JP2011023065A - Optical pickup device - Google Patents
Optical pickup device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011023065A JP2011023065A JP2009166945A JP2009166945A JP2011023065A JP 2011023065 A JP2011023065 A JP 2011023065A JP 2009166945 A JP2009166945 A JP 2009166945A JP 2009166945 A JP2009166945 A JP 2009166945A JP 2011023065 A JP2011023065 A JP 2011023065A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- crosstalk
- optical
- layer
- mask
- 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、光ディスクに対して情報信号の記録、再生を行うために用いる光ピックアップ装置に関する。 The present invention relates to an optical pickup device used for recording and reproducing information signals on an optical disc.
近年、地上波デジタル放送の普及などに伴う情報量の爆発的増加により、大容量の光ディスクが必要とされており、CD(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disk)に続き、より大容量なBD(Blu-ray Disk)が普及し始めている。また、さらなる大容量化に向け、記録層を積層して容量を積層数倍に増加させた多層ディスクの研究、開発が盛んに行われている。 In recent years, due to the explosive increase in the amount of information accompanying the spread of terrestrial digital broadcasting and the like, large capacity optical discs are required. Following CD (Compact Disk) and DVD (Digital Versatile Disk), larger capacity BDs are required. (Blu-ray Disk) is becoming popular. In addition, for the purpose of further increasing the capacity, research and development of a multilayer disk in which recording layers are stacked and the capacity is increased several times as much as the number of stacked layers are being actively conducted.
光ディスクに対して情報信号の記録、再生を行う記録再生装置には、光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップ装置が設けられている。光ピックアップ装置においては、レーザ光源から射出された光束が対物レンズによって光ディスクの記録層上に集光され、記録層により反射された光束が受光素子に入射される。 2. Description of the Related Art A recording / reproducing apparatus that records and reproduces information signals on an optical disc is provided with an optical pickup device that irradiates the optical disc with laser light. In the optical pickup device, the light beam emitted from the laser light source is condensed on the recording layer of the optical disk by the objective lens, and the light beam reflected by the recording layer is incident on the light receiving element.
多層ディスクに対して、光ピックアップ装置により情報信号の記録または再生を行う場合、記録または再生が行われている記録層であるターゲット層以外の記録層からの反射光束がクロストーク光となり、これがターゲット層からの反射光束である信号光に干渉して信号が揺らぎ、サーボ信号の劣化を招くことがある。現在普及している2層ディスクでは、この不都合を回避するために、主にサーボ信号の1ビーム化、ホログラム分割の工夫等を行っている。 When recording or reproducing an information signal with respect to a multi-layer disc by an optical pickup device, a reflected light beam from a recording layer other than the target layer which is a recording layer on which recording or reproduction is performed becomes crosstalk light, which is the target. The signal may fluctuate due to interference with the signal light that is a reflected light beam from the layer, and the servo signal may be deteriorated. In order to avoid this inconvenience, the dual-layer discs that are currently popular mainly use one servo signal beam and devise hologram division.
高NA(開口数)の対物レンズを用いるBD用の光ピックアップ装置では、BDの記録層間のスペーサ厚さの差による球面収差を補正するための手段が必要となる。この補正量には限界がある上に、光ピックアップ装置全体の構成の簡素化や小型化を考えると、多層ディスクでも球面収差の補正量は少なくすることが望ましい。このため、記録層が3層以上の光ディスクでは、2層ディスクに対して記録層の間隔を狭くする必要がある。しかし、記録層の間隔を狭くすると、信号光とクロストーク光とのデフォーカス差が小さくなるので、上述のような1ビーム化とホログラムの分割によりクロストーク光の影響を回避することが困難となる。 In an optical pickup apparatus for BD using an objective lens having a high NA (numerical aperture), means for correcting spherical aberration due to a difference in spacer thickness between recording layers of BD is required. There is a limit to the amount of correction, and considering the simplification and miniaturization of the overall configuration of the optical pickup device, it is desirable to reduce the amount of correction of spherical aberration even in a multilayer disk. For this reason, in an optical disc having three or more recording layers, it is necessary to narrow the interval between the recording layers with respect to the two-layer disc. However, if the interval between the recording layers is narrowed, the defocus difference between the signal light and the crosstalk light becomes small. Therefore, it is difficult to avoid the influence of the crosstalk light by using one beam and dividing the hologram as described above. Become.
そこで、光ピックアップ装置にクロストーク光を除去するための専用素子を設置することが提案されている。例えば、特許文献1の光ピックアップ装置では、クロストーク光の受光素子と重なる領域のみを、受光素子外へ回折、遮断等するようなマスク領域を有する素子を、光ディスクで反射された光束が受光素子に入射するまでの復路の光路中に配置している。
Therefore, it has been proposed to install a dedicated element for removing crosstalk light in the optical pickup device. For example, in the optical pickup device disclosed in
また、特許文献2には、復路の光路中に設けたエキスパンダー光学系内において、信号光の焦点付近に、信号光のみを通すピンホールを設けるか、もしくは、クロストーク光の焦点位置に、クロストーク光のみを遮蔽するマスクを配置した光ピックアップ装置が開示されている。
In
また、特許文献3に記載の光ピックアップ装置では、復路の光路中に設けたエキスパンダー光学系内に信号光が焦点を結ぶ光学系において、信号光の焦点付近に図29に示すようなプリズム100を設置している。このプリズム100は、光軸方向と平行な透過膜101、および吸収膜102,103を有する。透過膜101は、信号光の焦点104を含む領域に配置され、光を透過する。吸収膜102,103は、透過膜101の両側に隣接して配置され、光を吸収する。
In the optical pickup device described in
このようなプリズム100を設置した特許文献3に記載の光ピックアップ装置では、クロストーク光が吸収膜102,103上で焦点を結ぶことになり、クロストーク光は吸収膜102,103に吸収されることにより除去される。
In the optical pickup device described in
上記特許文献1では、略平行光束中で、信号光とクロストーク光とで光束径に差がない位置にマスク領域を配置しているため、信号光の光束径に対してマスク領域が大きくなり、信号光のロスが増える。このような信号光のロスは、クロストーク光を反射する記録層が信号光を反射する記録層と近い場合に特に顕著になるため、光ディスクの記録層が多層化するほど大きくなる。
In the above-mentioned
また、特許文献2において、信号光のみを通すピンホールを設けることでクロストーク光を除去する場合、コヒーレントノイズの除去ができない。クロストーク光のみを遮蔽するマスクを配置する場合は、クロストーク光の焦点にマスクを配置する構成のため、N層ディスクに対して2(N−1)個のマスクが必要となる。
Further, in
このため、特に3層以上の光ディスクに対応する場合、マスクを備える素子の構成が複雑化する。また、光ディスクの多層化が進み、光ディスクの最も表面側の記録層(表層)と最も奥側の記録層(最下層)との間の総厚が厚くなると、表層がターゲット層である場合の最下層からのクロストーク光の焦点、および最下層がターゲット層である場合の表層からのクロストーク光の焦点が、エキスパンダー光学系内において信号光の焦点位置から離れるため、マスクを備える素子全体が大きくなる。 For this reason, especially in the case of dealing with an optical disk having three or more layers, the configuration of an element including a mask becomes complicated. Further, as the number of optical discs increases, the total thickness between the recording layer (surface layer) on the outermost surface and the recording layer (lowermost layer) on the innermost side of the optical disc becomes thicker. Since the focal point of the crosstalk light from the lower layer and the focal point of the crosstalk light from the surface layer when the lowermost layer is the target layer are separated from the focal position of the signal light in the expander optical system, the entire element including the mask is large. Become.
また、特許文献3の光ピックアップ装置において、多層ディスクに対応しようとすると、上記のように多層ディスクではクロストーク光の焦点が信号光の焦点位置から離れるため、吸収膜102,103を光軸方向に拡大する必要がある。このため、プリズム100が大きくなる上、プリズム100の製作が難しくなる。
Further, in the optical pickup device disclosed in
本発明は上記に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、多層ディスクに対してもクロストーク光を効率よく除去することができる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an optical pickup device that can efficiently remove crosstalk light even with respect to a multilayer disk with a simple configuration.
上記目的を達成するため、請求項1に係る光ピックアップ装置は、複数の記録層を有する光ディスクに光束を入射させる対物レンズと、前記光ディスクで反射された光束である反射光束を、第1の集光レンズにより焦点を結んだ後に、第2の集光レンズを介して入射させる受光素子と、前記第1の集光レンズと前記第2の集光レンズとの間において、前記反射光束の光軸方向に離間して配置された、前記反射光束の光軸を含む所定領域の通過光量を低減させる複数のマスクを有し、前記光ディスクの情報信号の記録または再生が行われている記録層以外の記録層からの反射光束であるクロストーク光を前記マスクにより低減させる光フィルタ部とを備え、前記マスクは、情報信号の記録または再生が行われている記録層からの反射光束である信号光の前記第1の集光レンズによる焦点である信号光焦点を挟んで、前記光ディスク側および前記受光素子側に少なくとも1枚ずつ配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical pickup device according to a first aspect includes an objective lens that makes a light beam incident on an optical disk having a plurality of recording layers, and a reflected light beam that is a light beam reflected by the optical disk. An optical axis of the reflected light beam between a light receiving element that is focused through an optical lens and then incident through a second condenser lens, and the first condenser lens and the second condenser lens. A plurality of masks arranged to be spaced apart from each other to reduce the amount of light passing through a predetermined region including the optical axis of the reflected light beam, and other than the recording layer on which the information signal of the optical disc is recorded or reproduced An optical filter unit that reduces crosstalk light, which is a reflected light beam from the recording layer, by the mask, and the mask is a reflected light beam from the recording layer on which an information signal is recorded or reproduced. Across the signal light focus a focal by the first condenser lens issue light, characterized in that it is arranged one by at least one on the optical disk side and the light receiving element side.
請求項2に係る光ピックアップ装置は、請求項1に記載の光ピックアップ装置において、前記マスクは、前記光ディスクの最も表面側の記録層に対して情報信号の記録または再生が行われている場合における前記光ディスクの最も奥側の記録層からのクロストーク光の前記第1の集光レンズによる焦点と、前記信号光焦点との間に少なくとも1枚配置され、前記光ディスクの最も奥側の記録層に対して情報信号の記録または再生が行われている場合における前記光ディスクの最も表面側の記録層からのクロストーク光の前記第1の集光レンズによる焦点と、前記信号光焦点との間に少なくとも1枚配置されていることを特徴とする。 An optical pickup device according to a second aspect is the optical pickup device according to the first aspect, wherein the mask is used when an information signal is recorded or reproduced on a recording layer on the outermost surface side of the optical disc. At least one piece of crosstalk light from the innermost recording layer of the optical disc is disposed between the focal point of the first condenser lens and the signal light focal point, and is disposed on the innermost recording layer of the optical disc. On the other hand, when the information signal is recorded or reproduced, at least between the focal point of the first condenser lens of the crosstalk light from the recording layer on the most surface side of the optical disc and the focal point of the signal light One sheet is arranged.
