JP2001283459A - Optical pickup device and objective lens for optical pickup device - Google Patents
Optical pickup device and objective lens for optical pickup deviceInfo
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用環境の温度変化に対して十分な性能が確
保できる樹脂材料からなり、かつ有限共役光学系を構成
できる対物レンズ、及びかかる対物レンズを用いた光ピ
ックアップ装置を提供する。
【解決手段】光ピックアップ装置100において、有限
共役光学系を1枚の樹脂製対物レンズ160で構成する
ことにより低コストでコンパクトな装置構成を達成し、
かつ対物レンズ160を、ベース面(回折パターンの包
絡面)で、環境温度変化による軸上球面収差変化量を補
正したとともに、少なくとも1面に設けた回折面で、球
面収差を補正することによって、樹脂製レンズの欠点で
ある温度変動に伴う屈折率変化に起因する軸上球面収差
の変化を抑えることができる。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an objective lens made of a resin material capable of securing sufficient performance against a temperature change in a use environment and capable of forming a finite conjugate optical system, and an optical pickup device using the objective lens. provide. In an optical pickup device, a low-cost and compact device configuration is achieved by configuring a finite conjugate optical system with a single resin objective lens.
In addition, by correcting the amount of axial spherical aberration change due to environmental temperature change on the base surface (envelope surface of the diffraction pattern) on the objective lens 160 and correcting spherical aberration on at least one diffraction surface, It is possible to suppress a change in on-axis spherical aberration caused by a change in refractive index due to a temperature change, which is a disadvantage of the resin lens.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光ピックアップ装置及
び樹脂製の対物レンズに関し、特に温度特性及び収差を
改善した対物レンズを用いた光情報記録媒体の記録及び
/又は再生用として好適に用いられる光ピックアップ装
置及びその対物レンズに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device and a resin objective lens, and more particularly, to an optical pickup device suitably used for recording and / or reproduction of an optical information recording medium using an objective lens having improved temperature characteristics and aberration. And an objective lens thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のCD再生装置において要求される
精度を有する光情報記録媒体の記録再生用光学系(尚、
本明細書中で云う記録再生用光学系あるいは記録再生装
置とは記録用光学系、再生用光学系、記録と再生との両
用の光学系あるいはそれらを用いた装置を含む)として
は、無限共役型の光学系が特開昭57−76512号公
報に開示され、有限共役型の光学系が特開昭61ー56
314号公報等に開示されている。また、樹脂製対物レ
ンズを用いた場合の温度変化による収差の発生を減じる
ため、カップリングレンズを用いたものが特開平6ー2
58573号公報に開示されている。しかるに、近年に
おいては低コスト化などの要求から、記録再生用光学
系、特にその対物レンズに関しては、樹脂(プラスチッ
ク)材料を用いて形成されたレンズが広く使用されてい
る。2. Description of the Related Art An optical system for recording / reproducing an optical information recording medium having the accuracy required in a conventional CD reproducing apparatus (here, a recording / reproducing optical system)
The recording / reproducing optical system or the recording / reproducing apparatus referred to in this specification includes a recording optical system, a reproducing optical system, an optical system for both recording and reproduction, or an apparatus using them). Type optical system is disclosed in JP-A-57-76512, and a finite conjugate type optical system is disclosed in JP-A-61-56.
No. 314, etc. In order to reduce the occurrence of aberration due to a temperature change when a resin objective lens is used, a lens using a coupling lens is disclosed in
No. 58573. However, in recent years, due to demands for cost reduction and the like, lenses formed using a resin (plastic) material have been widely used for a recording / reproducing optical system, particularly for its objective lens.
【0003】しかし、樹脂材料から形成された対物レン
ズにおいては、温度変化に伴う屈折率の変化によって発
生する収差が、ガラス材料から形成されたレンズより大
きくなるという問題がある。一般的には、この屈折率の
変化は樹脂材料とガラス材料とで一桁以上異なってい
る。ここで、基準設計温度と実際の使用環境との温度差
を△Tとしたとき、この温度差△Tによって変化する収
差は主に3次球面収差である。波面収差の3次球面収差
成分をrms値で表したものをSAとし、ここでは球面
収差が正の場合(オーバー)をSA>0、負(アンダ
ー)の場合をSA<0と符号を定義する。温度変化ΔT
によって変化する3次球面収差ΔSA(λrms)は、
対物レンズの光情報記録媒体側(像側)開口数NA、焦
点距離f、結像倍率m、比例係数k、光の波長λを用い
て、 ΔSA/ΔT=k・f(1−m)4(NA)4/λ (1) と表すことができる。尚、樹脂材料から形成されたレン
ズが正の屈折力を有する場合、温度が上昇すると3次の
球面収差がよりオーバーになる。すなわち、上式(1)
において、係数kは正の値となる。また、樹脂材料から
形成された単レンズを対物レンズとした場合、係数kは
より大きな正の値となる。However, in an objective lens formed of a resin material, there is a problem that an aberration generated by a change in refractive index due to a change in temperature is larger than that of a lens formed of a glass material. Generally, the change in the refractive index differs by one or more digits between the resin material and the glass material. Here, assuming that the temperature difference between the reference design temperature and the actual use environment is ΔT, the aberration that changes due to the temperature difference ΔT is mainly a third-order spherical aberration. The third-order spherical aberration component of wavefront aberration represented by rms value is defined as SA. Here, the sign is defined as SA> 0 when the spherical aberration is positive (over) and SA <0 when the spherical aberration is negative (under). . Temperature change ΔT
The third-order spherical aberration ΔSA (λrms) changed by
Using the numerical aperture NA of the objective lens on the optical information recording medium side (image side), the focal length f, the imaging magnification m, the proportionality coefficient k, and the light wavelength λ, ΔSA / ΔT = k · f (1-m) 4 (NA) 4 / λ (1). When the lens made of a resin material has a positive refractive power, the third-order spherical aberration becomes larger when the temperature rises. That is, the above equation (1)
In, the coefficient k has a positive value. When a single lens formed of a resin material is used as the objective lens, the coefficient k has a larger positive value.
【0004】現在広く用いられているコンパクトディス
ク用の対物レンズでは、NAが0.45程度であるた
め、使用環境の温度変化に伴って発生する収差は問題と
なるほどの水準には至らないといえる。しかし、光情報
記録媒体の高密度化が推進されつつある現在、記録再生
装置の光学系を構成する対物レンズも、それに対応する
ことが要求されている。[0004] In an objective lens for a compact disk which is widely used at present, since the NA is about 0.45, it can be said that the aberration generated due to the temperature change of the use environment does not reach a level that causes a problem. . However, as the density of the optical information recording medium is being promoted, the objective lens constituting the optical system of the recording / reproducing apparatus is also required to correspond thereto.
【0005】具体的には、光情報記録媒体としてCD
(記憶容量:640MB)と同程度の大きさで記録密度
を高めたDVD(記憶容量:4.7GB)が開発され、
急速に普及が進んでいる。DVDを再生するためには、
光源の波長が635nmから660nmの範囲内にある
所定の波長のレーザ光を使用することが一般的である。
また、一般的にはレーザ光源からの発散光束は、コリメ
ートレンズで平行光束にされてからDVD側のNAが
0.6又はそれ以上の対物レンズに入射され、DVDの
透明基板を介して情報記録面に集光される。More specifically, a CD is used as an optical information recording medium.
A DVD (storage capacity: 4.7 GB), which is about the same size as (storage capacity: 640 MB) and has an increased recording density, has been developed.
It is spreading rapidly. To play a DVD,
In general, a laser beam having a predetermined wavelength whose light source has a wavelength in the range of 635 nm to 660 nm is used.
In general, a divergent light beam from a laser light source is converted into a parallel light beam by a collimating lens and then incident on an objective lens having a DVD side NA of 0.6 or more, and information is recorded through a transparent substrate of the DVD. Focused on the surface.
【0006】特に最近、さらなる高NAの対物レンズや
さらなる短波長光源を利用し、10ないし30GBの記
憶容量をもつCDやDVDと同様の光情報記録媒体の開
発が盛んである。短波長光源として有望視されているも
のとして、発振波長400nm程度のGaN青色半導体
レーザやSHG青色レーザがある。すなわち、記録再生
装置における光学系は、高NAが要求されると共に、波
長がより短いレーザ光に対応させる必要が生じている。In particular, recently, an optical information recording medium similar to a CD or DVD having a storage capacity of 10 to 30 GB using an objective lens with a higher NA and a shorter wavelength light source has been actively developed. Promising short-wavelength light sources include a GaN blue semiconductor laser and an SHG blue laser with an oscillation wavelength of about 400 nm. In other words, the optical system in the recording / reproducing apparatus is required to have a high NA and to correspond to a laser beam having a shorter wavelength.
【0007】これを波面収差より考察するに、上記式
(1)において、例えばNAが0.45から0.6へと
増大し、レーザ光の波長λが660nmから400nm
へと短くなったとき、波面収差Wrmsは、(0.6/
0.45)4÷400/660=5.17倍に増大す
る。Considering this from the wavefront aberration, in the above equation (1), for example, the NA increases from 0.45 to 0.6, and the wavelength λ of the laser beam changes from 660 nm to 400 nm.
, The wavefront aberration Wrms becomes (0.6 /
0.45) 4 ÷ 400/660 = 5.17 times increase.
【0008】ここで、式(1)に基づき波面収差を小さ
く抑えるために、焦点距離fを小さくすることが考えら
れるが、現実には、フォーカシング作動距離を確保する
必要があるためにfを現在以上に小さくすることは困難
である。また、m<0の有限共役型光学系や、m=0の
無限共役型光学系では、高NAの場合、温度変化に伴っ
て発生する収差がより深刻な問題となってきている。カ
ップリングレンズを用いた光学系で0<m<1とし、温
度特性を改善することも考えられるが、この場合、フォ
ーカシングに必要な作動距離を確保するためには、光学
系の物像間距離を長くするか、または高NAのカップリ
ングレンズが必要となリ、光学系更には装置が大型化し
てしまうという問題がある。Here, in order to suppress the wavefront aberration based on the equation (1), it is conceivable to reduce the focal length f. However, in reality, it is necessary to secure a focusing working distance, so It is difficult to make it smaller. Further, in a finite conjugate optical system where m <0 or an infinite conjugate optical system where m = 0, in the case of a high NA, an aberration generated due to a temperature change has become a more serious problem. It is conceivable to improve the temperature characteristics by setting 0 <m <1 in an optical system using a coupling lens, but in this case, in order to secure a working distance necessary for focusing, the distance between the object and the image of the optical system is required. Or a coupling lens with a high NA is required, and the optical system and the apparatus are increased in size.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の樹
脂材料で形成された対物レンズを用いたレンズ系では温
度変化により生じる樹脂材料の屈折率変化△nを原因と
する、対物レンズの像側の開口数NAの4乗に比例した
収差の発生によって、高NAの光学系を実現させること
は困難であった。As described above, in a conventional lens system using an objective lens formed of a resin material, an image of the objective lens caused by a change in the refractive index Δn of the resin material caused by a temperature change. Due to the occurrence of aberration proportional to the fourth power of the numerical aperture NA on the side, it has been difficult to realize a high NA optical system.
【0010】従って、レーザ光源の短波長化と対物レン
ズの高NA化により、高密度の情報記録を達成しようと
する光情報記録再生装置の光学系においては、樹脂製の
対物レンズを用いる代わりに、温度変化に対する屈折率
変化は小さいが、よりコストの高いガラスモールドレン
ズやガラスの組み合わせレンズを用いることを余儀なく
されている。Therefore, in an optical system of an optical information recording / reproducing apparatus for achieving high-density information recording by shortening the wavelength of a laser light source and increasing the NA of an objective lens, instead of using a resin objective lens, Although the change in the refractive index with respect to a change in temperature is small, it is necessary to use a glass mold lens or a combination lens of glass which is more expensive.
【0011】このような問題に対して、例えば特開平1
1−337818号には、光ヘッド用の対物レンズに、
所定の球面収差特性を有する回折レンズ構造を設けて、
温度変化に対する収差を補正する技術が開示されてい
る。To solve such a problem, see, for example,
No. 1-337818 discloses an objective lens for an optical head.
By providing a diffractive lens structure having predetermined spherical aberration characteristics,
A technique for correcting an aberration with respect to a temperature change is disclosed.
【0012】ところが、光情報記録媒体の記録再生装置
のコンパクト化及び低コスト化を図るため、集光光学系
におけるレンズの枚数を減少させたいという要求もあ
る。かかる要求を満たすためには、1枚の対物レンズで
いわゆる有限共役光学系を構成する必要が生じるが、特
開平11−337818号に開示された対物レンズは、
有限共役光学系に対応するものではない。However, in order to reduce the size and cost of a recording / reproducing apparatus for an optical information recording medium, there is also a demand for reducing the number of lenses in a condensing optical system. In order to satisfy such demands, it is necessary to form a so-called finite conjugate optical system with one objective lens. However, the objective lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-337818
It does not correspond to a finite conjugate optical system.
【0013】本発明は、使用環境の温度変化に対して十
分な性能が確保できる樹脂材料からなり、かつ有限共役
光学系を構成できる対物レンズ、及びかかる対物レンズ
を用いた光ピックアップ装置を提供することを目的とす
る。The present invention provides an objective lens made of a resin material capable of securing sufficient performance against a temperature change in a use environment and capable of forming a finite conjugate optical system, and an optical pickup device using such an objective lens. The purpose is to:
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の光ピックアップ装置は、波長λ1
(nm)の光束を出射する光源と、前記光源から出射さ
れた光束を光情報記録媒体の透明基板を介して前記光情
報記録媒体の情報記録面上に集光させる対物レンズを含
む集光光学系と、前記光情報記録媒体からの反射光を受
光する光検出器とを有し、前記対物レンズはプラスチッ
クレンズであり、前記対物レンズの少なくとも1つの面
に回折パターンを有し、前記対物レンズの光情報記録媒
体側の開口数をNA(1)、前記対物レンズの結像倍率
をmo1としたときに、 NA(1)≧0.49 (1) −l/2≦mo1≦−1/7.5 (2) を満たすとともに、環境温度20°Cないし30°Cの
範囲内での温度変化△T(°C)に対する前記集光光学
系の軸上球面収差変化量を△SA1としたときに |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C (3) を満たすことを特徴とする。In order to achieve the above object, an optical pickup device according to claim 1 has a wavelength λ1.
(Nm) a light source for emitting a light beam of (nm), and a condensing optics including an objective lens for condensing the light beam emitted from the light source on an information recording surface of the optical information recording medium via a transparent substrate of the optical information recording medium. And a photodetector for receiving light reflected from the optical information recording medium, wherein the objective lens is a plastic lens, and has a diffraction pattern on at least one surface of the objective lens. Where NA (1) is the numerical aperture on the optical information recording medium side and mo1 is the imaging magnification of the objective lens, NA (1) ≧ 0.49 (1) −l / 2 ≦ mo1 ≦ −1 / While satisfying 7.5 (2), the amount of change in axial spherical aberration of the condensing optical system with respect to a temperature change ΔT (° C.) in an environmental temperature range of 20 ° C. to 30 ° C. is defined as ΔSA1. Sometimes | △ SA1 / △ T | ≦ 0.00005λr And satisfies the s / ° C (3).
【0015】光情報記録媒体の記録再生に多く使われて
いる回折パターンのない非球面樹脂製対物単レンズのよ
うな球面収差の補正された樹脂製正レンズの温度変化に
対する3次の球面収差量の変化を∂SA/∂Tとする
と、以下の式で表せる。 ∂SA/∂T= (∂SA/∂n)・(∂n/∂T) +(∂SA/∂n)・(∂n/∂λ)・(∂λ/∂T) =(∂SA/∂n){(∂n/∂T)+(∂n/∂λ)・(∂λ/∂T)} (4) ここで、樹脂材料は、(∂n/∂T)<0、(∂n/∂
λ)<0である。ガラス材料は、(∂n/∂T)=0、
(∂n/∂λ)<0である。半導体レーザは、(∂λ/
∂T)>0、SHGレーザ、固体レーザ、ガスレーザ等
は(∂λ/∂T)=0である。Third-order spherical aberration with respect to a temperature change of a resin positive lens of which spherical aberration is corrected, such as an aspherical resin single objective lens without a diffraction pattern, which is often used for recording / reproducing of an optical information recording medium. Is given by the following equation, where ΔSA / ΔT is ∂SA / ∂T = (∂SA / ∂n) ・ (∂n / ∂T) + (∂SA / ∂n) ・ (∂n / ∂λ) ・ (∂λ / ∂T) = (∂SA / (∂n) {(∂n / ∂T) + (∂n / ∂λ) · (∂λ / ∂T)} (4) Here, the resin material is (∂n / ∂T) <0, (∂ n / ∂
λ) <0. The glass material is (∂n / ∂T) = 0,
(∂n / ∂λ) <0. The semiconductor laser is (∂λ /
(∂T)> 0, (∂λ / ∂T) = 0 for SHG lasers, solid-state lasers, gas lasers and the like.
【0016】尚、ここでガラス材料の(∂n/∂T)を
0、SHGレーザ、固体レーザ、ガスレーザ等の(∂λ
/∂T)を0としたが、実際これらの値は厳密に0では
ない。しかしながら、本発明の利用分野においては実用
上0と考えられ、またそれにより説明を単純化できるの
で、以下これらの値を0として説明を進める。Here, (∂n / ∂T) of the glass material is set to 0, and (∂λ) of an SHG laser, a solid laser, a gas laser or the like.
/ ∂T) was set to 0, but in fact these values are not exactly 0. However, in the field of application of the present invention, it is considered practically 0, and the description can be simplified thereby.
【0017】さて、光源かSHGレーザ、固体レーザ、
ガスレーザ等であり(∂λ/∂T)=0の場合、 ∂SA/∂T=(∂SA/n)・(∂n/∂T) (5) となる。Now, the light source or SHG laser, solid state laser,
In the case of a gas laser or the like and (∂λ / ∂T) = 0, ∂SA / ∂T = (∂SA / n) · (∂n / ∂T) (5)
【0018】このレンズがガラス製であれば、(∂n/
∂T)=0であるから、∂SA/∂T=0となる。一
方、レンズが樹脂製であれば、(∂n/∂T)<0であ
り、この種のレンズは∂SA/∂T>0であることか
ら、(∂SA/∂n)<0である。また、光源が半導体
レーザの場合は、(∂λ/∂T)>0である。If this lens is made of glass, (∂n /
Since ∂T) = 0, ∂SA / ∂T = 0. On the other hand, if the lens is made of resin, (∂n / ∂T) <0, and since this type of lens has ∂SA / ∂T> 0, (∂SA / ∂n) <0. . When the light source is a semiconductor laser, (∂λ / ∂T)> 0.
【0019】このときレンズがガラス製である場合にお
いても ∂SA/∂T =(∂SA/∂n)・(∂n/∂λ)・(∂λ/∂T) (6) であり、(∂n/∂λ)<0、(∂SA/∂n)<0で
あるから∂SA/∂T>0となる。At this time, even when the lens is made of glass, ∂SA / ∂T = (∂SA / ∂n) ・ (∂n / ∂λ) ・ (∂λ / ∂T) (6). Since ∂n / ∂λ) <0 and (∂SA / ∂n) <0, ∂SA / ∂T> 0.
【0020】また、ガラス材料、樹脂材料を問わず、入
射する光がより短被長になると、(∂n/∂λ)の絶対
値が大きくなる。したがって短波長の半導体レーザを利
用する場合、たとえガラス材料であっても球面収差の温
度変化に留意する必要がある。Regardless of the glass material or the resin material, when the incident light has a shorter length, the absolute value of (∂n / ∂λ) increases. Therefore, when using a semiconductor laser having a short wavelength, it is necessary to pay attention to the temperature change of the spherical aberration even if the material is a glass material.
【0021】一方、回折パターンを有する非球面樹脂製
単レンズについて、温度変化に対する3次の球面収差量
の変化量を∂SA/∂Tについて定式化すると以下のよ
うになる。この場合、屈折レンズ部分の特性と回折パタ
ーン面の特性の双方を取り入れる必要がある。屈折レン
ズ部分が寄与する球面収差量の変化量∂SAに添え字
R、回折パターン面が寄与する球面収差量の変化量∂S
Aに漆え字Dを付けて示すと、以下のように表せる。 ∂SA/∂T=(∂SAR/∂n)・(∂n/∂T) +(∂SAR/∂n)・(∂n/∂λ)・(∂λ/∂T) +(∂SAD/∂λ)・(∂λ/∂T) (7) ここで、光源がSHGレーザ、固体レーザ、ガスレーザ
等であり、(∂λ/∂T)=0の場合には、 ∂SA/∂T=(∂SAR/∂n)・(∂n/∂T) (8) が成立する。On the other hand, for a single lens made of an aspherical resin having a diffraction pattern, the amount of change in the amount of third-order spherical aberration with respect to temperature change is formulated as ∂SA / ∂T as follows. In this case, it is necessary to incorporate both the characteristics of the refractive lens portion and the characteristics of the diffraction pattern surface. Subscript R to the amount of change in the amount of spherical aberration contributed by the refracting lens portion, SA: Change in the amount of spherical aberration to be contributed by the diffraction pattern surface ∂S
A can be expressed as shown below with a lacquered letter D attached. ∂SA / ∂T = (∂SA R / ∂n) · (∂n / ∂T) + (∂SA R / ∂n) · (∂n / ∂λ) · (∂λ / ∂T) + (∂ SA D / ∂λ) ・ (∂λ / ∂T) (7) Here, when the light source is an SHG laser, a solid-state laser, a gas laser, or the like, and (∂λ / ∂T) = 0, ∂T = (∂SA R / ∂n) · (∂n / ∂T) (8) is satisfied.
