JP2002082280A - Optical pickup device, opjective lens and beam expander - Google Patents

Optical pickup device, opjective lens and beam expander

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JP2002082280A
JP2002082280A JP2000330009A JP2000330009A JP2002082280A JP 2002082280 A JP2002082280 A JP 2002082280A JP 2000330009 A JP2000330009 A JP 2000330009A JP 2000330009 A JP2000330009 A JP 2000330009A JP 2002082280 A JP2002082280 A JP 2002082280A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup device and an optical system capable of effectively correcting the variation of a spherical aberration generated due to the mode hop of a semiconductor laser. SOLUTION: Since a means (negative lens 4) for correcting the variation of a spherical aberration generated in an objective lens 3 is arranged between a light source 11 to be the semiconductor laser and the objective lens 3, the variation of the spherical aberration of the lends 3 due to the variation of oscillation wavelength can be effectively suppressed even when the variation of oscillation wavelength is generated due to the generation of a mode hop phenomenon or the like in the laser 11. Even when a change of the refractive index of the lens 3 is generated in accordance with a change in ambient temperature or humidity, the variation of the spherical aberration of the lens 3 which is generated due to the change can be effectively suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップ装
置、対物レンズ及びビームエキスパンダーに関し、特
に、球面収差の変動を効果的に補正することが出来る光
ピックアップ装置、対物レンズ及びビームエキスパンダ
ーに関する。
The present invention relates to an optical pickup device, an objective lens, and a beam expander, and more particularly, to an optical pickup device, an objective lens, and a beam expander that can effectively correct fluctuations in spherical aberration.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、短波長赤色半導体レーザ実用化に
伴い、従来の光ディスクすなわち光情報記録媒体である
CD(コンパクトディスク)と同程度の大きさで大容量
化させた高密度の光ディスクであるDVD(デジタルバ
ーサタイルディスク)の開発が進んでいるが、近い将来
には、より高密度な次世代の光ディスクも登場すること
が予想される。このような光ディスクなどを媒体とした
光情報記録再生装置の光学系において、記録信号の高密
度化を図るため、或いは高密度記録信号を再生するた
め、対物レンズを介して記録媒体上に集光するスポット
径を小さくすることが要求されている。このためには、
光源であるレーザの短波長化や対物レンズの高NA化が
図られつつあるという実情がある。
2. Description of the Related Art In recent years, with the practical use of a short-wavelength red semiconductor laser, a high-density optical disk having a size similar to that of a conventional optical disk, ie, a CD (compact disk) which is an optical information recording medium and having a large capacity. The development of DVDs (Digital Versatile Discs) is progressing, but it is expected that higher density next generation optical discs will appear in the near future. In the optical system of an optical information recording / reproducing apparatus using such an optical disk as a medium, in order to increase the density of a recording signal or reproduce a high-density recording signal, light is focused on a recording medium via an objective lens. It is required to reduce the spot diameter to be formed. To do this,
There is a fact that the wavelength of a laser as a light source is becoming shorter and the NA of an objective lens is becoming higher.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
レーザの短波長化や対物レンズの高NA化が図られてく
ると、CDやDVDのごとき従来の光ディスクに対して
情報の記録又は再生を行うような比較的長波長のレーザ
と対物レンズの低NAとの組み合わせからなる光ピック
アップ装置では、殆ど無視できる問題でも、それがより
顕在化される。
By the way, as the wavelength of the laser is shortened and the NA of the objective lens is increased as described above, information is recorded or reproduced on or from a conventional optical disk such as a CD or DVD. In an optical pickup device including a combination of a laser having a relatively long wavelength and a low NA of an objective lens as described above, even a problem that can be almost ignored becomes more apparent.

【0004】その1つがレーザー光源の発振波長の微小
変動により対物レンズで生じる軸上色収差の問題であ
る。一般の光学レンズ材料の波長の微小変動による屈折
率変化は、短波長を取り扱うほど大きくなる。そのた
め、波長の微小変動により生じる焦点のデフォーカス量
は大きくなる。ところが、対物レンズの焦点深度は、k
・λ/NA2(kは比例定数、λは波長、NAは対物レンズの
像側開口数)で表されることからわかるように、使用さ
れる光源の発振波長が短いほど焦点深度が小さくなり僅
かなデフォーカス量も許されない。従って、青紫色半導
体レーザー(発振波長400nm程度)のような短波長
の光源及び高い像側開口数を有する対物レンズを用いた
光学系では、半導体レーザーのモードホップ現象など出
力変化による波長変動や、高周波重畳による波面収差の
劣化を防ぐために軸上色収差の補正が重要となる。
One of the problems is a problem of axial chromatic aberration generated in an objective lens due to a minute fluctuation of an oscillation wavelength of a laser light source. The change in the refractive index of a general optical lens material due to a minute change in the wavelength increases as the wavelength becomes shorter. Therefore, the defocus amount of the focal point caused by the minute fluctuation of the wavelength increases. However, the depth of focus of the objective lens is k
・ As can be seen from λ / NA 2 (k is a proportional constant, λ is the wavelength, and NA is the image-side numerical aperture of the objective lens), the shorter the oscillation wavelength of the light source used, the smaller the focal depth becomes. A slight amount of defocus is not allowed. Therefore, in an optical system using a short-wavelength light source such as a blue-violet semiconductor laser (oscillation wavelength of about 400 nm) and an objective lens having a high image-side numerical aperture, wavelength fluctuation due to output change such as a mode hop phenomenon of the semiconductor laser, It is important to correct longitudinal chromatic aberration in order to prevent deterioration of wavefront aberration due to high frequency superposition.

【0005】更に、レーザの短波長化と対物レンズの高
NA化の組み合わせにおいて顕在化する別な問題は、温
度・湿度変化による光学系の球面収差の変動である。す
なわち、光ピックアップ装置において一般的に使用され
ているプラスチックレンズは、温度や湿度変化を受けて
変形しやすく、それにより屈折率が変化する。従来のピ
ックアップ装置に用いられる光学系では問題にならなか
った、屈折率変化による球面収差の変動でも、レーザー
光源の短波長化と対物レンズの高NA化との組み合わせに
おいてはその量が無視できず、スポット径が増大するな
どの問題を生じさせることとなる。
Another problem that becomes apparent in the combination of shortening the wavelength of the laser and increasing the NA of the objective lens is fluctuation of the spherical aberration of the optical system due to changes in temperature and humidity. That is, a plastic lens generally used in an optical pickup device is easily deformed due to a change in temperature or humidity, thereby changing a refractive index. Even in the case of spherical aberration fluctuation due to refractive index change, which was not a problem in the optical system used in the conventional pickup device, the amount cannot be ignored in the combination of shortening the wavelength of the laser light source and increasing the NA of the objective lens. This causes problems such as an increase in spot diameter.

【0006】ところが、情報の記録又は再生に対して、
レーザの短波長化と対物レンズの高NA化の組み合わせ
を要求する次世代の光ディスクと、従来の光ディスクと
は、上述したように光源波長、対物レンズのNAが大き
く異なる。また、次世代の光ディスクにおいて予想され
る光軸に対して垂直な面からのディスク表面の傾きに起
因して大きく生じるコマ収差を抑制するには、透明基板
厚を薄くすることが効果的であるが、それによりCDな
ど従来の光ディスクとは透明基板厚などが大きく異なっ
てしまう。従って、共通の対物レンズを少なくとも用い
ることにより、コストを大幅に増大させることなく、且
つコンパクトな光ピックアップ装置を、次世代の光ディ
スクを含めた異なる光情報記録媒体に対して、いかに球
面収差を抑えて情報の記録又は再生を行うようにするか
が問題となる。
However, when recording or reproducing information,
As described above, the light source wavelength and the NA of the objective lens are significantly different from the next-generation optical disk, which requires a combination of shortening the laser wavelength and increasing the NA of the objective lens, as described above. Further, in order to suppress the coma aberration which largely occurs due to the inclination of the disk surface from the plane perpendicular to the optical axis expected in the next-generation optical disk, it is effective to reduce the thickness of the transparent substrate. However, as a result, the thickness of the transparent substrate is greatly different from that of a conventional optical disk such as a CD. Therefore, by using at least a common objective lens, it is possible to reduce the spherical aberration of a compact optical pickup device to different optical information recording media including next-generation optical disks without greatly increasing the cost. The problem is whether to record or reproduce information.

【0007】そこで、本発明は、温度・湿度変化等に起
因する対物レンズの球面収差の変動を効果的に補正でき
る光ピックアップ装置、その対物レンズ及びビームエキ
スパンダーを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical pickup device capable of effectively correcting a change in spherical aberration of an objective lens due to a change in temperature and humidity, an objective lens thereof, and a beam expander.

【0008】また、本発明は、半導体レーザのモードホ
ップや高周波重畳に起因する軸上色収差を効果的に補正
できる光ピックアップ装置、その対物レンズ及びビーム
エキスパンダーを提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an optical pickup device capable of effectively correcting axial chromatic aberration caused by mode hop of a semiconductor laser and high frequency superposition, an objective lens thereof, and a beam expander.

【0009】さらに、本発明は、短波長レーザと高NA
対物レンズとを備え、異なる光情報記録媒体に対して情
報の記録又は再生を行える光ピックアップ装置を提供す
ることを目的とする。
Further, the present invention relates to a short wavelength laser and a high NA.
It is an object of the present invention to provide an optical pickup device including an objective lens and capable of recording or reproducing information on or from different optical information recording media.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の光ピッ
クアップ装置は、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情報記録面上に集
光させるための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ための光検出器と
を有する光ピックアップ装置であって、前記対物レンズ
は、少なくとも1枚のプラスチック材料からなるレンズ
を含み、前記光源と前記対物レンズとの間に、温度−3
0℃〜+85℃、湿度5%〜90%の間の環境変化に対
して、前記対物レンズの形状及び屈折率の少なくとも一
方の変化および前記光源の発振波長変動により生じる、
球面収差の変動を補正する手段を設けたので、光ピック
アップ装置が使用される環境の温度や湿度変化に応じ
て、前記対物レンズに屈折率変化などが生じたような場
合でも、或いは光源の発振波長変動が生じたような場合
でも、それらに起因する前記対物レンズの球面収差の変
動を、効果的に抑制することが出来る。
According to the present invention, there is provided an optical pickup device for collecting a light source and a light beam emitted from the light source on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium. An optical pickup device having a condensing optical system including an objective lens and a photodetector for receiving reflected light from the optical information recording medium, wherein the objective lens is made of at least one plastic material. A temperature of -3 between the light source and the objective lens.
For an environmental change between 0 ° C. to + 85 ° C. and a humidity of 5% to 90%, the change is caused by a change in at least one of the shape and the refractive index of the objective lens and the oscillation wavelength of the light source.
Since the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is provided, even when the refractive index of the objective lens changes according to the temperature or humidity change of the environment in which the optical pickup device is used, or the oscillation of the light source Even when wavelength fluctuations occur, fluctuations in spherical aberration of the objective lens caused by the fluctuations can be effectively suppressed.

【0011】尚、前記光源と前記対物レンズの間とは、
前記対物レンズを含めるものとし、従って対物レンズの
表面に設けた回折面であっても、本発明の球面収差の変
動を補正する手段となり得る。
The distance between the light source and the objective lens is
The objective lens is included, so that even a diffractive surface provided on the surface of the objective lens can be a means for correcting the fluctuation of the spherical aberration of the present invention.

【0012】請求項2に記載の光ピックアップ装置は、
発振波長λ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情報記録面上に集光さ
せるための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ための光検出器とを有
する光ピックアップ装置であって、前記光源と前記対物
レンズとの間に、球面収差の変動を補正する手段を設
け、前記球面収差の変動を補正する手段は、0.2λr
msまでの球面収差を0.07λrms以下に補正可能
であるので、例えば光ピックアップ装置が使用される環
境の温度や湿度変化および/または光源の発振波長の微
小変動によって生じる前記対物レンズの球面収差の変動
を、効果的に抑制することができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device comprising:
A light condensing optical system including a light source having an oscillation wavelength λ, an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source onto a data recording surface via a transparent substrate of the optical data recording medium, and the optical data recording medium An optical pickup device having a photodetector for receiving reflected light from the light source, wherein a means for correcting a variation in spherical aberration is provided between the light source and the objective lens, and a variation in the spherical aberration is provided. The correcting means is 0.2λr
Since the spherical aberration up to ms can be corrected to 0.07 λrms or less, for example, the spherical aberration of the objective lens caused by a change in the temperature or humidity of the environment in which the optical pickup device is used and / or a minute change in the oscillation wavelength of the light source. Fluctuations can be effectively suppressed.

【0013】請求項3に記載の光ピックアップ装置は、
前記球面収差の変動を補正する手段は、0.5λrms
までの球面収差を0.07λrms以下に補正可能であ
ると好ましい。
An optical pickup device according to a third aspect of the present invention comprises:
The means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is 0.5λrms.
It is preferable that the spherical aberration can be corrected to 0.07λrms or less.

【0014】請求項4に記載の光ピックアップ装置は、
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情報記録面上に集光させるための対
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ための光検出器とを有する光ピック
アップ装置であって、前記光源と前記対物レンズとの間
に、前記対物レンズで発生する球面収差の変動を補正す
る手段を設けたので、例えば光ピックアップ装置が使用
される環境の温度や湿度変化および/または光源の発振
波長の微小変動によって生じる前記対物レンズの球面収
差の変動を、効果的に抑制することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device comprising:
A light source, a condensing optical system including an objective lens for converging a light beam emitted from the light source onto an information recording surface via a transparent substrate of the optical information recording medium, and reflected light from the optical information recording medium An optical pickup device having a photodetector for receiving light, wherein a means is provided between the light source and the objective lens for correcting fluctuations in spherical aberration generated in the objective lens. Variations in the spherical aberration of the objective lens caused by changes in the temperature and humidity of the environment in which the pickup device is used and / or minute variations in the oscillation wavelength of the light source can be effectively suppressed.

【0015】半導体レーザーの発振波長には±10nm
程度の個体間のばらつきがあるため、短波長の光源及び
高い像側開口数を有する対物レンズを用いた光学系で
は、基準となる波長からずれた半導体レーザーを用いる
と装置の性能劣化の要因となり、半導体レーザーの選別
が必要になり得る。請求項5に記載の光ピックアップ装
置は、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情報記録面上に集光させるた
めの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ための光検出器とを有する光
ピックアップ装置であって、前記光源と前記対物レンズ
との間に、前記光源の発振波長の微小変動に起因して前
記対物レンズで発生する球面収差の変動を補正する手段
を設けたので、基準となる波長からずれた半導体レーザ
ーを用いたときに生じる前記対物レンズの球面収差の変
動を効果的に抑制することができるので、半導体レーザ
ーの選別が不要となる。
The oscillation wavelength of the semiconductor laser is ± 10 nm
In optical systems using short-wavelength light sources and objective lenses with high image-side numerical apertures, the use of semiconductor lasers that deviate from the reference wavelength may cause performance degradation of the device due to the degree of individual variation. It may be necessary to select a semiconductor laser. 6. An optical pickup device according to claim 5, wherein a light-collecting optical system includes a light source and an objective lens for converging a light beam emitted from the light source onto an information recording surface via a transparent substrate of the optical information recording medium. And an optical detector having a photodetector for receiving reflected light from the optical information recording medium, wherein the optical pickup device has a small variation in the oscillation wavelength of the light source between the light source and the objective lens. Means for correcting the variation of the spherical aberration generated by the objective lens is provided, so that the variation of the spherical aberration of the objective lens caused when a semiconductor laser shifted from the reference wavelength is used is effectively suppressed. Therefore, it is not necessary to select the semiconductor laser.

【0016】請求項6に記載の光ピックアップ装置は、
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情報記録面上に集光させるための対
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ための光検出器とを有する光ピック
アップ装置であって、前記光源と前記対物レンズとの間
に、温湿度変化に起因して前記集光光学系で発生する球
面収差の変動を補正する手段を設けたので、、例えば光
ピックアップ装置が使用される環境の温度や湿度変化に
応じて生じる前記対物レンズの球面収差の変動を、効果
的に抑制することが出来る。
An optical pickup device according to claim 6 is
A light source, a condensing optical system including an objective lens for converging a light beam emitted from the light source onto an information recording surface via a transparent substrate of the optical information recording medium, and reflected light from the optical information recording medium An optical pickup device having a photodetector for receiving light, wherein a variation in spherical aberration generated in the condensing optical system due to a change in temperature and humidity between the light source and the objective lens is corrected. Therefore, for example, a change in the spherical aberration of the objective lens caused by a change in temperature or humidity in an environment in which the optical pickup device is used can be effectively suppressed.

【0017】請求項7に記載の光ピックアップ装置は、
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情報記録面上に集光させるための対
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ための光検出器とを有する光ピック
アップ装置であって、前記光源と前記対物レンズとの間
に、前記光源の発振波長の微小変動及び温湿度変化に起
因して前記集光光学系で発生する球面収差の変動を補正
する手段を設けたので、例えば光ピックアップ装置が使
用される環境の温度や湿度変化に応じて、及び前記光源
として基準波長からずれた半導体レーザーを用いた場合
に生じる前記対物レンズの球面収差の変動を、効果的に
抑制することができる。
An optical pickup device according to claim 7 is
A light source, a condensing optical system including an objective lens for converging a light beam emitted from the light source onto an information recording surface via a transparent substrate of the optical information recording medium, and reflected light from the optical information recording medium An optical pickup device having a photodetector for receiving light, wherein the condensing optical system is disposed between the light source and the objective lens due to minute fluctuations in the oscillation wavelength of the light source and changes in temperature and humidity. Since the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration generated in the optical pickup device is provided, for example, according to the temperature or humidity change of the environment in which the optical pickup device is used, and when using a semiconductor laser deviated from the reference wavelength as the light source The resulting fluctuation of the spherical aberration of the objective lens can be effectively suppressed.

【0018】請求項8に記載の光ピックアップ装置は、
前記球面収差の変動を補正する手段が、少なくとも1枚
の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを含み、少な
くともその一方は光軸方向に変移可能な可動要素となっ
ていることを特徴とする。また、請求項9に記載の光ピ
ックアップ装置は、前記球面収差の変動を補正する手段
が、1枚の正レンズを含み正の屈折力を有する正レンズ
群と、1枚の負レンズを含み負の屈折力を有する負レン
ズ群とを有し、少なくともその一方のレンズ群は光軸方
向に変移可能な可動要素となっていることを特徴とす
る。
An optical pickup device according to claim 8 is
The means for correcting the variation of the spherical aberration includes at least one positive lens and at least one negative lens, at least one of which is a movable element movable in the optical axis direction. . In the optical pickup device according to the ninth aspect, the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration includes a positive lens group including one positive lens and having a positive refractive power, and a negative lens group including one negative lens. And at least one of the lens groups is a movable element that can move in the optical axis direction.

【0019】短波長の光源に用いた光ピックアップ装置
では、前述したように、光源の波長変動や温湿度変化等
による球面収差の変動が大きい。特に高い像側開口数
(高NA)の対物レンズやプラスチック材料からなる対
物レンズを用いると変動は増長される。従って、短波長
の光源を用いた光ピックアップ装置では、特にこれらの
球面収差の変動を補正する手段を設けることが必要とな
る。光源の発振波長の微小変動や温湿度変化等に起因し
て、前記対物レンズの球面収差が変動した場合は、前記
球面収差の変動を補正する手段の可動要素を適切な量だ
け動かして、対物レンズに入射する光束の発散度を情報
記録面上に形成された波面の球面収差が最小となるよう
に変えることで、球面収差の変動を補正することができ
る。
In the optical pickup device used for the short-wavelength light source, as described above, the fluctuation of the spherical aberration due to the fluctuation of the wavelength of the light source, the change of temperature and humidity, and the like is large. In particular, when an objective lens having a high image-side numerical aperture (high NA) or an objective lens made of a plastic material is used, the fluctuation is increased. Therefore, in an optical pickup device using a short-wavelength light source, it is particularly necessary to provide a means for correcting these fluctuations in spherical aberration. When the spherical aberration of the objective lens fluctuates due to a minute fluctuation of the oscillation wavelength of the light source or a change in temperature and humidity, the movable element of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is moved by an appropriate amount, and the Variations in spherical aberration can be corrected by changing the degree of divergence of the light beam incident on the lens so that the spherical aberration of the wavefront formed on the information recording surface is minimized.

【0020】請求項10、11に記載の光ピックアップ
装置は、前記球面収差の変動を補正する手段が、次式を
満たすことを特徴とする。 νdP>νdN (1) ただし、 νdP:前記正レンズを含む全正レンズのd線のアッベ
数の平均 νdN:前記負レンズを含む全負レンズのd線のアッベ
数の平均
The optical pickup device according to the tenth and eleventh aspects is characterized in that the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration satisfies the following expression. νdP> νdN (1) where νdP: average of Abbe numbers of d lines of all positive lenses including the positive lens νdN: average of Abbe numbers of d lines of all negative lenses including the negative lens

【0021】上式(1)は、軸上色収差の補正に関す
る。前記光源の発振波長の微小変動や温湿度変化等に起
因して、前記対物レンズの球面収差が変動した場合にお
いて、これを補正する手段を、例えば光軸方向に変移可
能な光学要素を用いて構成したときは、かかる光学素子
を適切な量だけ動かして、前記対物レンズに入射する光
束の発散度を対物レンズの球面収差が最小となるように
変えることができる。短波長の光源を用いることで問題
となる前記対物レンズの軸上色収差については、前記球
面収差の変動を補正する手段を以下に述べるような構成
にすることにより、補正できる。
The above equation (1) relates to correction of longitudinal chromatic aberration. When the spherical aberration of the objective lens fluctuates due to a minute fluctuation of the oscillation wavelength of the light source or a change in temperature / humidity, a means for correcting the spherical aberration, for example, by using an optical element that can shift in the optical axis direction. When configured, the optical element can be moved by an appropriate amount to change the divergence of the light beam incident on the objective lens such that the spherical aberration of the objective lens is minimized. Longitudinal chromatic aberration of the objective lens, which is problematic when a short wavelength light source is used, can be corrected by configuring the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration as described below.

【0022】前記球面収差の変動を補正する手段におけ
る正レンズと負レンズの材料を、上式(1)を満たすよ
うに選ぶことで、前記対物レンズで発生する色収差とは
逆極性の色収差を発生させることができる。従って、軸
上色収差が打ち消しあうので、前記球面収差の変動を補
正する手段と前記対物レンズとを透過して、光情報記録
媒体上に焦点を結んだときの波面は、軸上色収差が小さ
く抑えられた状態となる。回折面を前記対物レンズおよ
び/または前記球面収差の変動を補正する手段に付加
し、長波長側で対物レンズのバックフォーカスが短くな
るような回折レンズとすれば、収差をより良好に補正す
ることが可能となる。この場合、軸上色収差補正の役割
を、前記球面収差の変動を補正する手段と前記回折面と
に分担できるので、前記球面収差の変動を補正する手段
を、例えば光軸方向に変移可能な光学要素を用いて構成
したときは、かかる光学要素のストロークが小さくてす
む。
By selecting the materials of the positive lens and the negative lens in the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration so as to satisfy the above equation (1), chromatic aberration having a polarity opposite to the chromatic aberration generated by the objective lens is generated. Can be done. Therefore, since axial chromatic aberrations cancel each other, the wavefront transmitted through the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the objective lens and focused on the optical information recording medium has a small axial chromatic aberration. It will be in the state that was done. If the diffractive surface is added to the objective lens and / or the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration, and the diffractive lens is configured such that the back focus of the objective lens becomes shorter on the long wavelength side, the aberration can be more properly corrected. Becomes possible. In this case, the role of correcting the axial chromatic aberration can be shared between the means for correcting the variation of the spherical aberration and the diffractive surface, so that the means for correcting the variation of the spherical aberration can be shifted, for example, in the optical axis direction. When using elements, the stroke of the optical element can be small.

【0023】更に、軸上色収差補正の役割を、前記球面
収差の変動を補正する手段と回折面とに分担することで
回折面のパワーを小さくすることもでき、それにより回
折輪帯の間隔が大きくなって、回折効率の高い回折レン
ズが製造しやすくなる。従って、前記球面収差の変動を
補正する手段と、軸上色収差を補正するための手段を別
々に設けることなく、波長変動や温湿度変化等が生じた
場合でも光学系全体の球面収差、及び軸上色収差が良好
に補正されたコンパクトな光ピックアップ装置を得るこ
とができる。
Further, the role of axial chromatic aberration correction is shared between the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the diffraction surface, so that the power of the diffraction surface can be reduced. As a result, the diffraction lens having high diffraction efficiency can be easily manufactured. Therefore, without separately providing a means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and a means for correcting the axial chromatic aberration, the spherical aberration of the entire optical system and the axial A compact optical pickup device in which the upper chromatic aberration is well corrected can be obtained.

【0024】請求項12、13に記載の光ピックアップ
装置は、前記νdPと前記νdNが次式を満たすことを
特徴とする。 νdP>55 (2) νdN<35 (3)
The optical pickup device according to the twelfth and thirteenth aspects is characterized in that the νdP and the νdN satisfy the following equation. νdP> 55 (2) νdN <35 (3)

【0025】上式(2)、(3)を満たすように、前記
正レンズと前記負レンズのアッベ数の差が大きくすれ
ば、前記対物レンズと逆極性の色収差をより大きく発生
させることができるので、より良好に光ピックアップ光
学系の軸上色収差を補正することができる。
If the difference between the Abbe numbers of the positive lens and the negative lens is increased so as to satisfy the above equations (2) and (3), chromatic aberration of the opposite polarity to that of the objective lens can be generated more. Therefore, axial chromatic aberration of the optical pickup optical system can be corrected more favorably.

【0026】請求項14に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動を補正する手段を、前記正レン
ズを含む正レンズ群と前記負レンズを含む負レンズ群と
から構成した場合、次式が成立することを特徴とし、請
求項15に記載の光ピックアップ装置は、前記球面収差
の変動を補正する手段が、次式が成立することを特徴と
する。 Δd・│fP/fN│/Δνd≦0.05 (4) ただし、 Δd:情報の記録又は再生が可能な任意の1つの光情報
記録媒体の1つの情報記録面に対して情報の記録又は再
生を行う際の前記可動要素の移動量(mm) fP:前記正レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) Δνd:前記正レンズ群及び前記負レンズ群中、正レン
ズのアッベ数の最大値と負レンズのアッベ数の最小値と
の差
In the optical pickup device according to the present invention, when the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is constituted by a positive lens group including the positive lens and a negative lens group including the negative lens, The optical pickup device according to claim 15, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration satisfies the following equation. Δd · │fP / fN│ / Δνd ≦ 0.05 (4) where Δd: recording or reproduction of information on one information recording surface of any one optical information recording medium on which information can be recorded or reproduced. FP: focal length of the positive lens group (mm) (however, when the positive lens group has a diffraction surface, the refraction power and the diffraction power are FN: focal length of the negative lens group (mm) (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total focal length of refraction power and diffraction power) Δνd: difference between the maximum value of the Abbe number of the positive lens and the minimum value of the Abbe number of the negative lens in the positive lens group and the negative lens group

【0027】上式(4)は、対物レンズの軸上色収差の
補正量と、球面収差の変動を補正する手段の近軸パワー
及び、球面収差の変動を補正する手段の可動要素の移動
量のバランスに関する。ここで、たとえΔνdの値が小
さくても、│fP/fN│の値を大きくすれば、対物レ
ンズの軸上色収差を良好に補正でき、かつ光源の波長変
動あるいは温湿度変化に起因する対物レンズの球面収差
の変動を補正する手段を、光軸方向に変位可能な光学要
素を用いて構成した場合には、かかる光学要素のストロ
ークを小さく抑えることが出来るが、前記正レンズ群の
有効径が大きくなりすぎたり、あるいは前記負レンズ群
の有効径が小さくなりすぎる恐れがある。逆に、Δνd
の値を大きくすれば、たとえ│fP/fN│の値が小さ
くても、対物レンズの軸上色収差を良好に補正すること
ができるが、球面収差の補正に必要な、球面収差の変動
を補正する手段の可動要素の移動量が大きくなってしま
うので、光学系のサイズが大きくなってしまう恐れがあ
る。そこで、Δd・│fP/fN│/Δνdの値を上式
(5)を満たすようにすることで、これらのバランスを
図ることが出来る。
The above equation (4) represents the correction amount of the axial chromatic aberration of the objective lens, the paraxial power of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration, and the movement amount of the movable element of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration. Regarding balance. Here, even if the value of Δνd is small, if the value of | fP / fN | is increased, the axial chromatic aberration of the objective lens can be corrected well, and the objective lens caused by the wavelength variation of the light source or the temperature / humidity variation If the means for correcting the variation of the spherical aberration is configured using an optical element that can be displaced in the optical axis direction, the stroke of the optical element can be reduced, but the effective diameter of the positive lens group is reduced. The negative lens group may become too large or the effective diameter of the negative lens group may become too small. Conversely, Δνd
If the value of | fP / fN | is small, it is possible to satisfactorily correct the axial chromatic aberration of the objective lens, but it is possible to correct the fluctuation of the spherical aberration necessary for correcting the spherical aberration. Since the moving amount of the movable element of the means for performing the operation becomes large, the size of the optical system may be increased. Therefore, by setting the value of Δd · | fP / fN | / Δνd so as to satisfy the above equation (5), it is possible to balance them.

【0028】請求項16、17に記載の光ピックアップ
装置は、少なくとも2種類の光情報記録媒体に対して情
報の記録及び/又は再生が可能となっており、前記球面
収差の変動を補正する手段が、透明基板厚が互いに異な
る少なくとも2種類の光情報記録媒体に対して、それぞ
れの透明基板厚に応じて、前記対物レンズに入射する光
束の発散度を変えるので、透明基板厚の違いによる球面
収差の差を補正し、かつそれぞれの光情報記録媒体に対
する記録または再生を行う際に生じる球面収差の変動を
良好に補正するので、常に情報記録面上に良好な波面を
形成することができる。
The optical pickup device according to the present invention is capable of recording and / or reproducing information on at least two kinds of optical information recording media, and corrects the fluctuation of the spherical aberration. However, for at least two types of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, the divergence of a light beam incident on the objective lens is changed according to the respective transparent substrate thicknesses. Since the difference between the aberrations is corrected, and the fluctuation of the spherical aberration that occurs when recording or reproduction is performed on each optical information recording medium is corrected well, a good wavefront can always be formed on the information recording surface.

【0029】請求項18、19に記載の光ピックアップ
装置は、光情報記録媒体の表面側から順に透明基板と情
報記録層とが複数積層された光情報記録媒体に対して情
報の記録及び/又は再生が可能となっており、前記球面
収差の変動を補正する手段が、それぞれの情報記録層に
それぞれ集光させる際にその情報記録層に応じて、前記
対物レンズに入射する光束の発散度を変えるので、情報
記録面までの厚さの違いによる球面収差の差を補正し、
かつそれぞれの情報記録面に対する記録または再生を行
う際に生じる球面収差の変動を良好に補正するので、そ
れぞれの情報記録面ごとにそれぞれ、情報記録面上に良
好な波面を形成することができる。このように、光情報
記録媒体の片側面に2層あるいはそれ以上の情報記録層
を有する光情報記録媒体に対しても良好に情報の記録又
は再生が可能である。例えば、対物レンズを光軸方向に
移動させることで、所望の1つの情報記録面に合焦で
き、この際に、情報記録面までの厚さの違いによって変
動する球面収差は主に3次の球面収差であるので、前記
球面収差の変動を補正する手段の可動要素を光軸方向に
沿って変移させることで、球面収差の変動を良好に補正
することができる。従って、光情報記録媒体に片側の面
に2倍、あるいはそれ以上の情報の記録又は再生を行う
ことができる。
According to the optical pickup device of the present invention, information is recorded and / or recorded on an optical information recording medium in which a plurality of transparent substrates and information recording layers are laminated in order from the front side of the optical information recording medium. It is possible to reproduce, and the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration, when condensing on each information recording layer, according to the information recording layer, the divergence of the light beam incident on the objective lens To compensate for differences in spherical aberration due to differences in thickness up to the information recording surface,
In addition, since the fluctuation of the spherical aberration that occurs when performing recording or reproduction on each information recording surface is satisfactorily corrected, a good wavefront can be formed on each information recording surface for each information recording surface. Thus, information can be recorded or reproduced satisfactorily even on an optical information recording medium having two or more information recording layers on one side of the optical information recording medium. For example, by moving the objective lens in the optical axis direction, it is possible to focus on one desired information recording surface, and at this time, the spherical aberration that fluctuates due to the difference in thickness up to the information recording surface is mainly tertiary. Since the spherical aberration is changed, the change of the spherical aberration can be satisfactorily corrected by moving the movable element of the means for correcting the change of the spherical aberration along the optical axis direction. Therefore, it is possible to record or reproduce information twice or more on one side of the optical information recording medium.

【0030】請求項20、21に記載の光ピックアップ
装置は、前記2種類の光情報記録媒体の透明基板厚をそ
れぞれa、b(a<b)としたとき、前記透明基板厚a
の光情報記録媒体の情報記録面に対して情報を記録又は
再生する際には、前記透明基板厚bの光情報記録媒体の
情報記録面に対して情報を記録又は再生する際よりも前
記負レンズと前記正レンズの間隔を増加させることを特
徴とする。
In the optical pickup device according to the present invention, when the transparent substrate thicknesses of the two types of optical information recording media are a and b (a <b), respectively,
When recording or reproducing information on or from the information recording surface of the optical information recording medium of the optical information recording medium, it is more negative than when recording or reproducing information on or from the information recording surface of the optical information recording medium having the transparent substrate thickness b. The distance between the lens and the positive lens is increased.

【0031】請求項22に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動を補正する手段を、前記正レン
ズを含む正レンズ群と前記負レンズを含む負レンズ群と
から構成した場合、次式を満たすことを特徴とし、請求
項23に記載の光ピックアップ装置は、次式を満たすこ
とを特徴とする。 |fP/fN|≧1.3 (5) ただし、 fP:前記正レンズ群の焦点距離(ただし、前記正レン
ズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワーと回折
パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(ただし、前記負レン
ズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワーと回折
パワーとを合わせた全体の焦点距離)
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the optical pickup device, when the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration includes a positive lens group including the positive lens and a negative lens group including the negative lens, The optical pickup device according to claim 23 satisfies the following expression. | FP / fN | ≧ 1.3 (5) where fP is the focal length of the positive lens group (however, when the positive lens group has a diffractive surface, the refracting power and the diffractive power are combined. FN: focal length of the negative lens group (when the negative lens group has a diffractive surface, the total focal length of refraction power and diffraction power combined)

【0032】上式(5)は、前記球面収差の変動を補正
する手段の近軸パワーの関係に関する。前記対物レンズ
がある特定の厚みを持つ透明基板の組み合わせの元に収
差が最小となるように補正されている場合、透明基板の
厚みが変化したときには、前記球面収差の変動を補正す
る手段中の可動要素を動かすことで、その厚みに対して
対物レンズの球面収差が最小となるような発散度を有す
る光束を対物レンズに入射させなければならない。そこ
で、上式(5)を満たすように、前記球面収差の変動を
補正する手段の近軸パワーを選ぶことで、前記可動要素
のストロークが小さくてすむので、全体的にコンパクト
な光学系を得ることができる。
The above equation (5) relates to the relationship of the paraxial power of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration. When the objective lens is corrected so that aberration is minimized based on a combination of transparent substrates having a specific thickness, when the thickness of the transparent substrate changes, the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is included. By moving the movable element, a light beam having a divergence that minimizes the spherical aberration of the objective lens with respect to its thickness must be incident on the objective lens. Therefore, by selecting the paraxial power of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration so as to satisfy the above equation (5), the stroke of the movable element can be small, and a compact optical system can be obtained as a whole. be able to.

【0033】請求項24に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動を補正する手段が、前記球面収
差の変動に応じて前記可動要素を光軸に沿って変移させ
る変移装置を有することを特徴とする。
In the optical pickup device described in claim 24, the means for correcting the variation of the spherical aberration has a shifting device for shifting the movable element along the optical axis in accordance with the variation of the spherical aberration. Features.