請求項3に係る光ピックアップ装置は、請求項1または2に記載の光ピックアップ装置において、前記信号光焦点に最も近い前記光ディスク側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をdm1、半径相当の大きさをhm1とし、前記信号光焦点から最も遠い前記光ディスク側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をdmK、半径相当の大きさをhmKとし、前記信号光焦点に最も近い前記受光素子側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をdm´1、半径相当の大きさをhm´1とし、前記信号光焦点から最も遠い前記光ディスク側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をdm´L、半径相当の大きさをhm´Lとすると、hm1,hmK,hm´1,hm´Lは、以下の(式1)乃至(式4)を満たすことを特徴とする。
2×(tmin+)×Me2/n≧he×dm1/(he+hm1) …(式1)
2×(tmax+)×Me2/n≦he×dmK/(he−hmK) …(式2)
2×(tmin−)×Me2/n≧he×dm´1/(he+hm´1) …(式3)
2×(tmax−)×Me2/n≦he×dm´L/(he−hm´L) …(式4)
ただし、
Me:前記第1の集光レンズの焦点距離と前記対物レンズの焦点距離との比
n:前記光ディスクの屈折率
he:前記受光素子の受光部を前記信号光焦点の位置に投影した場合の半径相当の大きさ
tmin+:前記クロストーク光を前記光ディスク内で1回だけ反射した光と見なした場合の前記光ディスク内の反射位置である実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの奥側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最小値
tmin−:実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの表面側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最小値
tmax+:実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの奥側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最大値
tmax−:実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの表面側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最大値
The optical pickup device according to
2 × (tmin + ) × Me 2 / n ≧ he × dm 1 / (he + hm 1 ) (Formula 1)
2 × (tmax + ) × Me 2 / n ≦ he × dm K / (he−hm K ) (Formula 2)
2 × (tmin − ) × Me 2 / n ≧ he × dm ′ 1 / (he + hm ′ 1 ) (Formula 3)
2 × (tmax -) × Me 2 / n ≦ he × dm' L / (he-hm' L) ... ( Equation 4)
However,
Me: Ratio of the focal length of the first condenser lens and the focal length of the objective lens n: Refractive index of the optical disc he: Radius when the light receiving portion of the light receiving element is projected at the position of the signal light focal point Substantial size tmin + : effective reflection position, which is a reflection position in the optical disk when the crosstalk light is regarded as light reflected only once in the optical disk, is more than the reflection position of the signal light. Minimum value of the distance in the thickness direction of the optical disc between the effective reflection position of the crosstalk light and the reflection position of the signal light in the crosstalk light on the back side of the optical disk tmin − : the effective reflection position is the The light between the effective reflection position of the crosstalk light and the reflection position of the signal light in the crosstalk light closer to the surface of the optical disc than the reflection position of the signal light. Disc in the thickness direction of the minimum distance value tmax of +: in the cross-talk light effective reflection position is on the back side of the optical disc than the reflection position of the signal light, and the effective reflection position of the cross talk light, the signal light The maximum value of the distance in the thickness direction of the optical disk between the reflection position of the optical disk tmax − : the crosstalk light in the crosstalk light whose effective reflection position is on the surface side of the optical disk from the reflection position of the signal light The maximum value of the distance in the thickness direction of the optical disc between the effective reflection position and the reflection position of the signal light
本発明によれば、簡素な構成で、多層ディスクに対してもクロストーク光を効率よく除去することができる光ピックアップ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical pickup device that can efficiently remove crosstalk light even for a multilayer disk with a simple configuration.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same or equivalent parts and components are denoted by the same or equivalent reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る光ピックアップ装置の概略構成図である。図1に示すように、第1の実施の形態に係る光ピックアップ装置1は、光源2と、偏光ビームスプリッタ3と、集光レンズ4,5と、4分の1波長板6と、立ち上げミラー7と、対物レンズ8と、受光素子9と、光フィルタ部10とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
光ピックアップ装置1では、光源2から射出されたレーザ光が、複数の記録層を有する多層ディスクである光ディスク11で反射され、最終的に受光素子9で受光される。光源2から射出されてから光ディスク11に入射するまでの光の経路を往路、光ディスク11で反射されてから受光素子9に入射するまでの光の経路を復路とする。
In the
光源2は、半導体レーザ等からなり、所定波長のレーザ光を射出する。偏光ビームスプリッタ3は、光源2から入射する光束を透過させるとともに、集光レンズ4から入射する復路の光束を偏光膜3aにより反射し、受光素子9に入射させる。光ピックアップ装置1では、光源2がS偏光の光束を射出し、偏光膜3aは、S偏光の光束を透過し、P偏光の光束を反射するものとする。
The
集光レンズ4は、偏光ビームスプリッタ3を通過した往路の光束を焦点Oに集光させるとともに、光フィルタ部10を介して入射する復路の光束を収束光とし、偏光ビームスプリッタ3に入射させる。集光レンズ5は、光フィルタ部10を介して入射する往路の光束を略平行光とし、4分の1波長板6に入射させるとともに、4分の1波長板6から入射する復路の光束を焦点O´に集光させる。
The condensing lens 4 condenses the forward light beam that has passed through the
4分の1波長板6は、往路の光束をS偏光から円偏光に変換し、復路の光束を円偏光からP偏光に変換する。立ち上げミラー7は、4分の1波長板6からの往路の光束の光路を曲げて対物レンズ8に入射させるとともに、対物レンズ8を透過して入射する復路の光束の光路を曲げて4分の1波長板6に入射させる。
The quarter-
受光素子9は、入射した光を電気信号に変換し、この電気信号を外部の演算処理回路に出力する。
The
光フィルタ部10は、集光レンズ4,5間で焦点O´を内部に含むように配置され、往路の光束を透過させ、復路の光束に含まれるクロストーク光をフィルタリングする。
The
光ピックアップ装置1において、集光レンズ4,5は、その中間に1つの焦点O´を有するエキスパンダー光学系を構成している。
In the
ここで、エキスパンダー光学系とは、通常、図2に示す光ピックアップ装置1Aの集光レンズ42,5のように、平行光が入射し、平行光を射出する光学系のことをいう。
Here, the expander optical system generally refers to an optical system that emits parallel light and emits parallel light, such as the condensing
図2の光ピックアップ装置1Aは、図1の光ピックアップ装置1の集光レンズ4を、レンズ系4Aに置き換えたものである。レンズ系4Aは、集光レンズ41,42を有する。集光レンズ41は、偏光ビームスプリッタ3を通過した往路の光束を略平行光として集光レンズ42に入射させるとともに、集光レンズ42から入射する復路の光束を収束光とし、偏光ビームスプリッタ3に入射させる。集光レンズ42は、集光レンズ41から入射する往路の光束を焦点Oに集光させるとともに、光フィルタ部10を介して入射する復路の光束を略平行光として集光レンズ41に入射させる。
The
本実施の形態では、エキスパンダー光学系の倍率を1とし、図2の集光レンズ41,42を共通化して図1の集光レンズ4としたものと見なして、図1の光ピックアップ装置1の集光レンズ4から集光レンズ5までを、上述のようにエキスパンダー光学系と呼ぶことにする。
In the present embodiment, it is assumed that the magnification of the expander optical system is 1, and that the condensing
図3は、クロストーク光と信号光とが混在する場合の、エキスパンダー光学系内の復路における焦点O´付近の様子を示す図である。ここで、信号光は、光ディスク11における情報信号の記録または再生が行われている記録層であるターゲット層からの反射光束であり、クロストーク光は、ターゲット層以外の記録層からの反射光束である。
FIG. 3 is a diagram showing a state near the focal point O ′ on the return path in the expander optical system when crosstalk light and signal light are mixed. Here, the signal light is a reflected light beam from a target layer that is a recording layer on which an information signal is recorded or reproduced on the
信号光は、光ディスク11のターゲット層に合焦しているので、焦点O´は往路における焦点Oと一致する。そこで、以降において、信号光のエキスパンダー光学系内における焦点(信号光焦点)は焦点Oとして説明する。
Since the signal light is focused on the target layer of the
一方、クロストーク光は、光ディスク11における反射位置にデフォーカスがあるため、焦点Oとは異なる位置にある焦点Pに集光される。すなわち、エキスパンダー光学系は、信号光の焦点Oとクロストーク光の焦点Pとを空間的に分離する役割を果たす。
On the other hand, the crosstalk light is condensed at a focal point P at a position different from the focal point O because the reflection position on the
ここで、焦点O,P間の距離をΔとし、光ディスク11のデフォーカス量(空気換算)をδとすると、近軸領域で、以下の(式5)が成り立つ。ただし、集光レンズ5の焦点距離と対物レンズ8の焦点距離との比を倍率Meとする。
Here, when the distance between the focal points O and P is Δ and the defocus amount (air conversion) of the
2×δ×Me2=Δ …(式5)
次に、図4、図5を参照して、光フィルタ部10の構成について説明する。図4は、光フィルタ部10の概略構成を示す斜視図、図5は、図4におけるA−A線に沿った断面図である。
2 × δ × Me 2 = Δ (Formula 5)
Next, the configuration of the
図4、図5に示すように、光フィルタ部10は、光を透過するガラス等の材料で直方体状に形成され、対向する平面10a,10bが入射する光束の光軸に略垂直となり、焦点Oが光フィルタ部10の内部(平面10a,10b間)に位置するように配置される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
平面10a,10bには、入射する光束の光軸を含む所定領域の通過光量を低減させるマスク12A,12Bがそれぞれ配置されている。マスク12A,12Bは、透過率が0%、もしくは、受光素子9に入射しても問題ない程度にクロストーク光を減衰させる透過率を有する。
マスク12A,12Bは、例えば、深さを回折効率最大に設定した2値の回折格子、金属薄膜によるミラー構造、すりガラス加工による拡散構造、楔形に加工した屈折構造により構成されるが、これらに限定されない。ただし、マスク12A,12Bにおける回折、屈折、反射、拡散等により生じた迷光が受光素子9に入射しないように留意する必要がある。
The
上記のような光フィルタ部10により、焦点Oを挟んで光ディスク11側(集光レンズ5側、対物レンズ8側)にマスク12A、受光素子9側(集光レンズ4側)にマスク12Bが配置される。図3に示したように、信号光の焦点Oとクロストーク光の焦点Pとが空間的に分離されているため、マスク12A,12Bは、信号光とクロストーク光の光束径に差がある箇所に配置されることになる。
With the
入射する光束の光軸方向における焦点Oとマスク12A,12Bとの間の距離dm,dm´(空気換算)、およびマスク12A,12Bの半径相当の大きさhm,hm´は、受光素子9の受光セル(受光部)を焦点Oの位置に投影した場合の半径相当の大きさである受光素子実効サイズhe、光ディスク11により発生しうるクロストーク光のデフォーカス量等に基づいて決定される。
The distances dm, dm ′ (air equivalent) between the focal point O and the
図5に示した受光素子実効サイズheについて説明する。受光素子9は、光量を検出する受光セル(図示せず)を有しており、その大きさを、光軸を中心とした半径相当でhe´とする。集光レンズ4から焦点Oまでの距離と、受光素子9から集光レンズ4までの距離との比を倍率Mとすると、エキスパンダー光学系内における受光素子実効サイズheは、以下の(式6)で表される。言い換えると、受光素子実効サイズheは、受光セルサイズhe´を、エキスパンダー光学系内の焦点Oに投影した場合の実効的なサイズと等価である。
The light receiving element effective size he shown in FIG. 5 will be described. The
he=M×he´ …(式6)
次に、光ディスク11により発生しうるクロストーク光のデフォーカス量の範囲について説明する。図6は、光ディスク11がL0層およびL1層の2層の記録層を有する2層ディスクである場合のクロストーク光を示す図である。
he = M × he ′ (Formula 6)
Next, the range of the defocus amount of crosstalk light that can be generated by the
図6において、光ディスク11の奥側の記録層がL0層、表面側の記録層がL1層、層間間隔がt0であり、図6(a)はL0層、図6(b)はL1層がターゲット層である場合の信号光およびクロストーク光を示している。
In FIG. 6, the recording layer on the back side of the
図6(a)に示すように、L0層がターゲット層である場合のL1層からのクロストーク光は、L0層より光ディスク11の表面側(マイナス側)にデフォーカスしており、デフォーカス量δ−=t0/nとなる。ここで、nは光ディスク11の屈折率である。
As shown in FIG. 6A, the crosstalk light from the L1 layer when the L0 layer is the target layer is defocused from the L0 layer to the surface side (minus side) of the
また、図6(b)に示すように、L1層がターゲット層である場合のL0層からのクロストーク光は、L1層より光ディスク11の奥側(プラス側)にデフォーカスしており、デフォーカス量δ+=t0/nとなる。
Further, as shown in FIG. 6B, the crosstalk light from the L0 layer when the L1 layer is the target layer is defocused from the L1 layer to the back side (plus side) of the
光ディスク11が3層以上の多層ディスクである場合は、図6(a),(b)に示したようなクロストーク光がそれぞれ複数存在しうるため、光ディスク11におけるクロストーク光のプラス側のデフォーカス量δ+,およびマイナス側のデフォーカス量δ−の大きさの範囲が、以下の(式7),(式8)のように表される。
When the
tmin+/n≦δ+≦tmax+/n …(式7)
tmin−/n≦δ−≦tmax−/n …(式8)
ここで、
tmin+:光ディスク11内の反射位置が信号光の反射位置よりも光ディスク11の奥側にあるクロストーク光における、クロストーク光の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク11の厚さ方向の距離の最小値
tmin−:光ディスク11内の反射位置が信号光の反射位置よりも光ディスク11の表面側にあるクロストーク光における、クロストーク光の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク11の厚さ方向の距離の最小値
tmax+:光ディスク11内の反射位置が信号光の反射位置よりも光ディスク11の奥側にあるクロストーク光における、クロストーク光の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク11の厚さ方向の距離の最大値
tmax−:光ディスク11内の反射位置が信号光の反射位置よりも光ディスク11の表面側にあるクロストーク光における、クロストーク光の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク11の厚さ方向の距離の最大値
である。
tmin + / n ≦ δ + ≦ tmax + / n (Expression 7)
tmin - / n ≦ δ - ≦ tmax - / n ... ( Equation 8)
here,
tmin + : Thickness of the
上記(式7),(式8)のtmin+,tmin−,tmax+,tmax−は、光ディスク11の記録層の層間間隔によって決まる値であり、nは記録層間のスペーサの材質(ポリカーボネート等)によって決まる値であるため、(式7),(式8)より、発生しうるクロストーク光のデフォーカス量の範囲は、光ディスク11の設計値により決まるものである。
In the above (Expression 7) and (Expression 8), tmin + , tmin − , tmax + , and tmax − are values determined by the interlayer spacing of the recording layers of the
プラス側のデフォーカス量δ+を有するクロストーク光は、図5における光ディスク11側(集光レンズ5側)のマスク12Aによってフィルタリングされ、hm、dmと関係する。マイナス側のデフォーカス量δ−を有するクロストーク光は、受光素子9側(集光レンズ4側)のマスク12Bによってフィルタリングされ、hm´,dm´と関係する。このため、信号光の焦点Oを挟んで、光軸方向に互いに離間して配置されたマスク12A,12Bが必要になる。
Crosstalk light having a positive defocus amount δ + is filtered by the
次に、マスク12Aの半径相当の大きさhm、およびマスク12Aと焦点Oとの距離dmの決め方について、図7、図8を参照して説明する。
Next, how to determine the size hm corresponding to the radius of the
図7は、光フィルタ部10におけるマスク12Aと、マスク12Aによりフィルタリングされるクロストーク光の焦点Pと焦点Oとの位置関係を示す図であり、図7(a)は、焦点Pが焦点Oに最も近い状態を示す図、図7(b)は、焦点Pが焦点Oに最も近い状態と最も遠い状態との中間の状態を示す図、図7(c)は、焦点Pが焦点Oから最も遠い状態を示す図である。なお、マスク12Aの半径相当の大きさhmは、受光素子実効サイズheよりも小さくする。
FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship between the
図7(a)は、焦点Pが焦点Oにこれ以上近づくと、マスク12Aの外側から受光素子9の受光セルへクロストーク光の光束が洩れてしまう状態であり、マスク12Aによりフィルタリングされるクロストーク光のうちプラス側のデフォーカス量が最も小さいクロストーク光に対応する。このとき、マスク12Aの位置は、信号光の焦点Oに対して、クロストーク光の焦点Pよりも遠くにある。このため、焦点Pの位置にマスク12Aを配置する場合に比べ、小さなデフォーカス量のクロストーク光に対して有利になる。
FIG. 7A shows a state in which the light flux of crosstalk light leaks from the outside of the
一方、図7(c)は、焦点Pと、マスク12Aの外周上の点を結んだ直線の延長線上に、焦点Oに投影した受光素子9の受光セルの最外周上の点が一致する状態である。焦点Pがこれ以上焦点Oから離れると、マスク12Aの外側から受光素子9の受光セルへ光束が洩れる。この状態は、マスク12Aによりフィルタリングされるクロストーク光のうちプラス側のデフォーカス量が最も大きいクロストーク光に対応する。このとき、マスク12Aの位置は、信号光の焦点Oに対して、クロストーク光の焦点Pよりも近くにある。このため、焦点Pの位置にマスク12Aを配置する場合に比べ、光フィルタ部10を小さくできるので、光ピックアップ装置1の構成の簡素化に有利である。
On the other hand, FIG. 7C shows a state in which the point on the outermost periphery of the light receiving cell of the
以上より、マスク12Aで完全にフィルタリングできるクロストーク光の焦点Pと焦点Oとの距離Δの範囲は、図8(a)に示すΔ1を最小とし、図8(b)に示すΔ2を最大とする。図8(a)は、発生しうるすべてのクロストーク光をマスク12Aで完全にフィルタリングできる場合において、プラス側のデフォーカス量が最も小さいクロストーク光の焦点Pと焦点Oとの距離が最小となる状態を示す模式図、図8(b)は、発生しうるすべてのクロストーク光をマスク12Aで完全にフィルタリングできる場合において、プラス側のデフォーカス量が最も大きいクロストーク光の焦点Pと焦点Oとの距離が最大となる状態を示す模式図である。
From the above, the range of the distance Δ between the focal point P and the focal point O of the crosstalk light that can be completely filtered by the
図8(a)におけるΔ1は、△POQと△PSRとの相似関係から、以下の(式9)で表される。 Δ1 in FIG. 8A is expressed by the following (formula 9) from the similar relationship between ΔPOQ and ΔPSR.
