JP3911104B2 - 光情報記録再生装置の光学系 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、保護層の厚さが異なる複数種類の光ディスクに対する記録／再生が可能な光情報記録再生装置の光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光情報記録再生装置の光学系には、半導体レーザーから発する発散光をコリメートレンズにより平行光にして対物レンズで収束させる無限系と、半導体レーザーから発する発散光を直接対物レンズで収束させる有限系とがある。
【０００３】
有限系は、部品点数を削減し、光学系の小型化を図ることができるため、従来から、ＣＤ(コンパクトディスク)専用の光学系としては有限系が多く利用されている。ＣＤ用の有限光学系では、対物レンズの結像倍率が−０．２５倍〜−０．１７倍に設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有限系の場合には、対物レンズのフォーカシング、トラッキングにより発生する軸上、軸外の収差を、単一種類の光ディスクに特化して小さく抑えることはできるが、例えばＣＤとＤＶＤ(デジタルバーサタイルディスク)等の保護層の厚さが異なる複数種類の光ディスクに対して対物レンズを共用する場合には、全ての光ディスクに対して収差を良好に抑えることはできない。特に、従来のＣＤ用に設計された対物レンズのような結像倍率では、例えばＤＶＤ利用時に収差が著しく劣化して記録、再生を妨げる原因となる。
【０００５】
この発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、保護層の厚さが異なる複数の光ディスクに対物レンズを共用する有限系の構成において、いずれの光ディスクに対しても収差の発生を許容レベルに抑えることができる光情報記録再生装置の光学系を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる光情報記録再生装置の光学系は、上記の目的を達成させるため、異なる波長で発光する複数の発光点が近接して形成された発光部と、この発光部からの発散光を光ディスクの記録面に収束させる対物レンズと、記録面からの反射光を受光して信号を生成する受光部とを備え、保護層の厚い光ディスクに対して波長の長い発光点、保護層の薄い光ディスクに対して波長の短い発光点が用いられ、かつ、対物レンズの結像倍率Ｍが以下の条件(1)
−０．１４４＜Ｍ＜−０．０９９ …(1)
を満た満たし、さらに、前記対物レンズは、いずれかのレンズ面に、入射光の波長が長波長側に変化した際に、球面収差が補正不足となる方向に変化する球面収差特性を有する回折レンズ構造を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記の構成によれば、保護層の異なる複数種類の光ディスクの全てに対して、発生する収差を許容レベルに抑え、良好なスポットを各光ディスクの記録面に形成することができる。また、光ディスクの保護層により発生する球面収差は、保護層の厚さが厚くなるほど補正過剰となるため、回折レンズ構造に上記のような球面収差特性を持たせることにより、保護層の厚さの変化による球面収差の変化を、発光点の切り換えによる波長の変化によって打ち消し合わせることができる。
【０００８】
また、保護層の厚い光ディスクに対しては波長の長い発光点から発する光束を用いて対物レンズを光ディスクに近づけ、保護層の薄い光ディスクに対しては波長の短い発光点から発する光束を用いて対物レンズを光ディスクから離すようフォーカシングすることができる。このとき、各発光点から記録面を保護する保護層までの距離が光ディスクの種類によらず一定であることが望ましい。
【０００９】
ただし、保護層の厚さが変化すると球面収差が変化するため、対物レンズを光軸方向に移動させるのみではレーザー光の波面が乱れ、スポットを必要な径に収束させることができない。そこで、上記のように波長に依存して球面収差が変化する特性を対物レンズに持たせ、球面収差を打ち消し合わせている。
【００１１】
発光部は、２つの発光点を１チップ上に備えるものを利用することができ、この場合、受光部も発光部と同一の基板上に設けられていることが小型化の上で望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる光情報記録再生装置の光学系の実施形態を説明する。図１(A)は、実施形態にかかるＤＶＤ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ互換の光情報記録再生装置の光学系を示す説明図、図１(B)はこの装置に使用されるレーザーモジュールを拡大して示した平面図である。
【００１３】
光情報記録再生装置の光学系は、発光部及び受光部の機能を併せ持つレーザーモジュール１０と、このレーザーモジュール１０から発する発散光であるレーザー光を光ディスク３０、３１の記録面に収束させる対物レンズ２０とから構成される有限系である。
【００１４】
レーザーモジュール１０は、「日経エレクトロニクス1999.6.28 (no.746)」の29-30ページに記載されたものと同様であり、シリコン基板１１上に１チップの半導体レーザー１２と、プリズム１３と、受光部を構成する２つの受光素子１４ａ，１４ｂとを搭載している。半導体レーザー１２は、１チップ上に種類の異なる２つの活性層を形成して構成され、658nmのレーザー光を出力する第１の発光点１２ａと、787nmのレーザー光を出力する第２の発光点１２ｂとを備えている。両発光点の間隔は約１００μmである。
【００１５】
第１の発光点１２ａ、あるいは第２の発光点１２ｂから発したレーザー光は、プリズム１３に形成された４５°の斜面で反射され、発散光として対物レンズ２０に入射し、対物レンズ２０により収束光とされて光ディスク３０、３１の記録面に収束される。対物レンズ２０は、図示しない公知のフォーカシング機構によりその光軸方向に移動可能であり、かつ、トラッキング機構により光ディスクの半径方向にも移動可能である。
【００１６】
以下、ＤＶＤ等の保護層が薄く(0.6mm)記録密度が高い光ディスク３０を「第１の光ディスク」として図中では実線で示し、ＣＤ，ＣＤ−Ｒ等の保護層が厚く(1.2mm)記録密度が低い光ディスク３１を「第２の光ディスク」として図中では破線で示す。第１の光ディスク３０を使用する際には、小さいビームスポットを作るために第１の発光点１２ａから発した波長658nmのレーザー光Ｌ1が用いられ、第２の光ディスク３１を利用する際には、ＣＤ−Ｒの分光反射率を考慮して第２の発光点１２ｂから発した波長787nmのレーザー光Ｌ2が用いられる。
