JPH1069675A - Optical pickup device, objective lens of optical pickup and optical disk device - Google Patents
Optical pickup device, objective lens of optical pickup and optical disk deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光などの光
ビームを光情報記録媒体に照射することにより、光情報
を再生する光情報記録媒体の光ピックアップ装置、光ピ
ックアップの対物レンズ及び光ディスク装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device for an optical information recording medium for reproducing optical information by irradiating an optical information recording medium with a light beam such as a laser beam, an objective lens for the optical pickup, and an optical disk device. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】本発明に係わる従来の技術を説明する。2. Description of the Related Art A conventional technique according to the present invention will be described.
【0003】なお、以下の説明は光情報記録媒体として
光ディスクを例にとり説明する。In the following description, an optical disc will be described as an example of an optical information recording medium.
【0004】近年、短波長赤色半導体レーザ(λ=63
5〜690nm)の実用化に伴い、従来のCD(コンパ
クトディスク)と同程度の光ディスクサイズで、より大
容量化させたDVD(デジタルビデオディスク)の開発
が進んできている。このDVD方式光ディスクでは、大
容量化の為光ピックアップの対物レンズのNAを0.
6、ディスク基板厚みを従来のCDの半分の0.6mm
としている。又、トラックピッチ0.74μm、最短ピ
ット長0.4μmとCDのトラックピッチ1.6μm、
最短ピット長0.86μmの半分以下に高密度化されて
いる。In recent years, short wavelength red semiconductor lasers (λ = 63
With the practical use of the optical disc (5 to 690 nm), the development of a DVD (digital video disc) having an optical disc size similar to that of a conventional CD (compact disc) and a larger capacity has been progressing. In this DVD system optical disk, the NA of the objective lens of the optical pickup is set to 0.
6. The thickness of the disc substrate is 0.6 mm, which is half that of the conventional CD.
And The track pitch is 0.74 μm, the shortest pit length is 0.4 μm, and the CD track pitch is 1.6 μm.
The density is reduced to less than half of the shortest pit length of 0.86 μm.
【0005】このようなDVDを再生できる光ディスク
装置で、従来からあるCDも再生できるものが、ソフト
資産の活用の為のぞまれている。[0005] An optical disk device capable of reproducing such a DVD, which can also reproduce a conventional CD, is required for utilizing software assets.
【0006】図1は、従来考えられている光ディスク装
置に使用される光ピックアップ装置の図である。FIG. 1 is a diagram of an optical pickup device used in an optical disk device that has been conventionally considered.
【0007】図1において、レーザ光源1から出射した
光束はホログラムビームスプリッタ2を通過してコリメ
ータレンズ3に入射し、平行光束となり絞り5で所定の
光束に制限されて対物レンズ6へ入射する。この対物レ
ンズ6は平行光束が入射したときに或る所定の厚みの基
板7(ここではt=0.6mm)を通して無収差の光ス
ポットを情報記録面8上へ結像させる。In FIG. 1, a light beam emitted from a laser light source 1 passes through a hologram beam splitter 2, enters a collimator lens 3, becomes a parallel light beam, is limited to a predetermined light beam by a stop 5, and enters an objective lens 6. The objective lens 6 forms an aberration-free light spot on the information recording surface 8 through a substrate 7 having a certain thickness (here, t = 0.6 mm) when a parallel light beam enters.
【0008】この情報記録面8で情報ピットにより変調
されて反射した光束は、対物レンズ6、コリメータレン
ズ3を介してホログラムビームスプリッタ2に戻り、こ
こでレーザ光源1からの光路から分離され、光検出器9
へ入射する。この光検出器9は多分割されたPINフォ
トダイオードであり、各素子より、入射した光束の強度
に比例した電流を出力し、この電流を図には示さない検
出回路系に送りここで情報信号、フォーカスエラー信
号、トラックエラー信号を生成する。このフォーカスエ
ラー信号、トラックエラー信号に基づき磁気回路とコイ
ル等で構成される2次元アクチュエータ(図示せず)で
対物レンズ6をフォーカシング方向、トラッキング方向
に制御し、常に情報トラック上に光スポット位置を合わ
せる。The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 8 returns to the hologram beam splitter 2 via the objective lens 6 and the collimator lens 3, where it is separated from the optical path from the laser light source 1. Detector 9
Incident on. This photodetector 9 is a multi-divided PIN photodiode, and outputs a current proportional to the intensity of the incident light beam from each element, and sends this current to a detection circuit system (not shown) where the information signal is output. , A focus error signal and a track error signal. The objective lens 6 is controlled in a focusing direction and a tracking direction by a two-dimensional actuator (not shown) composed of a magnetic circuit and a coil based on the focus error signal and the track error signal, so that the light spot position is always on the information track. Match.
【0009】このような光ピックアップ装置では対物レ
ンズ6で集光される光スポットを小さくする為大NA
(例えばNA0.6)であるので、このような集光光束
中に置かれる基板7の厚みが所定の厚みからずれると大
きな球面収差を発生させる。In such an optical pickup device, a large NA is used to reduce the light spot condensed by the objective lens 6.
(For example, NA 0.6), a large spherical aberration is generated when the thickness of the substrate 7 placed in such a converged light beam deviates from a predetermined thickness.
【0010】図2は、基板厚みと最良波面収差との関係
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the substrate thickness and the best wavefront aberration.
【0011】図2でこれを説明するとNA0.6、レー
ザ光源から出射されるレーザ光の波長635nm、基板
厚み0.6mm、基板屈折率1.58の条件で最適化さ
れた対物レンズで、基板の厚みを変えた場合、0.01
mmずれるごとに0.01λrms程収差が増大する。
基板厚みが±0.07mmずれると0.07λrmsの
収差となり、読み取りが正常に行える目安となるマレシ
ャルの限界値に達してしまう。Referring to FIG. 2, the objective lens is optimized under the conditions of NA of 0.6, wavelength of laser light emitted from a laser light source of 635 nm, substrate thickness of 0.6 mm, and substrate refractive index of 1.58. If you change the thickness of
The aberration increases by about 0.01 λrms for every mm displacement.
If the substrate thickness is shifted by ± 0.07 mm, the aberration becomes 0.07 λrms, and reaches the Marechal's limit value which is a standard for performing normal reading.
【0012】この為0.6mm厚の基板を有する光ディ
スクにかえて例えば1.2mm厚の基板を有する光ディ
スクを再生しようとする場合、アクチュエータ部で1.
2mm厚の基板を通して無収差の光スポットが得られる
ように設計された対物レンズ61と絞り51に切り替え
て再生するようにしている。Therefore, for example, when an optical disk having a substrate of 1.2 mm thickness is to be reproduced instead of an optical disk having a substrate of 0.6 mm thickness, 1.
An objective lens 61 and an aperture 51 designed to obtain an aberration-free light spot through a 2 mm-thick substrate are switched for reproduction.
【0013】或いは0.6mm厚の基板用と1.2mm
厚の基板用の2個の光ピックアップ装置を1台の光ディ
スク装置内につける方法も考えられている。Alternatively, for a substrate having a thickness of 0.6 mm and 1.2 mm
A method of mounting two optical pickup devices for a thick substrate in one optical disk device has also been considered.
【0014】また、光ピックアップ装置中にホログラム
を設け、これを透過する0次光と1次光の夫々を0.6
mm厚基板と1.2mm厚基板に対応する光スポットと
して情報記録面に集光させる方法も考えられている。Also, a hologram is provided in the optical pickup device, and each of the 0th-order light and the 1st-order light passing through the hologram is 0.6 mm.
A method of converging light spots on an information recording surface as light spots corresponding to a mm-thick substrate and a 1.2-mm-thick substrate has also been considered.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】前述のように、1台の
光ディスク装置で異なる基板厚を有する光ディスクを再
生可能とする装置とするために、例えば一つの光ピック
アップ装置に光ディスクの基板厚が0.6mm用と1.
2mm用それぞれに対応する対物レンズを2個取り付け
たり、光ディスク装置に光ディスクの基板厚が0.6m
m用と1.2mm用の2個の光ピックアップ装置を用い
る方法では光ピックアップ装置及び光ディスク装置をコ
ンパクトで低コストとすることは出来ない。As described above, in order to make an optical disk apparatus capable of reproducing optical disks having different substrate thicknesses by one optical disk apparatus, for example, one optical pickup apparatus has a structure in which the optical disk substrate thickness is zero. For 6mm and 1.
Attach two objective lenses each corresponding to 2 mm, or set the optical disc substrate thickness to 0.6 m
In the method using two optical pickup devices for m and 1.2 mm, the optical pickup device and the optical disk device cannot be made compact and low in cost.
【0016】光ピックアップ装置の集光光学系の光路中
にホログラムを設け、これを透過する0次光と1次光の
夫々を0.6mm厚基板と1.2mm厚基板に対応する
光スポットとして情報記録面に対物レンズで集光させる
方法では、常に光ディスクの情報記録面に向け2つの光
束が出射されるため、一方の光束による光スポットでの
情報読み出しを行うときは他方の光束は読み出しには寄
与しない不要光となり、ノイズ増大要因となる。又、レ
ーザー光強度を分割して用いる事になるため、光検出器
に戻る光量低下によるS/N比低下が発生したり、この
光量低下を抑える為レーザ発光量を増大させた場合には
レーザー寿命が低下してしまう。更に記録を行う方式と
するときは出射ロス分が増大することにより、より高い
出力のレーザーが必要となりコストが高くなる。A hologram is provided in the optical path of the condensing optical system of the optical pickup device, and the 0th-order light and the 1st-order light passing through the hologram are formed as light spots corresponding to a 0.6 mm thick substrate and a 1.2 mm thick substrate. In the method of converging an information recording surface with an objective lens, two light beams are always emitted toward the information recording surface of the optical disk. Therefore, when information is read at a light spot using one light beam, the other light beam is read. Becomes unnecessary light that does not contribute, and becomes a factor of increasing noise. In addition, since the laser light intensity is divided and used, the S / N ratio decreases due to the decrease in the amount of light returning to the photodetector. The life will be shortened. Further, when the recording method is adopted, a higher output laser is required due to an increase in the emission loss, which increases the cost.
