JP2003051135A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JP2003051135A
JP2003051135A JP2002163542A JP2002163542A JP2003051135A JP 2003051135 A JP2003051135 A JP 2003051135A JP 2002163542 A JP2002163542 A JP 2002163542A JP 2002163542 A JP2002163542 A JP 2002163542A JP 2003051135 A JP2003051135 A JP 2003051135A
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objective lens
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Jang-Hoon Yoo
長勲 劉
Chul-Woo Lee
哲雨 李
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Samsung Electronics Co Ltd
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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光
ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 異なる種類の光記録媒体に共用される光
学装置のための光ピックアップ装置において、光源と、
前記光源から射出された光を前記光記録媒体の何れかに
導く対物レンズであって、前記対物レンズは異なる光学
特性を有する複数のレンズ部分を有し、前記複数のレン
ズ部分の１つは前記光記録媒体の種類の拘わらず前記光
を前記光記録媒体に合焦させる対物レンズと、前記光記
録媒体から反射された光を検出する光検出器と、前記光
源から射出された光を受けて前記対物レンズに導くとと
もに、前記光記録媒体から反射された光を受けて前記光
検出器に導く光分割手段とを備える。

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】本発明による光ピックア
ップ装置は、異なる種類の光記録媒体に共用される光学
装置のための光ピックアップ装置において、光源と、前
記光源から射出された光を前記光記録媒体の何れかに導
く対物レンズであって、前記対物レンズは異なる光学特
性を有する複数のレンズ部分を有し、前記複数のレンズ
部分の１つは前記光記録媒体の種類の拘わらず前記光を
前記光記録媒体に合焦させる対物レンズと、前記光記録
媒体から反射された光を検出する光検出器と、前記光源
から射出された光を受けて前記対物レンズに導くととも
に、前記光記録媒体から反射された光を受けて前記光検
出器に導く光分割手段とを備えることを特徴としてい
る。また、本発明の光ピックアップ装置は、前記光記録
媒体が、コンパクトディスク又はディジタルビデオディ
スクであることを特徴としている。また、本発明の光ピ
ックアップ装置は、前記対物レンズが、不連続な曲表面
を有することを特徴としている。また、本発明の光ピッ
クアップ装置は、前記対物レンズの前記複数のレンズ部
分が、一体形成されていることを特徴としている。ま
た、本発明の光ピックアップ装置は、前記複数のレンズ
部分が、前記光記録媒体の厚みに拘わらず前記光源から
射出された光を前記光記録媒体の何れかに合焦させる第
１部分と、前記光記録媒体が所定の第１の厚みを有して
いる場合には、前記光源から射出された光を当該光記録
媒体に合焦させる第２部分と、前記光記録媒体が前記所
定の第１の厚みとは異なる所定の第２の厚みを有してい
る場合には、前記光源から射出された光を当該光記録媒
体に合焦させる第３部分とを有す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 video disk）
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】 本発明による光ピックアップ装置の概略的構
成図である。
【図２】 本発明による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】 本発明による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】 本発明による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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA01 LA21 PA01 PA17 PB01 QA02 QA07 QA14 QA34 RA01 RA05 RA12 RA13 RA42 RA47 5D119 AA38 AA40 AA41 AA43 BA01 BB01 BB02 BB03 DA01 DA05 JA10 JA44 JB03 JB06 NA05

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 異なる種類の光記録媒体に共用される光
    学装置のための光ピックアップ装置において、 光源と、 前記光源から射出された光を前記光記録媒体の何れかに
    導く対物レンズであって、前記対物レンズは異なる光学
    特性を有する複数のレンズ部分を有し、前記複数のレン
    ズ部分の１つは前記光記録媒体の種類の拘わらず前記光
    を前記光記録媒体に合焦させる対物レンズと、 前記光記録媒体から反射された光を検出する光検出器
    と、 前記光源から射出された光を受けて前記対物レンズに導
    くとともに、前記光記録媒体から反射された光を受けて
    前記光検出器に導く光分割手段とを備えることを特徴と
    する光ピックアップ装置。
  2. 【請求項２】 前記光記録媒体は、コンパクトディスク
    又はディジタルビデオディスクであ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】 前記対物レンズは、不連続な曲表面を有
    す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。
  4. 【請求項４】 前記対物レンズの前記複数のレンズ部分
    は、一体形成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。
  5. 【請求項５】 前記複数のレンズ部分は、 前記光記録媒体の厚みに拘わらず前記光源から射出され
    た光を前記光記録媒体の何れかに合焦させる第１部分
    と、 前記光記録媒体が所定の第１の厚みを有している場合に
    は、前記光源から射出された光を当該光記録媒体に合焦
    させる第２部分と、 前記光記録媒体が前記所定の第１の厚みとは異なる所定
    の第２の厚みを有している場合には、前記光源から射出
    された光を当該光記録媒体に合焦させる第３部分とを有
    す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。
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