【0034】請求項25に記載の光ピックアップ装置
は、前記可動要素が、比重2.0以下の材料から形成さ
れていることを特徴とする。これにより、可動要素の変
移装置への負担を軽減できる。
An optical pickup device according to a twenty-fifth aspect is characterized in that the movable element is formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less. Thereby, the burden on the transfer device of the movable element can be reduced.

【0035】請求項26に記載の光ピックアップ装置
は、前記正レンズ及び前記負レンズの少なくとも一方
は、プラスチック材料から形成されていることを特徴と
する。特に、球面収差補正手段の可動要素をプラスチッ
ク材料から形成することで、変移装置への負担を軽減す
ることができ、また高速な追従が可能となる。更に、回
折面や非球面を設ける構成要素をプラスチック材料から
形成すれば、それらを容易に付加できる。
According to a twenty-sixth aspect, in the optical pickup device, at least one of the positive lens and the negative lens is formed of a plastic material. In particular, by forming the movable element of the spherical aberration correcting means from a plastic material, the load on the transfer device can be reduced, and high-speed tracking can be performed. Furthermore, if the components for providing the diffractive surface and the aspherical surface are formed from a plastic material, they can be easily added.

【0036】請求項27に記載の光ピックアップ装置
は、前記可動要素がプラスチック材料から形成されてい
ることを特徴とする。これにより、光学系の軽量化が達
成できるので可動要素の変移装置への負担を軽減でき
る。また、回折構造を付加し易くなる。
An optical pickup device according to a twenty-seventh aspect is characterized in that the movable element is formed of a plastic material. Thus, the weight of the optical system can be reduced, so that the burden on the moving device of the movable element can be reduced. Further, it becomes easy to add a diffraction structure.

【0037】請求項28に記載の光ピックアップ装置
は、前記正レンズ及び前記負レンズの少なくとも一方
は、少なくとも一方の面に非球面を有することを特徴と
し、請求項29に記載の光ピックアップ装置は、前記可
動要素の少なくとも1面に非球面を有することを特徴と
する。この非球面を有することにより、球面収差の変動
を補正する手段は、その非球面の収差補正作用によって
性能の良い光学系を得ることができる。特に、可動要素
に非球面を設けることで、偏芯時の波面収差の劣化を防
ぐことができる。
An optical pickup device according to a twenty-eighth aspect is characterized in that at least one of the positive lens and the negative lens has an aspheric surface on at least one surface. And at least one surface of the movable element has an aspherical surface. By having the aspherical surface, the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration can obtain an optical system with good performance by the aspherical aberration correcting action. In particular, by providing the movable element with an aspherical surface, it is possible to prevent the wavefront aberration from deteriorating at the time of eccentricity.

【0038】請求項30に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動を補正する手段が、飽和吸水率
が0.5%以下である材料から形成されていることを特
徴とする。
According to a thirtieth aspect of the present invention, in the optical pickup device, the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is made of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.

【0039】請求項31に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動を補正する手段が、前記光源の
発振波長の光に対して、厚さ3mmにおける内部透過率
が85%以上である材料から形成されていることを特徴
とする。
The optical pickup device according to claim 31, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration has a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm with respect to the light having the oscillation wavelength of the light source. Characterized by being formed from

【0040】請求項32に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動を補正する手段は、前記1枚の
正レンズと前記1枚の負レンズとから構成されたことを
特徴とする。
An optical pickup device according to a thirty-second aspect is characterized in that the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration comprises the one positive lens and the one negative lens.

【0041】請求項33に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動を補正する手段は、輪帯状の回
折構造を有する回折面を備えた光学素子を含むので、か
かる回折面を用いて軸上色収差を効果的に補正できるの
で、新たに軸上色収差回補正用の光学素子などを設ける
必要がなく、低コスト及び省スペースを図れる。尚、回
折面を備えた光学素子には、前記レンズ群中の一つのレ
ンズを含み、従って、前記正レンズ群又は前記負レンズ
の一方であることを含む。また、それらレンズ以外に別
に設けられた光学素子であることも含む。
According to a thirty-fourth aspect of the present invention, in the optical pickup device, the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration includes an optical element having a diffractive surface having a ring-like diffractive structure. Since the upper chromatic aberration can be effectively corrected, there is no need to newly provide an optical element or the like for correcting the axial chromatic aberration, thereby achieving low cost and space saving. The optical element having a diffractive surface includes one of the lens groups, and thus includes one of the positive lens group and the negative lens. In addition, it includes an optical element provided separately from the lenses.

【0042】請求項34に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動を補正する手段が、屈折率分布
変化が可能な素子を有することを特徴とする。かかる素
子としては、図24、25を参照して後述する液晶を用
いた素子SEのようなものがあるがこれに限られない。
An optical pickup device according to a thirty-fourth aspect is characterized in that the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration has an element capable of changing the refractive index distribution. Such an element includes, but is not limited to, an element SE using liquid crystal, which will be described later with reference to FIGS.

【0043】請求項35に記載の光ピックアップ装置
は、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情報記録面上に集光させるため
の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ための光検出器とを有する光ピ
ックアップ装置であって、前記光源と前記対物レンズと
の間に、前記対物レンズで発生する球面収差の変動と前
記対物レンズで発生する軸上色収差とを補正する手段を
設けたので、前記光源としての例えば半導体レーザーの
発振波長が微少変動した場合に生じる前記対物レンズの
球面収差の変動を、効果的に抑制することができる。
又、環境温度や湿度変化に応じて、前記対物レンズに屈
折率変化が生じたような場合でも、それに起因する前記
対物レンズの球面収差の変動を、効果的に抑制すること
が出来る。更に、前記対物レンズで発生する軸上色収差
を効果的に補正できるため、球面収差補正手段や対物レ
ンズのフォーカシングが追従できないような瞬間的な発
振波長のとび(モードホップ)が起こっても常に情報記
録面上に良好な波面を形成することができる。
An optical pickup device according to a thirty-fifth aspect of the present invention is a collection device including a light source and an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source onto an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium. An optical pickup device having an optical optical system and a photodetector for receiving reflected light from the optical information recording medium, wherein a spherical surface generated by the objective lens is provided between the light source and the objective lens. Since the means for correcting the variation of aberration and the axial chromatic aberration generated in the objective lens is provided, the variation of the spherical aberration of the objective lens, which occurs when the oscillation wavelength of the semiconductor laser as the light source slightly varies, for example, It can be suppressed effectively.
Further, even when a change in the refractive index of the objective lens occurs in accordance with a change in environmental temperature or humidity, a change in spherical aberration of the objective lens due to the change can be effectively suppressed. Further, since axial chromatic aberration generated in the objective lens can be effectively corrected, even if an instantaneous oscillation wavelength jump (mode hop) occurs in which spherical aberration correcting means or focusing of the objective lens cannot follow, information is always obtained. A good wavefront can be formed on the recording surface.

【0044】請求項36に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段は、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の
負レンズとを含み、少なくともその一方は光軸方向に変
移可能な可動要素となっていることを特徴とする。ま
た、請求項37に記載の光ピックアップ装置は、前記球
面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段は、1
枚の正レンズを含み正の屈折力を有する正レンズ群と、
1枚の負レンズを含み負の屈折力を有する負レンズ群と
を有し、少なくともその一方のレンズ群は光軸方向に変
移可能な可動要素となっていることを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 36, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes at least one positive lens and at least one negative lens. One is characterized by being a movable element that can move in the optical axis direction. The optical pickup device according to claim 37, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes:
A positive lens group including positive lenses and having a positive refractive power;
A negative lens group including one negative lens and having a negative refractive power, wherein at least one of the lens groups is a movable element movable in the optical axis direction.

【0045】短波長の光源に用いた光ピックアップ装置
では、前述したように、光源の波長変動や温湿度変化等
による球面収差の変動が大きい。特に高い像側開口数
(高NA)の対物レンズやプラスチック材料からなる対
物レンズを用いると変動は増長される。従って、短波長
の光源を用いた光ピックアップ装置では、特にこれらの
球面収差の変動を補正する手段を設けることが必要とな
る。光源の発振波長の微小変動や温湿度変化等に起因し
て、前記対物レンズの球面収差が変動した場合は、前記
球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段の可
動要素を適切な量だけ動かして、対物レンズに入射する
光束の発散度を情報記録面上に形成された波面の球面収
差が最小となるように変えることで、球面収差の変動を
補正することができる。
In the optical pickup device used for the short-wavelength light source, as described above, the fluctuation of the spherical aberration due to the fluctuation of the wavelength of the light source or the change of the temperature and humidity is large. In particular, when an objective lens having a high image-side numerical aperture (high NA) or an objective lens made of a plastic material is used, the fluctuation is increased. Therefore, in an optical pickup device using a short-wavelength light source, it is particularly necessary to provide a means for correcting these fluctuations in spherical aberration. If the spherical aberration of the objective lens fluctuates due to a minute fluctuation of the oscillation wavelength of the light source or a change in temperature and humidity, the movable element of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration is appropriately adjusted. By changing the degree of divergence of the light beam incident on the objective lens such that the spherical aberration of the wavefront formed on the information recording surface is minimized, the fluctuation of the spherical aberration can be corrected.

【0046】請求項38、39に記載の光ピックアップ
装置は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正
する手段が、上式(1)を満たすことを特徴とする。
The optical pickup device according to claims 38 and 39 is characterized in that the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration satisfies the above equation (1).

【0047】上式(1)は、軸上色収差の補正に関す
る。前記光源の発振波長の微小変動や温湿度変化等に起
因して、前記対物レンズの球面収差が変動した場合にお
いて、これを補正する手段を、例えば光軸方向に変移可
能な光学要素を用いて構成したときは、かかる光学素子
を適切な量だけ動かして、前記対物レンズに入射する光
束の発散度を対物レンズの球面収差が最小となるように
変えることができる。短波長の光源を用いることで問題
となる前記対物レンズの軸上色収差については、前記球
面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段を以下
に述べるような構成にすることにより、補正できる。
The above equation (1) relates to correction of longitudinal chromatic aberration. When the spherical aberration of the objective lens fluctuates due to a minute fluctuation of the oscillation wavelength of the light source or a change in temperature / humidity, a means for correcting the spherical aberration, for example, by using an optical element that can shift in the optical axis direction. When configured, the optical element can be moved by an appropriate amount to change the divergence of the light beam incident on the objective lens such that the spherical aberration of the objective lens is minimized. The axial chromatic aberration of the objective lens, which is problematic when using a light source with a short wavelength, can be corrected by configuring the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration as described below. .

【0048】前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを
補正する手段における正レンズと負レンズの材料を、上
式(1)を満たすように選ぶことで、前記対物レンズで
発生する色収差とは逆極性の色収差を発生させることが
できる。従って、軸上色収差が打ち消しあうので、前記
球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段と前
記対物レンズとを透過して、光情報記録媒体上に焦点を
結んだときの波面は、軸上色収差が小さく抑えられた状
態となる。回折面を前記対物レンズおよび/または前記
球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段に付
加し、長波長側で対物レンズのバックフォーカスが短く
なるような回折レンズとすれば、収差をより良好に補正
することが可能となる。この場合、軸上色収差補正の役
割を、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正す
る手段と前記回折面とに分担できるので、前記球面収差
の変動と前記軸上色収差とを補正する手段を、例えば光
軸方向に変移可能な光学要素を用いて構成したときは、
かかる光学要素のストロークが小さくてすむ。
By selecting the materials of the positive lens and the negative lens in the means for correcting the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration so as to satisfy the above equation (1), the chromatic aberration generated by the objective lens is Chromatic aberration of opposite polarity can be generated. Therefore, since axial chromatic aberrations cancel each other out, the wavefront when focused on the optical information recording medium through the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration and the objective lens, This is a state where the axial chromatic aberration is suppressed to a small value. If a diffractive surface is added to the objective lens and / or a means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, and a diffractive lens that shortens the back focus of the objective lens on the long wavelength side, the aberration can be reduced. It is possible to perform better correction. In this case, the role of axial chromatic aberration correction can be shared by the means for correcting the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration and the diffraction surface, so that the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration are corrected. When the means is configured using, for example, an optical element that is movable in the optical axis direction,
The stroke of the optical element can be small.

【0049】更に、軸上色収差補正の役割を、前記球面
収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段と回折面
とに分担することで回折面のパワーを小さくすることも
でき、それにより回折輪帯の間隔が大きくなって、回折
効率の高い回折レンズが製造しやすくなる。従って、前
記球面収差の変動を補正するのための手段と、軸上色収
差を補正するための手段を別々に設けることなく、波長
変動や温湿度変化等が生じた場合でも光学系全体の球面
収差、及び軸上色収差が良好に補正されたコンパクトな
光ピックアップ装置を得ることができる。
Further, the role of axial chromatic aberration correction is shared between the diffraction surface and the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, so that the power of the diffraction surface can be reduced. The interval between the diffraction zones becomes large, and it becomes easy to manufacture a diffraction lens having high diffraction efficiency. Therefore, without separately providing a means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and a means for correcting the axial chromatic aberration, the spherical aberration of the entire optical system even when a wavelength change, a temperature and humidity change, etc. occur. And a compact optical pickup device in which axial chromatic aberration is well corrected.

【0050】請求項40、41に記載の光ピックアップ
装置は、前記νdPと前記νdNが上式(2)、(3)
を満たすことを特徴とする。
In the optical pickup device according to claim 40, 41, the νdP and the νdN satisfy the above formulas (2) and (3).
Is satisfied.

【0051】上式(2)、(3)を満たすように、前記
正レンズと前記負レンズのアッベ数の差が大きくすれ
ば、前記対物レンズと逆極性の色収差をより大きく発生
させることができるので、より良好に光ピックアップ光
学系の軸上色収差を補正することができる。
If the difference between the Abbe numbers of the positive lens and the negative lens is increased so as to satisfy the above equations (2) and (3), chromatic aberration of the opposite polarity to that of the objective lens can be generated more. Therefore, axial chromatic aberration of the optical pickup optical system can be corrected more favorably.

【0052】請求項42に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段を、前記正レンズを含む正レンズ群と前記負レンズ
を含む負レンズ群とから構成した場合、上式(4)が成
立することを特徴とし、請求項43に記載の光ピックア
ップ装置は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを
補正する手段が、上式(4)が成立することを特徴とす
る。
The optical pickup device according to claim 42, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes a positive lens group including the positive lens and a negative lens group including the negative lens. 44. The optical pickup device according to claim 43, wherein, when configured, the optical pickup device according to claim 43, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes the expression (4). Is established.

【0053】上式(4)は、対物レンズの軸上色収差の
補正量と、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補
正する手段の近軸パワー及び、前記球面収差の変動と前
記軸上色収差とを補正する手段の可動要素の移動量のバ
ランスに関する。ここで、たとえΔνdの値が小さくて
も、│fP/fN│の値を大きくすれば、対物レンズの
軸上色収差を良好に補正でき、かつ光源の波長変動ある
いは温湿度変化に起因する対物レンズの球面収差の変動
を補正できる前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを
補正する手段を、光軸方向に変位可能な光学要素を用い
て構成した場合には、かかる光学要素のストロークを小
さく抑えることが出来るが、前記正レンズ群の有効径が
大きくなりすぎたり、あるいは前記負レンズ群の有効径
が小さくなりすぎる恐れがある。逆に、Δνdの値を大
きくすれば、たとえ│fP/fN│の値が小さくても、
対物レンズの軸上色収差を良好に補正することができる
が、球面収差の補正に必要な、前記球面収差の変動と前
記軸上色収差とを補正する手段の可動要素の移動量が大
きくなってしまうので、光学系のサイズが大きくなって
しまう恐れがある。そこで、Δd・│fP/fN│/Δ
νdの値を上式(5)を満たすようにすることで、これ
らのバランスを図ることが出来る。
The above equation (4) represents the correction amount of the axial chromatic aberration of the objective lens, the paraxial power of the means for correcting the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, and the variation of the spherical aberration and the axial aberration. It relates to the balance of the amount of movement of the movable element of the means for correcting upper chromatic aberration. Here, even if the value of Δνd is small, if the value of | fP / fN | is increased, the axial chromatic aberration of the objective lens can be corrected well, and the objective lens caused by the wavelength variation of the light source or the temperature / humidity variation When the means for correcting the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration capable of correcting the variation of the spherical aberration is configured using an optical element displaceable in the optical axis direction, the stroke of the optical element is reduced. However, the effective diameter of the positive lens group may be too large, or the effective diameter of the negative lens group may be too small. Conversely, if the value of Δνd is increased, even if the value of | fP / fN |
Although the longitudinal chromatic aberration of the objective lens can be satisfactorily corrected, the moving amount of the movable element of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the longitudinal chromatic aberration necessary for correcting the spherical aberration increases. Therefore, the size of the optical system may be increased. Therefore, Δd · | fP / fN | / Δ
By making the value of νd satisfy the above equation (5), these can be balanced.

【0054】請求項44に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段を、前記正レンズを含む正レンズ群と前記負レンズ
を含む負レンズ群とから構成した場合、次式が成立する
ことを特徴とし、請求項45に記載の光ピックアップ装
置は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正す
る手段が、次式が成立することを特徴とする。 Δd・│fP/fN│≦0.50 (6) ただし、 Δd:情報の記録又は再生が可能な任意の1つの光情報
記録媒体の1つの情報記録面に対して情報の記録又は再
生を行う際の前記可動要素の移動量(mm) fP:前記正レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) Δνd:前記正レンズ群及び前記負レンズ群中、正レン
ズのアッベ数の最大値と負レンズのアッベ数の最小値と
の差
An optical pickup device according to claim 44, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes a positive lens group including the positive lens and a negative lens group including the negative lens. 46. The optical pickup device according to claim 45, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration satisfies the following equation. And Δd · │fP / fN│ ≦ 0.50 (6) where Δd: record or reproduce information on one information recording surface of any one optical information recording medium capable of recording or reproducing information. FP: focal length of the positive lens group (mm) (however, when the positive lens group has a diffractive surface, the refracting power and the diffracting power are combined) FN: focal length of the negative lens group (mm) (however, when the positive lens group has a diffractive surface, the total focal length of refraction power and diffraction power combined) Δνd : Difference between the maximum value of the Abbe number of the positive lens and the minimum value of the Abbe number of the negative lens in the positive lens group and the negative lens group

【0055】上式(6)は、対物レンズの軸上色収差の
補正量と、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補
正する手段の近軸パワー及び、前記球面収差の変動と前
記軸上色収差とを補正する手段の可動要素の移動量のバ
ランスに関する。前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段の屈折レンズとしての屈折パワーと、
前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段
に付加する回折面の回折パワーを適切に組み合わせるこ
とで、対物レンズの軸上色収差を補正することが出来
る。この時、例えば前記光源の発振波長の変動あるいは
温湿度変化に起因する対物レンズの球面収差の変動をも
補正する前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正
する手段を、光軸方向に変移可能な光学要素を用いて構
成した場合には、かかる光学要素のストロークが大きす
ぎると、球面収差を良好に補正することが出来ないとい
う問題が生じる。そこで、上式(6)において、Δd・
│fP/fN│の値を0.50以下にすることで、前記
対物レンズの軸上色収差の補正と球面収差の補正のバラ
ンスを良好に維持することが出来る。
The above equation (6) represents the correction amount of the axial chromatic aberration of the objective lens, the paraxial power of the means for correcting the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, and the variation of the spherical aberration and the axial aberration. It relates to the balance of the amount of movement of the movable element of the means for correcting upper chromatic aberration. Refraction power as a refraction lens of the means for correcting the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration,
The axial chromatic aberration of the objective lens can be corrected by appropriately combining the diffraction power of the diffraction surface added to the means for correcting the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration. At this time, for example, means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, which also corrects the fluctuation of the spherical aberration of the objective lens due to the fluctuation of the oscillation wavelength of the light source or the change of temperature and humidity, in the optical axis direction. In the case of using a movable optical element, if the stroke of the optical element is too large, there arises a problem that spherical aberration cannot be satisfactorily corrected. Therefore, in the above equation (6), Δd ·
By setting the value of | fP / fN | to 0.50 or less, it is possible to maintain a good balance between the correction of the axial chromatic aberration and the correction of the spherical aberration of the objective lens.

【0056】請求項46、47に記載の光ピックアップ
装置は、少なくとも2種類の光情報記録媒体に対して情
報の記録及び/又は再生が可能となっており、前記球面
収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段が、透明
基板厚が互いに異なる少なくとも2種類の光情報記録媒
体に対して、それぞれの透明基板厚に応じて、前記対物
レンズに入射する光束の発散度を変えるので、透明基板
厚の違いによる球面収差の差を補正し、かつそれぞれの
光情報記録媒体に対する記録または再生を行う際に生じ
る球面収差の変動を良好に補正するので、常に情報記録
面上に良好な波面を形成することができる。
According to the optical pickup device of the present invention, information can be recorded and / or reproduced on at least two kinds of optical information recording media, and the fluctuation of the spherical aberration and the on-axis information can be obtained. The means for correcting chromatic aberration changes the degree of divergence of a light beam incident on the objective lens according to the thickness of each transparent substrate for at least two types of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses. It corrects the difference in spherical aberration due to the difference in substrate thickness and satisfactorily corrects the variation in spherical aberration that occurs when recording or reproducing on or from each optical information recording medium, so that a good wavefront is always present on the information recording surface. Can be formed.

【0057】請求項48、49に記載の光ピックアップ
装置は、光情報記録媒体の表面側から順に透明基板と情
報記録層とが複数積層された光情報記録媒体に対して情
報の記録及び/又は再生が可能となっており、前記球面
収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段が、それ
ぞれの情報記録層にそれぞれ集光させる際にその情報記
録層に応じて、前記対物レンズに入射する光束の発散度
を変えるので、情報記録面までの厚さの違いによる球面
収差の差を補正し、かつそれぞれの情報記録面に対する
記録または再生を行う際に生じる球面収差の変動を良好
に補正するので、それぞれの情報記録面ごとにそれぞ
れ、情報記録面上に良好な波面を形成することができ
る。このように、光情報記録媒体の片側面に2層あるい
はそれ以上の情報記録層を有する光情報記録媒体に対し
ても良好に情報の記録又は再生が可能である。例えば、
対物レンズを光軸方向に移動させることで、所望の1つ
の情報記録面に合焦でき、この際に、情報記録面までの
厚さの違いによって変動する球面収差は主に3次の球面
収差であるので、前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段の可動要素を光軸方向に沿って変移さ
せることで、球面収差の変動を良好に補正することがで
きる。従って、光情報記録媒体に片側の面に2倍、ある
いはそれ以上の情報の記録又は再生を行うことができ
る。
According to another aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device for recording and / or recording information on an optical information recording medium in which a plurality of transparent substrates and information recording layers are sequentially stacked from the front side of the optical information recording medium. Reproduction is possible, and means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration impinges on the objective lens according to the information recording layer when condensing the information on each information recording layer. Changes the divergence of the luminous flux to correct the difference in spherical aberration due to the difference in thickness up to the information recording surface, and satisfactorily corrects the variation in spherical aberration that occurs when recording or reproducing on each information recording surface Therefore, a good wavefront can be formed on the information recording surface for each information recording surface. Thus, information can be recorded or reproduced satisfactorily even on an optical information recording medium having two or more information recording layers on one side of the optical information recording medium. For example,
By moving the objective lens in the direction of the optical axis, it is possible to focus on one desired information recording surface. At this time, the spherical aberration that fluctuates due to the difference in thickness up to the information recording surface is mainly tertiary spherical aberration. Therefore, by changing the movable element of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration along the optical axis direction, the fluctuation of the spherical aberration can be satisfactorily corrected. Therefore, it is possible to record or reproduce information twice or more on one side of the optical information recording medium.

【0058】請求項50、51に記載の光ピックアップ
装置は、前記2種類の光情報記録媒体の透明基板厚をそ
れぞれa、b(a<b)としたとき、前記透明基板厚a
の光情報記録媒体の情報記録面に対して情報を記録又は
再生する際には、前記透明基板厚bの光情報記録媒体の
情報記録面に対して情報を記録又は再生する際よりも前
記負レンズと前記正レンズの間隔を増加させることを特
徴とする。
50. The optical pickup device according to claim 50, wherein when the transparent substrate thicknesses of said two types of optical information recording media are a and b (a <b), respectively, said transparent substrate thickness a
When recording or reproducing information on or from the information recording surface of the optical information recording medium of the optical information recording medium, it is more negative than when recording or reproducing information on or from the information recording surface of the optical information recording medium having the transparent substrate thickness b. The distance between the lens and the positive lens is increased.

【0059】請求項52に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段を、前記正レンズを含む正レンズ群と前記負レンズ
を含む負レンズ群とから構成した場合、上式(5)を満
たすことを特徴とし、請求項53に記載の光ピックアッ
プ装置は、上式(5)を満たすことを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 52, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration is provided by a positive lens group including the positive lens and a negative lens group including the negative lens. When configured, the above formula (5) is satisfied, and the optical pickup device according to claim 53 is characterized by satisfying the above formula (5).

【0060】上式(5)は、前記球面収差の変動と前記
軸上色収差とを補正する手段の近軸パワーの関係に関す
る。前記対物レンズがある特定の厚みを持つ透明基板の
組み合わせの元に収差が最小となるように補正されてい
る場合、透明基板の厚みが変化したときには、前記球面
収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段中の可動
要素を動かすことで、その厚みに対して対物レンズの球
面収差が最小となるような発散度を有する光束を対物レ
ンズに入射させなければならない。そこで、上式(5)
を満たすように、前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段の近軸パワーを選ぶことで、前記可動
要素のストロークが小さくてすむので、全体的にコンパ
クトな光学系を得ることができる。
The above equation (5) relates to the relationship between the paraxial power of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration. When the objective lens is corrected to minimize aberrations based on a combination of transparent substrates having a specific thickness, when the thickness of the transparent substrate changes, the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration. By moving the movable element in the means for correcting the chromatic aberration, a luminous flux having a divergence that minimizes the spherical aberration of the objective lens with respect to its thickness must be incident on the objective lens. Therefore, the above equation (5)
By selecting the paraxial power of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration so as to satisfy the following, the stroke of the movable element can be small, so that an overall compact optical system can be obtained. Can be.

【0061】請求項54に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段が、前記球面収差の変動に応じて前記可動要素を光
軸に沿って変移させる変移装置を有することを特徴とす
る。
In an optical pickup device according to a fifty-fourth aspect, the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration shifts the movable element along the optical axis according to the fluctuation of the spherical aberration. It is characterized by having a shifting device.

【0062】請求項55に記載の光ピックアップ装置
は、前記可動要素が、比重2.0以下の材料から形成さ
れていることを特徴とする。これにより、可動要素の変
移装置への負担を軽減できる。
An optical pickup device according to a fifty-fifth aspect is characterized in that the movable element is formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less. Thereby, the burden on the transfer device of the movable element can be reduced.

【0063】請求項56に記載の光ピックアップ装置
は、前記正レンズ及び前記負レンズの少なくとも一方
は、プラスチック材料から形成されていることを特徴と
する。特に、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを
補正する手段の可動要素をプラスチック材料から形成す
ることで、変移装置への負担を軽減することができ、ま
た高速な追従が可能となる。更に、回折面や非球面を設
ける構成要素をプラスチック材料から形成すれば、それ
らを容易に付加できる。
An optical pickup device according to claim 56, wherein at least one of the positive lens and the negative lens is formed of a plastic material. In particular, by forming the movable element of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration from a plastic material, the load on the transfer device can be reduced, and high-speed tracking can be performed. Furthermore, if the components for providing the diffractive surface and the aspherical surface are formed from a plastic material, they can be easily added.

【0064】請求項57に記載の光ピックアップ装置
は、前記可動要素がプラスチック材料から形成されてい
ることを特徴とする。これにより、光学系の軽量化が達
成できるので可動要素の変移装置への負担を軽減でき
る。また、回折構造を付加し易くなる。
An optical pickup device according to a fifty-seventh aspect is characterized in that the movable element is formed of a plastic material. Thus, the weight of the optical system can be reduced, so that the burden on the moving device of the movable element can be reduced. Further, it becomes easy to add a diffraction structure.

【0065】請求項58に記載の光ピックアップ装置
は、前記正レンズ及び前記負レンズの少なくとも一方
は、少なくとも一方の面に非球面を有することを特徴と
し、請求項59に記載の光ピックアップ装置は、前記可
動要素の少なくとも1面に非球面を有することを特徴と
する。この非球面を有することにより、前記球面収差の
変動と前記軸上色収差とを補正する手段は、その非球面
の収差補正作用によって性能の良い光学系を得ることが
できる。特に、可動要素に非球面を設けることで、偏芯
時の波面収差の劣化を防ぐことができる。
The optical pickup device according to claim 58, wherein at least one of the positive lens and the negative lens has an aspheric surface on at least one surface. And at least one surface of the movable element has an aspherical surface. By having this aspherical surface, the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration can obtain an optical system having good performance by the aspherical aberration correcting action. In particular, by providing the movable element with an aspherical surface, it is possible to prevent the wavefront aberration from deteriorating at the time of eccentricity.

【0066】請求項60に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段が、飽和吸水率が0.5%以下である材料から形成
されていることを特徴とする。
An optical pickup device according to claim 60, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration is formed of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less. Features.

【0067】請求項61に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段が、前記光源の発振波長の光に対して、厚さ3mm
における内部透過率が85%以上である材料から形成さ
れていることを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 61, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration has a thickness of 3 mm with respect to the light having the oscillation wavelength of the light source.
Is formed of a material having an internal transmittance of 85% or more.

【0068】請求項62に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段は、前記1枚の正レンズと前記1枚の負レンズとか
ら構成されたことを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 62, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration is constituted by the one positive lens and the one negative lens. It is characterized by.

【0069】請求項63に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段は、輪帯状の回折構造を有する回折面を備えた光学
素子を含むと、光学素子の回折面を用いて軸上色収差を
効果的に補正できるので、新たに軸上色収差回補正用の
光学素子を設ける必要がなく、低コスト及び省スペース
を図れる。尚、回折面を備えた光学素子には、前記レン
ズ群中の一つのレンズを含み、従って、前記正レンズ群
又は前記負レンズの一方であることを含む。また、それ
らレンズ以外に別に設けられた光学素子であることも含
む。
The optical pickup device according to claim 63, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes an optical element having a diffraction surface having a ring-shaped diffraction structure. Since the axial chromatic aberration can be effectively corrected using the diffraction surface of the element, it is not necessary to newly provide an optical element for correcting the axial chromatic aberration, and low cost and space saving can be achieved. The optical element having a diffractive surface includes one of the lens groups, and thus includes one of the positive lens group and the negative lens. In addition, it includes an optical element provided separately from the lenses.

【0070】請求項64に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段は、屈折率分布変化が可能な素子を有することを特
徴とする。
The optical pickup device described in Item 64 is characterized in that the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes an element capable of changing the refractive index distribution.

【0071】請求項65に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段は、前記対物レンズの軸上色収差を補正する機能を
備えたカップリングレンズを有することを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 65, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration has a coupling lens having a function of correcting the axial chromatic aberration of the objective lens. It is characterized by the following.

【0072】請求項66に記載の光ピックアップ装置
は、輪帯状の回折構造を有する回折面を備えた光学素子
を有することを特徴とする。
The optical pickup device according to the 66th aspect is characterized in that it has an optical element having a diffraction surface having a ring-like diffraction structure.

【0073】請求項67に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズが前記光学素子(輪帯状の回折構造
を有する回折面を備えた光学素子)であることを特徴と
する。
The optical pickup device described in claim 67 is characterized in that the objective lens is the optical element (optical element having a diffraction surface having a ring-like diffraction structure).

【0074】請求項68に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズが、少なくとも1面が非球面の単玉
対物レンズであって、次式を満たすことを特徴とする。 5.0≦fD/f≦40.0 (7) ただし、 fD:前記対物レンズの前記回折構造をΦb=b22
44+b66+………により定義される光路差関数で
表した(ここで、hは光軸からの高さ(mm)であり、
2、b4、b6、………は2次、4次、6次、………の
光路差関数係数である)とき、fD=1/(−2・
2)により定義される、前記対物レンズの前記回折構
造のみによる前記光源の発振波長における焦点距離 f:前記対物レンズの屈折パワーと前記対物レンズの前
記回折構造による回折パワーとを合わせた前記対物レン
ズ全体の前記光源の発振波長における焦点距離
The optical pickup device according to claim 68 is characterized in that the objective lens is a single objective lens having at least one aspherical surface and satisfies the following expression. 5.0 ≦ fD / f ≦ 40.0 (7) where, fD: the diffraction structure of the objective lens is Φb = b 2 h 2 +
b 4 h 4 + b 6 h 6 +... (where h is the height (mm) from the optical axis,
When b 2 , b 4 , b 6 ,... are second-order, fourth-order, sixth-order,..., optical path difference function coefficients, fD = 1 / (− 2 ·
b 2) is defined by the focal length at the oscillation wavelength of only by the light source the diffractive structure of the objective lens f: the objective a combination of the diffraction power by the diffractive structure of the the refractive power of the objective lens objective lens Focal length of the entire lens at the oscillation wavelength of the light source

【0075】請求項68に記載の光ピックアップ装置
は、集光光学系の各光学面で発生する球面収差の変動を
良好に補正可能な光ピックアップ装置に用いられる対物
レンズの軸上色収差の補正に関する。発振波長400n
m程度の短波長レーザー光源及びNA0.85程度の高
い像側開口数を有する対物レンズを用いる場合、前述の
理由から、対物レンズで発生する軸上色収差の補正は重
要な問題となり得る。この問題は、上式(7)を満たす
焦点距離を有する回折構造を対物レンズに設けることに
より解決される。この回折構造は、レーザー光源の発振
波長が長波長側に変動した際に、バックフォーカスが短
くなる方向に変化するような波長特性を有するので、屈
折レンズとしての屈折パワーと、回折レンズとしての回
折パワーとを上式(7)を満たすように適切に選ぶこと
で、対物レンズで発生する軸上色収差を補正することが
できる。fD/fの値が上式(7)の下限以上で対物レ
ンズの軸上色収差が補正過剰になり過ぎず、上限以下で
対物レンズの軸上色収差が補正不足になり過ぎないよう
することができる。また、対物レンズの軸上色収差を過
剰補正にしておけば、集光光学系に含まれる各光学素子
で発生する軸上色収差を対物レンズで丁度キャンセルす
ることが可能となり、好ましい。
The optical pickup device according to claim 68 relates to the correction of axial chromatic aberration of an objective lens used in an optical pickup device capable of satisfactorily correcting fluctuations in spherical aberration generated on each optical surface of a condensing optical system. . Oscillation wavelength 400n
When using a short-wavelength laser light source of about m and an objective lens having a high image-side numerical aperture of about 0.85 NA, correction of axial chromatic aberration generated in the objective lens can be an important problem for the above-mentioned reason. This problem is solved by providing the objective lens with a diffractive structure having a focal length satisfying the above equation (7). This diffractive structure has a wavelength characteristic such that when the oscillation wavelength of the laser light source fluctuates to a longer wavelength side, the back focus changes in a shorter direction. By appropriately selecting the power and the power so as to satisfy the above equation (7), it is possible to correct the axial chromatic aberration generated in the objective lens. When the value of fD / f is equal to or more than the lower limit of the above equation (7), the axial chromatic aberration of the objective lens is not excessively corrected, and when the value of fD / f is equal to or less than the upper limit, the axial chromatic aberration of the objective lens is not excessively corrected. . In addition, if the axial chromatic aberration of the objective lens is excessively corrected, the axial chromatic aberration generated in each optical element included in the focusing optical system can be exactly canceled by the objective lens, which is preferable.

【0076】請求項69に記載の光ピックアップ装置
は、前記回折構造は、その回折構造によって発生する回
折光のうち、他のいずれの次数の回折光の回折光量より
も大きい回折光量のn次回折光(ここで、nは、−1、
0及び+1以外の整数)を発生するよう構成されてお
り、前記光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又は
再生のために、前記n次回折光を前記光情報記録媒体の
情報記録面に集光可能であることを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 69, wherein the diffractive structure has an n-th order diffracted light having a diffracted light amount larger than the diffracted light amount of any other order diffracted light among the diffracted light generated by the diffractive structure. (Where n is -1,
(An integer other than 0 and +1), and the n-order diffracted light is applied to the information recording surface of the optical information recording medium for recording and / or reproducing information on the optical information recording medium. Light is condensable.