【0017】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものである。すなわち、一つの光ピックアップ装
置で異なる基板厚を有する光ディスクを再生可能とし、
構造が簡単でコンパクトな光ピックアップ装置、光ピッ
クアップの対物レンズ及び光ディスク装置を提供するこ
とを目的としたものである。The present invention has been made to solve the above problems. That is, an optical pickup device can reproduce optical disks having different substrate thicknesses,
It is an object of the present invention to provide an optical pickup device having a simple structure and a compact size, an objective lens of the optical pickup, and an optical disk device.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成を採ることによって達成される。The object of the present invention is achieved by adopting the following constitution.
【0019】(1) レーザ光源から出射した光束を、
集光光学系で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記
録面上に光スポットとして集光させ、この情報記録面か
らの反射光を光検出器で受け、情報を再生する光ピック
アップ装置において、透明基板の厚みt1、情報記録密
度i1の第1の光情報記録媒体の情報を読み出せる光ス
ポットを波長λで得る為の集光光学系の光情報記録媒体
側の必要開口数をNA1、透明基板の厚みt2、情報記
録密度i2の第2の光情報記録媒体の情報を読み出せる
光スポットを波長λで得る為の集光光学系の光情報記録
媒体側の必要開口数をNA2としたとき、前記集光光学
系の光情報記録媒体側の開口数NA0がNA1もしくは
それ以上で、厚みt1の透明基板を介したときの光スポ
ットの最良波面収差が0.05λrms以下であり、か
つ厚みt2の透明基板を介したときの光スポットの最良
波面収差が、NA2の範囲内で0.07λrms以下と
したことを特徴とする光ピックアップ装置。但しt1<
t2,i1>i2,NA1>NA2,λはレーザ光源の
波長。(1) The light beam emitted from the laser light source is
An optical pickup device that condenses light as a light spot on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium by a condensing optical system, receives light reflected from the information recording surface with a photodetector, and reproduces information. , The necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the optical information recording medium side of the condensing optical system for obtaining, at the wavelength λ, a light spot from the first optical information recording medium having a transparent substrate thickness t1 and information recording density i1. The necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the converging optical system for obtaining a light spot at wavelength λ from which information of the second optical information recording medium having the thickness t2 of the transparent substrate and the information recording density i2 can be read is defined as NA2. When the numerical aperture NA0 of the condensing optical system on the side of the optical information recording medium is NA1 or more, the best wavefront aberration of the light spot when passing through the transparent substrate having the thickness t1 is 0.05λrms or less, and t2 transparent group The best wavefront aberration of the light spot when the via is an optical pickup apparatus is characterized in that the 0.07λrms less within the range of NA2. However, t1 <
t2, i1> i2, NA1> NA2, and λ are the wavelengths of the laser light source.
【0020】(2) レーザ光源から出射した光束を、
集光光学系で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記
録面上に光スポットとして集光させ、この情報記録面か
らの反射光を光検出器で受け、情報を再生する光ピック
アップ装置において、透明基板の厚みt1、情報記録密
度i1の第1の光情報記録媒体の情報を読み出せる光ス
ポットを波長λで得る為の集光光学系の光情報記録媒体
側の必要開口数をNA1、透明基板の厚みt2、情報記
録密度i2の第2の光情報記録媒体の情報を読み出せる
光スポットを波長λで得る為の集光光学系の光情報記録
媒体側の必要開口数をNA2としたとき、前記集光光学
系の光情報記録媒体側の開口数NA0がNA1もしくは
それ以上で、厚みt1の透明基板を介したときの光スポ
ットの最良波面収差が0.05λrms以下であり、レ
ーザ光源から集光光学系を経て光検出器に向かうまでの
光路中に、NA2より大きくNA1より小さいリング状
の光束遮蔽部を設けたことを特徴とする光ピックアップ
装置。但しt1<t2,i1>i2,NA1>NA2,
λはレーザ光源の波長。(2) The light beam emitted from the laser light source is
An optical pickup device that condenses light as a light spot on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium by a condensing optical system, receives light reflected from the information recording surface with a photodetector, and reproduces information. , The necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the optical information recording medium side of the condensing optical system for obtaining, at the wavelength λ, a light spot from the first optical information recording medium having a transparent substrate thickness t1 and information recording density i1. The necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the converging optical system for obtaining a light spot at wavelength λ from which information of the second optical information recording medium having the thickness t2 of the transparent substrate and the information recording density i2 can be read is defined as NA2. When the numerical aperture NA0 of the condensing optical system on the optical information recording medium side is NA1 or more, the best wavefront aberration of the light spot when passing through the transparent substrate having the thickness t1 is 0.05λrms or less, and the laser light source Condensed light from In the optical path up toward the optical detector through the system, the optical pickup apparatus characterized in that a NA1 is smaller than the ring-shaped light flux shielding portion greater than NA2. Where t1 <t2, i1> i2, NA1> NA2,
λ is the wavelength of the laser light source.
【0021】(3) レーザ光源から出射した光束を、
集光光学系で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記
録面上に光スポットとして集光させ、この情報記録面か
らの反射光を光検出器で受け、情報を再生する光ピック
アップ装置において、透明基板の厚みt1、情報記録密
度i1の第1の光情報記録媒体の情報を読み出せる光ス
ポットを波長λで得る為の集光光学系の光情報記録媒体
側の必要開口数をNA1、透明基板の厚みt2、情報記
録密度i2の第2の光情報記録媒体の情報を読み出せる
光スポットを波長λで得る為の集光光学系の光情報記録
媒体側の必要開口数をNA2としたとき、前記集光光学
系の光情報記録媒体側の開口数NA0がNA1もしくは
それ以上で、厚みt1の透明基板を介したときの光スポ
ットの最良波面収差が0.05λrms以下であり、前
記光検出器は複数の領域に分割され、第1、第2の光情
報記録媒体とで情報信号を再生する領域を異ならせたこ
とを特徴とする光ピックアップ装置。但しt1<t2,
i1>i2,NA1>NA2,λはレーザ光源の波長。(3) The light beam emitted from the laser light source is
An optical pickup device that condenses light as a light spot on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium by a condensing optical system, receives light reflected from the information recording surface with a photodetector, and reproduces information. , The necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the optical information recording medium side of the condensing optical system for obtaining, at the wavelength λ, a light spot from the first optical information recording medium having a transparent substrate thickness t1 and information recording density i1. The necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the converging optical system for obtaining a light spot at wavelength λ from which information of the second optical information recording medium having the thickness t2 of the transparent substrate and the information recording density i2 can be read is defined as NA2. When the numerical aperture NA0 of the condensing optical system on the side of the optical information recording medium is NA1 or more, the best wavefront aberration of the light spot when passing through the transparent substrate having the thickness t1 is 0.05λrms or less. Multiple detectors Is divided into band, first, the optical pickup apparatus characterized by having different areas for reproducing an information signal in the second optical information recording medium. However, t1 <t2,
i1> i2, NA1> NA2, λ is the wavelength of the laser light source.
【0022】(4) 第2の光情報記録媒体の情報信号
を再生する光検出器の領域は、前記NA2の範囲に対応
する領域であることを特徴とする(3)記載の光ピック
アップ装置。(4) The optical pickup device according to (3), wherein the area of the photodetector for reproducing the information signal of the second optical information recording medium is an area corresponding to the range of NA2.
【0023】(5) 前記レーザ光源から集光光学系を
経て光検出器に向かうまでの光路上に、NA2より大き
くNA1より小さいリング状の光束遮蔽部を設けたこと
を特徴とする(3)又は(4)記載の光ピックアップ装
置。(5) On the optical path from the laser light source to the photodetector via the condensing optical system, a ring-shaped light beam shielding portion larger than NA2 and smaller than NA1 is provided (3). Or the optical pickup device according to (4).
【0024】(6) 厚みt1の透明基板を介したとき
の集光光学系が有する球面収差は、NA2の光束より
(1/2)NA2の光束の方が補正過剰(オーバー)で
あることを特徴とする(1)〜(5)の何れか1項記載
の光ピックアップ装置。但し、(1/2)NA2はNA
2の1/2を表すものとする。(6) Regarding the spherical aberration of the condensing optical system when the light passes through the transparent substrate having the thickness t1, the (1/2) NA2 light beam is overcorrected (overcorrected) than the NA2 light beam. The optical pickup device according to any one of the above (1) to (5). However, (1/2) NA2 is NA
It shall represent 1/2 of 2.
【0025】(7) 透明基板の厚みt1は0.6m
m、開口数NA0はλ(μm)/1.14(μm)以上
であり、透明基板の厚みt2は1.2mm、開口数NA
2がλ(μm)/1.75(μm)ないしはλ(μm)
/2.46(μm)であることを特徴とする(1)〜
(6)の何れか1項に記載の光ピックアップ装置。(7) The thickness t1 of the transparent substrate is 0.6 m
m, the numerical aperture NA0 is λ (μm) /1.14 (μm) or more, the thickness t2 of the transparent substrate is 1.2 mm, and the numerical aperture NA is
2 is λ (μm) /1.75 (μm) or λ (μm)
/2.46 (μm)
The optical pickup device according to any one of (6).
【0026】(8) 光情報記録媒体の情報記録面上に
レーザ光源からの光束を透明基板を介して光スポットと
して集光させ、該情報記録面上に記録された情報を読み
だす為の光ピックアップの対物レンズにおいて、透明基
板の厚みt1、情報記録密度i1の第1の光情報記録媒
体の情報を読み出せる光スポットを波長λで得る為の対
物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA1、透
明基板の厚みt2、情報記録密度i2の第2の光情報記
録媒体の情報を読み出せる光スポットを波長λで得る為
の対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA2
としたとき、前記光ピックアップの対物レンズは、厚み
t1の透明基板を介したときの最良波面収差が0.05
λrms以下であり、NA2の光束より(1/2)NA
2の光束の方が補正過剰(オーバー)の球面収差を有
し、NA2より大きくNA1より小さい領域の入射面も
しくは出射面にリング状の光束遮蔽部を設けたことを特
徴とする光ピックアップの対物レンズ。但しt1<t
2,i1>i2,NA1>NA2,λはレーザ光源の波
長とし、(1/2)NA2はNA2の1/2を表すもの
とする。(8) A light beam from a laser light source is condensed as a light spot on the information recording surface of an optical information recording medium via a transparent substrate, and light for reading information recorded on the information recording surface is read. In the objective lens of the pickup, the required numerical aperture on the optical information recording medium side of the objective lens for obtaining, at a wavelength λ, an optical spot from which information on the first optical information recording medium can be read with a thickness t1 of the transparent substrate and an information recording density i1. Is the required numerical aperture on the optical information recording medium side of the objective lens for obtaining a light spot at a wavelength λ from which information of the second optical information recording medium can be read with NA1 and the thickness t2 of the transparent substrate and the information recording density i2.