Δ1=he×dm/(he+hm) …(式9)
図8(b)におけるΔ2は、△POQと△RTQとの相似関係から、以下の(式10)で表される。
Δ1 = he × dm / (he + hm) (Formula 9)
Δ2 in FIG. 8B is expressed by the following (formula 10) from the similar relationship between ΔPOQ and ΔRTQ.
Δ2=he×dm/(he−hm) …(式10)
ここで、発生しうるクロストーク光のうちプラス側のデフォーカス量が最も小さいクロストーク光の焦点Pと焦点Oとの距離Δmin+、発生しうるクロストーク光のうちプラス側のデフォーカス量が最も大きいクロストーク光の焦点Pと焦点Oとの距離Δmax+とすると、Δmin+,Δmax+は、(式5),(式7)より、以下の(式11),(式12)で表される。
Δ2 = he × dm / (he−hm) (Expression 10)
Here, the distance Δmin + between the focal point P and the focal point O of the crosstalk light having the smallest positive defocus amount among the generated crosstalk light, and the positive defocus amount of the generated crosstalk light is Assuming the distance Δmax + between the focal point P and the focal point O of the largest crosstalk light, Δmin + and Δmax + are expressed by the following (Expression 11) and (Expression 12) from (Expression 5) and (Expression 7). Is done.
Δmin+=2×(tmin+)×Me2/n …(式11)
Δmax+=2×(tmax+)×Me2/n …(式12)
プラス側のデフォーカス量を有するクロストーク光をすべてマスク12Aでフィルタリングするためには、Δmin+≧Δ1、Δmax+≦Δ2となる必要がある。上記(式9)〜(式12)、およびΔmin+≧Δ1、Δmax+≦Δ2の関係から、以下の(式13),(式14)が得られる。
Δmin + = 2 × (tmin + ) × Me 2 / n (Expression 11)
Δmax + = 2 × (tmax + ) × Me 2 / n (Expression 12)
In order to filter all the crosstalk light having the defocus amount on the plus side with the
2×(tmin+)×Me2/n≧he×dm/(he+hm) …(式13)
2×(tmax+)×Me2/n≦he×dm/(he−hm) …(式14)
光ディスク11側(集光レンズ5側)のマスク12Aの半径相当の大きさhm、およびマスク12Aと焦点Oとの距離dmは、上記(式13),(式14)を満たすように決定される。
2 × (tmin + ) × Me 2 / n ≧ he × dm / (he + hm) (Equation 13)
2 × (tmax + ) × Me 2 / n ≦ he × dm / (he−hm) (Formula 14)
The size hm corresponding to the radius of the
受光素子9側(集光レンズ4側)のマスク12Bの半径相当の大きさhm´、およびマスク12Bと焦点Oとの距離dm´についても、上述のマスク12Aの場合と同様の手法により、以下の(式15),(式16)が得られる。
The size hm ′ corresponding to the radius of the
2×(tmin−)×Me2/n≧he×dm´/(he+hm´) …(式15)
2×(tmax−)×Me2/n≦he×dm´/(he−hm´) …(式16)
マスク12Bに関するhm´,dm´の値は、上記(式15),(式16)を満たすように決定される。
2 × (tmin − ) × Me 2 / n ≧ he × dm ′ / (he + hm ′) (Equation 15)
2 × (tmax -) × Me 2 / n ≦ he × dm' / (he-hm') ... ( Equation 16)
The values of hm ′ and dm ′ relating to the
前述のように、光ディスク11の設計値から、発生しうるクロストーク光のデフォーカス量が決まるため、使用する光ディスク11に応じて、(式13)〜(式16)を満たす範囲内でhm,dm,hm´,dm´を決定し、光フィルタ部10を構成する。
As described above, since the defocus amount of the crosstalk light that can be generated is determined from the design value of the
なお、非常に大きなデフォーカス量を持つクロストーク光成分などは、光束が十分に拡散し、光量が弱い可能性もある。また、光フィルタ部10と他のクロストーク光対策手法とを組み合わせることも考えられる。そのため、必要に応じてtmin+,tmin−,tmax+,tmax−を限定することも可能である。
Note that, for a crosstalk light component having a very large defocus amount, the light beam may be sufficiently diffused and the amount of light may be weak. It is also conceivable to combine the
また、マスク12A,12Bのサイズを少し大きめに設計し、マージンを確保するようにしてもよい。
Further, the
次に、光ピックアップ装置1の作用について説明する。
Next, the operation of the
光源2がレーザ光を射出すると、射出されたS偏光の光束は、偏光ビームスプリッタ3を通過し、集光レンズ4により収束光となり、光フィルタ部10を通過しながら、焦点Oに集光された後、再び発散光となり、集光レンズ5により略平行光となる。集光レンズ5を通過した光束は、4分の1波長板6を通過して円偏光に変換され、立ち上げミラー7を経て対物レンズ8に入射し、対物レンズ8により光ディスク11のターゲット層上に集光される。
When the
光ディスク11に入射された光は、光ディスク11により反射される。この反射された復路の光束には、信号光およびクロストーク光が含まれる。
The light incident on the
復路の光束は、対物レンズ8を通過し、立ち上げミラー7を経て4分の1波長板6に入射してP偏光に変換され、集光レンズ5によりエキスパンダー光学系内で集光される。
The light flux on the return path passes through the
復路の光束のうち、信号光の光束は、光フィルタ部10を通過しながら、焦点Oに集光された後、再び発散光となって集光レンズ4に入射し、集光レンズ4で収束光となり、偏光ビームスプリッタ3の偏光膜3aで反射されて、受光素子9に入射する。
Among the light fluxes on the return path, the signal light flux is condensed at the focal point O while passing through the
復路の光束のうち、クロストーク光の光束は、光フィルタ部10のマスク12A,12Bによりフィルタリングされる。
Of the return beam, the crosstalk beam is filtered by the
前述のように、使用する光ディスク11の設計値に応じて、マスク12A,12Bの大きさおよび配置位置に関するhm,dm,hm´,dm´の値を決定して光フィルタ部10を構成しているので、プラス側のデフォーカス量を有するクロストーク光が、光ディスク11側(集光レンズ5側、対物レンズ8側)のマスク12Aによってフィルタリングされ、マイナス側のデフォーカス量を有するクロストーク光が、受光素子9側(集光レンズ4側)のマスク12Bによってフィルタリングされる。これにより、クロストーク光が受光素子9の受光セルに入射することが抑制される。
As described above, the
上記説明のように第1の実施の形態によれば、光ディスク11の設計値に応じて大きさおよび配置位置を決定したマスク12A,12Bを有する光フィルタ部10を設けることで、光ディスク11が3層以上の多層ディスクである場合でも、簡素な構成で、クロストーク光を効率よく除去することができる。光フィルタ部10は、デフォーカス量の小さいクロストーク光のフィルタリングに対応する場合でも設計が容易であり、デフォーカス量が大きいクロストーク光のフィルタリングに対応する場合でも大型化が抑制される。
As described above, according to the first embodiment, by providing the
また、マスク12A,12Bは、信号光とクロストーク光の光束径に差がある箇所に配置されるため、その大きさを小さく抑えることができ、信号光のマスク12A,12Bによるロスを軽減することができる。
Further, since the
なお、光フィルタ部10は、図4に示した構成に限らず、焦点Oからdm,dm´の距離に、半径相当でhm,hm´の大きさのマスク12A,12Bが配置されていれば、どのような構成でもよい。例えば、図9に示すように、焦点Oを挟んで2枚のガラス板13,14を並設し、それぞれの1つの平面13a,14a上にマスク12A,12Bを配置した構成でもよい。
The
また、図1の光ピックアップ装置1の集光レンズ4をレンズ系4Aに置き換えた構成の図2の光ピックアップ装置1Aにおいても、光ピックアップ装置1と同様の作用効果を得ることができる。
Further, the same effects as those of the
(第2の実施の形態)
図10は、本発明の第2の実施の形態に係る光ピックアップ装置の概略構成図である。図10に示すように、第2の実施の形態に係る光ピックアップ装置1Bは、図1に示した光ピックアップ装置1に対し、光フィルタ部10を光フィルタ部20に置き換えた構成である。
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the
図11、図12を参照して、光フィルタ部20の構成について説明する。図11は、光フィルタ部20の概略構成を示す斜視図、図12は、光フィルタ部20におけるマスクの配置を示す図である。
The configuration of the
図11に示すように、光フィルタ部20は、光を透過するガラス等の材料からなる透光性板体21を備える。透光性板体21は、対向する平面21a,21bが光軸に略垂直となり、その内部(平面21a,21b間)に焦点Oが位置するように配置される。また、光フィルタ部20は、透光性板体21と同様の材料からなり、透光性板体21に対して光ディスク11側に互いに離間して並設される複数の透光性板体22と、透光性板体21に対して受光素子9側に互いに離間して並設される複数の透光性板体23とを備える。
As shown in FIG. 11, the
透光性板体21の平面21a,21b、および透光性板体22,23の光軸に垂直な平面22a,23aには、第1の実施の形態におけるマスク12A,12Bと同様のマスクが形成されている。
On the
焦点Oに対して光ディスク11側(集光レンズ5側、対物レンズ8側)である透光性板体21の平面21aおよび透光性板体22の平面22aにそれぞれ形成されるマスクを、マスク26Ak(k=1,2,…,K)とし、焦点Oに対して受光素子9側(集光レンズ4側)である透光性板体21の平面21bおよび透光性板体23の平面23aにそれぞれ形成されるマスクを、マスク26Bl(l=1,2,…,L)とする。図11に示すように、マスク26A1,26B1が焦点Oに最も近く、マスク26AK,26BLが焦点Oから最も遠くに配置されたものを示す。
Masks respectively formed on the
ここで、図12に示すように、光軸方向における焦点Oとマスク26Ak,マスク26Blとの間の距離(空気換算)をそれぞれdmk,dm´lとし、マスク26Ak,マスク26Blの半径相当の大きさをそれぞれhmk,hm´lとする。 Here, as shown in FIG. 12, the distances (air conversion) between the focal point O and the masks 26A k and 26B l in the optical axis direction are dm k and dm ′ l , respectively, and the masks 26A k and 26B l. hm k radius considerable size, respectively, and hm' l.
なお、光フィルタ部20は、図11に示した構成に限らず、焦点Oからdmk,dm´lの距離に、半径相当でhmk,hm´lの大きさのマスク26Ak,マスク26Blが配置されていれば、どのような構成でもよい。
The
次に、光ディスク11側のk番目のマスク26Akの半径相当の大きさhmk、およびマスク26Akと焦点Oとの距離dmkの決め方について説明する。
Next, how to determine the size hm k corresponding to the radius of the k-th mask 26A k on the
第1の実施の形態で(式9),(式10)を導いたのと同様の手法により、以下の(式17),(式18)が得られる。 The following (Expression 17) and (Expression 18) are obtained by the same method as that used to derive (Expression 9) and (Expression 10) in the first embodiment.
Δ1(k)=he×dmk/(he+hmk) …(式17)
Δ2(k)=he×dmk/(he−hmk) …(式18)
ここで、Δ1(k)は、k番目のマスク26Akのみで完全にフィルタリング可能なクロストーク光のうち、プラス側のデフォーカス量が最も小さいクロストーク光の焦点Pと焦点Oとの距離である。また、Δ2(k)は、k番目のマスク26Akのみで完全にフィルタリング可能なクロストーク光のうち、プラス側のデフォーカス量が最も大きいクロストーク光の焦点Pと焦点Oとの距離である。
Δ1 (k) = he × dm k / (he + hm k ) (Expression 17)
Δ2 (k) = he × dm k / (he−hm k ) (Expression 18)
Here, .DELTA.1 (k), of the k-th mask 26A k only completely filterable crosstalk light, at a distance of the defocus amount on the positive side is the focal point P and the focal point O of the smallest cross-talk light is there. Δ2 (k) is the distance between the focal point P and the focal point O of the crosstalk light having the largest positive defocus amount among the crosstalk light that can be completely filtered only by the kth mask 26Ak. .
Δ1(1)が(式11)に示したΔmin+以下であり、Δ2(K)が(式12)に示したΔmax+以上であれば、K枚のマスクで(式7)に示した範囲のデフォーカス量を持つクロストーク光が受光素子9の受光セルに入射しないようにする設計が可能である。したがって、光ディスク11側のマスク26Akについては、以下の(式1),(式2)を満たすように設計される。
If Δ1 (1) is equal to or smaller than Δmin + shown in (Expression 11) and Δ2 (K) is equal to or greater than Δmax + shown in (Expression 12), the range shown in (Expression 7) with K masks It is possible to design so that the crosstalk light having the defocus amount is not incident on the light receiving cell of the
2×(tmin+)×Me2/n≧he×dm1/(he+hm1) …(式1)
2×(tmax+)×Me2/n≦he×dmK/(he−hmK) …(式2)
なお、マスク26Akの半径相当の大きさhmkは、受光素子実効サイズheよりも小さくする。
2 × (tmin + ) × Me 2 / n ≧ he × dm 1 / (he + hm 1 ) (Formula 1)
2 × (tmax + ) × Me 2 / n ≦ he × dm K / (he−hm K ) (Formula 2)
The size hm k radius corresponding mask 26A k is smaller than the light-receiving element effective size he.