【0077】請求項69に記載の光ピックアップ装置
は、特に、光情報記録媒体に対して情報の記録又は再生
を、回折構造で発生する2次以上の高次回折光を使用し
て行う光ピックアップ装置に用いられる光学系に関す
る。前記n次の回折光を使用する場合、+1次又は−1
次の回折光を使用する場合に比べ、回折構造の輪帯間隔
(輪帯ピッチ)を約n倍、輪帯数を約1/n倍とするこ
とができるので、回折構造を付加するためのレンズ成形
用金型を製造し易く、その金型の加工時間を短縮するこ
とができ、また、加工・製造誤差による回折効率の低下
を防ぐことができる。
An optical pickup device according to claim 69, in which recording or reproduction of information on or from an optical information recording medium is performed using second-order or higher-order diffracted light generated by a diffractive structure. The present invention relates to an optical system used for: When using the n-order diffracted light, +1 order or -1
Compared to the case where the next diffracted light is used, the ring interval (ring pitch) of the diffraction structure can be made about n times and the number of the rings is about 1 / n times. A lens mold can be easily manufactured, the processing time of the mold can be shortened, and a decrease in diffraction efficiency due to processing / manufacturing errors can be prevented.

【0078】請求項70に記載の光ピックアップ装置
は、輪帯状の回折構造を有する回折面を備えた光学素子
を有するとともに、前記球面収差の変動を補正する手段
が、前記正レンズを含む全正レンズのそれぞれのアッベ
数が70.0以下、あるいは、前記負レンズを含む全負
レンズのそれぞれのアッベ数が40.0以上であること
を特徴とし、請求項71に記載の光ピックアップ装置
は、輪帯状の回折構造を有する回折面を備えた光学素子
を有するとともに、前記球面収差の変動と前記軸上色収
差とを補正する手段が、前記正レンズを含む全正レンズ
のそれぞれのアッベ数が70.0以下、あるいは、前記
負レンズを含む全負レンズのそれぞれのアッベ数が4
0.0以上であることを特徴とする。
An optical pickup device according to claim 70, further comprising an optical element having a diffractive surface having a ring-shaped diffractive structure, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration includes an all positive lens including the positive lens. 72. The optical pickup device according to claim 71, wherein the Abbe number of each lens is 70.0 or less, or the Abbe number of all negative lenses including the negative lens is 40.0 or more. An optical element having a diffractive surface having a ring-shaped diffractive structure, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration has an Abbe number of 70% for each of the positive lenses including the positive lens. 0.0 or less, or the Abbe number of each negative lens including the negative lens is 4
0.0 or more.

【0079】請求項70に記載の光ピックアップ装置
は、対物レンズで発生する軸上色収差を補正することが
できる前記球面収差の変動を補正する手段の好ましい構
成に関し、請求項71に記載の光ピックアップ装置は、
対物レンズで発生する軸上色収差を補正することができ
る前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手
段の好ましい構成に関する。前記球面収差の変動を補正
する手段又は前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを
補正する手段を構成する正レンズのアッベ数が70.0
以下あるいは負レンズのアッベ数が40.0以上である
場合、対物レンズで発生する軸上色収差は補正不足にな
りがちとなる。この際、光源の発振波長が長波長側に微
小変動したときに対物レンズのバックフォーカスが短く
なるような波長特性を有する回折構造をもった回折面
を、前記球面収差の変動を補正する手段又は前記球面収
差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段の構成要素
の少なくとも1面に設けることにより、対物レンズの軸
上色収差を良好に補正することができる。さらに、この
回折面に、光源の発振波長が長波長側に微小変動したと
きに対物レンズの球面収差が補正不足になるような球面
収差特性を持たせることにより、光源の発振波長が長波
長側に微小変動したときの球面収差をも補正することが
できる。また、正レンズのアッベ数が70.0以下であ
ると、強度において優れ、製造もし易く、耐環境性にも
良い。一方、負レンズのアッベ数が40.0以上である
と、短波長の光に対する透過性に優れる。正レンズおよ
び負レンズともアッベ数が40.0以上70.0以下で
あることが好ましい。
An optical pickup device according to a seventy-fifth aspect relates to a preferable structure of a means for correcting a variation of the spherical aberration capable of correcting an axial chromatic aberration generated in an objective lens. The equipment is
The present invention relates to a preferable configuration of a means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration capable of correcting the axial chromatic aberration generated in the objective lens. The Abbe number of the positive lens constituting the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration or the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration is 70.0.
When the Abbe number of the negative lens is less than or equal to 40.0, axial chromatic aberration generated in the objective lens tends to be insufficiently corrected. In this case, a diffraction surface having a diffraction structure having a wavelength characteristic such that the back focus of the objective lens becomes short when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to the long wavelength side, means for correcting the fluctuation of the spherical aberration or By providing at least one of the constituent elements of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, the axial chromatic aberration of the objective lens can be satisfactorily corrected. Furthermore, by providing this diffraction surface with a spherical aberration characteristic such that the spherical aberration of the objective lens becomes insufficiently corrected when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to the longer wavelength side, the oscillation wavelength of the light source becomes longer. It is also possible to correct the spherical aberration caused by the minute fluctuation. When the Abbe number of the positive lens is 70.0 or less, the strength is excellent, the manufacturing is easy, and the environment resistance is good. On the other hand, when the Abbe number of the negative lens is 40.0 or more, the transparency to short-wavelength light is excellent. It is preferable that the Abbe number of both the positive lens and the negative lens is 40.0 or more and 70.0 or less.

【0080】請求項72に記載の光ピックアップ装置
は、前記球面収差の変動を補正する手段が、請求項73
に記載の光ピックアップ装置は、前記球面収差の変動と
前記軸上色収差とを補正する手段がそれぞれ、前記光源
の発振波長における近軸パワーをP1とし、前記発振波
長より10nm短い波長における近軸パワーをP2と
し、前記発振波長より10nm長い波長における近軸パ
ワーをP3としたとき、次式を満足することを特徴とす
る。 P2<P1<P3 (8)
In the optical pickup device described in claim 72, the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is provided.
Wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration each have a paraxial power at an oscillation wavelength of the light source of P1, and a paraxial power at a wavelength shorter by 10 nm than the oscillation wavelength. Is P2 and paraxial power at a wavelength 10 nm longer than the oscillation wavelength is P3, and the following expression is satisfied. P2 <P1 <P3 (8)

【0081】これにより、前記球面収差の変動を補正す
る手段又は前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補
正する手段に、対物レンズやカップリングレンズ等の光
学素子で発生する軸上色収差を補正する役割を持たせる
ことができる。すなわち、回折構造により前記球面収差
の変動を補正する手段自体又は前記球面収差の変動と前
記軸上色収差とを補正する手段自体では、軸上色収差を
過剰に補正し、対物レンズやカップリングレンズ等の光
学素子で発生する軸上色収差とは逆の極性の軸上色収差
を発生させることによって、対物レンズやカップリング
レンズ等の光学素子で発生する軸上色収差を補正するこ
とができる。
Thus, the means for correcting the variation of the spherical aberration or the means for correcting the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration can reduce the axial chromatic aberration generated by an optical element such as an objective lens or a coupling lens. It can have a role of correcting. That is, the means itself for correcting the fluctuation of the spherical aberration by the diffractive structure or the means itself for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, excessively corrects the axial chromatic aberration, such as an objective lens and a coupling lens. By generating the axial chromatic aberration having the polarity opposite to that of the axial chromatic aberration generated by the optical element, the axial chromatic aberration generated by the optical element such as the objective lens and the coupling lens can be corrected.

【0082】請求項74に記載の光ピックアップ装置
は、前記回折面が、前記光源の発振波長の微小変動に対
して、前記対物レンズで発生する軸上色収差を抑制する
機能を有することを特徴とする。
An optical pickup device according to a seventy-fourth aspect is characterized in that the diffraction surface has a function of suppressing axial chromatic aberration generated in the objective lens with respect to a minute change in the oscillation wavelength of the light source. I do.

【0083】請求項75に記載の光ピックアップ装置
は、前記回折面が、前記光源の発振波長が長波長側に微
小変動した際に、前記対物レンズのバックフォーカスが
短くなるような波長特性を有することを特徴とする。こ
れにより、対物レンズの軸上色収差を良好に補正するこ
とができる。特に、カップリングレンズおよび/または
対物レンズに回折面を設けることにより対物レンズで発
生する軸上色収差を補正することで、モードホップのよ
うな、球面収差変動手段や対物レンズのフォーカシング
が追従できない瞬間的な波長変化が起きた場合でもスポ
ット径が増大せず安定な情報の記録または再生が可能と
なる。
The optical pickup device according to claim 75, wherein the diffraction surface has a wavelength characteristic such that when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to the longer wavelength side, the back focus of the objective lens becomes shorter. It is characterized by the following. Thereby, axial chromatic aberration of the objective lens can be satisfactorily corrected. In particular, by providing the coupling lens and / or the objective lens with a diffractive surface to correct the axial chromatic aberration generated in the objective lens, the moment when the focusing of the spherical aberration changing means or the objective lens such as mode hop cannot follow. Thus, even when a significant wavelength change occurs, stable information recording or reproduction can be performed without increasing the spot diameter.

【0084】請求項76に記載の光ピックアップ装置
は、前記回折面が、前記光源の発振波長が長波長側に微
小変動した際に、前記対物レンズの球面収差が補正不足
となるような方向に変化する球面収差特性を有すること
を特徴とする。これにより、光源の発振波長が長波長側
に微小変動した際の球面収差を良好に補正することがで
きる。
The optical pickup device according to claim 76, wherein the diffraction surface is oriented in such a manner that when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to the longer wavelength side, the spherical aberration of the objective lens is insufficiently corrected. It has a characteristic of changing spherical aberration. This makes it possible to satisfactorily correct spherical aberration when the oscillation wavelength of the light source slightly changes to the longer wavelength side.

【0085】請求項77に記載の光ピックアップ装置
は、前記光源が、発振波長λ1の光源と発振波長λ2
(λ1<λ2)の光源との少なくとも2つの光源を有
し、前記集光光学系が、前記発振波長λ1の光源からの
第1の光束を、透明基板厚t1の第1の光情報記録媒体
の情報記録面に対して、情報の記録または再生に必要な
前記対物レンズの像側の所定開口数内で波面収差0.0
7λ1rms以下の状態で集光でき、前記発振波長λ2
の光源から出射された第2の光束を、透明基板厚t2
(t1≦t2)の第2の光情報記録媒体の情報記録面に
対して、情報の記録または再生に必要な前記対物レンズ
の像側の所定開口数内で波面収差0.07λ2rms以
下の状態で集光できることを特徴とする。
An optical pickup device according to claim 77, wherein the light source comprises a light source having an oscillation wavelength λ1 and an oscillation wavelength λ2.
(Λ1 <λ2), and the condensing optical system converts the first light flux from the light source having the oscillation wavelength λ1 into a first optical information recording medium having a transparent substrate thickness t1. Of the objective lens required for recording or reproducing information within a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens.
Light can be collected in a state of 7λ1 rms or less, and the oscillation wavelength λ2
The second light flux emitted from the light source of the above is converted into a transparent substrate thickness t2.
With respect to the information recording surface of the second optical information recording medium (t1 ≦ t2), the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less within a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information. It can be focused.

【0086】例えば、青紫色半導体レーザなど短波長の
光源を用いて、異なる透明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おうとする場合、一方の光
情報記録媒体に対して、対物レンズの球面収差補正が最
適となるように設計すると、他方の光情報記録媒体に対
しては、情報の記録又は再生時に球面収差が大きく発生
することとなる。より具体的には、対物レンズと透明基
板厚t1の光情報記録媒体の組み合わせが無限平行光束
の入射に対し球面収差が最小となるように補正されてい
る場合、t2(>t1)の透明基板厚をもつ光情報記録
媒体を記録又は再生しようとすると、対物レンズで補正
過剰の球面収差が発生する。逆にt2’(<t1)の透
明基板厚をもつ光情報記録媒体を記録又は再生しようと
すると、対物レンズで補正不足の球面収差が発生する。
For example, when recording or reproducing information on an optical information recording medium having a different transparent substrate thickness using a short wavelength light source such as a blue-violet semiconductor laser, one of the optical information recording media is If the objective lens is designed such that the spherical aberration correction is optimized, a large spherical aberration is generated in the other optical information recording medium when information is recorded or reproduced. More specifically, when the combination of the objective lens and the optical information recording medium having the transparent substrate thickness t1 is corrected so that the spherical aberration is minimized with respect to the incidence of the infinite parallel light beam, the transparent substrate at t2 (> t1) When recording or reproducing an optical information recording medium having a large thickness, an overcorrected spherical aberration occurs in the objective lens. Conversely, when recording or reproducing an optical information recording medium having a transparent substrate thickness of t2 '(<t1), insufficient correction spherical aberration occurs in the objective lens.

【0087】これに対し、例えば対物レンズに回折面を
付加し、異なる波長の光束が、透明基板厚が異なる光情
報記録媒体に対し、それぞれ良好な波面を形成するよう
な波長依存性を有する回折レンズとすることで、良好に
透明基板厚が異なる時の球面収差を補正できる。請求項
77に記載の光ピックアップ装置にあるように、短波長
の回折光が透明基板厚の小さい光情報記録媒体に対して
良好な波面を形成し、長波長の回折光が透明基板厚の大
きい光情報記録媒体に対して良好な波面を形成するよう
にすると良い。
On the other hand, for example, a diffractive surface is added to the objective lens so that luminous fluxes having different wavelengths have a wavelength dependence so as to form good wave fronts on optical information recording media having different transparent substrate thicknesses. By using a lens, it is possible to satisfactorily correct spherical aberration when the thickness of the transparent substrate is different. As in the optical pickup device according to claim 77, the short-wavelength diffracted light forms a good wavefront on an optical information recording medium having a small transparent substrate thickness, and the long-wavelength diffracted light has a large transparent substrate thickness. It is preferable to form a good wavefront on the optical information recording medium.

【0088】より具体的には、前記回折面が、前記光源
の波長が長波長側に微小変動した際に前記対物レンズの
球面収差が補正不足になるような球面収差特性を有する
ことが好ましい。更に、光束の発散角度を変更する発散
角度変更手段を設けて、前記対物レンズに入射する光束
の発散度を、球面収差が最小となる物体距離に対応した
発散度に変更することで、前記対物レンズの球面収差を
より良好に補正することができる。特に、t2の透明基
板厚をもつ光情報記録媒体に対する球面収差最小時の光
束が発散光であれば、ワーキングディスタンスの確保が
容易となる。透明基板厚が異なる時の球面収差劣化の補
正の役割を上記発散度変更手段と回折面とに分担できる
ので、発散度変更手段の可動部の移動量が小さくてす
む。また、球面収差補正の役割を上記発散度変更手段手
段と回折面とで分担することで回折面のパワーを小さく
することができ、回折輪帯の間隔が大きくなって、回折
効率の高い回折レンズが製造しやすくなる。なお、上記
の説明では、対物レンズは透明基板厚t1との組み合わ
せにおいて、無限遠光束に対して球面収差が最小となる
ように補正されているとしたが、有限距離からの発散光
束あるいは、像側物体に向かう収斂光束に対して球面収
差が最小になるように補正されたもののどちらでもよ
く、上記と同様な方法により透明基板厚が異なる時の球
面収差を補正できることは言うまでもない。
More specifically, it is preferable that the diffractive surface has a spherical aberration characteristic such that the spherical aberration of the objective lens becomes insufficiently corrected when the wavelength of the light source slightly changes to the longer wavelength side. Further, divergence angle changing means for changing the divergence angle of the light beam is provided, and the divergence of the light beam incident on the objective lens is changed to the divergence corresponding to the object distance at which the spherical aberration is minimized, whereby the objective is changed. Spherical aberration of the lens can be better corrected. In particular, if the luminous flux of the optical information recording medium having the transparent substrate thickness of t2 at the time of the minimum spherical aberration is divergent light, it is easy to secure the working distance. Since the role of correcting spherical aberration degradation when the thickness of the transparent substrate is different can be shared between the divergence changing means and the diffractive surface, the amount of movement of the movable part of the divergence changing means can be small. Further, the role of the spherical aberration correction is shared by the divergence changing means and the diffraction surface, so that the power of the diffraction surface can be reduced, the interval between the diffraction zones becomes large, and the diffraction lens having high diffraction efficiency is obtained. Is easy to manufacture. In the above description, the objective lens is corrected so that the spherical aberration is minimized with respect to the light beam at infinity in combination with the transparent substrate thickness t1, but the divergent light beam from a finite distance or the image Either one may be corrected so as to minimize the spherical aberration with respect to the convergent light beam directed to the side object, and it goes without saying that the spherical aberration when the thickness of the transparent substrate is different can be corrected by the same method as described above.

【0089】請求項78に記載の光ピックアップ装置
は、輪帯状の回折構造を有する回折面を備えた光学素子
を有することを特徴とする。
An optical pickup device according to claim 78 is characterized in that it has an optical element having a diffraction surface having a ring-like diffraction structure.

【0090】請求項79に記載の光ピックアップ装置
は、前記光学素子の前記回折面が、前記発振波長λ1の
光源から出射された前記第1の光束を、透明基板厚t1
の第1の光情報記録媒体の情報記録面に対して、情報の
記録または再生に必要な前記対物レンズの像側の所定開
口数内で波面収差0.07λ1rms以下の状態で集光
でき、前記発振波長λ2(λ1<λ2)の光源から出射
された前記第2の光束を、透明基板厚t2(t1≦t
2)の第2の光情報記録媒体の情報記録面に対して、情
報の記録または再生に必要な前記対物レンズの像側の所
定開口数内で波面収差0.07λ2rms以下の状態で
集光できるような波長特性を有することを特徴とする。
具体的には、透明基板厚の違いにより発生する球面収差
を、それぞれの光情報記録媒体に対する情報の記録およ
び/または再生を行うのに使用する2つの光源の発振波
長の差と、前記回折面に設けた回折構造の作用とを利用
して補正する。
The optical pickup device according to claim 79, wherein the diffraction surface of the optical element is configured to convert the first light beam emitted from the light source having the oscillation wavelength λ1 into a transparent substrate thickness t1.
Focusing on the information recording surface of the first optical information recording medium within a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information with a wavefront aberration of 0.07λ1 rms or less; The second light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ2 (λ1 <λ2) is converted to a transparent substrate thickness t2 (t1 ≦ t
2) The light can be focused on the information recording surface of the second optical information recording medium with a wavefront aberration of 0.07λ2 rms or less within a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information. It is characterized by having such wavelength characteristics.
Specifically, the spherical aberration generated due to the difference in the thickness of the transparent substrate is calculated based on the difference between the oscillation wavelengths of two light sources used for recording and / or reproducing information on each optical information recording medium and the diffraction surface. The correction is performed by using the function of the diffraction structure provided in the above.

【0091】請求項80に記載の光ピックアップ装置
は、前記第1の光情報記録媒体の情報記録面に対して、
前記発振波長λ1の光源から出射された前記第1の光束
による情報の記録または再生に必要な前記対物レンズの
像側の所定開口数をNA1とし、前記第2の情報記録媒
体の情報記録面に対して、前記発振波長λ2の光源から
出射された前記第2の光束による情報の記録または再生
に必要な前記対物レンズの像側の所定開口数をNA2
(NA1>NA2)としたとき、前記光学素子の前記回
折面は、前記発振波長λ2の光源から出射された前記第
2の光束を、前記第2の光情報記録媒体の情報記録面に
対して前記NA1内で波面収差0.07λ2rms以上
の状態で集光させることを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 80, wherein an information recording surface of the first optical information recording medium is
A predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information by the first light flux emitted from the light source of the oscillation wavelength λ1 is NA1, and the numerical aperture is on an information recording surface of the second information recording medium. On the other hand, a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information by the second light flux emitted from the light source of the oscillation wavelength λ2 is set to NA2.
When (NA1> NA2), the diffractive surface of the optical element transmits the second light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ2 to the information recording surface of the second optical information recording medium. The light is condensed within the NA1 with a wavefront aberration of 0.07λ2 rms or more.

【0092】特に、請求項80に記載のように、発振波
長λ1と透明基板厚t1と像側開口数NA1との組み合
わせに対して球面収差が良好に補正されている状態と
し、発振波長λ2と透明基板厚さt2と像側開口数NA
2との組み合わせに対して必要な像側開口数NA2の範
囲までの球面収差を前記回折構造の作用によって補正
し、像側開口数NA2からNA1までの範囲は球面収差
を大きくしておく(フレア成分として大きく発生させて
おく)ことが好ましい。これにより、発振波長λ2の第
2の光束を、発振波長λ1と対物レンズの像側開口数N
A1で決まる絞り内の全てを通過するように入射させた
際、像側開口数NA2以上の光束はスポットの結像に寄
与せず、透明基板厚t1の第1の光情報記録媒体に対し
て情報記録面上でスポット径が小さくなりすぎないの
で、光ピックアップ装置の受光手段での誤信号の発生や
不要信号の検出を防ぐことができ、さらにそれぞれの光
源の発振波長とそれに対応する像側開口数との組み合わ
せに応じて、絞りを切り替えるための手段等を設ける必
要がなくなるので簡易な光ピックアップ装置を得ること
ができる。特に、前記発振波長λ2の光源から出射され
た前記第2の光束を、前記第2の光情報記録媒体の情報
記録面に対して前記NA1内で波面収差0.2λ2rm
s以上の状態で集光させることがより好ましい。
In particular, the spherical aberration is well corrected for the combination of the oscillation wavelength λ1, the transparent substrate thickness t1, and the image-side numerical aperture NA1. Transparent substrate thickness t2 and image-side numerical aperture NA
The spherical aberration up to the range of the image-side numerical aperture NA2 required for the combination with the numerical aperture 2 is corrected by the action of the diffraction structure, and the spherical aberration is increased in the range from the image-side numerical aperture NA2 to NA1 (flare). It is preferable to generate a large amount as a component). As a result, the second light flux having the oscillation wavelength λ2 is converted into the oscillation wavelength λ1 and the image-side numerical aperture N of the objective lens.
When the light is incident so as to pass through all of the inside of the stop determined by A1, the light flux having the image-side numerical aperture NA2 or more does not contribute to spot imaging, and the first optical information recording medium having the transparent substrate thickness t1 is not exposed. Since the spot diameter does not become too small on the information recording surface, it is possible to prevent the occurrence of erroneous signals and detection of unnecessary signals in the light receiving means of the optical pickup device, and furthermore, the oscillation wavelength of each light source and the corresponding image side. Since there is no need to provide a means for switching the aperture according to the combination with the numerical aperture, a simple optical pickup device can be obtained. In particular, the second light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ2 is transmitted to the information recording surface of the second optical information recording medium in the NA1 at a wavefront aberration of 0.2λ2rm.
It is more preferable to condense light in a state of s or more.

【0093】請求項81に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズが前記光学素子(輪帯状の回折構造
を有する回折面を備えた光学素子)であることを特徴と
する。請求項82に記載の光ピックアップ装置は、前記
対物レンズが、少なくとも1面が非球面の単玉対物レン
ズであって、次式を満たすことを特徴とする。 0.5≦(f1/νd)・fD1≦10.0 (9) ただし、 f1:前記対物レンズの屈折パワーと前記対物レンズの
前記回折構造による回折パワーとを合わせた前記対物レ
ンズ全体の前記発振波長λ1における焦点距離(mm) νd:前記対物レンズのd線のアッベ数 fD1:前記対物レンズの前記回折構造をΦb=b22
+b44+b66+………により定義される光路差関数
で表した(ここで、hは光軸からの高さ(mm)であ
り、b2、b4、b6、………は2次、4次、6次、……
…の光路差関数係数である)とき、fD=1/(−2・
2)により定義される、前記対物レンズの前記回折構
造のみによる前記発振波長λ1における焦点距離(m
m)
The optical pickup device described in Item 81 is characterized in that the objective lens is the optical element (an optical element having a diffraction surface having a ring-shaped diffraction structure). An optical pickup device according to claim 82, wherein the objective lens is a single lens objective lens having at least one aspheric surface, and satisfies the following expression. 0.5 ≦ (f1 / νd) · fD1 ≦ 10.0 (9) where f1: the oscillation of the entire objective lens obtained by combining the refractive power of the objective lens and the diffraction power of the objective lens by the diffraction structure. Focal length (mm) at wavelength λ1 νd: Abbe number of d-line of the objective lens fD1: Φb = b 2 h 2
+ B 4 h 4 + b 6 h 6 +... (Where h is the height (mm) from the optical axis and b 2 , b 4 , b 6 ,...) … Is the second, fourth, sixth, etc.
..), FD = 1 / (− 2 ·
b 2 ), the focal length at the oscillation wavelength λ1 due to only the diffractive structure of the objective lens (m
m)

【0094】請求項83に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズが、少なくとも1面が非球面の単玉
対物レンズであって、次式を満たすことを特徴とする。 −25.0≦(b2/λ1)≦0.0 (10) ただし、 b2:前記対物レンズの前記回折構造をΦb=b22
44+b66+………により定義される光路差関数で
表した(ここで、hは光軸からの高さ(mm)であり、
2、b4、b6、………は2次、4次、6次、………の
光路差関数係数である)ときのその2次の光路差関数係
数 λ1:前記発振波長λ1(mm)
An optical pickup device according to claim 83, wherein the objective lens is a single-lens objective lens having at least one aspheric surface, and satisfies the following expression. −25.0 ≦ (b 2 /λ1)≦0.0 (10) where b 2 : the diffraction structure of the objective lens is Φb = b 2 h 2 +
b 4 h 4 + b 6 h 6 +... (where h is the height (mm) from the optical axis,
b 2 , b 4 , b 6 ,... are second-order, fourth-order, sixth-order,..., second-order optical path difference function coefficients, and λ1: the oscillation wavelength λ1 ( mm)

【0095】請求項82、83に記載の光ピックアップ
装置は、透明基板厚の異なる複数の光情報記録媒体に対
して、対物レンズで発生する軸上色収差、及び集光光学
系の各光学面で発生する球面収差の変動を良好に補正可
能な光ピックアップ装置に関し、特に、波長の異なる複
数の光源の光束に対し同一の次数の回折光を利用する光
ピックアップ装置において、回折構造を対物レンズに設
け、その回折構造の作用によりその同一次数の回折光の
軸上色収差をそれぞれ補正する場合に関する。
According to the optical pickup device of the present invention, axial chromatic aberration generated by an objective lens and optical surfaces of a condensing optical system can be applied to a plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses. The present invention relates to an optical pickup device capable of satisfactorily correcting fluctuations in spherical aberration that occurs, and in particular, in an optical pickup device that uses diffracted light of the same order for light beams of a plurality of light sources having different wavelengths, a diffraction structure is provided on an objective lens And the case where the axial chromatic aberration of the diffracted light of the same order is corrected by the action of the diffraction structure.

【0096】短波長光源(発振波長500nm程度以
下)および従来の像側開口数(例えば、CDではNA
0.45程度、DVDではNA0.6程度)よりも高い
像側開口数を有する対物レンズを用いる場合には、コマ
収差の発生を小さく抑えるために、光情報記録媒体の透
明基板厚を0.2mm以下と小さくすることが特に有効
であるが、上式(9)を満たすことにより、短波長光源
および従来の長波長光源の両光束に対して軸上色収差が
補正過剰になり過ぎたり、補正不足になり過ぎたりせ
ず、バランスよく補正することができ、透明基板厚の異
なる複数の光情報記録媒体に対して、それぞれの情報記
録面にそれぞれ良好なスポットを形成するような波長特
性をもつ回折構造を対物レンズに設けることにより、従
来の透明基板厚(例えば、CDでは1.2mm、DVD
では0.6mm)の大きい光情報記録媒体に対しても単
一の光ピックアップ装置(少なくとも、対物レンズ及び
その駆動機構を共用する光ピックアップ装置)で、情報
の記録又は再生を行うことが可能となる。上式(9)に
おいて左辺の下限以上で、600nm〜800nmの長
波長光源の光束に対して軸上色収差が補正過剰になり過
ぎず、右辺の上限以下で、500nm以下の短波長光源
の光束に対して軸上色収差が補正不足になり過ぎなくで
き、好ましい。
A short-wavelength light source (oscillation wavelength of about 500 nm or less) and a conventional image-side numerical aperture (for example, NA for a CD)
In the case of using an objective lens having an image-side numerical aperture higher than about 0.45 or about 0.6 for DVD, the thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium is set to 0.1 in order to suppress the occurrence of coma. It is particularly effective to make the distance as small as 2 mm or less, but by satisfying the above equation (9), the axial chromatic aberration is excessively overcorrected for both the short-wavelength light source and the conventional long-wavelength light source, or excessively corrected. It can be corrected in a well-balanced manner without becoming too short, and has a wavelength characteristic that forms a good spot on each information recording surface for a plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses. By providing a diffraction structure on the objective lens, the conventional transparent substrate thickness (for example, 1.2 mm for CD, DVD
It is possible to record or reproduce information with a single optical pickup device (at least, an optical pickup device sharing an objective lens and its driving mechanism) even for an optical information recording medium having a large size of 0.6 mm. Become. In the above equation (9), the axial chromatic aberration is not excessively corrected for the light flux of the long wavelength light source of 600 nm to 800 nm above the lower limit of the left side, and the light flux of the short wavelength light source of 500 nm or less below the upper limit of the right side. On the other hand, the axial chromatic aberration can be prevented from being insufficiently corrected, which is preferable.

【0097】また、上式(10)を満たすことにより、
対物レンズに設けた回折構造での収差補正の負担を軽減
できる、すなわち、上式(10)を満たすことにより、
対物レンズに設けた回折構造に、集光光学系で発生する
軸上色収差の補正の役割をほとんど持たせないようにで
きるので、回折構造の輪帯間隔が大きく、輪帯数が少な
く、回折効率の高い対物レンズとすることができる。こ
こで、b2=0の場合は、対物レンズに設けた回折構造
により、集光光学系で発生する軸上色収差を補正しない
場合に相当し、−25.0≦(b2/λ1)<0.0の
場合は、長波長の光源(600nm〜800nm程度)
の光束に対して軸上色収差が過剰補正にならない程度
に、短波長の光源(500nm程度以下)の光束に対し
て軸上色収差を補正する場合に相当する。こうして補正
不足の軸上色収差は、対物レンズと光源との間に配置さ
れる前記球面収差の変動を補正する手段を、請求項1
0、11、33、38、39、63又は65に記載の構
成とすることにより補正することができる。また、対物
レンズで発生する軸上色収差を回折構造の作用によって
補正する場合、対物レンズの材料のアッベ数をνdとし
たとき、νd>55.0を満足することが好ましく、そ
れにより2次スペクトルを小さく抑えることができる。
By satisfying the above expression (10),
The burden of aberration correction on the diffraction structure provided on the objective lens can be reduced, that is, by satisfying the above expression (10),
Since the diffraction structure provided in the objective lens can be made to have little role in correcting axial chromatic aberration generated in the condensing optical system, the ring spacing of the diffraction structure is large, the number of rings is small, and the diffraction efficiency is small. The objective lens can be high. Here, the case of b 2 = 0 corresponds to the case where the axial chromatic aberration generated in the condensing optical system is not corrected by the diffraction structure provided in the objective lens, and −25.0 ≦ (b 2 / λ1) < In the case of 0.0, a long wavelength light source (about 600 nm to 800 nm)
This corresponds to a case where the axial chromatic aberration is corrected with respect to the light beam of a short-wavelength light source (about 500 nm or less) so that the axial chromatic aberration of the light beam is not excessively corrected. The means for correcting the variation of the spherical aberration disposed between the objective lens and the light source for the undercorrected axial chromatic aberration.
The correction can be made by adopting the configuration described in 0, 11, 33, 38, 39, 63 or 65. In addition, when the axial chromatic aberration generated in the objective lens is corrected by the action of the diffractive structure, when the Abbe number of the material of the objective lens is νd, it is preferable that νd> 55.0 is satisfied. Can be kept small.

【0098】請求項84に記載の光ピックアップ装置
は、前記回折面が、前記光源の発振波長の微小変動に対
して、前記対物レンズで発生する軸上色収差を補正する
機能を有することを特徴とする。
The optical pickup device described in Item 84 is characterized in that the diffractive surface has a function of correcting axial chromatic aberration generated in the objective lens with respect to minute fluctuations in the oscillation wavelength of the light source. I do.

【0099】請求項85に記載の光ピックアップ装置
は、前記回折面が、前記光源の発振波長が長波長側に微
小変動した際に、前記対物レンズのバックフォーカスが
短くなるような波長特性を有するので、短波長光源を用
いたときに問題となる軸上色収差を良好に補正すること
が可能となる。
The optical pickup device according to claim 85, wherein the diffraction surface has a wavelength characteristic such that when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to the longer wavelength side, the back focus of the objective lens becomes shorter. Therefore, it is possible to satisfactorily correct axial chromatic aberration which is a problem when a short wavelength light source is used.

【0100】請求項86に記載の光ピックアップ装置
は、前記回折面は、前記光源の発振波長が長波長側に微
小変動した際に、前記対物レンズの球面収差が補正不足
となるような方向に変化する球面収差特性を有すること
を特徴とする。これにより、球面収差補正の役割を前記
球面収差の変動を補正する手段又は前記球面収差の変動
と前記軸上色収差とを補正する手段と、前記回折面とに
分担できるので、前記球面収差の変動を補正する手段又
は前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手
段を、光軸方向に変移可能な光学要素を用いて構成した
場合には、その光学要素のストローク量が小さくてす
む。また、前述のように、球面収差補正の役割を、前記
球面収差の変動を補正する手段又は前記球面収差の変動
と前記軸上色収差とを補正する手段と、前記回折面とで
分担することで、前記回折面のパワーを抑えることがで
き、回折輪帯の間隔を大きくできるので、回折効率の高
い光学素子が製造しやすくなる。
The optical pickup device according to claim 86, wherein the diffraction surface is oriented in such a direction that the spherical aberration of the objective lens is insufficiently corrected when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to the longer wavelength side. It has a characteristic of changing spherical aberration. Accordingly, the role of spherical aberration correction can be shared between the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration or the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, and the diffractive surface. When the means for correcting the spherical aberration and the means for correcting the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration are configured by using an optical element that can shift in the optical axis direction, the stroke amount of the optical element can be small. . Further, as described above, the role of spherical aberration correction is shared by the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration or the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, and the diffraction surface. Since the power of the diffraction surface can be suppressed and the interval between the diffraction zones can be increased, an optical element having high diffraction efficiency can be easily manufactured.

【0101】請求項87、88に記載の光ピックアップ
装置は、前記対物レンズが、少なくとも1面に、光軸側
からその外周に向かって順に、屈折作用により前記光源
から出射された光束を複数の光束に分割する、少なくと
も第1の部分、第2の部分及び第3の部分を有し、前記
第1の部分及び前記第3の部分は、透明基板厚t1の第
1の光情報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録ま
たは再生を行うことができるように前記光源からの光束
を集光可能であり、前記第1の部分及び前記第2の部分
は、透明基板厚t2(t1<t2)の第2の光情報記録
媒体の情報記録面に対して情報の記録または再生を行う
ことができるように前記光源からの光束を集光可能であ
ることを特徴とする。
The optical pickup device according to claims 87 and 88, wherein the objective lens is configured to convert a plurality of light beams emitted from the light source by refraction on at least one surface in order from the optical axis side to the outer periphery. The optical device has at least a first portion, a second portion, and a third portion for splitting into a light beam, and the first portion and the third portion are formed of a first optical information recording medium having a transparent substrate thickness t1. A light flux from the light source can be collected so that information can be recorded or reproduced on the information recording surface, and the first portion and the second portion have a transparent substrate thickness t2 (t1 <t1 < The light beam from the light source can be focused so that information can be recorded or reproduced on the information recording surface of the second optical information recording medium at t2).