When the objective lens of the optical pickup has the best wavefront aberration of 0.05 when passing through the transparent substrate having the thickness t1,
λrms or less, and (1 /) NA from the luminous flux of NA2
2. The objective of the optical pickup, wherein the light beam of No. 2 has overcorrected spherical aberration, and a ring-shaped light beam shielding portion is provided on an entrance surface or an exit surface of a region larger than NA2 and smaller than NA1. lens. However, t1 <t
2, i1> i2, NA1> NA2, [lambda] are the wavelengths of the laser light source, and (1/2) NA2 represents 1/2 of NA2.
【0027】(9) レーザ光源から出射した光束を集
光光学系で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録
面上に光スポットとして集光させ、この情報記録面から
の反射光を光検出器で受け、情報を再生する光ピックア
ップ装置において、前記透明基板の厚みがt1の光情報
記録媒体の情報を波長λの光で再生するのに必要な前記
集光光学系の光情報記録媒体側の開口数をNA1、前記
透明基板の厚みが前記t1よりも厚いt2の光情報記録
媒体の情報を前記波長λの光で再生するのに必要な前記
集光光学系の光情報記録媒体側の開口数をNA2(<N
A1)、前記NA2より大きくNA1よりも小さい前記
集光光学系の光情報記録媒体側の開口数をNA3とした
とき、前記集光光学系の光情報記録媒体側の開口数NA
0は、前記NA1もしくはそれ以上で、厚みt1の透明
基板を介したときの光スポットの最良波面収差が0.0
7λrms以下であり、前記光情報記録媒体の情報記録
面により反射されて前記光検出器に達する反射光のう
ち、前記集光光学系の最も光情報記録媒体側のレンズ面
の前記NA3からNA2の範囲を通過して前記光検出器
に達するリング状の光束の少なくとも一部を遮光する光
束遮光部を、光情報記録媒体と前記光検出器との間の光
路中に設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。(9) The light beam emitted from the laser light source is condensed as a light spot on the information recording surface through the transparent substrate of the optical information recording medium by the light condensing optical system, and the reflected light from the information recording surface is converted to light. In an optical pickup device for receiving information from a detector and reproducing information, the optical information recording medium of the condensing optical system necessary for reproducing information of the optical information recording medium having a thickness of the transparent substrate of t1 with light having a wavelength of λ. The numerical aperture on the side of the optical information recording medium of the condensing optical system necessary for reproducing the information of the optical information recording medium at t2 in which the thickness of the transparent substrate is greater than t1 with light of the wavelength λ. The numerical aperture of NA2 (<N
A1) When the numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system that is larger than NA2 and smaller than NA1 is NA3, the numerical aperture NA on the optical information recording medium side of the condensing optical system.
0 is the NA1 or more, and the best wavefront aberration of the light spot through the transparent substrate having the thickness t1 is 0.0
7λrms or less, of the reflected light reaching the photodetector after being reflected by the information recording surface of the optical information recording medium, the NA3 to NA2 of the lens surface of the condensing optical system closest to the optical information recording medium. A light beam shielding unit that shields at least a part of a ring-shaped light beam that passes through a range and reaches the photodetector is provided in an optical path between an optical information recording medium and the photodetector. Optical pickup device.
【0028】(10) 前記遮光部は、集光光学系の対
物レンズのレーザ光源側の面に形成されていることを特
徴とする(9)記載の光ピックアップ装置。(10) The optical pickup device according to (9), wherein the light-shielding portion is formed on a surface of the objective lens of the focusing optical system on the side of the laser light source.
【0029】(11) 前記NA2はλ(μm)/1.
75(μm)であることを特徴とする(9)又は(1
0)記載の光ピックアップ装置。(11) The NA2 is λ (μm) / 1.
(9) or (1)
The optical pickup device according to 0).
【0030】(12) 前記NA2はλ(μm)/2.
46(μm)であることを特徴とする(9)又は(1
0)記載の光ピックアップ装置。(12) The NA2 is λ (μm) / 2.
(9) or (1)
The optical pickup device according to 0).
【0031】(13) 前記NA3は1.1NA2〜
1.2NA2であることを特徴とする(9)〜(12)
の何れか1項に記載の光ピックアップ装置。(13) The NA3 is 1.1NA2-
(9)-(12), characterized by being 1.2NA2.
The optical pickup device according to claim 1.
【0032】(14) (1)〜(13)の何れか1項
に記載した、光ピックアップ装置又は光ピックアップの
対物レンズ又は光ピックアップの集光光学系と、前記透
明基板の厚みがt2の光情報記録媒体の情報を波長λの
光で再生する際、前記集光光学系の対物レンズを、近軸
焦点よりも遠方に焦点が合うようにフォーカシング制御
するフォーカシング制御手段を有することを特徴とする
光ディスク装置。(14) An optical pickup device, an objective lens of the optical pickup, or a condensing optical system of the optical pickup according to any one of (1) to (13), and light having a thickness of t2 of the transparent substrate. When reproducing the information of the information recording medium with light having a wavelength of λ, the apparatus has focusing control means for performing focusing control so that the objective lens of the condensing optical system is focused farther than the paraxial focus. Optical disk device.
【0033】なお、本発明でいう「最良波面収差」と
は、デフォーカス成分、チルト成分を補正した波面収差
であり、その値は根2乗平均(rms)で表す。The "best wavefront aberration" in the present invention is a wavefront aberration corrected for a defocus component and a tilt component, and its value is represented by root mean square (rms).
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】本発明は、例えばDVD再生用光
ピックアップ装置で従来のCD等の1.2mm厚基板の
光ディスクを再生するとき、光源がCD用の780nm
に比べ短波長の635nm〜690nmであって、この
分読み取りに必要な対物レンズの有効なNAが小さく
(0.26〜0.40)、この範囲内の光束でDVD再
生用の集光光学系のままで読み出しを行うものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to an optical pickup device for reproducing a DVD, for example, when reproducing an optical disk having a 1.2 mm thick substrate such as a conventional CD, using a 780 nm light source for a CD.
The effective NA of the objective lens required for reading is small (0.26 to 0.40), which is shorter than the wavelength of 635 nm to 690 nm, and the light flux within this range is a condensing optical system for DVD reproduction. Reading is performed as it is.
【0035】以下に、本発明の実施の形態例を説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below.
【0036】各実施の形態例において、集光光学系数値
例は、レーザー光源を第0面とし、ここから順に第i番
目の面(絞り面を含む)の曲率半径をri、第i番目の
面と第i+1番目の面の間の媒質のレーザー光源の光束
の波長での屈折率をniで表す。また空気の屈折率を1
とする。In each embodiment, in the numerical example of the condensing optical system, the laser light source is set to the 0th surface, the radius of curvature of the i-th surface (including the stop surface) is ri, and the i-th surface The refractive index at the wavelength of the light flux of the laser light source of the medium between the surface and the (i + 1) -th surface is represented by ni. The refractive index of air is 1
And
【0037】また、レンズ面に非球面を用いている場合
においては、その非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と
垂直方向にH軸、光の進行方向を正とし、rを近軸曲率
半径、Kを円錐係数、Ajを非球面係数、Pjを非球面
のべき数(但し、Pj≧3)としたとき、When an aspherical surface is used for the lens surface, the aspherical shape is such that the X axis is in the optical axis direction, the H axis is perpendicular to the optical axis, the light traveling direction is positive, and r is near. When the radius of curvature of the axis, K is a conic coefficient, Aj is an aspheric coefficient, and Pj is a power of an aspheric surface (where Pj ≧ 3),
【0038】[0038]
【数1】 (Equation 1)
【0039】で表す。Is represented by
【0040】(実施の形態例1)図3において、レーザ
光源1から出射した光束は、ホログラムビームスプリッ
タ2を通過してコリメータレンズ3を通ってほぼ平行光
束となり、絞り5で所定の光束に制限されて対物レンズ
6に入射する。対物レンズ6に入射した光束は厚み0.
6mmの基板7を通して情報記録面8上に集光される。
この情報記録面8で情報ピットにより変調されて反射し
た光束は、対物レンズ6、コリメータレンズ3を介して
ホログラムビームスプリッタ2に戻り、ここでレーザー
光源1の光路から分離され、光検出器9へ入射する。(Embodiment 1) In FIG. 3, a light beam emitted from a laser light source 1 passes through a hologram beam splitter 2, passes through a collimator lens 3, becomes a substantially parallel light beam, and is restricted by a stop 5 to a predetermined light beam. Then, the light enters the objective lens 6. The light beam incident on the objective lens 6 has a thickness of 0.1 mm.
The light is focused on the information recording surface 8 through the 6 mm substrate 7.
The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 8 returns to the hologram beam splitter 2 via the objective lens 6 and the collimator lens 3, where it is separated from the optical path of the laser light source 1 and to the photodetector 9. Incident.
【0041】この光検出器9は多分割されたPINフォ
トダイオードで構成され、各素子より、入射した光束の
強度に比例した電流を出力し、この電流を図には示さな
い検出回路系に送り、ここで情報信号、フォーカスエラ
ー信号、トラックエラー信号を生成する。このフォーカ
スエラー信号、トラックエラー信号に基づき磁気回路と
コイル等で構成される2次元アクチュエータ(図示せ
ず)で一体的に設けられている対物レンズ6と絞り5を
フォーカシング方向、トラッキング方向へ制御し、常に
情報トラック上に光スポット位置を合わせるように構成
されている。The photodetector 9 is composed of a multi-divided PIN photodiode, outputs a current proportional to the intensity of the incident light beam from each element, and sends this current to a detection circuit (not shown). Here, an information signal, a focus error signal, and a track error signal are generated. Based on the focus error signal and the track error signal, the objective lens 6 and the aperture 5 provided integrally by a two-dimensional actuator (not shown) composed of a magnetic circuit and a coil are controlled in a focusing direction and a tracking direction. , The light spot position is always adjusted on the information track.