受光素子9側のマスク26Blについても、上述のマスク12Aの場合と同様の手法により、以下の(式3),(式4)が得られ、これらを満たすように設計される。
For even mask 26B l of the
2×(tmin−)×Me2/n≧he×dm´1/(he+hm´1) …(式3)
2×(tmax−)×Me2/n≦he×dm´L/(he−hm´L) …(式4)
なお、マスク26Ak,26Blの半径相当の大きさhmk,hm´lは、受光素子実効サイズheよりも小さくする。
2 × (tmin − ) × Me 2 / n ≧ he × dm ′ 1 / (he + hm ′ 1 ) (Formula 3)
2 × (tmax -) × Me 2 / n ≦ he × dm' L / (he-hm' L) ... ( Equation 4)
The mask 26A k, the radius sizeable hm k of 26B l, hm' l is smaller than the light-receiving element effective size he.
前述のように、光ディスク11の設計値から、発生しうるクロストーク光のデフォーカス量が決まるため、使用する光ディスク11に応じて、(式1)〜(式4)を満たす範囲内でhmk,dmk,hm´l,dm´lを決定し、光フィルタ部20を構成する。
As described above, since the defocus amount of the crosstalk light that can be generated is determined from the design value of the
なお、K=L=1の場合、(式1)〜(式4)は、第1の実施の形態で示した(式13)〜(式16)に相当する。 When K = L = 1, (Expression 1) to (Expression 4) correspond to (Expression 13) to (Expression 16) shown in the first embodiment.
以上のように構成された光ピックアップ装置1Bでは、プラス側のデフォーカス量を有するクロストーク光を、光ディスク11側(集光レンズ5側、対物レンズ8側)の複数のマスク26A1,26A2,…によってフィルタリングし、マイナス側のデフォーカス量を有するクロストーク光を、受光素子9側(集光レンズ4側)の複数のマスク26B1,26B2,…によってフィルタリングする。これにより、クロストーク光が受光素子9の受光セル内に入射することが抑制される。
In the optical pickup device 1B configured as described above, crosstalk light having a positive defocus amount is converted into a plurality of masks 26A 1 and 26A 2 on the
上記説明のように第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態の光ピックアップ装置1と同様の効果を得られるとともに、焦点Oの両側にそれぞれ複数のマスク26A1,26A2,…、マスク26B1,26B2,…を配置することで、各マスクの大きさをより小さく抑えることができ、信号光のマスクによる減衰をさらに軽減することができる。
As described above, according to the second embodiment, the same effect as that of the
次に、上述した本発明の各実施の形態の具体的な実施例について説明する。 Next, specific examples of the above-described embodiments of the present invention will be described.
(実施例1)
実施例1の光ピックアップ装置は、図1に示した第1の実施の形態の光ピックアップ装置1と同様の全体構成であるため、図1を参照して説明する。ただし、実施例1においては、光ピックアップ装置1は、往路の光学系内に、光源2からのレーザ光を3つのビームに分ける回折素子(図示せず)を備え、受光素子9が3つのビームに対応した3つの受光セルを有し、3つの受光セルで受光した光をそれぞれ電気信号に変換し、その差動演算からトラッキングエラー信号を検出する3ビームDPP(Differential Push Pull)法を適用したものとする。
Example 1
Since the optical pickup device of Example 1 has the same overall configuration as the
光学系の定数は、対物レンズ8のNAが0.85、対物レンズ8、集光レンズ4,5の焦点距離は、それぞれ1.8mm,9mm、18mmであり、集光レンズ5と対物レンズ8との焦点距離の比である倍率Me=10である。また、集光レンズ4から焦点Oまでの距離と、受光素子9から集光レンズ4までの距離との比である倍率M=1である。また、光源2は、BDに対応する波長405nmのレーザ光を射出する。
The constants of the optical system are: NA of the
受光素子9の受光セル91〜93とクロストーク光とが重なる様子を図13に示す。実施例1では上述のように3ビームDPP法を適用するため、光ディスク11の記録トラックに沿う方向であるTAN方向と、これに垂直なRAD方向とでセル範囲が異なる。
FIG. 13 shows how the light receiving
そこで、信号光のロスを最小限にするために、マスク12A,12Bを、TAN方向に長い長方形の形状とする。マスク12A,12Bを受光素子9上に投影した大きさとしては、図13に示すように、マージンも含めてTAN方向に300μm、RAD方向に100μmとし、光軸からの半径相当の距離としてhe_tan´=150μm,he_rad´=50μmを設定した。ここで、「_tan」はTAN方向、「_rad」はRAD方向を示す記号であり、TAN方向、RAD方向をまとめて議論するときは省略するものとする。
Therefore, in order to minimize the loss of signal light, the
なお、実施例1では、M=1であるため、エキスパンダー光学系内の焦点Oにおける、TAN方向の受光素子実効サイズhe_tan、RAD方向の受光素子実効サイズhe_radに関しては、受光素子9上と同じ大きさであり、he_tan=he_tan´=150μm,he_rad=he_rad´=50μmとなる。
In Example 1, since M = 1, the light receiving element effective size he_tan in the TAN direction and the light receiving element effective size he_rad in the RAD direction at the focal point O in the expander optical system are the same as those on the
実施例1に係る光ピックアップ装置1が対応を想定した3層ディスクである光ディスク11の断面構造を図14に示す。図14に示すように、光ディスク11の最下層、中間層、最表層をそれぞれL0層、L1層、L2層とし、L0層とL1層との間のスペーサの厚さt0=15μm、L1層とL2層との間のスペーサの厚さt1=10μmとし、光ディスク11の屈折率n=1.6とした。
FIG. 14 shows a cross-sectional structure of an
次に、光ディスク11で発生しうるクロストーク光について、図15を参照して説明する。
Next, crosstalk light that can be generated in the
L0層がターゲット層であるときは、図15(a)に示すように、それぞれL1層、L2層で反射されたクロストーク光C1,C2が発生する。L1層がターゲット層であるときは、図15(b)に示すように、それぞれL0層、L2層で反射されたクロストーク光C3,C4が発生する。L2層がターゲット層であるときは、図15(c)に示すように、それぞれL0層、L2層で反射されたクロストーク光C5,C6が発生する。 When the L0 layer is the target layer, as shown in FIG. 15A, crosstalk lights C1 and C2 reflected by the L1 layer and the L2 layer are generated. When the L1 layer is the target layer, as shown in FIG. 15B, crosstalk lights C3 and C4 reflected by the L0 layer and the L2 layer are generated. When the L2 layer is the target layer, as shown in FIG. 15C, crosstalk lights C5 and C6 reflected by the L0 layer and the L2 layer are generated.
図15(a)〜(c)におけるクロストーク光C1〜C6の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク11の厚さ方向における距離td(μm)を表1にまとめて示す。
表1において、クロストーク層は、クロストーク光が反射した記録層を示す。また、ターゲット層に対して光ディスク11の奥側の記録層で反射するクロストーク光に対応する値をプラス、表面側の記録層で反射するクロストーク光に対応する値をマイナスの符号を付して表記している。例えば、ターゲット層がL0層であるときにL1層で反射されたクロストーク光C1については、td=t0=15μmであり、クロストーク光C1の反射位置がターゲット層よりも光ディスク11の奥側であるため、表1中では−15と表記している。
In Table 1, the crosstalk layer indicates a recording layer in which crosstalk light is reflected. Further, a value corresponding to the crosstalk light reflected by the recording layer on the back side of the
表1より、実施例1では、前述の(式7),(式8)におけるtmin+,tmin−,tmax+,tmax−の値は、以下のようになる。 From Table 1, in Example 1, the values of tmin + , tmin − , tmax + , tmax − in the above (Formula 7) and (Formula 8) are as follows.
tmax+=tmax−=25μm
tmin+=tmin−=10μm
ここで、tmax+はクロストーク光C5、tmax−はクロストーク光C2、tmin+はクロストーク光C6、tmin−はクロストーク光C4にそれぞれ対応している。
tmax + = tmax − = 25 μm
tmin + = tmin − = 10 μm
Here, tmax + crosstalk light C5, tmax - crosstalk light C2, tmin + crosstalk light C6, tmin - respectively correspond to the cross talk light C4.
以上で得られた値を(式13),(式14)に代入することにより、マスク12Aの設計値を求めることができる。実施例1では、RAD方向とTAN方向とで長さの異なるマスクを用いるため、RAD方向については(式13),(式14)から得られる以下の(式19),(式20)、TAN方向については(式13),(式14)から得られる以下の(式21),(式22)により設計する。
The design value of the
2×10×102/1.6≧50×dm/(50+hm_rad) …(式19)
2×25×102/1.6≦50×dm/(50−hm_rad) …(式20)
2×10×102/1.6≧150×dm/(150+hm_tan) …(式21)
2×25×102/1.6≦150×dm/(150−hm_tan) …(式22)
なお、tmax+=tmax−,tmin+=tmin−であるため、dm=dm´,hm=hm´としてマスク12Bを設計すればよい。したがって、(式15),(式16)を用いた計算は省略する。
2 × 10 × 10 2 /1.6≧50×dm/(50+hm_rad) (Equation 19)
2 × 25 × 10 2 /1.6≦50×dm/(50−hm_rad) (Equation 20)
2 × 10 × 10 2 /1.6≧150×dm/(150+hm_tan) (Formula 21)
2 × 25 × 10 2 /1.6≦150×dm/(150−hm_tan) (Formula 22)
Since tmax + = tmax − and tmin + = tmin − , the
上記(式19)〜(式22)の範囲を満たす値として、実施例1では、hm_rad=23μm,hm_tan=69μm,dm=1.8mmを選んだ。 In Example 1, hm_rad = 23 μm, hm_tan = 69 μm, and dm = 1.8 mm were selected as values satisfying the ranges of the above (formula 19) to (formula 22).
図16は、実施例1におけるエキスパンダー光学系内の信号光の焦点O、マスク12A,12B、およびクロストーク光の焦点の位置関係を示す図である。図16において、(Lsi,Lcj)は、Li層がターゲット層であるときの、Lj層からのクロストーク光の焦点の位置を示している(i≠j)。また、太い点線は信号光を示し、細い点線はクロストーク光を示す。
FIG. 16 is a diagram illustrating the positional relationship between the focal point O of signal light, the
仮に、クロストーク光の焦点にマスクを配置してクロストーク光を除去する構成であれば、(Ls2,Lc0)〜(Ls2,Lc1)、および(Ls1,Lc2)〜(Ls0,Lc2)の範囲内すべてにマスキングが必要となる。これに対し、実施例1では、図16に示したマスク12A,12Bの適用範囲に、一箇所ずつマスクを配置することで、すべてのクロストーク光を除去できるので、光フィルタ部10の構成の簡素化、小型化が可能である。
Temporarily, if it is the structure which arrange | positions a mask in the focus of crosstalk light and removes crosstalk light, the range of (Ls2, Lc0)-(Ls2, Lc1) and (Ls1, Lc2)-(Ls0, Lc2) All of them need masking. On the other hand, in the first embodiment, all the crosstalk light can be removed by arranging the masks one by one in the application range of the
実施例1における光フィルタ部10は、図9に示すように、薄いガラス板13,14の平面13a,14aの中央部にマスク12A,12Bを形成し、ガラス板13,14を並設したものである。ガラス板13,14は、その屈折率と厚みを考慮した上で、マスク12A,12B間の距離がdm=dm´となるように配置している。
As shown in FIG. 9, the
また、マスク12A,12Bは、前述のhm_rad=23μm,hm_tan=69μmより、46μm×138μmのアルミニウム薄膜とし、マスク12A,12Bに入射された光は100%反射される構造である。反射された光は受光素子9の受光セルには到達しないものとする。上記のようなマスク12A,12Bは、例えばフォトリソグラフィによるレジストパターンを形成後にエッチングを行うなど、公知の手法で容易に実現可能である。
Further, the
以上のように、実施例1では、3層ディスクにおけるクロストーク光が受光素子9に入射することを防ぐことができる。また、3ビームのDPP法であっても安定したクロストーク光の除去作用を得ることができる。
As described above, in Example 1, it is possible to prevent the crosstalk light in the three-layer disc from entering the
なお、光学系の構成によっては、ターゲット層と、それに対応したクロストーク光の、エキスパンダー光学系内におけるNAが、それぞれ異なるため、それを考慮してdm,dm´,hm,hm´をさらに最適化し、dm≠dm´,hm≠hm´となることも考えられる。 Depending on the configuration of the optical system, the NA of the target layer and the corresponding crosstalk light in the expander optical system is different, so that dm, dm ′, hm, and hm ′ are further optimized in consideration thereof. It is conceivable that dm ≠ dm ′ and hm ≠ hm ′.
実施例1では、3層ディスクを用いる場合を示したが、その他の多層ディスクについても、実施例1と同様にtmin+,tmin−,tmax+,tmax−の値を求め、これを用いてマスク12A,12Bを設計すればよい。N層ディスク(N≧2)において、最表層をLN−1層、最下層をL0層とし、Li層とLi+1層(0≦i≦N−2)の間のスペーサ厚さtiとした場合、tmin+,tmin−,tmax+,tmax−の値は、以下の(式23),(式24)により算出される。ただし、Min(ti)は、tiのうちの最小の値である。 In the first embodiment, a case where a three-layer disk is used is shown, but for other multi-layer disks, values of tmin + , tmin − , tmax + , tmax − are obtained in the same manner as in the first embodiment, and this is used as a mask. What is necessary is just to design 12A and 12B. In an N-layer disc (N ≧ 2), when the outermost layer is LN-1 layer, the lowermost layer is L0 layer, and the spacer thickness ti is between Li layer and Li + 1 layer (0 ≦ i ≦ N-2), The values of tmin + , tmin − , tmax + and tmax − are calculated by the following (Expression 23) and (Expression 24). However, Min (ti) is the minimum value of ti.
tmin+=tmin−=Min(ti) …(式23)
tmax+=tmax−=Σ(ti) …(式24)
(実施例2)
実施例2の光ピックアップ装置は、実施例1と同様の構成であるため、実施例1と同様に図1を参照して説明する。実施例2において実施例1と異なるのは、対応を想定する光ディスクの構造である。
tmin + = tmin − = Min (ti) (Equation 23)
tmax + = tmax − = Σ (ti) (Equation 24)
(Example 2)
Since the optical pickup device of the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, it will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in the structure of an optical disc that is assumed to be compatible.