【0102】請求項89に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズの少なくとも1面に、屈折作用によ
り入射光束をk個(k≧4)の輪帯状の光束(ここで、
光軸側からその外側に向かって、順に第1、第2、・・
・・・・、第k光束とする)に分割する輪帯状段差部分
を形成し、前記第1の光情報記録媒体に対して情報の記
録及び/または再生を行う場合には、前記第1及び第k
光束がつくる最良像面位置における前記第1及び第k光
束の波面収差の球面収差成分は0.05λ1rms以下
(λ1の光源波長)であり、前記第2ないし第(k−
1)光束のうち、少なくとも2つの光束はそれぞれ、前
記第1及び第k光束がつくる前記最良像面位置とは異な
る位置に見かけ上の最良像面位置が形成され、前記第1
及び第k光束がつくる前記最良像面位置で、前記第1の
光情報記録媒体に対する必要開口数内を通る前記第1な
いし第k光束のそれぞれの光束内の光線の波面収差がほ
ぼmiλ1(mi個は整数で、i=1,2,・・・・・
・,k)となることを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 89, wherein at least one surface of the objective lens is provided with k (k ≧ 4) annular luminous fluxes (k ≧ 4) due to refraction.
From the optical axis side to the outside, first, second,.
.., A k-th light beam), and when recording and / or reproducing information on the first optical information recording medium, the first and the second are used. Kth
The spherical aberration component of the wavefront aberration of the first and k-th light beams at the best image plane position formed by the light beams is 0.05λ1 rms or less (light source wavelength of λ1), and the second to (k−
1) Among the light beams, at least two light beams have an apparent best image plane position formed at a position different from the best image surface position formed by the first and k-th light beams, respectively.
And at the best image plane position produced by the k-th light beam, the wavefront aberration of the light beam in each of the first to k-th light beams passing through the required numerical aperture for the first optical information recording medium is approximately miλ1 (mi Are integers, i = 1,2, ...
, K).

【0103】請求項89に記載の光ピックアップ装置に
よれば、前記輪帯状段差により分割される複数の分割面
により、前記第1の光情報記録媒体(第1の光ディス
ク)の透明基板厚と前記第2の光情報記録媒体(第2の
光ディスク)の透明基板厚との間の基板厚差において、
残留誤差が小さくなるようにしているので、複数種類の
光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を適切に
行うことができる。かかる対物レンズについては、図2
6を参照して後述する。
According to the optical pickup device described in Item 89, the thickness of the transparent substrate of the first optical information recording medium (first optical disk) and the thickness of the transparent substrate are determined by the plurality of divided surfaces divided by the annular step. In a substrate thickness difference between the transparent substrate thickness of the second optical information recording medium (second optical disk) and
Since the residual error is reduced, it is possible to appropriately record and / or reproduce information on a plurality of types of optical discs. FIG. 2 shows such an objective lens.
6 will be described later.

【0104】請求項90に記載の光ピックアップ装置
は、前記第1の光情報記録媒体の透明基板厚t1は、
0.6mm以下であり、前記第2の光情報記録媒体の透
明基板厚t2は、0.6mm以上であり、前記発振波長
λ2は、600nm以上800nm以下の範囲内である
ことを特徴とする。
An optical pickup device according to claim 90, wherein the transparent substrate thickness t1 of the first optical information recording medium is:
The second optical information recording medium has a transparent substrate thickness t2 of 0.6 mm or more, and the oscillation wavelength λ2 is in a range of 600 nm to 800 nm.

【0105】請求項91に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズの球面収差のうち、3次の球面収差
成分をSA1、5次及び7次及び9次の球面収差成分の
和をSA2としたとき、次式を満たすことを特徴とす
る。 |SA1/SA2|>1.0 (11) ただし、 SA1:収差関数をツェルニケ(Zernike)の多
項式に展開したときの3次の球面収差成分 SA2:収差関数をツェルニケ(Zernike)の多
項式に展開したときの5次の球面収差成分と7次の球面
収差成分と9次の球面収差成分との2乗和の平方根
In the optical pickup device according to the nineteenth aspect, among the spherical aberrations of the objective lens, the third-order spherical aberration component is SA1, and the sum of the fifth-, seventh-, and ninth-order spherical aberration components is SA2. At this time, the following expression is satisfied. | SA1 / SA2 |> 1.0 (11) where, SA1: a third-order spherical aberration component when the aberration function is expanded to a Zernike polynomial SA2: An aberration function is expanded to a Zernike polynomial Square root of the sum of squares of the fifth-order spherical aberration component, the seventh-order spherical aberration component, and the ninth-order spherical aberration component

【0106】請求項91に記載の光ピックアップ装置
は、対物レンズで発生する球面収差の実質的な次数の球
面収差成分におけるバランスに関する。特に、高い像側
開口数の単玉対物レンズでは、中心厚(軸上厚)の僅か
な違いで球面収差の量は大きくなる傾向があるので、対
物レンズに要求される中心厚の許容範囲は非常に小さく
なり、さらに、モールド成形でレンズを製造する場合に
は、複数のレンズを数μm以下の中心厚のふれで得るこ
とも難しいが、上式(11)を満たすことにより、3次
の球面収差成分は、前記球面収差の変動を補正する手段
又は前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する
手段によって比較的容易に補正することができるので、
中心厚の許容範囲(特に、設計値からの誤差)を拡げる
ことができる。
The optical pickup device according to the nineteenth aspect relates to the balance of spherical aberration components of a substantial order of spherical aberration generated by an objective lens. In particular, in a single-lens objective lens having a high image-side numerical aperture, the amount of spherical aberration tends to increase due to a slight difference in the center thickness (on-axis thickness). When a lens is manufactured by molding, it is difficult to obtain a plurality of lenses with a runout having a center thickness of several μm or less. Since the spherical aberration component can be relatively easily corrected by the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration or the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration,
The allowable range of the center thickness (in particular, the error from the design value) can be expanded.

【0107】請求項92に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズの開口数を決定する絞りが、前記対
物レンズのもっとも光源側の面の面頂点より前記光情報
記録媒体が配置される側に位置することを特徴とする。
これにより、発散光が対物レンズに入射する場合に、対
物レンズの最も光源側の面の光線通過高さを小さく抑え
ることが出来るので、対物レンズの小型化あるいは収差
補正上好ましい。
The optical pickup device according to claim 92, wherein the stop for determining the numerical aperture of the objective lens is located closer to the side where the optical information recording medium is arranged than the surface vertex of the surface of the objective lens closest to the light source. It is characterized by being located.
Thereby, when the diverging light is incident on the objective lens, it is possible to suppress the light passage height of the surface of the objective lens closest to the light source, which is preferable for miniaturization of the objective lens or correction of aberration.

【0108】請求項93に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズが、少なくとも1面に非球面を有す
る単玉対物レンズであるので、球面収差またはコマ収差
を効果的に補正でき、小型かつ軽量なコンパクトな光ピ
ックアップ装置を提供できる。特に、両面とも非球面と
することにより、球面収差とコマ収差とを効果的に補正
できるのでより好ましい。
In the optical pickup device described in claim 93, since the objective lens is a single lens having at least one aspheric surface, spherical aberration or coma aberration can be effectively corrected, and the size and weight are small. A compact optical pickup device can be provided. In particular, it is more preferable that both surfaces are aspherical because spherical aberration and coma can be effectively corrected.

【0109】請求項94に記載の光ピックアップ装置
は、前記光源が、少なくとも500nm以下の発振波長
を有するので、高密度な情報の記録または高密度記録信
号の再生が可能となる。また、発振波長500nm以下
の短波長光源を用いた場合に問題となる軸上色収差は、
特に、請求項10、11、33、38、39、63又は
65に記載の構成とすることで補正することができる。
In the optical pickup device described in claim 94, since the light source has an oscillation wavelength of at least 500 nm or less, high-density information recording or high-density recording signal reproduction is possible. In addition, axial chromatic aberration that becomes a problem when a short wavelength light source having an oscillation wavelength of 500 nm or less is used is as follows.
In particular, correction can be made by adopting the configuration described in claims 10, 11, 33, 38, 39, 63 or 65.

【0110】請求項95に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズの像側開口数NAは、少なくとも
0.65以上であることを特徴とする。前記対物レンズ
の像側開口数を0.65以上(より好ましくは0.75
以上)と従来より大きくすることで、より一層の光情報
記録媒体の高密度大容量化が達成できる。以下、具体的
な数値をあげて説明する。光情報記録媒体上に集光する
スポット径は、kλ/NA(k:比例定数、λ:光源の
発振波長、NA:対物レンズの像側開口数)で表せるの
で、発振波長400nmの青紫色半導体レーザー及び像
側開口数0.85の対物レンズを用いた高密度光ピック
アップ光学系では、発振波長650nmの赤色半導体レ
ーザー及び像側開口数0.65の対物レンズを用いた低
密度光ピックアップ光学系に比べ、スポット径は約1/
2となる。ここで、光情報記録媒体上への記録密度は、
スポット径比の逆数の2乗に比例するので、高密度光ピ
ックアップ光学系の記録密度は、低密度光ピックアップ
光学系の4倍となる。
An optical pickup device according to claim 95, wherein the image-side numerical aperture NA of the objective lens is at least 0.65 or more. The image-side numerical aperture of the objective lens is 0.65 or more (more preferably 0.75
The above) and making the optical information recording medium larger than in the prior art can achieve higher density and larger capacity of the optical information recording medium. Hereinafter, specific numerical values will be described. The spot diameter condensed on the optical information recording medium can be expressed by kλ / NA (k: proportional constant, λ: oscillation wavelength of the light source, NA: image-side numerical aperture of the objective lens). In a high-density optical pickup optical system using a laser and an objective lens having an image-side numerical aperture of 0.85, a low-density optical pickup optical system using a red semiconductor laser having an oscillation wavelength of 650 nm and an objective lens having an image-side numerical aperture of 0.65 is used. Spot diameter is about 1 /
It becomes 2. Here, the recording density on the optical information recording medium is:
Since it is proportional to the square of the reciprocal of the spot diameter ratio, the recording density of the high-density optical pickup optical system is four times that of the low-density optical pickup optical system.

【0111】請求項96に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズが、以下の式を満たすことを特徴と
する。 1.1≦d1/f≦3.0 (12) ただし、 d1:軸上レンズ厚(mm) f:前記光源の発振波長における焦点距離(mm)(た
だし、前記光源に発振波長が異なる複数の光源を有する
場合には、最も波長が短い発振波長における焦点距離、
また前記対物レンズに回折面を備えている場合には、屈
折パワーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離)
The optical pickup device described in claim 96 is characterized in that the objective lens satisfies the following expression. 1.1 ≦ d1 / f ≦ 3.0 (12) where, d1: on-axis lens thickness (mm) f: focal length (mm) at the oscillation wavelength of the light source (however, a plurality of light sources having different oscillation wavelengths) If you have a light source, the focal length at the shortest oscillation wavelength,
If the objective lens has a diffractive surface, the total focal length including the refracting power and the diffracting power)

【0112】上式(12)は、良好な像高特性を得るた
めの条件に関する。0.65以上の大きな像側開口数を
得ようとするとき、値d1/fが下限以上であれば、良
好な像高特性を確保でき、シフト感度を小さくできる。
また、対物レンズのレンズ面の有効径の最大位置での非
球面の接面と光軸に垂直な面とのなす角を小さくするこ
とができるので、レンズ成形する際の金型の加工が容易
になる。一方、値d1/fが上限以上であれば、中心厚
(軸上厚)が大きくなりすぎることがないので、ワーキ
ングディスタンスを大きく確保することができる。ま
た、非点収差の発生を小さく抑えることができるので、
良好な像高特性を確保できる。以上より、値d1/f
は、下記式を満足することがより望ましい。 1.2≦d1/f≦2.3 (12’) また、下記式を満足することが特に望ましい。 1.4≦d1/f≦1.8 (12”)
The above equation (12) relates to conditions for obtaining good image height characteristics. When trying to obtain a large image-side numerical aperture of 0.65 or more, if the value d1 / f is not less than the lower limit, good image height characteristics can be secured and shift sensitivity can be reduced.
In addition, the angle between the aspherical contact surface at the maximum effective diameter of the lens surface of the objective lens and the surface perpendicular to the optical axis can be reduced, making it easier to process the mold when molding the lens. become. On the other hand, when the value d1 / f is equal to or more than the upper limit, the center thickness (on-axis thickness) does not become too large, so that a large working distance can be secured. Also, since the occurrence of astigmatism can be kept small,
Good image height characteristics can be secured. From the above, the value d1 / f
More preferably satisfies the following expression. 1.2 ≦ d1 / f ≦ 2.3 (12 ′) Further, it is particularly desirable to satisfy the following expression. 1.4 ≦ d1 / f ≦ 1.8 (12 ″)

【0113】請求項97に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズが、プラスチック材料から形成され
ていることを特徴とする。前記対物レンズをプラスチッ
ク製とすることで、軽量化を達成でき、フォーカシング
機構への負担を軽減することができる。また、前記対物
レンズは安定した精度で安価に大量生産することができ
る。更に、対物レンズに非球面や回折面を設ける際に
は、容易にそれらを形成することができる。特に、射出
成形(射出圧縮成形を含む)により製造することが好ま
しい。
An optical pickup device according to claim 97, wherein the objective lens is formed of a plastic material. By making the objective lens made of plastic, weight reduction can be achieved, and the burden on the focusing mechanism can be reduced. Further, the objective lens can be mass-produced at low cost with stable accuracy. Further, when an aspherical surface or a diffractive surface is provided on the objective lens, they can be easily formed. In particular, it is preferable to manufacture by injection molding (including injection compression molding).

【0114】請求項98に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズが、飽和吸水率が0.5%以下であ
る材料から形成されていることを特徴とする。これによ
り、吸湿による対物レンズの屈折率変化が少なくなり好
ましい。
The optical pickup device according to claim 98, wherein the objective lens is formed of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less. This is preferable because the change in the refractive index of the objective lens due to moisture absorption is reduced.

【0115】請求項99に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズは、前記光源の発振波長の光に対し
て、厚さ3mmにおける内部透過率が85%以上である
材料から形成されていることを特徴とする。これによ
り、高い光強度を有する光源を必要としないため省エネ
ルギーが図れる。
An optical pickup device according to claim 99, wherein said objective lens is formed of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm with respect to light having an oscillation wavelength of said light source. It is characterized by. Thereby, energy saving can be achieved because a light source having a high light intensity is not required.

【0116】請求項100に記載の対物レンズは、請求
項1乃至99のいずれかに記載の光ピックアップ装置に
適用可能であることを特徴とする。
The objective lens according to claim 100 is applicable to the optical pickup device according to any one of claims 1 to 99.

【0117】請求項101に記載の対物レンズは、請求
項1乃至99のいずれかに記載の光ピックアップ装置に
用いられた前記対物レンズであることを特徴とする。
The objective lens described in Item 101 is the objective lens used in the optical pickup device according to any one of Items 1 to 99.

【0118】請求項102に記載の対物レンズは、少な
くとも2種類の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であって、発振
波長λ1の光源と、前記発振波長λ1とは異なる発振波
長λ2(λ1<λ2)の光源と、前記発振波長λ1の光
源から出射された第1の光束を、透明基板厚t1の透明
基板を介して第1の光情報記録媒体の情報記録面上に集
光させると共に、前記発振波長λ2の光源から出射され
た第2の光束を、透明基板厚t2(t1≦t2)の透明
基板を介して第2の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及び
前記第2の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にお
いて、次式を満たすことを特徴とする対物レンズ。 1.1≦d1/f≦3.0 (13) ただし、 d1:軸上レンズ厚(mm) f:前記発振波長λ1における焦点距離(mm)(ただ
し、前記対物レンズに回折面を備えている場合には、屈
折パワーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離)
An objective lens according to claim 102 is an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information on at least two types of optical information recording media, comprising: a light source having an oscillation wavelength λ1; A light source having an oscillation wavelength λ2 (λ1 <λ2) different from the wavelength λ1 and a first light beam emitted from the light source having the oscillation wavelength λ1 are passed through a transparent substrate having a transparent substrate thickness t1 to a first optical information recording medium. And the second light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ2 is transmitted to the second optical information recording medium through the transparent substrate having a transparent substrate thickness t2 (t1 ≦ t2). An objective lens for an optical pickup device, comprising: a condensing optical system including an objective lens for condensing light on an information recording surface; and a photodetector for receiving light reflected from the first and second optical information recording media. Must satisfy the following equation An objective lens according to claim. 1.1 ≦ d1 / f ≦ 3.0 (13) where, d1: on-axis lens thickness (mm) f: focal length (mm) at the oscillation wavelength λ1 (provided that the objective lens has a diffraction surface) In the case, the total focal length combining refraction power and diffraction power)

【0119】請求項103に記載の対物レンズは、像側
開口数NAが、0.75以上であることを特徴とする。
An objective lens according to claim 103, wherein the image-side numerical aperture NA is 0.75 or more.

【0120】請求項104に記載の対物レンズは、輪帯
状の回折構造を有する回折面を備えていることを特徴と
する。
An objective lens according to a tenth aspect is characterized in that the objective lens has a diffraction surface having a ring-like diffraction structure.

【0121】請求項105に記載の対物レンズは、前記
回折面が、前記発振波長λ1の光源から出射された前記
第1の光束を、前記第1の光情報記録媒体の情報記録面
に対して、情報の記録または再生に必要な前記対物レン
ズの像側の所定開口数内で波面収差0.07λ1rms
以下の状態で集光でき、前記発振波長λ2の光源から出
射された前記第2の光束を、前記第2の情報記録媒体の
情報記録面に対して、情報の記録または再生に必要な前
記対物レンズの像側の所定開口数内で波面収差0.07
λ2rms以下の状態で集光できるような波長特性を有
することを特徴とする。
The objective lens according to claim 105, wherein the diffraction surface is configured to transfer the first light beam emitted from the light source having the oscillation wavelength λ1 to the information recording surface of the first optical information recording medium. A wavefront aberration of 0.07λ1 rms within a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information.
The second light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ2 can be condensed in the following state, and the second light flux is transmitted to the information recording surface of the second information recording medium by the object necessary for recording or reproducing information. Wavefront aberration 0.07 within a predetermined numerical aperture on the image side of the lens
It is characterized by having a wavelength characteristic capable of condensing light in a state of λ2 rms or less.

【0122】請求項106に記載の対物レンズは、前記
第1の光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記発振
波長λ1の光源から出射された前記第1の光束による情
報の記録または再生に必要な前記対物レンズの像側の所
定開口数をNA1とし、前記第2の情報記録媒体の情報
記録面に対して、前記発振波長λ2の光源から出射され
た前記第2の光束による情報の記録または再生に必要な
前記対物レンズの像側の所定開口数をNA2(NA1>
NA2)としたとき、前記回折面は、前記発振波長λ2
の光源から出射された前記第2の光束を、前記第2の光
情報記録媒体の情報記録面に対して前記NA1内で波面
収差0.07λ2rms以上の状態で集光させることを
特徴とする。
The objective lens according to claim 106, wherein information is recorded or reproduced on the information recording surface of said first optical information recording medium by said first light flux emitted from said light source having said oscillation wavelength λ1. NA1 is a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for the above, and information of the second light flux emitted from the light source of the oscillation wavelength λ2 is transmitted to the information recording surface of the second information recording medium. The predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproduction is set to NA2 (NA1>
NA2), the diffraction surface has the oscillation wavelength λ2
The second light flux emitted from the light source is focused on the information recording surface of the second optical information recording medium in the NA1 with a wavefront aberration of 0.07λ2 rms or more.

【0123】請求項107に記載の対物レンズは、前記
回折面が、前記光源の発振波長の微小変動に対して、軸
上色収差を抑制する機能を有することを特徴とする。
The objective lens described in Item 107 is characterized in that the diffraction surface has a function of suppressing axial chromatic aberration with respect to minute fluctuations in the oscillation wavelength of the light source.

【0124】請求項108に記載の対物レンズは、前記
回折面が、前記光源の発振波長が長波長側に微小変動し
た際に前記対物レンズのバックフォーカスを短くするよ
うな波長特性を有することを特徴とする。
The objective lens according to claim 108, wherein the diffraction surface has a wavelength characteristic to shorten the back focus of the objective lens when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to a longer wavelength side. Features.

【0125】請求項109に記載の対物レンズは、前記
回折面が、前記光源の発振波長が長波長側に微小変動し
た際に前記対物レンズの球面収差が補正不足になるよう
な方向に変化する球面収差特性を有することを特徴とす
る。
In the objective lens described in Item 109, the diffraction surface changes in a direction such that when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to the longer wavelength side, the spherical aberration of the objective lens becomes insufficiently corrected. It is characterized by having spherical aberration characteristics.

【0126】請求項110に記載の対物レンズは、少な
くとも1面が非球面の単玉レンズであって、次式を満た
すことを特徴とする。 0.5≦(f1/νd)・fD1≦10.0 (14) ただし、 f1:屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを
合わせた前記発振波長λ1における焦点距離(mm) νd:レンズ材料のd線のアッベ数 fD1:前記回折構造をΦb=b22+b44+b66
+………により定義される光路差関数で表した(ここ
で、hは光軸からの高さ(mm)であり、b2、b4、b
6、………は2次、4次、6次、………の光路差関数係
数である)とき、fD=1/(−2・b2)により定義
される、前記回折構造のみによる前記発振波長λ1にお
ける焦点距離(mm)
The objective lens described in Item 110 is a single lens having at least one aspheric surface, and satisfies the following expression. 0.5 ≦ (f1 / νd) · fD1 ≦ 10.0 (14) where f1: focal length (mm) at the oscillation wavelength λ1 obtained by combining refraction power and diffraction power by the diffraction structure. Νd: lens material Abbe number of d-line fD1: Φb = b 2 h 2 + b 4 h 4 + b 6 h 6
+ ……… (where h is the height (mm) from the optical axis and b 2 , b 4 , b
6, ......... secondary, fourth, sixth, an optical path difference function coefficients of .........) time, fD = 1 / (- 2 · b 2) is defined by, the only by the diffractive structure Focal length at oscillation wavelength λ1 (mm)

【0127】上式(14)を満たすことにより、短波長
光源および従来の長波長光源の両光束に対して軸上色収
差が補正過剰になり過ぎたり、補正不足になり過ぎたり
せず、バランスよく補正することができる。上式(1
4)において左辺の下限以上で、600nm〜800n
mの長波長光源の光束に対して軸上色収差が補正過剰に
なり過ぎず、右辺の上限以下で、500nm以下の短波
長光源の光束に対して軸上色収差が補正不足になり過ぎ
なくでき、好ましい。また、透明基板厚の異なる複数の
光情報記録媒体に対して、それぞれの情報記録面にそれ
ぞれ良好なスポットを形成するような波長特性を有する
回折構造とすることにより、従来の透明基板厚(例え
ば、CDでは1.2mm、DVDでは0.6mm)の大
きい光情報記録媒体に対しても、短波長光源及び高い像
側開口数を必要とする透明基板厚の薄い光情報記録媒体
(例えば、透明基板厚0.2mm以下)に対しても、情
報の記録又は再生に兼用することができる対物レンズを
得ることが可能となる。
By satisfying the above expression (14), axial chromatic aberration is not overcorrected or undercorrected with respect to both the short-wavelength light source and the conventional long-wavelength light source. Can be corrected. The above equation (1
4) In the range not less than the lower limit of the left side, 600 nm to 800 n
The axial chromatic aberration is not excessively corrected for the light flux of the long-wavelength light source m, and the axial chromatic aberration is not excessively undercorrected for the light flux of the short-wavelength light source of 500 nm or less below the upper limit on the right side. preferable. In addition, for a plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, a diffraction structure having a wavelength characteristic such that a good spot is formed on each of the information recording surfaces is formed, so that the conventional transparent substrate thickness (for example, For a large optical information recording medium of 1.2 mm for CD and 0.6 mm for DVD, an optical information recording medium having a thin transparent substrate (for example, transparent) requiring a short wavelength light source and a high image-side numerical aperture. (Substrate thickness 0.2 mm or less), it is possible to obtain an objective lens that can also be used for recording or reproducing information.

【0128】請求項111に記載の対物レンズは、少な
くとも1面が非球面の単玉レンズであって、次式を満た
すことを特徴とする。 −25.0≦(b2/λ1)≦0.0 (15) ただし、 b2:前記回折構造をΦb=b22+b44+b66
………により定義される光路差関数で表した(ここで、
hは光軸からの高さ(mm)であり、b2、b4、b6
………は2次、4次、6次、………の光路差関数係数で
ある)ときのその2次の光路差関数係数 λ1:前記発振波長λ1(mm)
The objective lens according to claim 111 is a single lens having at least one aspheric surface, and satisfies the following expression. −25.0 ≦ (b 2 /λ1)≦0.0 (15) where b 2 : the diffraction structure is Φb = b 2 h 2 + b 4 h 4 + b 6 h 6 +
……… expressed by the optical path difference function (where,
h is the height (mm) from the optical axis, and b 2 , b 4 , b 6 ,
... Are the second-order, fourth-order, sixth-order,..., Second-order optical path difference function coefficients.) Λ1: The oscillation wavelength λ1 (mm)

【0129】また、上式(15)を満たすことにより、
対物レンズに設けた回折構造での収差補正の負担を軽減
できる、すなわち、上式(15)を満たすことにより、
対物レンズに設けた回折構造に、集光光学系で発生する
軸上色収差の補正の役割をほとんど持たせないようにで
きるので、回折構造の輪帯間隔が大きく、輪帯数が少な
く、回折効率の高い対物レンズとすることができる。こ
こで、b2=0の場合は、対物レンズに設けた回折構造
により、集光光学系で発生する軸上色収差を補正しない
場合に相当し、−25.0≦(b2/λ1)<0.0の
場合は、長波長の光源(600nm〜800nm程度)
の光束に対して軸上色収差が過剰補正にならない程度
に、短波長の光源(500nm程度以下)の光束に対し
て軸上色収差を補正する場合に相当する。こうして補正
不足の軸上色収差は、対物レンズと光源との間に配置さ
れる前記球面収差の変動を補正する手段を、請求項1
0、11、33、38、39、63又は65に記載の構
成とすることにより補正することができる。また、対物
レンズで発生する軸上色収差を回折構造の作用によって
補正する場合、対物レンズの材料のアッベ数をνdとし
たとき、νd>55.0を満足することが好ましく、そ
れにより2次スペクトルを小さく抑えることができる。
Further, by satisfying the above expression (15),
The burden of aberration correction on the diffraction structure provided on the objective lens can be reduced, that is, by satisfying the above expression (15),
Since the diffraction structure provided in the objective lens can be made to have little role in correcting axial chromatic aberration generated in the condensing optical system, the ring spacing of the diffraction structure is large, the number of rings is small, and the diffraction efficiency is small. The objective lens can be high. Here, the case of b 2 = 0 corresponds to the case where the axial chromatic aberration generated in the condensing optical system is not corrected by the diffraction structure provided in the objective lens, and −25.0 ≦ (b 2 / λ1) < In the case of 0.0, a long wavelength light source (about 600 nm to 800 nm)
This corresponds to a case where the axial chromatic aberration is corrected with respect to the light beam of a short-wavelength light source (about 500 nm or less) so that the axial chromatic aberration of the light beam is not excessively corrected. The means for correcting the variation of the spherical aberration disposed between the objective lens and the light source for the undercorrected axial chromatic aberration.
The correction can be made by adopting the configuration described in 0, 11, 33, 38, 39, 63 or 65. In addition, when the axial chromatic aberration generated in the objective lens is corrected by the action of the diffractive structure, when the Abbe number of the material of the objective lens is νd, it is preferable that νd> 55.0 is satisfied. Can be kept small.

【0130】請求項112に記載の対物レンズは、球面
収差のうち、3次の球面収差成分をSA1、5次及び7
次及び9次の球面収差成分の和をSA2としたとき、次
式を満たすことを特徴とする。 |SA1/SA2|>1.0 (16) ただし、 SA1:収差関数をツェルニケ(Zernike)の多
項式に展開したときの3次の球面収差成分 SA2:収差関数をツェルニケ(Zernike)の多
項式に展開したときの5次の球面収差成分と7次の球面
収差成分と9次の球面収差成分との2乗和の平方根
An objective lens according to claim 112, wherein the third-order spherical aberration components among the spherical aberrations are SA1, fifth-order, and seventh-order.
When the sum of the next and ninth order spherical aberration components is SA2, the following equation is satisfied. | SA1 / SA2 |> 1.0 (16) where SA1: a third-order spherical aberration component when the aberration function is expanded to a Zernike polynomial SA2: An aberration function is expanded to a Zernike polynomial Square root of the sum of squares of the fifth-order spherical aberration component, the seventh-order spherical aberration component, and the ninth-order spherical aberration component

【0131】対物レンズで発生する球面収差の実質的な
次数の球面収差成分におけるバランスに関する。特に、
高い像側開口数の単玉対物レンズでは、中心厚(軸上
厚)の僅かな違いで球面収差の量は大きくなる傾向があ
るので、対物レンズに要求される中心厚の許容範囲は非
常に小さくなり、さらに、モールド成形でレンズを製造
する場合には、複数のレンズを数μm以下の中心厚のふ
れで得ることも難しいが、上式(11)を満たすことに
より、対物レンズで発生する球面収差の実質的な次数の
球面収差成分におけるバランスを良好にでき、対物レン
ズに要求させる中心厚の許容範囲(特に、設計値からの
誤差)を拡げることができる。
The balance of the spherical aberration components of the substantial order of the spherical aberration generated by the objective lens. In particular,
In a single-lens objective lens having a high image-side numerical aperture, the amount of spherical aberration tends to increase due to a slight difference in the center thickness (axial thickness). Therefore, the allowable range of the center thickness required for the objective lens is very large. When a lens is manufactured by molding, it is difficult to obtain a plurality of lenses with a center thickness of several μm or less. However, when the above equation (11) is satisfied, the lens is generated by the objective lens. The balance of the spherical aberration component of the substantial order of the spherical aberration can be improved, and the allowable range of the center thickness required for the objective lens (in particular, the error from the design value) can be expanded.

【0132】請求項113に記載の対物レンズは、少な
くとも1面に、光軸側からその外周に向かって順に、屈
折作用により前記光源から出射された光束を複数の光束
に分割する、少なくとも第1の部分、第2の部分及び第
3の部分を有し、前記第1の部分及び前記第3の部分
は、前記第1の光情報記録媒体の情報記録面に対して情
報の記録または再生を行うことができるように前記発振
波長λ1の光源からの光束を集光可能であり、前記第1
の部分及び前記第2の部分は、前記第2の光情報記録媒
体の情報記録面に対して情報の記録または再生を行うこ
とができるように前記発振波長λ2の光源からの光束を
集光可能であることを特徴とする。
The objective lens according to claim 113, wherein at least one surface divides a light beam emitted from the light source by a refraction action into a plurality of light beams in order from the optical axis side to the outer periphery thereof. , A second part, and a third part, wherein the first part and the third part record or reproduce information on or from an information recording surface of the first optical information recording medium. The light beam from the light source having the oscillation wavelength λ1 can be collected so that the first
And the second portion are capable of condensing a light beam from the light source having the oscillation wavelength λ2 so that information can be recorded or reproduced on the information recording surface of the second optical information recording medium. It is characterized by being.

【0133】請求項114に記載の対物レンズは、少な
くとも1面に、屈折作用により入射光束をk個(k≧
4)の輪帯状の光束(ここで、光軸側からその外側に向
かって、順に第1、第2、・・・・・・、第k光束とす
る)に分割する輪帯状段差部分を形成し、前記第1の光
情報記録媒体に対して情報の記録及び/または再生を行
う場合には、前記第1及び第k光束がつくる最良像面位
置における前記第1及び第k光束の波面収差の球面収差
成分は0.05λ1rms以下(λ1の光源波長)であ
り、前記第2ないし第(k−1)光束のうち、少なくと
も2つの光束はそれぞれ、前記第1及び第k光束がつく
る前記最良像面位置とは異なる位置に見かけ上の最良像
面位置が形成され、前記第1及び第k光束がつくる前記
最良像面位置で、前記第1の光情報記録媒体に対する必
要開口数内を通る前記第1ないし第k光束のそれぞれの
光束内の光線の波面収差がほぼmiλ1(mi個は整数
で、i=1,2,・・・・・・,k)となることを特徴
とする。
In the objective lens described in Item 114, k incident light beams (k ≧
4) Forming an annular step portion which is divided into annular light fluxes (here, in order from the optical axis side to the outside thereof, first, second,..., K-th light fluxes). When information is recorded and / or reproduced on the first optical information recording medium, the wavefront aberration of the first and k-th light beams at the best image plane position formed by the first and k-th light beams Is not more than 0.05λ1 rms (light source wavelength of λ1), and at least two of the second to (k−1) th light fluxes are the best formed by the first and kth light fluxes, respectively. An apparent best image plane position is formed at a position different from the image plane position, and passes through the required numerical aperture for the first optical information recording medium at the best image plane position created by the first and k-th light beams. Wavefront collection of light rays in each of the first to k-th light beams Approximately miλ1 (mi-number is an integer, i = 1,2, ······, k), characterized in that a.

【0134】請求項115に記載の対物レンズは、プラ
スチック材料から形成されていることを特徴とする。
The objective lens according to claim 115 is characterized in that it is formed of a plastic material.

【0135】請求項116に記載の対物レンズは、飽和
吸水率が0.5%以下である材料から形成されているこ
とを特徴とする。
An objective lens according to claim 116 is characterized in that the objective lens is formed of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.

【0136】請求項117に記載の対物レンズは、前記
光源の発振波長に対して、厚さ3mmにおける内部透過
率が85%以上である材料から形成されていることを特
徴とする。
An objective lens according to claim 117 is characterized in that the objective lens is formed of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm with respect to the oscillation wavelength of the light source.

【0137】請求項118に記載の対物レンズは、少な
くとも一方の面が非球面の単玉レンズであることを特徴
とする。
The objective lens according to claim 118 is characterized in that at least one surface is an aspherical single lens.

【0138】請求項119に記載の対物レンズは、請求
項1乃至99のいずれかに記載の光ピックアップ装置に
適用可能であることを特徴とする。
The objective lens according to claim 119 is applicable to the optical pickup device according to any one of claims 1 to 99.

【0139】請求項120に記載のビームエキスパンダ
ーは、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負
レンズとを含み、少なくともその一方は光軸方向に沿っ
て変移可能な可動要素となっており、前記正レンズを含
む全正レンズのそれぞれのアッベ数が70.0以下ある
いは前記負レンズを含む全負レンズのそれぞれのアッベ
数が40.0以上であって、少なくとも1面に輪帯状の
回折構造を有する回折面を有することを特徴とする。
[0139] The beam expander according to claim 120 includes at least one positive lens and at least one negative lens, at least one of which is a movable element that can move along the optical axis direction. The Abbe number of all positive lenses including the positive lens is 70.0 or less, or the Abbe number of all negative lenses including the negative lens is 40.0 or more, and at least one surface has an annular diffraction structure. Characterized by having a diffraction surface having

【0140】ビームエキスパンダーを構成する正レンズ
のアッベ数が70.0以下あるいは負レンズのアッベ数
が40.0以上である場合、他の光学素子(特に、好ま
しくは、光ピックアップ装置に適用した際の対物レン
ズ)で発生する軸上色収差は補正不足になりがちとなる
が、回折面を設けることにより、その軸上色収差を良好
に補正することが可能となる。特に、入射光源の発振波
長が長波長側に微小変動したときに対物レンズのバック
フォーカスが短くなるような波長特性を有する回折構造
をもった回折面を少なくとも1面に設けることにより、
対物レンズの軸上色収差を良好に補正することができ
る。さらに、この回折面に、光源の発振波長が長波長側
に微小変動したときに対物レンズの球面収差が補正不足
になるような球面収差特性を持たせることにより、光源
の発振波長が長波長側に微小変動したときの球面収差を
も補正することができる。また、正レンズのアッベ数が
70.0以下であると、強度において優れ、製造もし易
く、耐環境性にも良い。一方、負レンズのアッベ数が4
0.0以上であると、短波長の光に対する透過性に優れ
る。正レンズおよび負レンズともアッベ数が40.0以
上70.0以下であることが好ましい。
When the Abbe number of the positive lens constituting the beam expander is 70.0 or less or the Abbe number of the negative lens is 40.0 or more, other optical elements (especially, preferably applied to an optical pickup device) The axial chromatic aberration generated by the objective lens tends to be insufficiently corrected, but by providing the diffraction surface, the axial chromatic aberration can be satisfactorily corrected. In particular, by providing at least one diffraction surface having a diffraction structure having a wavelength characteristic such that the back focus of the objective lens becomes short when the oscillation wavelength of the incident light source slightly fluctuates to the long wavelength side,
It is possible to satisfactorily correct axial chromatic aberration of the objective lens. Furthermore, by providing this diffraction surface with a spherical aberration characteristic such that the spherical aberration of the objective lens becomes insufficiently corrected when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to the longer wavelength side, the oscillation wavelength of the light source becomes longer. It is also possible to correct the spherical aberration caused by the minute fluctuation. When the Abbe number of the positive lens is 70.0 or less, the strength is excellent, the manufacturing is easy, and the environment resistance is good. On the other hand, the Abbe number of the negative lens is 4
When it is 0.0 or more, it is excellent in transparency to light having a short wavelength. It is preferable that the Abbe number of both the positive lens and the negative lens is 40.0 or more and 70.0 or less.