【0042】次にこの図3に示した例における集光光学
系の光学データを表1及び表2に示す。Next, Tables 1 and 2 show optical data of the condensing optical system in the example shown in FIG.
【0043】[0043]
【表1】 [Table 1]
【0044】[0044]
【表2】 [Table 2]
【0045】本例では光源波長635nm、軸上での最
良波面収差はNA0=0.6のとき0.001λrms
である。In this example, the light source wavelength is 635 nm and the axial best wavefront aberration is 0.001λrms when NA0 = 0.6.
It is.
【0046】回折限界の目安とされる波面収差は0.0
7λrms以内であり、回折限界以下であれば情報を再
生することが可能である。なお、光スポットサイズに対
し情報記録密度i1がCD等従来の光ディスクと比べて
高いDVDの再生用としては、0.05λrms以内と
するのが望ましい。The wavefront aberration used as a guide of the diffraction limit is 0.0
If it is within 7λrms and is equal to or less than the diffraction limit, information can be reproduced. It should be noted that, for reproducing a DVD whose information recording density i1 is higher than that of a conventional optical disc such as a CD with respect to the light spot size, it is desirable to set it within 0.05λrms.
【0047】図4は、この集光光学系で、第2の基板厚
みt=1.2mmを介して光スポットを集光したとき
の、NAと最良波面収差及び最適デフォーカス量の関係
を示す図である。FIG. 4 shows the relationship between NA, the best wavefront aberration and the optimum defocus amount when a light spot is condensed through the second substrate thickness t = 1.2 mm with this condensing optical system. FIG.
【0048】図4において、NA0=0.6の全開口で
の最良波面収差は0.60λrmsであり、このときの
スポット位置は近軸焦点より空気中換算で23μm後ろ
にある。このときの波面収差は主に球面収差成分であ
り、この収差はNAが小さくなると急減する。NAが
0.37のところで最良波面収差はほぼ0.07λrm
sとなりマレシャルの限界内となる。このときのスポッ
ト位置は近軸焦点より空気中換算で約8μm後ろにあ
る。NAが0.3のところでは最良波面収差はほぼ0.
03λrmsとなりスポット位置は近軸焦点より空気中
換算で約5μm後方である。In FIG. 4, the best wavefront aberration at the full aperture of NA0 = 0.6 is 0.60λrms, and the spot position at this time is 23 μm behind the paraxial focal point in air conversion. The wavefront aberration at this time is mainly a spherical aberration component, and this aberration sharply decreases as the NA decreases. When NA is 0.37, the best wavefront aberration is almost 0.07λrm.
s, which is within Marechal's limits. The spot position at this time is about 8 μm behind the paraxial focal point in air conversion. When the NA is 0.3, the best wavefront aberration is almost 0.
The spot position is about 5 μm behind the paraxial focus in air conversion.
【0049】基板厚み1.2mmの光ディスクでCD方
式の場合、λ/NA=1.75(μm)以上で充分な読
み取り性能が得られる。λ=780nmの場合、NA=
0.45であり、NA=0.37ではλ=648nm、
NA=0.30ではλ=525nmである。よって、λ
=635nmのレーザを用い、NA0.37で最良波面
収差を与える近軸焦点より空気中換算で約8μm後ろと
なるように対物レンズを情報記録面に対し2次元アクチ
ュエータで駆動してフォーカシング制御することによ
り、基板厚み1.2mmの光ディスクの情報を読み出す
ことができる。In the case of a CD system using an optical disk having a substrate thickness of 1.2 mm, a sufficient reading performance can be obtained when λ / NA = 1.75 (μm) or more. When λ = 780 nm, NA =
0.45, λ = 648 nm when NA = 0.37,
At NA = 0.30, λ = 525 nm. Therefore, λ
The objective lens is driven by a two-dimensional actuator with respect to the information recording surface by a two-dimensional actuator to perform focusing control so that the laser beam having a wavelength of 635 nm is used and the NA is 0.37 and the paraxial focal point that gives the best wavefront aberration is about 8 μm in air conversion from the paraxial focus. Thereby, information on an optical disk having a substrate thickness of 1.2 mm can be read.
【0050】信号処理系にイコライザを用いて符号間干
渉を減少させ、情報記録密度に対するスポットサイズの
比率をDVDの場合と同程度として更にNAを小さくし
てCD方式の光ディスクを再生することも可能である。
このときのNA2=λ(μm)/2.46(μm)≒
0.26となり、最良波面収差は0.016λrmsと
充分に小さくなる。It is also possible to reduce the intersymbol interference by using an equalizer in the signal processing system and make the ratio of the spot size to the information recording density the same as that of the DVD, and further reduce the NA to reproduce the CD optical disk. It is.
NA2 at this time = λ (μm) /2.46 (μm) ≒
0.26, and the best wavefront aberration is sufficiently small at 0.016 λrms.
【0051】このときNA2(0.37もしくは0.2
6)以上、NA0(0.60)以下の領域を通過する光
束は情報読み取りには寄与せず、不要光となる。この領
域の光束は大きな球面収差を持つことにより情報記録面
より更に後ろ側に集光しており、情報記録面で反射した
光束は基板及び対物レンズ、コリメータレンズを介して
更に球面収差を与えられて光検出器に向かい、光検出器
上ではフレア光となる。この為、光検出器の受光領域
は、このフレア光がカットされるよう必要最小限の面積
とするのが良い。At this time, NA2 (0.37 or 0.2
6) The luminous flux passing through the area not less than NA0 (0.60) does not contribute to information reading and becomes unnecessary light. The luminous flux in this area has a large spherical aberration and is condensed further behind the information recording surface, and the luminous flux reflected by the information recording surface is further subjected to spherical aberration through the substrate, the objective lens, and the collimator lens. To the photodetector, and becomes flare light on the photodetector. For this reason, the light receiving area of the photodetector is preferably set to have a minimum necessary area so as to cut off the flare light.
【0052】(実施の形態例2)図5は、実施の形態例
2の光ピックアップ装置を示す図である。(Embodiment 2) FIG. 5 is a view showing an optical pickup device of Embodiment 2 of the present invention.
【0053】図5において、レーザ光源11(λ=68
0nm)から出射した光束は偏光ビームスプリッタ1
2、コリメータレンズ13、1/4波長板14を透過し
て円偏光の平行光束となる。この光束は図示せぬ2次元
アクチュエータによりフォーカシング方向とトラッキン
グ方向に駆動される対物レンズ6により光ディスクの基
板7を介して情報記録面8上に集光される。この情報記
録面8で情報ピットにより変調されて反射した光束は、
再び対物レンズ6、1/4波長板14、コリメータレン
ズ13を透過して偏光ビームスプリッタ12に入射し、
ここで反射して光検出器19へ向かう。光検出器19へ
の光路上に配置されたシリンドリカルレンズ10により
非点収差が与えられ、凹レンズ16により倍率を拡大さ
れる。In FIG. 5, the laser light source 11 (λ = 68
0 nm) from the polarization beam splitter 1
2. The light passes through the collimator lens 13 and the quarter-wave plate 14 to become a circularly polarized parallel light beam. This light flux is condensed on an information recording surface 8 via a substrate 7 of an optical disk by an objective lens 6 driven in a focusing direction and a tracking direction by a two-dimensional actuator (not shown). The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 8 is
Again, the light passes through the objective lens 6, the quarter-wave plate 14, and the collimator lens 13 and is incident on the polarization beam splitter 12,
Here, the light is reflected and travels to the photodetector 19. Astigmatism is given by the cylindrical lens 10 arranged on the optical path to the photodetector 19, and the magnification is enlarged by the concave lens 16.
【0054】図6は、光検出器の素子構成を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing the element configuration of the photodetector.
【0055】図6において、光検出器19は図に示すよ
うにA〜Dの4つに分割された素子で構成されており、
分割線Sは光ディスクの情報記録面の情報トラックの写
像と略方向が一致するように配置されており、シリンド
リカルレンズ10の母線に対しては略45°の方向とな
っている。フォーカスエラー信号の検出には非点収差法
により、(A+C)−(B+D)の演算により、トラッ
クエラー信号の検出には例えばプッシュプル法では、
(A+B)−(C+D)の演算により、位相差検出法で
は(A+C)−(B+D)の演算により求められ、情報
信号は(A+B+C+D)で求められる。これらの検出
方法は、何れもよく知られており、詳しい説明は省略す
る。In FIG. 6, the photodetector 19 is composed of four elements A to D as shown in FIG.
The dividing line S is arranged so that the direction substantially coincides with the mapping of the information track on the information recording surface of the optical disc, and is oriented at approximately 45 ° with respect to the generating line of the cylindrical lens 10. The focus error signal is detected by the astigmatism method, the calculation of (A + C)-(B + D) is performed, and the track error signal is detected by the push-pull method, for example.
By the calculation of (A + B)-(C + D), in the phase difference detection method, it is obtained by the calculation of (A + C)-(B + D), and the information signal is obtained by (A + B + C + D). All of these detection methods are well known, and detailed description is omitted.
【0056】次に、図5の光ピックアップ装置に用いら
れる集光光学系の光学データを表3及び表4に示す。Next, Tables 3 and 4 show optical data of the condensing optical system used in the optical pickup device of FIG.
【0057】なお、コリメータレンズ13は、設計を最
適にすることにより対物レンズへは略無収差の平行光束
を入射させることができるため、以下の数値例において
は略無収差の平行光束を出射できるコリメータレンズを
使用することを前提として、対物レンズへ光束が入射し
て以降の構成を示す。なお、この例においては、対物レ
ンズの光源側に配置される絞りを第1面として、ここか
ら順に第i番目のレンズ面の曲率半径をri、第i番目
の面と第i+1番目の面の間の媒質のレーザ光源の光束
の波長での屈折率niで表している。By optimizing the design of the collimator lens 13, it is possible to cause a substantially illuminated parallel light beam to be incident on the objective lens. Assuming that a collimator lens is used, the configuration after the light beam enters the objective lens will be described. In this example, the aperture disposed on the light source side of the objective lens is defined as the first surface, the radius of curvature of the i-th lens surface is ri, and the radius of curvature of the i-th surface and the (i + 1) -th surface is ri. It is represented by the refractive index ni at the wavelength of the luminous flux of the laser light source of the medium in between.