【0022】ここで、もちろんガラス製レンズの場合に
は、(∂n/∂T)=0であり、(∂SAR/∂n)の
値によらず、∂SA/∂T=0となる。一方、レンズが
樹脂製であれば、(∂n/∂T)<0であるが、(∂S
AR/∂n)=0であれば、∂SA/∂T=0とでき
る。[0022] In the case of a glass lens, of course, (∂n / ∂T) = 0, and regardless of the value of (∂SA R / ∂n), ∂SA / ∂T = 0 . On the other hand, if the lens is made of resin, (∂n / ∂T) <0, but (∂S
If A R / ∂n) = 0, then ∂SA / ∂T = 0.
【0023】そこで、本発明においては、屈折レンズ部
分に関して(∂SAR/∂n)=0とすべく、非球面樹
脂製単レンズに回折パターンを導入している。但し、こ
の場合屈折レンズ部分だけでは球面収差が残留してしま
うが、回折パターンを最適化して全体で球面収差を補正
するようにすることで、光情報記録媒体の記録再生に適
した対物レンズを設計することができる。[0023] Therefore, in the present invention, in order to the (∂SA R / ∂n) = 0 with respect to a refractive lens portion, it introduces a diffraction pattern to the non-spherical resin single lens. However, in this case, spherical aberration remains only in the refractive lens portion. However, by optimizing the diffraction pattern and correcting the spherical aberration as a whole, an objective lens suitable for recording and reproduction of the optical information recording medium can be obtained. Can be designed.
【0024】一方、光源が半導体レーザの場合は(∂λ
/∂T)>0であり、上記の(∂SAR/∂n)=0の
特性を持つ対物レンズの場合、上式(7)より ∂SA/∂T=(∂SAD/∂λ)・(∂λ/∂T) (9) となるが、一般に(∂SAD/∂λ)≠0であり、3次
の球面収差量が温度により変化してしまうことがわか
る。On the other hand, when the light source is a semiconductor laser, (∂λ
/ ∂T)> 0, the (case of ∂SA R / ∂n) = 0 of the objective lens having a characteristic, ∂SA the above equation (7) / ∂T = (∂SA D / ∂λ) · (∂λ / ∂T) (9 ) and becomes generally a (∂SA D / ∂λ) ≠ 0 , it can be seen that the third order spherical aberration is changed by temperature.
【0025】更に、上式(7)は、以下の式のように変
形できる。 ∂SA/∂T=(∂SAR/∂n)・{(∂n/∂T) +(∂n/∂λ)・(∂λ/∂T)} +(∂SAD/∂λ)・(∂λ/∂T) (10)Further, the above equation (7) can be modified as the following equation. ∂SA / ∂T = (∂SA R / ∂n) · {(∂n / ∂T) + (∂n / ∂λ) · (∂λ / ∂T)} + (∂SA D / ∂λ) · (∂λ / ∂T) (10)
【0026】ここで、樹脂製レンズの場合、(∂SA/
∂T)<0であり、また光源が半導体レーザであるか
ら、(∂λ/∂T)>0となるので、 (∂n/∂T)+(∂n/∂λ)・(∂λ/∂T)<0 (11) である。Here, in the case of a resin lens, (ΔSA /
(∂T) <0, and since the light source is a semiconductor laser, (∂λ / ∂T)> 0, so that (∂n / ∂T) + (∂n / ∂λ) · (∂λ / ∂T) <0 (11)
【0027】前提として、(∂SAR/∂n)<0とす
ると、(11)より(10)の第1項は正の値となる。
∂SA/∂T=0とするためには、第2項が負の値をと
る必要があるが、(∂λ/∂T)>0なので、(∂SA
D/∂λ)<0が条件となる。The assumption, if the (∂SA R / ∂n) <0 , the first term is a positive value (11) from (10).
In order to set ∂SA / ∂T = 0, the second term must take a negative value, but since (∂λ / ∂T)> 0, (∂SA
D / ∂λ) <0.
【0028】このような特性の回折パターンを持つ非球
面樹脂製単レンズにおいては、(∂λ/∂T)=0の場
合、上式(8)において(∂SAR/∂n)<0でかつ
(∂n/∂T)<0なので∂SA/∂T>0となる。[0028] In the aspherical plastic single lens having a diffraction pattern of such properties, (∂λ / ∂T) = 0, in the above equation (8) (∂SA R / ∂n) <0 And since (∂n / ∂T) <0, ∂SA / ∂T> 0.
【0029】また、温度が一定で、波長のみが変化する
場合の球面収差∂SA/∂λは、 ∂SA/∂λ=(∂SAR/∂n)・(∂n/∂λ)+(∂SAD/∂λ) (12) で表せるが、第1項は正、第2項は負であるが、良く知
られているように、回折パターンを持つ非球面単レンズ
の色収差は、主に回折パターンからの寄与が大きいこと
から、上式(12)の第2項により∂SA/∂λの符号
がきまり、∂SA/∂λ<0となるのが一般的である。Further, a temperature is constant, spherical aberration ∂SA / ∂λ when only the wavelength is changed, ∂SA / ∂λ = (∂SA R / ∂n) · (∂n / ∂λ) + ( ∂SA D / ∂λ) (12) where the first term is positive and the second term is negative. As is well known, the chromatic aberration of an aspheric single lens having a diffraction pattern is mainly Since the contribution from the diffraction pattern is large, the sign of ∂SA / ∂λ is generally determined by the second term of the above equation (12), and ∂SA / ∂λ <0 is generally satisfied.
【0030】すなわち、回折パターンを導入した樹脂製
単レンズでは、∂SA/∂T>0でかつ∂SA/∂λ<
0とすることで、光源が半導体レーザの場合においても
∂SA/∂T=0とできる。That is, in a resin single lens in which a diffraction pattern is introduced, ΔSA / ΔT> 0 and ΔSA / Δλ <
By setting it to 0, ∂SA / ∂T = 0 can be achieved even when the light source is a semiconductor laser.
【0031】逆に(∂SAR/∂n)>0とすると、計
算は省略するが∂SA/∂T<0でかつ∂SA/∂λ>
0とすることで、光源が半導体レーザの場合においても
∂SA/∂T=0とできる。[0031] If conversely the (∂SA R / ∂n)> 0 for the calculation is omitted in ∂SA / ∂T <0 and ∂SA / ∂λ>
By setting it to 0, ∂SA / ∂T = 0 can be achieved even when the light source is a semiconductor laser.
【0032】すなわち∂SA/∂Tと∂SA/∂λの符
号が逆であればよい。このとき、 (∂SA/∂T)・(∂SA/∂λ)<0 (13) となる関係が成立する。ここで、(∂SA/∂T)>0
とした場合の方が、回折パターンのない非球面樹脂製単
レンズの特性に近いため、回折パターンの負担が少なく
より好ましい。本発明によれば、使用環境の温度変化に
対しても十分な性能を確保できる対物レンズが提供され
ることとなる。That is, it is only necessary that the signs of ∂SA / ∂T and ∂SA / ∂λ are opposite. At this time, the relationship of (∂SA / ∂T) · (∂SA / ∂λ) <0 (13) holds. Here, (∂SA / ∂T)> 0
Is more preferable because the load on the diffraction pattern is small because it is closer to the characteristics of an aspherical resin single lens having no diffraction pattern. According to the present invention, there is provided an objective lens capable of ensuring sufficient performance even with a temperature change in a use environment.
【0033】DVDと同程度以下の記録密度である光情
報記録媒体に対して、情報の記録及び/又は再生を行う
光ピックアップ装置においては、対物レンズは、非球面
や回折面を利用することにより、単レンズとすることが
できる。かかる場合、対物レンズは式(2)を満たす有
限共役光学系を構成することとなる。 −l/2≦mo1≦−1/7.5 (2)In an optical pickup device for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium having a recording density equal to or less than that of a DVD, the objective lens uses an aspherical surface or a diffractive surface. , A single lens. In such a case, the objective lens forms a finite conjugate optical system that satisfies Expression (2). −l / 2 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5 (2)
【0034】このように、対物レンズを単レンズと出来
れば、光ピックアップ装置をよりコンパクトに抑えるこ
とが出来る。As described above, if the objective lens can be formed as a single lens, the optical pickup device can be made more compact.
【0035】請求項2に記載の光ピックアップ装置は、
環境温度20°Cないし30°Cの範囲内での温度変化
△T(°C)に対する前記光源の波長変化量を△λ1
(nm)としたときに、 0≦△λ1/△T≦0.5nm/°C (14) であるので、環境温度の変動に対して球面収差変化量を
より小さく抑えることができ、安価な半導体レーザの使
用が可能となる。The optical pickup device according to claim 2 is
The amount of wavelength change of the light source with respect to a temperature change ΔT (° C.) within an environment temperature range of 20 ° C. to 30 ° C. is represented by Δλ1.
(Nm), 0 ≦ △ λ1 / △ T ≦ 0.5 nm / ° C (14) Therefore, the amount of change in spherical aberration with respect to a change in environmental temperature can be suppressed to be smaller, and inexpensive. The use of a semiconductor laser becomes possible.
【0036】請求項3に記載の光ピックアップ装置は、
波長λ1(nm)において、環境温度20°Cないし3
0°Cの範囲内での温度変化△T(°C)に対する前記
プラスチックレンズ素材の屈折率の変化量を△n1とし
たときに、 −0.0002/°C<△n1/△T<−0.00005/°C(15) であるので、対物レンズの素材として透過率が良好な樹
脂を使用出来る。The optical pickup device according to claim 3 is
At a wavelength of λ1 (nm), an ambient temperature of 20 ° C. to 3 ° C.
When the amount of change in the refractive index of the plastic lens material with respect to a temperature change ΔT (° C.) within a range of 0 ° C. is denoted by Δn1, −0.0002 / ° C <Δn1 / ΔT <− Since 0.00005 / ° C (15), a resin having good transmittance can be used as a material of the objective lens.
【0037】請求項4に記載の光ピックアップ装置は、
記対物レンズがトラッキングのために前記対物レンズの
光軸に垂直な方向に駆動されることで光源との相対位置
が変化し、前記対物レンズを出射した光束の波面収差の
非点収差成分が最小となる位置は、対物レンズの光軸と
前記光源の光束中心とがずれている位置であるので、そ
れにより非点収差成分が所定値より低い範囲を拡大する
ことが出来る。The optical pickup device according to claim 4 is
When the objective lens is driven in the direction perpendicular to the optical axis of the objective lens for tracking, the relative position with respect to the light source changes, and the astigmatic component of the wavefront aberration of the light beam emitted from the objective lens is minimized. Is a position where the optical axis of the objective lens and the center of the light beam of the light source are displaced, so that the range in which the astigmatism component is lower than a predetermined value can be expanded.
【0038】請求項5に記載の光ピックアップ装置は、
前記光源と前記光情報記録媒体の情報記録面との距離を
Uとしたときに、 10mm<U<40mm (16) を満たすので、よりコンパクトな光ピックアップ装置を
提供できる。The optical pickup device according to claim 5 is
Assuming that the distance between the light source and the information recording surface of the optical information recording medium is U, 10 mm <U <40 mm (16) is satisfied, so that a more compact optical pickup device can be provided.
【0039】請求項6に記載の光ピックアップ装置は、
波長λ1(nm)の第1の光源と、波長λ2(nm)
(λ2>λ1)の第2の光源と、前記第1の光源および
第2の光源から出射された光束を光情報記録媒体の透明
基板を介して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光
させる対物レンズを含む集光光学系と、前記第1の光源
および第2の光源からの出射光束の前記光情報記録媒体
からの反射光を受光する光検出器とを有し、第1の光源
からの第1光束により、透明基板の厚さがt1の第1光
情報記録媒体に対して情報を記録および/または再生
し、第2の光源からの第2光束により、透明基板の厚さ
がt2の第2光情報記録媒体に対して情報を記録および
/または再生し、前記対物レンズはプラスチックレンズ
であり、前記対物レンズの少なくとも1つの面に回折パ
ターンを有し、前記第1光情報記録媒体を波長λ1で記
録または再生するために必要な前記集光光学系の光情報
記録媒体側の必要開口数をNA1、前記第2光情報記録
媒体を波長λ2で記録または再生するために必要な前記
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、 t1<t2 NA1>NA2 であって、前記対物レンズの前記第1光束に対する光情
報記録媒体側の開口数をNA(1)、前記対物レンズの
前記第1光束に対する結像倍率をmolとしたときに、 NA(1)≧0.56 (17) −1/5≦mo1≦−1/7.5 (18) を満たすとともに、環境温度20°Cないし30°Cの
範囲内での温度変化△T(°C)に対する前記集光光学
系の軸上球面収差変化量を△SA1としたときに、 |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C (19) を満たすので、異なる波長の光源からの光束を用いても
収差が適切に補正され、しかも対物レンズ1枚で有限共
役光学系を構成することができるため、より低コストで
コンパクトな光ピックアップ装置が提供される。The optical pickup device according to claim 6 is:
A first light source having a wavelength λ1 (nm) and a wavelength λ2 (nm)
A second light source (λ2> λ1) and light beams emitted from the first light source and the second light source are collected on an information recording surface of the optical information recording medium via a transparent substrate of the optical information recording medium. A light-collecting optical system including an objective lens that emits light, and a photodetector that receives reflected light of the light flux emitted from the first light source and the second light source from the optical information recording medium; The first light beam from the light source records and / or reproduces information on the first optical information recording medium having the transparent substrate having a thickness of t1, and the second light beam from the second light source causes the transparent substrate to have a thickness of t1. Records and / or reproduces information on a second optical information recording medium at t2, wherein the objective lens is a plastic lens, and has a diffraction pattern on at least one surface of the objective lens; For recording or reproducing a recording medium at wavelength λ1 The necessary numerical aperture of the converging optical system on the optical information recording medium side is NA1, and the necessary converging optical system is on the optical information recording medium side for recording or reproducing the second optical information recording medium at wavelength λ2. When the required numerical aperture of the objective lens is NA2, t1 <t2NA1> NA2, the numerical aperture of the objective lens on the optical information recording medium side with respect to the first light flux is NA (1), and the first numerical aperture of the objective lens is When the imaging magnification with respect to the light flux is mol, NA (1) ≧ 0.56 (17) −1 / 5 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5 (18) is satisfied, and the ambient temperature is 20 ° C. to 30 ° C. When the amount of change in the on-axis spherical aberration of the condensing optical system with respect to the temperature change ΔT (° C.) within the range of ° C. is denoted by ΔSA1, | ΔSA1 / ΔT | ≦ 0.0005λrms / ° C. Since (19) is satisfied, light sources of different wavelengths The aberration can be properly corrected even if the light beam is used, and a finite conjugate optical system can be configured with one objective lens. Therefore, a more compact optical pickup device at lower cost is provided.
【0040】請求項7に記載の光ピックアップ装置は、
前記対物レンズの第2の光束に対する結像倍率をmo2
としたときに、 |mo2−mo1|<0.10 (20) であることを特徴とするものである。The optical pickup device according to claim 7 is
The imaging magnification of the objective lens with respect to the second light flux is mo2
| Mo2-mo1 | <0.10 (20)
【0041】請求項8に記載の光ピックアップ装置は、
前記第1の光束と第2の光束を合波することのできる光
合波手段、例えばビームスプリッタを有することを特徴
とするものである。The optical pickup device according to claim 8 is
It is characterized by having an optical multiplexing means capable of multiplexing the first light beam and the second light beam, for example, a beam splitter.
【0042】請求項9に記載の光ピックアップ装置は、
前記第1の光束と第2の光束が共通して通過する光路
に、第1の光束は透過し、第2の光束のうち中央部分は
透過し外側の領域を遮蔽する開口制限手段を有すること
を特徴とするものである。The optical pickup device according to the ninth aspect is
An aperture limiting means for transmitting a first light beam, transmitting a central portion of the second light beam and blocking an outer region in an optical path through which the first light beam and the second light beam pass in common. It is characterized by the following.
【0043】請求項10に記載の光ピックアップ装置
は、前記開口制限手段が、対物レンズと一体化されてい
ることを特徴とするものである。An optical pickup device according to a tenth aspect is characterized in that the aperture limiting means is integrated with an objective lens.
【0044】請求項11に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズと一体化された開口制限手段は、前
記対物レンズの一方の面に施され、第1の光束は透過
し、第2の光束のうち中央部分は透過し外側の領域を反
射する部分ダイクロイックコーティングであることを特
徴とするものである。The optical pickup device according to claim 11, wherein the aperture limiting means integrated with the objective lens is provided on one surface of the objective lens, the first light beam is transmitted, and the second light beam is transmitted. Among them, the central portion is a partial dichroic coating that transmits light and reflects an outer region.
【0045】請求項12に記載の光ピックアップ装置
は、前記回折パターンが前記対物レンズの一方の面にの
みあり、前記部分ダイクロイックコーティングが回折パ
ターンのない方の面に施されていることを特徴とするも
のである。An optical pickup device according to a twelfth aspect is characterized in that the diffraction pattern is provided only on one surface of the objective lens, and the partial dichroic coating is applied on a surface having no diffraction pattern. Is what you do.
【0046】請求項13に記載の光ピックアップ装置
は、前記部分ダイクロイックコーティングの波長λ2の
光束の反射率が30%から70%であることを特徴とす
るものである。The optical pickup device according to a thirteenth aspect is characterized in that the partial dichroic coating has a reflectance of 30% to 70% for a light beam having a wavelength λ2.
【0047】請求項14に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズの両方の面が回折パターンを有し、
前記対物レンズと一体化された開口制限手段は、前記対
物レンズの一方の面にある第1の光束は透過し、第2の
光束のうち中央部分は透過し外側の領域を回折する部分
回折パターンであることを特徴とするものである。In the optical pickup device according to the present invention, both surfaces of the objective lens have a diffraction pattern,
The aperture limiting means integrated with the objective lens includes a partial diffraction pattern that transmits a first light beam on one surface of the objective lens, transmits a central portion of the second light beam, and diffracts an outer region. It is characterized by being.
【0048】請求項15に記載の光ピックアップ装置
は、前記情報記録面に入射する光束を、光軸近傍の内側
光束、前記内側光束より外側の中間光束、前記中間光束
より外側の外側光束の少なくとも3つの光束に分けた場
合において、前記第1の光源からの光束のうち内側光束
および外側光束を主に利用することによりビームスポッ
トを形成し、第1の光情報記録媒体に対して情報を記録
および/または再生し、前記第2の光源からの光束の内
側光束および中間光束を主に利用することによりビーム
スポットを形成し、第2の光情報記録媒体に対して情報
を記録および/または再生することを特微とするもので
ある。According to a fifteenth aspect of the present invention, in the optical pickup device, the light beam incident on the information recording surface is formed of at least an inner light beam near an optical axis, an intermediate light beam outside the inner light beam, and an outer light beam outside the intermediate light beam. When divided into three light beams, a beam spot is formed by mainly using an inner light beam and an outer light beam among the light beams from the first light source, and information is recorded on the first optical information recording medium. Recording and / or reproducing information on / from the second optical information recording medium by forming a beam spot by mainly utilizing an inner light beam and an intermediate light beam of the light beam from the second light source. It is the feature of doing.
【0049】請求項16に記載の光ピックアップ装置
は、前記第2の光源からの光束のうち、前記第2の光情
報記録媒体の情報記録面に入射する内側領域の波面収差
の3次球面収差成分はアンダーであることを特徴とする
ものである。The optical pickup device according to claim 16, wherein the third-order spherical aberration of wavefront aberration in an inner area of the light beam from the second light source, which is incident on the information recording surface of the second optical information recording medium. The component is characterized by being under.
【0050】請求項17に記載の光ピックアップ装置
は、前記光検出器が、第1の光源と第2の光源に対して
共通であることを特徴とするものである。An optical pickup device according to a seventeenth aspect is characterized in that the photodetector is common to the first light source and the second light source.
【0051】請求項18に記載の光ピックアップ装置
は、前記光検出器が、第1の光源用の第1の光検出器と
第2の光源用の第2の光検出器とを別々に備え、それぞ
れ空間的に離れた位置にあることを特徴とするものであ
る。In the optical pickup device according to the eighteenth aspect, the photodetector separately includes a first photodetector for a first light source and a second photodetector for a second light source. , Are located at spatially separated positions.
【0052】請求項19に記載の光ピックアップ装置
は、少なくとも、前記第1の光源と第1の光検出器もし
くは第2の光源と第2の光検出器の一対がユニット化さ
れていることを特徴とするものである。In an optical pickup device according to a nineteenth aspect, at least a pair of the first light source and the first light detector or a pair of the second light source and the second light detector is unitized. It is a feature.
【0053】請求項20に記載の光ピックアップ装置
は、前記第1の光源、第2の光源および共通の光検出器
(単一の光検出器)が、ユニット化されていることを特
徴とするものである。According to a twentieth aspect of the present invention, in the optical pickup device, the first light source, the second light source, and a common light detector (single light detector) are unitized. Things.
【0054】請求項21に記載の光ピックアップ装置
は、前記光検出器において、第1の光源用の第1の光検
出器と第2の光源用の第2の光検出器とが別体であり、
前記第1の光源と第2の光源と第1の光検出器と第2の
光検出器は、ユニット化されていることを特徴とするも
のである。According to a twenty-first aspect, in the optical pickup device, in the photodetector, the first photodetector for the first light source and the second photodetector for the second light source are provided separately. Yes,
The first light source, the second light source, the first light detector, and the second light detector are unitized.