【0141】請求項121に記載のビームエキスパンダ
ーは、入射させる光束を出力する光源の発振波長におけ
る近軸パワーをP1とし、前記発振波長より10nm短
い波長における近軸パワーをP2とし、前記発振波長よ
り10nm長い波長における近軸パワーをP3としたと
き、次式を満足することを特徴とする。 P2<P1<P3 (17)
The beam expander according to claim 121, wherein the paraxial power at the oscillation wavelength of the light source for outputting the incident light beam is P1, the paraxial power at a wavelength 10 nm shorter than the oscillation wavelength is P2, and the paraxial power at the oscillation wavelength is P2. When the paraxial power at a wavelength longer by 10 nm is P3, the following formula is satisfied. P2 <P1 <P3 (17)

【0142】これにより、ビームエキスパンダーに、対
物レンズやカップリングレンズ等の光学素子で発生する
軸上色収差を補正する役割を持たせることができる。す
なわち、回折構造によりビームエキスパンダー自体では
軸上色収差を過剰に補正し、対物レンズやカップリング
レンズ等の光学素子で発生する軸上色収差とは逆の極性
の軸上色収差を発生させることによって、対物レンズや
カップリングレンズ等の光学素子で発生する軸上色収差
を補正することができる。
Thus, the beam expander can have a role of correcting axial chromatic aberration generated by an optical element such as an objective lens or a coupling lens. That is, the beam expander itself excessively corrects axial chromatic aberration by the diffraction structure, and generates axial chromatic aberration having a polarity opposite to that of axial chromatic aberration generated by an optical element such as an objective lens or a coupling lens. It is possible to correct axial chromatic aberration generated in an optical element such as a lens or a coupling lens.

【0143】請求項122に記載のビームエキスパンダ
ーは、前記回折面が、入射させる光束を出力する光源の
発振波長の微小変動に対して、出射側に配置される集光
レンズで発生する軸上色収差を抑制する機能を有するこ
とを特徴とする。
A beam expander according to claim 122, wherein said diffraction surface has an axial chromatic aberration generated by a condenser lens disposed on the exit side with respect to a minute fluctuation of an oscillation wavelength of a light source that outputs a light beam to be incident. Characterized by having a function of suppressing

【0144】請求項123に記載のビームエキスパンダ
ーは、前記回折面が、入射させる光束を出力する光源の
発振波長が長波長側に微小変動した際に、出射側に配置
される集光レンズのバックフォーカスが短くなるような
波長特性を有することを特徴とする。これにより、対物
レンズ等の光学素子の軸上色収差を良好に補正すること
ができる。
A beam expander according to claim 123, wherein the diffractive surface of the condenser lens disposed on the exit side when the oscillation wavelength of the light source for outputting the incident light beam slightly fluctuates to the longer wavelength side. It is characterized by having wavelength characteristics such that the focus becomes short. Thereby, axial chromatic aberration of an optical element such as an objective lens can be satisfactorily corrected.

【0145】請求項124に記載のビームエキスパンダ
ーは、前記回折面が、入射させる光束を出力する光源の
発振波長が長波長側に微小変動した際に、出射側に配置
される集光レンズの球面収差が補正不足となるような方
向に変化する球面収差特性を有することを特徴とする。
これにより、入力させる光束を出力する光源の発振波長
が長波長側に微小変動した際の球面収差を良好に補正す
ることができる。
A beam expander according to claim 124, wherein the diffractive surface of the condenser lens arranged on the exit side when the oscillation wavelength of the light source for outputting the incident light beam slightly fluctuates to the longer wavelength side. It is characterized by having a spherical aberration characteristic that changes in a direction in which the aberration is undercorrected.
This makes it possible to satisfactorily correct spherical aberration when the oscillation wavelength of the light source that outputs the input light beam slightly fluctuates to the longer wavelength side.

【0146】請求項125に記載のビームエキスパンダ
ーは、前記可動要素が、比重2.0以下の材料から形成
されていることを特徴とする。これにより、可動要素の
変移装置への負担を軽減できる。
[0146] The beam expander according to claim 125 is characterized in that the movable element is formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less. Thereby, the burden on the transfer device of the movable element can be reduced.

【0147】請求項126に記載のビームエキスパンダ
ーは、前記可動要素が、プラスチック材料から形成され
ていることを特徴とする。これにより、変移装置への負
担を軽減することができ、また高速な可動要素の光軸方
向の移動が可能となる。更に、回折面や非球面を設ける
構成要素をプラスチック材料から形成すれば、それらを
容易に付加できる。
[0147] The beam expander according to claim 126 is characterized in that the movable element is formed of a plastic material. Thereby, the load on the transfer device can be reduced, and the movable element can be moved at high speed in the optical axis direction. Furthermore, if the components for providing the diffractive surface and the aspherical surface are formed from a plastic material, they can be easily added.

【0148】請求項127に記載のビームエキスパンダ
ーは、前記可動要素の少なくとも1面に非球面を有する
ことを特徴とする。
The beam expander according to claim 127 is characterized in that at least one surface of the movable element has an aspheric surface.

【0149】請求項128に記載のビームエキスパンダ
ーは、前記可動要素が、飽和吸水率が0.5%以下であ
る材料から形成されていることを特徴とする。
[0149] The beam expander according to claim 128 is characterized in that the movable element is formed of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.

【0150】請求項129に記載のビームエキスパンダ
ーは、前記可動要素が、入射させる光源の発振波長の光
に対して、厚さ3mmにおける内部透過率が85%以上
である材料から形成されていることを特徴とする。
The beam expander according to claim 129, wherein the movable element is formed of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm with respect to light having an oscillation wavelength of a light source to be incident. It is characterized by.

【0151】請求項130に記載のビームエキスパンダ
ーは、プラスチック材料から形成されていることを特徴
とする。
The beam expander according to claim 130 is characterized by being formed from a plastic material.

【0152】請求項131に記載のビームエキスパンダ
ーは、少なくとも1面に非球面を有することを特徴とす
る。
The beam expander according to claim 131 has at least one aspherical surface.

【0153】請求項132に記載のビームエキスパンダ
ーは、飽和吸水率が0.5%以下である材料から形成さ
れていることを特徴とする。
The beam expander according to claim 132 is characterized in that it is made of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.

【0154】請求項133に記載のビームエキスパンダ
ーは、入射させる光源の発振波長の光に対して、厚さ3
mmにおける内部透過率が85%以上である材料から形
成されていることを特徴とする。
The beam expander according to claim 133 has a thickness of 3 with respect to the light of the oscillation wavelength of the light source to be incident.
It is made of a material having an internal transmittance of 85% or more in mm.

【0155】請求項134に記載のビームエキスパンダ
ーは、請求項8乃至33、36乃至63のいずれかに記
載の光ピックアップ装置に適用可能であることを特徴と
する。
A beam expander according to claim 134 is applicable to the optical pickup device according to any one of claims 8 to 33 and 36 to 63.

【0156】本明細書中で用いる回折面とは、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
折によって光線の角度を変え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。特に、そのような鋸歯状の輪帯構造であるこ
とが好ましい。
As used herein, the term “diffractive surface” refers to a form (or surface) in which a relief is provided on the surface of an optical element, for example, the surface of a lens to change the angle of a light beam by diffraction. In other words, when there is a region where diffraction occurs and a region where diffraction does not occur on one optical surface, 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. In particular, such a saw-tooth ring structure is preferable.

【0157】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。
In the present specification, an objective lens is, in a narrow sense, a collection arranged to face the optical information recording medium closest to the optical information recording medium when the optical information recording medium is loaded in the optical pickup device. Refers to a lens that has a light effect,
In a broad sense, it refers to a lens group that can be operated at least in the optical axis direction by an actuator together with the lens.

【0158】本明細書中において、集光光学系とは、少
なくとも対物レンズを含み、光源から対物レンズとの間
に配置されて、入射される光束を略平行光束とするため
のカップリングレンズ(入射される発散光束を平行光束
とするコリメータを含む)を指すものとする。但し、後
述するビームエキスパンダー等の一体的に機能される少
なくとも光学素子の集合体であって、その集合体を構成
する一部の光学素子が光軸方向に沿って変移可能な集合
体、及びその集合体の一部の光学素子は、ここでは集光
光学系に含まないものとする。尚、カップリングレンズ
は、複数のレンズからなっていてもよく、また、それら
のレンズが離間され、その間に他の光学素子が介在する
構成であってもよい。
In this specification, the condensing optical system includes at least an objective lens, is disposed between the light source and the objective lens, and is a coupling lens for converting an incident light beam into a substantially parallel light beam. (Including a collimator that converts the incident divergent light beam into a parallel light beam). However, it is an aggregate of at least optical elements functioning integrally, such as a beam expander to be described later, and an aggregate in which some optical elements constituting the aggregate can be displaced along the optical axis direction, and Here, some optical elements of the aggregate are not included in the condensing optical system. Note that the coupling lens may be composed of a plurality of lenses, or the lenses may be separated from each other and another optical element may be interposed therebetween.

【0159】本明細書中において、ビームエキスパンダ
ーとは、少なくとも1つのレンズ等の光学素子を光軸方
向に沿って変移可能であり、それにより出射光束の発散
角(発散作用、収束作用を含む)を可変可能であって、
略平行光束を入射させた際に略平行光束を出射可能なレ
ンズ等の光学素子の集合体(レンズ群等の光学素子群)
を指すものとする。それらレンズ等の複数の光学素子が
一体化されていることが好ましく、少なくとも1つのレ
ンズ等の光学素子が光軸方向に沿って変移可能に少なく
とも構成されたものであれば、実際にその変移を行う変
移装置といった駆動手段は、ビームエキスパンダーとし
ては含んでいなくてもよい。
In the present specification, a beam expander is capable of displacing at least one optical element such as a lens along the optical axis direction, whereby the divergence angle (including the divergence function and the convergence function) of the emitted light beam is obtained. Is variable, and
An aggregate of optical elements such as lenses that can emit substantially parallel light beams when substantially parallel light beams are incident (optical element groups such as lens groups)
Shall be referred to. It is preferable that a plurality of optical elements such as those lenses are integrated, and if at least one optical element such as a lens is configured to be movable at least along the optical axis direction, the transition is actually performed. Driving means such as a shifting device to perform may not be included as a beam expander.

【0160】本明細書中において、球面収差の変動と前
記軸上色収差とを補正する手段とは、球面収差の変動を
補正する手段と軸上色収差を補正する手段とが単一の手
段、たとえば一つの光学素子やその集合体(例えば、ビ
ームエキスパンダー)により、2つの補正機能を両方有
している構成であることを意味するものであり、例え
ば、特定のアッベ数の正レンズ及び負レンズで構成した
ビームエキスパンダーや、回折構造を有する面を備えた
ビームエキスパンダー等が挙げられる。また、本明細書
中において、光ピックアップ装置に関する発明では、特
段の規定がない限り、焦点距離としては、使用される光
源のうち最も発振波長の短い光を出射する光源のその発
振波長に対する焦点距離を指すものとする。
In the present specification, the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration is a single means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the means for correcting the axial chromatic aberration. One optical element or an assembly thereof (for example, a beam expander) means that the configuration has both two correction functions. For example, a positive lens and a negative lens having a specific Abbe number A configured beam expander, a beam expander having a surface having a diffractive structure, and the like are included. In the present specification, in the invention relating to the optical pickup device, unless otherwise specified, the focal length is a focal length of a light source that emits light having the shortest oscillation wavelength among the light sources used, with respect to the oscillation wavelength. Shall be referred to.

【0161】本明細書中において、光源の発振波長の微
小変動とは、光源の発振波長に対して、±10nmの範
囲内での波長変動を指すものとする。また、本明細書中
において、各種の収差を(良好に)補正するとは、波面
収差を求めたときにいわゆる回折限界性能である0.0
7λrms以下(ここで、λは使用する光源の発振波
長)であることが好ましく、さらに、装置上の機械精度
等を考慮して0.05λrms以下であることがより好
ましい。これらにより種々の光情報記録媒体に対して、
それぞれ適切なスポットサイズを得ることができる。
In this specification, the minute fluctuation of the oscillation wavelength of the light source means a wavelength fluctuation within a range of ± 10 nm with respect to the oscillation wavelength of the light source. In the present specification, “correcting various aberrations” (satisfactorily) means “diffraction-limited performance” when wavefront aberration is obtained.
It is preferably 7λrms or less (here, λ is the oscillation wavelength of the light source used), and more preferably 0.05λrms or less in consideration of the mechanical accuracy of the device. With these, for various optical information recording media,
An appropriate spot size can be obtained for each.

【0162】本明細書中において、光情報記録媒体(光
ディスク)としては、例えば、CD-R、 CD-RW、 CD-Vide
o、 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および次世代の光
情報記録媒体なども含まれる。尚、本明細書中において
用いる透明基板とは、厚さが0mmすなわち透明基板が
存在しない場合も含む。
In this specification, examples of the optical information recording medium (optical disc) include CD-R, CD-RW, and CD-Vide.
o, Various CDs such as CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-
Various DVDs such as R, DVD-RW, DVD-Video and the like, and current optical information recording media in the form of disks such as MDs and next-generation optical information recording media are also included. In addition, the transparent substrate used in this specification includes a case where the thickness is 0 mm, that is, the case where no transparent substrate exists.

【0163】本明細書中において、情報の記録および再
生とは、上記のような光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、或る光情報記録媒
体に対しては記録を行い、別の光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、
或る光情報記録媒体に対しては記録または再生を行い、
別の光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も含むものである。
In this specification, recording and reproducing information means recording information on the information recording surface of the optical information recording medium as described above, and reproducing information recorded on the information recording surface. Say. The optical pickup device of the present invention includes:
It may be used for performing only recording or reproduction, or may be used for performing both recording and reproduction. Further, it may be used for performing recording on a certain optical information recording medium and performing reproduction on another optical information recording medium,
Performs recording or reproduction on a certain optical information recording medium,
The other optical information recording medium may be used for recording and reproducing. Note that the reproduction here includes simply reading information.

【0164】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 a recording and / or reproducing apparatus for audio and / or images, such as various players or drives, or AV equipment, personal computers and other information terminals incorporating them. Can be.

【0165】[0165]

【発明の実施の形態】本実施の形態において用いられる
非球面は、次の[数1]で表される。但し、xは光軸方
向の軸、hは光軸と垂直方向の軸、光の進行方向を正と
し、rは近軸曲率半径、κは円錐係数、A2iは非球面係
数である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The aspherical surface used in the present embodiment is represented by the following [Equation 1]. Here, x is the axis in the optical axis direction, h is the axis perpendicular to the optical axis, and the traveling direction of light is positive, r is the paraxial radius of curvature, κ is the conic coefficient, and A 2i is the aspheric coefficient.

【数1】 (Equation 1)

【0166】本実施の形態で用いられる回折面は、光路
差関数として[数2]により表される。
The diffractive surface used in the present embodiment is represented by [Equation 2] as an optical path difference function.

【数2】 (Equation 2)

【0167】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。図1は、本実施の形態
にかかる光ピックアップ装置の概略構成図である。図1
において、第1の光情報記録媒体23に対して記録およ
び/または再生を行う第1光源11と、第2の光情報記
録媒体24に対して記録および/または再生を行う第1
光源11とは波長の異なる第2光源12とを備え、それ
ぞれの光源から射出される発散光束の発散角を所望の発
散角に変換するカップリングレンズ21、22と、上記
それぞれの光源からの光束をほぼ同一の方向に進むよう
にする光路合成手段であるビームスプリッタ62と、ビ
ームスプリッタ62からの光束を光情報記録媒体の情報
記録面5に集光する対物レンズ3と、光情報記録媒体か
らの反射光を受光する光検出器41、42とを備えてい
る。図中、8は絞り、9はシリンドリカルレンズ、7
1、72は1/4波長板、15は光源11からの発散光
束の発散度を小さくするためのカップリングレンズ、1
6は凹レンズ、17は反射光束を分離するためのホログ
ラムである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device according to the present embodiment. FIG.
, A first light source 11 for recording and / or reproducing on the first optical information recording medium 23 and a first light source 11 for recording and / or reproducing on the second optical information recording medium 24
Coupling lenses 21 and 22 for converting a divergent angle of a divergent light beam emitted from each light source into a desired divergence angle, and a second light source 12 having a different wavelength from the light source 11, and light beams from the respective light sources. A beam splitter 62, which is an optical path combining means for causing the light beam to travel in substantially the same direction, an objective lens 3 for condensing the light beam from the beam splitter 62 on the information recording surface 5 of the optical information recording medium, and an optical information recording medium. And light detectors 41 and 42 for receiving the reflected light of. In the figure, 8 is a stop, 9 is a cylindrical lens, 7
1, 72 are quarter-wave plates, 15 is a coupling lens for reducing the degree of divergence of the divergent light beam from the light source 11, 1
Reference numeral 6 denotes a concave lens, and reference numeral 17 denotes a hologram for separating a reflected light beam.

【0168】更に、本実施の形態においては、対物レン
ズ3の球面収差の変動を補正する手段及び発散度変更手
段として、前記光源側から順に配置された負レンズ5と
正レンズ4と、アクチュエータ7を備えている(以下、
球面収差補正手段、及び発散度変更手段ともいう)。ア
クチュエータ7は、光学要素としての負レンズ5を光軸
方向に移動させて光束の発散角度を変更する変移装置と
して機能する。また、本実施の形態に関連して、その具
体的な一部の光学系を示す実施例1〜14においては、
この変移可能な負レンズ5と正レンズ4とから構成され
た、いわゆるビームエキスパンダーの一例のことを、球
面収差補正手段と表現する場合がある。尚、6は、フォ
ーカシングのため対物レンズ3を光軸方向に駆動するア
クチュエータである。第1光源11は波長λ1=405
nmのレーザ光を射出し、第2光源12は波長λ2=6
55nmのレーザ光を射出できるものとする。
Further, in the present embodiment, as means for correcting the fluctuation of the spherical aberration of the objective lens 3 and means for changing the divergence, the negative lens 5, the positive lens 4, the actuator 7 (Hereinafter,
Spherical aberration correcting means and divergence changing means). The actuator 7 functions as a transfer device that changes the divergence angle of the light beam by moving the negative lens 5 as an optical element in the optical axis direction. Further, in connection with the present embodiment, in Examples 1 to 14 showing specific partial optical systems,
An example of a so-called beam expander including the movable negative lens 5 and the positive lens 4 is sometimes referred to as a spherical aberration correcting unit. Reference numeral 6 denotes an actuator for driving the objective lens 3 in the optical axis direction for focusing. The first light source 11 has a wavelength λ1 = 405.
and the second light source 12 emits a laser beam having a wavelength λ2 = 6.
It is assumed that a laser beam of 55 nm can be emitted.

【0169】以下に述べる実施例において、実施例1、
2、11、12は、対物レンズ3に回折面を設けて軸上
色収差を補正しており、実施例3〜5は、負レンズ5と
正レンズ4に特定の素材を用いて軸上色収差を補正して
おり、実施例6〜8、13、14は、負レンズ5と正レ
ンズ4の少なくとも一方に回折面を設けて対物レンズ3
の軸上色収差を補正しており、実施例9、10は、負レ
ンズ5と正レンズ4の特定の素材と、正レンズ4に設け
た回折面の相乗効果で対物レンズ3の軸上色収差を補正
している。また、実施例4、5、12は、異なる光情報
記録媒体に対し、同一の光学系を用いて情報の記録又は
再生を行う例である。尚、以下の対物レンズの実施例で
は、吸水率0.01%以下で、光源波長400nmの光
束による透過率が90.5%及び光源波長700nmの
光束による透過率が92%であるプラスチック材料を用
いて形成した。また、以下の実施例において、図1に示
した本実施の形態における第1光源11のみを用いた実
施例では、具体的な実施の形態の図面は省略したが、概
して図1のピックアップ装置において、例えば、第2光
源12と、カップリングレンズ22と、ビームスプリッ
タ62と、光検出器42と、1/4波長板72と、ホロ
グラム17とを取り除いたような態様とすることができ
る。以下、各実施例について説明する。
In the embodiments described below, the first embodiment,
2, 11 and 12 provide a diffraction surface on the objective lens 3 to correct axial chromatic aberration. In Examples 3 to 5, the negative lens 5 and the positive lens 4 use specific materials to reduce axial chromatic aberration. In Examples 6 to 8, 13 and 14, at least one of the negative lens 5 and the positive lens 4 is provided with a diffractive surface and the objective lens 3
In the ninth and tenth embodiments, the axial chromatic aberration of the objective lens 3 is reduced by the synergistic effect of the specific materials of the negative lens 5 and the positive lens 4 and the diffractive surface provided on the positive lens 4. Has been corrected. The fourth, fifth, and twelfth embodiments are examples in which information is recorded or reproduced on different optical information recording media using the same optical system. In the following examples of the objective lens, a plastic material having a water absorption of 0.01% or less, a transmittance of 90.5% by a light beam having a light source wavelength of 400 nm, and a transmittance of 92% by a light beam having a light source wavelength of 700 nm is 92%. Formed. Further, in the following examples, in the example using only the first light source 11 in the present embodiment shown in FIG. 1, the drawing of the specific embodiment is omitted, but generally in the pickup device of FIG. 1. For example, an embodiment in which the second light source 12, the coupling lens 22, the beam splitter 62, the photodetector 42, the quarter-wave plate 72, and the hologram 17 are removed can be adopted. Hereinafter, each embodiment will be described.

【0170】(実施例1)表1に、実施例1における、
負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる光学系
に関するデータを示す。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、2.5×1
-3)を、E(例えば、2.5×E−3)を用いて表し
ている。また、回転対称な多項式によって表される回折
面の回折による1次光は、回折後収束する方向に光線の
角度が変化する光のことを意味する。
(Example 1) Table 1 shows that
The data on the optical system including the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 is shown. Incidentally, in the lens data shown below, a power of 10 (for example, 2.5 × 1
0 −3 ) is represented using E (for example, 2.5 × E−3). In addition, primary light due to diffraction on a diffraction surface represented by a rotationally symmetric polynomial means light whose angle of light changes in a direction converging after diffraction.

【表1】 [Table 1]

【0171】図2は、実施例1に係る負レンズ5と、正
レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図である。図3
は、対物レンズ3にかかる球面収差図である。実施例1
においては、波長405nmの第1光源11と、対物レ
ンズ3の像側開口数NA0.85との組み合わせにより
情報の記録又は再生を行うものとする。本実施例におい
ては、前記球面収差の変動を補正する手段の負レンズ5
及び正レンズ4の材料として、それぞれνdN=23.
8、νdP=81.6の材料を選び、更に、対物レンズ
3の光源側の面に回折面を設けることで、対物レンズ3
で発生する軸上色収差を補正している。また、本実施例
においては、fN=−8.13(mm)、fP=9.4
8(mm)であり、f=1.765(mm)、fD=7
1.483(mm)である。
FIG. 2 is an optical system configuration diagram of the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 according to the first embodiment. FIG.
4 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3. FIG. Example 1
In, information is recorded or reproduced by a combination of the first light source 11 having a wavelength of 405 nm and the image-side numerical aperture NA of the objective lens 3 of 0.85. In this embodiment, the negative lens 5 of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is used.
And νdN = 23.
8, a material having νdP = 81.6 is selected, and a diffractive surface is provided on the surface of the objective lens 3 on the light source side.
Is corrected for axial chromatic aberration. In this embodiment, fN = −8.13 (mm) and fP = 9.4.
8 (mm), f = 1.765 (mm), fD = 7
1.483 (mm).

【0172】本実施例では、光源の発振波長の微小変動
(以下、単に、波長変動ともいう)あるいは温度変化時
の球面収差の変動の補正を、以下のように行うことがで
きる。本実施例の場合は、波長が大きくなったとき、あ
るいは温度が上昇したときに対物レンズ3では、補正過
剰の球面収差が発生する。かかる場合、発生した球面収
差を、アクチュエータ7により負レンズ5を光軸に沿っ
て動かすことで、負レンズ5と正レンズ4の間隔を小さ
くすれば、補正不足の球面収差を発生させることができ
る。適切な量だけ負レンズ5を動かせば、補正過剰の球
面収差をキャンセルすることができ、球面収差の補正結
果を示す表2から明らかなように、光学系全体の球面収
差は良好となる。
In this embodiment, the correction of the minute fluctuation of the oscillation wavelength of the light source (hereinafter, also simply referred to as wavelength fluctuation) or the fluctuation of the spherical aberration caused by the temperature change can be performed as follows. In the case of the present embodiment, when the wavelength increases or when the temperature rises, the objective lens 3 generates overcorrected spherical aberration. In such a case, if the generated spherical aberration is moved along the optical axis by the actuator 7 to reduce the distance between the negative lens 5 and the positive lens 4, insufficiently corrected spherical aberration can be generated. . If the negative lens 5 is moved by an appropriate amount, the overcorrected spherical aberration can be canceled, and the spherical aberration of the entire optical system becomes good as is clear from Table 2 showing the result of the correction of the spherical aberration.

【表2】 [Table 2]

【0173】(実施例2)表3に、実施例2における、
負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる光学系
に関するデータを示す。
(Example 2) Table 3 shows that
The data on the optical system including the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 is shown.

【表3】 [Table 3]

【0174】図4は、実施例2に係る負レンズ5と、正
レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図である。図5
は、対物レンズ3にかかる球面収差図である。実施例2
においては、波長405nmの第1光源11と、対物レ
ンズ3の像側開口数NA0.85との組み合わせにより
情報の記録又は再生を行うものとする。実施例2では、
前記球面収差の変動を補正する手段の負レンズ5及び正
レンズ4の材料として、それぞれνdN=30.0、ν
dP=56.5の材料を選び、更に、対物レンズ3の光
源側の面に回折面を設けることで、対物レンズ3で発生
する軸上色収差を補正している。また、本実施例におい
ては、fN=−4.75(mm)、fP=6.47(m
m)であり、f=1.765(mm)、fD=71.4
83(mm)である。
FIG. 4 is an optical system configuration diagram of the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 according to the second embodiment. FIG.
4 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3. FIG. Example 2
In, information is recorded or reproduced by a combination of the first light source 11 having a wavelength of 405 nm and the image-side numerical aperture NA of the objective lens 3 of 0.85. In the second embodiment,
As the material of the negative lens 5 and the positive lens 4 of the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration, νdN = 30.0 and νdN, respectively.
By selecting a material of dP = 56.5 and providing a diffraction surface on the surface of the objective lens 3 on the light source side, axial chromatic aberration generated in the objective lens 3 is corrected. In this embodiment, fN = −4.75 (mm) and fP = 6.47 (m)
m), f = 1.765 (mm), fD = 71.4
83 (mm).

【0175】本実施例での波長変動あるいは温度変化時
の球面収差の変動の補正については、実施例1と同様な
ので、説明は省略する。球面収差の補正結果を示す表4
から明らかなように、波長変動時あるいは温度変化時の
球面収差は良好なものとなっている。また、対物レンズ
3及び球面収差の変動を補正する手段として、負レンズ
5及び正レンズ4にプラスチック材料を用いることで、
光学系の軽量化・可動機構への負担の軽減を図ってい
る。
The correction of the variation of the spherical aberration caused by the wavelength variation or the temperature variation in the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the explanation is omitted. Table 4 showing correction results of spherical aberration
As is clear from FIG. 7, the spherical aberration at the time of wavelength change or temperature change is good. Further, as a means for correcting the fluctuation of the objective lens 3 and the spherical aberration, by using a plastic material for the negative lens 5 and the positive lens 4,
The weight of the optical system and the load on the movable mechanism are reduced.

【表4】 [Table 4]

【0176】(実施例3)表5に、実施例3における、
負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる光学系
に関するデータを示す。
(Example 3) Table 5 shows that
The data on the optical system including the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 is shown.

【表5】 [Table 5]

【0177】図6は、実施例3に係る負レンズ5と、正
レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図である。図7
は、対物レンズ3にかかる球面収差図である。実施例3
においては、波長405nmの第1光源11と、対物レ
ンズ3の像側開口数NA0.85との組み合わせにより
情報の記録又は再生を行うものとする。実施例3におい
ては、負レンズ5及び正レンズ4の材料として、それぞ
れνdN=23.8、νdP=81.6の材料を選ぶこ
とで、軸上色収差を補正している。また、本実施例にお
いては、fN=−9.27(mm)、fP=11.08
(mm)であり、f=1.765(mm)である。
FIG. 6 is an optical system configuration diagram of the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 according to the third embodiment. FIG.
4 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3. FIG. Example 3
In, information is recorded or reproduced by a combination of the first light source 11 having a wavelength of 405 nm and the image-side numerical aperture NA of the objective lens 3 of 0.85. In the third embodiment, longitudinal chromatic aberration is corrected by selecting materials of νdN = 23.8 and νdP = 81.6 as materials of the negative lens 5 and the positive lens 4, respectively. In this embodiment, fN = −9.27 (mm) and fP = 11.08.
(Mm), and f = 1.765 (mm).

【0178】本実施例での波長変動あるいは温度変化時
の球面収差の補正は実施例1と同様なので、説明は省略
する。球面収差の補正結果を示す表6から明らかなよう
に、波長変動時あるいは温度変化時の球面収差は良好な
ものとなっている。また、対物レンズ3にプラスチック
材料を用いることで、光学系の軽量化・可動機構への負
担の軽減を図っている。
The correction of the spherical aberration at the time of a wavelength change or a temperature change in the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. As is clear from Table 6 showing the correction results of the spherical aberration, the spherical aberration at the time of the wavelength change or the temperature change is excellent. Further, by using a plastic material for the objective lens 3, the weight of the optical system is reduced and the burden on the movable mechanism is reduced.

【表6】 [Table 6]

【0179】(実施例4)表7に、実施例4における、
負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる光学系
に関するデータを示す。
(Example 4) Table 7 shows that
The data on the optical system including the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 is shown.

【表7】 [Table 7]

【0180】図8、9は、第4の実施例に係る負レンズ
5と、正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図であ
る。図10、11は、異なる光情報記録媒体に対してそ
れぞれ、情報の記録又は再生を行う際における、対物レ
ンズ3にかかる球面収差図である。実施例4において
は、同一光学系を用いて、波長405nmの第1光源1
1と、透明基板厚0.1mmの光情報記録媒体との組み
合わせ、又は波長655nmの第2光源11と、透明基
板厚0.6mmの光情報記録媒体との組み合わせにより
情報の記録又は再生を行う光ピックアップ装置の例であ
る。実施例4においては、負レンズ5及び正レンズ4の
材料として、それぞれνdN=30.0、νdP=5
6.5の材料を選ぶことで、軸上色収差を補正してい
る。また、本実施例においては、fN=−3.82(m
m)、fP=6.85(mm)であり、f1=1.76
5(mm)、fD1=5000000.02(mm)で
ある。なお、発振波長λ2=655nmにおける対物レ
ンズの焦点距離は、f2=1.804である。
FIGS. 8 and 9 are optical system diagrams of the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 according to the fourth embodiment. 10 and 11 are diagrams of spherical aberration applied to the objective lens 3 when recording or reproducing information on different optical information recording media, respectively. In the fourth embodiment, using the same optical system, the first light source 1 having a wavelength of 405 nm is used.
Information is recorded or reproduced by a combination of No. 1 and an optical information recording medium having a transparent substrate thickness of 0.1 mm, or a combination of the second light source 11 having a wavelength of 655 nm and an optical information recording medium having a transparent substrate thickness of 0.6 mm. It is an example of an optical pickup device. In Example 4, the materials of the negative lens 5 and the positive lens 4 were νdN = 30.0 and νdP = 5, respectively.
By selecting the material of 6.5, longitudinal chromatic aberration is corrected. In this embodiment, fN = −3.82 (m
m), fP = 6.85 (mm), and f1 = 1.76
5 (mm) and fD1 = 50000000.02 (mm). The focal length of the objective lens at the oscillation wavelength λ2 = 655 nm is f2 = 1.804.

【0181】実施例4においては、異なる光情報記録媒
体における透明基板厚の違いに起因して発生する球面収
差の変動を、光源側から順に1枚の負レンズ5、1枚の
正レンズ4から構成される発散角度変更手段(本発明の
球面収差の変動を補正する手段、或いは球面収差の変動
と軸上色収差とを補正する手段に相当する)の間隔を変
えることで補正している。また、対物レンズ3の光源側
の面に回折面を設けることで、上記球面収差をより良好
に補正している。更に、光源の波長変動時や温湿度変化
時の対物レンズの球面収差劣化も、発散度変更手段の間
隔を変えることで良好に補正している。すなわち、表8
から明らかなように、負レンズ5と正レンズ4の間隔を
適切な間隔に変更することで、基板厚変更時、波長変動
時及び温湿度変化時の対物レンズ3の球面収差劣化を、
良好に補正している。また、対物レンズ3及び、負レン
ズ5、正レンズ4にプラスチック材料を用いることで、
光学系の軽量化・可動機構への負担の軽減を図ってい
る。
In the fourth embodiment, the fluctuation of the spherical aberration caused by the difference in the thickness of the transparent substrate in different optical information recording media is reduced by one negative lens 5 and one positive lens 4 in order from the light source side. The divergence angle changing means (corresponding to the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration of the present invention or the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration) is corrected by changing the interval. Further, by providing a diffraction surface on the surface of the objective lens 3 on the light source side, the above-mentioned spherical aberration is more favorably corrected. Further, deterioration of the spherical aberration of the objective lens when the wavelength of the light source fluctuates or when the temperature and humidity change is corrected well by changing the interval of the divergence changing means. That is, Table 8
As is clear from FIG. 5, by changing the interval between the negative lens 5 and the positive lens 4 to an appropriate interval, the spherical aberration degradation of the objective lens 3 when the substrate thickness is changed, when the wavelength changes, and when the temperature and humidity changes
Corrected well. Also, by using a plastic material for the objective lens 3, the negative lens 5, and the positive lens 4,
The weight of the optical system and the load on the movable mechanism are reduced.

【表8】 [Table 8]

【0182】(実施例5)表9に、実施例5における、
負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる光学系
に関するデータを示す。
(Example 5) Table 9 shows that
The data on the optical system including the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 is shown.

【表9】 [Table 9]

【0183】図12、13は、実施例5に係る負レンズ
5と、正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図であ
る。図14、15は、異なる光情報記録媒体に対してそ
れぞれ、情報の記録又は再生を行う際における、対物レ
ンズ3にかかる球面収差図である。実施例5において
は、同一光学系を用いて、波長405nmの第1光源1
1と、透明基板厚0.1mmの光情報記録媒体との組み
合わせ、又は波長655nmの第2光源11と、透明基
板厚0.6mmの光情報記録媒体との組み合わせにより
情報の記録又は再生を行う光ピックアップ装置の例であ
る。実施例5においては、負レンズ5及び正レンズ4の
材料として、それぞれνdN=30.0、νdP=5
6.5の材料を選ぶことで、軸上色収差を補正してい
る。また、本実施例においては、fN=−6.59(m
m)、fP=9.85(mm)であり、f1=3.01
1(mm)、fD1=849964.33(mm)であ
る。なお、発振波長λ2=655nmにおける対物レン
ズの焦点距離は、f2=3.076である。
FIGS. 12 and 13 are optical system configuration diagrams of the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 according to the fifth embodiment. FIGS. 14 and 15 are diagrams of spherical aberration applied to the objective lens 3 when recording or reproducing information on different optical information recording media, respectively. In the fifth embodiment, using the same optical system, the first light source 1 having a wavelength of 405 nm is used.
Information is recorded or reproduced by a combination of No. 1 and an optical information recording medium having a transparent substrate thickness of 0.1 mm, or a combination of the second light source 11 having a wavelength of 655 nm and an optical information recording medium having a transparent substrate thickness of 0.6 mm. It is an example of an optical pickup device. In Example 5, as materials of the negative lens 5 and the positive lens 4, νdN = 30.0 and νdP = 5, respectively.
By selecting the material of 6.5, longitudinal chromatic aberration is corrected. In this embodiment, fN = −6.59 (m
m), fP = 9.85 (mm), and f1 = 3.01
1 (mm) and fD1 = 84966.33 (mm). Note that the focal length of the objective lens at the oscillation wavelength λ2 = 655 nm is f2 = 3.076.