【0058】[0058]
【表3】 [Table 3]
【0059】[0059]
【表4】 [Table 4]
【0060】f=3.17mm NA0=0.63 本実施の形態例の光源波長λ=680nmにおいては、
第1の光ディスク(例えばDVD)の読み出しに必要な
NAすなわちNA1は0.60、第2の光ディスク(例
えばCD)の読み出しに必要なNAすなわちNA2はイ
コライザを併用しない場合0.39である。F = 3.17 mm NA0 = 0.63 At the light source wavelength λ = 680 nm of this embodiment,
The NA required for reading the first optical disk (for example, DVD), that is, NA1, is 0.60, and the NA required for reading of the second optical disk (for example, CD), that is, NA2, is 0.39 when the equalizer is not used together.
【0061】図7(a)は、本実施の形態例の対物レン
ズの基板厚みt1=0.6mm(第1の光ディスクの基
板厚に対応)のときの球面収差を示す図である。FIG. 7A is a diagram showing the spherical aberration when the substrate thickness t1 of the objective lens of this embodiment is 0.6 mm (corresponding to the substrate thickness of the first optical disk).
【0062】図7(a)において、この対物レンズで
は、基板厚みt1=0.6mmのときに、球面収差を
(1/2)NA2付近すなわちNAが0.2の高さで補
正過剰(オーバー)、NA2付近すなわちNAが0.4
0の高さでは、完全に補正している。球面収差カーブで
は、(1/2)NA2よりNA2の高さにかけて補正不
足(アンダー)の方向となっている。このときのNA0
(0.63)の範囲内での最良波面収差は約0.02λ
rmsである。In FIG. 7 (a), in this objective lens, when the substrate thickness t1 = 0.6 mm, the spherical aberration is overcorrected near (1/2) NA2, that is, when the NA is 0.2. ), Near NA2, that is, when NA is 0.4
At a height of 0, the correction is complete. In the spherical aberration curve, the correction is insufficient (under) in the direction from (1/2) NA2 to the height of NA2. NA0 at this time
The best wavefront aberration in the range of (0.63) is about 0.02λ.
rms.
【0063】この対物レンズについて、基板厚みt1=
0.6mmの透明基板を介して集光状態にある光スポッ
トを、干渉計を用いて干渉縞をほぼ直線状となるように
たてて観察すると図7(b)のようになる。For this objective lens, the substrate thickness t1 =
FIG. 7B shows a light spot in a condensed state through a 0.6 mm transparent substrate, which is observed by setting an interference fringe to be substantially linear using an interferometer.
【0064】球面収差が完全に補正されている対物レン
ズにおいては、平行な直線状の干渉縞として観察される
が、この例の対物レンズにおいては、球面収差が(1/
2)NA2付近すなわちNAが0.2の高さで補正過剰
(オーバー)、NA2付近すなわちNAが0.4の高さ
で完全に補正された状態となるため、図7(b)のよう
に(1/2)NA2付近すなわちNAが0.2よりも大
きくNA1(又はNA0)よりも小さい開口数NA4
(この例においてはNA4=NA2=0.39)付近で
V字状に屈曲する部分を有する干渉縞となる。即ち、こ
の例の対物レンズはこのような干渉縞が観察される最良
波面収差を有している。In the objective lens in which the spherical aberration is completely corrected, it is observed as parallel linear interference fringes. However, in the objective lens of this example, the spherical aberration is (1/1).
2) Overcorrection occurs near NA2, that is, when NA is at a height of 0.2, and is completely corrected near NA2, that is, when NA is at a height of 0.4, as shown in FIG. 7B. (1/2) A numerical aperture NA4 around NA2, that is, NA is larger than 0.2 and smaller than NA1 (or NA0).
(In this example, an interference fringe having a portion bent in a V shape near NA4 = NA2 = 0.39). That is, the objective lens of this example has the best wavefront aberration in which such interference fringes are observed.
【0065】なお、NA4は、 (1/2)NA2<NA4<(1/2)(NA1+NA
2) となるように構成するのが望ましい(上式において、実
用上、NA1をNA0としてもよい)。Note that NA4 is expressed as (1/2) NA2 <NA4 <(1/2) (NA1 + NA
2) It is desirable that the following equation be satisfied (in the above formula, NA1 may be NA0 for practical purposes).
【0066】図8は、この対物レンズで基板厚みt2=
1.2mm(第2の光ディスクの基板厚に対応)のとき
の、NAと最良波面収差及びそのときのデフォーカス量
の関係を示す図である。FIG. 8 shows that the objective lens has a substrate thickness t2 =
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between NA, best wavefront aberration, and the amount of defocus at that time when the thickness is 1.2 mm (corresponding to the substrate thickness of the second optical disc).
【0067】図8において、対物レンズの(1/2)N
A2の高さの光束をNA2の高さの光束より過剰に補正
しておくことにより、NA2の高さの光束は(1/2)
NA2の高さの光束よりアンダーとなっており、基板厚
みが厚くなることによって発生するオーバーの球面収差
を減少させることができる。NA=0.41のときに大
凡0.07λrmsとなり、マレシャルの限界内とな
る。NA2(NA=0.39)での最良波面収差は0.
05λrmsとなり本対物レンズで充分CD方式の光デ
ィスクを読み取ることができる。又、t1=0.6mm
のDVD方式の光ディスクの読み取りもNA0=0.6
3で最良波面収差0.02λrmsと充分に小さく良好
に行える。この例では、対物レンズにより球面収差をt
2=0.6mmの基板厚みのときに、(1/2)NA2
の高さの光束をNA2の高さの光束より補正過剰(オー
バー)となるようにしたが、これは例えばコリメーター
レンズによってでも良く、要はレーザ光源を発した光束
がt1=0.6mmの基板を介して光ディスクの情報記
録面上に集光されたときに、トータルとして(1/2)
NA2の高さの光束がNA2の高さの光束より補正過剰
(オーバー)になっていれば良い。In FIG. 8, (1/2) N of the objective lens
By correcting the luminous flux at the height of A2 more than the luminous flux at the height of NA2, the luminous flux at the height of NA2 becomes (1/2).
Since the light flux is lower than the light flux having the height of NA2, over-spherical aberration generated by the increase in the thickness of the substrate can be reduced. When NA = 0.41, the value is approximately 0.07λrms, which is within Marechal's limit. The best wavefront aberration at NA2 (NA = 0.39) is 0.1.
The objective lens can sufficiently read an optical disk of the CD system. Also, t1 = 0.6 mm
Reading of DVD type optical disk is also NA0 = 0.6
3, the best wavefront aberration is 0.02λrms, which is sufficiently small and can be performed well. In this example, the spherical aberration is reduced to t by the objective lens.
When the substrate thickness is 2 = 0.6 mm, (1/2) NA2
Is overcorrected than the luminous flux having the height of NA2, but this may be performed by, for example, a collimator lens. In short, the luminous flux emitted from the laser light source is t1 = 0.6 mm. When collected on the information recording surface of the optical disk via the substrate, the total (1/2)
It is sufficient that the light beam having the height of NA2 is overcorrected (over) than the light beam having the height of NA2.
【0068】本構成によると、光学系によるロスが少な
く出射効率が高くでき、書き込み可能な光ディスクに対
して記録を行う光ピックアップ装置として適している。According to this configuration, the loss due to the optical system is small, the emission efficiency can be increased, and the optical pickup device is suitable for recording on a writable optical disk.
【0069】(実施の形態例3)図9は、実施の形態例
3の光ピックアップ装置を示す図である。図10は、リ
ング状の光束遮蔽部を有するマスクの図である。(Embodiment 3) FIG. 9 is a diagram showing an optical pickup device according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 10 is a diagram of a mask having a ring-shaped light beam shielding portion.
【0070】図9は、実施の形態例2の図5において1
/4波長板14と対物レンズ6の間の光路上に、図10
のようなリング状の光束遮蔽部を有するマスクを設けた
もので、第2の光ディスクの情報読み出し時有害となる
光束の領域をカットしてやることにより、更に読み出し
性能を向上させるようにしたものである。FIG. 9 is a circuit diagram showing one of the second embodiment shown in FIG.
On the optical path between the 波長 wavelength plate 14 and the objective lens 6, FIG.
A mask having a ring-shaped light beam shielding portion as described above is provided, and by reading out the area of the light beam which is harmful when reading information from the second optical disk, the reading performance is further improved. .
【0071】図9において、レーザ光源11(λ=68
0nm)から出射した光束は、偏光ビームスプリッタ1
2、コリメータレンズ13、1/4波長板14を透過し
て円偏光の平行光束となる。この光束はリング状マスク
15を透過してマスク部の光束がカットされ、対物レン
ズ6により光ディスクの基板7を介して情報記録面8上
に集光される。この情報記録面8で情報ピットにより変
調されて反射した光束は、再び対物レンズ6、リング状
マスク15、1/4波長板14、コリメータレンズ13
を透過して偏光ビームスプリッタ12に入射し、ここで
反射して光検出器19へ向かう。光検出器19への光路
上に配置されたシリンドリカルレンズ10により非点収
差が与えられ、凹レンズ16により倍率を拡大される。
光検出器の構成やフォーカスエラー信号、トラックエラ
ー信号、情報信号の検出は実施の形態例2と同様であ
る。In FIG. 9, the laser light source 11 (λ = 68
0 nm) from the polarization beam splitter 1
2. The light passes through the collimator lens 13 and the quarter-wave plate 14 to become a circularly polarized parallel light beam. This light beam passes through the ring-shaped mask 15, the light beam in the mask portion is cut, and the light beam is condensed on the information recording surface 8 via the substrate 7 of the optical disk by the objective lens 6. The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 8 is again reflected by the objective lens 6, the ring-shaped mask 15, the 4 wavelength plate 14, and the collimator lens 13.
Is transmitted to the polarization beam splitter 12 and reflected there, and travels to the photodetector 19. Astigmatism is given by the cylindrical lens 10 arranged on the optical path to the photodetector 19, and the magnification is enlarged by the concave lens 16.
The configuration of the photodetector and the detection of the focus error signal, the track error signal, and the information signal are the same as in the second embodiment.
【0072】図11は、本実施の形態例の集光光学系で
基板厚みt2=1.2mmの基板を介したとき、第2の
光ディスク(例えばCD)の情報読み取りに必要なNA
2の範囲で、最良波面収差となる位置でのデフォーカス
を含んだ球面収差図である。FIG. 11 shows the NA required for reading information from the second optical disc (for example, CD) when the light passes through the condensing optical system of this embodiment through a substrate having a substrate thickness of t2 = 1.2 mm.