【００１７】
各光ディスク３０、３１は、対物レンズ２０側の面を図示しないターンテーブルに接する状態でターンテーブルに載せられて回転駆動され、かつ、２つの発光点１２ａ，１２ｂは光の進行方向に関しては同一位置に配置されているため、発光点から保護層までの距離は光ディスクの種類によらず一定である。ただし、記録面の位置は保護層の厚さに応じて変化するため、この変化にレーザー光の集光位置を追随させるよう対物レンズ２０がフォーカシングされる。
【００１８】
すなわち、第１の光ディスク３０の記録／再生時には、対物レンズ２０は図１(A)中に実線で示した位置に配置され、第１の発光点１２ａから発した波長658nmのレーザー光Ｌ1(実線で示される)を第１の光ディスク３０の記録面に収束させる。一方、第２の光ディスク３１の再生時には、対物レンズ２０は図中破線で示したように、相対的に光ディスク３１に近づいた位置に配置され、第２の発光点１２ｂから発した波長787nmのレーザー光Ｌ2(破線で示される)を第２の光ディスク３１の記録面に収束させる。
【００１９】
記録面からの反射光は、対物レンズ２０を介し収束光となってレーザーモジュール１０に戻り、その一部がプリズム１３の斜面を透過してプリズム１３内で２回裏面反射され、第１、第２の受光素子１４ａ，１４ｂのいずれかに入射する。第１の発光点１２ａから発したレーザー光は、第１の受光素子１４ａに入射し、第２の発光点１２ｂから発したレーザー光は第２の受光素子１４ｂに入射する。各受光素子１４ａ，１４ｂは、それぞれ複数の受光領域を有する公知の多分割素子であり、各領域の受光量が演算されることにより、光ディスク３０，３１に記録された情報の再生信号、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号等の信号が生成される。
【００２０】
対物レンズ２０の結像倍率Ｍは、以下の条件(1)
−０．１４４＜Ｍ＜−０．０９９ …(1)
を満たすように設定されている。図１に示すような有限系の光学系では、対物レンズ２０の結像倍率Ｍがフォーカシング、トラッキング時に発生する諸収差に大きく影響する。
【００２１】
ここで、倍率Ｍは、対物レンズ２０から光ディスク３０，３１の記録面までの光学距離ａ(正の値)を光源（発光点１２ａ，１２ｂ）から対物レンズ２０までの光学距離ｂ(負の値)で割った値ａ／ｂであり、負の符号をもつ。｜ａ｜＜｜ｂ｜であるため、「倍率が大きい」とは０に近いこと、すなわちが｜ｂ｜大きいこと、「倍率が小さい」とは絶対値が大きいこと、すなわち｜ｂ｜が小さいことをいう。
【００２２】
有限系では、フォーカシングのために対物レンズ２０を光軸方向に移動させると球面収差が変動する。利用される光ディスク３０，３１の保護層の厚さと、光ディスク３０，３１の切換に対応したフォーカシングによる対物レンズ２０の移動量とが決まると、球面収差の発生量は倍率Ｍのみの関数となり、倍率Ｍが大きいほど球面収差の変化が小さくなるため、球面収差補正のためには倍率は大きい方が望ましい。
【００２３】
また、対物レンズ２０のみを光軸に垂直な方向に移動させてトラッキング制御すると、コマ収差や非点収差等の軸外の収差が発生する。軸外の収差の発生量は保護層の厚さにより変化するため、実施形態のように単一の対物レンズ２０で保護層の厚さが異なる２種類の光ディスク３０，３１に対応する場合、両方の光ディスク３０，３１に対して軸外の収差を共に補正することはできない。軸外の収差も、倍率Ｍが小さいほど大きくなるため、２種類の光ディスクに対して軸外収差の発生量を抑えるためにも倍率Ｍは大きい方が望ましい。
【００２４】
具体的には、ＣＤはディスク面が１ｍｍ程度は光軸方向にぶれるため、１ｍｍ程度のフォーカシングで収差が許容レベルを超えてはならない。また、トラッキングの対物レンズの移動幅としては±０．４ｍｍ程度が必要である。条件(1)の下限は、フォーカシング時の球面収差による波面収差の許容レベル、トラッキング時のコマ収差、非点収差による波面収差の許容レベルをいずれも０．０５λとし(RMS値、λ：波長)、１ｍｍのフォーカシングで波面収差が０．０５λとなる倍率、０．４ｍｍのトラッキングで波面収差が０．０５λとなる倍率として後述の実施例から導かれている。
【００２５】
一方、対物レンズ２０に有効にレーザー光を取り込ませるため、あるいは、光学系の小型化のためには、倍率Ｍは小さい方が望ましい。条件(1)の上限は、下限の倍率設定において対物レンズ２０に取り込まれる光量を基準として、上限の倍率設定における光量が約１／２を下回らないように定められている。
【００２６】
次に、対物レンズ２０について説明する。図２は、対物レンズ２０を示す説明図であり、(A)は正面図、(B)は側面から見た断面図、(C)は(B)の一部拡大図である。対物レンズ２０は、非球面である２つのレンズ面２１，２２を有する両凸の樹脂製単レンズであり、一方のレンズ面２１に図２(Ａ)に示したように光軸を中心とした輪帯状のパターンとして回折レンズ構造２１ａが形成されている。回折レンズ構造２１ａは、フレネルレンズのように各輪帯の境界に光軸方向の段差を持つ。
【００２７】
第１の光ディスク３０と第２の光ディスク３１とを切り換えると、保護層の厚さが変化するため、これによって球面収差が変化する。保護層の厚さの変化による球面収差の変化は、保護層が厚くなるほど補正過剰(オーバー)となる方向である。また、発散光中で対物レンズ２０をフォーカシングのために光軸方向に移動させると、これによっても球面収差が変化する。対物レンズ２０の移動による球面収差の変化は、対物レンズ２０がレーザーモジュール１０から遠ざかり光ディスク３０、３１側に近づくにしたがって(物体距離が長くなるにしたがって)補正過剰となる方向である。
【００２８】
したがって、第１の光ディスク３０を用いる場合を基準に対物レンズ２０の球面収差が補正され、回折レンズ構造２１ａが形成されていないとすると、第２の光ディスク３１を用いる際には、保護層が厚くなることと、対物レンズ２０が光ディスク側に移動して物体距離が長くなることとにより、球面収差は補正過剰となる。このため、屈折型の対物レンズを光軸方向に移動させるのみではレーザー光の波面が乱れ、スポットを必要な径に収束させることができない。
【００２９】
そこで、実施形態の対物レンズ２０には、波長に依存して球面収差が変化する特性を持たせるよう、回折レンズ構造２１ａが形成されている。回折レンズ構造２１ａは、波長が長くなるにしたがって球面収差が補正不足(アンダー)となるような波長依存性を有し、これにより、第２の光ディスク３１を用いる際にも良好な波面を形成することができる。
