JP2003178483A - 光ピックアップ装置及び対物レンズ - Google Patents

光ピックアップ装置及び対物レンズ

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JP2003178483A JP2002367265A JP2002367265A JP2003178483A JP 2003178483 A JP2003178483 A JP 2003178483A JP 2002367265 A JP2002367265 A JP 2002367265A JP 2002367265 A JP2002367265 A JP 2002367265A JP 2003178483 A JP2003178483 A JP 2003178483A
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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
物レンズを有する光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 対物レンズ２０はレンズ面に輪状領域が
形成されており、ＤＶＤ３０ａとＣＤ３０ｂとに共用さ
れる。対物レンズ２０とＤＶＤ３０ａとの間のワーキン
グディスタンスＷＤＤは、対物レンズ２０とＣＤ３０ｂ
との間のワーキングディスタンスＷＤＣよりも大に設定
される。

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
及び対物レンズに係り、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
及び対物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ピックアップ装置（光学装置）での対
物レンズは光ディスク（光記録媒体）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、及びこの対物レ
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、及びこの対物レンズを有す
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。
【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、厚さの異なるディ
スクに共用される光ピックアップ装置において、輪状領
域を有し、前記厚さの異なるディスク上に光ビームの焦
点を形成する対物レンズを備え、前記対物レンズと第１
の厚さを有し前記ディスクの１つである第１ディスクの
近接面との間の第１作動距離は、前記対物レンズと前記
第１の厚さよりも厚い第２の厚さを有し前記ディスクの
１つである第２ディスクの近接面との間の第２作動距離
よりも大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、前記輪状領域が、前記対物レン
ズの前記輪状領域以外の領域とは異なる光学特性を有す
ることを特徴としている。本発明の対物レンズは、厚さ
の異なる光記録媒体に共用される光学装置に用いられる
対物レンズであって、前記対物レンズは、前記光記録媒
体の厚さに拘わらず前記光記録媒体の何れか１つに焦点
を形成する少なくとも１つの領域を有し、前記対物レン
ズと第１の厚さを有し前記光記録媒体の１つである第１
光記録媒体の近接面との間の第１作動距離は、前記対物
レンズと前記第１の厚さよりも厚い第２の厚さを有し前
記光記録媒体の１つである第２光記録媒体の近接面との
間の第２作動距離よりも大であ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
sk）（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】 本発明の対物レンズの斜視図である。
【図３】 本発明の対物レンズの正面図である。
【図４】 本発明の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 ３０ａ ＤＶＤ（第１ディスク、第１光記録媒体） ３０ｂ ＣＤ（第２ディスク、第２光記録媒体） Ａ１ 中央領域 Ａ２ 中間領域（輪状領域） Ａ３ 周辺領域 ＷＤＤ ワーキングディスタンス（第１作動距離） ＷＤＣ ワーキングディスタンス（第２作動距離）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D119 AA38 AA41 AA43 BA01 DA01 DA05 JA44 JA64 JB03 JB06 JB10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 厚さの異なるディスクに共用される光ピ
    ックアップ装置において、 輪状領域を有し、前記厚さの異なるディスク上に光ビー
    ムの焦点を形成する対物レンズを備え、 前記対物レンズと第１の厚さを有し前記ディスクの１つ
    である第１ディスクの近接面との間の第１作動距離は、
    前記対物レンズと前記第１の厚さよりも厚い第２の厚さ
    を有し前記ディスクの１つである第２ディスクの近接面
    との間の第２作動距離よりも大であることを特徴とする
    光ピックアップ装置。
  2. 【請求項２】 前記輪状領域は、前記対物レンズの前記
    輪状領域以外の領域とは異なる光学特性を有することを
    特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
  3. 【請求項３】 厚さの異なる光記録媒体に共用される光
    学装置に用いられる対物レンズであって、 前記対物レンズは、前記光記録媒体の厚さに拘わらず前
    記光記録媒体の何れか１つに焦点を形成する少なくとも
    １つの領域を有し、 前記対物レンズと第１の厚さを有し前記光記録媒体の１
    つである第１光記録媒体の近接面との間の第１作動距離
    は、前記対物レンズと前記第１の厚さよりも厚い第２の
    厚さを有し前記光記録媒体の１つである第２光記録媒体
    の近接面との間の第２作動距離よりも大であることを特
    徴とする対物レンズ。
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