FIG. 4 is a spherical aberration diagram including defocus at a position where the best wavefront aberration occurs in a range of 2.
【0073】図11において、軸上よりNA2までの領
域が情報読み取りに有効な光束であり、その外側のNA
2〜NA0までの領域は読み取りに寄与せずノイズ成分
となる光束である。この光束中NA0に近い部分は極め
て大きな球面収差を持つことにより情報記録面上ではデ
フォーカスした状態となっており、大きなノイズ要因と
はならない。NA2に近い部分は、読み取りに有効な光
束に隣接したフレア光となりこの光束が情報記録面で情
報ピットで変調され、光検出器に入射すると大きなノイ
ズとなりジッター劣化をまねく。この為、NA2の領域
より大きくNA1(又はNA0)より小さい開口中に光
束を遮蔽するリング状のマスクを設けてやることによ
り、ノイズ増大要因となる光束の光検出器への入射を防
ぐことができる。In FIG. 11, the area from the axis to NA2 is a light beam effective for information reading, and the NA outside the area is NA2.
The region from 2 to NA0 is a light beam which does not contribute to reading and becomes a noise component. The portion of the light beam close to NA0 has an extremely large spherical aberration, so that it is in a defocused state on the information recording surface, and does not become a significant noise factor. The portion close to NA2 becomes flare light adjacent to a light beam effective for reading, and this light beam is modulated by information pits on the information recording surface. When the light beam enters the photodetector, it becomes a large noise, leading to jitter deterioration. For this reason, by providing a ring-shaped mask for blocking the light beam in the opening larger than the area of NA2 and smaller than NA1 (or NA0), it is possible to prevent the light beam which causes a noise increase from entering the photodetector. it can.
【0074】このマスク部の外径は、大き過ぎると光量
ロスの増大、第1の光ディスク(例えばDVD)からの
情報読み出し性能の劣化をまねく。よって、ノイズ成分
となる光束の遮蔽は必要最低限となるのが良く、具体的
にはNA2の範囲で最良波面収差となる焦点位置より、
焦点深度の1〜2倍後方に焦点を結ぶ光束までをカット
してやる。焦点深度はλ/(2×NA2)で与えられ、
λ=680nm,NA=0.39のとき約2.2μmで
あり、本集光光学系ではNA=0.42の光束に相当す
る。又、NA=0.47で約4.7μm後方となり、焦
点深度の2倍となる。よって、光束遮蔽リングの内側は
NA=0.39、外側はNA=0.42〜0.47とし
てやるのが良い。If the outer diameter of the mask portion is too large, the loss of light amount increases, and the performance of reading information from the first optical disk (eg, DVD) deteriorates. Therefore, it is preferable that the shielding of the light beam which is a noise component is the minimum necessary. Specifically, from the focal position where the best wavefront aberration is obtained in the range of NA2,
It cuts the light flux that focuses one to two times behind the depth of focus. The depth of focus is given by λ / (2 × NA 2 ),
It is approximately 2.2 μm when λ = 680 nm and NA = 0.39, which corresponds to a light beam with NA = 0.42 in the present focusing optical system. When NA = 0.47, the distance is about 4.7 μm behind, which is twice the depth of focus. Therefore, it is good to set NA = 0.39 inside the light beam shielding ring and NA = 0.42 to 0.47 outside.
【0075】このマスクは必ずしも光束を吸収させるこ
とによる遮蔽でなく、反射、散乱、屈折、回折等の作用
に基づいたものでも良く、光検出器に戻る光束をカット
できれば良い。又、このマスクは独立した1部品として
ではなく、コリメータレンズ、対物レンズ、ビームスプ
リッタ等他の光学素子と一体化させても良い。This mask is not necessarily shielded by absorbing a light beam, but may be based on the effects of reflection, scattering, refraction, diffraction, etc., as long as the light beam returning to the photodetector can be cut. Further, this mask may be integrated with other optical elements such as a collimator lens, an objective lens, and a beam splitter, instead of as an independent component.
【0076】特に対物レンズの入射側光学面若しくは出
射側光学面に一体に設けるのが、トラッキングにより対
物レンズがシフトしても情報記録面に入射する光束中の
遮蔽部分がシフトせず好ましい。In particular, it is preferable that the shielding portion in the light beam incident on the information recording surface does not shift even if the objective lens shifts due to tracking, if it is provided integrally with the incident side optical surface or the emission side optical surface of the objective lens.
【0077】又、このマスクはレーザ光源から対物レン
ズを経て情報記録面で反射され、光検出器に向かう光路
中のどの場所であっても良い。特にビームスプリッター
より光検出器への光路中に配置した場合、レーザ光源か
らの光束をより有効に情報記録面上に導くことができ好
ましい。This mask may be reflected at the information recording surface from the laser light source via the objective lens, and may be located anywhere on the optical path toward the photodetector. In particular, it is preferable that the light beam from the laser light source be guided to the information recording surface more effectively when it is arranged in the optical path from the beam splitter to the photodetector.
【0078】なお、以上の例においてはマスクの形状が
リング状となっているものを示したが、図10に示すリ
ング状の光束遮蔽部のうち図6に示した光検出器のシリ
ンドリカルレンズの母線と同方向の対角位置にある受光
部AとC(又はBとD)の領域に対応する部分を残し、
他の部分については光を透過するようにした光束遮光部
を有するようなマスクとしても良い。このようにするこ
とで、第1の光ディスクの読み取りや書き込み時におけ
る光量ロスを少なくして、しかも第2の光ディスク読み
取り時に光検出器に入射するノイズ増大要因となる光束
を減じることができる。In the above example, the mask has a ring shape. However, among the ring-shaped light beam shielding portions shown in FIG. 10, the cylindrical lens of the photodetector shown in FIG. 6 is used. Leaving portions corresponding to the regions of the light receiving sections A and C (or B and D) at the diagonal positions in the same direction as the generatrix,
Other portions may be formed as a mask having a light beam shielding portion for transmitting light. By doing so, it is possible to reduce the light amount loss at the time of reading and writing of the first optical disk, and to reduce the light flux that is incident on the photodetector at the time of reading the second optical disk and causes an increase in noise.
【0079】(実施の形態例4)図12は、8分割の光
検出器の素子構成を示す図で、(a)は素子構成を示す
図、(b)は透明基板の厚みt=0.6mmの第1の光
ディスク(例えばDVD)からの光束の集光状態を示す
図、(c)は透明基板の厚みt=1.2mmの第2の光
ディスク(例えばCD)からの光束の集光状態を示す図
である。(Embodiment 4) FIGS. 12A and 12B are diagrams showing the element configuration of an eight-segment photodetector. FIG. 12A is a diagram showing the element configuration, and FIG. 12B is a diagram showing the element thickness of the transparent substrate. FIG. 3C is a diagram showing a light-collecting state of a light beam from a 6-mm first optical disk (for example, a DVD); FIG.
【0080】実施の形態例2の図5において、4分割光
検出器に代えて図12(a)のような8分割光検出器と
し、光ディスクの種類に応じて情報信号を検出する素子
を切り替えることにより更に再生性能を向上させること
ができる。In FIG. 5 of the second embodiment, instead of the four-segment photodetector, an eight-segment photodetector as shown in FIG. 12A is used, and the element for detecting the information signal is switched according to the type of the optical disk. Thereby, the reproduction performance can be further improved.
【0081】図12(b)は、透明基板の厚みt=0.
6mmの第1の光ディスクからの光束が8分割光検出器
上へ集光している状態を表す。FIG. 12B shows that the thickness of the transparent substrate t = 0.
This shows a state in which a light beam from the 6 mm first optical disk is converged on the eight-segment photodetector.
【0082】分割線Sは光ディスクの情報記録面の情報
トラックの写像と略方向が一致するようにしており、分
割線Rにより内側の4分割された領域と、外側の4分割
された領域に分離される。The dividing line S has a direction substantially coincident with the mapping of the information track on the information recording surface of the optical disk, and is divided into an inner quadrant and an outer quadrant by the dividing line R. Is done.
【0083】フォーカスエラー信号は非点収差法により (A1+A2+C1+C2)−(B1+B2+D1+D
2) トラックエラー信号はプッシュプル法により (A1+A2+B1+B2)−(C1+C2+D1+D
2) で検出される。The focus error signal is obtained by the astigmatism method as (A1 + A2 + C1 + C2)-(B1 + B2 + D1 + D
2) The track error signal is obtained by the push-pull method (A1 + A2 + B1 + B2)-(C1 + C2 + D1 + D
2) Detected in.
【0084】又、情報信号は全素子の総和(A1+A2
+B1+B2+C1+C2+D1+D2)、若しくは外
周部のみの(A2+B2+C2+D2)で検出される。
外周部のみからの信号検出とすると、高周波成分が強調
され、最短ピットの変調度を向上させることができる。The information signal is the sum of all elements (A1 + A2
+ B1 + B2 + C1 + C2 + D1 + D2) or (A2 + B2 + C2 + D2) only in the outer peripheral portion.
If signal detection is performed only from the outer peripheral portion, the high frequency component is emphasized, and the modulation degree of the shortest pit can be improved.
【0085】図12(c)は、透明基板の厚みt=1.
2mmの第2の光ディスクからの光束が8分割光検出器
上へ集光している状態を表す。FIG. 12C shows that the thickness t = 1.
This represents a state where a light beam from the 2 mm second optical disk is converged on the eight-segment photodetector.
【0086】中心部に高い光強度を持ち、その外側はフ
レヤー状の集光となり、この中心部を主に受光する(A
1+B1+C1+D1)で情報信号を検出する。この受
光範囲は前記NA2の光束内となるのが望ましい。The light has a high light intensity at the center, and the outside becomes a flared light condensate. The light is mainly received at the center (A
1 + B1 + C1 + D1) to detect an information signal. This light receiving range is desirably within the light beam of NA2.
【0087】フォーカスエラー信号は非点収差法により
(A1+A2+C1+C2)−(B1+B2+D1+D
2)若しくは (A1+C1)−(B1+D1) トラックエラー信号はプッシュプル法により(A1+A
2+B1+B2)−(C1+C2+D1+D2)若しく
は(A1+B1)−(C1+D1)で検出される。The focus error signal is obtained by (A1 + A2 + C1 + C2)-(B1 + B2 + D1 + D) by the astigmatism method.