実施例2において光ピックアップ装置1が対応を想定した光ディスク11Aの断面構造を図17に示す。図14に示した実施例1に対応する光ディスク11と異なる点は、L0層とL1層との間のスペーサの厚さt0=17μmである点である。
FIG. 17 shows a cross-sectional structure of the
光ディスク11Aで発生しうるクロストーク光は、実施例1で図15を用いて説明したものと同様であるが、実施例2ではさらに、図18に示す多重反射クロストーク光C7も除去する点が、実施例1と異なる点である。
The crosstalk light that can be generated in the
図18に示す多重反射クロストーク光C7は、L0層がターゲット層である場合において、まずL1層で光ディスク11Aの表面側(L2層側)へ反射されたクロストーク光がL2層の裏面で反射され、再びL1層で反射されたものである。
18, when the L0 layer is the target layer, the crosstalk light reflected by the L1 layer to the front surface side (L2 layer side) of the
多重反射クロストーク光C7は、反射回数が通常のクロストーク光より2回多く強度が弱いが、場合によってはトラッキングエラー信号に影響を及ぼす可能性があるため、実施例2ではこの多重反射クロストーク光C7も除去する。 The multi-reflection crosstalk light C7 is twice as many times as the number of reflections than the normal crosstalk light and weak in intensity. However, in some cases, the multi-reflection crosstalk light C7 may affect the tracking error signal. The light C7 is also removed.
多重反射クロストーク光C7は、ターゲット層であるL0層に対して、t0−t1=7μmだけ表面側に離れた位置から反射された光束と等価である。つまり、多重反射クロストーク光C7は、図18に示す仮想的な反射面である実効反射層41上の任意の位置(実効反射位置)で1回だけ反射した光と見なすことができる。
The multi-reflection crosstalk light C7 is equivalent to a light beam reflected from a position away from the surface side by t0−t1 = 7 μm with respect to the L0 layer as the target layer. That is, the multiple reflection crosstalk light C7 can be regarded as light reflected only once at an arbitrary position (effective reflection position) on the
図15(a)〜(c)、図18におけるクロストーク光C1〜C6および多重反射クロストーク光C7の実効反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク11Aの厚さ方向における距離td(μm)を表2にまとめて示す。なお、多重反射でないクロストーク光C1〜C6の実効反射位置は、実際の反射位置となる。
表2より、実施例2では、前述の(式7),(式8)におけるtmin+,tmin−,tmax+,tmax−の値は、以下のようになる。なお、実施例2のように多重反射を考慮する場合は、(式7),(式8)におけるtmin+,tmin−,tmax+,tmax−の値を求める際のクロストーク光の反射位置は、実効反射位置とする。 From Table 2, in Example 2, the values of tmin + , tmin − , tmax + , and tmax − in the above (Formula 7) and (Formula 8) are as follows. When multiple reflection is considered as in the second embodiment, the reflection position of the crosstalk light when obtaining the values of tmin + , tmin − , tmax + , tmax − in (Expression 7) and (Expression 8) is as follows. The effective reflection position.
tmax+=tmax−=27μm
tmin+=10μm
tmin−=7μm
ここで、tmax+はクロストーク光C5、tmax−はクロストーク光C2、tmin+はクロストーク光C6、tmin−は多重反射クロストーク光C7にそれぞれ対応している。
tmax + = tmax − = 27 μm
tmin + = 10 μm
tmin − = 7 μm
Here, tmax + crosstalk light C5, tmax - crosstalk light C2, tmin + crosstalk light C6, tmin - respectively correspond to the multiple reflection crosstalk light C7.
以上で得られた値を(式13)〜(式16)に代入することにより、マスク12A,12Bの設計値を求めることができる。RAD方向については(式13)〜(式16)から得られる以下の(式25)〜(式28)、TAN方向については(式13)〜(式16)から得られる以下の(式29)〜(式32)により設計する。
The design values of the
2×10×102/1.6≧50×dm/(50+hm_rad) …(式25)
2×27×102/1.6≦50×dm/(50−hm_rad) …(式26)
2×7×102/1.6≧50×dm´/(50+hm_rad´) …(式27)
2×25×102/1.6≦50×dm´/(50−hm_rad´) …(式28)
2×10×102/1.6≧150×dm/(150+hm_tan) …(式29)
2×27×102/1.6≦150×dm/(150−hm_tan) …(式30)
2×7×102/1.6≧150×dm´/(150+hm_tan´) …(式31)
2×27×102/1.6≦150×dm´/(150−hm_tan´)
…(式32)
上記(式25)〜(式32)の範囲を満たす値として、実施例2では、hm_rad=23μm,hm_tan=69μm,dm=1.8mm,hm_rad´=29μm,hm_tan´=87μm,dm´=1.35mmを選んだ。
2 × 10 × 10 2 /1.6≧50×dm/(50+hm_rad) (Equation 25)
2 × 27 × 10 2 /1.6≦50×dm/(50−hm_rad) (Equation 26)
2 × 7 × 10 2 /1.6≧50×dm′/(50+hm_rad ′) (Expression 27)
2 × 25 × 10 2 /1.6≦50×dm′/(50−hm_rad ′) (Equation 28)
2 × 10 × 10 2 /1.6≧150×dm/(150+hm_tan) (Equation 29)
2 × 27 × 10 2 /1.6≦150×dm/(150−hm_tan) (Equation 30)
2 × 7 × 10 2 /1.6≧150×dm′/(150+hm_tan ′) (Equation 31)
2 × 27 × 10 2 /1.6≦150×dm′/(150−hm_tan ′)
... (Formula 32)
In Example 2, hm_rad = 23 μm, hm_tan = 69 μm, dm = 1.8 mm, hm_rad ′ = 29 μm, hm_tan ′ = 87 μm, dm ′ = 1 as values satisfying the ranges of (Expression 25) to (Expression 32) above. .35mm was chosen.
実施例2の光フィルタ部10は、実施例1と同様に、ガラス板13,14の平面13a,14aの中央部にマスク12A,12Bを形成した構成である。ただし、マスク12A,12B間の間隔は、真空中の距離に換算してdm+dm´=1.8+1.35=3.15μmとする。また、マスク12Aと焦点Oとの間が1.8μm、マスク12Bからと焦点Oとの間が1.35μmとなるように配置する。
As in the first embodiment, the
図19は、実施例2におけるエキスパンダー光学系内の信号光の焦点O、クロストーク光および多重反射クロストーク光の焦点、およびマスク12A,12Bの位置関係を示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating the positional relationship between the focal point O of signal light, the focal points of crosstalk light and multiple reflection crosstalk light, and the
図19において、(Lsi,Lcj)は、実施例1で示した図16と同様の意味であり、(Lsi,Lcjkj)は、Li層がターゲット層であるときの、Li層→Lk層→Lj層と多重反射する多重反射クロストーク光の焦点の位置を示している。また、太い点線は信号光、細い点線はクロストーク光、一点鎖線は多重反射クロストーク光を示す。 In FIG. 19, (Lsi, Lcj) has the same meaning as in FIG. 16 described in the first embodiment, and (Lsi, Lcjkj) represents Li layer → Lk layer → Lj when the Li layer is the target layer. The position of the focal point of the multi-reflection crosstalk light that multi-reflects with the layer is shown. A thick dotted line indicates signal light, a thin dotted line indicates crosstalk light, and a one-dot chain line indicates multiple reflection crosstalk light.
実施例2では、図19に示したマスク12A,12Bの適用範囲に一箇所ずつマスクを配置することで、実施例1と同様に簡素な構成で小型の光フィルタ部10によりクロストーク光を除去できるとともに、多重反射クロストーク光も除去できる。
In the second embodiment, the crosstalk light is removed by the small
また、信号光の焦点Oに近い位置(Ls0,Lc121)に集光する多重反射クロストーク光を、焦点Oからみて多重反射クロストーク光の焦点(Ls0,Lc121)よりも遠くに配置したマスク12Bで除去するので、信号光のロスを抑えて高い安定性が得られる。
Further, the
なお、4層以上の多層ディスクでは、さらに複雑な多重反射が発生するが、Li層がターゲット層である場合に、Li+1層→Li+2層→Li+1層と3回反射する多重反射クロストーク光が最も反射率が高い。このため、4層以上の多層ディスクでも、多重反射クロストーク光については、上記のような3回反射のもののみを考慮してtmin+,tmin−の値を決定すればよい。tmax+,tmax−の値については、実施例1と同様に(式24)から求めればよい。 Multi-layer discs with four or more layers generate more complex multiple reflections. However, when the Li layer is the target layer, the multi-reflection crosstalk light that is reflected three times, that is, Li + 1 layer → Li + 2 layer → Li + 1 layer, is the most. High reflectivity. For this reason, even in a multi-layer disc having four or more layers, it is only necessary to determine the values of tmin + and tmin − in consideration of only the three-time reflection as described above for multiple reflection crosstalk light. The values of tmax + and tmax − may be obtained from (Equation 24) as in the first embodiment.
N≧3のN層ディスクにおいて、上記のような3回反射の多重反射クロストーク光のみを考慮した場合、tmin+,tmin−は、以下のように求められる。まず、最下層であるL0層から最表層であるLN−1層に向かって、層間のスペーサ厚さtiが単調に減少する(ti>ti+1)構成である場合、tmin+,tmin−は以下の(式33),(式34)により算出される。 In an N-layer disc with N ≧ 3, when only the above-described three-time reflected multi-reflection crosstalk light is considered, tmin + and tmin − are obtained as follows. First, when the spacer thickness ti monotonously decreases from the L0 layer, which is the lowermost layer, toward the LN-1 layer, which is the outermost layer (ti> ti + 1), tmin + and tmin − are as follows: It is calculated by (Expression 33) and (Expression 34).
tmin+=Min(ti) …(式33)
tmin−=Min(|ti−(ti+1)|,ti) …(式34)
逆に、L0層からLN−1層に向かって、層間のスペーサ厚さtiが単調に増加する(ti<ti+1)構成である場合、tmin+,tmin−は以下の(式35),(式36)により算出される。
tmin + = Min (ti) (Expression 33)
tmin − = Min (| ti− (ti + 1) |, ti) (Expression 34)
On the other hand, when the interlayer spacer thickness ti monotonously increases from the L0 layer to the LN-1 layer (ti <ti + 1), tmin + and tmin − are expressed by the following (formula 35) and (formula 36).
tmin+=Min(|ti−(ti+1)|,ti) …(式35)
tmin−=Min(ti) …(式36)
光ディスクのスペーサ厚さtiが単調減少でも単調増加でもない構成である場合は、ti<ti+1となるiに対応するtiの集合に対して、(式35)を用いることによりtmin+を求め、ti>ti+1となるiに対応するtiの集合に対して、(式34)を用いることによりtmin−を求めることができる。
tmin + = Min (| ti− (ti + 1) |, ti) (Expression 35)
tmin − = Min (ti) (Expression 36)
When the optical disk spacer thickness ti is neither monotonously decreased nor monotonously increased, tmin + is obtained by using (Expression 35) for a set of ti corresponding to i where ti <
なお、その他の多重反射にも対応する場合でも、同様に複数のスペーサの厚さに基づいて、デフォーカス量を示すことができるので、対応する多重反射により、適切にtmin+,tmin−を設定すれば、光フィルタ部10の設計が可能になる。
Even when other multiple reflections are supported, similarly, the defocus amount can be indicated based on the thicknesses of the plurality of spacers. Therefore, tmin + and tmin − are appropriately set by the corresponding multiple reflections. Then, the
(実施例3)
実施例3の光ピックアップ装置は、図10に示した第2の実施の形態の光ピックアップ装置1Bと同様の全体構成であるため、図10を参照して説明する。ただし、実施例3の光ピックアップ装置1Bは、実施例1と同様に3ビームDPP法を適用したものとし、往路の光学系内に、光源2からのレーザ光を3つのビームに分ける回折素子(図示せず)を備え、図13に示したように、受光素子9が3つのビームに対応した3つの受光セル91〜93を有する。
(Example 3)
The optical pickup device of Example 3 has the same overall configuration as the optical pickup device 1B of the second embodiment shown in FIG. 10, and will be described with reference to FIG. However, the optical pickup device 1B according to the third embodiment applies the three-beam DPP method as in the first embodiment, and a diffractive element that divides the laser light from the
光学系の定数についても実施例1と同様であり、対物レンズ8のNAが0.85、対物レンズ8、集光レンズ4,5の焦点距離は、それぞれ1.8mm,9mm、18mmであり、集光レンズ5と対物レンズ8との焦点距離の比である倍率Me=10である。また、集光レンズ4から焦点Oまでの距離と、受光素子9から集光レンズ4までの距離との比である倍率M=1である。
The optical system constants are also the same as in Example 1. The NA of the
さらに、TAN方向の受光素子実効サイズhe_tan、RAD方向の受光素子実効サイズhe_radも実施例1と同様であり、he_tan=150μm,he_rad=50μmである。 Further, the light receiving element effective size he_tan in the TAN direction and the light receiving element effective size he_rad in the RAD direction are the same as in the first embodiment, and he_tan = 150 μm and he_rad = 50 μm.
実施例3において光ピックアップ装置1Bが対応を想定した光ディスク11Bの断面構造を図20に示す。図20に示すように、光ディスク11Bの最下層から最表層に向かって順にL0層、L1層、L2層、L3層とし、L0層とL1層との間のスペーサの厚さt0=10μm、L1層とL2層との間のスペーサの厚さt1=15μm、L2層とL3層との間のスペーサの厚さt2=10μmとし、光ディスク11の屈折率n=1.6とした。
FIG. 20 shows a cross-sectional structure of the optical disc 11B assumed to be supported by the optical pickup device 1B in the third embodiment. As shown in FIG. 20, the L0 layer, the L1 layer, the L2 layer, and the L3 layer are sequentially formed from the lowermost layer to the outermost layer of the optical disc 11B, and the spacer thickness t0 = 10 μm between the L0 layer and the L1 layer, L1. The spacer thickness t1 between the L2 layer and the L2 layer was 15 μm, the spacer thickness t2 between the L2 layer and the L3 layer was 10 μm, and the refractive index n of the
次に、光ディスク11Bで発生しうるクロストーク光について、図21を参照して説明する。 Next, crosstalk light that can be generated in the optical disc 11B will be described with reference to FIG.