【0055】請求項22に記載の光ピックアップ装置
は、前記第1の光源と第2の光源とがユニット化されて
おり、前記光検出器とは空間的に離れた位置にあること
を特徴とするものである。An optical pickup device according to a twenty-second aspect is characterized in that the first light source and the second light source are unitized, and are located at a position spatially separated from the photodetector. Is what you do.
【0056】請求項23に記載の光ピックアップ装置
は、前記第1の光源から前記対物レンズヘ至る光路中も
しくは前記第2の光源から前記対物レンズヘ至る光路中
の少なくとも一方に、光源からの光束の発散度を小さく
するカップリングレンズを含むことを特徴とするもので
ある。According to a twenty-third aspect of the present invention, in the optical pickup device, the luminous flux from the light source is diverged in at least one of an optical path from the first light source to the objective lens and an optical path from the second light source to the objective lens. It is characterized by including a coupling lens for reducing the degree.
【0057】請求項24に記載の光ピックアップ装置
は、波長λ1(nm)の光源と、前記光源から出射され
た光束を光情報記録媒体の透明基板を介して前記光情報
記録媒体の情報記録面上に集光させる対物レンズを含む
集光光学系と、前記光源の出射光束の前記光情報記録媒
体からの反射光を受光する光検出器とを有し、前記光源
から光束により、透明基板の厚さがt1の第1光情報記
録媒体及び透明基板の厚さがt2の第2光情報記録媒体
に対して情報を記録または再生し、前記対物レンズはプ
ラスチックレンズであり、前記対物レンズの少なくとも
1つの面に回折パターンを有し、前記第1光情報記録媒
体を波長λ1で記録または再生するために必要な前記集
光光学系の光情報記録媒体側の必要開口数をNA1、前
記第2光情報記録媒体を波長λ1で記録または再生する
ために必要な前記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、 t1<t2 NA1>NA2 であって、前記対物レンズの結像倍率をmo1としたと
きに、 −1/5≦mo1≦−1/7.5 (22) を満たすとともに、環境温度20°Cないし30°Cの
範囲内での温度変化△T(°C)に対する前記集光光学
系の軸上球面収差変化量を△SA1としたときに、 |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C (23) を満足し、さらに第2光情報記録媒体の記録及び/又は
再生時には光源からの光束のうち中央部分は透過し外側
の領域を遮蔽する開口制限手段を有するので、異なる波
長の光源からの光束を用いても収差が適切に補正され、
しかも対物レンズ1枚で有限共役光学系を構成すること
ができるため、より低コストでコンパクトな光ピックア
ップ装置が提供される。According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the optical pickup device, a light source having a wavelength λ1 (nm) and a light beam emitted from the light source are transmitted through a transparent substrate of the optical information recording medium to an information recording surface of the optical information recording medium. A condensing optical system including an objective lens for converging light thereon, and a photodetector for receiving reflected light of the light beam emitted from the light source from the optical information recording medium, and a light beam from the light source, Information is recorded or reproduced on a first optical information recording medium having a thickness of t1 and a second optical information recording medium having a thickness of a transparent substrate of t2, wherein the objective lens is a plastic lens, and at least one of the objective lenses The first optical information recording medium has a diffraction pattern on one surface, and the necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system necessary for recording or reproducing the first optical information recording medium at the wavelength λ1 is NA1, Optical information recording medium When a required numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system necessary for recording or reproducing the light at the wavelength λ1 is NA2, t1 <t2 NA1> NA2, and the imaging magnification of the objective lens Is expressed as mo1, −1 / 5 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5 (22) and a temperature change ΔT (° C.) in the range of the ambient temperature of 20 ° C. to 30 ° C. Assuming that the amount of change in the on-axis spherical aberration of the condensing optical system is △ SA1, | △ SA1 / △ T | ≦ 0.0005λrms / ° C (23) is satisfied, and the recording of the second optical information recording medium is further performed. And / or at the time of reproduction, there is an aperture limiting means for transmitting the central portion of the light beam from the light source and blocking the outer region, so that the aberration is appropriately corrected even if the light beam from the light source of a different wavelength is used,
In addition, since a finite conjugate optical system can be constituted by one objective lens, a compact optical pickup device at lower cost is provided.
【0058】請求項25に記載の対物レンズは、波長λ
1(nm)の光束を出射する光源と、前記光源から出射
された光束を光情報記録媒体の透明基板を介して前記光
情報記録媒体の情報記録面上に集光させる対物レンズを
含む集光光学系と、前記光情報記録媒体からの反射光を
受光する光検出器とを有する光ピックアップ装置用の対
物レンズであって、前記対物レンズはプラスチックレン
ズであり、前記対物レンズの少なくとも1つの面に回折
パターンを有し、前記対物レンズの光情報記録媒体側の
開口数をNA(1)、前記対物レンズの結像倍率をmo
1としたときに、 NA(1)≧0.49 (1) −l/2≦mo1≦−1/7.5 (2) を満たすとともに、環境温度20°Cないし30°Cの
範囲内での温度変化△T(°C)に対する前記集光光学
系の軸上球面収差変化量を△SA1としたときに |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C (3) を満たすので、高い開口数でも収差の補正を適切に行え
るため、より情報密度がより高い光情報記録媒体に対し
て情報の記録及び/又は再生が可能な光ピックアップ装
置用の対物レンズとして好適であり、しかも対物レンズ
1枚で有限共役光学系を構成することができるため、よ
り低コストでコンパクトな光ピックアップ装置が提供さ
れる。The objective lens according to claim 25 has a wavelength λ.
A light source that emits a 1 (nm) light beam, and an objective lens that focuses the light beam emitted from the light source on an information recording surface of the optical information recording medium via a transparent substrate of the optical information recording medium. An objective lens for an optical pickup device having an optical system and a photodetector receiving light reflected from the optical information recording medium, wherein the objective lens is a plastic lens, and at least one surface of the objective lens is provided. Has a diffraction pattern, the numerical aperture of the objective lens on the optical information recording medium side is NA (1), and the imaging magnification of the objective lens is mo.
When it is set to 1, NA (1) ≧ 0.49 (1) −l / 2 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5 (2) is satisfied and the ambient temperature is within the range of 20 ° C. to 30 ° C. Since | SA1 / ΔT | ≦ 0.0005λrms / ° C (3) is satisfied when the amount of change in the on-axis spherical aberration of the condensing optical system with respect to the temperature change ΔT (° C) is ΔSA1, Since aberration can be properly corrected even at a high numerical aperture, it is suitable as an objective lens for an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information on an optical information recording medium having a higher information density. Since a finite conjugate optical system can be constituted by one lens, a compact optical pickup device at lower cost is provided.
【0059】請求項26に記載の対物レンズは、環境温
度20°Cないし30°Cの範囲内での温度変化△T
(°C)に対する前記光源の波長変化量を△λ1(n
m)としたときに、 0≦△λ1/△T≦0.5nm/°C (14) であることを特徴とするものである。In the objective lens according to the twenty-sixth aspect, a temperature change ΔT within an environmental temperature range of 20 ° C. to 30 ° C.
(° C), the amount of change in wavelength of the light source is Δλ1 (n
m), 0 ≦ △ λ1 / △ T ≦ 0.5 nm / ° C. (14)
【0060】請求項27に記載の対物レンズは、波長λ
1(nm)において、環境温度20°Cないし30°C
の範囲内での温度変化△T(°C)に対する前記プラス
チックレンズ素材の屈折率の変化量を△n1としたとき
に、 −0.0002/°C<△n1/△T<−0.00005/°C(15) であることを特徴とするものである。The objective lens according to claim 27 has a wavelength λ.
At 1 (nm), ambient temperature is 20 ° C to 30 ° C
When the amount of change in the refractive index of the plastic lens material with respect to the temperature change ΔT (° C.) in the range of Δn is Δn1, −0.0002 / ° C <Δn1 / ΔT <−0.00005 / ° C. (15).
【0061】請求項28に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置におけるトラッキングのために前記対
物レンズの光軸に垂直な方向に駆動されることで光源と
の相対位置が変化し、前記対物レンズを出射した光束の
波面収差の非点収差成分が最小となる位置は、対物レン
ズの光軸と前記光源の光束中心とがずれている位置であ
ることを特徴とするものである。The objective lens according to claim 28, wherein the objective lens is driven in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens for tracking in the optical pickup device, so that the relative position with respect to a light source changes, and The position where the astigmatism component of the wavefront aberration of the light beam emitted from the light source becomes minimum is a position where the optical axis of the objective lens and the light beam center of the light source are shifted.
【0062】請求項29に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置における前記光源と前記光情報記録媒
体の情報記録面との距離をUとしたときに、 10mm<U<40mm (16) を満たすことを特徴とするものである。According to a twenty-ninth aspect of the present invention, when the distance between the light source in the optical pickup device and the information recording surface of the optical information recording medium is U, 10 mm <U <40 mm (16) It is characterized by the following.
【0063】請求項30に記載の対物レンズは、波長λ
1(nm)の第1の光源と、波長λ2(nm)(λ2>
λ1)の第2の光源と、前記第1の光源および第2の光
源から出射された光束を光情報記録媒体の透明基板を介
して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光させる対
物レンズを含む集光光学系と、前記第1の光源および第
2の光源からの出射光束の前記光情報記録媒体からの反
射光を受光する光検出器とを有する光ピックアップ装置
の対物レンズであって、前記光ピックアップ装置が、第
1の光源からの第1光束により、透明基板の厚さがt1
の第1光情報記録媒体に対して情報を記録および/また
は再生し、第2の光源からの第2光束により、透明基板
の厚さがt2の第2光情報記録媒体に対して情報を記録
および/または再生するようになっており、前記対物レ
ンズはプラスチックレンズであり、前記対物レンズの少
なくとも1つの面に回折パターンを有し、前記第1光情
報記録媒体を波長λ1で記録または再生するために必要
な前記集光光学系の光情報記録媒体側の必要開口数をN
A1、前記第2光情報記録媒体を波長λ2で記録または
再生するために必要な前記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、 t1<t2 NA1>NA2 であって、前記対物レンズの前記第1光束に対する光情
報記録媒体側の開口数をNA(1)、前記対物レンズの
前記第1光束に対する結像倍率をmolとしたときに、 NA(1)≧0.56 (17) −1/5≦mo1≦−1/7.5 (18) を満たすとともに、環境温度20°Cないし30°Cの
範囲内での温度変化△T(°C)に対する前記集光光学
系の軸上球面収差変化量を△SA1としたときに、 |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C (19) を満たすので、異なる波長の光源からの光束を用いても
収差が適切に補正され、しかも対物レンズ1枚で有限共
役光学系を構成することができるため、より低コストで
コンパクトな光ピックアップ装置が提供される。The objective lens according to claim 30 has a wavelength λ.
1 (nm) of a first light source and a wavelength λ2 (nm) (λ2>
λ1) a second light source, and an object for condensing light beams emitted from the first light source and the second light source on the information recording surface of the optical information recording medium via the transparent substrate of the optical information recording medium. An objective lens of an optical pickup device, comprising: a light-collecting optical system including a lens; and a photodetector that receives light reflected from the optical information recording medium of light emitted from the first light source and the second light source. The optical pickup device uses the first light flux from the first light source to reduce the thickness of the transparent substrate to t1.
Record and / or reproduce information on the first optical information recording medium, and record information on the second optical information recording medium having a thickness of t2 of the transparent substrate by the second light flux from the second light source. The objective lens is a plastic lens, has a diffraction pattern on at least one surface of the objective lens, and records or reproduces the first optical information recording medium at a wavelength λ1. The required numerical aperture on the optical information recording medium side of the converging optical system required for
A1, when a required numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system necessary for recording or reproducing the second optical information recording medium at the wavelength λ2 is NA2, t1 <t2 NA1> NA2. When the numerical aperture of the objective lens on the optical information recording medium side with respect to the first light beam is NA (1) and the imaging magnification of the objective lens with respect to the first light beam is mol, NA (1) ≧ 0 .56 (17) −1 / 5 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5 (18), and the temperature change ΔT (° C) within the range of 20 ° C. to 30 ° C. Assuming that the amount of change in the on-axis spherical aberration of the optical optical system is △ SA1, | △ SA1 / △ T | ≦ 0.0005λrms / ° C (19) is satisfied, so that a light beam from a light source having a different wavelength can be used. Aberrations are properly corrected and objective lens It is possible to configure a finite conjugate optical system in sheets, compact optical pickup device is provided at a lower cost.
【0064】請求項31に記載の対物レンズは、前記対
物レンズの第2の光束に対する結像倍率をmo2とした
ときに、 |mo2−mo1|<0.10 (20) であることを特徴とするものである。The objective lens according to claim 31, characterized in that when the imaging magnification of the objective lens with respect to the second light flux is mo2, | mo2-mo1 | <0.10 (20) To do.
【0065】請求項32に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置が、前記第1の光束と第2の光束を合
波することのできる光合波手段を有することを特徴とす
るものである。An objective lens according to a thirty-second aspect is characterized in that the optical pickup device has optical multiplexing means for multiplexing the first light beam and the second light beam.
【0066】請求項33に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置において、前記第1の光束と第2の光
束が共通して通過する光路に、第1の光束は透過し、第
2の光束のうち中央部分は透過し外側の領域を遮蔽する
開口制限手段を有することを特徴とするものである。The objective lens according to claim 33, in the optical pickup device, wherein the first light beam is transmitted through the optical path through which the first light beam and the second light beam pass in common, and the second light beam is transmitted. Among them, there is provided an aperture limiting means for transmitting a central portion and shielding an outer region.
【0067】請求項34に記載の対物レンズは、前記開
口制限手段が、対物レンズと一体化されていることを特
徴とするものである。An objective lens according to a thirty-fourth aspect is characterized in that the aperture limiting means is integrated with the objective lens.
【0068】請求項35に記載の対物レンズは、前記対
物レンズと一体化された開口制限手段が、前記対物レン
ズの一方の面に施され、第1の光束は透過し、第2の光
束のうち中央部分は透過し外側の領域を反射する部分ダ
イクロイックコーティングであることを特徴とするもの
である。The objective lens according to claim 35, wherein the aperture limiting means integrated with the objective lens is provided on one surface of the objective lens, the first light beam is transmitted, and the second light beam is transmitted. The central portion is a partial dichroic coating that transmits light and reflects an outer region.
【0069】請求項36に記載の対物レンズは、前記回
折パターンは前記対物レンズの一方の面にのみあり、前
記部分ダイクロイックコーティングは回折パターンのな
い方の面に施されていることを特徴とするものである。The objective lens according to claim 36, wherein the diffraction pattern is provided only on one surface of the objective lens, and the partial dichroic coating is applied to a surface having no diffraction pattern. Things.
【0070】請求項37に記載の対物レンズは、前記部
分ダイクロイックコーティングの波長λ2の光束の反射
率が30%から70%であることを特徴とするものであ
る。An objective lens according to a thirty-seventh aspect is characterized in that the partial dichroic coating has a reflectance of 30% to 70% for a light beam having a wavelength λ2.
【0071】請求項38に記載の対物レンズは、前記対
物レンズの両方の面が回折パターンを有し、前記対物レ
ンズと一体化された開口制限手段は、前記対物レンズの
一方の面にある第1の光束は透過し、第2の光束のうち
中央部分は透過し外側の領域を回折する部分回折パター
ンであることを特徴とするものである。The objective lens according to claim 38, wherein both surfaces of the objective lens have a diffraction pattern, and the aperture limiting means integrated with the objective lens is provided on one surface of the objective lens. The first light beam is transmitted, and a central portion of the second light beam is transmitted, and the second light beam is a partial diffraction pattern that diffracts an outer region.
【0072】請求項39に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置において、前記情報記録面に入射する
光束を、光軸近傍の内側光束、前記内側光束より外側の
中間光束、前記中間光束より外側の外側光束の少なくと
も3つの光束に分けた場合において、前記第1の光源か
らの光束のうち内側光束および外側光束を主に利用する
ことによりビームスポットを形成し、第1の光情報記録
媒体に対して情報を記録および/または再生し、前記第
2の光源からの光束の内側光束および中間光束を主に利
用することによりビームスポットを形成し、第2の光情
報記録媒体に対して情報を記録および/または再生する
ことを特微とするものである。The objective lens according to claim 39, wherein in the optical pickup device, the light beam incident on the information recording surface is converted into an inner light beam near the optical axis, an intermediate light beam outside the inner light beam, and an outer light beam outside the intermediate light beam. In the case where the light beam is divided into at least three light beams of the outer light beam, a beam spot is formed by mainly using the inner light beam and the outer light beam of the light beams from the first light source, and the first optical information recording medium For recording and / or reproducing information, a beam spot is formed by mainly using the inner light beam and the intermediate light beam of the light beam from the second light source, and the information is recorded on the second optical information recording medium. It is characterized by recording and / or reproducing.
【0073】請求項40に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置において、前記第2の光源からの光束
のうち、前記第2の光情報記録媒体の情報記録面に入射
する内側領域の波面収差の3次球面収差成分はアンダー
であることを特徴とするものである。The objective lens according to claim 40, wherein in the optical pickup device, the wavefront aberration of an inner region of the light beam from the second light source, which is incident on the information recording surface of the second optical information recording medium. Is characterized in that the third-order spherical aberration component is under.
【0074】請求項41に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置の前記光検出器が、第1の光源と第2
の光源に対して共通であることを特徴とするものであ
る。The objective lens according to claim 41, wherein the photodetector of the optical pickup device comprises a first light source and a second light source.
Are common to all the light sources.
【0075】請求項42に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置の前記光検出器が、第1の光源用の第
1の光検出器と第2の光源用の第2の光検出器とを別々
に備え、それぞれ空間的に離れた位置にあることを特徴
とするものである。The objective lens according to claim 42, wherein the photodetector of the optical pickup device comprises a first photodetector for a first light source and a second photodetector for a second light source. Are separately provided, and are located at spatially separated positions.
【0076】請求項43に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置において、少なくとも、前記第1の光
源と第1の光検出器もしくは第2の光源と第2の光検出
器の一対がユニット化されていることを特徴とするもの
である。The objective lens according to claim 43, in the optical pickup device, at least a pair of the first light source and the first light detector or a pair of the second light source and the second light detector is unitized. It is characterized by having been done.
【0077】請求項44に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置において、前記第1の光源、第2の光
源および共通の光検出器(単一の光検出器)は、ユニッ
ト化されていることを特徴とするものである。In the objective lens described in Item 44, in the optical pickup device, the first light source, the second light source, and a common light detector (single light detector) are unitized. It is characterized by the following.
【0078】請求項45に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置の前記光検出器において、第1の光源
用の第1の光検出器と第2の光源用の第2の光検出器と
が別体であり、前記第1の光源と第2の光源と第1の光
検出器と第2の光検出器は、ユニット化されていること
を特徴とするものである。The objective lens according to claim 45, wherein, in the photodetector of the optical pickup device, a first photodetector for a first light source and a second photodetector for a second light source are provided. Are separate, and the first light source, the second light source, the first photodetector, and the second photodetector are unitized.
【0079】請求項46に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置において、前記第1の光源と第2の光
源とはユニット化されており、前記光検出器とは空間的
に離れた位置にあることを特徴とするものである。The objective lens according to claim 46, in the optical pickup device, wherein the first light source and the second light source are unitized, and are located at a position spatially separated from the photodetector. It is characterized by having.
【0080】請求項47に記載の対物レンズは、前記光
ピックアップ装置において、前記第1の光源から前記対
物レンズヘ至る光路中もしくは前記第2の光源から前記
対物レンズヘ至る光路中の少なくとも一方に、光源から
の光束の発散度を小さくするカップリングレンズを含む
ことを特徴とするものである。The objective lens according to claim 47, wherein in the optical pickup device, a light source is provided in at least one of an optical path from the first light source to the objective lens and an optical path from the second light source to the objective lens. And a coupling lens for reducing the degree of divergence of the light beam from the lens.
【0081】請求項48に記載の対物レンズは、波長λ
1(nm)の光源と、前記光源から出射された光束を光
情報記録媒体の透明基板を介して前記光情報記録媒体の
情報記録面上に集光させる対物レンズを含む集光光学系
と、前記光源の出射光束の前記光情報記録媒体からの反
射光を受光する光検出器とを有する光ピックアップ装置
用の対物レンズであって、前記光ピックアップ装置は、
前記光源から光束により、透明基板の厚さがt1の第1
光情報記録媒体及び透明基板の厚さがt2の第2光情報
記録媒体に対して情報を記録または再生し、前記対物レ
ンズはプラスチックレンズであり、前記対物レンズの少
なくとも1つの面に回折パターンを有し、前記第1光情
報記録媒体を波長λ1で記録または再生するために必要
な前記集光光学系の光情報記録媒体側の必要開口数をN
A1、前記第2光情報記録媒体を波長λ1で記録または
再生するために必要な前記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、 t1<t2 NA1>NA2 であって、前記対物レンズの結像倍率をmo1としたと
きに、 −1/5≦mo1≦−1/7.5 (22) を満たすとともに、環境温度20°Cないし30°Cの
範囲内での温度変化△T(°C)に対する前記集光光学
系の軸上球面収差変化量を△SA1としたときに、 |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C (23) を満足し、さらに第2光情報記録媒体の記録及び/又は
再生時には光源からの光束のうち中央部分は透過し外側
の領域を遮蔽する開口制限手段を有するので、異なる波
長の光源からの光束を用いても収差が適切に補正され、
しかも対物レンズ1枚で有限共役光学系を構成すること
ができるため、より低コストでコンパクトな光ピックア
ップ装置が提供される。The objective lens according to claim 48 has a wavelength λ.