2) or (A1 + C1)-(B1 + D1) The track error signal is obtained by the push-pull method (A1 + A
2 + B1 + B2)-(C1 + C2 + D1 + D2) or (A1 + B1)-(C1 + D1).
【0088】このように光検出器を、情報信号を検出す
る領域で分割することにより、CD等t=1.2mmの
基板により発生する球面収差によるフレア光のない領域
での信号検出が可能となり、再生性能が向上する。又、
前記NA2以上NA1(又はNA0)以下、望ましくは
1.2NA2以下のリング状光束遮蔽部を光路中に設け
ることにより、更にノイズ成分となる光束をカットして
ジッターを減少させることができる。By dividing the photodetector in the area for detecting the information signal as described above, it is possible to detect a signal in an area free from flare light due to spherical aberration generated by a substrate such as a CD having t = 1.2 mm. The reproduction performance is improved. or,
By providing a ring-shaped light-shielding portion of NA2 or more and NA1 (or NA0) or less, desirably 1.2NA2 or less in the optical path, it is possible to further reduce the jitter by cutting off the light flux that becomes a noise component.
【0089】[0089]
【発明の効果】本発明により、基板厚み及び情報記録密
度が大きく異なるCD方式光ディスクの読み取りを、構
造が簡単でコンパクトなDVD再生用光ピックアップ装
置で行うことができる。記録を行う方式では出射効率が
よく、より低いレーザーパワーで書き込みが可能となる
光ピックアップ装置、光ピックアップの対物レンズ及び
光ディスク装置が提供されることとなった。According to the present invention, it is possible to read a CD-type optical disc having a significantly different substrate thickness and information recording density by a compact DVD pickup optical pickup device having a simple structure. An optical pickup device, an objective lens of the optical pickup, and an optical disk device which have good emission efficiency and can perform writing with a lower laser power by a recording method have been provided.
【図1】従来考えられている光ピックアップ装置の図で
ある。FIG. 1 is a diagram of an optical pickup device conventionally considered.
【図2】基板厚みと最良波面収差との関係を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between substrate thickness and best wavefront aberration.
【図3】実施の形態例1の光ピックアップ装置を示す図
である。FIG. 3 is a diagram illustrating an optical pickup device according to a first embodiment;
【図4】実施の形態例1のt=1.2mm基板のときの
NAと最良波面収差及び最適デフォーカスの関係を示す
図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between NA, best wavefront aberration, and optimum defocus when a substrate of t = 1.2 mm according to the first embodiment;
【図5】実施の形態例2の光ピックアップ装置を示す図
である。FIG. 5 is a diagram illustrating an optical pickup device according to a second embodiment;
【図6】実施の形態例2の光検出器の素子構成を示す図
である。FIG. 6 is a diagram illustrating an element configuration of a photodetector according to a second embodiment.
【図7】実施の形態例2の対物レンズの球面収差を示す
図及び光スポットの干渉縞である。FIG. 7 is a diagram showing a spherical aberration of the objective lens according to the second embodiment and an interference fringe of a light spot.
【図8】実施の形態例2の対物レンズでt2=1.2m
m基板のときの、NAと最良波面収差及び最適デフォー
カスの関係を示す図である。FIG. 8 shows that the objective lens according to the second embodiment has t2 = 1.2 m.
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between NA, best wavefront aberration, and optimum defocus for an m substrate.
【図9】実施の形態例3の光ピックアップ装置を示す図
である。FIG. 9 is a diagram illustrating an optical pickup device according to a third embodiment;
【図10】実施の形態例3のリング状の光束遮蔽部を有
するマスクの図である。FIG. 10 is a diagram of a mask having a ring-shaped light beam shielding portion according to a third embodiment.
【図11】実施の形態例3の光ピックアップの対物レン
ズの球面収差を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating spherical aberration of an objective lens of an optical pickup according to a third embodiment;
【図12】実施の形態例4の8分割の光検出器の素子構
成を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an element configuration of an eight-segment photodetector according to a fourth embodiment.
1,11 レーザ光源 2 ホログラムビームスプリッタ 3,13 コリメータレンズ 5,51 絞り 6,61 対物レンズ 7 基板 8 情報記録面 9,19 光検出器 10 シリンドリカルレンズ 12 偏光ビームスプリッタ 14 1/4波長板 15 リング状マスク 16 凹レンズ Reference Signs List 1,11 Laser light source 2 Hologram beam splitter 3,13 Collimator lens 5,51 Aperture 6,61 Objective lens 7 Substrate 8 Information recording surface 9,19 Photodetector 10 Cylindrical lens 12 Polarizing beam splitter 14 Quarter wave plate 15 Ring Mask 16 concave lens
Claims (14)
学系で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面上
に光スポットとして集光させ、この情報記録面からの反
射光を光検出器で受け、情報を再生する光ピックアップ
装置において、 透明基板の厚みt1、情報記録密度i1の第1の光情報
記録媒体の情報を読み出せる光スポットを波長λで得る
為の集光光学系の光情報記録媒体側の必要開口数をNA
1、 透明基板の厚みt2、情報記録密度i2の第2の光情報
記録媒体の情報を読み出せる光スポットを波長λで得る
為の集光光学系の光情報記録媒体側の必要開口数をNA
2としたとき、 前記集光光学系の光情報記録媒体側の開口数NA0がN
A1もしくはそれ以上で、厚みt1の透明基板を介した
ときの光スポットの最良波面収差が0.05λrms以
下であり、 かつ厚みt2の透明基板を介したときの光スポットの最
良波面収差が、NA2の範囲内で0.07λrms以下
としたことを特徴とする光ピックアップ装置。但しt1
<t2,i1>i2,NA1>NA2,λはレーザ光源
の波長。1. A light beam emitted from a laser light source is condensed as a light spot on an information recording surface by a condensing optical system via a transparent substrate of an optical information recording medium, and reflected light from the information recording surface is converted to light. In an optical pickup device for receiving information from a detector and reproducing information, a condensing optical system for obtaining, at a wavelength λ, a light spot capable of reading information from a first optical information recording medium having a thickness t1 of a transparent substrate and an information recording density i1. Required numerical aperture on the optical information recording medium side
1. The necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the optical information recording medium side of the condensing optical system for obtaining a light spot at a wavelength λ from which information on the second optical information recording medium can be read with a thickness t2 of the transparent substrate and an information recording density i2.
When the numerical aperture NA0 of the condensing optical system on the optical information recording medium side is N,
A1 or more, the best wavefront aberration of the light spot when passing through the transparent substrate of thickness t1 is 0.05λrms or less, and the best wavefront aberration of the light spot when passing through the transparent substrate of thickness t2 is NA2. The optical pickup device is set to 0.07 λrms or less within the range. However, t1
<T2, i1> i2, NA1> NA2, λ is the wavelength of the laser light source.
学系で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面上
に光スポットとして集光させ、この情報記録面からの反
射光を光検出器で受け、情報を再生する光ピックアップ
装置において、 透明基板の厚みt1、情報記録密度i1の第1の光情報
記録媒体の情報を読み出せる光スポットを波長λで得る
為の集光光学系の光情報記録媒体側の必要開口数をNA
1、 透明基板の厚みt2、情報記録密度i2の第2の光情報
記録媒体の情報を読み出せる光スポットを波長λで得る
為の集光光学系の光情報記録媒体側の必要開口数をNA
2としたとき、 前記集光光学系の光情報記録媒体側の開口数NA0がN
A1もしくはそれ以上で、厚みt1の透明基板を介した
ときの光スポットの最良波面収差が0.05λrms以
下であり、レーザ光源から集光光学系を経て光検出器に
向かうまでの光路中に、NA2より大きくNA1より小
さいリング状の光束遮蔽部を設けたことを特徴とする光
ピックアップ装置。但しt1<t2,i1>i2,NA
1>NA2,λはレーザ光源の波長。2. A light beam emitted from a laser light source is condensed as a light spot on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium by a condensing optical system, and reflected light from the information recording surface is converted to light. In an optical pickup device for receiving information from a detector and reproducing information, a condensing optical system for obtaining, at a wavelength λ, a light spot capable of reading information from a first optical information recording medium having a thickness t1 of a transparent substrate and an information recording density i1. Required numerical aperture on the optical information recording medium side
1. The necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the optical information recording medium side of the condensing optical system for obtaining a light spot at a wavelength λ from which information on the second optical information recording medium can be read with a thickness t2 of the transparent substrate and an information recording density i2.
When the numerical aperture NA0 of the condensing optical system on the optical information recording medium side is N,
A1 or more, the best wavefront aberration of the light spot when passing through the transparent substrate having the thickness t1 is 0.05λrms or less, and in the optical path from the laser light source to the light detector via the condensing optical system, An optical pickup device provided with a ring-shaped light beam shielding portion that is larger than NA2 and smaller than NA1. Where t1 <t2, i1> i2, NA
1> NA2, λ is the wavelength of the laser light source.
学系で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面上
に光スポットとして集光させ、この情報記録面からの反
射光を光検出器で受け、情報を再生する光ピックアップ
装置において、 透明基板の厚みt1、情報記録密度i1の第1の光情報
記録媒体の情報を読み出せる光スポットを波長λで得る
為の集光光学系の光情報記録媒体側の必要開口数をNA
1、 透明基板の厚みt2、情報記録密度i2の第2の光情報
記録媒体の情報を読み出せる光スポットを波長λで得る
為の集光光学系の光情報記録媒体側の必要開口数をNA
2としたとき、 前記集光光学系の光情報記録媒体側の開口数NA0がN
A1もしくはそれ以上で、厚みt1の透明基板を介した
ときの光スポットの最良波面収差が0.05λrms以
下であり、前記光検出器は複数の領域に分割され、第
1、第2の光情報記録媒体とで情報信号を再生する領域
を異ならせたことを特徴とする光ピックアップ装置。但
しt1<t2,i1>i2,NA1>NA2,λはレー
ザ光源の波長。3. A light beam emitted from a laser light source is condensed as a light spot on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium by a condensing optical system, and reflected light from the information recording surface is converted to light. In an optical pickup device for receiving information from a detector and reproducing information, a condensing optical system for obtaining, at a wavelength λ, a light spot capable of reading information from a first optical information recording medium having a thickness t1 of a transparent substrate and an information recording density i1. Required numerical aperture on the optical information recording medium side
1. The necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the optical information recording medium side of the condensing optical system for obtaining a light spot at a wavelength λ from which information on the second optical information recording medium can be read with a thickness t2 of the transparent substrate and an information recording density i2.