【0184】実施例4と同様に、表10から明らかなよ
うに、負レンズ5と正レンズ4の間隔を適切な間隔に変
更することで、透明基板厚変更時、波長変動時及び温湿
度変化時の対物レンズの球面収差劣化を、良好に補正出
来る。また、対物レンズ3、負レンズ5、正レンズ4に
プラスチック材料を用いることで、光学系の軽量化・可
動機構への負担の軽減を図っている。
As is clear from Table 10, by changing the interval between the negative lens 5 and the positive lens 4 to an appropriate interval as in the case of the fourth embodiment, it is possible to change the thickness of the transparent substrate, the wavelength change, and the temperature and humidity change. The deterioration of the spherical aberration of the objective lens at the time can be satisfactorily corrected. Further, by using a plastic material for the objective lens 3, the negative lens 5, and the positive lens 4, the weight of the optical system is reduced and the load on the movable mechanism is reduced.

【表10】 [Table 10]

【0185】尚、球面収差の変動を補正する手段として
の負レンズ5に入射する光束は、上述した実施例のよう
に平行光だけでなく、発散光あるいは収斂光であって
も、本発明の光学系を同様に適用することができ。ま
た、本実施例では図示していないが、光源と球面収差補
正手段の間に、光源からの光束の発散度を変えるカップ
リングレンズを設けることができる。かかるカップリン
グレンズに回折面を付加して、長波長側でバックフォー
カスが短くなるような回折レンズとすることで、対物レ
ンズで発生する軸上色収差を補正できる。
The light beam incident on the negative lens 5 as a means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is not limited to the parallel light as in the above-described embodiment, but may be a divergent light or a convergent light. Optical systems can be applied as well. Although not shown in this embodiment, a coupling lens that changes the degree of divergence of the light beam from the light source can be provided between the light source and the spherical aberration correction unit. By adding a diffractive surface to such a coupling lens to provide a diffractive lens having a shorter back focus on the long wavelength side, axial chromatic aberration generated by the objective lens can be corrected.

【0186】本発明による光学系に用いるカップリング
レンズは、上記の形態に限らず、同一出願人による特願
2000−060843号にあるようなものであれば、
対物レンズ3で発生する軸上色収差をより良好に補正で
きる。
The coupling lens used in the optical system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be any as described in Japanese Patent Application No. 2000-060843 by the same applicant.
The axial chromatic aberration generated in the objective lens 3 can be corrected more favorably.

【0187】また、上記カップリングレンズと球面収差
の変動を補正する手段(負レンズ5、正レンズ4)の間
に、光源からの光束の非点隔差を緩和し、球面収差補正
手段にほぼ円形の光束を入射させることができるビーム
整形素子を設ける場合、温湿度変化に起因するカップリ
ングレンズの焦点移動により、カップリングレンズから
の光束の発散度が変わって、上記ビーム整形素子により
非点収差が発生してしまう。これを抑えるためには、同
一出願人による特願2000−053858号にあるよ
うなカップリングレンズを用いることで、ビーム整形素
子による非点収差の発生を抑えることができる。
Further, between the coupling lens and the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration (the negative lens 5 and the positive lens 4), the astigmatic difference of the light beam from the light source is reduced, and the spherical aberration correcting means is substantially circular. When a beam shaping element capable of receiving the light beam is provided, the divergence of the light beam from the coupling lens changes due to the focal point movement of the coupling lens caused by a change in temperature and humidity, and the beam shaping element causes astigmatism. Will occur. In order to suppress this, by using a coupling lens as disclosed in Japanese Patent Application No. 2000-053858 filed by the same applicant, it is possible to suppress the occurrence of astigmatism due to the beam shaping element.

【0188】尚、実施例4、5において、光源波長65
5nm、透明基板厚0.6mmの光情報記録媒体に対す
る収差図は、NA0.65まで図示している。しかし、
この時、対物レンズ3には光源波長405nm、NA
0.85で決まる絞りを全て通過する光束が入射してい
る。結像に寄与しないNA0.65以上の光束は、対物
レンズ3に設けた回折面の効果を利用してフレア成分と
することで、情報記録面上でスポット径がしぼられ過ぎ
ず、光ピックアップ装置の受光素子での不要信号の検出
を防止することが出来る。
In the fourth and fifth embodiments, the light source wavelength 65
Aberration diagrams for an optical information recording medium having a thickness of 5 nm and a transparent substrate thickness of 0.6 mm are illustrated up to NA of 0.65. But,
At this time, the objective lens 3 has a light source wavelength of 405 nm and an NA of
A light beam that passes through all apertures determined by 0.85 is incident. A light beam having an NA of 0.65 or more that does not contribute to image formation is formed into a flare component by utilizing the effect of the diffraction surface provided on the objective lens 3, so that the spot diameter is not excessively reduced on the information recording surface, and the optical pickup device is used. Detection of unnecessary signals by the light receiving element can be prevented.

【0189】(実施例6)表11に、実施例6におけ
る、負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる光
学系に関するデータを示す。
(Example 6) Table 11 shows data relating to an optical system including a negative lens 5, a positive lens 4, and an objective lens 3 in Example 6.

【表11】 [Table 11]

【0190】図16は、実施例6に係る負レンズ5と、
正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図である。図
17は、対物レンズ3にかかる球面収差図である。実施
例6においては、波長405nmの第1光源11と、対
物レンズ3の像側開口数NA0.85との組み合わせに
より情報の記録又は再生を行うものとする。実施例6に
おいては、正レンズ4の光情報記録媒体側の面に回折面
を付加し、長波長側でバックフォーカスが短くなるよう
な回折レンズとすることで、対物レンズ3の軸上色収差
を補正している。また、本実施例においては、fN=−
5.03(mm)、fP=6.81(mm)であり、f
=1.765(mm)である。
FIG. 16 shows the negative lens 5 according to the sixth embodiment,
FIG. 2 is an optical system configuration diagram of a positive lens 4 and an objective lens 3. FIG. 17 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3. In the sixth embodiment, information is recorded or reproduced by a combination of the first light source 11 having a wavelength of 405 nm and the image-side numerical aperture NA of the objective lens 3 of 0.85. In the sixth embodiment, the diffractive surface is added to the surface of the positive lens 4 on the side of the optical information recording medium, and the diffractive lens has a shorter back focus on the longer wavelength side, so that the axial chromatic aberration of the objective lens 3 can be reduced. Has been corrected. Further, in the present embodiment, fN = −
5.03 (mm), fP = 6.81 (mm), and f
= 1.765 (mm).

【0191】本実施例における光源波長変動あるいは温
度変化時の球面収差の変動の補正については実施例1と
同様なので、説明は省略する。表12から明らかなよう
に、波長変動時あるいは温度変化時の球面収差は良好な
ものとなっている。また、対物レンズ3、負レンズ5、
正レンズ4にプラスチック材料を用いることで、光学系
の軽量化・可動機構への負担の軽減を図っている。
The correction of the variation of the light source wavelength or the variation of the spherical aberration due to the temperature change in the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the explanation is omitted. As is clear from Table 12, the spherical aberration at the time of wavelength change or temperature change is good. Also, an objective lens 3, a negative lens 5,
By using a plastic material for the positive lens 4, the weight of the optical system is reduced and the burden on the movable mechanism is reduced.

【表12】 [Table 12]

【0192】(実施例7)表13に、実施例7におけ
る、負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる光
学系に関するデータを示す。
(Example 7) Table 13 shows data relating to an optical system including a negative lens 5, a positive lens 4, and an objective lens 3 in Example 7.

【表13】 [Table 13]

【0193】図18は、実施例7に係る負レンズ5と、
正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図である。図
19は、対物レンズ3にかかる球面収差図である。実施
例7においては、波長405nmの第1光源11と、対
物レンズ3の像側開口数NA0.85との組み合わせに
より情報の記録又は再生を行うものとする。実施例7に
おいては、正レンズ4の両面に回折面を付加し、長波長
側でバックフォーカスが短くなるような回折レンズとす
ることで、対物レンズ3の軸上色収差を補正している。
また、本実施例においては、fN=−4.89(m
m)、fP=5.83(mm)であり、f=1.765
(mm)である。
FIG. 18 shows a negative lens 5 according to Example 7,
FIG. 2 is an optical system configuration diagram of a positive lens 4 and an objective lens 3. FIG. 19 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3. In the seventh embodiment, information is recorded or reproduced by a combination of the first light source 11 having a wavelength of 405 nm and the image-side numerical aperture NA of the objective lens 3 of 0.85. In the seventh embodiment, axial chromatic aberration of the objective lens 3 is corrected by adding a diffractive surface to both surfaces of the positive lens 4 and using a diffractive lens having a shorter back focus on the longer wavelength side.
In this embodiment, fN = −4.89 (m
m), fP = 5.83 (mm), f = 1.765
(Mm).

【0194】本実施例における光源波長変動あるいは温
度変化時の球面収差の変動の補正については実施例1と
同様なので、説明は省略する。表14から明らかなよう
に、波長変動時あるいは温度変化時の球面収差は良好な
ものとなっている。また、対物レンズ3、負レンズ5、
正レンズ4にプラスチック材料を用いることで、光学系
の軽量化・可動機構への負担の軽減を図っている。
The correction of the fluctuation of the light source wavelength or the fluctuation of the spherical aberration at the time of the temperature change in this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the explanation is omitted. As is clear from Table 14, the spherical aberration at the time of wavelength change or temperature change is good. Also, an objective lens 3, a negative lens 5,
By using a plastic material for the positive lens 4, the weight of the optical system is reduced and the burden on the movable mechanism is reduced.

【表14】 [Table 14]

【0195】(実施例8)表15に、実施例8におけ
る、負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる光
学系に関するデータを示す。
(Embodiment 8) Table 15 shows data relating to the optical system including the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 in Embodiment 8.

【表15】 [Table 15]

【0196】図20は、実施例8に係る負レンズ5と、
正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図である。図
21は、対物レンズ3にかかる球面収差図である。実施
例8においては、波長405nmの第1光源11と、対
物レンズ3の像側開口数NA0.85との組み合わせに
より情報の記録又は再生を行うものとする。実施例8に
おいては、負レンズ5及び正レンズ4の両面に回折面を
付加し、長波長側でバックフォーカスが短くなるような
回折レンズとすることで、対物レンズ3の軸上色収差を
補正している。また、本実施例においては、fN=−
5.54(mm)、fP=7.42(mm)であり、f
=1.765(mm)である。
FIG. 20 shows a negative lens 5 according to Example 8;
FIG. 2 is an optical system configuration diagram of a positive lens 4 and an objective lens 3. FIG. 21 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3. In the eighth embodiment, information is recorded or reproduced by a combination of the first light source 11 having a wavelength of 405 nm and the image-side numerical aperture NA of the objective lens 3 of 0.85. In the eighth embodiment, axial chromatic aberration of the objective lens 3 is corrected by adding a diffractive surface to both surfaces of the negative lens 5 and the positive lens 4 so as to shorten the back focus on the long wavelength side. ing. Further, in the present embodiment, fN = −
5.54 (mm), fP = 7.42 (mm), and f
= 1.765 (mm).

【0197】本実施例における光源長変動あるいは温度
変化時の球面収差の補正については、実施例1と同様な
ので説明は省略する。表16から明らかなように、波長
変動時あるいは温度変化時の球面収差は良好なものとな
っている。また、対物レンズ3、負レンズ5、正レンズ
4にプラスチック材料を用いることで、光学系の軽量化
・可動機構への負担の軽減を図っている。
The correction of the spherical aberration at the time of light source length fluctuation or temperature change in this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. As is apparent from Table 16, the spherical aberration at the time of wavelength change or temperature change is good. Further, by using a plastic material for the objective lens 3, the negative lens 5, and the positive lens 4, the weight of the optical system is reduced and the load on the movable mechanism is reduced.

【表16】 [Table 16]

【0198】(実施例9)表17に、実施例9におけ
る、負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる光
学系に関するデータを示す。
(Embodiment 9) Table 17 shows data related to the optical system including the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 in Embodiment 9.

【表17】 [Table 17]

【0199】図22は、実施例9に係る負レンズ5と、
正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図である。図
23は、対物レンズ3にかかる球面収差図である。実施
例9においては、波長405nmの第1光源11と、対
物レンズ3の像側開口数NA0.85との組み合わせに
より情報の記録又は再生を行うものとする。実施例9に
おいては、正レンズ4の光情報記録媒体側の面に回折面
を付加し、長波長側でバックフォーカスが短くなるよう
な回折レンズとすることで、対物レンズ3の軸上色収差
を補正している。また、上記球面収差補正手段の負レン
ズ5及び正レンズ4の材料として、それぞれN=30.
0、P=56.5の材料を選ぶことで、より良好に対物
レンズの軸上色収差を補正している。また、本実施例に
おいては、fN=−4.15(mm)、fP=5.91
(mm)であり、f=1.765(mm)である。
FIG. 22 shows the negative lens 5 according to the ninth embodiment,
FIG. 2 is an optical system configuration diagram of a positive lens 4 and an objective lens 3. FIG. 23 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3. In the ninth embodiment, information is recorded or reproduced by a combination of the first light source 11 having a wavelength of 405 nm and the image-side numerical aperture NA of the objective lens 3 of 0.85. In the ninth embodiment, the diffractive surface is added to the surface of the positive lens 4 on the side of the optical information recording medium, and the back focus is shortened on the long wavelength side, so that the axial chromatic aberration of the objective lens 3 is reduced. Has been corrected. Further, as materials of the negative lens 5 and the positive lens 4 of the spherical aberration correcting means, N = 30.
By selecting a material of 0, P = 56.5, the longitudinal chromatic aberration of the objective lens is more properly corrected. In this embodiment, fN = -4.15 (mm) and fP = 5.91.
(Mm), and f = 1.765 (mm).

【0200】本実施例における光源波長変動あるいは温
度変化時の球面収差の変動の補正については実施例1と
同様なので、説明は省略する。表18から明らかなよう
に、波長変動時あるいは温度変化時の球面収差は良好な
ものとなっている。また、対物レンズ3、負レンズ5、
正レンズ4にプラスチック材料を用いることで、光学系
の軽量化・可動機構への負担の軽減を図っている。
The correction of the variation of the light source wavelength or the variation of the spherical aberration due to the temperature change in the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. As is clear from Table 18, the spherical aberration at the time of wavelength change or temperature change is good. Also, an objective lens 3, a negative lens 5,
By using a plastic material for the positive lens 4, the weight of the optical system is reduced and the burden on the movable mechanism is reduced.

【表18】 [Table 18]

【0201】(実施例10)表19に、実施例10にお
ける、負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる
光学系に関するデータを示す。
(Embodiment 10) Table 19 shows data relating to the optical system including the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 in Embodiment 10.

【表19】 [Table 19]

【0202】図24は、実施例10に係る負レンズ5
と、正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図であ
る。図25は、対物レンズ3にかかる球面収差図であ
る。実施例10においては、波長405nmの第1光源
11と、対物レンズ3の像側開口数NA0.85との組
み合わせにより情報の記録又は再生を行うものとする。
実施例10においては、正レンズ4の両面に回折面を付
加し、長波長側でバックフォーカスが短くなるような回
折レンズとすることで、対物レンズ3の軸上色収差を補
正している。このとき、対物レンズ3と、球面収差補正
手段としての負レンズ5及び正レンズ4とを合わせた合
成系の軸上色収差を補正過剰とすることで、図25に示
されているように、第1光源11の発振波長(405n
m)の球面収差カーブと長・短波長側の球面収差カーブ
とを交差させている。これにより、光源のモードホップ
現象や高周波重畳時の波面収差の劣化が非常に小さく、
例えば、光源の発振波長が微小変動した際でも、最適書
き込み位置の移動を小さく抑えることができる。さら
に、球面収差補正手段としての可動要素である負レンズ
5を両面非球面レンズとしたことで、負レンズ5の偏芯
やトラッキングエラー時の波面収差の劣化を小さく抑え
ている。また、負レンズ5及び正レンズ4の材料とし
て、それぞれνdN=24.3、νdP=56.5の材
料を選ぶことで、対物レンズ3の軸上色収差を補正して
おり、正レンズ4に付加した回折構造の負担を軽減して
いる。また、本実施例においては、fN=−7.78
(mm)、fP=9.95(mm)であり、f=1.7
65(mm)である。
FIG. 24 shows a negative lens 5 according to the tenth embodiment.
FIG. 3 is an optical system configuration diagram of a positive lens 4 and an objective lens 3. FIG. 25 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3. In the tenth embodiment, information is recorded or reproduced by a combination of the first light source 11 having a wavelength of 405 nm and the image-side numerical aperture NA of the objective lens 3 of 0.85.
In the tenth embodiment, axial chromatic aberration of the objective lens 3 is corrected by adding a diffractive surface to both surfaces of the positive lens 4 and making the back focus shorter on the long wavelength side. At this time, the axial chromatic aberration of the combined system including the objective lens 3 and the negative lens 5 and the positive lens 4 as the spherical aberration correcting means is overcorrected, as shown in FIG. The oscillation wavelength of one light source 11 (405n
m) intersects with the spherical aberration curves on the long and short wavelength side. Due to this, the mode hop phenomenon of the light source and the deterioration of the wavefront aberration at the time of high frequency superposition are extremely small,
For example, even when the oscillation wavelength of the light source fluctuates slightly, the movement of the optimum writing position can be suppressed to a small value. Further, by using a double-sided aspherical lens for the negative lens 5, which is a movable element as a spherical aberration correcting means, the eccentricity of the negative lens 5 and the deterioration of wavefront aberration at the time of tracking error are suppressed to a small extent. The longitudinal chromatic aberration of the objective lens 3 is corrected by selecting a material of νdN = 24.3 and νdP = 56.5 as a material of the negative lens 5 and the positive lens 4, respectively. This reduces the burden on the diffractive structure. In this embodiment, fN = −7.78.
(Mm), fP = 9.95 (mm), and f = 1.7
65 (mm).

【0203】本実施例では、光束を規制する絞りを、対
物レンズ3の光源側の面の頂点より光情報記録媒体側に
配置しているので、発散光束が入射する場合に、対物レ
ンズ3の最も光源側の面の光線通過高さを小さく抑える
ことができる。これは、対物レンズ3の小径化、あるい
は収差補正上も好ましい。
In this embodiment, the stop for restricting the light beam is arranged on the optical information recording medium side from the vertex of the light source side surface of the objective lens 3, so that when the divergent light beam enters, the objective lens 3 The light passage height of the surface closest to the light source can be kept small. This is preferable in terms of reducing the diameter of the objective lens 3 or correcting aberrations.

【0204】本実施例における光源の波長変動あるいは
温度変化時の球面収差の変動の補正については実施例1
と同様なので、説明は省略する。表20から明らかなよ
うに、波長変動時あるいは温度変化時の球面収差は良好
なものとなっている。また、対物レンズ3、負レンズ
5、正レンズ4にプラスチック材料を用いることで、光
学系の軽量化、可動機構への負担の軽減を図っている。
また、短波長の光に対して透過率が高いプラスチック材
料を用いているので、安価に大量生産でき、かつ光の利
用効率の高い光学系を達成している。なお、可動機構
は、本明細書中の実施例では、負レンズ5の変移装置及
び対物レンズ3のフォーカシング機構である。
The correction of the variation of the spherical aberration due to the wavelength variation of the light source or the temperature variation in the present embodiment is described in the first embodiment.
Therefore, the description is omitted. As is clear from Table 20, the spherical aberration at the time of wavelength change or temperature change is good. Further, by using a plastic material for the objective lens 3, the negative lens 5, and the positive lens 4, the weight of the optical system is reduced and the burden on the movable mechanism is reduced.
In addition, since a plastic material having a high transmittance for short-wavelength light is used, an optical system that can be mass-produced at low cost and has high light use efficiency has been achieved. Note that the movable mechanism is a moving device of the negative lens 5 and a focusing mechanism of the objective lens 3 in the embodiments in this specification.

【表20】 [Table 20]

【0205】なお、本実施例においては、図25には図
示していないが、図1の実施の形態に示したように、実
際の光ピックアップ装置では、光源と球面収差補正手段
との間にコリメータ等のカップリングレンズが設けられ
ている。その場合に、カップリングレンズで発生する軸
上色収差も本実施例の構成によって補正することがで
き、色収差が良好な集光光学系を得ることができる。
Although not shown in FIG. 25 in this embodiment, as shown in the embodiment of FIG. 1, in an actual optical pickup device, a light source and a spherical aberration correcting means are provided between the light source and the spherical aberration correcting means. A coupling lens such as a collimator is provided. In this case, axial chromatic aberration generated in the coupling lens can also be corrected by the configuration of the present embodiment, and a converging optical system with good chromatic aberration can be obtained.

【0206】更にまた、光情報記録媒体の片面に第1情
報記録層と第2情報記録層との2つの相変化膜を設け、
それぞれに情報の記録を行うことで、光情報記録媒体の
記録容量を略2倍に高めた、いわゆる2層記録方式の光
情報記録媒体が知られているが、本実施例のものは、そ
のような2層記録方式の光情報記録媒体に対して情報の
記録又は再生を行うことにも適用することができ、各情
報記録層の情報記録面まで厚さの違いによって発生する
球面収差を補正することができる。たとえば、光情報記
録媒体の表面側から順に第1情報記録層、第2情報記録
層としたすると、図26に示すように、球面収差補正手
段としての負レンズ5と正レンズ4との間隔を小さくす
ることにより、第2情報記録層の情報記録面に対して情
報の記録又は再生をすることができる。
Further, two phase change films of a first information recording layer and a second information recording layer are provided on one side of the optical information recording medium,
There is known an optical information recording medium of a so-called two-layer recording system in which the recording capacity of the optical information recording medium is approximately doubled by recording information on each of them. It can also be applied to record or reproduce information on or from an optical information recording medium of such a two-layer recording system, and corrects spherical aberration caused by a difference in thickness up to the information recording surface of each information recording layer. can do. For example, assuming that the first information recording layer and the second information recording layer are arranged in this order from the surface side of the optical information recording medium, as shown in FIG. 26, the distance between the negative lens 5 and the positive lens 4 as the spherical aberration correcting means is set. By reducing the size, information can be recorded or reproduced on the information recording surface of the second information recording layer.

【0207】(実施例11)表21に、実施例11にお
ける、負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる
光学系に関するデータを示す。
(Embodiment 11) Table 21 shows data related to the optical system including the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 in the eleventh embodiment.

【表21】 [Table 21]

【0208】図27は、実施例11に係る負レンズ5
と、正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図であ
る。図28は、対物レンズ3にかかる球面収差図であ
る。実施例11においては、波長405nmの第1光源
11と、対物レンズ3の像側開口数NA0.85との組
み合わせにより情報の記録又は再生を行うものとする。
実施例11においては、対物レンズ3の光源側の面に回
折面を付加し、長波長側でバックフォーカスが短くなる
ような回折レンズとすることで、対物レンズ3の軸上色
収差を補正している。さらに、球面収差補正手段として
の可動要素である負レンズ5を両面非球面レンズとした
ことで、負レンズ5の偏芯やトラッキングエラー時の波
面収差の劣化を小さく抑えている。また、本実施例にお
いては、fN=−8.32(mm)、fP=12.30
(mm)であり、f=1.765(mm)、fD=2
8.417(mm)である。
FIG. 27 shows a negative lens 5 according to the eleventh embodiment.
FIG. 3 is an optical system configuration diagram of a positive lens 4 and an objective lens 3. FIG. 28 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3. In the eleventh embodiment, information is recorded or reproduced by a combination of the first light source 11 having a wavelength of 405 nm and the image-side numerical aperture NA of the objective lens 3 of 0.85.
In Example 11, the axial chromatic aberration of the objective lens 3 is corrected by adding a diffractive surface to the light source side surface of the objective lens 3 and making the back focus shorter on the long wavelength side. I have. Further, by using a double-sided aspherical lens for the negative lens 5, which is a movable element as a spherical aberration correcting means, the eccentricity of the negative lens 5 and the deterioration of wavefront aberration at the time of tracking error are suppressed to a small extent. In this embodiment, fN = −8.32 (mm) and fP = 12.30.
(Mm), f = 1.765 (mm), fD = 2
8.417 (mm).

【0209】本実施例における光源の波長変動あるいは
温度変化時の球面収差の変動の補正については実施例1
と同様なので、説明は省略する。表22から明らかなよ
うに、波長変動時あるいは温度変化時の球面収差は良好
なものとなっている。また、対物レンズ3、負レンズ
5、正レンズ4にプラスチック材料を用いることで、光
学系の軽量化、可動機構への負担の軽減を図っている。
また、短波長の光に対して透過率が高いプラスチック材
料を用いているので、安価に大量生産でき、かつ光の利
用効率の高い光学系を達成している。
The correction of the variation of the spherical aberration due to the wavelength variation of the light source or the temperature variation in the present embodiment is described in the first embodiment.
Therefore, the description is omitted. As is clear from Table 22, the spherical aberration at the time of wavelength change or temperature change is good. In addition, by using a plastic material for the objective lens 3, the negative lens 5, and the positive lens 4, the weight of the optical system is reduced and the load on the movable mechanism is reduced.
Further, since a plastic material having a high transmittance for short-wavelength light is used, an optical system that can be mass-produced at low cost and has high light use efficiency is achieved.

【表22】 [Table 22]

【0210】(実施例12)表23に、実施例12にお
ける、負レンズ5、正レンズ4、対物レンズ3からなる
光学系に関するデータを示す。
(Embodiment 12) Table 23 shows data related to the optical system including the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 in Embodiment 12.

【表23】 [Table 23]

【0211】図29、30は、実施例12に係る負レン
ズ5と、正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図で
ある。図31、32は、異なる光情報記録媒体に対して
それぞれ、情報の記録又は再生を行う際における、対物
レンズ3にかかる球面収差図である。実施例12におい
ては、同一光学系を用いて、波長405nmの第1光源
11と、透明基板厚0.1mmの光情報記録媒体との組
み合わせ、又は波長655nmの第2光源11と、透明
基板厚0.6mmの光情報記録媒体との組み合わせによ
り情報の記録又は再生を行う光ピックアップ装置の例で
ある。実施例12においては、対物レンズ3の光源側の
面に回折構造を設けることにより、透明基板厚の違いに
より発生する球面収差および色の球面収差とを補正して
いる。具体的には、球面収差補正手段としての負レンズ
5が光軸方向に動かすことで、光情報記録媒体の透明基
板厚に対応して対物レンズ3に入射される光束の発散角
を変えることにより行う。また、本実施例においては、
fN=−6.39(mm)、fP=10.51(mm)
であり、f1=1.765(mm)、fD1=45.4
6(mm)である。なお、発振波長λ2=655nmに
おける対物レンズの焦点距離は、f2=1.79であ
る。
FIGS. 29 and 30 are optical system diagrams of the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 according to the twelfth embodiment. FIGS. 31 and 32 are diagrams of spherical aberration applied to the objective lens 3 when recording or reproducing information on different optical information recording media, respectively. In Example 12, using the same optical system, a combination of the first light source 11 having a wavelength of 405 nm and an optical information recording medium having a transparent substrate thickness of 0.1 mm, or a combination of the second light source 11 having a wavelength of 655 nm and the transparent substrate thickness This is an example of an optical pickup device that records or reproduces information in combination with a 0.6 mm optical information recording medium. In the twelfth embodiment, by providing a diffraction structure on the light source side of the objective lens 3, spherical aberration and chromatic spherical aberration caused by a difference in the thickness of the transparent substrate are corrected. Specifically, by moving the negative lens 5 as a spherical aberration correcting means in the optical axis direction, the divergence angle of the light beam incident on the objective lens 3 is changed according to the thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium. Do. In the present embodiment,
fN = -6.39 (mm), fP = 10.51 (mm)
Where f1 = 1.765 (mm) and fD1 = 45.4.
6 (mm). Note that the focal length of the objective lens at the oscillation wavelength λ2 = 655 nm is f2 = 1.79.

【0212】本実施例における光源の波長変動あるいは
温度変化時の球面収差の変動の補正については実施例1
と同様なので、説明は省略する。表24から明らかなよ
うに、波長変動時あるいは温度変化時の球面収差は良好
なものとなっている。また、対物レンズ3、負レンズ
5、正レンズ4にプラスチック材料を用いることで、光
学系の軽量化、可動機構への負担の軽減を図っている。
また、短波長の光に対して透過率が高いプラスチック材
料を用いているので、安価に大量生産でき、かつ光の利
用効率の高い光学系を達成している。
The correction of the variation of the spherical aberration due to the wavelength variation of the light source or the temperature variation in the present embodiment is described in the first embodiment.
Therefore, the description is omitted. As is clear from Table 24, the spherical aberration at the time of wavelength change or temperature change is good. Further, by using a plastic material for the objective lens 3, the negative lens 5, and the positive lens 4, the weight of the optical system is reduced and the burden on the movable mechanism is reduced.
Further, since a plastic material having a high transmittance for short-wavelength light is used, an optical system that can be mass-produced at low cost and has high light use efficiency is achieved.

【表24】 [Table 24]

【0213】尚、実施例4、5と同様に、光源波長65
5nm、透明基板厚0.6mmの光情報記録媒体に対す
るNA0.65以上の光束は、対物レンズ3に設けた回
折面の効果を利用してフレア成分とすることで、情報記
録面上でスポット径がしぼられ過ぎず、光ピックアップ
装置の受光素子での不要信号の検出を防止することが出
来る。
As in the fourth and fifth embodiments, the light source wavelength 65
A light beam having an NA of 0.65 or more for an optical information recording medium having a thickness of 5 nm and a transparent substrate thickness of 0.6 mm is formed into a flare component by utilizing the effect of the diffraction surface provided on the objective lens 3, thereby obtaining a spot diameter on the information recording surface. Thus, it is possible to prevent the unnecessary signal from being detected by the light receiving element of the optical pickup device.

【0214】(実施例13)表25に、実施例13にお
ける、カップリングレンズ21又はカップリングレンズ
15、21に対応するコリメータ、負レンズ5、正レン
ズ4、対物レンズ3からなる光学系に関するデータを示
す。
(Thirteenth Embodiment) Table 25 shows data on the optical system including the coupling lens 21 or the collimator corresponding to the coupling lenses 15 and 21, the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 in the thirteenth embodiment. Is shown.

【表25】 [Table 25]

【0215】図33は、実施例13に係るコリメータ、
負レンズ5と、正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構
成図である。図34は、対物レンズ3にかかる球面収差
図である。実施例13においては、波長405nmの第
1光源11と、対物レンズ3の像側開口数NA0.85
との組み合わせにより情報の記録又は再生を行うものと
する。実施例13においては、球面収差補正手段中の負
レンズ5を光軸方向に沿って変移することで、対物レン
ズ3に入射する光束の発散角を変化させ、集光光学系
(コリメータ及び対物レンズ3)の各光学面で発生する
球面収差の変動を補正するようにした。また、本実施例
においては、fN=−10.71(mm)、fP=1
3.18(mm)であり、f=1.765(mm)であ
る。
FIG. 33 shows a collimator according to the thirteenth embodiment.
FIG. 2 is an optical system configuration diagram of a negative lens 5, a positive lens 4, and an objective lens 3. FIG. 34 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3. In the thirteenth embodiment, the first light source 11 having the wavelength of 405 nm and the image-side numerical aperture NA of the objective lens 3 are 0.85.
Recording or reproduction of information is performed in combination with the above. In the thirteenth embodiment, the divergence angle of the light beam incident on the objective lens 3 is changed by moving the negative lens 5 in the spherical aberration correcting means along the optical axis direction, and the condensing optical system (collimator and objective lens) The variation of the spherical aberration generated on each optical surface in 3) is corrected. In the present embodiment, fN = -10.71 (mm), fP = 1
3.18 (mm) and f = 1.765 (mm).

【0216】また、正レンズ4の両面に回折面を付加
し、球面収差補正手段自体では集光光学系の光学面で発
生する軸上色収差とは逆の極性の軸上色収差を発生させ
ることで、集光光学系の光学面で発生する軸上色収差を
補正し、情報記録面上に焦点を結んだときの波面の軸上
色収差を良好にした。本実施例の集光光学系において、
その光学素子であるコリメータと対物レンズ3で発生す
る軸上色収差量をそれぞれΔfB1、ΔfB2として、
その比を概略的に求めてみたところ、コリメータの焦点
距離は12mm、球面収差補正手段の倍率は1.23
倍、対物レンズの諸点距離は1.765mmであるの
で、ΔfB1/ΔfB2=1/30となる。すなわち、
球面収差補正手段で発生させる逆極性の軸上色収差の絶
対値を対物レンズで発生する軸上色収差の絶対値とほぼ
同じにすると、情報記録面上に焦点を結んだときの波面
の軸上色収差を良好にできる。このとき、集光光学系
と、球面収差補正手段としての負レンズ5及び正レンズ
4とを合わせた合成系の軸上色収差を補正過剰とするこ
とで、図34に示されているように、第1光源11の発
振波長(405nm)の球面収差カーブと長・短波長側
の球面収差カーブとを交差させている。これにより、光
源のモードホップ現象や高周波重畳時の波面収差の劣化
が非常に小さく、例えば、光源の発振波長が微小変動し
た際でも、最適書き込み位置の移動を小さく抑えること
ができる。さらに、球面収差補正手段中の可動要素であ
る負レンズ5を両面非球面レンズとしたことで、負レン
ズ5の偏芯やトラッキングエラー時の波面収差の劣化を
小さく抑えている。
Also, diffractive surfaces are added to both surfaces of the positive lens 4, and the spherical aberration correcting means itself generates axial chromatic aberration having a polarity opposite to that of the axial chromatic aberration generated on the optical surface of the condensing optical system. On the other hand, axial chromatic aberration generated on the optical surface of the condensing optical system was corrected, and axial chromatic aberration of the wavefront when focused on the information recording surface was improved. In the focusing optical system of the present embodiment,
The amounts of longitudinal chromatic aberration generated by the collimator and the objective lens 3 as the optical elements are represented by ΔfB1 and ΔfB2, respectively.
When the ratio was roughly calculated, the focal length of the collimator was 12 mm, and the magnification of the spherical aberration correcting means was 1.23.
Since the distance between the various points of the objective lens is 1.765 mm, ΔfB1 / ΔfB2 = 1/30. That is,
If the absolute value of the axial chromatic aberration of the opposite polarity generated by the spherical aberration correction means is made substantially the same as the absolute value of the axial chromatic aberration generated by the objective lens, the axial chromatic aberration of the wavefront when focused on the information recording surface Can be improved. At this time, as shown in FIG. 34, the axial chromatic aberration of the combined system including the condensing optical system and the negative lens 5 and the positive lens 4 as the spherical aberration correcting means is overcorrected. The spherical aberration curve of the oscillation wavelength (405 nm) of the first light source 11 intersects the spherical aberration curve on the long / short wavelength side. Accordingly, the mode hop phenomenon of the light source and the deterioration of the wavefront aberration at the time of high-frequency superposition are extremely small. For example, even when the oscillation wavelength of the light source slightly changes, the movement of the optimum writing position can be suppressed to a small value. Further, the negative lens 5, which is a movable element in the spherical aberration correcting means, is a double-sided aspherical lens, so that the eccentricity of the negative lens 5 and the deterioration of the wavefront aberration at the time of tracking error are suppressed.