【００３０】
【実施例】
次に、上述した実施形態に基づく具体的な実施例を２例提示する。レーザーモジュール１０は共通であるため、対物レンズ２０部分の構成について説明する。いずれも保護層の厚さが０．６ｍｍの第１の光ディスク３０と、保護層の厚さが１．２ｍｍの第２の光ディスク３１とを利用する光情報記録再生装置の対物レンズである。なお、いずれの実施例でも、第１面２１に回折レンズ構造が形成されている。
【００３１】
【実施例１】
図３は、実施例１にかかる対物レンズ２０と第１，第２の光ディスク３０，３１とを示す。実線で示される第１の光ディスク３０を利用する際には、対物レンズ２０は実線で示されるように光ディスク３０から離れた位置に配置され、破線で示される第２の光ディスク３１を利用する際には、対物レンズ２０は破線で示されるように光ディスク３１に近づいた位置に配置される。なお、図中の符号Ｇで示される平行平面板は、レーザーモジュール１０に取り付けられるカバーガラスを示す。
【００３２】
実施例１の対物レンズの具体的な数値構成は表１に示されている。面番号０が発光点、面番号１、２がカバーガラスＧ、面番号３，４が対物レンズ２０、面番号５、６が媒体である光ディスクの保護層を示している。表中、λ1、NA1、M1、ｄ1は、それぞれ第１の光ディスク３０使用時の波長(単位:nm)、開口数、倍率、レンズ厚またはレンズ間隔(単位:mm)であり、λ2、NA2、M2、ｄ2は、それぞれ第２の光ディスク３１使用時の波長(単位:nm)、開口数、倍率、レンズ厚またはレンズ間隔(単位:mm)であり、ｒはレンズ各面の巨視的な近軸曲率半径(単位:mm)、ｎλは各レンズの波長λnmでの屈折率である。
【００３３】
また、対物レンズ２０の第１面２１のベース面(回折レンズ構造を除く屈折レンズとしての形状)および第２面２２は非球面であり、その形状は光軸からの高さがｈとなる非球面上の座標点の非球面の光軸上での接平面からの距離(サグ量)をＸ(h)、非球面の光軸上での曲率(1/r)をＣ、円錐係数をＫ、４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数をA4,A6,A8,A10,A12として、以下の式で表される。
Ｘ(h)=Ch2/(1+√(1-(1+K)C2h2))+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12
なお、表１における非球面の曲率半径は光軸上の曲率半径である。
【００３４】
さらに、対物レンズ２０の第１面２１に形成された回折レンズ構造は、以下の光路差関数φ(ｈ)により表される。
φ(ｈ)＝(Ｐ2ｈ2＋Ｐ4ｈ4＋Ｐ6ｈ6＋…）×λ
光路差関数φ(ｈ)は、回折面上での光軸からの高さｈの点において、回折レンズ構造により回折されなかった場合の仮想の光線と、回折レンズ構造により回折された光線との光路差を示す。P2、P4、P6、…はそれぞれ２次、４次、６次、…の係数である。非球面を規定する円錐係数と非球面係数、及び、回折レンズ構造を規定する光路差関数係数は、表２に示される。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
図４は実施例１の対物レンズ２０を第１の光ディスク３０に適応させた場合の波長658nmにおける基準状態(フォーカシング、トラッキングによる調整量が共に０の状態)での諸収差を示す。図４(Ａ)は球面収差ＳＡおよび正弦条件ＳＣ、(Ｂ)は非点収差(S:サジタル、M:メリディオナル)を示している。グラフ(Ａ)の縦軸は開口数ＮＡ、(Ｂ)の縦軸は像高Ｙである。また、横軸は各収差の発生量を示し、単位はｍｍである。図５は、実施例１の対物レンズ２０を第１の光ディスク３０に適応させ、光ディスク３０が光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズ２０をフォーカシングした場合の球面収差及び正弦条件を示し、(Ａ)は光ディスク３０がレーザーモジュール１０から離れる方向に１ｍｍ移動した場合(+1mm)、(Ｂ)は近づく方向に１ｍｍ移動した場合(-1mm)を示している。
【００３８】
さらに、図６は実施例１の対物レンズ２０を第２の光ディスク３１に適応させた場合の波長787nmにおける基準状態における諸収差を示し、図７は実施例１の対物レンズ２０を第２の光ディスク３１に適応させ、光ディスク３１が光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズ２０をフォーカシングした場合の球面収差及び正弦条件を示す。
【００３９】
各光ディスク３０，３１に対する基準状態、及び、光ディスク３０，３１が±１ｍｍ移動した場合の波面収差の値を以下の表３に示す。
【００４０】
【表３】
第１の光ディスク
基準状態 0.005λ
＋1mm 0.027λ
−1mm 0.026λ
第２の光ディスク
基準状態 0.002λ
＋1mm 0.009λ
−1mm 0.007λ
【００４１】
表３に示される光ディスク３０，３１の面ぶれ1mmによる波面収差の劣化量は、波面収差の許容レベルを0.050λとすると、実施例１の倍率(約−０．１倍)では充分に許容範囲内にある。
【００４２】
次に、実施例１の光学系のトラッキングによる収差の劣化について検討する。図８は、実施例１の光学系における像高(光ディスクの記録面上での光軸からの距離)ｙと、波面収差との関係を示すグラフであり、実線が第１の光ディスク３０，一点鎖線が第２の光ディスク３１に対する値を示す。
【００４３】
このグラフによれば、波面収差の値が0.05λになる像高ｙは、第１の光ディスク３０に対しては0.0571mm、第２の光ディスク３１に対しては0.0899mmである。トラッキングによる波面収差の劣化が０．０５λまで許容されるとすると、上記の各像高までは許容されることになる。対物レンズ２０のトラッキング可能幅Ｘは、この像高ｙと倍率Ｍとに基づいて、
Ｘ＝ｙ(１−１／Ｍ)
により求められる。
【００４４】
上の式によれば、倍率を考慮したトラッキング可能幅は、第１の光ディスク３０に対して(倍率 -0.1002倍)は±0.627mm、第２の光ディスク３１に対しては(倍率 -0.1009倍)は±0.981mmとなり、一般的に必要とされるトラッキング幅±０．４ｍｍを充分に満たしている。
【００４５】
【実施例２】
図９は、実施例２にかかる対物レンズ２０と第１，第２の光ディスク３０，３１とを示す。対物レンズ２０は第１の光ディスク３０の使用時には実線の位置にあり、第２の光ディスク３１の使用時には破線の位置に配置される。実施例２の具体的な数値構成は表４に示されている。第１面、第２面の円錐係数、非球面係数、第１面に形成された回折レンズ構造を表す光路差関数係数は表５に示される。
