-06-22 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 回折型フィルタ |
| JPH11174218A (ja) * | 1997-12-16 | 1999-07-02 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 回折型フィルタ |
| JPH11194207A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-07-21 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 回折型フィルタ |
| CN1214376C (zh) * | 1998-06-26 | 2005-08-10 | 宾得株式会社 | 光学拾像装置的物镜 |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP11021382A patent/JP2000221388A/ja active Pending
-
2000
- 2000-01-14 US US09/482,356 patent/US6342976B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100455477B1 (ko) * | 2000-12-29 | 2004-11-08 | 엘지전자 주식회사 | 광픽업 장치 |
| DE10226379B4 (de) * | 2001-06-13 | 2010-12-23 | Hoya Corp. | Objektivlinse für einen optischen Abnehmer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6342976B1 (en) | 2002-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6043912A (en) | Optical pickup compatible with a digital versatile disk and a recordable compact disk using a holographic ring lens | |
| USRE43106E1 (en) | Optical pickup compatible with a digital versatile disk and a recordable compact disk using a holographic ring lens | |
| US6985293B2 (en) | Optical pickup using an optical phase plate and which is compatible with optical media for different types | |
| JP3301765B2 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
| JP2002277732A (ja) | 回折型光ピックアップレンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置 | |
| KR100514323B1 (ko) | 복수의광디스크를호환하는대물렌즈를구비한광픽업 | |
| KR19980087503A (ko) | 광 헤드 장치 | |
| JPH11194207A (ja) | 回折型フィルタ | |
| JP3916200B2 (ja) | 回折型レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置 | |
| WO2000055849A1 (en) | Convergent device, optical head, optical information recording/reproducing and optical information recording/reproducing method | |
| US6084710A (en) | Diffraction type filter having a wave length selectivity | |
| KR100294235B1 (ko) | 광학적 가변조리개를 사용한 광픽업 | |
| JP2003294926A (ja) | 波長結合素子及びそれを備えた光ピックアップ装置 | |
| KR100263154B1 (ko) | 광학적 위상판을 사용한 광픽업 | |
| JP2000221388A (ja) | 光束径可変型対物レンズおよびこれを用いた光学装置 | |
| US6094308A (en) | Diffraction type filter having a wavelength selectivity | |
| JP2003344759A (ja) | 光記録媒体用対物レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置 | |
| JP3920001B2 (ja) | 回折型レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置 | |
| JP3827278B2 (ja) | 光記録媒体用対物レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置 | |
| JP4391026B2 (ja) | ２波長用開口制限フィルタおよびこれを用いた光ピックアップ装置 | |
| KR100238069B1 (ko) | 홀로그램을 사용한 cd-r 및 dvd 호환 광픽업 | |
| EP0996120B1 (en) | Optical pickup compatible with a digital versatile disk and a recordable compact disk using a holographic ring lens | |
| JP2004295954A (ja) | 光ピックアップ装置及び光ディスク装置 | |
| KR20030023312A (ko) | 이종 기록매체 호환 광픽업 장치 | |
| KR19990018478A (ko) | 전반사프리즘을 사용한 슬림형 광픽업 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040419 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040506 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040705 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040812 |