【0217】表26から明らかなように、波長変動時あ
るいは温度変化時等、様々な要因により集光光学系の各
光学面で発生する球面収差の変動を補正でき、良好な球
面収差となっている。また、集光光学系を構成するコリ
メータ及び対物レンズ3、および球面収差補正手段を構
成する負レンズ5及び正レンズ4の全てをプラスチック
材料を用いることで、光学系の軽量化、可動機構への負
担の軽減を図っている。また、短波長の光に対して透過
率が高いプラスチック材料を用いているので、安価に大
量生産でき、かつ光の利用効率の高い光学系を達成して
いる。
As is clear from Table 26, it is possible to correct the fluctuation of the spherical aberration occurring on each optical surface of the light-converging optical system due to various factors such as a wavelength change or a temperature change, and a good spherical aberration is obtained. I have. Further, by using a plastic material for all of the collimator and the objective lens 3 constituting the condensing optical system and the negative lens 5 and the positive lens 4 constituting the spherical aberration correcting means, the weight of the optical system can be reduced and the movable mechanism can be reduced. The burden is reduced. In addition, since a plastic material having a high transmittance for short-wavelength light is used, an optical system that can be mass-produced at low cost and has high light use efficiency has been achieved.

【表26】 [Table 26]

【0218】なお、本実施例においては、球面収差補正
手段中の負レンズ5を変移可能としたが、正レンズ4を
変移可動としても良く、また、両レンズを変移可能とし
ても、同様に集光光学系の球面収差の変動を補正するこ
とができる。また、本実施例においては、球面収差補正
手段中の正レンズ4に設けた回折構造により集光光学系
と球面収差補正手段の軸上色収差を補正するようにした
が、回折構造を他のレンズの面に設けてもよく、他に回
折構造を設けた面を有する光学素子を別途付加してもよ
い。
In the present embodiment, the negative lens 5 in the spherical aberration correcting means is movable. However, the positive lens 4 may be movable and the two lenses may be movable. Variations in spherical aberration of the optical optical system can be corrected. Further, in the present embodiment, the axial chromatic aberration of the condensing optical system and the spherical aberration correcting means is corrected by the diffraction structure provided in the positive lens 4 in the spherical aberration correcting means. And an optical element having a surface provided with a diffractive structure may be additionally provided.

【0219】(実施例14)表27に、実施例14にお
ける、カップリングレンズ15、負レンズ5、正レンズ
4、対物レンズ3からなる光学系に関するデータを示
す。
(Embodiment 14) Table 27 shows data relating to the optical system including the coupling lens 15, the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 in Embodiment 14.

【表27】 [Table 27]

【0220】図35は、実施例14に係るカップリング
レンズ15、負レンズ5と、正レンズ4と、対物レンズ
3の光学系構成図である。本実施例のカップリングレン
ズ15は、第1光源11からの強い発散光束を弱い発散
光束とする機能を有している。図36は、対物レンズ3
にかかる球面収差図である。実施例14においては、波
長405nmの第1光源11と、対物レンズ3の像側開
口数NA0.85との組み合わせにより情報の記録又は
再生を行うものとする。実施例14においては、球面収
差補正手段中の負レンズ5を光軸方向に沿って変移する
ことで、対物レンズ3に入射する光束の発散角を変化さ
せ、集光光学系(カップリングレンズ15及び対物レン
ズ3)の各光学面で発生する球面収差の変動を補正する
ようにした。また、本実施例においては、fN=−1
4.67(mm)、fP=11.66(mm)であり、
f=1.765(mm)である。
FIG. 35 is an optical system configuration diagram of the coupling lens 15, the negative lens 5, the positive lens 4, and the objective lens 3 according to Example 14. The coupling lens 15 of the present embodiment has a function of converting a strong divergent light beam from the first light source 11 into a weak divergent light beam. FIG. 36 shows the objective lens 3
4 is a spherical aberration diagram according to FIG. In the fourteenth embodiment, information is recorded or reproduced by a combination of the first light source 11 having a wavelength of 405 nm and the image-side numerical aperture NA of the objective lens 3 of 0.85. In the fourteenth embodiment, the divergence angle of the light beam incident on the objective lens 3 is changed by moving the negative lens 5 in the spherical aberration correcting means along the optical axis direction, and the condensing optical system (the coupling lens 15 Further, the fluctuation of the spherical aberration generated on each optical surface of the objective lens 3) is corrected. In the present embodiment, fN = −1
4.67 (mm), fP = 11.66 (mm),
f = 1.765 (mm).

【0221】また、正レンズ4の両面に回折面を付加
し、球面収差補正手段自体では集光光学系の光学面で発
生する軸上色収差とは逆の極性の軸上色収差を発生させ
ることで、集光光学系の光学面で発生する軸上色収差を
補正し、情報記録面上に焦点を結んだときの波面の軸上
色収差を良好にした。このとき、集光光学系と、球面収
差補正手段としての負レンズ5及び正レンズ4とを合わ
せた合成系の軸上色収差を補正過剰とすることで、図3
6に示されているように、第1光源11の発振波長(4
05nm)の球面収差カーブと長・短波長側の球面収差
カーブとを交差させている。これにより、光源のモード
ホップ現象や高周波重畳時の波面収差の劣化が非常に小
さく、例えば、光源の発振波長が微小変動した際でも、
最適書き込み位置の移動を小さく抑えることができる。
Also, diffractive surfaces are added to both surfaces of the positive lens 4, and the spherical aberration correcting means itself generates axial chromatic aberration having a polarity opposite to that of axial chromatic aberration generated on the optical surface of the condensing optical system. On the other hand, axial chromatic aberration generated on the optical surface of the condensing optical system was corrected, and axial chromatic aberration of the wavefront when focused on the information recording surface was improved. At this time, the axial chromatic aberration of the combined system in which the condensing optical system and the negative lens 5 and the positive lens 4 as the spherical aberration correcting unit are combined is overcorrected, and thus, FIG.
As shown in FIG. 6, the oscillation wavelength of the first light source 11 (4
(05 nm) and the spherical aberration curve on the long / short wavelength side. As a result, the mode hop phenomenon of the light source and the deterioration of the wavefront aberration at the time of high-frequency superposition are extremely small. For example, even when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates,
The movement of the optimum writing position can be kept small.

【0222】表28から明らかなように、波長変動時あ
るいは温度変化時等、様々な要因により集光光学系の各
光学面で発生する球面収差の変動を補正でき、良好な球
面収差となっている。また、集光光学系を構成するカッ
プリングレンズ15及び対物レンズ3、および球面収差
補正手段を構成する負レンズ5及び正レンズ4の全てを
プラスチック材料を用いることで、光学系の軽量化、可
動機構への負担の軽減を図っている。また、短波長の光
に対して透過率が高いプラスチック材料を用いているの
で、安価に大量生産でき、かつ光の利用効率の高い光学
系を達成している。さらに、本実施例においては、球面
収差補正手段への入射光を弱い発散光束としたので、カ
ップリングレンズ15のパワーおよび球面収差補正手段
中の負レンズ5のパワーが小さくてすみ、それぞれのレ
ンズの偏芯による波面収差の劣化を小さく抑えることが
できた。
As is clear from Table 28, it is possible to correct the fluctuation of the spherical aberration generated on each optical surface of the light-converging optical system due to various factors such as a change in wavelength or a change in temperature. I have. Further, by using a plastic material for all of the coupling lens 15 and the objective lens 3 constituting the condensing optical system and the negative lens 5 and the positive lens 4 constituting the spherical aberration correcting means, the optical system can be made lighter and movable. The burden on the mechanism is reduced. In addition, since a plastic material having a high transmittance for short-wavelength light is used, an optical system that can be mass-produced at low cost and has high light use efficiency has been achieved. Further, in this embodiment, since the light incident on the spherical aberration correcting means is a weak divergent light beam, the power of the coupling lens 15 and the power of the negative lens 5 in the spherical aberration correcting means can be small, and each lens can be used. The deterioration of the wavefront aberration due to the eccentricity can be suppressed small.

【表28】 [Table 28]

【0223】なお、本実施例においては、球面収差補正
手段中の負レンズ5を変移可能としたが、正レンズ4を
変移可動としても良く、また、両レンズを変移可能とし
ても、同様に集光光学系の球面収差の変動を補正するこ
とができる。また、本実施例においては、球面収差補正
手段中の正レンズ4に設けた回折構造により集光光学系
と球面収差補正手段の軸上色収差を補正するようにした
が、回折構造を他のレンズの面に設けてもよく、他に回
折構造を設けた面を有する光学素子を別途付加してもよ
い。
In the present embodiment, the negative lens 5 in the spherical aberration correcting means is movable. However, the positive lens 4 may be movable, and both lenses may be movable. Variations in spherical aberration of the optical optical system can be corrected. Further, in the present embodiment, the axial chromatic aberration of the condensing optical system and the spherical aberration correcting means is corrected by the diffraction structure provided in the positive lens 4 in the spherical aberration correcting means. And an optical element having a surface provided with a diffractive structure may be additionally provided.

【0224】以上に例示した各実施例は、球面収差補正
手段として、ビームエキスパンダーを用いたものであ
り、そのビームエキスパンダーとしては、変移可能な単
玉負レンズと、単玉正レンズとから構成した例を示した
が、勿論、それに限定されるものではなく、複数のレン
ズからなる2群又はそれ以上のレンズ群からなる構成で
あってもよく、本発明を逸脱しない限り、種々の変更が
可能である。
In each of the above-described embodiments, a beam expander is used as the spherical aberration correcting means, and the beam expander includes a movable single-lens negative lens and a single-lens positive lens. Although an example is shown, it is needless to say that the present invention is not limited to this, and may be a configuration including two or more lens groups including a plurality of lenses, and various modifications are possible without departing from the present invention. It is.

【0225】図37は、異なる実施の形態にかかる光学
系を示す図である。カップリングレンズCLと、対物レ
ンズOLとの間に、球面収差の変動を補正する素子SE
を挿入している。かかる光学系は、図1の負レンズ5,
正レンズ4,対物レンズ3と置換されて用いられること
が出来る。
FIG. 37 is a diagram showing an optical system according to another embodiment. An element SE for correcting fluctuation of spherical aberration between the coupling lens CL and the objective lens OL.
Is inserted. Such an optical system includes the negative lens 5 of FIG.
It can be used in place of the positive lens 4 and the objective lens 3.

【0226】素子SEは、4枚のガラス板SE4の間
に、カップリングレンズCL側からX方向液晶素子SE
1、1/2波長板SE2、Y方向液晶素子SE3をそれ
ぞれ挟んでいる。両液晶素子SE1,SE2を電気的に
駆動させることによって、球面収差の変動の補正が可能
である。更に、カップリングレンズCLにおける対物レ
ンズ側の面に、輪帯状の回折構造(不図示)を設けるこ
とで、対物レンズOLで発生する軸上色収差とは逆位相
の色収差、すなわち短波町側ではオーバー、長波長側で
はアンダーな軸上色収差を発生させることが出来る。そ
の結果、軸上色収差がキャンセルされるので、球面収差
の変動を補正する素子SEと対物レンズOLとを透過し
て、光情報記録媒体(不図示)上に焦点を結んだときの
波面は、軸受色収差が小さく抑えられた状態となる。
The element SE is provided between the four glass plates SE4 from the coupling lens CL side in the X-direction liquid crystal element SE.
The half-wave plate SE2 and the Y-direction liquid crystal element SE3 are sandwiched therebetween. By electrically driving both liquid crystal elements SE1 and SE2, it is possible to correct the fluctuation of the spherical aberration. Further, by providing a ring-shaped diffraction structure (not shown) on the surface of the coupling lens CL on the side of the objective lens, chromatic aberration having a phase opposite to that of the axial chromatic aberration generated by the objective lens OL, that is, over-wave on the short wave town side. On the long wavelength side, under-axial chromatic aberration can be generated. As a result, the axial chromatic aberration is canceled, so that the wavefront when transmitted through the element SE for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the objective lens OL and focused on the optical information recording medium (not shown) becomes A state is obtained in which the bearing chromatic aberration is suppressed to a small value.

【0227】図38は、本実施の形態の変形例にかかる
光学系を示す図である。図38においては、対物レンズ
OLと、球面収差の変動を補正する素子SEは、図37
に示す実施の形態と同一であるので説明を省略する。図
38においては、カップリングレンズCLが、負レンズ
CL1と正レンズCL2とを張り合わせた構成となって
おり、負レンズCL1のアッベ数νdNと、正レンズC
L2のアッベ数νdPとは、νdN<νdPなる関係が
成立している。
FIG. 38 is a diagram showing an optical system according to a modification of the present embodiment. In FIG. 38, the objective lens OL and the element SE for correcting the fluctuation of the spherical aberration are shown in FIG.
The description is omitted because it is the same as the embodiment shown in FIG. In FIG. 38, the coupling lens CL has a configuration in which the negative lens CL1 and the positive lens CL2 are bonded to each other, and the Abbe number νdN of the negative lens CL1 and the positive lens C
The relationship of νdN <νdP holds with the Abbe number νdP of L2.

【0228】このように負レンズCL1と正レンズCL
2のアッベ数を調整することで、対物レンズOLで発生
する軸上色収差とは逆位相の色収差、すなわち短波町側
ではオーバー、長波長側ではアンダーな軸上色収差を発
生させることが出来る。その結果、軸上色収差がキャン
セルされるので、球面収差の変動を補正する素子SEと
対物レンズOLとを透過して、光情報記録媒体(不図
示)上に焦点を結んだときの波面は、軸受色収差が小さ
く抑えられた状態となる。
Thus, the negative lens CL1 and the positive lens CL
By adjusting the Abbe number of 2, it is possible to generate chromatic aberration having a phase opposite to that of the axial chromatic aberration generated in the objective lens OL, that is, axial chromatic aberration that is over on the short wave side and under on the long wavelength side. As a result, the axial chromatic aberration is canceled, so that the wavefront when transmitted through the element SE for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the objective lens OL and focused on the optical information recording medium (not shown) becomes A state is obtained in which the bearing chromatic aberration is suppressed to a small value.

【0229】図39は、本実施の形態の光ピックアップ
装置に使用可能な対物レンズ3’を模式的に示した断面
図(a)及び光源側から見た正面図(b)である。〔一
点鎖点は光軸を示している。〕
FIG. 39 is a sectional view (a) schematically showing an objective lens 3 'usable in the optical pickup device of the present embodiment and a front view (b) as viewed from the light source side. [The chain line indicates the optical axis. ]

【0230】この対物レンズ3’は、異なる光情報記録
媒体の透明基板の厚さの違いによる球面収差変動の補正
を行うことが出来るものである。図36において、光源
側の屈折面S1及び光ディスク側の屈折面S2は共に非
球面形状を呈した正の屈折力を有する凸レンズである。
また、対物レンズの光源側の屈折面S1は、光軸と同心
状に4つの分割面b1〜b4から構成されている。分割
面の境界は段差を設けて、それぞれの分割面を形成して
いる。それに伴って、対物レンズの球面収差及び波面収
差は上記境界部分に該当する箇所で段差を生じている。
The objective lens 3 'can correct spherical aberration fluctuation due to a difference in the thickness of the transparent substrate of different optical information recording media. In FIG. 36, the refracting surface S1 on the light source side and the refracting surface S2 on the optical disk are both convex lenses having an aspheric shape and having a positive refractive power.
The refraction surface S1 on the light source side of the objective lens is composed of four divided surfaces b1 to b4 concentrically with the optical axis. The boundary between the divided surfaces is provided with a step to form each divided surface. Accordingly, the spherical aberration and the wavefront aberration of the objective lens have a step at a position corresponding to the boundary.

【0231】通常の対物レンズでは、異なる光情報記録
媒体の透明基板厚さの違いによる球面収差発生は避けら
れない。しかしながら、本実施の形態に使用される対物
レンズ3’では完全な球面収差補正は出来ないものの、
次に説明するように、かかる収差をより緩和するように
設計されている。
In a normal objective lens, occurrence of spherical aberration due to the difference in the thickness of the transparent substrate of different optical information recording media is inevitable. However, although the objective lens 3 'used in this embodiment cannot completely correct spherical aberration,
As will be described next, it is designed to further reduce such aberration.

【0232】まず、第1の光情報記録媒体に対して情報
の再生及び/又は記録を行う場合、最良像面位置におい
て波面収差の球面収差成分が0.05λ1rms以内に
なるように屈折面S1及び屈折面S2を設計する。これ
により設計された屈折面S1を第1分割面b1及び第4
分割面b4に適用する。そして透明基板厚さt3(t1
≦t3≦t2)で最良像面位置において波面収差の球面
収差成分が0.05λ2rms以内になるように、前記
屈折面S2を変数とせずに新たな屈折面S1’を設計す
る。
First, when reproducing and / or recording information from / to the first optical information recording medium, the refracting surfaces S1 and S1 are adjusted so that the spherical aberration component of the wavefront aberration is within 0.05λ1rms at the best image plane position. The refraction surface S2 is designed. The refraction surface S1 designed in this manner is divided into the first divided surface b1 and the fourth
Applies to split plane b4. Then, the transparent substrate thickness t3 (t1
A new refraction surface S1 'is designed without using the refraction surface S2 as a variable so that the spherical aberration component of the wavefront aberration is within 0.05λ2 rms at the best image plane position at ≦ t3 ≦ t2).

【0233】この屈折面S1’を第2分割面b2及び第
3分割面b3とするのであるが、透明基板厚さt3で最
適化しているので、第1の光ディスク10使用時におい
て、第1分割面b1と第4分割面b4のつくる最良像面
位置とは異なる位置に最良像面位置を見かけ上形成す
る。しかしながら、その波面収差は、分割面内での波面
収差の傾きを変化させ、例えば第1の光情報記録媒体
(例えばDVDよりも高密度・大容量の次世代光ディス
ク)では右肩下がりの波面収差となり、第2の光情報記
録媒体(例えばDVD)では逆に若干の右肩上がりとな
る。このような分割面を2つ以上屈折面S1に一部設け
る事で、異なる光情報記録媒体における波面収差両立が
容易となる。
The refracting surface S1 'is the second divided surface b2 and the third divided surface b3. Since the refraction surface S1' is optimized by the transparent substrate thickness t3, the first divided surface b is used when the first optical disk 10 is used. The best image plane position is apparently formed at a position different from the best image plane position formed by the surface b1 and the fourth divided surface b4. However, the wavefront aberration changes the slope of the wavefront aberration in the division plane. For example, in a first optical information recording medium (for example, a next-generation optical disk having a higher density and a larger capacity than a DVD), the wavefront aberration is lowered to the right. On the other hand, the second optical information recording medium (for example, DVD) slightly rises to the right. By providing two or more such divided surfaces on the refraction surface S1, it is easy to achieve both wavefront aberrations in different optical information recording media.

【0234】これらの各分割面の境界位置や分割面の軸
上厚を適宜設計することで、DVDよりも高密度・大容
量の次世代光ディスクではビームスポット最小錯乱円位
置及びDVDでは前ピン位置それぞれにおいて波面収差
補正が可能となる。すなわち、DVDよりも高密度・大
容量の次世代光ディスクでは対物レンズによりビームス
ポット最小錯乱円位置に集光して第1〜4光束LB1〜
LB4内の光線は、前記最小錯乱円位置においてほぼ波
長λ1の整数倍、すなわち miλ1( miは整数でi=
1、2、…、k)の波面収差を有する。
By appropriately designing the boundary positions of these divided surfaces and the axial thickness of the divided surfaces, the beam spot minimum confusion circle position for the next-generation optical disk having a higher density and larger capacity than the DVD, and the front focus position for the DVD. In each case, the wavefront aberration can be corrected. That is, in a next-generation optical disk having a higher density and a larger capacity than a DVD, the first to fourth light beams LB1 to LB1
The light beam in LB4 is substantially an integral multiple of wavelength λ1 at the position of the circle of least confusion, ie, miλ1 (mi is an integer and i =
1, 2,..., K).

【0235】また、DVDでは必要開口数NA2がNA
1よりも小さいため、第1〜4光束LB1〜LB4をす
べて有効活用しなくてもよく、本実施の形態の光ピック
アップ装置では、第1〜3光束LB1〜LB3内の光線
が、前記前ピン位置においてほぼ波長λ2の整数倍niλ1
(niは整数でi=1、2、…、k)の波面収差を有す
る。第4光束LB4はDVDの場合不要光であり、光デ
ィスクの記録面上ではメインのスポット光から間隔をお
いた場所にフレアーとして照射する。このフレアーはメ
インスポット光に対して十分に小さいので、絞り8をD
VDよりも高密度・大容量の次世代光ディスクの必要開
口数相当にしておくだけで、絞り8の開口数を変える手
段を必要とせすにDVD再生が可能となる。勿論、DV
D使用時に第4光束LB4を遮蔽する機能を持つ絞り8
を用いてもよい。
In the case of DVD, the required numerical aperture NA2 is NA
Therefore, all of the first to fourth light beams LB1 to LB4 do not have to be effectively used. In the optical pickup device of the present embodiment, the light beams in the first to third light beams LB1 to LB3 are At the position, almost an integral multiple of the wavelength λ2 niλ1
(Ni is an integer, i = 1, 2,..., K) and has a wavefront aberration. The fourth light beam LB4 is unnecessary light in the case of a DVD, and irradiates as a flare a place spaced from the main spot light on the recording surface of the optical disc. This flare is sufficiently small with respect to the main spot light.
By simply setting the numerical aperture of the next generation optical disk having a higher density and a larger capacity than that of the VD, DVD reproduction can be performed without the need for a means for changing the numerical aperture of the stop 8. Of course, DV
A stop 8 having a function of blocking the fourth light beam LB4 when using D
May be used.

【0236】従って本実施例の光ピックアップ装置は、
4つの分割面b1〜b4を設けてはいるが、従来技術の
対物レンズと異なり、各ディスクにおいて焦点位置を複
数持たないので、スポット光量損失を少なくできる。そ
して、各光ディスク使用時において必要開口数内の光線
の波面収差をほぼ波長整数倍としており、必要開口数内
を通った光束が互いに干渉して強め合うためスポット光
の中心強度を高め、結果として光ディスクから充分な反
射光量が得られ、互換性のある光ピックアップ装置とし
て安定した動作が可能となる。
Therefore, the optical pickup device of this embodiment is
Although four divided surfaces b1 to b4 are provided, unlike the objective lens of the related art, since each disk does not have a plurality of focal positions, spot light loss can be reduced. When each optical disc is used, the wavefront aberration of the light beam within the required numerical aperture is substantially multiplied by an integral number of wavelengths, and the luminous fluxes passing through the required numerical aperture interfere with each other and strengthen each other, so that the center intensity of the spot light is increased. A sufficient amount of reflected light can be obtained from the optical disc, and stable operation as a compatible optical pickup device is possible.

【0237】なお、本実施例においては、対物レンズに
4つの分割面を設けたが、基本的には3つの分割面とな
るような、入射光束を実質的に3つの光束に分割する3
つの部分を有する面をもつ対物レンズを本発明の対物レ
ンズに用いることもできる。たとえば、少なくとも1面
に、光軸側からその外周に向かって順に、屈折作用によ
り光源から出射された光束を複数の光束に分割する、少
なくとも第1の部分、第2の部分及び第3の部分を有
し、 その第1の部分及び第3の部分は、透明基板厚t
1の第1の光情報記録媒体の情報記録面に対して情報の
記録または再生を行うことができるように、光源からの
光束をその情報記録面上に集光可能であり、また、その
第1の部分及び第2の部分は、透明基板厚t2(t1<
t2)の第2の光情報記録媒体の情報記録面に対して情
報の記録または再生を行うことができるように、光源か
らの光束を情報記録面上に集光可能であるように構成さ
れた、良く知られた対物レンズである。
In the present embodiment, the objective lens is provided with four divided surfaces. However, basically, the incident light beam is divided into three light beams so as to have three divided surfaces.
An objective having a surface having two portions can also be used for the objective of the present invention. For example, at least a first portion, a second portion, and a third portion that divide a light beam emitted from a light source by refraction into a plurality of light beams in order from at least one surface toward an outer periphery thereof from an optical axis side. And the first and third portions have a transparent substrate thickness t
A light beam from a light source can be focused on the information recording surface of the first optical information recording medium so that information can be recorded or reproduced on the information recording surface of the first optical information recording medium. The portion 1 and the second portion have a transparent substrate thickness t2 (t1 <
The light beam from the light source can be focused on the information recording surface so that information can be recorded or reproduced on the information recording surface of the second optical information recording medium at t2). Is a well-known objective lens.

【0238】以上述べた本実施の形態によれば、半導体
レーザのモードホップに起因する球面収差の変動を効果
的に補正できる光ピックアップ装置及び光学系、温度・
湿度変化等に起因する対物レンズの球面収差の変動を効
果的に補正できる光ピックアップ装置及び光学系、短波
長レーザと高NA対物レンズとを備え、異なる光情報記
録媒体に対して情報の記録又は再生を行える光ピックア
ップ装置を提供することが出来る。なお、本発明は勿
論、以上の実施の形態や種々の実施例に限定されるもの
ではない。
According to the present embodiment described above, the optical pickup device and the optical system which can effectively correct the fluctuation of the spherical aberration caused by the mode hop of the semiconductor laser,
An optical pickup device and an optical system capable of effectively correcting the fluctuation of the spherical aberration of the objective lens caused by a humidity change or the like, comprising a short-wavelength laser and a high NA objective lens, and recording or recording information on different optical information recording media. An optical pickup device capable of reproducing can be provided. The present invention is, of course, not limited to the above embodiments and various examples.

【0239】[0239]

【発明の効果】本発明によれば、光ピックアップ装置に
おいて、球面収差の変動を効果的に補正できる。
According to the present invention, fluctuations in spherical aberration can be effectively corrected in an optical pickup device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device according to an embodiment.

【図2】実施例1に係る負レンズ5と、正レンズ4と、
対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 2 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to the first embodiment;
FIG. 3 is an optical system configuration diagram of an objective lens 3.

【図3】実施例1の光学系に係る対物レンズ3にかかる
球面収差図である。
FIG. 3 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3 according to the optical system of Example 1.

【図4】実施例2に係る負レンズ5と、正レンズ4と、
対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 4 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to a second embodiment;
FIG. 3 is an optical system configuration diagram of an objective lens 3.

【図5】実施例2の光学系に係る対物レンズ3にかかる
球面収差図である。
FIG. 5 is a spherical aberration diagram of the objective lens 3 according to the optical system of Example 2.

【図6】実施例3に係る負レンズ5と、正レンズ4と、
対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 6 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 3,
FIG. 3 is an optical system configuration diagram of an objective lens 3.

【図7】実施例3の光学系に係る対物レンズ3にかかる
球面収差図である。
FIG. 7 is a spherical aberration diagram of the objective lens 3 according to the optical system of Example 3.

【図8】実施例4に係る負レンズ5と、正レンズ4と、
対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 8 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 4,
FIG. 3 is an optical system configuration diagram of an objective lens 3.

【図9】実施例4に係る負レンズ5と、正レンズ4と、
対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 9 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 4,
FIG. 3 is an optical system configuration diagram of an objective lens 3.

【図10】実施例4の光学系に係る対物レンズ3にかか
る球面収差図である。
FIG. 10 is a spherical aberration diagram of the objective lens 3 according to the optical system of Example 4.

【図11】実施例4の光学系に係る対物レンズ3にかか
る球面収差図である。
FIG. 11 is a spherical aberration diagram of the objective lens 3 according to the optical system of Example 4.

【図12】実施例5に係る負レンズ5と、正レンズ4
と、対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 12 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 5.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration of an objective lens 3.

【図13】実施例5に係る負レンズ5と、正レンズ4
と、対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 13 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 5.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration of an objective lens 3.

【図14】実施例5の光学系に係る対物レンズ3にかか
る球面収差図である。
FIG. 14 is a diagram showing spherical aberration of the objective lens 3 according to the optical system of Example 5;

【図15】実施例5の光学系に係る対物レンズ3にかか
る球面収差図である。
FIG. 15 is a diagram of spherical aberration applied to the objective lens 3 according to the optical system of Example 5;

【図16】実施例6に係る負レンズ5と、正レンズ4
と、対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 16 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 6.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration of an objective lens 3.

【図17】実施例6の光学系に係る対物レンズ3にかか
る球面収差図である。
FIG. 17 is a spherical aberration diagram of the objective lens 3 according to the optical system of Example 6;

【図18】実施例7に係る負レンズ5と、正レンズ4
と、対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 18 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 7.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration of an objective lens 3.

【図19】実施例7の光学系に係る対物レンズ3にかか
る球面収差図である。
FIG. 19 is a diagram depicting the spherical aberration of the objective lens 3 according to the optical system of Example 7;

【図20】実施例8に係る負レンズ5と、正レンズ4
と、対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 20 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 8.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration of an objective lens 3.

【図21】実施例8の光学系に係る対物レンズ3にかか
る球面収差図である。
FIG. 21 is a diagram showing spherical aberration of the objective lens 3 according to the optical system of Example 8;

【図22】実施例9に係る負レンズ5と、正レンズ4
と、対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 22 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 9;
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration of an objective lens 3.

【図23】実施例9の光学系に係る対物レンズ3にかか
る球面収差図である。
FIG. 23 is a spherical aberration diagram of the objective lens 3 according to the optical system of Example 9;

【図24】実施例10に係る負レンズ5と、正レンズ4
と、対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 24 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 10.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration of an objective lens 3.

【図25】実施例10の光学系に係る対物レンズ3にか
かる球面収差図である。
FIG. 25 is a spherical aberration diagram of the objective lens 3 according to the optical system of Example 10.

【図26】実施例10に係る負レンズ5と、正レンズ4
と、対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 26 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 10.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration of an objective lens 3.

【図27】実施例11に係る負レンズ5と、正レンズ4
と、対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 27 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 11;
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration of an objective lens 3.

【図28】実施例11の光学系に係る対物レンズ3にか
かる球面収差図である。
FIG. 28 is a diagram depicting the spherical aberration of the objective lens 3 according to the optical system of Example 11;

【図29】実施例12に係る負レンズ5と、正レンズ4
と、対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 29 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 12.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration of an objective lens 3.

【図30】実施例12に係る負レンズ5と、正レンズ4
と、対物レンズ3の光学系構成図である。
FIG. 30 shows a negative lens 5 and a positive lens 4 according to Example 12.
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration of an objective lens 3.

【図31】実施例12の光学系に係る対物レンズ3にか
かる球面収差図である。
FIG. 31 is a diagram depicting the spherical aberration of the objective lens 3 according to the optical system of Example 12;

【図32】実施例12の光学系に係る対物レンズ3にか
かる球面収差図である。
FIG. 32 is a diagram depicting the spherical aberration of the objective lens 3 according to the optical system of Example 12;

【図33】実施例13に係るコリメータと、負レンズ5
と、正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図であ
る。
FIG. 33 shows a collimator and a negative lens 5 according to Example 13.
FIG. 3 is an optical system configuration diagram of a positive lens 4 and an objective lens 3.

【図34】実施例13の光学系に係る対物レンズ3にか
かる球面収差図である。
FIG. 34 is a diagram depicting the spherical aberration of the objective lens 3 according to the optical system of Example 13;

【図35】実施例14に係るコリメータと、負レンズ5
と、正レンズ4と、対物レンズ3の光学系構成図であ
る。
FIG. 35 shows a collimator and a negative lens 5 according to Example 14.
FIG. 3 is an optical system configuration diagram of a positive lens 4 and an objective lens 3.

【図36】実施例14の光学系に係る対物レンズ3にか
かる球面収差図である。
FIG. 36 is a diagram depicting the spherical aberration of the objective lens 3 according to the optical system of Example 14;

【図37】異なる実施の形態にかかる光学系を示す図で
ある。
FIG. 37 is a diagram showing an optical system according to another embodiment.

【図38】本実施の形態の変形例にかかる光学系を示す
図である。
FIG. 38 is a diagram showing an optical system according to a modification of the present embodiment.