【００４６】
【表４】
【００４７】
【表５】
【００４８】
図１０は実施例２の対物レンズ２０を第１の光ディスク３０に適応させた場合の波長658nmにおける基準状態での諸収差を示し、(Ａ)は球面収差ＳＡおよび正弦条件ＳＣ、(Ｂ)は非点収差を示す。図１１は、実施例２の対物レンズ２０を第１の光ディスク３０に適応させ、光ディスク３０が光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズ２０をフォーカシングした場合の球面収差及び正弦条件を示し、(Ａ)は光ディスク３０がレーザーモジュール１０から離れる方向に１ｍｍ移動した場合(+1mm)、(Ｂ)は近づく方向に１ｍｍ移動した場合(-1mm)を示している。
【００４９】
さらに、図１２は実施例２の対物レンズ２０を第２の光ディスク３１に適応させた場合の波長787nmにおける基準状態における諸収差を示し、図１３は実施例２の対物レンズ２０を第２の光ディスク３１に適応させ、光ディスク３１が光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズ２０をフォーカシングした場合の球面収差及び正弦条件を示す。
【００５０】
各光ディスク３０，３１に対する基準状態、及び、光ディスク３０，３１が±１ｍｍ移動した場合の波面収差の値を以下の表６に示す。
【表６】
第１の光ディスク
基準状態 0.003λ
＋1mm 0.049λ
−1mm 0.056λ
第２の光ディスク
基準状態 0.002λ
＋1mm 0.014λ
−1mm 0.018λ
【００５１】
表３に示される光ディスク３０，３１の面ぶれ1mmによる波面収差の劣化量は、波面収差の許容レベルを0.050λとすると、実施例２の倍率(約−０．１４倍)では第１の光ディスク３０については許容範囲の限界にある。
【００５２】
次に、実施例２の光学系のトラッキングによる収差の劣化について検討する。図１４は、像高ｙと波面収差との関係を示すグラフであり、実線が第１の光ディスク３０，一点鎖線が第２の光ディスク３１に対する値を示す。
【００５３】
このグラフによれば、波面収差の値が0.05λになる像高ｙは、第１の光ディスク３０に対しては0.0534mm、第２の光ディスク３１に対しては0.0937mmである。トラッキングによる波面収差の劣化が０．０５λまで許容されるとすると、上記の各像高までは許容されることになる。倍率を考慮したトラッキング可能幅は、第１の光ディスク３０に対して(倍率 -0.1432倍)は±0.434mm、第２の光ディスク３１に対しては(倍率 -0.1418倍)は±0.754mmとなり、一般的に必要とされるトラッキング幅±０．４ｍｍを満たしている。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、有限系で保護層の厚さが異なる複数種類の光ディスクに対して対物レンズを共用する構成において、対物レンズがフォーカシング、トラッキングのために移動した場合にも、全ての種類の光ディスクに対して発生する収差を許容レベルに抑え、情報の記録、再生が可能なスポットを記録面上に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態にかかる光情報記録再生装置の光学系を示し、(A)は全体の説明図、(B)はレーザーモジュールの平面図。
【図２】 実施形態にかかる対物レンズの外形を示す説明図であり、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面断面図、(Ｃ)は(Ｂ)の一部拡大図。
【図３】 実施例１の対物レンズと光ディスクとを示すレンズ図。
【図４】 実施例１の対物レンズを第１の光ディスクに適用した際の基準状態における諸収差図。
【図５】 実施例１の対物レンズを第１の光ディスクに適応させ、光ディスクが光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズをフォーカシングした場合の収差図。
【図６】 実施例１の対物レンズを第２の光ディスクに適用した際の基準状態における諸収差図。
【図７】 実施例１の対物レンズを第２の光ディスクに適応させ、光ディスクが光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズをフォーカシングした場合の収差図。
【図８】 実施例１の光学系における像高と、波面収差との関係を示すグラフ。
【図９】 実施例２の対物レンズと光ディスクとを示すレンズ図。
【図１０】 実施例２の対物レンズを第１の光ディスクに適用した際の基準状態における諸収差図。
【図１１】 実施例２の対物レンズを第１の光ディスクに適応させ、光ディスクが光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズをフォーカシングした場合の収差図。
【図１２】 実施例２の対物レンズを第２の光ディスクに適用した際の基準状態における諸収差図。
【図１３】 実施例２の対物レンズを第２の光ディスクに適応させ、光ディスクが光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズをフォーカシングした場合の収差図。
【図１４】 実施例２の光学系における像高と、波面収差との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１０ レーザーモジュール
１２ 発光部
１２ａ 第１の発光点
１２ｂ 第２の発光点
１４ａ 第１の受光部
１４ｂ 第２の受光部
２０ 対物レンズ
２１ 第１面
２２ 第２面
３０ 第１の光ディスク
３１ 第２の光ディスク
【発明の属する技術分野】
この発明は、保護層の厚さが異なる複数種類の光ディスクに対する記録／再生が可能な光情報記録再生装置の光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光情報記録再生装置の光学系には、半導体レーザーから発する発散光をコリメートレンズにより平行光にして対物レンズで収束させる無限系と、半導体レーザーから発する発散光を直接対物レンズで収束させる有限系とがある。
【０００３】
