JP2001236686A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JP2001236686A
JP2001236686A JP2001009431A JP2001009431A JP2001236686A JP 2001236686 A JP2001236686 A JP 2001236686A JP 2001009431 A JP2001009431 A JP 2001009431A JP 2001009431 A JP2001009431 A JP 2001009431A JP 2001236686 A JP2001236686 A JP 2001236686A
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Jang-Hoon Yoo
長勲 劉
Chul-Woo Lee
哲雨 李
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光利用効率が高く、低い球面収差を有する対
物レンズを備える光ピックアップを提供する。 【解決手段】 ディスク３０に対面する胴体の光通過領
域が入射光の近軸領域及び遠軸領域各々に対応した中央
領域及び周辺領域と、当該近軸領域と遠軸領域との間に
位置する中間領域とに区分され、中央領域はディスク３
０の厚さに拘わらず常にディスク３０の何れかに入射光
を合焦させ、光通過領域を通過する光の焦点を厚いディ
スクに合わせた場合に中間領域は厚いディスクに対して
最適化された面を有し、薄いディスクに合わせた場合に
周辺領域は薄いディスクに最適化されている面を有する
対物レンズ２０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップ装置
に係り、特に厚さの異なる光ディスクに対して情報の読
出及び書込が可能な光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ピックアップ装置での対物レンズは光
ディスクの記録面に対面するように位置されており、情
報の載せられている光をディスクの記録面に集束させた
りディスクから反射された光を受取るレンズである。最
近、１つのドライブに厚さの異なるディスクを使用可能
にするための研究が進行されているが、その１つの結果
としてホログラムレンズと屈折形レンズを適用したレン
ズ装置が提案された。
【０００３】図６と図７は０次回折光と１次回折光によ
る薄いディスクと、厚いディスクに対する入射光の集束
状態を示す。部材番号３ａ，３ｂは情報記録対象のディ
スクである。このディスク３ａ，３ｂに向かう光進行経
路上に屈折形レンズ２とホログラムレンズ１とがその順
序通り備えられている。前記ホログラムレンズ１は格子
パターン１１を有するので、これを通過した光は回折さ
れる。従って、光源（図示せず）からの光４はホログラ
ムレンズ１を通過しながら各々回折された１次光４１と
回折されない０次光４０とに分離される。回折された１
次光４１と回折されない０次光４０は対物レンズ２を通
過しながら相異なる強度で集束されることにより厚いデ
ィスク３ｂと薄いディスク３ａとに共に焦点を形成す
る。
【０００４】このようなレンズ装置は０次光と１次光と
を用いて相異なる厚さのディスクに対する情報の貯蔵及
び読出が可能であるが、入射光を０次光と１次光とに分
離することにより光利用効率が低下される欠点がある。
即ち、入射光がホログラムレンズ１により０次光と１次
光とに分離されるので実際情報の記録に使用される光は
１５％内外となる。そして情報の再生時、０次または１
次光の中何れか１つにのみ情報が載せられているので、
情報が載せられていない１次光または０次光が光検出器
で検出されて実効情報のノイズとして作用する恐れがあ
る。一方、前記レンズ装置のホログラムレンズを加工す
るにおいて微細なホログラムパターンの蝕刻過程には高
精度の工程が要求されるので製作コストの上昇が必然的
に伴う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は製作コストが
安く、部品の製作が容易な対物レンズを有する光ピック
アップ装置を提供することにその目的がある。また本発
明は光利用効率が高く、低い球面収差を有する対物レン
ズを備える光ピックアップ装置を提供することにその目
的がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明による光ピックアップ装置は、ディスクに対面す
る胴体の光通過領域が入射光の近軸領域及び遠軸領域各
々に対応した中央領域及び周辺領域と、当該近軸領域と
遠軸領域との間に位置する中間領域とに区分され、前記
中央領域は前記ディスクの厚さに拘わらず常に前記ディ
スクの何れかに前記入射光を合焦させ、前記光通過領域
を通過する光の焦点を厚いディスクに合わせた場合に前
記中間領域は厚いディスクに対して最適化された面を有
し、薄いディスクに合わせた場合に前記周辺領域は薄い
ディスクに最適化されている面を有する対物レンズと、
前記対物レンズを通過して前記ディスクに光を照射する
光源と、前記ディスクから反射された光を検出する光検
出器と、前記対物レンズと前記光源との間に備えられ、
前記光源からの光を前記対物レンズ側に透過または反射
させ、前記ディスクから反射された光は前記光検出器側
に反射または透過させる光分割器とを具備することを特
徴としている。また、本発明は、前記中間領域が、通過
する光を前記厚いディスクに集束させるよう最適化され
ていることを特徴としている。また、本発明は、前記周
辺領域が、通過する光を前記薄いディスクに集束させる
よう最適化されていることを特徴としている。また、本
発明は、前記中間領域及び周辺領域がその曲率が最適化
されていることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は光進行中心軸の周囲、即
ち近軸領域の光と、近軸から遠い遠軸領域との間の中間
領域の光が厚いディスクから情報を再生する際、球面収
差が発生しないように光の中間領域に対応するレンズの
