JP5081773B2 - 光ピックアップ、対物レンズ、球面収差補正素子及び光学的情報記録再生装置 - Google Patents
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本発明は以上の点を鑑み、3面以上の情報記録面を持つBD多層ディスクの各情報記録面において合焦点状態での光スポットの品質を良好に保つことが可能な光ピックアップを提供することを目的とする。
A=(75+100)/2=87.5μmとなる。
における光スポットの波面収差を計算した例を示している。ここでは、BD対物レンズ113の基準カバー層厚さTを92.5μm、87.5μm、83.75μm、80μm、75μmに設定した。情報記録面のカバー層厚さが上記BD対物レンズ113の各基準カバー層厚さと一致する場合、波面収差はほぼ0で最小となる。しかし、上記BD対物レンズ113の各基準カバー層厚さからずれた場合、急激に波面収差(球面収差)が増加し、L0層(カバー層厚さ100μm)、L1層(カバー層厚さ75μm)、L2層(カバー層厚さ60μm)の間で約0.25〜0.3λrmsという大きな球面収差(大部分が3次の成分)が発生する。
A:BD2層ディスクで、光入射側の表面から見てL1層とL0層の中間面までの距離
B:BD多層ディスク(3層)で、光入射側の表面から見てL2層とL0層の中間面までの距離
L:BDコリメートレンズが基準位置にある場合に、出射面からBD対物レンズのアパーチャまでの距離
f0:BD対物レンズの焦点距離、fc:BDコリメートレンズの焦点距離
3面の情報記録面を持つ情報記録媒体(BD多層ディスク)に対し、球面収差補正の観点から、BD対物レンズ113の基準カバー層厚さTの条件をB<T<Aと規定することにより、十分に球面収差を補正し平均的に各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制でき、さらに条件T=(A+B)/2と規定することにより、さらに良く球面収差を補正し最も平均的に良く各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制できるという効果が得られる。また、球面収差補正後の光スポットの観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で平均的に良く光スポットを絞り込むことができるという効果が得られる。さらに、対物レンズ出射強度の観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で安定した対物レンズ出射強度とすることができるという効果が得られる。また、球面収差補正素子に関して、BD対物レンズ113の基準カバー層厚さTの条件と、球面収差補正素子の条件L/f0、L/fcを組合せて規定することにより、いずれの情報記録面においても対物レンズ出射強度を安定にすることができるという効果が得られる。
図11は、図10(b) で示した球面収差補正後の光スポットのスポットダイアグラムを計算した例を示している。図10(b)と同様に、L0層、L1層、L2層、L3層で、BD対物レンズ113の基準カバー層厚さTが77μm<T<87.5μmの範囲にあるとき平均的に光スポットが絞られ、さらにT=(77+87.5)/2=82.25μmのとき、最も平均的に良く光スポットが絞られるという効果が得られる。
図13は、実施例1の図7(a)に示すように、BDコリメートレンズ109が基準位置にある場合に、出射面401からBD対物レンズ113のアパーチャ114までの距離を10mmに設定し、BDレーザ光源105から出射される光ビームの強度を一定にしてBD対物レンズ113から出射する光ビームの強度を計算した例を示している。
A:BD2層ディスクで、光入射側の表面から見てL1層とL0層の中間面までの距離
B:BD多層ディスク(4層)で、光入射側の表面から見てL3層とL0層の中間面までの距離
L:BDコリメートレンズが基準位置にある場合に、出射面からBD対物レンズのアパーチャまでの距離
f0:BD対物レンズの焦点距離、fc:BDコリメートレンズの焦点距離
4面の情報記録面を持つ情報記録媒体(BD多層ディスク)に対し、球面収差補正の観点から、BD対物レンズ113の基準カバー層厚さTの条件をB<T<Aと規定することにより、十分に球面収差を補正し平均的に各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制でき、さらに条件T=(A+B)/2と規定することにより、さらに良く球面収差を補正し最も平均的に良く各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制できるという効果が得られる。また、球面収差補正後の光スポットの観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で平均的に良く光スポットを絞り込むことができるという効果が得られる。さらに、対物レンズ出射強度の観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で安定した対物レンズ出射強度とすることができるという効果が得られる。また、球面収差補正素子に関して、BD対物レンズ113の基準カバー層厚さTの条件と、球面収差補正素子の条件L/f0、L/fcを組合せて規定することにより、いずれの情報記録面においても対物レンズ出射強度を安定にすることができるという効果が得られる。
105 BDレーザ光源
109 BDコリメートレンズ
113 BD対物レンズ
118 L2層とL0層の中間面
203 対物レンズの基準カバー層の位置
301 2面の情報記録面(L0層、L1層)を持つ情報記録媒体
305 L1層とL0層の中間面
905 4面の情報記録面(L0層、L1層、L2層、L3層)を持つ情報記録媒体
907 L3層とL0層の中間面
Claims (8)
- レーザ光源と、
球面収差補正素子と、
前記レーザ光源から出射した光ビームを複数の情報記録面を持つ情報記録媒体の各情報記録面に対して集光可能な対物レンズを備え、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、2面の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをAと表記し、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、3面以上の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをBと表記し、
前記対物レンズの基準カバー層厚さを平行光ビームが前記対物レンズに入射する状態において、前記情報記録媒体を光入射側の表面から見た場合に、前記情報記録媒体に集光される光スポットの総合波面収差が最小あるいはスポット径が最小となるカバー層厚さTと表記したとき、前記対物レンズの基準カバー層厚さTが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする光ピックアップ。
B<T<A - 請求項1に記載の光ピックアップおいて、前記対物レンズは、前記基準カバー層厚さTが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする光ピックアップ。
T=(A+B)/2 - 請求項1または2に記載の光ピックアップにおいて、前記対物レンズは、開口数が約0.85のガラス製あるいは樹脂製の単レンズで形成されていることを特徴とする光ピックアップ。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の光ピックアップにおいて、前記球面収差補正素子は、1枚または2枚のレンズからなるコリメートレンズ、あるいは凹レンズと凸レンズからなるビームエキスパンダ、あるいは液晶層と回折レンズからなる液晶レンズであることを特徴とする光ピックアップ。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の光ピックアップにおいて、前記球面収差補正素子はコリメートレンズであり、前記対物レンズの焦点距離をf0、前記コリメートレンズの焦点距離をfc、前記コリメートレンズの出射面から前記対物レンズのアパーチャまでの距離をLと表記したとき、前記L、前記f0、前記fcが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする光ピックアップ。
2.5<(L/f0 )<7.5
0.4≦(L/fc)≦1 - 請求項1〜5のいずれかに記載の光ピックアップにおいて、前記レーザ光源は、波長405nm帯の青紫色レーザ光を出射することを特徴とする光ピックアップ。
- 複数の情報記録面を持つ情報記録媒体を記録再生する光ピックアップに搭載される対物レンズであって、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、2面の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをAと表記し、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、3面以上の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをBと表記し、
前記対物レンズの基準カバー層厚さを、平行光ビームが前記対物レンズに入射する状態において、前記情報記録媒体を光入射側の表面から見た場合に、前記情報記録媒体に集光される光スポットの総合波面収差が最小あるいはスポット径が最小となるカバー層厚さTと表記したとき、前記基準カバー層厚さTが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする対物レンズ。
B<T<A - 請求項1〜6のいずれかに記載の光ピックアップと、少なくとも前記対物レンズとを搭載したアクチュエータを駆動、制御する回路を備えたことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
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JP2008237322A JP5081773B2 (ja) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | 光ピックアップ、対物レンズ、球面収差補正素子及び光学的情報記録再生装置 |
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