L0層がターゲット層であるときは、図21(a)に示すように、それぞれL1層、L2層、L3層で反射されたクロストーク光C11,C12,C13が発生する。L1層がターゲット層であるときは、図21(b)に示すように、それぞれL0層、L2層、L3層で反射されたクロストーク光C14,C15,C16が発生する。L2層がターゲット層であるときは、図21(c)に示すように、それぞれL0層、L1層、L3層で反射されたクロストーク光C17,C18,C19が発生する。L3層がターゲット層であるときは、図21(d)に示すように、それぞれL0層、L1層、L2層で反射されたクロストーク光C20,C21,C22が発生する。 When the L0 layer is the target layer, as shown in FIG. 21A, crosstalk lights C11, C12, and C13 reflected by the L1, L2, and L3 layers, respectively, are generated. When the L1 layer is the target layer, as shown in FIG. 21B, crosstalk lights C14, C15, and C16 reflected by the L0 layer, the L2 layer, and the L3 layer are generated. When the L2 layer is the target layer, as shown in FIG. 21C, crosstalk lights C17, C18, C19 reflected by the L0 layer, the L1 layer, and the L3 layer are generated. When the L3 layer is the target layer, as shown in FIG. 21 (d), crosstalk lights C20, C21, and C22 reflected by the L0 layer, the L1 layer, and the L2 layer are generated.
図21(a)〜(d)におけるクロストーク光C11〜C22の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク11Bの厚さ方向における距離td(μm)を表3にまとめて示す。
表3より、実施例3では、前述の(式7),(式8)におけるtmin+,tmin−,tmax+,tmax−の値は、以下のようになる。 From Table 3, in Example 3, the values of tmin + , tmin − , tmax + , tmax − in the above (Formula 7) and (Formula 8) are as follows.
tmax+=tmax−=35μm
tmin+=tmin−=10μm
ここで、tmax+はクロストーク光C20、tmax−はクロストーク光C13、tmin+はクロストーク光C14,C22、tmin−はクロストーク光C11,C19にそれぞれ対応している。
tmax + = tmax − = 35 μm
tmin + = tmin − = 10 μm
Here, tmax + crosstalk light C20, tmax - crosstalk light C13, tmin + crosstalk light C14, C22, tmin - respectively correspond to the cross talk light C11, C19.
以上で得られた値を(式1),(式2)に代入することにより、マスク26A1,26AKの設計値を求めることができる。 The design values of the masks 26A 1 and 26A K can be obtained by substituting the values obtained above into (Expression 1) and (Expression 2).
なお、tmax+=tmax−,tmin+=tmin−であるため、dm1=dm´1,dmK=dm´L,hm1=hm´1,hmK=hm´Lとしてマスク26B1,26BKを設計すればよい。したがって、(式3),(式4)を用いた計算は省略する。 Since tmax + = tmax − and tmin + = tmin − , the masks 26B 1 and 26B are set as dm 1 = dm ′ 1 , dm K = dm ′ L , hm 1 = hm ′ 1 , and hm K = hm ′ L. What is necessary is just to design K. Therefore, the calculation using (Expression 3) and (Expression 4) is omitted.
実施例3では、K=L=2、すなわち、焦点Oに対して光ディスク11B側および受光素子9側に2枚ずつのマスクを配置するものとした。
In Example 3, K = L = 2, that is, two masks are arranged on the optical disc 11B side and the
RAD方向については(式1),(式2)から得られる以下の(式37),(式38)、TAN方向については(式1),(式2)から得られる以下の(式39),(式40)により設計する。 For the RAD direction, the following (Expression 37) and (Expression 38) obtained from (Expression 1) and (Expression 2), and for the TAN direction, the following (Expression 39) obtained from (Expression 1) and (Expression 2) , (Equation 40).
2×10×102/1.6≧50×dm1/(50+hm1_rad) …(式37)
2×35×102/1.6≦50×dm2/(50−hm2_rad) …(式38)
2×10×102/1.6≧150×dm1/(150+hm1_tan)
…(式39)
2×35×102/1.6≦150×dm2/(150−hm2_tan)
…(式40)
上記(式37)〜(式40)の範囲を満たす値として、実施例3では、hm1_rad=14μm,hm1_tan=41μm,dm1=1.3mm,hm2_rad=24μm,hm2_tan=73μm,dm2=2.3mmを選んだ。
2 × 10 × 10 2 /1.6≧50×dm 1 / (50 + hm 1 _rad) (Expression 37)
2 × 35 × 10 2 /1.6≦50×dm 2 / (50-
2 × 10 × 10 2 /1.6≧150×dm 1 / (150 + hm 1 _tan)
... (Formula 39)
2 × 35 × 10 2 /1.6≦150×dm 2 / (150-
... (Formula 40)
In Example 3, hm 1 _rad = 14 μm, hm 1 _tan = 41 μm, dm 1 = 1.3 mm, hm 2 _rad = 24 μm, and hm 2 _tan as values satisfying the ranges of (Expression 37) to (Expression 40) above. = 73 μm and dm 2 = 2.3 mm were selected.
図22は、実施例3におけるエキスパンダー光学系内の信号光の焦点O、クロストーク光の焦点、およびマスク26A1,26A2,26B1,26B2の位置関係を示す図である。図22(a)において、点線は、焦点Oに近い、光ディスク11B側のマスク26A1および受光素子9側のマスク26B1で除去可能なクロストーク光の範囲を示すものであり、図22(b)において、点線は、焦点Oから遠い、光ディスク11B側のマスク26A2および受光素子9側のマスク26B2で除去可能なクロストーク光の範囲を示す。
FIG. 22 is a diagram illustrating the positional relationship between the focal point O of signal light, the focal point of crosstalk light, and the masks 26A 1 , 26A 2 , 26B 1 , and 26B 2 in the expander optical system according to the third embodiment. In FIG. 22 (a), the dotted line, close to the focal point O, and indicates the range of removable crosstalk light mask 26A 1 and the
また、図22(a)において、発生しうるクロストーク光のエキスパンダー光学系内における焦点の位置を、表3に基づいてtdの値を併記して示した。 Further, in FIG. 22A, the position of the focal point in the expander optical system of the crosstalk light that can be generated is shown together with the value of td based on Table 3.
図22(a),(b)によれば、マスク26A1,26A2の適用範囲を合成した範囲A、およびマスク26B1,26B2の適用範囲を合成した範囲B内に、発生しうるすべてのクロストーク光が集光していることがわかる。 According to FIGS. 22A and 22B, everything that can occur within the range A in which the application ranges of the masks 26A 1 and 26A 2 are combined and the range B in which the application ranges of the masks 26B 1 and 26B 2 are combined is generated. It can be seen that the crosstalk light is condensed.
したがって、図21(a)〜(d)に示したすべてのクロストーク光C11〜C22が、実施例3では合計4枚のマスクで除去可能なため、光フィルタ部20の構成の簡素化、小型化が可能である。
Accordingly, since all the crosstalk lights C11 to C22 shown in FIGS. 21A to 21D can be removed with a total of four masks in the third embodiment, the configuration of the
実施例3における光フィルタ部20は、図23に示すように、ガラス板31の両面31a,31bの中央部にマスク26A1,26A2を形成し、ガラス板32の両面32a,32bの中央部にマスク26B1,26B2を形成し、ガラス板31,32を並設したものである。
As shown in FIG. 23, the
マスク26A1,26A2については、焦点Oから、マスク26A1,26A2までの距離が空気換算でdm1=1.3mm,dm2=2.3mmとなるよう、ガラス板31の厚さおよび焦点Oとの距離を調整する。
For the masks 26A 1 and 26A 2 , the thickness of the
また、マスク26A1,26A2は、前述のようにTAN方向、RAD方向で大きさの異なる長方形とする。マスク26A1については、hm1_rad=14μm,hm1_tan=41μmなので、28μm×82μmの長方形とし、マスク26A2については、hm2_rad=24μm,hm2_tan=73μmなので、48μm×146μmの長方形とする。マスク26B1,26B2については、dm=dm´,hm=hm´なので、マスク26A1,26A2と同様に構成し、焦点Oを中心に対称な位置に配置すればよい。
Further, the masks 26A 1 and 26A 2 are rectangles having different sizes in the TAN direction and the RAD direction as described above. The mask 26A 1, hm 1 _rad = 14μm , since hm 1 _tan = 41μm, a rectangle 28 .mu.m × 82 .mu.m, for mask 26A 2, hm 2 _rad = 24μm ,
マスク26A1,26A2,26B1,26B2は、実施例1のマスク12A,12Bと同様にアルミニウム薄膜とし、入射された光は100%反射される構造であり、反射された光は受光素子9の受光セルには到達しないものとする。
The masks 26A 1 , 26A 2 , 26B 1 and 26B 2 are made of an aluminum thin film like the
以上のように、実施例3では、4層ディスクにおけるクロストーク光が受光素子9に入射することを防ぐことができる。
As described above, in Example 3, it is possible to prevent the crosstalk light in the four-layer disc from entering the
実施例3では、4層ディスクを用いる場合を示したが、その他の多層ディスクについても、実施例1で示した(式23),(式24)により、tmin+,tmin−,tmax+,tmax−の値を求め、これを用いてマスク26A1,26AK,26B1,26BKを設計すればよい。 In the third embodiment, a case where a four-layer disk is used is shown. However, for other multi-layer disks, tmin + , tmin − , tmax + , tmax are also obtained according to (Equation 23) and (Equation 24) shown in the first embodiment. The value of − may be obtained and used to design the masks 26A 1 , 26A K , 26B 1 , 26B K.
なお、光学系の構成によっては、ターゲット層と、それに対応したクロストーク光の、エキスパンダー光学系内におけるNAが、それぞれ異なるため、それを考慮してマスク26A1,26A2,26B1,26B2をさらに最適化し、dm1≠dm´1,dmK≠dm´L,hm1≠hm´1,hmK≠hm´Lとなることも考えられる。 Depending on the configuration of the optical system, the NA of the target layer and the crosstalk light corresponding to the target layer in the expander optical system is different, so that the masks 26A 1 , 26A 2 , 26B 1 , 26B 2 are taken into consideration. Is further optimized to satisfy dm 1 ≠ dm ′ 1 , dm K ≠ dm ′ L , hm 1 ≠ hm ′ 1 , hm K ≠ hm ′ L.
(実施例4)
実施例4の光ピックアップ装置は、実施例3と同様の構成であるため、実施例3と同様に図10を参照して説明する。実施例4において実施例3と異なるのは、対応を想定する光ディスクの構造である。
Example 4
Since the optical pickup device of the fourth embodiment has the same configuration as that of the third embodiment, it will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is different from the third embodiment in the structure of the optical disc that is assumed to be compatible.
実施例4において光ピックアップ装置1Bが対応を想定した光ディスク11Cの断面構造を図24に示す。光ディスク11Cが、図20に示した実施例3に対応する光ディスク11Bと異なる点は、L1層とL2層との間のスペーサの厚さt1=17μmである点である。 FIG. 24 shows a cross-sectional structure of an optical disc 11C assumed to be supported by the optical pickup device 1B in the fourth embodiment. The optical disk 11C is different from the optical disk 11B corresponding to the third embodiment shown in FIG. 20 in that the spacer thickness t1 = 17 μm between the L1 layer and the L2 layer.
光ディスク11Cで発生しうるクロストーク光は、実施例3で図21を用いて説明したものと同様であるが、実施例4ではさらに、図25(a)に示す多重反射クロストーク光C31、および図25(b)に示す多重反射クロストーク光C32も除去する点が、実施例3と異なる。 The crosstalk light that can be generated in the optical disc 11C is the same as that described with reference to FIG. 21 in the third embodiment, but in the fourth embodiment, the multiple reflection crosstalk light C31 shown in FIG. The difference from the third embodiment is that the multiple reflected crosstalk light C32 shown in FIG.
図25(a)に示す多重反射クロストーク光C31は、L0層がターゲット層である場合において、まずL1層で光ディスク11Cの表面側(L2層側)へ反射されたクロストーク光がL2層の裏面で反射され、再びL1層で反射されたものである。図25(b)に示す多重反射クロストーク光C32は、L1層がターゲット層である場合において、まずL2層で光ディスク11Cの表面側(L3層側)へ反射されたクロストーク光がL3層の裏面で反射され、再びL2層で反射されたものである。 The multi-reflection crosstalk light C31 shown in FIG. 25A is obtained when the L0 layer is the target layer and the crosstalk light reflected by the L1 layer to the front surface side (L2 layer side) of the optical disc 11C is the L2 layer first. Reflected on the back surface and again reflected on the L1 layer. In the multi-reflection crosstalk light C32 shown in FIG. 25B, when the L1 layer is the target layer, the crosstalk light reflected by the L2 layer to the surface side (L3 layer side) of the optical disc 11C is first of the L3 layer. Reflected on the back surface and again reflected on the L2 layer.
多重反射クロストーク光C31,C32は、反射回数が通常のクロストーク光より2回多く強度が弱いが、場合によってはトラッキングエラー信号に影響を及ぼす可能性があるため、実施例4ではこの多重反射クロストーク光C31,C32も除去する。 The multiple reflection crosstalk lights C31 and C32 have twice the number of reflections than ordinary crosstalk light and are weak in intensity. However, in some cases, the multiple reflection crosstalk lights C31 and C32 may affect the tracking error signal. The crosstalk lights C31 and C32 are also removed.