A condensing optical system including a 1 (nm) light source, and an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on an information recording surface of the optical information recording medium via a transparent substrate of the optical information recording medium; An objective lens for an optical pickup device having a light detector that receives reflected light of the light beam emitted from the light source from the optical information recording medium, wherein the optical pickup device includes:
The first light beam having a thickness of t1 of the transparent substrate due to the light beam from the light source.
Recording or reproducing information on or from an optical information recording medium and a second optical information recording medium having a thickness t2 of a transparent substrate, wherein the objective lens is a plastic lens, and a diffraction pattern is formed on at least one surface of the objective lens. And a required numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system required for recording or reproducing the first optical information recording medium at the wavelength λ1.
A1, when a required numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system required for recording or reproducing the second optical information recording medium at the wavelength λ1 is NA2, t1 <t2 NA1> NA2. When the imaging magnification of the objective lens is mo1, −1 / 5 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5 (22) is satisfied, and the ambient temperature is within a range of 20 ° C. to 30 ° C. Assuming that the amount of axial spherical aberration change of the condensing optical system with respect to the temperature change ΔT (° C.) is ΔSA1, | △ SA1 / ΔT | ≦ 0.0005λrms / ° C. (23) In addition, during recording and / or reproduction of the second optical information recording medium, since the central portion of the light beam from the light source is transmitted and the outer region is shielded, there is an aperture limiting means. Is properly corrected,
In addition, since a finite conjugate optical system can be constituted by one objective lens, a compact optical pickup device at lower cost is provided.
【0082】請求項49に記載の対物レンズは、少なく
とも1つの面に回折パターンを有するプラスチックレン
ズであって、非点収差量を△Zとしたとき、 0.2μm<△Z<0.7μm (24) であることを特徴とするものである。かかる対物レンズ
によれば、無限共役光学系を構成した場合でも、光軸ず
れに起因する非点収差成分を有効に補正できる。The objective lens according to claim 49, which is a plastic lens having a diffraction pattern on at least one surface, wherein when the astigmatism amount is ΔZ, 0.2 μm <ΔZ <0.7 μm ( 24) is characterized by the following. According to such an objective lens, even when an infinite conjugate optical system is configured, the astigmatism component caused by the optical axis shift can be effectively corrected.
【0083】請求項50に記載の対物レンズは、軸上色
収差が、便用波長近傍で補正過剰であることを特徴とす
るものである。かかる対物レンズによれば、非点収差成
分を更に効果的に補正できる。The objective lens according to claim 50 is characterized in that the axial chromatic aberration is overcorrected near the wavelength for convenience. According to such an objective lens, the astigmatism component can be corrected more effectively.
【0084】請求項51に記載の対物レンズは、波長6
20nmから680nmの光源と、光源とは反対側に厚
さ0、6mmのポリカーボネート透明基板を配置し該透
明基板を介して測定した波面収差の3次球面収差成分が
最小となる前記対物レンズの結像倍率をMminとした
ときに、 −1/5≦Mmin≦−1/12 (25) を満たし、少なくとも1つの面に回折パターンを有する
プラスチックレンズであることを特徴とするものであ
る。The objective lens according to claim 51 has a wavelength of 6
A light source of 20 nm to 680 nm is arranged on the opposite side of the light source from a polycarbonate transparent substrate having a thickness of 0.6 mm, and the objective lens having a minimum third-order spherical aberration component of wavefront aberration measured through the transparent substrate. When the image magnification is Mmin, the plastic lens satisfies −1 / ≦ Mmin ≦ −1 / 12 (25) and has a diffraction pattern on at least one surface.
【0085】請求項52に記載の対物レンズは、その結
像倍率Mminが、 −1/5≦Mmin≦−1/7.5 (26) を満たすことを特徴とするものである。An objective lens according to a fifty-second aspect is characterized in that the imaging magnification Mmin satisfies −1 / ≦ Mmin ≦ −1 / 7.5 (26).
【0086】本発明の対物レンズは、ベース面(回折パ
ターンの包絡面)で、環境温度変化による軸上球面収差
変化量を補正したとともに、少なくとも1面に設けた回
折パターンで、球面収差を補正することによって、樹脂
製レンズの欠点である温度変動に伴う屈折率変化に起因
する軸上球面収差の変化を抑えることができる。かかる
対物レンズは、屈折パワーを有するレンズの表面に、さ
らに回折パターンである回折のための微細構造(レリー
フ)を形成したものであってよい。このとき、回折のた
めの微細構造の包絡面がレンズの屈折面形状となる。例
えば、非球面単玉対物レンズの少なくとも一方の面に、
いわゆるブレーズ型の回折パターンが設けられたもので
あって、子午断面が鋸歯状となる輪帯がその少なくとも
一方の面の全面に設けられ、その一方の面の包絡面が非
球面、もう一方の面が非球面あるいはそれら両方の面が
非球面であるレンズであってよい。The objective lens of the present invention corrects the amount of axial spherical aberration change due to environmental temperature change on the base surface (envelope surface of the diffraction pattern), and corrects spherical aberration by the diffraction pattern provided on at least one surface. By doing so, it is possible to suppress a change in axial spherical aberration caused by a refractive index change due to a temperature change, which is a defect of the resin lens. Such an objective lens may be one in which a fine structure (relief) for diffraction, which is a diffraction pattern, is further formed on the surface of a lens having a refractive power. At this time, the envelope surface of the fine structure for diffraction becomes the refractive surface shape of the lens. For example, on at least one surface of an aspheric single lens objective lens,
A so-called blaze-type diffraction pattern is provided, and an annular zone having a serrated meridional section is provided on at least one entire surface thereof, and the envelope surface of one surface is an aspheric surface, and the other is an aspheric surface. The lens may have an aspheric surface or both surfaces may be aspheric.
【0087】すなわち、本明細書中で用いる回折パター
ン(又は回折面)とは、光学素子の表面、例えばレンズ
の表面に、レリーフを設けて、回折によって光束を集光
あるいは発散させる作用を持たせた形態(又は面)のこ
とをいい、一つの光学面に回折を生じる領域と生じない
領域がある場合は、回折を生じる領域をいう。レリーフ
の形状としては、例えば、光学素子の表面に、光軸を中
心とする略同心円状の輪帯として形成され、光軸を含む
平面でその断面をみれば各輪帯は鋸歯のような形状が知
られているが、そのような形状を含むものである。That is, the diffraction pattern (or diffraction surface) used in the present specification means that a relief is provided on the surface of an optical element, for example, the surface of a lens, and has a function of condensing or diverging a light beam by diffraction. In other words, when one optical surface has a region where diffraction occurs and a region where diffraction does not occur, it refers to a region where diffraction occurs. As the shape of the relief, for example, on the surface of the optical element, it is formed as a substantially concentric annular zone centered on the optical axis, and when viewed in cross section on a plane including the optical axis, each annular zone is shaped like a saw tooth Are known, but include such shapes.
【0088】本明細書中において、対物レンズとは、狭
義には光ピックアップ装置に光情報記録媒体を装填した
状態において、最も光情報記録媒体側の位置で、これと
対向すべく配置される集光作用を有する1枚のレンズを
指し、広義にはそのレンズと共に、アクチュエータによ
って少なくともその光軸方向に作動可能なレンズ群を指
すものとする。ここで、かかるレンズ群には、少なくと
も1枚以上のレンズを指すものであり、単玉レンズのみ
からなるものも含む。従って、本明細書中において、対
物レンズの光情報記録媒体側の開口数NAとは、対物レ
ンズの最も光情報記録媒体側に位置するレンズ面の開口
数NAを指すものである。また、この開口数NAは、光
ピックアップ装置に設けられた絞りやフィルタ等の絞り
機能を有する部品又は部材によって、光源からの光束が
制限された結果として定義される開口数NAである。In the present specification, an objective lens is, in a narrow sense, a collection located at the position closest to the optical information recording medium and opposed to the optical information recording medium when the optical information recording medium is loaded in the optical pickup device. Refers to a single lens having an optical effect, and in a broad sense, refers to a lens group that can be operated at least in the optical axis direction by an actuator together with the lens. Here, such a lens group refers to at least one or more lenses, and includes a lens composed of only a single lens. Therefore, in this specification, the numerical aperture NA of the objective lens on the optical information recording medium side refers to the numerical aperture NA of the lens surface of the objective lens closest to the optical information recording medium. Further, the numerical aperture NA is a numerical aperture NA defined as a result of limiting the light flux from the light source by a component or a member provided with an aperture function such as an aperture or a filter provided in the optical pickup device.
【0089】本明細書中において、光情報記録媒体とし
ては、例えば、CD-R, CD-RW, CD-Video, CD-ROM等の各
種CD、DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW,DVD-Video
等の各種DVD、或いはMD等のディスク状の現在の光
情報記録媒体のみならず、次世代の記録媒体なども含ま
れる。多くの光情報記録媒体の情報記録面上には透明基
板が存在する。しかしながら、透明基板の厚さが殆どゼ
ロに近いもの、あるいは透明基板が全くないものも存在
もしくは提案されている。説明の都合上、本明細書中
「透明基板を介して」と記載することがあるが、かかる
透明基板は厚さがゼロである、すなわち透明基板が全く
ない場合も含むものである。In this specification, examples of the optical information recording medium include various CDs such as CD-R, CD-RW, CD-Video, and CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD-Video
In addition to the current optical information recording media in the form of disks such as various DVDs or MDs, next-generation recording media are also included. A transparent substrate exists on the information recording surface of many optical information recording media. However, there has been proposed or proposed a transparent substrate having a thickness of almost zero, or a transparent substrate having no transparent substrate at all. For convenience of description, the term "via a transparent substrate" may be used in the present specification, but such a transparent substrate includes a case where the thickness is zero, that is, there is no transparent substrate.
【0090】本明細書中において、情報の記録および再
生とは、上記のような情報記録媒体の情報記録面上に情
報を記録すること、情報記録面上に記録された情報を再
生することをいう。本発明の光ピックアップ装置は、記
録だけ或いは再生だけを行うために用いられるものであ
ってもよいし、記録および再生の両方を行うために用い
られるものであってもよい。また、或る情報記録媒体に
対しては記録を行い、別の情報記録媒体に対しては再生
を行うために用いられるものであってもよいし、或る情
報記録媒体に対しては記録または再生を行い、別の情報
記録媒体に対しては記録及び再生を行うために用いられ
るものであってもよい。なお、ここでいう再生とは、単
に情報を読み取ることを含むものである。In this specification, recording and reproduction of information means recording information on the information recording surface of the information recording medium as described above, and reproducing information recorded on the information recording surface. Say. The optical pickup device of the present invention may be used to perform only recording or reproduction, or may be used to perform both recording and reproduction. Further, it may be used for recording on one information recording medium and reproducing on another information recording medium, or may be used for recording or reproducing on a certain information recording medium. It may be used for reproducing and for recording and reproducing on another information recording medium. Note that reproduction here includes simply reading information.
【0091】本発明の光ピックアップ装置は、各種のプ
レーヤまたはドライブ等、あるいはそれらを組み込んだ
AV機器、パソコン、その他の情報端末等の音声および
/または画像の記録および/または再生装置に搭載する
ことができる。The optical pickup device of the present invention can be mounted on audio and / or image recording and / or reproducing devices such as various players or drives, or AV devices, personal computers and other information terminals incorporating them. Can be.
【0092】[0092]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しつつ説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0093】一般に、回折輪帯(各輪帯の位置)のピッ
チは、後述の実施例で詳述する位相差関数若しくは光路
差関数を使って定義される。具体的には、位相差関数Φ
bは単位をラジアンとして以下の〔数1〕で表され、光
路差関数ΦBは単位をmmとして〔数2〕で表わされ
る。In general, the pitch of a diffraction ring zone (the position of each ring zone) is defined by using a phase difference function or an optical path difference function which will be described in detail in the embodiments described later. Specifically, the phase difference function Φ
b is expressed by the following [Equation 1] in radians, and the optical path difference function ΦB is expressed by [Equation 2] in mm.
【数1】 (Equation 1)
【数2】 (Equation 2)
【0094】これら2つの表現方法は、単位が異なる
が、回折輪帯のピッチを表わす意味では同等である。即
ち、主波長λ(単位mm)に対し、位相差関数の係数b
に、λ/2πを掛ければ光路差関数の係数Bに換算で
き、また逆に光路差関数の係数Bに、2π/λを掛けれ
ば位相差関数の係数bに換算できる。Although these two expression methods have different units, they are equivalent in terms of expressing the pitch of the diffraction zones. That is, for the main wavelength λ (unit: mm), the coefficient b of the phase difference function
Multiplied by λ / 2π can be converted to a coefficient B of the optical path difference function, and conversely, by multiplying the coefficient B of the optical path difference function by 2π / λ, it can be converted to a coefficient b of the phase difference function.
【0095】今、説明を簡単にする為、1次回折光を用
いる回折レンズについて述べることにすると、光路差関
数なら、関数値が主波長λの整数倍を超える毎に輪帯が
刻まれ、位相差関数なら、関数値が2πの整数倍を超え
る毎に輪帯が刻まれることになる。Now, for the sake of simplicity, a diffractive lens using first-order diffracted light will be described. In the case of an optical path difference function, an annular zone is formed every time the function value exceeds an integral multiple of the principal wavelength λ, and In the case of a phase difference function, a ring zone is carved every time the function value exceeds an integral multiple of 2π.
【0096】例えば、屈折パワーのない円筒状の両平面
の物体側面に回折輪帯を刻んだレンズを想定し、主波長
を0.5μ=0.0005mm、光路差関数の2次係数
(2乗項)を−0.05(位相差関数の2次係数に換算
すると−628.3)、他の次数の係数を全て零とする
と、第1輪帯の半径はh=0.1mmであり、第2輪帯
の半径はh=0.141mmということになる。また、
この回折レンズの焦点距離fについては、光路差関数の
2次係数B2=−0.05に対して、f=−1/(2・
B2)=10mmとなることが知られている。For example, assuming a lens in which diffraction zones are formed on the object side surfaces of both cylindrical surfaces having no refracting power, the main wavelength is 0.5 μ = 0.0005 mm, the quadratic coefficient of the optical path difference function (square) Term) is -0.05 (-628.3 when converted to a second order coefficient of the phase difference function), and all the coefficients of the other orders are set to zero, the radius of the first annular zone is h = 0.1 mm, The radius of the second annular zone is h = 0.141 mm. Also,
Regarding the focal length f of this diffractive lens, f = −1 / (2 · 2) with respect to the quadratic coefficient B2 = −0.05 of the optical path difference function.
It is known that B2) = 10 mm.
【0097】今、上記の定義を基にした場合、位相差関
数若しくは光路差関数の2次係数を零でない値とするこ
とにより、レンズにパワーを持たせることができる。ま
た、位相差関数若しくは光路差関数の2次以外の係数、
例えば、4次係数、6次係数、8次係数、10次係数等
を零でない値とすることにより、球面収差を制御するこ
とができる。尚、ここで、制御するということは、屈折
パワーを有する部分が持つ球面収差を、逆の球面収差を
発生させて補正したり、全体の球面収差を所望な値にす
ることを意味する。Now, based on the above definition, the lens can have power by setting the secondary coefficient of the phase difference function or the optical path difference function to a non-zero value. A coefficient other than the second order of the phase difference function or the optical path difference function;
For example, the spherical aberration can be controlled by setting the fourth-order coefficient, sixth-order coefficient, eighth-order coefficient, tenth-order coefficient, and the like to non-zero values. Here, controlling means that the spherical aberration of the portion having the refracting power is corrected by generating the reverse spherical aberration, or that the entire spherical aberration is set to a desired value.
【0098】更に、後述する実施例1〜4の光ピックア
ップ用対物レンズは、少なくとも一方の光学面に回折パ
ターンを形成すると共に、次の〔数3〕で表される非球
面形状を光学面の両面に有している。Further, the objective lenses for optical pickup of Examples 1 to 4 to be described later form a diffraction pattern on at least one optical surface and change the aspherical shape expressed by the following [Equation 3] to the optical surface. Has on both sides.
【0099】[0099]
【数3】 (Equation 3)
【0100】ただし、Zは光軸方向の軸、hは光軸と垂
直方向の軸(光軸からの高さ:光の進行方向を正とす
る)、R0は近軸曲率半径、κは円錐係数、Aは非球面
係数、Pは非球面のべき数である。Here, Z is the axis in the optical axis direction, h is the axis perpendicular to the optical axis (height from the optical axis: the traveling direction of light is positive), R0 is the paraxial radius of curvature, and κ is the cone The coefficient, A is the aspherical coefficient, and P is the power of the aspherical surface.
【0101】(実施例)以下、対物レンズの具体的な実
施例について説明する。(Examples) Hereinafter, specific examples of the objective lens will be described.
【0102】実施例1〜3は、基準波長λ=650n
m、基準温度T=25℃、焦点距離f=3.05mm、
開口数NA=0.6、光情報記録媒体としての光ディス
クの透明基板の厚さが0、6mm、結像倍率mo=−1
/6とした対物レンズである。尚、これより示すレンズ
データ内において、10のべき乗数(例えば、2.5×
10−3)を、E(例えば、2.5×E−3)を用いて
表している。また、光路差関数の設計波長はλ=650
nmである。In the first to third embodiments, the reference wavelength λ = 650 n
m, reference temperature T = 25 ° C., focal length f = 3.05 mm,
Numerical aperture NA = 0.6, thickness of transparent substrate of optical disk as optical information recording medium is 0.6 mm, imaging magnification mo = −1
/ 6 objective lens. Incidentally, in the lens data shown below, a power of 10 (for example, 2.5 ×
10-3) is represented using E (for example, 2.5 × E-3). The design wavelength of the optical path difference function is λ = 650.
nm.
【0103】(実施例1)表1に本実施例にかかる対物
レンズのレンズデータ、図1に対物レンズの断面図、図
2に基準波長、基準温度における球面収差図を示す。本
実施例の対物レンズは、回折効果による近軸パワー(屈
折パワー比率ΦR/ΦO=1.0)を有していない。
尚、屈折パワー比率とは、対物レンズの光源の波長λ
(nm)におけるパワーをΦO、屈折パワーをΦRとし
たとき、ΦR/ΦOで表せるものであり、例えば0.3
≦ΦR/ΦO≦1.5とすれば、光源の波長変動による
焦点位置の変動を小さく抑えることが出来る。(Example 1) Table 1 shows lens data of the objective lens according to this example, FIG. 1 shows a sectional view of the objective lens, and FIG. 2 shows a spherical aberration diagram at a reference wavelength and a reference temperature. The objective lens of the present example does not have paraxial power (refractive power ratio ΦR / ΦO = 1.0) due to the diffraction effect.
The refractive power ratio is the wavelength λ of the light source of the objective lens.
When the power at (nm) is ΦO and the refraction power is ΦR, it can be expressed as ΦR / ΦO, for example, 0.3
If ≦ ΦR / ΦO ≦ 1.5, the fluctuation of the focal position due to the fluctuation of the wavelength of the light source can be reduced.
【表1】 [Table 1]
【表2】 [Table 2]
【0104】実施例1及び後述する実施例2,3の対物
レンズについて、基準温度25°C及びそれに対し±3
0°Cにおける軸上球面収差変化量SA3を計算した結
果を表2に示す。表2において、温度変化に対する球面
収差の変化は、3次球面収差成分(SA3:単位はλ)
が主体なので3次球面収差成分のみの値を示す。表中に
は、比較例として、本実施例と同じ仕様で屈折系のみで
形成した設計例を示す。For the objective lenses of Example 1 and Examples 2 and 3 described later, the reference temperature was 25 ° C. and ± 3 ° C.
Table 2 shows the calculation results of the axial spherical aberration change amount SA3 at 0 ° C. In Table 2, the change of the spherical aberration with respect to the temperature change is the third-order spherical aberration component (SA3: unit is λ).
, The value of only the third-order spherical aberration component is shown. The table shows, as a comparative example, a design example in which only the refraction system is formed with the same specifications as those of the present example.
【0105】表2に示すように、実施例1においては、
温度変化により比較例では発生している球面収差変化が
良好に補正されている。As shown in Table 2, in Example 1,
In the comparative example, the change in spherical aberration occurring in the comparative example is favorably corrected by the change in temperature.
【0106】(実施例2)表3に本実施例にかかる対物
レンズのレンズデータ、図3に対物レンズの断面図、図
4に基準波長、基準温度における球面収差図を示す。本
実施例の対物レンズでは、回折効果による近軸パワー
(屈折パワー比率ΦR/ΦO=0.9)を有している。(Example 2) Table 3 shows lens data of the objective lens according to the present example, FIG. 3 shows a sectional view of the objective lens, and FIG. 4 shows a spherical aberration diagram at a reference wavelength and a reference temperature. The objective lens according to the present embodiment has paraxial power (refractive power ratio ΦR / ΦO = 0.9) due to the diffraction effect.
【表3】 [Table 3]
【0107】表2に示すように、本実施例においては、
温度変化により比較例では発生している球面収差変化が
良好に補正されている。As shown in Table 2, in this embodiment,
In the comparative example, the change in spherical aberration occurring in the comparative example is favorably corrected by the change in temperature.