中間領域の曲率を厚いディスクに対して最適化させると
共に、光検出器の受光面積は厚いディスクから情報を再
生する際、遠軸領域の光が到達しない大きさに設定され
る。ここで、近軸領域とは実用上無視できないほどの収
差を有するレンズの中心軸の回りの領域を意味し、遠軸
領域は近軸領域より光軸から相対的に遠い部分の領域を
意味し、そして中間領域は近軸領域と遠軸領域との間の
領域を意味する。
【０００８】図１は本発明による対物レンズが用いられ
る光学装置の概略的構成図である。一般的な光学装置の
ようにディスク３０と光検出器９０との間の光経路上に
対物レンズ２０、光分割器６０及び検出レンズ４０が備
えられ、光分割器６０から分岐された光経路上には光源
８０が位置している。前述したような構造の光学装置に
おいて、前記対物レンズ２０は図２と図３に示されたよ
うに特徴的な形を有する。
【０００９】対物レンズ２０の少なくとも一側面に光通
過領域に対する全体有効直径より小さな外径を有するド
ーナッツ状または輪状の中間領域Ａ２が備えられてい
る。そして、中間領域Ａ２の内側に中央領域Ａ１が、そ
して外側に周辺領域Ａ３が備えられる。前記中央領域Ａ
１と周辺領域Ａ３は薄いＤＶＤ（digital versatile di
sc）（登録商標）に対して曲率が最適化されており、中
間領域Ａ２の曲率は厚いＣＤ（compact disk）に対して
最適化されている。この中間領域Ａ２は、場合によって
多数個に分離された形に備えられる。そして、前記光検
出器９０は厚いディスクから情報を再生する際に遠軸領
域の光が到達されないように、即ち対物レンズの中央領
域Ａ１と中間領域Ａ２にのみ光が到達されうるように設
計されることが望ましい。
【００１０】従って、図４と図５に点線で示されたよう
に厚いＣＤ３０ｂから情報を再生する際には点線の内側
の光のみがＣＤ３０ｂに集束される。この際、近軸領域
に対応する中央領域Ａ１の曲率がたとい薄いＤＶＤ３０
ａに対して最適化されているとしてもレンズの中心軸付
近の近軸光が通過するので球面収差の発生が少ない。そ
して、ＤＶＤ３０ａから情報を再生する際には光が薄い
ディスクに最適化された曲率を有する中央領域Ａ１と周
辺領域Ａ３を通過して薄いディスク３０ａの情報面に焦
点を形成する。
【００１１】前記のような対物レンズ２０の近軸領域と
遠軸領域とに該当する領域の開口数を０．４より小さく
すれば厚いディスクにも小さなスポットが形成でき、よ
ってＣＤディスクに最適化された大きさのスポットを形
成しうる。実験によれば、前記輪状の中間領域の幅は５
０μｍ以上に設定することが薄いディスクの再生時、安
定した再生特性を得るに適する。また、ＣＤ及びＤＶＤ
ディスクに対して最適化された前記領域のレンズのデー
タは次の表１及び表２のようである。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【発明の効果】以上のような本発明によれば、厚いＣＤ
と薄いＤＶＤディスクを互換して使用でき、特にディス
クの厚さに関係なく良好な信号の検出が可能である。ま
た、本発明による光ピックアップ装置が備える対物レン
ズを一般的な圧縮成形または射出成形等により手軽く製
作しうるので製作コストを低減しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による対物レンズが用いられる光学装
置の概略的構成図である。
【図２】 本発明の光ピックアップ装置が備える対物レ
ンズの斜視図である。
【図３】 本発明の光ピックアップ装置が備える対物レ
ンズの正面図である。
【図４】 本発明の光ピックアップ装置が備える対物レ
ンズによる光進行経路を示す。
【図５】 図４のＡ部分の拡大図である。
【図６】 ホログラムレンズを有する従来のレンズ装置
の概略図であって、薄いディスクに光が集束される状態
を示す。
【図７】 図６に示された従来のレンズ装置により相対
的に厚いディスクに光が集束される状態を示す。
【符号の説明】
２０ 対物レンズ ６０ 光分割器 ８０ 光源 ９０ 光検出器 Ａ１ 中央領域 Ａ２ 中間領域 Ａ３ 周辺領域

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディスクに対面する胴体の光通過領域が
    入射光の近軸領域及び遠軸領域各々に対応した中央領域
    及び周辺領域と、当該近軸領域と遠軸領域との間に位置
    する中間領域とに区分され、前記中央領域は前記ディス
    クの厚さに拘わらず常に前記ディスクの何れかに前記入
    射光を合焦させ、前記光通過領域を通過する光の焦点を
    厚いディスクに合わせた場合に前記中間領域は厚いディ
    スクに対して最適化された面を有し、薄いディスクに合
    わせた場合に前記周辺領域は薄いディスクに最適化され
    ている面を有する対物レンズと、 前記対物レンズを通過して前記ディスクに光を照射する
    光源と、 前記ディスクから反射された光を検出する光検出器と、 前記対物レンズと前記光源との間に備えられ、前記光源
    からの光を前記対物レンズ側に透過または反射させ、前
    記ディスクから反射された光は前記光検出器側に反射ま
    たは透過させる光分割器とを具備することを特徴とする
    光ピックアップ装置。
  2. 【請求項２】 前記中間領域は、通過する光を前記厚い
    ディスクに集束させるよう最適化されていることを特徴
    とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
  3. 【請求項３】 前記周辺領域は、通過する光を前記薄い
    ディスクに集束させるよう最適化されていることを特徴
    とする請求項１又は請求項２記載の光ピックアップ装
    置。
  4. 【請求項４】 前記中間領域及び周辺領域はその曲率が
    最適化されていることを特徴とする請求項２又は請求項
    ３記載の光ピックアップ装置。
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