有限系は、部品点数を削減し、光学系の小型化を図ることができるため、従来から、ＣＤ(コンパクトディスク)専用の光学系としては有限系が多く利用されている。ＣＤ用の有限光学系では、対物レンズの結像倍率が−０．２５倍〜−０．１７倍に設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有限系の場合には、対物レンズのフォーカシング、トラッキングにより発生する軸上、軸外の収差を、単一種類の光ディスクに特化して小さく抑えることはできるが、例えばＣＤとＤＶＤ(デジタルバーサタイルディスク)等の保護層の厚さが異なる複数種類の光ディスクに対して対物レンズを共用する場合には、全ての光ディスクに対して収差を良好に抑えることはできない。特に、従来のＣＤ用に設計された対物レンズのような結像倍率では、例えばＤＶＤ利用時に収差が著しく劣化して記録、再生を妨げる原因となる。
【０００５】
この発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、保護層の厚さが異なる複数の光ディスクに対物レンズを共用する有限系の構成において、いずれの光ディスクに対しても収差の発生を許容レベルに抑えることができる光情報記録再生装置の光学系を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる光情報記録再生装置の光学系は、上記の目的を達成させるため、異なる波長で発光する複数の発光点が近接して形成された発光部と、この発光部からの発散光を光ディスクの記録面に収束させる対物レンズと、記録面からの反射光を受光して信号を生成する受光部とを備え、保護層の厚い光ディスクに対して波長の長い発光点、保護層の薄い光ディスクに対して波長の短い発光点が用いられ、かつ、対物レンズの結像倍率Ｍが以下の条件(1)
−０．１４４＜Ｍ＜−０．０９９ …(1)
を満た満たし、さらに、前記対物レンズは、いずれかのレンズ面に、入射光の波長が長波長側に変化した際に、球面収差が補正不足となる方向に変化する球面収差特性を有する回折レンズ構造を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記の構成によれば、保護層の異なる複数種類の光ディスクの全てに対して、発生する収差を許容レベルに抑え、良好なスポットを各光ディスクの記録面に形成することができる。また、光ディスクの保護層により発生する球面収差は、保護層の厚さが厚くなるほど補正過剰となるため、回折レンズ構造に上記のような球面収差特性を持たせることにより、保護層の厚さの変化による球面収差の変化を、発光点の切り換えによる波長の変化によって打ち消し合わせることができる。
【０００８】
また、保護層の厚い光ディスクに対しては波長の長い発光点から発する光束を用いて対物レンズを光ディスクに近づけ、保護層の薄い光ディスクに対しては波長の短い発光点から発する光束を用いて対物レンズを光ディスクから離すようフォーカシングすることができる。このとき、各発光点から記録面を保護する保護層までの距離が光ディスクの種類によらず一定であることが望ましい。
【０００９】
ただし、保護層の厚さが変化すると球面収差が変化するため、対物レンズを光軸方向に移動させるのみではレーザー光の波面が乱れ、スポットを必要な径に収束させることができない。そこで、上記のように波長に依存して球面収差が変化する特性を対物レンズに持たせ、球面収差を打ち消し合わせている。
【００１１】
発光部は、２つの発光点を１チップ上に備えるものを利用することができ、この場合、受光部も発光部と同一の基板上に設けられていることが小型化の上で望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる光情報記録再生装置の光学系の実施形態を説明する。図１(A)は、実施形態にかかるＤＶＤ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ互換の光情報記録再生装置の光学系を示す説明図、図１(B)はこの装置に使用されるレーザーモジュールを拡大して示した平面図である。
【００１３】
光情報記録再生装置の光学系は、発光部及び受光部の機能を併せ持つレーザーモジュール１０と、このレーザーモジュール１０から発する発散光であるレーザー光を光ディスク３０、３１の記録面に収束させる対物レンズ２０とから構成される有限系である。
【００１４】
レーザーモジュール１０は、「日経エレクトロニクス1999.6.28 (no.746)」の29-30ページに記載されたものと同様であり、シリコン基板１１上に１チップの半導体レーザー１２と、プリズム１３と、受光部を構成する２つの受光素子１４ａ，１４ｂとを搭載している。半導体レーザー１２は、１チップ上に種類の異なる２つの活性層を形成して構成され、658nmのレーザー光を出力する第１の発光点１２ａと、787nmのレーザー光を出力する第２の発光点１２ｂとを備えている。両発光点の間隔は約１００μmである。
【００１５】
第１の発光点１２ａ、あるいは第２の発光点１２ｂから発したレーザー光は、プリズム１３に形成された４５°の斜面で反射され、発散光として対物レンズ２０に入射し、対物レンズ２０により収束光とされて光ディスク３０、３１の記録面に収束される。対物レンズ２０は、図示しない公知のフォーカシング機構によりその光軸方向に移動可能であり、かつ、トラッキング機構により光ディスクの半径方向にも移動可能である。
【００１６】
以下、ＤＶＤ等の保護層が薄く(0.6mm)記録密度が高い光ディスク３０を「第１の光ディスク」として図中では実線で示し、ＣＤ，ＣＤ−Ｒ等の保護層が厚く(1.2mm)記録密度が低い光ディスク３１を「第２の光ディスク」として図中では破線で示す。第１の光ディスク３０を使用する際には、小さいビームスポットを作るために第１の発光点１２ａから発した波長658nmのレーザー光Ｌ1が用いられ、第２の光ディスク３１を利用する際には、ＣＤ−Ｒの分光反射率を考慮して第２の発光点１２ｂから発した波長787nmのレーザー光Ｌ2が用いられる。
【００１７】
各光ディスク３０、３１は、対物レンズ２０側の面を図示しないターンテーブルに接する状態でターンテーブルに載せられて回転駆動され、かつ、２つの発光点１２ａ，１２ｂは光の進行方向に関しては同一位置に配置されているため、発光点から保護層までの距離は光ディスクの種類によらず一定である。ただし、記録面の位置は保護層の厚さに応じて変化するため、この変化にレーザー光の集光位置を追随させるよう対物レンズ２０がフォーカシングされる。
【００１８】
すなわち、第１の光ディスク３０の記録／再生時には、対物レンズ２０は図１(A)中に実線で示した位置に配置され、第１の発光点１２ａから発した波長658nmのレーザー光Ｌ1(実線で示される)を第１の光ディスク３０の記録面に収束させる。一方、第２の光ディスク３１の再生時には、対物レンズ２０は図中破線で示したように、相対的に光ディスク３１に近づいた位置に配置され、第２の発光点１２ｂから発した波長787nmのレーザー光Ｌ2(破線で示される)を第２の光ディスク３１の記録面に収束させる。