【0108】さて、上記に示した実施例1、2では、温
度によって波長の変化しない光源(SHGレーザーな
ど)に適した実施例である。次に示す実施例では、光源
として比較的安価な光源(半導体レーザーなど)にした
ときの実施例である。一般に半導体レーザーは、使用環
境の温度が変化するとレーザーの波長も変化する。以下
に述べる本実施例では、半導体レーザーの温度によるレ
ーザーの波長の変化が、0.2nm/℃としている。The first and second embodiments are suitable for a light source whose wavelength does not change with temperature (such as an SHG laser). In the following embodiment, a relatively inexpensive light source (such as a semiconductor laser) is used as the light source. Generally, the wavelength of a semiconductor laser changes when the temperature of the use environment changes. In the present embodiment described below, the change in the wavelength of the laser depending on the temperature of the semiconductor laser is 0.2 nm / ° C.
【0109】(実施例3)表4に本実施例にかかる対物
レンズのレンズデータ、図5に対物レンズの断面図、図
6に基準波長、基準温度における球面収差図を示す。回
折効果による近軸パワー(屈折パワー比率ΦR/ΦO=
0.9)は、実施例2と同じである。(Embodiment 3) Table 4 shows lens data of the objective lens according to this embodiment, FIG. 5 shows a sectional view of the objective lens, and FIG. 6 shows a spherical aberration diagram at a reference wavelength and a reference temperature. Paraxial power due to diffraction effect (refractive power ratio ΦR / ΦO =
0.9) is the same as in the second embodiment.
【表4】 [Table 4]
【0110】ところで、通常のレンズにおいては、3次
球面収差は、所定温度で最小となり、その前後で漸減も
しくは漸増する傾向があることに鑑みると、表2に示す
基準温度25℃+30℃における値と、基準温度25℃
−30℃における値とでその符号が反転していることか
ら、いずれの実施例もかかる範囲内で極小値を有しない
と判断できる。したがって、少なくとも基準温度25℃
±5℃(20℃〜30℃)の範囲における単位変化量|
SA3/ΔT|は、平均値{(基準温度25℃+30℃
における値)−(基準温度25℃−30℃における
値)}÷60に近似すると考えられる。By the way, in a normal lens, the third-order spherical aberration has a minimum at a predetermined temperature, and tends to gradually decrease or increase before and after the predetermined temperature. And reference temperature 25 ° C
Since the sign is inverted between the value at −30 ° C. and the value at −30 ° C., it can be determined that none of the examples has the minimum value within the range. Therefore, at least a reference temperature of 25 ° C.
Unit change in the range of ± 5 ° C (20 ° C to 30 ° C) |
SA3 / ΔT | is the average value {(reference temperature 25 ° C. + 30 ° C.)
) − (Value at reference temperature 25 ° C.-30 ° C.)} ÷ 60.
【0111】更に、表2の上段に示すように、温度変化
△T(°C)に対する3次球面収差変化量SA3は、実
施例1〜3のうち実施例3が最も大きい。従って、比較
例と実施例3とを比較考察することとする。ここで、光
源の波長が温度と共に変化することをふまえると、実施
例3の実際の3次球面収差変化量SA3は、表2の下段
に示すように小さくなる。Further, as shown in the upper part of Table 2, the third-order spherical aberration change amount SA3 with respect to the temperature change ΔT (° C.) is the largest among the first to third embodiments. Therefore, the comparative example and the third embodiment will be compared and considered. Here, considering that the wavelength of the light source changes with the temperature, the actual third-order spherical aberration change amount SA3 of the third embodiment becomes small as shown in the lower part of Table 2.
【0112】以上より、3次球面収差変化量の最も大き
い実施例3の場合でも、少なくとも基準温度25℃±5
℃(20℃〜30℃)の範囲における単位変化量は、 |SA3/ΔT|=(0.001+0.001)(λ)÷60(℃) =0.000033≦0.0005 となり、請求項1,6,24,25,30,48に記載
された関係を満たしていると判断できる。一方、比較例
の場合、光源の波長変動は考慮されていないが、かかる
比較例で波長が変動した場合はさらに球面収差の変動が
大きくなってしまい、 |SA3/ΔT|>0.0005 となることが明らかであるので、請求項1,6,24,
25,30,48に記載された関係を満たしていないこ
とが判る。本実施例によれば、温度変化により比較例で
は発生している球面収差変化が良好に補正されている。As described above, even in the case of the third embodiment having the largest variation of the third-order spherical aberration, at least the reference temperature is 25 ° C. ± 5.
The unit change amount in the range of 20 ° C. (20 ° C. to 30 ° C.) is as follows: | SA3 / ΔT | = (0.001 + 0.001) (λ) ÷ 60 (° C.) = 0.000033 ≦ 0.0005, wherein , 6, 24, 25, 30, and 48. On the other hand, in the case of the comparative example, the wavelength variation of the light source is not considered, but when the wavelength varies in the comparative example, the variation of the spherical aberration is further increased, and | SA3 / ΔT |> 0.0005 It is clear that claims 1, 6, 24,
25, 30 and 48 do not satisfy the relationship. According to the present embodiment, the spherical aberration change occurring in the comparative example due to the temperature change is corrected well.
【0113】ここで、上記実施例3にかかる対物レンズ
を用いた光ピックアップ装置において、異なる波長の光
源からの光束を用いて、異なる基板厚の光情報記録媒体
に対して情報の記録/又は再生を行う場合について考察
する。このとき、光源と透明基板の光源側の面との距離
が、実施例3の配置と変わらないように基板を配置した
(すなわち透明基板の機械的基準面が光源側としてい
る)。すなわち検出器の位置を一定としている。これに
ともなって、近軸焦点位置は変化するが焦点位置が合う
ようにレンズをデフォーカスさせた。尚、後述する実施
例4以降においては、検出器の位置は一定ではない。Here, in the optical pickup device using the objective lens according to the third embodiment, recording / reproduction of information on / from optical information recording media having different substrate thicknesses using light beams from light sources having different wavelengths. Is considered. At this time, the substrates were arranged such that the distance between the light source and the surface of the transparent substrate on the light source side was the same as that in Example 3 (that is, the mechanical reference surface of the transparent substrate was on the light source side). That is, the position of the detector is fixed. Accordingly, the paraxial focal position is changed, but the lens is defocused so that the focal position is adjusted. Note that the position of the detector is not constant after the fourth embodiment described later.
【0114】図7は、波長λ=780nm、透明基板厚
1.2mm、開口数0.6のときの球面収差図である。
開口数0.6では、残留収差が大きく良好な結像性能を
得ることができないが、例えば、CD(コンパクトディ
スク)のように開口数0.45程度であれば、十分な結
像性能である。さらに、公知の波長選択フィルターなど
を用いればフレア部分を取り除くことができ良好な結像
性能を得られる。したがって、単レンズで異なる波長
(650nm、780nm)、異なる基板厚(0.6m
m、1.2mm)において同時に必要な結像性能を得る
ことができる。FIG. 7 is a spherical aberration diagram when the wavelength λ = 780 nm, the transparent substrate thickness is 1.2 mm, and the numerical aperture is 0.6.
When the numerical aperture is 0.6, the residual aberration is large and good imaging performance cannot be obtained. However, when the numerical aperture is about 0.45 like a CD (compact disc), sufficient imaging performance is obtained. . Furthermore, if a known wavelength selection filter or the like is used, the flare portion can be removed, and good imaging performance can be obtained. Therefore, different wavelengths (650 nm, 780 nm) and different substrate thicknesses (0.6 m
m, 1.2 mm), the required imaging performance can be obtained at the same time.
【0115】つぎに、開口数の小さいところでも、球面
収差が残留するように光源と透明基板の光源側の面との
距離を変えたときの球面収差図を図8に示す。上記の場
合と異なり、開口数0.45にしても十分な結像性能は
得られない。しかし、以下に示す実施例4のように、公
知の技術で対物レンズのどちらかの光学面に分割面を設
けることにより、十分な結像性のが得られる。かかる場
合には、単レンズで異なる波長(650nm、780n
m)、異なる基板厚(0.6mm、1.2mm)におい
て同時に必要な結像性能を得ることができる。Next, FIG. 8 shows a spherical aberration diagram when the distance between the light source and the surface of the transparent substrate on the light source side is changed so that the spherical aberration remains even in a place where the numerical aperture is small. Unlike the above case, a sufficient imaging performance cannot be obtained even with a numerical aperture of 0.45. However, by providing a split surface on one of the optical surfaces of the objective lens by a known technique as in Example 4 described below, sufficient image forming properties can be obtained. In such a case, different wavelengths (650 nm, 780 n
m), required imaging performance can be obtained simultaneously at different substrate thicknesses (0.6 mm, 1.2 mm).
【0116】(実施例4)表5に本実施例にかかる対物
レンズのレンズデータ、図9に第1光源λ1=650n
m、第1光情報記録媒体の透明基板厚t1=0.6mm
での球面収差図、図10に第2光源λ2=780nm、
第2光情報記録媒体の透明基板厚t2=1.2mmでの
球面収差図、図11、12に各条件に対応した対物レン
ズの断面図を示す。(Example 4) Table 5 shows lens data of the objective lens according to this example, and FIG. 9 shows the first light source λ1 = 650n.
m, thickness t1 of transparent substrate of first optical information recording medium = 0.6 mm
FIG. 10 shows the second light source λ2 = 780 nm,
Spherical aberration diagrams of the second optical information recording medium when the thickness t2 of the transparent substrate is 1.2 mm, and FIGS. 11 and 12 are cross-sectional views of the objective lens corresponding to each condition.
【表5】 [Table 5]
【0117】第1光情報記録媒体に対応して必要開口数
を0.6、第2光情報記録媒体に対応して必要開口数を
0.45とした場合でも、本実施例では、いずれにおい
ても十分な結像性能を得ることができる。In the present embodiment, even if the required numerical aperture is 0.6 for the first optical information recording medium and 0.45 for the second optical information recording medium, However, sufficient imaging performance can be obtained.
【0118】また、実施例4においては、実施例3の対
物レンズの回折面と反対側の面に、輪帯状の分割面を設
けたものであり、λ1=650nm、t1=0.6mm
での温度特性は実施例3と変わらず十分補正されてい
る。尚、表5中のHは光軸からの高さを表しており、分
割領域を規定している。In the fourth embodiment, the objective lens of the third embodiment is provided with a ring-shaped divided surface on the surface opposite to the diffraction surface, and λ1 = 650 nm and t1 = 0.6 mm.
The temperature characteristic at is sufficiently corrected as in the third embodiment. Note that H in Table 5 represents a height from the optical axis, and defines a divided area.
【0119】表6に、実施例1〜4で用いた樹脂素材の
波長に対する屈折率を示す。Table 6 shows the refractive index with respect to the wavelength of the resin material used in Examples 1 to 4.
【表6】 [Table 6]
【0120】図13は、上記の対物レンズの実施例1〜
4を適用できる光ピックアップ装置(1光源1検出器タ
イプ)にかかる実施の形態の例を示す概念図である。こ
の実施の形態の例では、半導体レーザを用いているの
で、特に実施例3の対物レンズを適用することが望まし
い。光ピックアップ装置100において、光源である半
導体レーザ111からの光束は、光合波手段であるビー
ムスプリッタ120を透過し、絞り17により所定開口
数に絞られ、回折一体型対物レンズ160を介して、光
情報記録媒体である高密度記録用光ディスク200の透
明基板210を介して情報記録面220上にスポットを
形成する。半導体レーザ光の波長(基準波長)は、68
0nm以下であること好ましく、500nm以下である
と更に好ましい。ここでは、実施例1〜3の対物レンズ
の仕様に合わせて650nmのレーザ光を用いた。FIG. 13 shows Embodiments 1 to 5 of the objective lens described above.
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an example of an embodiment according to an optical pickup device (one light source and one detector type) to which No. 4 can be applied. In the example of this embodiment, since a semiconductor laser is used, it is particularly preferable to apply the objective lens of Example 3. In the optical pickup device 100, a light beam from a semiconductor laser 111 as a light source passes through a beam splitter 120 as an optical multiplexing unit, is stopped down to a predetermined numerical aperture by a stop 17, and is transmitted through a diffraction-integrated objective lens 160. A spot is formed on the information recording surface 220 via the transparent substrate 210 of the optical disc 200 for high density recording, which is an information recording medium. The wavelength (reference wavelength) of the semiconductor laser light is 68
It is preferably at most 0 nm, more preferably at most 500 nm. Here, 650 nm laser light was used in accordance with the specifications of the objective lenses of Examples 1 to 3.
【0121】情報記録面220で情報ビットにより変調
された反射光束は、再び回折一体型対物レンズ160を
介して収束光となり、更に絞り17を通過してビームス
プリッタ120で反射され、シリンドリカルレンズ18
0を経て、非点収差と倍率変換がなされ、光検出器30
0の受光面に収束する。尚、図中の150は、フォーカ
ス制御およびトラッキング制御のためのアクチュエ―タ
である。The reflected light beam modulated by the information bit on the information recording surface 220 becomes convergent light again through the diffraction-integrated objective lens 160, passes through the stop 17, is reflected by the beam splitter 120, and is reflected by the cylindrical lens 18.
0, astigmatism and magnification conversion are performed, and the photodetector 30
It converges on the light receiving surface of 0. Reference numeral 150 in the figure is an actuator for focus control and tracking control.
【0122】尚、後述する実施の形態を含めて、アクチ
ュエータ150により、対物レンズ160は、その光軸
に垂直な方向にトラッキング駆動されることで光源であ
る半導体レーザ111との相対位置が変化し、かかる場
合対物レンズ160を出射した光束の波面収差の非点収
差成分が最小となる位置は、対物レンズ160の光軸と
半導体レーザ111の光束中心とがずれている位置であ
るため、非点収差が所定値より小さい範囲をより拡大さ
せることが出来る。また、半導体レーザと光情報記録媒
体の情報記録面との距離をUは、10mmより大きく4
0mmより小さくすると、光ピックアップ装置100を
コンパクトに出来るため好ましい。Note that, including the embodiments described later, the objective lens 160 is driven by the actuator 150 in tracking direction perpendicular to the optical axis to change the relative position with respect to the semiconductor laser 111 as a light source. In such a case, the position where the astigmatism component of the wavefront aberration of the light beam emitted from the objective lens 160 is minimized is the position where the optical axis of the objective lens 160 and the center of the light beam of the semiconductor laser 111 are shifted. The range where the aberration is smaller than the predetermined value can be further expanded. The distance U between the semiconductor laser and the information recording surface of the optical information recording medium is larger than 10 mm and 4
It is preferable that the distance is smaller than 0 mm because the optical pickup device 100 can be made compact.
【0123】更に、絞り17も実施例の対物レンズの仕
様に合わせて、ディスク16側の開口数が所定の値とな
るように適宜設定した。本実施の形態において、絞り1
7の直前に液晶シャッタを設けることも出来る。Further, the aperture 17 was also appropriately set so that the numerical aperture on the disk 16 side became a predetermined value in accordance with the specifications of the objective lens of the embodiment. In the present embodiment, the stop 1
A liquid crystal shutter can be provided immediately before.
【0124】図14は、上記の対物レンズの実施例1〜
4を適用できる光ピックアップ装置(2光源2検出器タ
イプ)にかかる実施の形態の例を示す概念図である。こ
の実施の形態の例では、2光源を用いているため、特に
実施例4の対物レンズを適用することが望ましい。図1
4の光ピックアップ装置においては、第1の光ディスク
を再生する場合、第1半導体レーザ111は、レーザ/
検出器集積ユニット410において光検出器301およ
びホログラム231をユニット化し、第1半導体レーザ
111から出射された光束は、ホログラム231を透過
し、光合波手段であるビームスプリッタ190を透過
し、さらに絞り170によって絞られ、対物レンズ16
0により第1の光ディスク200の透明基板210を介
して情報記録面220に集光される。FIG. 14 shows the first to fifth embodiments of the objective lens.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of an embodiment according to an optical pickup device (two light sources and two detectors) to which No. 4 can be applied. In the example of this embodiment, since two light sources are used, it is particularly desirable to apply the objective lens of Example 4. FIG.
In the optical pickup device of No. 4, when reproducing the first optical disk, the first semiconductor laser 111 uses the laser /
The photodetector 301 and the hologram 231 are unitized in the detector integrated unit 410, and the light beam emitted from the first semiconductor laser 111 passes through the hologram 231, passes through the beam splitter 190, which is an optical multiplexing unit, and further has a stop 170. And the objective lens 16
By 0, the light is focused on the information recording surface 220 via the transparent substrate 210 of the first optical disc 200.
【0125】そして、情報記録面220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16
0、絞り170を介して、ビームスプリッタ190を透
過し、ホログラム231で回折されて光検出器301上
へ入射し、その出力信号を用いて、第1の光ディスク2
00に記録された情報の読み取り信号が得られる。The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 220 is again reflected by the objective lens 16.
0, the light passes through the beam splitter 190 through the stop 170, is diffracted by the hologram 231 and is incident on the photodetector 301.
A read signal of the information recorded at 00 is obtained.
【0126】また、光検出器301上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、2次元アクチュエータ150に
より、合焦、トラッキングのために対物レンズ160を
移動させるようになっている。Further, a change in the light amount due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 301 is detected to detect focus and track, and a two-dimensional actuator 150 is used for focusing and tracking. The lens 160 is moved.
【0127】第2の光ディスクを再生する場合、第2半
導体レーザ112は、レーザ/検出器集積ユニット42
において光検出器302およびホログラム232をユニ
ット化し、第2半導体レーザ112から出射された光束
は、ホログラム232を透過し、光合成手段であるビー
ムスプリッタ190で反射され、さらに絞り170、対
物レンズ160を介して第2の光ディスク200の透明
基板210を介して情報記録面220に集光される。When reproducing the second optical disk, the second semiconductor laser 112 uses the integrated laser / detector unit 42.
, The light detector 302 and the hologram 232 are unitized, and the light beam emitted from the second semiconductor laser 112 passes through the hologram 232, is reflected by the beam splitter 190 as a light combining means, and further passes through the stop 170 and the objective lens 160. Then, the light is focused on the information recording surface 220 via the transparent substrate 210 of the second optical disc 200.
【0128】そして、情報記録面220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160
及び絞り170を透過し、ビームスプリッタ190で反
射され、ホログラム232で回折されて光検出器302
上へ入射し、その出力信号を用いて、第2光ディスク2
00に記録された情報の読み取り信号が得られる。The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 220 is again reflected by the objective lens 160.
And the beam passes through the aperture 170, is reflected by the beam splitter 190, is diffracted by the hologram 232, and is
Incident on the optical disk, and using the output signal thereof,
A read signal of the information recorded at 00 is obtained.
【0129】また、光検出器302上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、この検出に基づいて2次元アク
チュエータ150により、合焦、トラッキングのために
対物レンズ160を移動させるようになっている。Further, by detecting a change in the light amount due to a change in the shape or position of the spot on the photodetector 302, focus detection or track detection is performed. The objective lens 160 is moved for tracking.
【0130】本実施の形態において、並びに後述する2
レーザタイプの実施の形態においては、第1の光ディス
ク200を波長λ1の第1光束を用いて記録または再生
する際における、対物レンズ160の光ディスク側の必
要開口数をNA1とし、第2の光ディスク200を波長
λ2の第2光束を用いて記録または再生する際におけ
る、対物レンズ160の光ディスク側の必要開口数をN
A2としたとき、t1<t2かつNA1>NA2であっ
て、対物レンズ160の第1光束に対する光ディスク側
の開口数をNA(1)、対物レンズ160の第1光束に
対する結像倍率をmo1としたときに、 NA(1)≧0.56 (17) −1/5≦mo1≦−1/7.5 (18) を満たすとともに、上述したように、少なくとも環境温
度20℃〜30℃の範囲内で温度変化△T(°C)に対
する対物レンズ160の軸上球面収差変化量を△SA1
としたときに、 |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C (19) を満たしている。In the present embodiment, as well as 2
In the laser-type embodiment, when recording or reproducing the first optical disc 200 using the first light beam having the wavelength λ1, the required numerical aperture of the objective lens 160 on the optical disc side is set to NA1, and the second optical disc 200 When recording or reproducing is performed using the second light flux having the wavelength λ2, the required numerical aperture of the objective lens 160 on the optical disk side is set to N.
When A2, t1 <t2 and NA1> NA2, the numerical aperture of the objective lens 160 on the optical disc side with respect to the first light beam is NA (1), and the imaging magnification of the objective lens 160 with respect to the first light beam is mo1. Sometimes, NA (1) ≧ 0.56 (17) −1 / 5 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5 (18) and, as described above, at least the ambient temperature in the range of 20 ° C. to 30 ° C. And the amount of change in axial spherical aberration of the objective lens 160 with respect to the temperature change ΔT (° C.) is represented by ΔSA1.
| △ SA1 / △ T | ≦ 0.0005λrms / ° C (19)
【0131】更に、図示してはいないが、第1の光束と
第2の光束が共通して通過する光路上、すなわち対物レ
ンズ160の回折パターン面と反対側の面に、第1の光
束は透過し、第2の光束のうち中央部分は透過し外側の
領域を反射(遮蔽)する開口制限手段としての、部分ダ
イクロイックコーティングを設けている。かかる部分ダ
イクロイックコーティングは、波長λ2の光束の反射率
が30%から70%である。Further, although not shown, the first light beam is on the optical path through which the first light beam and the second light beam pass in common, that is, on the surface opposite to the diffraction pattern surface of the objective lens 160. A partial dichroic coating is provided as aperture limiting means that transmits and transmits a central portion of the second light flux and reflects (shields) an outer region. Such a partial dichroic coating has a reflectance of 30% to 70% for a light beam of wavelength λ2.