図25(a)の多重反射クロストーク光C31は、ターゲット層であるL0層に対して、t1−t0=7μmだけ奥側に離れた位置から反射された光束と等価である。つまり、多重反射クロストーク光C31は、図25(a)に示す仮想的な反射面である実効反射層51上の任意の位置(実効反射位置)で1回だけ反射した光と見なすことができる。
The multiple reflection crosstalk light C31 in FIG. 25A is equivalent to a light beam reflected from a position away from the back side by t1-t0 = 7 μm with respect to the L0 layer as the target layer. That is, the multiple reflection crosstalk light C31 can be regarded as light that is reflected only once at an arbitrary position (effective reflection position) on the
また、図25(b)の多重反射クロストーク光C32は、ターゲット層であるL1層に対して、t1−t2=7μmだけ表側に離れた位置から反射された光束と等価である。つまり、多重反射クロストーク光C32は、図25(b)に示す仮想的な反射面である実効反射層52上の任意の位置(実効反射位置)で1回だけ反射した光と見なすことができる。
In addition, the multiple reflection crosstalk light C32 in FIG. 25B is equivalent to a light beam reflected from a position away from the front side by t1−t2 = 7 μm with respect to the L1 layer as the target layer. That is, the multiple reflection crosstalk light C32 can be regarded as light that is reflected only once at an arbitrary position (effective reflection position) on the
図21(a)〜(d)、図25(a),(b)におけるクロストーク光C11〜C22および多重反射クロストーク光C31,C32の実効反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク11Cの厚さ方向における距離td(μm)を表4にまとめて示す。なお、多重反射でないクロストーク光C11〜C22の実効反射位置は、実際の反射位置となる。
表4より、実施例4では、前述の(式7),(式8)におけるtmin+,tmin−,tmax+,tmax−の値は、以下のようになる。 From Table 4, in Example 4, the values of tmin + , tmin − , tmax + , and tmax − in the above (Formula 7) and (Formula 8) are as follows.
tmax+=tmax−=37μm
tmin+=tmin−=7μm
ここで、tmax+はクロストーク光C20、tmax−はクロストーク光C13、tmin+は多重反射クロストーク光C31、tmin−は多重反射クロストーク光C32にそれぞれ対応している。
tmax + = tmax − = 37 μm
tmin + = tmin − = 7 μm
Here, tmax + crosstalk light C20, tmax - crosstalk light C13, tmin + multiplex reflected crosstalk light C31, tmin - respectively correspond to the multiple reflection crosstalk light C32.
以上で得られた値を(式1),(式2)に代入することにより、マスク26A1,26AKの設計値を求めることができる。 The design values of the masks 26A 1 and 26A K can be obtained by substituting the values obtained above into (Expression 1) and (Expression 2).
なお、tmax+=tmax−,tmin+=tmin−であるため、dm1=dm´1,dmK=dm´L,hm1=hm´1,hmK=hm´Lとしてマスク26B1,26BKを設計すればよい。したがって、(式3),(式4)を用いた計算は省略する。 Since tmax + = tmax − and tmin + = tmin − , the masks 26B 1 and 26B are set as dm 1 = dm ′ 1 , dm K = dm ′ L , hm 1 = hm ′ 1 , and hm K = hm ′ L. What is necessary is just to design K. Therefore, the calculation using (Expression 3) and (Expression 4) is omitted.
実施例4では、実施例3と同様に、K=L=2、すなわち、焦点Oに対して光ディスク11B側(集光レンズ5側、対物レンズ8側)および受光素子9側(集光レンズ4側)に2枚ずつのマスクを配置するものとした。
In the fourth embodiment, as in the third embodiment, K = L = 2, that is, with respect to the focal point O, the optical disc 11B side (condensing
RAD方向については(式1),(式2)から得られる以下の(式41),(式42)、TAN方向については(式1),(式2)から得られる以下の(式43),(式44)により設計する。 Regarding the RAD direction, the following (Expression 41) and (Expression 42) obtained from (Expression 1) and (Expression 2), and for the TAN direction, the following (Expression 43) obtained from (Expression 1) and (Expression 2) , (Equation 44).
2×7×102/1.6≧50×dm1/(50+hm1_rad) …(式41)
2×37×102/1.6≦50×dm2/(50−hm2_rad) …(式42)
2×7×102/1.6≧150×dm1/(150+hm1_tan)…(式43)
2×37×102/1.6≦150×dm2/(150−hm2_tan)
…(式44)
上記(式41)〜(式44)の範囲を満たす値として、実施例4では、hm1_rad=15μm,hm1_tan=45μm,dm1=1.0mm,hm2_rad=30μm,hm2_tan=89μm,dm2=2.0mmを選んだ。
2 × 7 × 10 2 /1.6≧50×dm 1 / (50 + hm 1 _rad) (Formula 41)
2 × 37 × 10 2 /1.6≦50×dm 2 / (50−hm 2 _rad) (Formula 42)
2 × 7 × 10 2 /1.6≧150×dm 1 / (150 + hm 1 _tan) (Formula 43)
2 × 37 × 10 2 /1.6≦150×dm 2 / (150-
... (Formula 44)
In Example 4, hm 1 _rad = 15 μm, hm 1 _tan = 45 μm, dm 1 = 1.0 mm, hm 2 _rad = 30 μm, hm 2 _tan as values satisfying the ranges of the above (formula 41) to (formula 44). = 89 μm and dm 2 = 2.0 mm were selected.
図26は、実施例4におけるエキスパンダー光学系内の信号光の焦点O、クロストーク光および多重反射クロストーク光の焦点、およびマスク26A1,26A2,26B1,26B2の位置関係を示す図である。図26(a)において、点線は、焦点Oに近い、光ディスク11C側のマスク26A1および受光素子9側のマスク26B1で除去可能なクロストーク光の範囲を示すものであり、図26(b)において、点線は、焦点Oから遠い、光ディスク11C側のマスク26A2および受光素子9側のマスク26B2で除去可能なクロストーク光の範囲を示す。
FIG. 26 is a diagram illustrating the positional relationship between the focal point O of signal light, the focal points of crosstalk light and multiple reflection crosstalk light, and masks 26A 1 , 26A 2 , 26B 1 , and 26B 2 in the expander optical system according to the fourth embodiment. It is. In FIG. 26 (a), the dotted line, close to the focal point O, and indicates the range of removable crosstalk light mask 26A 1 and the
また、図26(a)において、発生しうるクロストーク光および多重反射クロストーク光のエキスパンダー光学系内における焦点の位置を、表4に基づいてtdの値を併記して示した。 Further, in FIG. 26A, the position of the focal point in the expander optical system of the crosstalk light and the multiple reflection crosstalk light that can be generated is shown together with the value of td based on Table 4.
図26(a),(b)によれば、マスク26A1,26A2の適用範囲を合成した範囲C、およびマスク26B1,26B2の適用範囲を合成した範囲D内に、発生しうるすべてのクロストーク光および多重反射クロストーク光が集光していることがわかる。 According to FIGS. 26 (a) and (b), all that can occur within the range C obtained by combining the application ranges of the masks 26A 1 and 26A 2 and the range D obtained by combining the application ranges of the masks 26B 1 and 26B 2. It can be seen that the crosstalk light and the multiple reflection crosstalk light are condensed.
したがって、図21(a)〜(d)、図25(a),(b)に示したすべてのクロストーク光C11〜C22および多重反射クロストーク光C31,C32が、実施例4では合計4枚のマスクで除去可能なため、光フィルタ部20の構成の簡素化、小型化が可能である。
Therefore, in the fourth embodiment, a total of four crosstalk lights C11 to C22 and multiple reflection crosstalk lights C31 and C32 shown in FIGS. 21 (a) to 21 (d) and FIGS. 25 (a) and 25 (b) are used. Therefore, the configuration of the
実施例4における光フィルタ部20は、図23に示した実施例3の構成と同様であり、マスク26A1,26A2,26B1,26B2のサイズおよび焦点Oからの距離のみが異なる。すなわち、マスク26A1,26A2については、焦点Oから、マスク26A1,26A2までの距離が空気換算でdm1=1.0mm,dm2=2.0mmとなるよう、ガラス板31の厚さおよび焦点Oとの距離を調整する。
The
また、マスク26A1,26A2は、前述のようにTAN方向、RAD方向で大きさの異なる長方形とする。マスク26A1については、hm1_rad=15μm,hm1_tan=45μmなので、30μm×90μmの長方形とし、マスク26A2については、hm2_rad=30μm,hm2_tan=89μmなので、60μm×178μmの長方形とする。マスク26B1,26B2については、dm=dm´,hm=hm´なので、マスク26A1,26A2と同様に構成し、焦点Oを中心に対称な位置に配置すればよい。 Further, the masks 26A 1 and 26A 2 are rectangles having different sizes in the TAN direction and the RAD direction as described above. The mask 26A 1 has a rectangular shape of 30 μm × 90 μm because hm 1 _rad = 15 μm and hm 1 _tan = 45 μm, and the mask 26A 2 has a rectangular shape of 60 μm × 178 μm because hm 2 _rad = 30 μm and hm 2 _tan = 89 μm. And Since the masks 26B 1 and 26B 2 are dm = dm ′ and hm = hm ′, they may be configured in the same manner as the masks 26A 1 and 26A 2 and arranged at symmetrical positions with the focus O as the center.
以上のように、実施例4では、実施例3と同様に簡素な構成で小型の光フィルタ部20によりクロストーク光を除去できるとともに、多重反射クロストーク光も除去できる。また、信号光の焦点Oに近い位置に集光する多重反射クロストーク光を、焦点Oからみて多重反射クロストーク光の焦点よりも遠くに配置したマスク26A1,26B1で除去するので、信号光のロスを抑えて高い安定性が得られる。
As described above, in the fourth embodiment, the crosstalk light can be removed by the small
(実施例5)
実施例5の光ピックアップ装置は、実施例3と同様の構成であり、実施例5において実施例4と異なるのは、対応を想定する光ディスクの構造である。
(Example 5)
The optical pickup device of the fifth embodiment has the same configuration as that of the third embodiment, and the fifth embodiment is different from the fourth embodiment in the structure of an optical disk that is assumed to be compatible.
実施例5において光ピックアップ装置1Bが対応を想定するのは、実施例1と同様であり、図14に示した3層の光ディスク11である。
In the fifth embodiment, the optical pickup device 1B assumes correspondence, as in the first embodiment, in the three-layer
光ディスク11で発生しうるクロストーク光および多重反射クロストーク光は、実施例1,2で図15、図18を用いて説明したものと同様であるが、t0−t1=5μmであるため、多重反射クロストーク光C7の実効反射位置が実施例2とは異なる。
The crosstalk light and multiple reflection crosstalk light that can be generated in the
実施例5において発生しうるクロストーク光C1〜C6および多重反射クロストーク光C7の実効反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク11の厚さ方向における距離td(μm)を表5にまとめて示す。
表5より、実施例5では、前述の(式7),(式8)におけるtmin+,tmin−,tmax+,tmax−の値は、以下のようになる。 From Table 5, in Example 5, the values of tmin + , tmin − , tmax + , and tmax − in the above (Formula 7) and (Formula 8) are as follows.
tmax+=tmax−=25μm
tmin+=10μm
tmin−=5μm
なお、多重反射クロストーク光C7の実効反射位置がターゲット層に対してマイナス側(表面側)なので、エキスパンダー光学系において、多重反射クロストーク光C7は焦点Oより受光素子9側に集光される。また、t0−t1の値がt0,t1より小さいので、多重反射クロストーク光C7がクロストーク光C1〜C6よりも焦点Oに近くで集光する。
tmax + = tmax − = 25 μm
tmin + = 10 μm
tmin − = 5 μm
Since the effective reflection position of the multiple reflection crosstalk light C7 is the minus side (front side) with respect to the target layer, the multiple reflection crosstalk light C7 is condensed from the focal point O to the
以上で得られた値を(式1)〜(式4)に代入することにより、マスク26A1,26AK,マスク26B1,26BLの設計値を求めることができる。 The design values of the masks 26A 1 and 26A K and the masks 26B 1 and 26B L can be obtained by substituting the values obtained above into (Expression 1) to (Expression 4).
なお、実施例5では、光ディスク11側(集光レンズ5側、対物レンズ8側)と受光素子9側(集光レンズ4側)とでデフォーカス量の範囲が異なる(tmin+≠tmin−)ため、K=1,L=2、すなわち、焦点Oに対して光ディスク11側に1枚、受光素子9側に2枚のマスクを配置するものとした。
In Example 5, the range of the defocus amount is different between the
RAD方向については(式1)〜(式4)から得られる以下の(式45)〜(式48)、TAN方向については(式1)〜(式4)から得られる以下の(式49)〜(式52)により設計する。 The following (Formula 45) to (Formula 48) obtained from (Formula 1) to (Formula 4) for the RAD direction, and the following (Formula 49) obtained from (Formula 1) to (Formula 4) for the TAN direction. Designed by (Equation 52).
2×10×102/1.6≧50×dm1/(50+hm1_rad) …(式45)
2×25×102/1.6≦50×dm1/(50−hm1_rad) …(式46)
2×5×102/1.6≧50×dm´1/(50+hm1_rad´)…(式47)
2×25×102/1.6≦50×dm´2/(50−hm2_rad´)
…(式48)
2×10×102/1.6≧150×dm1/(150+hm1_tan)
…(式49)
2×25×102/1.6≦150×dm1/(150−hm1_tan)
…(式50)
2×5×102/1.6≧150×dm´1/(150+hm1_tan´)
…(式51)
2×25×102/1.6≦150×dm´2/(150−hm2_tan´)
…(式52)
上記(式45)〜(式52)の範囲を満たす値として、実施例4では、hm1_rad=23μm,hm1_tan=69μm,dm1=1.8mm,hm1_rad´=8μm,hm1_tan´=24μm,dm´1=0.6mm,hm2_rad´=23μm,hm2_tan´=69μm,dm´2=1.8mmを選んだ。
2 × 10 × 10 2 /1.6≧50×dm 1 / (50 + hm 1 _rad) (Formula 45)
2 × 25 × 10 2 /1.6≦50×dm 1 / (50−hm 1 _rad) (Formula 46)
2 × 5 × 10 2 /1.6≧50×dm ′ 1 / (50 + hm 1 _rad ′) (Expression 47)
2 × 25 × 10 2 /1.6≦50×dm ′ 2 / (50−hm 2 _rad ′)
... (Formula 48)
2 × 10 × 10 2 /1.6≧150×dm 1 / (150 + hm 1 _tan)
... (Formula 49)
2 × 25 × 10 2 /1.6≦150×dm 1 / (150−hm 1 _tan)
... (Formula 50)
2 × 5 × 10 2 /1.6≧150×dm ′ 1 / (150 + hm 1 _tan ′)
... (Formula 51)
2 × 25 × 10 2 /1.6≦150×dm ′ 2 / (150−hm 2 _tan ′)
... (Formula 52)
In Example 4, hm 1 _rad = 23 μm, hm 1 _tan = 69 μm, dm 1 = 1.8 mm, hm 1 _rad ′ = 8 μm, hm 1 as values satisfying the ranges of (Expression 45) to (Expression 52) above. _tan ′ = 24 μm, dm ′ 1 = 0.6 mm, hm 2 _rad ′ = 23 μm, hm 2 _tan ′ = 69 μm, and dm ′ 2 = 1.8 mm were selected.