When the numerical aperture NA0 of the condensing optical system on the optical information recording medium side is N,
A1 or more, the best wavefront aberration of the light spot when passing through the transparent substrate having the thickness t1 is 0.05λrms or less, the photodetector is divided into a plurality of regions, and the first and second optical information An optical pickup device wherein an area for reproducing an information signal is made different from that of a recording medium. Where t1 <t2, i1> i2, NA1> NA2, and λ are the wavelengths of the laser light source.
する光検出器の領域は、前記NA2の範囲に対応する領
域であることを特徴とする請求項3記載の光ピックアッ
プ装置。4. The optical pickup device according to claim 3, wherein an area of the photodetector for reproducing the information signal of the second optical information recording medium is an area corresponding to the range of NA2.
検出器に向かうまでの光路上に、NA2より大きくNA
1より小さいリング状の光束遮蔽部を設けたことを特徴
とする請求項3又は4記載の光ピックアップ装置。5. An optical path which is larger than NA2 on the optical path from the laser light source to the photodetector via the focusing optical system.
5. The optical pickup device according to claim 3, wherein a ring-shaped light shielding portion smaller than 1 is provided.
光学系が有する球面収差は、NA2の光束より(1/
2)NA2の光束の方が補正過剰(オーバー)であるこ
とを特徴とする請求項1〜5の何れか1項記載の光ピッ
クアップ装置。但し、(1/2)NA2はNA2の1/
2を表すものとする。6. The spherical aberration of the converging optical system when passing through a transparent substrate having a thickness t1 is (1/1/2)
2) The optical pickup device according to any one of claims 1 to 5, wherein the luminous flux of NA2 is overcorrected. However, (1/2) NA2 is 1 / NA2
2 shall be represented.
数NA0はλ(μm)/1.14(μm)以上であり、 透明基板の厚みt2は1.2mm、開口数NA2がλ
(μm)/1.75(μm)ないしはλ(μm)/2.
46(μm)であることを特徴とする請求項1〜6の何
れか1項に記載の光ピックアップ装置。7. The thickness t1 of the transparent substrate is 0.6 mm, the numerical aperture NA0 is λ (μm) /1.14 (μm) or more, the thickness t2 of the transparent substrate is 1.2 mm, and the numerical aperture NA2 is λ.
(Μm) /1.75 (μm) or λ (μm) / 2.
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 6, wherein the diameter of the optical pickup device is 46 (μm).
光源からの光束を透明基板を介して光スポットとして集
光させ、該情報記録面上に記録された情報を読みだす為
の光ピックアップの対物レンズにおいて、 透明基板の厚みt1、情報記録密度i1の第1の光情報
記録媒体の情報を読み出せる光スポットを波長λで得る
為の対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA
1、 透明基板の厚みt2、情報記録密度i2の第2の光情報
記録媒体の情報を読み出せる光スポットを波長λで得る
為の対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA
2としたとき、 前記光ピックアップの対物レンズは、厚みt1の透明基
板を介したときの最良波面収差が0.05λrms以下
であり、NA2の光束より(1/2)NA2の光束の方
が補正過剰(オーバー)の球面収差を有し、NA2より
大きくNA1より小さい領域の入射面もしくは出射面に
リング状の光束遮蔽部を設けたことを特徴とする光ピッ
クアップの対物レンズ。但しt1<t2,i1>i2,
NA1>NA2,λはレーザ光源の波長とし、(1/
2)NA2はNA2の1/2を表すものとする。8. An optical pickup for converging a light beam from a laser light source as a light spot on an information recording surface of an optical information recording medium via a transparent substrate and reading out information recorded on the information recording surface. In the objective lens, the required numerical aperture on the optical information recording medium side of the objective lens for obtaining a light spot at a wavelength λ from which information of the first optical information recording medium having a thickness t1 of the transparent substrate and an information recording density i1 can be read. NA
1. The required numerical aperture of the objective lens on the optical information recording medium side for obtaining a light spot at a wavelength λ from which information of the second optical information recording medium can be read with a thickness t2 of a transparent substrate and an information recording density i2 is NA.
When the objective lens of the optical pickup is 2, the best wavefront aberration when passing through the transparent substrate having the thickness t1 is 0.05 λrms or less, and the luminous flux of (1 /) NA2 is corrected more than the luminous flux of NA2. An objective lens for an optical pickup, characterized in that a ring-shaped light shielding portion is provided on an entrance surface or an exit surface of an area having an excessive (over) spherical aberration and larger than NA2 and smaller than NA1. Where t1 <t2, i1> i2,
NA1> NA2, λ is the wavelength of the laser light source, and (1/1)
2) NA2 represents 1/2 of NA2.
系で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面上に
光スポットとして集光させ、この情報記録面からの反射
光を光検出器で受け、情報を再生する光ピックアップ装
置において、前記透明基板の厚みがt1の光情報記録媒
体の情報を波長λの光で再生するのに必要な前記集光光
学系の光情報記録媒体側の開口数をNA1、 前記透明基板の厚みが前記t1よりも厚いt2の光情報
記録媒体の情報を前記波長λの光で再生するのに必要な
前記集光光学系の光情報記録媒体側の開口数をNA2
(<NA1)、 前記NA2より大きくNA1よりも小さい前記集光光学
系の光情報記録媒体側の開口数をNA3としたとき、 前記集光光学系の光情報記録媒体側の開口数NA0は、
前記NA1もしくはそれ以上で、厚みt1の透明基板を
介したときの光スポットの最良波面収差が0.07λr
ms以下であり、 前記光情報記録媒体の情報記録面により反射されて前記
光検出器に達する反射光のうち、前記集光光学系の最も
光情報記録媒体側のレンズ面の前記NA3からNA2の
範囲を通過して前記光検出器に達するリング状の光束の
少なくとも一部を遮光する光束遮光部を、光情報記録媒
体と前記光検出器との間の光路中に設けたことを特徴と
する光ピックアップ装置。9. A light beam emitted from a laser light source is condensed as a light spot on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium by a condensing optical system, and reflected light from the information recording surface is detected. In the optical pickup device for receiving and reading information from the optical information recording medium, the light-collecting optical system is required to reproduce the information of the optical information recording medium having the transparent substrate having a thickness of t1 with light having a wavelength of λ. Of the optical information recording medium of the condensing optical system necessary for reproducing the information of the optical information recording medium at t2 in which the thickness of the transparent substrate is greater than t1 with light of the wavelength λ. NA2
(<NA1), When the numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system that is larger than NA2 and smaller than NA1 is NA3, the numerical aperture NA0 on the optical information recording medium side of the condensing optical system is:
The best wavefront aberration of a light spot when passing through a transparent substrate having a thickness of t1 at NA1 or more is 0.07λr.
ms or less, of the reflected light reaching the photodetector after being reflected by the information recording surface of the optical information recording medium, the NA3 to NA2 of the lens surface of the light-collecting optical system closest to the optical information recording medium A light beam shielding unit that shields at least a part of a ring-shaped light beam that passes through a range and reaches the photodetector is provided in an optical path between an optical information recording medium and the photodetector. Optical pickup device.
ズのレーザ光源側の面に形成されていることを特徴とす
る請求項9記載の光ピックアップ装置。10. The optical pickup device according to claim 9, wherein the light-shielding portion is formed on a surface of the objective lens of the focusing optical system on the side of the laser light source.
(μm)であることを特徴とする請求項9又は10記載
の光ピックアップ装置。11. The NA2 is λ (μm) /1.75.
The optical pickup device according to claim 9, wherein the optical pickup device is (μm).
(μm)であることを特徴とする請求項9又は10記載
の光ピックアップ装置。12. The NA2 is λ (μm) /2.46.
The optical pickup device according to claim 9, wherein the optical pickup device is (μm).
A2であることを特徴とする請求項9〜12の何れか1
項記載の光ピックアップ装置。13. The NA3 is 1.1NA2 to 1.2N.
A2 according to any one of claims 9 to 12,
An optical pickup device according to the item.
た、光ピックアップ装置又は光ピックアップの対物レン
ズ又は光ピックアップの集光光学系と、前記透明基板の
厚みがt2の光情報記録媒体の情報を波長λの光で再生
する際、前記集光光学系の対物レンズを、近軸焦点より
も遠方に焦点が合うようにフォーカシング制御するフォ
ーカシング制御手段を有することを特徴とする光ディス
ク装置。14. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the thickness of the transparent substrate is t2 and the objective lens of the optical pickup device or the focusing optical system of the optical pickup. An optical disk device, comprising: focusing control means for performing focusing control so that the objective lens of the condensing optical system is focused farther than the paraxial focus when reproducing the information of (1) with light of wavelength λ.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8339545A JPH1069675A (en) | 1995-12-19 | 1996-12-19 | Optical pickup device, objective lens of optical pickup and optical disk device |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33053995 | 1995-12-19 | ||
| JP15683196 | 1996-06-18 | ||
| JP7-330539 | 1996-11-12 | ||
| JP8-156831 | 1996-11-12 | ||
| JP8339545A JPH1069675A (en) | 1995-12-19 | 1996-12-19 | Optical pickup device, objective lens of optical pickup and optical disk device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1069675A true JPH1069675A (en) | 1998-03-10 |
Family
ID=27321060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8339545A Pending JPH1069675A (en) | 1995-12-19 | 1996-12-19 | Optical pickup device, objective lens of optical pickup and optical disk device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1069675A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009020988A (en) * | 2007-06-15 | 2009-01-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Optical pickup apparatus |
| CN113412518A (en) * | 2020-01-15 | 2021-09-17 | 松下知识产权经营株式会社 | Optical disk, method for manufacturing the same, optical information device, and information processing method |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP8339545A patent/JPH1069675A/en active Pending
Cited By (8)
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| CN113412518B (en) * | 2020-01-15 | 2022-11-25 | 松下知识产权经营株式会社 | Optical disc, manufacturing method thereof, optical information device, and information processing method |
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