【００１９】
記録面からの反射光は、対物レンズ２０を介し収束光となってレーザーモジュール１０に戻り、その一部がプリズム１３の斜面を透過してプリズム１３内で２回裏面反射され、第１、第２の受光素子１４ａ，１４ｂのいずれかに入射する。第１の発光点１２ａから発したレーザー光は、第１の受光素子１４ａに入射し、第２の発光点１２ｂから発したレーザー光は第２の受光素子１４ｂに入射する。各受光素子１４ａ，１４ｂは、それぞれ複数の受光領域を有する公知の多分割素子であり、各領域の受光量が演算されることにより、光ディスク３０，３１に記録された情報の再生信号、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号等の信号が生成される。
【００２０】
対物レンズ２０の結像倍率Ｍは、以下の条件(1)
−０．１４４＜Ｍ＜−０．０９９ …(1)
を満たすように設定されている。図１に示すような有限系の光学系では、対物レンズ２０の結像倍率Ｍがフォーカシング、トラッキング時に発生する諸収差に大きく影響する。
【００２１】
ここで、倍率Ｍは、対物レンズ２０から光ディスク３０，３１の記録面までの光学距離ａ(正の値)を光源（発光点１２ａ，１２ｂ）から対物レンズ２０までの光学距離ｂ(負の値)で割った値ａ／ｂであり、負の符号をもつ。｜ａ｜＜｜ｂ｜であるため、「倍率が大きい」とは０に近いこと、すなわちが｜ｂ｜大きいこと、「倍率が小さい」とは絶対値が大きいこと、すなわち｜ｂ｜が小さいことをいう。
【００２２】
有限系では、フォーカシングのために対物レンズ２０を光軸方向に移動させると球面収差が変動する。利用される光ディスク３０，３１の保護層の厚さと、光ディスク３０，３１の切換に対応したフォーカシングによる対物レンズ２０の移動量とが決まると、球面収差の発生量は倍率Ｍのみの関数となり、倍率Ｍが大きいほど球面収差の変化が小さくなるため、球面収差補正のためには倍率は大きい方が望ましい。
【００２３】
また、対物レンズ２０のみを光軸に垂直な方向に移動させてトラッキング制御すると、コマ収差や非点収差等の軸外の収差が発生する。軸外の収差の発生量は保護層の厚さにより変化するため、実施形態のように単一の対物レンズ２０で保護層の厚さが異なる２種類の光ディスク３０，３１に対応する場合、両方の光ディスク３０，３１に対して軸外の収差を共に補正することはできない。軸外の収差も、倍率Ｍが小さいほど大きくなるため、２種類の光ディスクに対して軸外収差の発生量を抑えるためにも倍率Ｍは大きい方が望ましい。
【００２４】
具体的には、ＣＤはディスク面が１ｍｍ程度は光軸方向にぶれるため、１ｍｍ程度のフォーカシングで収差が許容レベルを超えてはならない。また、トラッキングの対物レンズの移動幅としては±０．４ｍｍ程度が必要である。条件(1)の下限は、フォーカシング時の球面収差による波面収差の許容レベル、トラッキング時のコマ収差、非点収差による波面収差の許容レベルをいずれも０．０５λとし(RMS値、λ：波長)、１ｍｍのフォーカシングで波面収差が０．０５λとなる倍率、０．４ｍｍのトラッキングで波面収差が０．０５λとなる倍率として後述の実施例から導かれている。
【００２５】
一方、対物レンズ２０に有効にレーザー光を取り込ませるため、あるいは、光学系の小型化のためには、倍率Ｍは小さい方が望ましい。条件(1)の上限は、下限の倍率設定において対物レンズ２０に取り込まれる光量を基準として、上限の倍率設定における光量が約１／２を下回らないように定められている。
【００２６】
次に、対物レンズ２０について説明する。図２は、対物レンズ２０を示す説明図であり、(A)は正面図、(B)は側面から見た断面図、(C)は(B)の一部拡大図である。対物レンズ２０は、非球面である２つのレンズ面２１，２２を有する両凸の樹脂製単レンズであり、一方のレンズ面２１に図２(Ａ)に示したように光軸を中心とした輪帯状のパターンとして回折レンズ構造２１ａが形成されている。回折レンズ構造２１ａは、フレネルレンズのように各輪帯の境界に光軸方向の段差を持つ。
【００２７】
第１の光ディスク３０と第２の光ディスク３１とを切り換えると、保護層の厚さが変化するため、これによって球面収差が変化する。保護層の厚さの変化による球面収差の変化は、保護層が厚くなるほど補正過剰(オーバー)となる方向である。また、発散光中で対物レンズ２０をフォーカシングのために光軸方向に移動させると、これによっても球面収差が変化する。対物レンズ２０の移動による球面収差の変化は、対物レンズ２０がレーザーモジュール１０から遠ざかり光ディスク３０、３１側に近づくにしたがって(物体距離が長くなるにしたがって)補正過剰となる方向である。
【００２８】
したがって、第１の光ディスク３０を用いる場合を基準に対物レンズ２０の球面収差が補正され、回折レンズ構造２１ａが形成されていないとすると、第２の光ディスク３１を用いる際には、保護層が厚くなることと、対物レンズ２０が光ディスク側に移動して物体距離が長くなることとにより、球面収差は補正過剰となる。このため、屈折型の対物レンズを光軸方向に移動させるのみではレーザー光の波面が乱れ、スポットを必要な径に収束させることができない。
【００２９】
そこで、実施形態の対物レンズ２０には、波長に依存して球面収差が変化する特性を持たせるよう、回折レンズ構造２１ａが形成されている。回折レンズ構造２１ａは、波長が長くなるにしたがって球面収差が補正不足(アンダー)となるような波長依存性を有し、これにより、第２の光ディスク３１を用いる際にも良好な波面を形成することができる。
【００３０】
【実施例】
次に、上述した実施形態に基づく具体的な実施例を２例提示する。レーザーモジュール１０は共通であるため、対物レンズ２０部分の構成について説明する。いずれも保護層の厚さが０．６ｍｍの第１の光ディスク３０と、保護層の厚さが１．２ｍｍの第２の光ディスク３１とを利用する光情報記録再生装置の対物レンズである。なお、いずれの実施例でも、第１面２１に回折レンズ構造が形成されている。
【００３１】
【実施例１】
図３は、実施例１にかかる対物レンズ２０と第１，第２の光ディスク３０，３１とを示す。実線で示される第１の光ディスク３０を利用する際には、対物レンズ２０は実線で示されるように光ディスク３０から離れた位置に配置され、破線で示される第２の光ディスク３１を利用する際には、対物レンズ２０は破線で示されるように光ディスク３１に近づいた位置に配置される。なお、図中の符号Ｇで示される平行平面板は、レーザーモジュール１０に取り付けられるカバーガラスを示す。