【0132】本実施の形態の変形例として、対物レンズ
160の両方の面が回折パターンを有し、対物レンズと
一体化された開口制限手段として、対物レンズ160の
一方の面にある第1の光束は透過し、第2の光束のうち
中央部分は透過し外側の領域を回折する部分回折パター
ンを形成することも考えられる。As a modification of the present embodiment, both surfaces of the objective lens 160 have a diffraction pattern, and the first lens on one surface of the objective lens 160 serves as aperture limiting means integrated with the objective lens. It is also conceivable to form a partial diffraction pattern that transmits a light beam, transmits a central portion of the second light beam, and diffracts an outer region.
【0133】更に、本実施の形態の別な変形例として
は、光ディスク200の情報記録面220に入射する光
束を、光軸近傍の内側光束、前記内側光束より外側の中
間光束、前記中間光束より外側の外側光束の少なくとも
3つの光束に分けた場合において、第1半導体レーザ1
11からの光束のうち内側光束および外側光束を主に利
用することによりビームスポットを形成し、第1の光デ
ィスク200に対して情報を記録および/または再生
し、前記第2の半導体レーザ112からの光束の内側光
束および中間光束を主に利用することによりビームスポ
ットを形成し、第2の光ディスク200に対して情報を
記録および/または再生するようにしても良い。Further, as another modified example of the present embodiment, a light beam incident on the information recording surface 220 of the optical disc 200 is converted into an inner light beam near the optical axis, an intermediate light beam outside the inner light beam, and an intermediate light beam. In the case where the light is divided into at least three light beams of the outer light beam, the first semiconductor laser 1
A beam spot is formed by mainly using the inner light beam and the outer light beam among the light beams from the light source 11, and information is recorded and / or reproduced on the first optical disc 200. A beam spot may be formed by mainly using the inner light beam and the intermediate light beam of the light beam to record and / or reproduce information on and from the second optical disc 200.
【0134】このように、開口制限手段を構成すること
によって、情報記録面220上のスポット径を調整で
き、それにより種類の異なる光ディスクに対して、適切
な情報の記録又は再生が可能となる。By configuring the aperture limiting means as described above, the spot diameter on the information recording surface 220 can be adjusted, thereby enabling appropriate recording or reproduction of information on different types of optical discs.
【0135】尚、第2の半導体レーザ112からの光束
のうち、第2の光ディスク200の情報記録面220に
入射する内側領域の波面収差の3次球面収差成分はアン
ダーであると好ましい(図10参照)。In the light beam from the second semiconductor laser 112, it is preferable that the third-order spherical aberration component of the wavefront aberration in the inner region incident on the information recording surface 220 of the second optical disc 200 is under (see FIG. 10). reference).
【0136】図15の第3の光ピックアップ装置(2光
源2検出器タイプ)は、記録再生用の光学系に適した構
成であるが、情報の記録および再生の態様について説明
する。The third optical pickup device (two light sources, two detectors) shown in FIG. 15 has a configuration suitable for an optical system for recording and reproduction. The recording and reproduction modes of information will be described.
【0137】第1の光ディスク200を再生する場合、
第1光源としての第1半導体レーザ111からビームを
出射し、発散光束の発散度を小さくするカップリングリ
ングレンズ60、光合波手段であるビームスプリッタ1
90、ビームスプリッタ120を透過し、さらに絞り1
70によって絞られ、対物レンズ160により第1の光
ディスク200の透明基板210を介して情報記録面2
20に集光される。When reproducing the first optical disc 200,
A coupling ring lens 60 that emits a beam from a first semiconductor laser 111 as a first light source and reduces the degree of divergence of a divergent light beam, and a beam splitter 1 as an optical multiplexing unit.
90, transmitted through the beam splitter 120,
70, and the information recording surface 2 through the transparent substrate 210 of the first optical disc 200 by the objective lens 160.
It is condensed on 20.
【0138】そして情報記録面220で情報ビットによ
り変調されて反射した光束は、再び対物レンズ160、
絞り170を透過して、ビームスプリッタ120に入射
し、ここで反射され、シリンドリカルレンズ180で非
点収差が与えられ、凹レンズ50を介して光検出器30
1上へ入射し、その出力信号を用いて、第1の光ディス
ク200に情報記録された情報の読み取り信号が得られ
る。The light flux modulated and reflected by the information bits on the information recording surface 220 is again reflected by the objective lens 160,
The light passes through the stop 170, enters the beam splitter 120, is reflected there, is given astigmatism by the cylindrical lens 180, and is transmitted through the concave lens 50 to the photodetector 30.
1, and a read signal of information recorded on the first optical disc 200 is obtained using the output signal.
【0139】また、光検出器301上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行う。この検出に基づいて2次元アク
チュエータ150が第1の半導体レーザ111からの光
束を第1光ディスク200の記録面220上に結像する
ように対物レンズ160を移動させると共に、半導体レ
ーザ111からの光束を所定のトラックに結像するよう
に対物レンズ160を移動させる。Further, by detecting a change in the light amount due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 301, focus detection and track detection are performed. Based on this detection, the two-dimensional actuator 150 moves the objective lens 160 so that the light beam from the first semiconductor laser 111 is focused on the recording surface 220 of the first optical disc 200, and the light beam from the semiconductor laser 111 is The objective lens 160 is moved so that an image is formed on a predetermined track.
【0140】第2の光ディスクを再生するための第2光
源としての第2半導体レーザ112は、レーザ/検出器
集積ユニット400に光検出器302およびホログラム
230とユニット化されている。「ユニット」あるいは
「ユニット化」とは、ユニット化されている部材や手段
が一体となって光ピックアップ装置に組込ができるよう
になっていることを意味し、装置の組立て時には1部品
として組付けることができる状態にされている。The second semiconductor laser 112 as a second light source for reproducing the second optical disk is unitized with the photodetector 302 and the hologram 230 in the integrated laser / detector unit 400. “Unit” or “unitization” means that the members and means that are unitized can be integrated into an optical pickup device, and are assembled as one part when assembling the device. It can be attached.
【0141】第2半導体レーザ112から出射された光
束は、ホログラム230を透過し、光合波手段であるビ
ームスプリッタ190で反射され、ビームスプリッタ1
20を透過し、さらに絞り170、対物レンズ160を
介して第2の光ディスク200の透明基板210を介し
て情報記録面220に集光される。The light beam emitted from the second semiconductor laser 112 passes through the hologram 230, is reflected by the beam splitter 190 which is an optical multiplexing means, and
The light passes through the aperture 20 and is further focused on the information recording surface 220 via the transparent substrate 210 of the second optical disc 200 via the stop 170 and the objective lens 160.
【0142】そして、情報記録面220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16
0、絞り170、ビームスプリッタ120を透過し、ビ
ームスプリッタ190で反射され、ホログラム230で
回折されて光検出器302上へ入射し、その出力信号を
用いて、第2光ディスク200に記録された情報の読み
取り信号が得られる。The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 220 is again reflected by the objective lens 16.
0, transmitted through the aperture 170 and the beam splitter 120, reflected by the beam splitter 190, diffracted by the hologram 230 and incident on the photodetector 302, and the information recorded on the second optical disc 200 using the output signal. Is obtained.
【0143】また、光検出器302上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、2次元アクチュエータ150に
より、合焦、トラッキングのために対物レンズ160を
移動させる。Further, by detecting a change in the light amount due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 302, focus detection and track detection are performed, and a two-dimensional actuator 150 is used for focusing and tracking. The lens 160 is moved.
【0144】図16に示す第4の実施の形態にかかる光
ピックアップ装置(2光源1検出器タイプ)において
は、第1の光ディスクの再生用の第1光源である半導体
レーザ111と、第2の光ディスク再生用の第2光源で
ある半導体レーザ112とを有している。In the optical pickup device (two light sources, one detector type) according to the fourth embodiment shown in FIG. 16, a semiconductor laser 111 serving as a first light source for reproducing a first optical disk, and a second light source are provided. A semiconductor laser 112 as a second light source for reproducing an optical disk.
【0145】まず第1の光ディスクを再生する場合、第
1半導体レーザ111からビームを出射し、出射された
光束は、両半導体レーザ111、112からの出射光の
光合波手段であるビームスプリッタ190を透過し、ビ
ームスプリッタ120、を透過し、絞り17によって絞
られ、対物レンズ160により第1の光ディスク200
の透明基板210を介して情報記録面220に集光され
る。First, when reproducing the first optical disk, a beam is emitted from the first semiconductor laser 111, and the emitted luminous flux passes through the beam splitter 190, which is a means for multiplexing the light emitted from both the semiconductor lasers 111 and 112. The first optical disc 200 is transmitted through the beam splitter 120, is stopped down by the stop 17, and is stopped by the objective lens 160.
Is focused on the information recording surface 220 via the transparent substrate 210 of FIG.
【0146】そして、情報記録面220で情報ビットに
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16
0、絞り17を透過して、ビームスプリッタ120に入
射し、ここで反射してシリンドリカルレンズ180によ
り非点収差が与えられ、光検出器300上へ入射し、そ
の出力信号を用いて、第1の光ディスク200に記録さ
れた情報の読み取り信号が得られる。The light flux modulated and reflected by the information bit on the information recording surface 220 is again reflected by the objective lens 16.
0, the light passes through the stop 17, enters the beam splitter 120, is reflected there, is given astigmatism by the cylindrical lens 180, enters the photodetector 300, and uses the output signal thereof to generate a first signal. A read signal of information recorded on the optical disc 200 is obtained.
【0147】また、光検出器300上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行う。この検出に基づいて2次元アク
チュエータ150が第1の半導体レーザ111からの光
束を第1の光ディスク200の記録面220上に結像す
るように対物レンズ160を移動させると共に、半導体
レーザ111からの光束を所定のトラックに結像するよ
うに対物レンズ160を移動させる。Further, by detecting a change in the light amount due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 300, focus detection and track detection are performed. Based on this detection, the two-dimensional actuator 150 moves the objective lens 160 so that the light beam from the first semiconductor laser 111 forms an image on the recording surface 220 of the first optical disc 200, and the light beam from the semiconductor laser 111 The objective lens 160 is moved so that is imaged on a predetermined track.
【0148】第2の光ディスクを再生する場合、第2半
導体レーザ112からビームを出射し、出射された光束
は、光合波手段であるビームスプリッタ190で反射さ
れ、上記第1半導体111からの光束と同様、ビームス
プリッタ190、絞り17、対物レンズ160を介して
第2の光ディスク200の透明基板210を介して情報
記録面220に集光される。When reproducing the second optical disk, a beam is emitted from the second semiconductor laser 112, and the emitted light beam is reflected by the beam splitter 190, which is an optical multiplexing means, and is combined with the light beam from the first semiconductor 111. Similarly, the light is focused on the information recording surface 220 via the transparent substrate 210 of the second optical disc 200 via the beam splitter 190, the aperture 17, and the objective lens 160.
【0149】そして、情報記録面220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16
0、絞り17、ビームスプリッタ190、シリンドリカ
ルレンズ180を介して、光検出器300上へ入射し、
その出力信号を用いて、第2の光ディスク200に記録
された情報の読み取り信号が得られる。The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 220 is again reflected by the objective lens 16.
0, the aperture 17, the beam splitter 190, and the incident light on the photodetector 300 via the cylindrical lens 180,
Using the output signal, a read signal of information recorded on the second optical disc 200 is obtained.
【0150】また、第1の光ディスクの場合と同様、光
検出器300上でのスポットの形状変化、位置変化によ
る光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行
い、2次元アクチュエータ150により、合焦、トラッ
キングのために対物レンズ160を移動させるようにな
っている。As in the case of the first optical disk, a change in the light amount due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 300 is detected, and focus detection and track detection are performed. The objective lens 160 is moved for focusing and tracking.
【0151】図17に示す第5の実施の形態の光ピック
アップ装置(2光源1検出器1ユニットタイプ)におい
ては、第1光源としての第1半導体レーザ111、第2
光源としての第2半導体レーザ112、光検出器30、
ホログラム230がレーザ/検出器集積ユニット430
としてユニット化されている。In the optical pickup device (two light sources, one detector, one unit type) of the fifth embodiment shown in FIG. 17, the first semiconductor laser 111 as the first light source and the second
A second semiconductor laser 112 as a light source, a photodetector 30,
Hologram 230 has integrated laser / detector unit 430
As a unit.
【0152】第1の光ディスクを再生する場合、第1半
導体レーザ111から出射された光束は、ホログラム2
30を透過し、さらに絞り170によって絞られ、対物
レンズ160により第1の光ディスク200の透明基板
210を介して情報記録面220に集光される。When reproducing the first optical disk, the luminous flux emitted from the first semiconductor laser 111 is reflected on the hologram 2
The light passes through the aperture 30, is further stopped down by the stop 170, and is focused on the information recording surface 220 by the objective lens 160 via the transparent substrate 210 of the first optical disc 200.
【0153】そして、情報記録面220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16
0、絞り170を透過し、ホログラム230で回折され
て光検出器300上へ入射し、その出力信号を用いて、
第1光ディスク200に記録された情報の読み取り信号
が得られる。The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 220 is again reflected by the objective lens 16.
0, transmitted through the stop 170, diffracted by the hologram 230 and incident on the photodetector 300, and using the output signal thereof,
A read signal of information recorded on the first optical disc 200 is obtained.
【0154】また、光検出器300上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、2次元アクチュエータ150に
より、合焦、トラッキングのために対物レンズ160を
移動させる。Further, by detecting a change in the light amount due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 300, focus detection and track detection are performed, and a two-dimensional actuator 150 is used for focusing and tracking. The lens 160 is moved.
【0155】第2の光ディスクを再生する場合、第2半
導体レーザ112から出射された光束は、ホログラム2
30を透過してほぼ平行光束となる。さらに絞り17
0、対物レンズ160を介して第2の光ディスク200
の透明基板210を介して情報記録面220に集光され
る。When reproducing the second optical disk, the luminous flux emitted from the second semiconductor laser 112 is the hologram 2
The light passes through 30 and becomes a substantially parallel light beam. Further aperture 17
0, the second optical disc 200 via the objective lens 160
Is focused on the information recording surface 220 via the transparent substrate 210 of FIG.
【0156】そして、情報記録面220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16
0、絞り170を透過し、ホログラム230で回折され
て光検出器300上へ入射し、その出力信号を用いて、
第2の光ディスク200に記録された情報の読み取り信
号が得られる。The light beam modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 220 is again reflected by the objective lens 16.
0, transmitted through the stop 170, diffracted by the hologram 230 and incident on the photodetector 300, and using the output signal thereof,
A read signal of information recorded on the second optical disc 200 is obtained.
【0157】また、光検出器300上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、この検出に基づいて2次元アク
チュエータ150により、合焦、トラッキングのために
対物レンズ160を移動させる。Further, a change in the light amount due to a change in the shape or position of the spot on the photodetector 300 is detected, and focus detection and track detection are performed. The objective lens 160 is moved for tracking.
【0158】図18に示す第6の実施の形態にかかる光
ピックアップ装置(2光源2検出器1ユニットタイプ)
においては、第1光源としての第1半導体レーザ11
1、第2光源としての第2半導体レーザ112、第1の
光検出器301、第2の光検出器302、ホログラム2
30がレーザ/検出器集積ユニット430としてユニッ
ト化されている。Optical pickup device according to the sixth embodiment shown in FIG. 18 (two light sources, two detectors, one unit type)
, The first semiconductor laser 11 as the first light source
1. Second semiconductor laser 112 as second light source, first photodetector 301, second photodetector 302, hologram 2
30 is unitized as a laser / detector integrated unit 430.
【0159】第1の光ディスクを再生する場合、第1半
導体レーザ111から出射された光束は、ホログラム2
30のディスク側の面を透過し、さらに絞り170によ
って絞られ、対物レンズ160により第1の光ディスク
200の透明基板210を介して情報記録面220に集
光される。When reproducing the first optical disk, the luminous flux emitted from the first semiconductor laser 111 is applied to the hologram 2
The light passes through the surface of the disk 30 on the disk side, is further stopped down by the stop 170, and is condensed by the objective lens 160 onto the information recording surface 220 via the transparent substrate 210 of the first optical disk 200.
【0160】そして、情報記録面220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16
0、絞り170を透過し、ホログラム230のディスク
側の面で回折され、第1の光源に対応した光検出器30
1上へ入射し、その出力信号を用いて、第1の光ディス
ク200に記録された情報の読み取り信号が得られる。The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 220 is again reflected by the objective lens 16.
0, transmitted through the stop 170, diffracted by the disk-side surface of the hologram 230, and detected by the photodetector 30 corresponding to the first light source.
1 and the read signal of the information recorded on the first optical disc 200 is obtained by using the output signal.
【0161】また、光検出器301上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、2次元アクチュエータ150に
より、合焦、トラッキングのために対物レンズ160を
移動させる。Further, a change in the light amount due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 301 is detected, and focus detection and track detection are performed. The lens 160 is moved.
【0162】第2の光ディスクを再生する場合、第2半
導体レーザ112から出射された光束は、ホログラム2
30の半導体レーザ側の面で回折される。このホログラ
ムの半導体レーザ側の面は、光合成手段としての機能を
果たす。かかる回折光は、さらに絞り170、対物レン
ズ160を介して第2の光ディスク200の透明基板2
10を介して情報記録面220に集光される。When reproducing the second optical disk, the luminous flux emitted from the second semiconductor laser 112 is the hologram 2
The light is diffracted by the surface 30 on the semiconductor laser side. The surface of the hologram on the semiconductor laser side functions as a light combining means. The diffracted light is further transmitted to the transparent substrate 2 of the second optical disc 200 through the stop 170 and the objective lens 160.
The light is condensed on the information recording surface 220 via.
【0163】そして、情報記録面220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16
0、絞り170を透過し、ホログラム230のディスク
側の面で回折されて第2の光源に対応した光検出器30
2上へ入射し、その出力信号を用いて、第2の光ディス
ク200に記録された情報の読み取り信号が得られる。The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 220 is again reflected by the objective lens 16.
0, the photodetector 30 transmitted through the stop 170 and diffracted by the disk-side surface of the hologram 230 and corresponding to the second light source
2 and the read signal of the information recorded on the second optical disc 200 is obtained by using the output signal.
【0164】また、光検出器302上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、この検出に基づいて2次元アク
チュエータ150により、合焦、トラッキングのために
対物レンズ160を移動させる。Further, a change in the light amount due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 302 is detected, and focus detection and track detection are performed. The objective lens 160 is moved for tracking.
【0165】図19に示す第7の実施の形態にかかる光
ピックアップ装置(2光源1パッケージタイプ)におい
ては、第1光源としての第1半導体レーザ111から出
射されたビームは、光合波手段であるビームスプリッタ
120を透過し、さらに絞り17によって絞られ、対物
レンズ16により第1の光ディスク20の透明基板21
を介して情報記録面22に集光される。In the optical pickup device (two light sources, one package type) according to the seventh embodiment shown in FIG. 19, the beam emitted from the first semiconductor laser 111 as the first light source is an optical multiplexing means. The light passes through the beam splitter 120, is further stopped down by the stop 17, and is transmitted by the objective lens 16 to the transparent substrate 21 of the first optical disc 20.
Is focused on the information recording surface 22 via the.
【0166】そして情報記録面22で情報ビットにより
変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16、絞り
17を透過して、ビームスプリッタ12に入射し、ここ
で反射され、シリンドリカルレンズ180で非点収差が
与えられ、凹レンズ50を介して光検出器301上へ入
射し、その出力信号を用いて、第1の光ディスク20に
情報記録された情報の読み取り信号が得られる。The light flux modulated and reflected by the information bits on the information recording surface 22 passes through the objective lens 16 and the aperture 17 again, enters the beam splitter 12, is reflected there, and is reflected by the cylindrical lens 180. An aberration is given, the light is incident on the photodetector 301 via the concave lens 50, and a read signal of information recorded on the first optical disc 20 is obtained using the output signal.
【0167】また、光検出器301上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行う。この検出に基づいて2次元アク
チュエータ(不図示)が第1の半導体レーザ111から
の光束を第1光ディスク20の記録面22上に結像する
ように対物レンズ16を移動させると共に、半導体レー
ザ111からの光束を所定のトラックに結像するように
対物レンズ16を移動させる。Also, by detecting a change in the light amount due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 301, focus detection and track detection are performed. Based on this detection, a two-dimensional actuator (not shown) moves the objective lens 16 so that the light beam from the first semiconductor laser 111 forms an image on the recording surface 22 of the first optical disk 20, and the two-dimensional actuator (not shown) The objective lens 16 is moved so that the light beam is focused on a predetermined track.
【0168】第2半導体レーザ112から出射されたビ
ームは、光合波手段であるビームスプリッタ120を透
過し、さらに絞り17、対物レンズ16を介して第2の
光ディスク20の透明基板21を介して情報記録面22
に集光される。The beam emitted from the second semiconductor laser 112 passes through a beam splitter 120 which is an optical multiplexing means, and further passes through a stop 17 and an objective lens 16 via a transparent substrate 21 of a second optical disc 20. Recording surface 22
Is collected.