図27は、実施例5におけるエキスパンダー光学系内の信号光の焦点O、クロストーク光および多重反射クロストーク光の焦点、およびマスク26A1,26B1,26B2の位置関係を示す図である。図27(a)において、点線は、光ディスク11側のマスク26A1、および受光素子9側の焦点Oから遠いマスク26B2で除去可能なクロストーク光の範囲を示すものであり、図27(b)において、点線は、焦点Oに近い受光素子9側のマスク26B1で除去可能なクロストーク光の範囲を示す。
FIG. 27 is a diagram illustrating a positional relationship among the focal point O of signal light, the focal points of crosstalk light and multiple reflection crosstalk light, and masks 26A 1 , 26B 1 , and 26B 2 in the expander optical system according to the fifth embodiment. In FIG. 27A, the dotted line indicates the range of crosstalk light that can be removed by the mask 26A 1 on the
また、図27(a)において、発生しうるクロストーク光および多重反射クロストーク光のエキスパンダー光学系内における焦点の位置を、表5に基づいてtdの値を併記して示した。 Further, in FIG. 27A, the positions of the focal points in the expander optical system of the crosstalk light and the multiple reflection crosstalk light that can be generated are shown together with the value of td based on Table 5.
図27(a),(b)によれば、マスク26A1,26B1,26B2の適用範囲内に、発生しうるすべてのクロストーク光および多重反射クロストーク光が集光していることがわかる。 According to FIGS. 27A and 27B, all the possible crosstalk light and multi-reflection crosstalk light are collected within the application range of the masks 26A 1 , 26B 1 , 26B 2. Recognize.
したがって、発生しうるすべてのクロストーク光C1〜C6および多重反射クロストーク光C7が、実施例5では合計3枚のマスクで除去可能なため、光フィルタ部20の構成の簡素化、小型化が可能である。
Accordingly, since all the crosstalk light C1 to C6 and the multiple reflection crosstalk light C7 that can be generated can be removed with a total of three masks in the fifth embodiment, the configuration of the
実施例5における光フィルタ部20は、図28に示すように、ガラス板31の一方の面31bの中央部にマスク26A1を形成し、ガラス板32の両面32a,32bの中央部にマスク26B1,26B2を形成し、ガラス板31,32を並設したものである。マスクの形成方法は実施例1と同様である。
The
焦点Oに対して光ディスク11側にはガラス板31を、受光素子9側にはガラス板32を、焦点Oからマスク26A1,26B1,26B2をまでの距離がそれぞれ空気換算でdm1=1.8mm,dm´1=0.6mm,dm´2=1.8mmとなるよう、ガラス板31,32の厚さおよび焦点Oとの距離を調整する。
The distance from the focal point O to the
また、各マスクは、前述のようにTAN方向、RAD方向で大きさの異なる長方形とする。マスク26A1については、hm1_rad=23μm,hm1_tan=69μmなので、46μm×138μmの長方形とし、マスク26B1については、hm1_rad´=8μm,hm1_tan´=24μmなので、16μm×48μmの長方形とする。マスク26B1はマスク26A1と同じ大きさである。 In addition, each mask has a rectangular shape with different sizes in the TAN direction and the RAD direction as described above. The mask 26A 1, hm 1 _rad = 23μm , since hm 1 _tan = 69μm, and a rectangular 46μm × 138μm, the mask 26B 1 is, hm 1 _rad' = 8μm, since hm 1 _tan' = 24μm, 16μm × 48μm The rectangle of Mask 26B 1 is the same size as the mask 26A 1.
なお、光フィルタ部20は図28の構成に限らず、例えば、片面にマスクを形成したガラス板3枚を適切な距離関係で配置する構成でもよい。
Note that the
以上のように、実施例5では、多重反射クロストーク光C7を除去するための専用のマスク26B1を設けることで、単純な構成で多重反射クロストーク光C7を除去できる。
As described above, in
実施例4,5では、それぞれ4層、3層の光ディスクにおいて、多重反射クロストーク光については、Li層がターゲット層である場合に、Li+1層→Li+2層→Li+1層と3回反射する多重反射クロストーク光のみを除去する構成とした。実施例2で述べたように、上記のような3回反射の多重反射クロストーク光が、すべての多重反射クロストーク光の中で最も反射率が高いため、上記のような3回反射の多重反射クロストーク光のみを考慮すれば十分である。 In Examples 4 and 5, in the case of four-layer and three-layer optical discs, the multiple reflection crosstalk light is reflected three times as Li + 1 layer → Li + 2 layer → Li + 1 layer when the Li layer is the target layer. Only the crosstalk light is removed. As described in the second embodiment, the above-described three-reflection multi-reflection crosstalk light has the highest reflectance among all the multi-reflection cross-talk lights. It is sufficient to consider only the reflected crosstalk light.
実施例4,5で示した4層、3層以外の多層ディスクに対応する場合でも同様であり、tmin+,tmin−は、実施例2で説明した(式33)〜(式36)を用いた手法により求められる。tmax+,tmax−の値についても前述した(式24)から求めることができる。
The same applies to the case of dealing with multi-layer discs other than the 4-layer and 3-layer shown in
1,1A,1B 光ピックアップ装置
2 光源
3 偏光ビームスプリッタ
4,5 集光レンズ
6 4分の1波長板
7 立ち上げミラー
8 対物レンズ
9 受光素子
10,20 光フィルタ部
11,11A〜11C 光ディスク
12A,12B,26Ak,26Bl マスク
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記光ディスクで反射された光束である反射光束を、第1の集光レンズにより焦点を結んだ後に、第2の集光レンズを介して入射させる受光素子と、
前記第1の集光レンズと前記第2の集光レンズとの間において、前記反射光束の光軸方向に離間して配置された、前記反射光束の光軸を含む所定領域の通過光量を低減させる複数のマスクを有し、前記光ディスクの情報信号の記録または再生が行われている記録層以外の記録層からの反射光束であるクロストーク光を前記マスクにより低減させる光フィルタ部とを備え、
前記マスクは、情報信号の記録または再生が行われている記録層からの反射光束である信号光の前記第1の集光レンズによる焦点である信号光焦点を挟んで、前記光ディスク側および前記受光素子側に少なくとも1枚ずつ配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。 An objective lens for making a light beam incident on an optical disc having a plurality of recording layers;
A light receiving element that causes a reflected light beam, which is a light beam reflected by the optical disc, to be incident through a second condenser lens after being focused by the first condenser lens;
The amount of light passing through a predetermined region including the optical axis of the reflected light beam, which is arranged in the optical axis direction of the reflected light beam between the first condensing lens and the second condensing lens, is reduced. An optical filter unit that reduces a crosstalk light that is a reflected light beam from a recording layer other than a recording layer on which recording or reproduction of an information signal of the optical disc is performed, using the mask.
The mask sandwiches the signal light focus, which is the focal point of the first condensing lens, of the signal light, which is the reflected light beam from the recording layer on which the information signal is recorded or reproduced, and the light receiving side An optical pickup device, wherein at least one piece is arranged on the element side.
2×(tmin+)×Me2/n≧he×dm1/(he+hm1) …(式1)
2×(tmax+)×Me2/n≦he×dmK/(he−hmK) …(式2)
2×(tmin−)×Me2/n≧he×dm´1/(he+hm´1) …(式3)
2×(tmax−)×Me2/n≦he×dm´L/(he−hm´L) …(式4)
ただし、
Me:前記第1の集光レンズの焦点距離と前記対物レンズの焦点距離との比
n:前記光ディスクの屈折率
he:前記受光素子の受光部を前記信号光焦点の位置に投影した場合の半径相当の大きさ
tmin+:前記クロストーク光を前記光ディスク内で1回だけ反射した光と見なした場合の前記光ディスク内の反射位置である実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの奥側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最小値
tmin−:実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの表面側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最小値
tmax+:実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの奥側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最大値
tmax−:実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの表面側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最大値 The distance of the mask on the optical disc side closest to the signal light focus from the signal light focus is dm 1 , the size corresponding to the radius is hm 1, and the mask on the optical disc side farthest from the signal light focus The distance from the signal light focus is dm K , the size corresponding to the radius is hm K , the distance from the signal light focus of the mask on the light receiving element closest to the signal light focus is dm ′ 1 , and the radius is equivalent to the size and Hm' 1, distance Dm' L from the signal light focus farthest the optical disk side of the mask from the signal light focus, when the size of the radius corresponding to hm' L, hm 1, hm The optical pickup device according to claim 1 , wherein K 1 , hm ′ 1 , and hm ′ L satisfy the following (Expression 1) to (Expression 4).
2 × (tmin + ) × Me 2 / n ≧ he × dm 1 / (he + hm 1 ) (Formula 1)
2 × (tmax + ) × Me 2 / n ≦ he × dm K / (he−hm K ) (Formula 2)
2 × (tmin − ) × Me 2 / n ≧ he × dm ′ 1 / (he + hm ′ 1 ) (Formula 3)
2 × (tmax -) × Me 2 / n ≦ he × dm' L / (he-hm' L) ... ( Equation 4)
However,
Me: Ratio of the focal length of the first condenser lens and the focal length of the objective lens n: Refractive index of the optical disc he: Radius when the light receiving portion of the light receiving element is projected at the position of the signal light focal point Substantial size tmin + : effective reflection position, which is a reflection position in the optical disk when the crosstalk light is regarded as light reflected only once in the optical disk, is more than the reflection position of the signal light. Minimum value of the distance in the thickness direction of the optical disc between the effective reflection position of the crosstalk light and the reflection position of the signal light in the crosstalk light on the back side of the optical disk tmin − : the effective reflection position is the The light between the effective reflection position of the crosstalk light and the reflection position of the signal light in the crosstalk light closer to the surface of the optical disc than the reflection position of the signal light. Disc in the thickness direction of the minimum distance value tmax of +: in the cross-talk light effective reflection position is on the back side of the optical disc than the reflection position of the signal light, and the effective reflection position of the cross talk light, the signal light The maximum value of the distance in the thickness direction of the optical disk between the reflection position of the optical disk tmax − : the crosstalk light in the crosstalk light whose effective reflection position is on the surface side of the optical disk from the reflection position of the signal light The maximum value of the distance in the thickness direction of the optical disc between the effective reflection position and the reflection position of the signal light
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009166945A JP2011023065A (en) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | Optical pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009166945A JP2011023065A (en) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | Optical pickup device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011023065A true JP2011023065A (en) | 2011-02-03 |
Family
ID=43633003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009166945A Pending JP2011023065A (en) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | Optical pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011023065A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210208258A1 (en) * | 2020-01-07 | 2021-07-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | LiDAR DEVICE AND METHOD OF OPERATING THE SAME |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008269756A (en) * | 2007-03-28 | 2008-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | Optical pickup device and optical disk device |
JP2009020945A (en) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Hitachi Media Electoronics Co Ltd | Optical pickup system |
JP2009070437A (en) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Ricoh Co Ltd | Extraction optical system, optical pickup device, optical disk device, and information processing device |
-
2009
- 2009-07-15 JP JP2009166945A patent/JP2011023065A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008269756A (en) * | 2007-03-28 | 2008-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | Optical pickup device and optical disk device |
JP2009020945A (en) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Hitachi Media Electoronics Co Ltd | Optical pickup system |
JP2009070437A (en) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Ricoh Co Ltd | Extraction optical system, optical pickup device, optical disk device, and information processing device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210208258A1 (en) * | 2020-01-07 | 2021-07-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | LiDAR DEVICE AND METHOD OF OPERATING THE SAME |
US12000963B2 (en) * | 2020-01-07 | 2024-06-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | LiDAR device and method of operating the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI279790B (en) | Optical pickup | |
JP5347038B2 (en) | Optical head device, optical information device, and information processing device | |
KR20030077923A (en) | Wavelength selective element for limiting opening, wavelength selective beam splitter, and optical pickup apparatus equipped therewith | |
JP2000231057A (en) | Objective lens and optical pickup device | |
JP2008130219A (en) | Optical pickup device | |
JP2007328838A (en) | Optical pickup and optical disk drive | |
JP2007018603A (en) | Optical head device | |
JP2006338782A (en) | Optical pickup apparatus and information recording and reproducing apparatus | |
JP2010211903A (en) | Optical pickup device | |
JP2011023065A (en) | Optical pickup device | |
JPH10312575A (en) | Optical pickup | |
JP5487769B2 (en) | Optical pickup device | |
JP2007305254A (en) | Optical pick up and optical disk unit | |
JP2007272980A (en) | Optical pickup device | |
JP5174768B2 (en) | Optical pickup device and optical disk device using the same | |
JP2001084632A (en) | Optical pickup device, wavelength selective optical element and objective lens | |
JP4861934B2 (en) | Optical pickup, optical disc apparatus, and optical element | |
JP4348223B2 (en) | Optical head and optical disk drive device | |
JPH10293937A (en) | Optical pickup device | |
JP2009271994A (en) | Optical pickup device and method for designing optical pickup device | |
WO2016120939A1 (en) | Optical pickup device and optical drive device | |
WO2010032680A1 (en) | Optical pickup device | |
WO2010073826A1 (en) | Objective lens for optical pick-up apparatus and optical pick-up appratus | |
JP2008047177A (en) | Optical pickup device | |
JP2006202376A (en) | Optical head and optical disk drive unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20111012 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120329 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130702 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130823 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130826 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130910 |