【００３２】
実施例１の対物レンズの具体的な数値構成は表１に示されている。面番号０が発光点、面番号１、２がカバーガラスＧ、面番号３，４が対物レンズ２０、面番号５、６が媒体である光ディスクの保護層を示している。表中、λ1、NA1、M1、ｄ1は、それぞれ第１の光ディスク３０使用時の波長(単位:nm)、開口数、倍率、レンズ厚またはレンズ間隔(単位:mm)であり、λ2、NA2、M2、ｄ2は、それぞれ第２の光ディスク３１使用時の波長(単位:nm)、開口数、倍率、レンズ厚またはレンズ間隔(単位:mm)であり、ｒはレンズ各面の巨視的な近軸曲率半径(単位:mm)、ｎλは各レンズの波長λnmでの屈折率である。
【００３３】
また、対物レンズ２０の第１面２１のベース面(回折レンズ構造を除く屈折レンズとしての形状)および第２面２２は非球面であり、その形状は光軸からの高さがｈとなる非球面上の座標点の非球面の光軸上での接平面からの距離(サグ量)をＸ(h)、非球面の光軸上での曲率(1/r)をＣ、円錐係数をＫ、４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数をA4,A6,A8,A10,A12として、以下の式で表される。
Ｘ(h)=Ch2/(1+√(1-(1+K)C2h2))+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12
なお、表１における非球面の曲率半径は光軸上の曲率半径である。
【００３４】
さらに、対物レンズ２０の第１面２１に形成された回折レンズ構造は、以下の光路差関数φ(ｈ)により表される。
φ(ｈ)＝(Ｐ2ｈ2＋Ｐ4ｈ4＋Ｐ6ｈ6＋…）×λ
光路差関数φ(ｈ)は、回折面上での光軸からの高さｈの点において、回折レンズ構造により回折されなかった場合の仮想の光線と、回折レンズ構造により回折された光線との光路差を示す。P2、P4、P6、…はそれぞれ２次、４次、６次、…の係数である。非球面を規定する円錐係数と非球面係数、及び、回折レンズ構造を規定する光路差関数係数は、表２に示される。
【００３５】
【表１】
【表２】
図４は実施例１の対物レンズ２０を第１の光ディスク３０に適応させた場合の波長658nmにおける基準状態(フォーカシング、トラッキングによる調整量が共に０の状態)での諸収差を示す。図４(Ａ)は球面収差ＳＡおよび正弦条件ＳＣ、(Ｂ)は非点収差(S:サジタル、M:メリディオナル)を示している。グラフ(Ａ)の縦軸は開口数ＮＡ、(Ｂ)の縦軸は像高Ｙである。また、横軸は各収差の発生量を示し、単位はｍｍである。図５は、実施例１の対物レンズ２０を第１の光ディスク３０に適応させ、光ディスク３０が光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズ２０をフォーカシングした場合の球面収差及び正弦条件を示し、(Ａ)は光ディスク３０がレーザーモジュール１０から離れる方向に１ｍｍ移動した場合(+1mm)、(Ｂ)は近づく方向に１ｍｍ移動した場合(-1mm)を示している。
【００３８】
さらに、図６は実施例１の対物レンズ２０を第２の光ディスク３１に適応させた場合の波長787nmにおける基準状態における諸収差を示し、図７は実施例１の対物レンズ２０を第２の光ディスク３１に適応させ、光ディスク３１が光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズ２０をフォーカシングした場合の球面収差及び正弦条件を示す。
【００３９】
各光ディスク３０，３１に対する基準状態、及び、光ディスク３０，３１が±１ｍｍ移動した場合の波面収差の値を以下の表３に示す。
【００４０】
【表３】
第１の光ディスク
基準状態 0.005λ
＋1mm 0.027λ
−1mm 0.026λ
第２の光ディスク
基準状態 0.002λ
＋1mm 0.009λ
−1mm 0.007λ
【００４１】
表３に示される光ディスク３０，３１の面ぶれ1mmによる波面収差の劣化量は、波面収差の許容レベルを0.050λとすると、実施例１の倍率(約−０．１倍)では充分に許容範囲内にある。
【００４２】
次に、実施例１の光学系のトラッキングによる収差の劣化について検討する。図８は、実施例１の光学系における像高(光ディスクの記録面上での光軸からの距離)ｙと、波面収差との関係を示すグラフであり、実線が第１の光ディスク３０，一点鎖線が第２の光ディスク３１に対する値を示す。
【００４３】
このグラフによれば、波面収差の値が0.05λになる像高ｙは、第１の光ディスク３０に対しては0.0571mm、第２の光ディスク３１に対しては0.0899mmである。トラッキングによる波面収差の劣化が０．０５λまで許容されるとすると、上記の各像高までは許容されることになる。対物レンズ２０のトラッキング可能幅Ｘは、この像高ｙと倍率Ｍとに基づいて、
Ｘ＝ｙ(１−１／Ｍ)
により求められる。
【００４４】
上の式によれば、倍率を考慮したトラッキング可能幅は、第１の光ディスク３０に対して(倍率 -0.1002倍)は±0.627mm、第２の光ディスク３１に対しては(倍率 -0.1009倍)は±0.981mmとなり、一般的に必要とされるトラッキング幅±０．４ｍｍを充分に満たしている。
【００４５】
【実施例２】
図９は、実施例２にかかる対物レンズ２０と第１，第２の光ディスク３０，３１とを示す。対物レンズ２０は第１の光ディスク３０の使用時には実線の位置にあり、第２の光ディスク３１の使用時には破線の位置に配置される。実施例２の具体的な数値構成は表４に示されている。第１面、第２面の円錐係数、非球面係数、第１面に形成された回折レンズ構造を表す光路差関数係数は表５に示される。
【００４６】
【表４】
【表５】
図１０は実施例２の対物レンズ２０を第１の光ディスク３０に適応させた場合の波長658nmにおける基準状態での諸収差を示し、(Ａ)は球面収差ＳＡおよび正弦条件ＳＣ、(Ｂ)は非点収差を示す。図１１は、実施例２の対物レンズ２０を第１の光ディスク３０に適応させ、光ディスク３０が光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズ２０をフォーカシングした場合の球面収差及び正弦条件を示し、(Ａ)は光ディスク３０がレーザーモジュール１０から離れる方向に１ｍｍ移動した場合(+1mm)、(Ｂ)は近づく方向に１ｍｍ移動した場合(-1mm)を示している。
【００４９】