【0169】そして、情報記録面22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16、絞
り17、ビームスプリッタ120で反射され、シリンド
リカルレンズ180で非点収差が与えられ、凹レンズ5
0を介して光検出器301上へ入射して、その出力信号
を用いて、第2光ディスク20に記録された情報の読み
取り信号が得られる。The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 22 is reflected again by the objective lens 16, the diaphragm 17 and the beam splitter 120, is given astigmatism by the cylindrical lens 180, and is given a concave lens 5.
The light is incident on the photodetector 301 via the optical disc 0, and a read signal of the information recorded on the second optical disc 20 is obtained using the output signal.
【0170】また、光検出器302上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、2次元アクチュエータ(不図
示)により、合焦、トラッキングのために対物レンズ1
6を移動させるようになっている。Also, a change in the light amount due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 302 is detected to detect focusing and tracking, and a two-dimensional actuator (not shown) performs focusing and tracking. Objective lens 1
6 is moved.
【0171】[0171]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると有
限共役光学系において、使用環境温度により屈折率が変
化する材料を用いた場合においても比較的簡単な構成で
温度変化による球面収差の変化を補正することができ、
また、光源が環境温度によって波長が変動するような光
学系であってもその波長変動による球面収差の変化およ
び、材料の屈折率変動による球面収差の変化の両方を補
正することができる。さらに、公知の技術と組み合わせ
ることによって異なる波長、厚さの異なる光情報記録媒
体に対しても十分な結像性能が得られる。したがって、
低コストで製造可能な光ピックアップ装置用対物レン
ズ、これを備えた光ピックアップ装置、さらにはこれを
備えた記録再生装置を得ることができる。As described above, according to the present invention, in a finite conjugate optical system, even when a material whose refractive index changes according to the ambient temperature is used, the spherical aberration change due to the temperature change can be achieved with a relatively simple structure. Can be corrected,
Further, even if the light source is an optical system whose wavelength varies with the environmental temperature, it is possible to correct both the change in spherical aberration due to the wavelength variation and the change in spherical aberration due to the variation in the refractive index of the material. Further, by combining with a known technique, sufficient imaging performance can be obtained for optical information recording media having different wavelengths and different thicknesses. Therefore,
An objective lens for an optical pickup device that can be manufactured at low cost, an optical pickup device including the objective lens, and a recording / reproducing device including the objective lens can be obtained.
【図1】実施例1の対物レンズの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an objective lens according to a first embodiment.
【図2】実施例1の対物レンズによる基準波長、基準温
度における球面収差図である。FIG. 2 is a diagram of spherical aberration at a reference wavelength and a reference temperature by the objective lens of Example 1;
【図3】実施例2の対物レンズの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of an objective lens according to a second embodiment.
【図4】実施例3の対物レンズによる基準波長、基準温
度における球面収差図である。FIG. 4 is a diagram of spherical aberration at a reference wavelength and a reference temperature by the objective lens of Example 3;
【図5】実施例3の対物レンズの断面図である。FIG. 5 is a sectional view of an objective lens according to a third embodiment.
【図6】実施例3の対物レンズによる基準波長、基準温
度における球面収差図である。FIG. 6 is a spherical aberration diagram at a reference wavelength and a reference temperature by the objective lens of Example 3;
【図7】波長λ=780nm、透明基板厚1.2mm、
開口数0.6のときの球面収差図である。FIG. 7: wavelength λ = 780 nm, transparent substrate thickness 1.2 mm,
FIG. 4 is a spherical aberration diagram when the numerical aperture is 0.6.
【図8】図7に対し、光源と透明基板の光源側の面との
距離を変えたときの球面収差図である。FIG. 8 is a spherical aberration diagram when the distance between the light source and the surface of the transparent substrate on the light source side is changed with respect to FIG. 7;
【図9】第1光源λ1=650nm、第1光情報記録媒
体の透明基板厚t1=0.6mmでの球面収差図であ
る。FIG. 9 is a spherical aberration diagram when the first light source λ1 = 650 nm and the transparent substrate thickness t1 of the first optical information recording medium is 0.6 mm.
【図10】、第2光源λ2=780nm、第2光情報記
録媒体の透明基板厚t2=1.2mmでの球面収差図で
ある。FIG. 10 is a spherical aberration diagram when the second light source λ2 = 780 nm and the transparent substrate thickness t2 of the second optical information recording medium is 1.2 mm.
【図11】図9に対応する実施例4の対物レンズの断面
図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of the objective lens of Example 4 corresponding to FIG.
【図12】図10に対応する実施例4の対物レンズの断
面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the objective lens of Example 4 corresponding to FIG.
【図13】第1の実施の形態にかかる光ピックアップ装
置の概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram of an optical pickup device according to the first embodiment.
【図14】第2の実施の形態にかかる光ピックアップ装
置の概念図である。FIG. 14 is a conceptual diagram of an optical pickup device according to a second embodiment.
【図15】第3の実施の形態にかかる光ピックアップ装
置の概念図である。FIG. 15 is a conceptual diagram of an optical pickup device according to a third embodiment.
【図16】第4の実施の形態にかかる光ピックアップ装
置の概念図である。FIG. 16 is a conceptual diagram of an optical pickup device according to a fourth embodiment.
【図17】第5の実施の形態にかかる光ピックアップ装
置の概念図である。FIG. 17 is a conceptual diagram of an optical pickup device according to a fifth embodiment.
【図18】第6の実施の形態にかかる光ピックアップ装
置の概念図である。FIG. 18 is a conceptual diagram of an optical pickup device according to a sixth embodiment.
【図19】第7の実施の形態にかかる光ピックアップ装
置の概念図である。FIG. 19 is a conceptual diagram of an optical pickup device according to a seventh embodiment.
100 光ピックアップ装置 200 アクチュエータ 111 半導体レーザ(第1の半導体レーザ) 112 第2の半導体レーザ 160 対物レンズ 300 光検出器 201 第1の光検出器 302 第2の光検出器 REFERENCE SIGNS LIST 100 Optical pickup device 200 Actuator 111 Semiconductor laser (first semiconductor laser) 112 Second semiconductor laser 160 Objective lens 300 Photodetector 201 First photodetector 302 Second photodetector
Claims (52)
と、 前記光源から出射された光束を光情報記録媒体の透明基
板を介して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光さ
せる対物レンズを含む集光光学系と、 前記光情報記録媒体からの反射光を受光する光検出器と
を有し、 前記対物レンズはプラスチックレンズであり、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、 前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数をNA
(1)、前記対物レンズの結像倍率をmo1としたとき
に、 NA(1)≧0.49 −l/2≦mo1≦−1/7.5 を満たすとともに、 環境温度20°Cないし30°Cの範囲内での温度変化
△T(°C)に対する前記集光光学系の軸上球面収差変
化量を△SA1としたときに |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。1. A light source for emitting a light beam having a wavelength of λ1 (nm), and a light beam emitted from the light source is condensed on an information recording surface of the optical information recording medium via a transparent substrate of the optical information recording medium. A focusing optical system including an objective lens, and a photodetector receiving light reflected from the optical information recording medium, wherein the objective lens is a plastic lens, and a diffraction pattern is formed on at least one surface of the objective lens. Wherein the numerical aperture of the objective lens on the optical information recording medium side is NA
(1) Assuming that the imaging magnification of the objective lens is mo1, NA (1) ≧ 0.49−1 / 2 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5 is satisfied, and the ambient temperature is 20 ° C. to 30 ° C. Assuming that the amount of change in the on-axis spherical aberration of the condensing optical system with respect to the temperature change ΔT (° C.) in the range of ° C. is ΔSA1, | ΔSA1 / ΔT | ≦ 0.0005λrms / ° C. An optical pickup device characterized by satisfying.
内での温度変化△T(°C)に対する前記光源の波長変
化量を△λ1(nm)としたときに、 0≦△λ1/△T≦0.5nm/°C であることを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ
装置。2. When the wavelength change amount of the light source with respect to a temperature change ΔT (° C.) within an environment temperature range of 20 ° C. to 30 ° C. is defined as Δλ1 (nm), 0 ≦ Δλ1 / 2. The optical pickup device according to claim 1, wherein ΔT ≦ 0.5 nm / ° C.
0°Cないし30°Cの範囲内での温度変化△T(°
C)に対する前記プラスチックレンズ素材の屈折率の変
化量を△n1としたときに、 −0.0002/°C<△n1/△T<−0.0000
5/°C であることを特徴とする請求項1又は2記載の光ピック
アップ装置。3. At the wavelength λ1 (nm), the ambient temperature 2
Temperature change ΔT (° C.) within the range of 0 ° C. to 30 ° C.
When the amount of change in the refractive index of the plastic lens material with respect to C) is Δn1, −0.0002 / ° C <Δn1 / ΔT <−0.00000
The optical pickup device according to claim 1, wherein the temperature is 5 / ° C. 4.
前記対物レンズの光軸に垂直な方向に駆動されることで
光源との相対位置が変化し、前記対物レンズを出射した
光束の波面収差の非点収差成分が最小となる位置は、対
物レンズの光軸と前記光源の光束中心とがずれている位
置であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに
記載の光ピックアップ装置。4. The objective lens is driven in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens for tracking, so that a relative position with respect to a light source changes, and a wavefront aberration of a light beam emitted from the objective lens is reduced. 4. The optical pickup device according to claim 1, wherein the position where the astigmatism component is minimized is a position where the optical axis of the objective lens and the center of the light beam of the light source are shifted.
録面との距離をUとしたときに、 10mm<U<40mm を満たすことを特徴とする請求項1から4のいずれかに
記戴の光ピックアップ装置。5. The optical recording medium according to claim 1, wherein when a distance between the light source and the information recording surface of the optical information recording medium is U, 10 mm <U <40 mm is satisfied. Optical pickup device.
光情報記録媒体の透明基板を介して前記光情報記録媒体
の情報記録面上に集光させる対物レンズを含む集光光学
系と、 前記第1の光源および第2の光源からの出射光束の前記
光情報記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有
し、 第1の光源からの第1光束により、透明基板の厚さがt
1の第1光情報記録媒体に対して情報を記録および/ま
たは再生し、 第2の光源からの第2光束により、透明基板の厚さがt
2の第2光情報記録媒体に対して情報を記録および/ま
たは再生し、 前記対物レンズはプラスチックレンズであり、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、 前記第1光情報記録媒体を波長λ1で記録または再生す
るために必要な前記集光光学系の光情報記録媒体側の必
要開口数をNA1、 前記第2光情報記録媒体を波長λ2で記録または再生す
るために必要な前記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、 t1<t2 NA1>NA2 であって、 前記対物レンズの前記第1光束に対する光情報記録媒体
側の開口数をNA(1)、 前記対物レンズの前記第1光束に対する結像倍率をmo
lとしたときに、 NA(1)≧0.56 −1/5≦mo1≦−1/7.5 を満たすとともに、 環境温度20°Cないし30°Cの範囲内での温度変化
△T(°C)に対する前記集光光学系の軸上球面収差変
化量を△SA1としたときに、 |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°Cを満
たすことを特徴とする光ピックアップ装置。6. A first light source having a wavelength of λ1 (nm), a second light source having a wavelength of λ2 (nm) (λ2> λ1), and a light beam emitted from the first light source and the second light source. A condensing optical system including an objective lens for converging light on an information recording surface of the optical information recording medium via a transparent substrate of the optical information recording medium; and a light beam emitted from the first light source and the second light source. And a photodetector for receiving the reflected light from the optical information recording medium, wherein the thickness of the transparent substrate is t by the first light flux from the first light source.
Recording and / or reproducing information on and from the first optical information recording medium, and the thickness of the transparent substrate is t by the second light flux from the second light source.
Recording and / or reproducing information on and from the second optical information recording medium, wherein the objective lens is a plastic lens, and has a diffraction pattern on at least one surface of the objective lens; The necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system necessary for recording or reproducing the medium at the wavelength λ1 is NA1, and the required numerical aperture for recording or reproducing the second optical information recording medium at the wavelength λ2. When the required numerical aperture of the condensing optical system on the optical information recording medium side is NA2, t1 <t2NA1> NA2, and the numerical aperture of the objective lens on the optical information recording medium side with respect to the first light flux is NA. (1) The imaging magnification of the objective lens with respect to the first light flux is mo.
l, NA (1) ≧ 0.56−1 / 5 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5, and a temperature change ΔT (T) within an environmental temperature range of 20 ° C. to 30 ° C. An optical pickup device characterized by satisfying | △ SA1 / △ T | ≦ 0.0005λrms / ° C, where 上 SA1 is the amount of change in axial spherical aberration of the focusing optical system with respect to (° C).
像倍率をmo2としたときに、 |mo2−mo1|<0.10 であることを特徴とする請求項6記載の光ピックアップ
装置。7. The optical pickup device according to claim 6, wherein | mo2−mo1 | <0.10 when an imaging magnification of the objective lens with respect to the second light flux is mo2.
ことのできる光合波手段を有することを特徴とする請求
項6又は7記載の光ピックアップ装置。8. The optical pickup device according to claim 6, further comprising an optical multiplexing unit that can multiplex the first light beam and the second light beam.
通過する光路に、第1の光束は透過し、第2の光束のう
ち中央部分は透過し外側の領域を遮蔽する開口制限手段
を有することを特徴とする請求項6から8のいずれかに
記載の光ピックアップ装置。9. An opening for transmitting a first light beam, transmitting a central portion of the second light beam, and blocking an outer region in an optical path through which the first light beam and the second light beam pass in common. 9. The optical pickup device according to claim 6, further comprising a limiting unit.
体化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 said aperture limiting means is integrated with an objective lens.
限手段は、前記対物レンズの一方の面に施され、第1の
光束は透過し、第2の光束のうち中央部分は透過し外側
の領域を反射する部分ダイクロイックコーティングであ
ることを特徴とする請求項10記載の光ピックアップ装
置。11. An aperture limiting means integrated with the objective lens is provided on one surface of the objective lens, and transmits a first light beam, transmits a central portion of a second light beam, and transmits an outer light beam. The optical pickup device according to claim 10, wherein the optical pickup device is a partial dichroic coating that reflects an area.
一方の面にのみあり、前記部分ダイクロイックコーティ
ングは回折パターンのない方の面に施されていることを
特徴とする請求項11記載の光ピックアップ装置。12. The optical pickup device according to claim 11, wherein the diffraction pattern is provided only on one surface of the objective lens, and the partial dichroic coating is applied on a surface having no diffraction pattern. .
の波長λ2の光束の反射率が30%から70%であるこ
とを特徴とする請求項11または12記載の光ピックア
ップ装置。13. The optical pickup device according to claim 11, wherein the partial dichroic coating has a reflectance of 30% to 70% for a light beam having a wavelength of λ2.
ーンを有し、前記対物レンズと一体化された開口制限手
段は、前記対物レンズの一方の面にある第1の光束は透
過し、第2の光束のうち中央部分は透過し外側の領域を
回折する部分回折パターンであることを特徴とする請求
項10記載の光ピックアップ装置。14. An objective lens, wherein both surfaces of the objective lens have a diffraction pattern, and the aperture limiting means integrated with the objective lens transmits a first light beam on one surface of the objective lens, 11. The optical pickup device according to claim 10, wherein the central portion of the two light beams is a partial diffraction pattern that transmits a central portion and diffracts an outer region.
軸近傍の内側光束、前記内側光束より外側の中間光束、
前記中間光束より外側の外側光束の少なくとも3つの光
束に分けた場合において、 前記第1の光源からの光束のうち内側光束および外側光
束を主に利用することによりビームスポットを形成し、
第1の光情報記録媒体に対して情報を記録および/また
は再生し、 前記第2の光源からの光束の内側光束および中間光束を
主に利用することによりビームスポットを形成し、第2
の光情報記録媒体に対して情報を記録および/または再
生することを特微とする特許請求項6ないし14のいず
れかに記載の光ピックアップ装置。15. A light beam incident on the information recording surface may be an inner light beam near an optical axis, an intermediate light beam outside the inner light beam,
When divided into at least three light beams of the outer light beam outside the intermediate light beam, a beam spot is formed by mainly using the inner light beam and the outer light beam among the light beams from the first light source,
Recording and / or reproducing information on and from a first optical information recording medium, forming a beam spot by mainly utilizing an inner light beam and an intermediate light beam of the light beam from the second light source;
15. The optical pickup device according to claim 6, wherein information is recorded on and / or reproduced from the optical information recording medium.
記第2の光情報記録媒体の情報記録面に入射する内側領
域の波面収差の3次球面収差成分はアンダーであること
を特徴とする特許請求項15に記載の光ピックアップ装
置。16. The tertiary spherical aberration component of wavefront aberration in an inner area of the light beam from the second light source, which is incident on an information recording surface of the second optical information recording medium, is under. 16. The optical pickup device according to claim 15, wherein:
光源に対して共通であることを特徴とする請求項6から
16のいずれかに記載の光ピックアップ装置。17. The optical pickup device according to claim 6, wherein the photodetector is common to the first light source and the second light source.
の光検出器と第2の光源用の第2の光検出器とを別々に
備え、 それぞれ空間的に離れた位置にあることを特徴とする請
求項6から16のいずれかに記載の光ピックアップ装
置。18. The photodetector according to claim 18, wherein said photodetector comprises a first light source.
The optical pickup according to any one of claims 6 to 16, wherein the optical pickup according to any one of claims 6 to 16 is separately provided with a photodetector for the second light source and a second photodetector for the second light source. apparatus.
光検出器もしくは第2の光源と第2の光検出器の一対が
ユニット化されていることを特徴とする請求項18記載
の光ピックアップ装置。19. The light according to claim 18, wherein at least a pair of the first light source and the first light detector or a pair of the second light source and the second light detector is unitized. Pickup device.
通の光検出器(単一の光検出器)は、ユニット化されて
いることを特徴とする請求項17記載の光ピックアップ
装置。20. The optical pickup device according to claim 17, wherein the first light source, the second light source, and a common photodetector (single photodetector) are unitized.
の第1の光検出器と第2の光源用の第2の光検出器とが
別体であり、前記第1の光源と第2の光源と第1の光検
出器と第2の光検出器は、ユニット化されていることを
特徴とする請求項6から16のいずれかに記載の光ピッ
クアップ装置。21. The photodetector, wherein a first photodetector for a first light source and a second photodetector for a second light source are separate bodies, and the first light source and the second 17. The optical pickup device according to claim 6, wherein the two light sources, the first light detector, and the second light detector are unitized.
ット化されており、前記光検出器とは空間的に離れた位
置にあることを特徴とする請求項6から16のいずれか
に記載の光ピックアップ装置。22. The apparatus according to claim 6, wherein the first light source and the second light source are unitized, and are located at a position spatially separated from the photodetector. An optical pickup device according to item 1.
至る光路中もしくは前記第2の光源から前記対物レンズ
ヘ至る光路中の少なくとも一方に、光源からの光束の発
散度を小さくするカップリングレンズを含むことを特徴
とする請求項6から22のいずれかに記載の光ピックア
ップ装置。23. At least one of an optical path from the first light source to the objective lens and an optical path from the second light source to the objective lens includes a coupling lens for reducing the degree of divergence of a light beam from the light source. 23. The optical pickup device according to claim 6, wherein:
板を介して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光さ
せる対物レンズを含む集光光学系と、 前記光源の出射光束の前記光情報記録媒体からの反射光
を受光する光検出器とを有し、 前記光源から光束により、透明基板の厚さがt1の第1
光情報記録媒体及び透明基板の厚さがt2の第2光情報
記録媒体に対して情報を記録または再生し、 前記対物レンズはプラスチックレンズであり、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、 前記第1光情報記録媒体を波長λ1で記録または再生す
るために必要な前記集光光学系の光情報記録媒体側の必
要開口数をNA1、 前記第2光情報記録媒体を波長λ1で記録または再生す
るために必要な前記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、 t1<t2 NA1>NA2 であって前記対物レンズの結像倍率をmo1としたとき
に、 −1/5≦mo1≦−1/7.5 を満たすとともに、 環境温度20°Cないし30°Cの範囲内での温度変化
△T(°C)に対する前記集光光学系の軸上球面収差変
化量を△SA1としたときに、 |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C を満足し、さらに第2光情報記録媒体の記録及び/又は
再生時には光源からの光束のうち中央部分は透過し外側
の領域を遮蔽する開口制限手段を有することを特徴とす
る光ピックアップ装置。24. A light source having a wavelength λ1 (nm), and an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on an information recording surface of the optical information recording medium via a transparent substrate of the optical information recording medium. A light-condensing optical system, and a photodetector that receives reflected light of the light beam emitted from the light source from the optical information recording medium, wherein the light beam from the light source causes the first transparent substrate to have a thickness of t1.
Recording or reproducing information on or from an optical information recording medium and a second optical information recording medium having a transparent substrate with a thickness of t2, wherein the objective lens is a plastic lens, and a diffraction pattern is formed on at least one surface of the objective lens. The required numerical aperture of the converging optical system on the optical information recording medium side required for recording or reproducing the first optical information recording medium at the wavelength λ1 is NA1, and the second optical information recording medium is the wavelength λ1. When the necessary numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system required for recording or reproducing in the above is defined as NA2, t1 <t2NA1> NA2, and the imaging magnification of the objective lens is defined as mo1. In some cases, −1 / ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5 is satisfied, and the axis of the condensing optical system with respect to a temperature change ΔT (° C.) within an environmental temperature range of 20 ° C. to 30 ° C. Upper spherical aberration change △ SA1 / ΔT | ≦ 0.0005λrms / ° C, and the central portion of the light flux from the light source is transmitted during recording and / or reproduction of the second optical information recording medium. An optical pickup device comprising an aperture limiting means for shielding an outside area.