さらに、図１２は実施例２の対物レンズ２０を第２の光ディスク３１に適応させた場合の波長787nmにおける基準状態における諸収差を示し、図１３は実施例２の対物レンズ２０を第２の光ディスク３１に適応させ、光ディスク３１が光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズ２０をフォーカシングした場合の球面収差及び正弦条件を示す。
【００５０】
各光ディスク３０，３１に対する基準状態、及び、光ディスク３０，３１が±１ｍｍ移動した場合の波面収差の値を以下の表６に示す。
【表６】
第１の光ディスク
基準状態 0.003λ
＋1mm 0.049λ
−1mm 0.056λ
第２の光ディスク
基準状態 0.002λ
＋1mm 0.014λ
−1mm 0.018λ
【００５１】
表３に示される光ディスク３０，３１の面ぶれ1mmによる波面収差の劣化量は、波面収差の許容レベルを0.050λとすると、実施例２の倍率(約−０．１４倍)では第１の光ディスク３０については許容範囲の限界にある。
【００５２】
次に、実施例２の光学系のトラッキングによる収差の劣化について検討する。図１４は、像高ｙと波面収差との関係を示すグラフであり、実線が第１の光ディスク３０，一点鎖線が第２の光ディスク３１に対する値を示す。
【００５３】
このグラフによれば、波面収差の値が0.05λになる像高ｙは、第１の光ディスク３０に対しては0.0534mm、第２の光ディスク３１に対しては0.0937mmである。トラッキングによる波面収差の劣化が０．０５λまで許容されるとすると、上記の各像高までは許容されることになる。倍率を考慮したトラッキング可能幅は、第１の光ディスク３０に対して(倍率 -0.1432倍)は±0.434mm、第２の光ディスク３１に対しては(倍率 -0.1418倍)は±0.754mmとなり、一般的に必要とされるトラッキング幅±０．４ｍｍを満たしている。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、有限系で保護層の厚さが異なる複数種類の光ディスクに対して対物レンズを共用する構成において、対物レンズがフォーカシング、トラッキングのために移動した場合にも、全ての種類の光ディスクに対して発生する収差を許容レベルに抑え、情報の記録、再生が可能なスポットを記録面上に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態にかかる光情報記録再生装置の光学系を示し、(A)は全体の説明図、(B)はレーザーモジュールの平面図。
【図２】 実施形態にかかる対物レンズの外形を示す説明図であり、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面断面図、(Ｃ)は(Ｂ)の一部拡大図。
【図３】 実施例１の対物レンズと光ディスクとを示すレンズ図。
【図４】 実施例１の対物レンズを第１の光ディスクに適用した際の基準状態における諸収差図。
【図５】 実施例１の対物レンズを第１の光ディスクに適応させ、光ディスクが光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズをフォーカシングした場合の収差図。
【図６】 実施例１の対物レンズを第２の光ディスクに適用した際の基準状態における諸収差図。
【図７】 実施例１の対物レンズを第２の光ディスクに適応させ、光ディスクが光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズをフォーカシングした場合の収差図。
【図８】 実施例１の光学系における像高と、波面収差との関係を示すグラフ。
【図９】 実施例２の対物レンズと光ディスクとを示すレンズ図。
【図１０】 実施例２の対物レンズを第１の光ディスクに適用した際の基準状態における諸収差図。
【図１１】 実施例２の対物レンズを第１の光ディスクに適応させ、光ディスクが光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズをフォーカシングした場合の収差図。
【図１２】 実施例２の対物レンズを第２の光ディスクに適用した際の基準状態における諸収差図。
【図１３】 実施例２の対物レンズを第２の光ディスクに適応させ、光ディスクが光軸方向に移動し、これに合わせて対物レンズをフォーカシングした場合の収差図。
【図１４】 実施例２の光学系における像高と、波面収差との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１０ レーザーモジュール
１２ 発光部
１２ａ 第１の発光点
１２ｂ 第２の発光点
１４ａ 第１の受光部
１４ｂ 第２の受光部
２０ 対物レンズ
２１ 第１面
２２ 第２面
３０ 第１の光ディスク
３１ 第２の光ディスク
Claims (5)
- 異なる波長で発光する複数の発光点が近接して形成された発光部と、該発光部からの発散光を光ディスクの記録面に収束させる対物レンズと、前記記録面からの反射光を受光して信号を生成する受光部とを備え、
保護層の厚い光ディスクに対して波長の長い発光点、保護層の薄い光ディスクに対して波長の短い発光点が用いられ、かつ、前記対物レンズの結像倍率Ｍが以下の条件(1)
−０．１４４＜Ｍ＜−０．０９９ …(1)
を満たし、さらに、前記対物レンズは、いずれかのレンズ面に、入射光の波長が長波長側に変化した際に、球面収差が補正不足となる方向に変化する球面収差特性を有する回折レンズ構造を備えることを特徴とする光情報記録再生装置の光学系。 - 前記保護層の厚い光ディスクに対しては波長の長い発光点から発する光束を用いて前記対物レンズを前記光ディスクに近づけ、前記保護層の薄い光ディスクに対しては波長の短い発光点から発する光束を用いて前記対物レンズを前記光ディスクから離すようフォーカシングすることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置の光学系。
- 前記各発光点から前記記録面を保護する保護層までの距離が光ディスクの種類によらず一定であることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置の光学系。
- 前記発光部は、２つの発光点を１チップ上に備えることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置の光学系。
- 前記受光部は、前記発光部と同一の基板上に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の光情報記録再生装置の光学系。
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