源と、 前記光源から出射された光束を光情報記録媒体の透明基
板を介して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光さ
せる対物レンズを含む集光光学系と、 前記光情報記録媒体からの反射光を受光する光検出器と
を有する光ピックアップ装置用の対物レンズであって、 前記対物レンズはプラスチックレンズであり、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、 前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数をNA
(1)、前記対物レンズの結像倍率をmo1としたとき
に、 NA(1)≧0.49 −l/2≦mo1≦−1/7.5 を満たすとともに、 環境温度20°Cないし30°Cの範囲内での温度変化
△T(°C)に対する前記集光光学系の軸上球面収差変
化量を△SA1としたときに |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C を満たすことを特徴とする対物レンズ。25. A light source for emitting a light beam having a wavelength of λ1 (nm), and a light beam emitted from the light source is condensed on an information recording surface of the optical information recording medium via a transparent substrate of the optical information recording medium. An objective lens for an optical pickup device, comprising: a condensing optical system including an objective lens; and a photodetector that receives reflected light from the optical information recording medium, wherein the objective lens is a plastic lens, A lens has a diffraction pattern on at least one surface thereof, and the numerical aperture of the objective lens on the optical information recording medium side is NA
(1) Assuming that the imaging magnification of the objective lens is mo1, NA (1) ≧ 0.49−1 / 2 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5 is satisfied, and the ambient temperature is 20 ° C. to 30 ° C. Assuming that the amount of change in the on-axis spherical aberration of the condensing optical system with respect to the temperature change ΔT (° C.) in the range of ° C. is ΔSA1, | ΔSA1 / ΔT | ≦ 0.0005λrms / ° C. An objective lens characterized by satisfying.
囲内での温度変化△T(°C)に対する前記光源の波長
変化量を△λ1(nm)としたときに、 0≦△λ1/△T≦0.5nm/°C であることを特徴とする請求項25記載の対物レンズ。26. When a wavelength change amount of the light source with respect to a temperature change ΔT (° C.) within an environment temperature range of 20 ° C. to 30 ° C. is set to Δλ1 (nm), 0 ≦ Δλ1 / The objective lens according to claim 25, wherein ΔT ≦ 0.5 nm / ° C.
20°Cないし30°Cの範囲内での温度変化△T(°
C)に対する前記プラスチックレンズ素材の屈折率の変
化量を△n1としたときに、 −0.0002/°C<△n1/△T<−0.0000
5/°C であることを特徴とする請求項26又は27記載の対物
レンズ。27. At a wavelength λ1 (nm), a temperature change ΔT (°) within an environmental temperature range of 20 ° C. to 30 ° C.
When the amount of change in the refractive index of the plastic lens material with respect to C) is Δn1, −0.0002 / ° C <Δn1 / ΔT <−0.00000
The objective lens according to claim 26 or 27, wherein 5 / ° C.
プ装置におけるトラッキングのために前記対物レンズの
光軸に垂直な方向に駆動されることで光源との相対位置
が変化し、前記対物レンズを出射した光束の波面収差の
非点収差成分が最小となる位置は、対物レンズの光軸と
前記光源の光束中心とがずれている位置であることを特
徴とする請求項25から27のいずれかに記載の対物レ
ンズ。28. The objective lens, when driven in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens for tracking in the optical pickup device, changes its relative position with respect to a light source and emits the objective lens. The position where the astigmatism component of the wavefront aberration of the light beam becomes minimum is a position where the optical axis of the objective lens and the light beam center of the light source are shifted. Objective lens.
光源と前記光情報記録媒体の情報記録面との距離をUと
したときに、 10mm<U<40mm を満たすことを特徴とする請求項25から28のいずれ
かに記戴の対物レンズ。29. The optical pickup according to claim 25, wherein when the distance between the light source in the optical pickup device and the information recording surface of the optical information recording medium is U, 10 mm <U <40 mm is satisfied. Objective lens written in one of them.
光情報記録媒体の透明基板を介して前記光情報記録媒体
の情報記録面上に集光させる対物レンズを含む集光光学
系と、 前記第1の光源および第2の光源からの出射光束の前記
光情報記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有
する光ピックアップ装置の対物レンズであって、 前記光ピックアップ装置が、 第1の光源からの第1光束により、透明基板の厚さがt
1の第1光情報記録媒体に対して情報を記録および/ま
たは再生し、 第2の光源からの第2光束により、透明基板の厚さがt
2の第2光情報記録媒体に対して情報を記録および/ま
たは再生するようになっており、 前記対物レンズはプラスチックレンズであり、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、 前記第1光情報記録媒体を波長λ1で記録または再生す
るために必要な前記集光光学系の光情報記録媒体側の必
要開口数をNA1、 前記第2光情報記録媒体を波長λ2で記録または再生す
るために必要な前記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、 t1<t2 NA1>NA2 であって、 前記対物レンズの前記第1光束に対する光情報記録媒体
側の開口数をNA(1)、 前記対物レンズの前記第1光束に対する結像倍率をmo
lとしたときに、 NA(1)≧0.56 −1/5≦mo1≦−1/7.5 を満たすとともに、 環境温度20°Cないし30°Cの範囲内での温度変化
△T(°C)に対する前記集光光学系の軸上球面収差変
化量を△SA1としたときに、 |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C を満たすことを特徴とする対物レンズ。30. A first light source having a wavelength of λ1 (nm), a second light source having a wavelength of λ2 (nm) (λ2> λ1), and a light beam emitted from the first light source and the second light source. A condensing optical system including an objective lens for converging light on an information recording surface of the optical information recording medium via a transparent substrate of the optical information recording medium; and a light beam emitted from the first light source and the second light source. An objective lens of an optical pickup device having a photodetector that receives reflected light from an optical information recording medium, wherein the optical pickup device has a thickness of a transparent substrate by a first light beam from a first light source. t
Recording and / or reproducing information on and from the first optical information recording medium, and the thickness of the transparent substrate is t by the second light flux from the second light source.
2 for recording and / or reproducing information on and from a second optical information recording medium, wherein the objective lens is a plastic lens, and has a diffraction pattern on at least one surface of the objective lens; The required numerical aperture of the converging optical system on the optical information recording medium side required for recording or reproducing the first optical information recording medium at the wavelength λ1 is NA1, and the second optical information recording medium is recorded or reproduced at the wavelength λ2. When the required numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system required to perform the operation is NA2, t1 <t2 NA1> NA2, and the optical information recording medium side for the first light flux of the objective lens Is the numerical aperture of NA (1), and the imaging magnification of the objective lens with respect to the first light flux is mo.
l, NA (1) ≧ 0.56−1 / 5 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5, and a temperature change ΔT (T) within an environmental temperature range of 20 ° C. to 30 ° C. An objective lens characterized by satisfying | △ SA1 / △ T | ≦ 0.0005λrms / ° C, where △ SA1 represents the amount of change in axial spherical aberration of the focusing optical system with respect to (° C).
結像倍率をmo2としたときに、 |mo2−mo1|<0.10 であることを特徴とする請求項30記載の対物レンズ。31. The objective lens according to claim 30, wherein, when an imaging magnification of the objective lens with respect to the second light flux is mo2, | mo2−mo1 | <0.10.
の光束と第2の光束を合波することのできる光合波手段
を有することを特徴とする請求項30又は31記載の対
物レンズ。32. The optical pickup device, comprising:
The objective lens according to claim 30, further comprising a light multiplexing unit that can multiplex the light flux of the second light flux with the light flux of the second light flux.
記第1の光束と第2の光束が共通して通過する光路に、
第1の光束は透過し、第2の光束のうち中央部分は透過
し外側の領域を遮蔽する開口制限手段を有することを特
徴とする請求項30から32のいずれかに記載の対物レ
ンズ。33. In the optical pickup device, an optical path through which the first light beam and the second light beam pass in common:
33. The objective lens according to claim 30, further comprising an aperture limiting unit that transmits the first light beam, transmits a central portion of the second light beam, and shields an outer region.
体化されていることを特徴とする請求項33記載の対物
レンズ。34. The objective lens according to claim 33, wherein said aperture limiting means is integrated with an objective lens.
限手段は、前記対物レンズの一方の面に施され、第1の
光束は透過し、第2の光束のうち中央部分は透過し外側
の領域を反射する部分ダイクロイックコーティングであ
ることを特徴とする請求項34記載の対物レンズ。35. An aperture limiting means integrated with the objective lens is provided on one surface of the objective lens, and transmits a first light beam, transmits a central portion of a second light beam and transmits an outer light beam. The objective lens according to claim 34, wherein the objective lens is a partial dichroic coating that reflects an area.
一方の面にのみあり、前記部分ダイクロイックコーティ
ングは回折パターンのない方の面に施されていることを
特徴とする請求項35記載の対物レンズ。36. The objective lens according to claim 35, wherein the diffraction pattern is provided only on one surface of the objective lens, and the partial dichroic coating is applied on a surface having no diffraction pattern.
の波長λ2の光束の反射率が30%から70%であるこ
とを特徴とする請求項35または36記載の対物レン
ズ。37. The objective lens according to claim 35, wherein the partial dichroic coating has a reflectance of 30% to 70% for a light beam having a wavelength of λ2.
ーンを有し、前記対物レンズと一体化された開口制限手
段は、前記対物レンズの一方の面にある第1の光束は透
過し、第2の光束のうち中央部分は透過し外側の領域を
回折する部分回折パターンであることを特徴とする請求
項34記載の対物レンズ。38. Both surfaces of the objective lens have a diffraction pattern, and the aperture limiting means integrated with the objective lens transmits a first light beam on one surface of the objective lens, 35. The objective lens according to claim 34, wherein a central portion of the two light beams is a partial diffraction pattern that transmits the light and diffracts an outer region.
記情報記録面に入射する光束を、光軸近傍の内側光束、
前記内側光束より外側の中間光束、前記中間光束より外
側の外側光束の少なくとも3つの光束に分けた場合にお
いて、 前記第1の光源からの光束のうち内側光束および外側光
束を主に利用することによりビームスポットを形成し、
第1の光情報記録媒体に対して情報を記録および/また
は再生し、 前記第2の光源からの光束の内側光束および中間光束を
主に利用することによりビームスポットを形成し、第2
の光情報記録媒体に対して情報を記録および/または再
生することを特微とする特許請求項30ないし38のい
ずれかに記載の対物レンズ。39. In the optical pickup device, a light beam incident on the information recording surface is converted into an inner light beam near an optical axis,
In the case where the light beam is divided into at least three light beams of an intermediate light beam outside the inner light beam and an outer light beam outside the intermediate light beam, by mainly using the inner light beam and the outer light beam among the light beams from the first light source. Forming a beam spot,
Recording and / or reproducing information on and from a first optical information recording medium, forming a beam spot by mainly utilizing an inner light beam and an intermediate light beam of the light beam from the second light source;
The objective lens according to any one of claims 30 to 38, characterized in that information is recorded and / or reproduced with respect to the optical information recording medium of (1).
記第2の光源からの光束のうち、前記第2の光情報記録
媒体の情報記録面に入射する内側領域の波面収差の3次
球面収差成分はアンダーであることを特徴とする請求項
39に記載の対物レンズ。40. The optical pickup device, wherein a third-order spherical aberration component of wavefront aberration in an inner area of the light beam from the second light source, which is incident on an information recording surface of the second optical information recording medium, is under. The objective lens according to claim 39, wherein:
器は、第1の光源と第2の光源に対して共通であること
を特徴とする請求項30から40のいずれかに記載の対
物レンズ。41. The objective lens according to claim 30, wherein the photodetector of the optical pickup device is common to a first light source and a second light source.
器は、第1の光源用の第1の光検出器と第2の光源用の
第2の光検出器とを別々に備え、 それぞれ空間的に離れた位置にあることを特徴とする請
求項30から40のいずれかに記載の対物レンズ。42. The photodetector of the optical pickup device includes a first photodetector for a first light source and a second photodetector for a second light source, each of which is spatially separated. The objective lens according to any one of claims 30 to 40, wherein the objective lens is located at a distance from the object lens.
なくとも、前記第1の光源と第1の光検出器もしくは第
2の光源と第2の光検出器の一対がユニット化されてい
ることを特徴とする請求項42記載の対物レンズ。43. In the optical pickup device, at least a pair of the first light source and the first light detector or a pair of the second light source and the second light detector is unitized. The objective lens according to claim 42.
記第1の光源、第2の光源および共通の光検出器(単一
の光検出器)は、ユニット化されていることを特徴とす
る請求項41記載の対物レンズ。44. The optical pickup device according to claim 41, wherein the first light source, the second light source, and a common light detector (single light detector) are unitized. The objective lens as described.
器において、第1の光源用の第1の光検出器と第2の光
源用の第2の光検出器とが別体であり、前記第1の光源
と第2の光源と第1の光検出器と第2の光検出器は、ユ
ニット化されていることを特徴とする請求項30から4
0のいずれかに記載の対物レンズ。45. The photodetector of the optical pickup device, wherein a first photodetector for a first light source and a second photodetector for a second light source are separate bodies, The light source, the second light source, the first light detector, and the second light detector are unitized.
0. The objective lens according to any one of 0.
記第1の光源と第2の光源とはユニット化されており、
前記光検出器とは空間的に離れた位置にあることを特徴
とする請求項30から40のいずれかに記載の対物レン
ズ。46. The optical pickup device, wherein the first light source and the second light source are unitized,
The objective lens according to any one of claims 30 to 40, wherein the objective lens is spatially separated from the photodetector.
記第1の光源から前記対物レンズヘ至る光路中もしくは
前記第2の光源から前記対物レンズヘ至る光路中の少な
くとも一方に、光源からの光束の発散度を小さくするカ
ップリングレンズを含むことを特徴とする請求項30か
ら46のいずれかに記載の対物レンズ。47. In the optical pickup device, the divergence of a light beam from the light source is reduced in at least one of an optical path from the first light source to the objective lens and an optical path from the second light source to the objective lens. The objective lens according to any one of claims 30 to 46, further comprising a coupling lens.
板を介して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光さ
せる対物レンズを含む集光光学系と、 前記光源の出射光束の前記光情報記録媒体からの反射光
を受光する光検出器とを有する光ピックアップ装置用の
対物レンズであって、 前記光ピックアップ装置は、前記光源から光束により、
透明基板の厚さがt1の第1光情報記録媒体及び透明基
板の厚さがt2の第2光情報記録媒体に対して情報を記
録または再生し、 前記対物レンズはプラスチックレンズであり、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、 前記第1光情報記録媒体を波長λ1で記録または再生す
るために必要な前記集光光学系の光情報記録媒体側の必
要開口数をNA1、 前記第2光情報記録媒体を波長λ1で記録または再生す
るために必要な前記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、 t1<t2 NA1>NA2 であって前記対物レンズの結像倍率をmo1としたとき
に、 −1/5≦mo1≦−1/7.5 を満たすとともに、 環境温度20°Cないし30°Cの範囲内での温度変化
△T(°C)に対する前記集光光学系の軸上球面収差変
化量を△SA1としたときに、 |△SA1/△T|≦0.0005λrms/°C を満足し、さらに第2光情報記録媒体の記録及び/又は
再生時には光源からの光束のうち中央部分は透過し外側
の領域を遮蔽する開口制限手段を有することを特徴とす
る対物レンズ。48. A light source having a wavelength λ1 (nm), and an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on an information recording surface of the optical information recording medium via a transparent substrate of the optical information recording medium. An objective lens for an optical pickup device, comprising: a condensing optical system; and a photodetector that receives reflected light of the light flux emitted from the light source from the optical information recording medium. By luminous flux,
Recording or reproducing information on a first optical information recording medium having a transparent substrate thickness of t1 and a second optical information recording medium having a transparent substrate thickness of t2, wherein the objective lens is a plastic lens; The lens has a diffraction pattern on at least one surface, and the required numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system required for recording or reproducing the first optical information recording medium at the wavelength λ1 is NA1, When a required numerical aperture on the optical information recording medium side of the condensing optical system required for recording or reproducing the second optical information recording medium at the wavelength λ1 is NA2, t1 <t2 NA1> NA2, and Assuming that the imaging magnification of the objective lens is mo1, −1 / 5 ≦ mo1 ≦ −1 / 7.5 is satisfied, and a temperature change ΔT (° in the range of the ambient temperature of 20 ° C. to 30 ° C. The collection for C) When the amount of change in the on-axis spherical aberration of the optical system is △ SA1, | △ SA1 / △ T | ≦ 0.0005λrms / ° C is satisfied, and the light source is used for recording and / or reproduction of the second optical information recording medium. An aperture limiting means for transmitting a central portion of the light flux from the lens and blocking an outer region.
有するプラスチックレンズであって、非点収差量を△Z
としたとき、 0.2μm<△Z<0.7μm であることを特徴とする光情報記録媒体の記録および/
または再生用の対物レンズ。49. A plastic lens having a diffraction pattern on at least one surface, wherein the astigmatism amount is ΔZ
Where 0.2 μm <ΔZ <0.7 μm.
Or an objective lens for reproduction.
剰であることを特徴とする請求項49記載の光情報記録
媒体の記録および/または再生用の対物レンズ。50. The objective lens for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium according to claim 49, wherein the axial chromatic aberration is overcorrected near the wavelength for convenience.
と、光源とは反対側に厚さ0、6mmのポリカーボネー
ト透明基板を配置し該透明基板を介して測定した波面収
差の3次球面収差成分が最小となる前記対物レンズの結
像倍率をMminとしたときに、 −1/5≦Mmin≦−1/12 を満たし、 少なくとも1つの面に回折パターンを有するプラスチッ
クレンズであることを特徴とする光情報記録媒体の記録
および/または再生用の対物レンズ。51. A light source having a wavelength of 620 nm to 680 nm, and a polycarbonate transparent substrate having a thickness of 0.6 mm disposed on the side opposite to the light source, and a third-order spherical aberration component of wavefront aberration measured through the transparent substrate is minimized. When the imaging magnification of the objective lens is Mmin, the plastic lens satisfies −1 / ≦ Mmin ≦ −1 / 12 and has a diffraction pattern on at least one surface. Objective lens for recording and / or reproducing media.
が、 −1/5≦Mmin≦−1/7.5 を満たすことを特徴とする請求項51記載の光情報記録
媒体の記録および/または再生用の対物レンズ。52. An imaging magnification Mmin of the objective lens
52. The objective lens for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium according to claim 51, wherein satisfies −1 / ≦ Mmin ≦ −1 / 7.5.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005116147A (en) * | 2003-07-10 | 2005-04-28 | Konica Minolta Opto Inc | Optical component and optical pickup apparatus |
| JP2006092720A (en) * | 2004-08-25 | 2006-04-06 | Konica Minolta Opto Inc | Objective optical device, optical pickup device, and optical disk driving device |
| US7260048B2 (en) | 2002-08-07 | 2007-08-21 | Nalux Co., Ltd. | Object lens for optical pickup and method for designing the same |
| CN100354957C (en) * | 2003-04-15 | 2007-12-12 | 柯尼卡美能达精密光学株式会社 | Optical pickup device, optical information recording and reproducing apparatus and objective lens |
| US7606136B2 (en) | 2002-08-28 | 2009-10-20 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Object lens for optical pickup device, optical pickup device and optical information recording/reproducing device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10124911A (en) * | 1996-10-22 | 1998-05-15 | Alpine Electron Inc | Optical pickup |
| JPH10233034A (en) * | 1996-01-17 | 1998-09-02 | Asahi Glass Co Ltd | Optical pickup, optical information recording device and objective lens |
| JPH10241193A (en) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Minebea Co Ltd | Pickup device |
| JPH11250490A (en) * | 1997-12-05 | 1999-09-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Optical pickup with objective lens compatible with multiple optical discs |
| JPH11337818A (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Asahi Optical Co Ltd | Objective lens for optical head |
-
2001
- 2001-01-25 JP JP2001017210A patent/JP2001283459A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10233034A (en) * | 1996-01-17 | 1998-09-02 | Asahi Glass Co Ltd | Optical pickup, optical information recording device and objective lens |
| JPH10124911A (en) * | 1996-10-22 | 1998-05-15 | Alpine Electron Inc | Optical pickup |
| JPH10241193A (en) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Minebea Co Ltd | Pickup device |
| JPH11250490A (en) * | 1997-12-05 | 1999-09-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Optical pickup with objective lens compatible with multiple optical discs |
| JPH11337818A (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Asahi Optical Co Ltd | Objective lens for optical head |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7260048B2 (en) | 2002-08-07 | 2007-08-21 | Nalux Co., Ltd. | Object lens for optical pickup and method for designing the same |
| US7606136B2 (en) | 2002-08-28 | 2009-10-20 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Object lens for optical pickup device, optical pickup device and optical information recording/reproducing device |
| US7920456B2 (en) | 2002-08-28 | 2011-04-05 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Objective lens for optical pickup device, optical pickup device and optical information recording/reproducing apparatus |
| CN100354957C (en) * | 2003-04-15 | 2007-12-12 | 柯尼卡美能达精密光学株式会社 | Optical pickup device, optical information recording and reproducing apparatus and objective lens |
| JP2005116147A (en) * | 2003-07-10 | 2005-04-28 | Konica Minolta Opto Inc | Optical component and optical pickup apparatus |
| JP2006092720A (en) * | 2004-08-25 | 2006-04-06 | Konica Minolta Opto Inc | Objective optical device, optical pickup device, and optical disk driving device |
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