【図39】本実施の形態の光ピックアップ装置に使用可
能な対物レンズ3’を模式的に示した断面図(a)及び
光源側から見た正面図(b)である。
FIG. 39 is a cross-sectional view schematically showing an objective lens 3 ′ usable in the optical pickup device of the present embodiment, and a front view (b) as viewed from the light source side.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 対物レンズ4 正レンズ5 負レンズ6 対物レン
ズのアクチュエータ7負レンズのアクチュエータ8 絞
り9 シリンドリカルレンズ11 第1光源12 第2
光源15 カップリングレンズ16 凹レンズ17 ホ
ログラム21カップリングレンズ41、42 光検出器
62 ビームスプリッタ71、721/4波長板
3 Objective Lens 4 Positive Lens 5 Negative Lens 6 Objective Lens Actuator 7 Negative Lens Actuator 8 Aperture 9 Cylindrical Lens 11 First Light Source 12 Second
Light source 15 Coupling lens 16 Concave lens 17 Hologram 21 Coupling lens 41, 42 Photodetector 62 Beam splitter 71, 72 1/4 wavelength plate

Claims (134)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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情報記録面上に集光
させるための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ための光検出器とを
有する光ピックアップ装置であって、 前記対物レンズは、少なくとも1枚のプラスチック材料
からなるレンズを含み、 前記光源と前記対物レンズとの間に、温度−30℃〜+
85℃、湿度5%〜90%の間の環境変化に対して、前
記対物レンズの形状及び屈折率の少なくとも一方の変化
および前記光源の発振波長変動により生じる、球面収差
の変動を補正する手段を設けたことを特徴とする光ピッ
クアップ装置。
An optical information recording system comprising: a light source; an optical lens including an objective lens for converging a light beam emitted from the light source onto an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium; An optical pickup device having a photodetector for receiving reflected light from a medium, wherein the objective lens includes at least one lens made of a plastic material, between the light source and the objective lens. , Temperature -30 ° C ~ +
Means for correcting a change in spherical aberration caused by a change in at least one of the shape and refractive index of the objective lens and a change in oscillation wavelength of the light source with respect to an environmental change between 85 ° C. and a humidity of 5% to 90%. An optical pickup device characterized by being provided.
【請求項2】 発振波長λ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情報記
録面上に集光させるための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ための
光検出器とを有する光ピックアップ装置であって、 前記光源と前記対物レンズとの間に、球面収差の変動を
補正する手段を設け、 前記球面収差の変動を補正する手段は、0.2λrms
までの球面収差を0.07λrms以下に補正可能であ
ることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. A condensing optical system including a light source having an oscillation wavelength λ, and an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium; An optical pickup device having a photodetector for receiving reflected light from the optical information recording medium, wherein a means for correcting a variation in spherical aberration is provided between the light source and the objective lens. The means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is 0.2λrms.
An optical pickup device capable of correcting the spherical aberration up to 0.07λrms or less.
【請求項3】 前記球面収差の変動を補正する手段は、
0.5λrmsまでの球面収差を0.07λrms以下
に補正可能であることを特徴とする請求項2に記載の光
ピックアップ装置。
3. The means for correcting the fluctuation of the spherical aberration,
The optical pickup device according to claim 2, wherein spherical aberration up to 0.5? Rms can be corrected to 0.07? Rms or less.
【請求項4】 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情報記録面上に集光
させるための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ための光検出器とを
有する光ピックアップ装置であって、 前記光源と前記対物レンズとの間に、前記対物レンズで
発生する球面収差の変動を補正する手段を設けたことを
特徴とする光ピックアップ装置。
4. A condensing optical system including a light source, an objective lens for converging a light beam emitted from the light source on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium, and the optical information recording An optical pickup device having a photodetector for receiving reflected light from a medium, wherein a means for correcting a variation in spherical aberration generated in the objective lens is provided between the light source and the objective lens. An optical pickup device.
【請求項5】 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情報記録面上に集光
させるための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ための光検出器とを
有する光ピックアップ装置であって、 前記光源と前記対物レンズとの間に、前記光源の発振波
長の微小変動に起因して前記対物レンズで発生する球面
収差の変動を補正する手段を設けたことを特徴とする光
ピックアップ装置。
5. A light condensing optical system including a light source, an objective lens for converging a light beam emitted from the light source on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium, and the optical information recording An optical pickup device having a photodetector for receiving reflected light from a medium, wherein the objective lens is disposed between the light source and the objective lens due to a minute variation in an oscillation wavelength of the light source. An optical pickup device, comprising: means for correcting a variation in generated spherical aberration.
【請求項6】 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情報記録面上に集光
させるための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ための光検出器とを
有する光ピックアップ装置であって、 前記光源と前記対物レンズとの間に、温湿度変化に起因
して前記集光光学系で発生する球面収差の変動を補正す
る手段を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
6. A light condensing optical system including a light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium, and the optical information recording An optical pickup device having a photodetector for receiving reflected light from a medium, wherein a spherical surface generated between the light source and the objective lens in the condensing optical system due to a change in temperature and humidity. An optical pickup device comprising means for correcting a variation in aberration.
【請求項7】 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情報記録面上に集光
させるための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ための光検出器とを
有する光ピックアップ装置であって、 前記光源と前記対物レンズとの間に、前記光源の発振波
長の微小変動及び温湿度変化に起因して前記集光光学系
で発生する球面収差の変動を補正する手段を設けたこと
を特徴とする光ピックアップ装置。
7. A light condensing optical system including a light source, an objective lens for converging a light beam emitted from the light source on an information recording surface via a transparent substrate of an optical information recording medium, and the optical information recording An optical pickup device having a photodetector for receiving reflected light from a medium, between the light source and the objective lens, due to minute fluctuations in the oscillation wavelength of the light source and changes in temperature and humidity. An optical pickup device comprising: means for correcting a variation in spherical aberration generated in the light-collecting optical system.
【請求項8】 前記球面収差の変動を補正する手段は、
少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズ
とを含み、少なくともその一方は光軸方向に変移可能な
可動要素となっていることを特徴とする請求項1乃至7
のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
8. The means for correcting the fluctuation of the spherical aberration,
8. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising at least one positive lens and at least one negative lens, at least one of which is a movable element that is movable in an optical axis direction.
An optical pickup device according to any one of the above.
【請求項9】 前記球面収差の変動を補正する手段は、
1枚の正レンズを含み正の屈折力を有する正レンズ群
と、1枚の負レンズを含み負の屈折力を有する負レンズ
群とを有し、少なくともその一方のレンズ群は光軸方向
に変移可能な可動要素となっていることを特徴とする請
求項1乃至7のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
9. The means for correcting the fluctuation of the spherical aberration,
It has a positive lens group including one positive lens and having a positive refractive power, and a negative lens group including one negative lens and having a negative refractive power, and at least one of the lens groups is arranged in the optical axis direction. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is a movable element that can move.
【請求項10】 前記球面収差の変動を補正する手段
は、次式を満たすことを特徴とする請求項8に記載の光
ピックアップ装置。 νdP>νdN ただし、 νdP:前記正レンズを含む全正レンズのd線のアッベ
数の平均 νdN:前記負レンズを含む全負レンズのd線のアッベ
数の平均
10. The optical pickup device according to claim 8, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration satisfies the following expression. νdP> νdN where νdP: average of Abbe numbers of d lines of all positive lenses including the positive lens νdN: average of Abbe numbers of d lines of all negative lenses including the negative lens
【請求項11】 前記球面収差の変動を補正する手段
は、次式を満たすことを特徴とする請求項9に記載の光
ピックアップ装置。 νdP>νdN ただし、 νdP:前記正レンズを含む全正レンズのd線のアッベ
数の平均 νdN:前記負レンズを含む全負レンズのd線のアッベ
数の平均
11. The optical pickup device according to claim 9, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration satisfies the following expression. νdP> νdN where νdP: average of Abbe numbers of d lines of all positive lenses including the positive lens νdN: average of Abbe numbers of d lines of all negative lenses including the negative lens
【請求項12】 前記νdPと前記νdNが次式を満た
すことを特徴とする請求項10に記載の光ピックアップ
装置。 νdP>55 νdN<35
12. The optical pickup device according to claim 10, wherein the νdP and the νdN satisfy the following expression. νdP> 55 νdN <35
【請求項13】 前記νdPと前記νdNが次式を満た
すことを特徴とする請求項11に記載の光ピックアップ
装置。 νdP>55 νdN<35
13. The optical pickup device according to claim 11, wherein the νdP and the νdN satisfy the following expression. νdP> 55 νdN <35
【請求項14】 前記球面収差の変動を補正する手段
を、前記正レンズを含む正レンズ群と前記負レンズを含
む負レンズ群とから構成した場合、次式が成立すること
を特徴とする請求項8、10又は12に記載の光ピック
アップ装置。 Δd・│fP/fN│/Δνd≦0.05 ただし、 Δd:情報の記録又は再生が可能な任意の1つの光情報
記録媒体の1つの情報記録面に対して情報の記録又は再
生を行う際の前記可動要素の移動量(mm) fP:前記正レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) Δνd:前記正レンズ群及び前記負レンズ群中、正レン
ズのアッベ数の最大値と負レンズのアッベ数の最小値と
の差
14. When the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is composed of a positive lens group including the positive lens and a negative lens group including the negative lens, the following equation is satisfied. Item 13. The optical pickup device according to item 8, 10 or 12. Δd · │fP / fN│ / Δνd ≦ 0.05, where Δd: when recording or reproducing information on one information recording surface of any one optical information recording medium capable of recording or reproducing information. FP: focal length of the positive lens group (mm) (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total of refraction power and diffraction power) FN: focal length of the negative lens group (mm) (however, when the positive lens group has a diffractive surface, the total focal length including refraction power and diffraction power) Δνd: Difference between the maximum value of the Abbe number of the positive lens and the minimum value of the Abbe number of the negative lens in the positive lens group and the negative lens group
【請求項15】 前記球面収差の変動を補正する手段
は、次式が成立することを特徴とする請求項9、11、
又は13に記載の光ピックアップ装置。 Δd・│fP/fN│/Δνd≦0.05 ただし、 Δd:情報の記録又は再生が可能な任意の1つの光情報
記録媒体の1つの情報記録面に対して情報の記録又は再
生を行う際の前記可動要素の移動量(mm) fP:前記正レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) Δνd:前記正レンズ群及び前記負レンズ群中、正レン
ズのアッベ数の最大値と負レンズのアッベ数の最小値と
の差
15. The apparatus according to claim 9, wherein said means for correcting the fluctuation of the spherical aberration satisfies the following equation.
Or the optical pickup device according to 13. Δd · │fP / fN│ / Δνd ≦ 0.05, where Δd: when recording or reproducing information on one information recording surface of any one optical information recording medium capable of recording or reproducing information. FP: focal length of the positive lens group (mm) (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total of refraction power and diffraction power) FN: focal length of the negative lens group (mm) (however, when the positive lens group has a diffractive surface, the total focal length including refraction power and diffraction power) Δνd: Difference between the maximum value of the Abbe number of the positive lens and the minimum value of the Abbe number of the negative lens in the positive lens group and the negative lens group
【請求項16】 前記光ピックアップ装置は、少なくと
も2種類の光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又
は再生が可能となっており、 前記球面収差の変動を補正する手段は、透明基板厚が互
いに異なる少なくとも2種類の光情報記録媒体に対し
て、それぞれの透明基板厚に応じて、前記対物レンズに
入射する光束の発散度を変えることを特徴とする請求項
8、10又は12に記載の光ピックアップ装置。
16. The optical pickup device is capable of recording and / or reproducing information on at least two types of optical information recording media, and the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration includes a transparent substrate thickness. 13. The divergence of a light beam incident on the objective lens is changed for at least two types of optical information recording media different from each other according to the thickness of the transparent substrate. Optical pickup device.
【請求項17】 前記光ピックアップ装置は、少なくと
も2種類の光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又
は再生が可能となっており、 前記球面収差の変動を補正する手段は、透明基板厚が互
いに異なる少なくとも2種類の光情報記録媒体に対し
て、それぞれの透明基板厚に応じて、前記対物レンズに
入射する光束の発散度を変えることを特徴とする請求項
9、11、13乃至15のいずれかに記載の光ピックア
ップ装置。
17. The optical pickup device is capable of recording and / or reproducing information on at least two types of optical information recording media, and the means for correcting a variation in spherical aberration includes a transparent substrate thickness. 16. The divergence of a light beam incident on the objective lens is changed for at least two types of optical information recording media different from each other according to the thickness of each transparent substrate. An optical pickup device according to any one of the above.
【請求項18】 前記光ピックアップ装置は、光情報記
録媒体の表面側から順に透明基板と情報記録層とが複数
積層された光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又
は再生が可能となっており、 前記球面収差の変動を補正する手段は、それぞれの情報
記録層にそれぞれ集光させる際にその情報記録層に応じ
て、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変えるこ
とを特徴とする請求項8、10又は12に記載の光ピッ
クアップ装置。
18. The optical pickup device can record and / or reproduce information on and from an optical information recording medium in which a plurality of transparent substrates and information recording layers are sequentially stacked from the surface side of the optical information recording medium. Wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration changes the divergence of a light beam incident on the objective lens according to the information recording layer when condensing the information on each information recording layer. The optical pickup device according to claim 8, 10 or 12, wherein
【請求項19】 前記光ピックアップ装置は、光情報記
録媒体の表面側から順に透明基板と情報記録層とが複数
積層された光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又
は再生が可能となっており、 前記球面収差の変動を補正する手段は、それぞれの情報
記録層にそれぞれ集光させる際にその情報記録層に応じ
て、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変えるこ
とを特徴とする請求項9、11、13乃至15のいずれ
かに記載の光ピックアップ装置。
19. The optical pickup device can record and / or reproduce information on an optical information recording medium in which a plurality of transparent substrates and information recording layers are sequentially stacked from the front side of the optical information recording medium. Wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration changes the divergence of a light beam incident on the objective lens according to the information recording layer when condensing the information on each information recording layer. An optical pickup device according to any one of claims 9, 11, 13 to 15.
【請求項20】 前記2種類の光情報記録媒体の透明基
板厚をそれぞれa、b(a<b)としたとき、前記透明
基板厚aの光情報記録媒体の情報記録面に対して情報を
記録又は再生する際には、前記透明基板厚bの光情報記
録媒体の情報記録面に対して情報を記録又は再生する際
よりも前記負レンズと前記正レンズの間隔を増加させる
ことを特徴とする請求項16に記載の光ピックアップ装
置。
20. When the transparent substrate thicknesses of the two types of optical information recording media are a and b (a <b), information is written on the information recording surface of the optical information recording medium having the transparent substrate thickness a. When recording or reproducing, the interval between the negative lens and the positive lens is increased as compared with when recording or reproducing information on the information recording surface of the optical information recording medium having the transparent substrate thickness b. The optical pickup device according to claim 16, wherein:
【請求項21】 前記2種類の光情報記録媒体の透明基
板厚をそれぞれa、b(a<b)としたとき、前記透明
基板厚aの光情報記録媒体の情報記録面に対して情報を
記録又は再生する際には、前記透明基板厚bの光情報記
録媒体の情報記録面に対して情報を記録又は再生する際
よりも前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔を増加さ
せることを特徴とする請求項17に記載の光ピックアッ
プ装置。
21. When the transparent substrate thicknesses of the two types of optical information recording media are a and b (a <b), information is recorded on the information recording surface of the optical information recording medium having the transparent substrate thickness a. When recording or reproducing, it is preferable to increase the distance between the negative lens group and the positive lens group than when recording or reproducing information on the information recording surface of the optical information recording medium having the transparent substrate thickness b. The optical pickup device according to claim 17, wherein:
【請求項22】 前記球面収差の変動を補正する手段
を、前記正レンズを含む正レンズ群と前記負レンズを含
む負レンズ群とから構成した場合、次式を満たすことを
特徴とする請求項16、18又は20に記載の光ピック
アップ装置。 |fP/fN|≧1.3 ただし、 fP:前記正レンズ群の焦点距離(ただし、前記正レン
ズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワーと回折
パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(ただし、前記負レン
ズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワーと回折
パワーとを合わせた全体の焦点距離)
22. When the means for correcting the variation of the spherical aberration comprises a positive lens group including the positive lens and a negative lens group including the negative lens, the following formula is satisfied. The optical pickup device according to 16, 18, or 20. | FP / fN | ≧ 1.3 where fP is the focal length of the positive lens group (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total focal length obtained by combining the refractive power and the diffractive power) Distance) fN: focal length of the negative lens group (when the negative lens group has a diffractive surface, the total focal length including refraction power and diffraction power)
【請求項23】 次式を満たすことを特徴とする請求項
17、19又は21に記載の光ピックアップ装置。 |fP/fN|≧1.3 ただし、 fP:前記正レンズ群の焦点距離(ただし、前記正レン
ズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワーと回折
パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(ただし、前記負レン
ズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワーと回折
パワーとを合わせた全体の焦点距離)
23. The optical pickup device according to claim 17, wherein the following expression is satisfied. | FP / fN | ≧ 1.3 where fP is the focal length of the positive lens group (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total focal length obtained by combining the refractive power and the diffractive power) Distance) fN: focal length of the negative lens group (when the negative lens group has a diffractive surface, the total focal length including refraction power and diffraction power)
【請求項24】 球面収差の変動に応じて前記可動要素
を光軸に沿って変移させる変移装置を有することを特徴
とする請求項8乃至23のいずれかに記載の光ピックア
ップ装置。
24. The optical pickup device according to claim 8, further comprising a shift device that shifts the movable element along an optical axis according to a change in spherical aberration.
【請求項25】 前記可動要素は、比重2.0以下の材
料から形成されていることを特徴とする請求項8乃至2
4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
25. The movable element according to claim 8, wherein the movable element is formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less.
5. The optical pickup device according to any one of 4.
【請求項26】 前記正レンズ及び前記負レンズの少な
くとも一方は、プラスチック材料から形成されているこ
とを特徴とする請求項8乃至25のいずれかに記載の光
ピックアップ装置。
26. The optical pickup device according to claim 8, wherein at least one of the positive lens and the negative lens is formed of a plastic material.
【請求項27】 前記可動要素は、プラスチック材料か
ら形成されていることを特徴とする請求項8乃至25の
いずれかに記載の光ピックアップ装置。
27. The optical pickup device according to claim 8, wherein the movable element is formed of a plastic material.
【請求項28】 前記正レンズ及び前記負レンズの少な
くとも一方は、少なくとも一方の面に非球面を有するこ
とを特徴とする請求項8乃至27のいずれかに記載の光
ピックアップ装置。
28. The optical pickup device according to claim 8, wherein at least one of the positive lens and the negative lens has an aspheric surface on at least one surface.
【請求項29】 前記可動要素の少なくとも1面に非球
面を有することを特徴とする請求項27に記載の光ピッ
クアップ装置。
29. The optical pickup device according to claim 27, wherein at least one surface of said movable element has an aspherical surface.
【請求項30】 前記球面収差の変動を補正する手段
は、飽和吸水率が0.5%以下である材料から形成され
ていることを特徴とする請求項8乃至29のいずれかに
記載の光ピックアップ装置。
30. The light according to claim 8, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is made of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less. Pickup device.
【請求項31】 前記球面収差の変動を補正する手段
は、前記光源の発振波長の光に対して、厚さ3mmにお
ける内部透過率が85%以上である材料から形成されて
いることを特徴とする請求項8乃至30のいずれかに記
載の光ピックアップ装置。
31. The means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is made of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm with respect to light having an oscillation wavelength of the light source. The optical pickup device according to any one of claims 8 to 30, wherein
【請求項32】 前記球面収差の変動を補正する手段
は、前記1枚の正レンズと前記1枚の負レンズとから構
成されたことを特徴とする請求項8乃至31のいずれか
に記載の光ピックアップ装置。
32. The apparatus according to claim 8, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration includes the one positive lens and the one negative lens. Optical pickup device.
【請求項33】 前記球面収差の変動を補正する手段
は、輪帯状の回折構造を有する回折面を備えた光学素子
を含むことを特徴とする請求項8乃至32のいずれかに
記載の光ピックアップ装置。
33. The optical pickup according to claim 8, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration includes an optical element having a diffraction surface having a ring-shaped diffraction structure. apparatus.
【請求項34】 前記球面収差の変動を補正する手段
は、屈折率分布変化が可能な素子を有することを特徴と
する請求項1乃至7のいずれかに記載の光ピックアップ
装置。
34. The optical pickup device according to claim 1, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration includes an element capable of changing a refractive index distribution.
【請求項35】 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情報記録面上に集
光させるための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ための光検出器と
を有する光ピックアップ装置であって、 前記光源と前記対物レンズとの間に、前記対物レンズで
発生する球面収差の変動と前記対物レンズで発生する軸
上色収差とを補正する手段を設けたことを特徴とする光
ピックアップ装置。
35. A condensing optical system including a light source, an objective lens for converging a light beam emitted from the light source onto a data recording surface via a transparent substrate of a data recording medium, and the optical information recording. An optical pickup device having a photodetector for receiving reflected light from a medium, wherein a fluctuation of spherical aberration generated by the objective lens and a change of spherical aberration generated by the objective lens are provided between the light source and the objective lens. An optical pickup device provided with means for correcting axial chromatic aberration.
【請求項36】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、少なくとも1枚の正レンズと少な
くとも1枚の負レンズとを含み、少なくともその一方は
光軸方向に変移可能な可動要素となっていることを特徴
とする請求項35に記載の光ピックアップ装置。
36. The means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes at least one positive lens and at least one negative lens, at least one of which is movable in the optical axis direction. The optical pickup device according to claim 35, wherein the optical pickup device is a movable element.
【請求項37】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、1枚の正レンズを含み正の屈折力
を有する正レンズ群と、1枚の負レンズを含み負の屈折
力を有する負レンズ群とを有し、少なくともその一方の
レンズ群は光軸方向に変移可能な可動要素となっている
ことを特徴とする請求項35に記載の光ピックアップ装
置。
37. The means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes a positive lens group including one positive lens and having a positive refractive power, and a negative lens including one negative lens. 36. The optical pickup device according to claim 35, further comprising a negative lens group having a force, wherein at least one of the lens groups is a movable element that is movable in an optical axis direction.
【請求項38】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、次式を満たすことを特徴とする請
求項36に記載の光ピックアップ装置。 νdP>νdN ただし、 νdP:前記正レンズを含む全正レンズのd線のアッベ
数の平均 νdN:前記負レンズを含む全負レンズのd線のアッベ
数の平均
38. The optical pickup device according to claim 36, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration satisfies the following expression. νdP> νdN where νdP: average of Abbe numbers of d lines of all positive lenses including the positive lens νdN: average of Abbe numbers of d lines of all negative lenses including the negative lens
【請求項39】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、次式を満たすことを特徴とする請
求項37に記載の光ピックアップ装置。 νdP>νdN ただし、 νdP:前記正レンズを含む全正レンズのd線のアッベ
数の平均 νdN:前記負レンズを含む全負レンズのd線のアッベ
数の平均
39. The optical pickup device according to claim 37, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration satisfies the following expression. νdP> νdN where νdP: average of Abbe numbers of d lines of all positive lenses including the positive lens νdN: average of Abbe numbers of d lines of all negative lenses including the negative lens
【請求項40】 前記νdPと前記νdNが次式を満た
すことを特徴とする請求項38に記載の光ピックアップ
装置。 νdP>55 νdN<35
40. The optical pickup device according to claim 38, wherein the νdP and the νdN satisfy the following expression. νdP> 55 νdN <35
【請求項41】 前記νdPと前記νdNが次式を満た
すことを特徴とする請求項39〔21〕に記載の光ピッ
クアップ装置。 νdP>55 νdN<35
41. The optical pickup device according to claim 39, wherein the νdP and the νdN satisfy the following expression. νdP> 55 νdN <35
【請求項42】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段を、前記正レンズを含む正レンズ群と
前記負レンズを含む負レンズ群とから構成した場合、次
式が成立することを特徴とする請求項36、38又は4
0に記載の光ピックアップ装置。 Δd・│fP/fN│/Δνd≦0.05 ただし、 Δd:情報の記録又は再生が可能な任意の1つの光情報
記録媒体の1つの情報記録面に対して情報の記録又は再
生を行う際の前記〔球面収差の変動と前記軸上色収差と
を補正する手段の〕可動要素の移動量(mm) fP:前記正レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) Δνd:前記正レンズ群及び前記負レンズ群中、正レン
ズのアッベ数の最大値と負レンズのアッベ数の最小値と
の差
42. When the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration is constituted by a positive lens group including the positive lens and a negative lens group including the negative lens, the following equation is satisfied. The method according to claim 36, 38 or 4, wherein
The optical pickup device according to 0. Δd · │fP / fN│ / Δνd ≦ 0.05, where Δd: when recording or reproducing information on one information recording surface of any one optical information recording medium capable of recording or reproducing information. The amount of movement of the movable element (mm) fP: focal length of the positive lens group (mm) (provided that the diffractive surface is FN: focal length (mm) of the negative lens group (provided that the positive lens group has a diffractive surface) Δvd: difference between the maximum value of the Abbe number of the positive lens and the minimum value of the Abbe number of the negative lens in the positive lens group and the negative lens group.
【請求項43】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、次式が成立することを特徴とする
請求項37、39又は41に記載の光ピックアップ装
置。 Δd・│fP/fN│/Δνd≦0.05 ただし、 Δd:情報の記録又は再生が可能な任意の1つの光情報
記録媒体の1つの情報記録面に対して情報の記録又は再
生を行う際の前記可動要素の移動量(mm) fP:前記正レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) Δνd:前記正レンズ群及び前記負レンズ群中、正レン
ズのアッベ数の最大値と負レンズのアッベ数の最小値と
の差
43. The optical pickup device according to claim 37, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration satisfies the following equation. Δd · │fP / fN│ / Δνd ≦ 0.05, where Δd: when recording or reproducing information on one information recording surface of any one optical information recording medium capable of recording or reproducing information. FP: focal length of the positive lens group (mm) (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total of refraction power and diffraction power) FN: focal length of the negative lens group (mm) (however, when the positive lens group has a diffractive surface, the total focal length including refraction power and diffraction power) Δνd: Difference between the maximum value of the Abbe number of the positive lens and the minimum value of the Abbe number of the negative lens in the positive lens group and the negative lens group
【請求項44】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段を、前記正レンズを含む正レンズ群と
前記負レンズを含む負レンズ群とから構成した場合、次
式が成立することを特徴とする請求項36、38又は4
0に記載の光ピックアップ装置。 Δd・│fP/fN│≦0.50 ただし、 Δd:情報の記録又は再生が可能な任意の1つの光情報
記録媒体の1つの情報記録面に対して情報の記録又は再
生を行う際の前記可動要素の移動量(mm) fP:前記正レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) Δνd:前記正レンズ群及び前記負レンズ群中、正レン
ズのアッベ数の最大値と負レンズのアッベ数の最小値と
の差
44. When the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration is constituted by a positive lens group including the positive lens and a negative lens group including the negative lens, the following equation is satisfied. The method according to claim 36, 38 or 4, wherein
The optical pickup device according to 0. Δd · │fP / fN│ ≦ 0.50 where Δd is the value when recording or reproducing information on one information recording surface of any one optical information recording medium capable of recording or reproducing information. Movement amount of movable element (mm) fP: focal length of the positive lens group (mm) (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total focal point including refraction power and diffraction power) Distance) fN: Focal length (mm) of the negative lens group (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total focal length including refraction power and diffraction power) Δνd: Positive Difference between the maximum value of the Abbe number of the positive lens and the minimum value of the Abbe number of the negative lens in the lens group and the negative lens group.
【請求項45】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、次式が成立することを特徴とする
請求項37、39、41乃至43のいずれかに記載の光
ピックアップ装置。 Δd・│fP/fN│≦0.50 ただし、 Δd:情報の記録又は再生が可能な任意の1つの光情報
記録媒体の1つの情報記録面に対して情報の記録又は再
生を行う際の前記可動要素の移動量(mm) fP:前記正レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(mm)(ただし、前
記正レンズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワ
ーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離) Δνd:前記正レンズ群及び前記負レンズ群中、正レン
ズのアッベ数の最大値と負レンズのアッベ数の最小値と
の差
45. The optical pickup device according to claim 37, wherein the means for correcting the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration satisfies the following equation. . Δd · │fP / fN│ ≦ 0.50 where Δd is the value when recording or reproducing information on one information recording surface of any one optical information recording medium capable of recording or reproducing information. Movement amount of movable element (mm) fP: focal length of the positive lens group (mm) (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total focal point including refraction power and diffraction power) Distance) fN: Focal length (mm) of the negative lens group (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total focal length including refraction power and diffraction power) Δνd: Positive Difference between the maximum value of the Abbe number of the positive lens and the minimum value of the Abbe number of the negative lens in the lens group and the negative lens group.
【請求項46】 前記光ピックアップ装置は、少なくと
も2種類の光情報記録媒体に対して情報を記録及び/又
は再生可能となっており、 前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段
は、透明基板厚が互いに異なる少なくとも2種類の光情
報記録媒体に対して、それぞれの透明基板厚に応じて、
前記対物レンズに入射する光束の発散度を変えることを
特徴とする請求項36、38又は40に記載の光ピック
アップ装置。
46. The optical pickup device is capable of recording and / or reproducing information on at least two types of optical information recording media, and corrects the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration. For at least two types of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, depending on the respective transparent substrate thicknesses,
41. The optical pickup device according to claim 36, wherein the divergence of a light beam incident on the objective lens is changed.
【請求項47】 前記光ピックアップ装置は、少なくと
も2種類の光情報記録媒体に対して情報を記録及び/又
は再生可能となっており、 前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段
は、透明基板厚が互いに異なる少なくとも2種類の光情
報記録媒体に対して、それぞれの透明基板厚に応じて、
前記対物レンズに入射する光束の発散度を変えることを
特徴とする請求項37、39、41乃至45のいずれか
に記載の光ピックアップ装置。
47. The optical pickup device can record and / or reproduce information on at least two types of optical information recording media, and corrects the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration. For at least two types of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, depending on the respective transparent substrate thicknesses,
46. The optical pickup device according to claim 37, wherein the degree of divergence of a light beam incident on the objective lens is changed.
【請求項48】 前記光ピックアップ装置は、光情報記
録媒体の表面側から順に透明基板と情報記録層とが複数
積層された光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又
は再生が可能となっており、 前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段
は、それぞれの情報記録層にそれぞれ集光させる際にそ
の情報記録層に応じて、前記対物レンズに入射する光束
の発散度を変えることを特徴とする請求項36、38、
又は40に記載の光ピックアップ装置。
48. The optical pickup device can record and / or reproduce information on an optical information recording medium in which a plurality of transparent substrates and information recording layers are sequentially stacked from the front side of the optical information recording medium. Means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, according to the information recording layer when condensing the information on each information recording layer, the divergence of the light beam incident on the objective lens 36, 38, 38,
40. An optical pickup device according to 40.
【請求項49】 前記光ピックアップ装置は、光情報記
録媒体の表面側から順に透明基板と情報記録層とが複数
積層された光情報記録媒体に対して情報の記録及び/又
は再生が可能となっており、 前記球面収差の変動と前記軸上色収差とを補正する手段
は、それぞれの情報記録層にそれぞれ集光させる際にそ
の情報記録層に応じて、前記対物レンズに入射する光束
の発散度を変えることを特徴とする請求項37、39、
41乃至45のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
49. The optical pickup device can record and / or reproduce information on an optical information recording medium in which a plurality of transparent substrates and information recording layers are sequentially stacked from the front side of the optical information recording medium. Means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, according to the information recording layer when condensing the information on each information recording layer, the divergence of the light beam incident on the objective lens Claims 37, 39, characterized in that
46. The optical pickup device according to any one of 41 to 45.
【請求項50】 前記2種類の光情報記録媒体の透明基
板厚をそれぞれa、b(a<b)としたとき、前記透明
基板厚aの光情報記録媒体の情報記録面に対して情報を
記録又は再生する際には、前記透明基板厚bの光情報記
録媒体の情報記録面に対して情報を記録又は再生する際
よりも前記負レンズと前記正レンズの間隔を増加させる
ことを特徴とする請求項46に記載の光ピックアップ装
置。
50. When the transparent substrate thicknesses of the two types of optical information recording media are a and b (a <b), information is written on the information recording surface of the optical information recording medium having the transparent substrate thickness a. When recording or reproducing, the interval between the negative lens and the positive lens is increased as compared with when recording or reproducing information on the information recording surface of the optical information recording medium having the transparent substrate thickness b. 47. The optical pickup device according to claim 46.
【請求項51】 前記2種類の光情報記録媒体の透明基
板厚をそれぞれa、b(a<b)としたとき、前記透明
基板厚aの光情報記録媒体の情報記録面に対して情報を
記録又は再生する際には、前記透明基板厚bの光情報記
録媒体の情報記録面に対して情報を記録又は再生する際
よりも前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔を増加さ
せることを特徴とする請求項47に記載の光ピックアッ
プ装置。
51. When the transparent substrate thicknesses of the two types of optical information recording media are a and b (a <b), information is written on the information recording surface of the optical information recording medium having the transparent substrate thickness a. When recording or reproducing, it is preferable to increase the distance between the negative lens group and the positive lens group than when recording or reproducing information on the information recording surface of the optical information recording medium having the transparent substrate thickness b. 48. The optical pickup device according to claim 47, wherein:
【請求項52】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段を、前記正レンズを含む正レンズ群と
前記負レンズを含む負レンズ群とから構成した場合、次
式を満たすことを特徴とする請求項46、48又は50
に記載の光ピックアップ装置。 |fP/fN|≧1.3 ただし、 fP:前記正レンズ群の焦点距離(ただし、前記正レン
ズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワーと回折
パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(ただし、前記負レン
ズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワーと回折
パワーとを合わせた全体の焦点距離)
52. When the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration is constituted by a positive lens group including the positive lens and a negative lens group including the negative lens, the following expression is satisfied. 46. The method of claim 46, 48 or 50.
An optical pickup device according to item 1. | FP / fN | ≧ 1.3 where fP is the focal length of the positive lens group (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total focal length obtained by combining the refractive power and the diffractive power) Distance) fN: focal length of the negative lens group (when the negative lens group has a diffractive surface, the total focal length including refraction power and diffraction power)
【請求項53】 次式を満たすことを特徴とする請求項
47、49又は51に記載の光ピックアップ装置。 |fP/fN|≧1.3 ただし、 fP:前記正レンズ群の焦点距離(ただし、前記正レン
ズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワーと回折
パワーとを合わせた全体の焦点距離) fN:前記負レンズ群の焦点距離(ただし、前記負レン
ズ群に回折面を備えている場合には、屈折パワーと回折
パワーとを合わせた全体の焦点距離)
53. The optical pickup device according to claim 47, wherein the following expression is satisfied. | FP / fN | ≧ 1.3 where fP is the focal length of the positive lens group (however, if the positive lens group has a diffractive surface, the total focal length obtained by combining the refractive power and the diffractive power) Distance) fN: focal length of the negative lens group (when the negative lens group has a diffractive surface, the total focal length including refraction power and diffraction power)
【請求項54】 球面収差の変動に応じて前記可動要素
を光軸に沿って変移させる変移装置を有することを特徴
とする請求項36乃至53のいずれかに記載の光ピック
アップ装置。
54. The optical pickup device according to claim 36, further comprising a shift device that shifts the movable element along an optical axis in accordance with a change in spherical aberration.
【請求項55】 前記可動要素は、比重2.0以下の材
料から形成されていることを特徴とする請求項36乃至
54のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
55. The optical pickup device according to claim 36, wherein the movable element is formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less.
【請求項56】 前記正レンズ及び前記負レンズの少な
くとも一方は、プラスチック材料から形成されているこ
とを特徴とする請求項36乃至55のいずれかに記載の
光ピックアップ装置。
56. The optical pickup device according to claim 36, wherein at least one of the positive lens and the negative lens is formed of a plastic material.
【請求項57】 前記可動要素は、プラスチック材料か
ら形成されていることを特徴とする請求項36乃至55
のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
57. The moving element according to claim 36, wherein the movable element is formed of a plastic material.
An optical pickup device according to any one of the above.
【請求項58】 前記正レンズ及び前記負レンズの少な
くとも一方は、少なくとも一方の面に非球面を有するこ
とを特徴とする請求項36乃至57のいずれかに記載の
光ピックアップ装置。
58. The optical pickup device according to claim 36, wherein at least one of the positive lens and the negative lens has an aspheric surface on at least one surface.
【請求項59】 前記可動要素の少なくとも1面に非球
面を有することを特徴とする請求項57に記載の光ピッ
クアップ装置。
59. The optical pickup device according to claim 57, wherein at least one surface of the movable element has an aspherical surface.
【請求項60】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、飽和吸水率が0.5%以下である
材料から形成されていることを特徴とする請求項36乃
至59のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
60. The apparatus according to claim 36, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration is made of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less. The optical pickup device according to any one of the above.
【請求項61】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、前記光源の発振波長の光に対し
て、厚さ3mmにおける内部透過率が85%以上である
材料から形成されていることを特徴とする請求項36乃
至60のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
61. The means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration is formed of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm with respect to light having an oscillation wavelength of the light source. The optical pickup device according to any one of claims 36 to 60, wherein:
【請求項62】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、前記1枚の正レンズと前記1枚の
負レンズとから構成されたことを特徴とする請求項36
乃至61のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
62. The apparatus according to claim 36, wherein the means for correcting the variation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes the one positive lens and the one negative lens.
62. The optical pickup device according to any one of items 61 to 61.
【請求項63】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、輪帯状の回折構造を有する回折面
を備えた光学素子を含むことを特徴とする請求項36乃
至62のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
63. The apparatus according to claim 36, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes an optical element having a diffraction surface having a ring-shaped diffraction structure. An optical pickup device as described in Crab.
【請求項64】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、屈折率分布変化が可能な素子を有
することを特徴とする請求項35に記載の光ピックアッ
プ装置。
64. The optical pickup device according to claim 35, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes an element capable of changing a refractive index distribution.
【請求項65】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、前記対物レンズの軸上色収差を補
正する機能を備えたカップリングレンズを有することを
特徴とする請求項64に記載の光ピックアップ装置。
65. The apparatus according to claim 64, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes a coupling lens having a function of correcting the axial chromatic aberration of the objective lens. An optical pickup device as described in the above.
【請求項66】 輪帯状の回折構造を有する回折面を備
えた光学素子を有することを特徴とする請求項1乃至6
5のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
66. An optical element having a diffraction surface having an annular diffraction structure.
6. The optical pickup device according to any one of 5.
【請求項67】 前記対物レンズが前記光学素子である
ことを特徴とする請求項66に記載の光ピックアップ装
置。
67. The optical pickup device according to claim 66, wherein said objective lens is said optical element.
【請求項68】 前記対物レンズは、少なくとも1面が
非球面の単玉対物レンズであって、次式を満たすことを
特徴とする請求項67に記載の光ピックアップ装置。 5.0≦fD/f≦40.0 ただし、 fD:前記対物レンズの前記回折構造をΦb=b22
44+b66+………により定義される光路差関数で
表した(ここで、hは光軸からの高さ(mm)であり、
2、b4、b6、………は2次、4次、6次、………の
光路差関数係数である)とき、fD=1/(−2・
2)により定義される、前記対物レンズの前記回折構
造のみによる前記光源の発振波長における焦点距離 f:前記対物レンズの屈折パワーと前記対物レンズの前
記回折構造による回折パワーとを合わせた前記対物レン
ズ全体の前記光源の発振波長における焦点距離
68. The optical pickup device according to claim 67, wherein the objective lens is a single objective lens having at least one aspheric surface and satisfies the following expression. 5.0 ≦ fD / f ≦ 40.0 where fD is the diffraction structure of the objective lens, Φb = b 2 h 2 +
b 4 h 4 + b 6 h 6 +... (where h is the height (mm) from the optical axis,
When b 2 , b 4 , b 6 ,... are second-order, fourth-order, sixth-order,..., optical path difference function coefficients, fD = 1 / (− 2 ·
b 2) is defined by the focal length at the oscillation wavelength of only by the light source the diffractive structure of the objective lens f: the objective a combination of the diffraction power by the diffractive structure of the the refractive power of the objective lens objective lens Focal length of the entire lens at the oscillation wavelength of the light source
【請求項69】 前記回折構造は、その回折構造によっ
て発生する回折光のうち、他のいずれの次数の回折光の
回折光量よりも大きい回折光量のn次回折光(ここで、
nは、−1、0及び+1以外の整数)を発生するよう構
成されており、前記光情報記録媒体に対して情報の記録
及び/又は再生のために、前記n次回折光を前記光情報
記録媒体の情報記録面に集光可能であることを特徴とす
る請求項33、63、66乃至68のいずれかに記載の
光ピックアップ装置。
69. The diffractive structure, the diffracted light generated by the diffractive structure, the n-th order diffracted light of a diffracted light amount larger than the diffracted light amount of any other order diffracted light (here,
n is an integer other than -1, 0, and +1), and the n-th order diffracted light is used for recording and / or reproducing information on the optical information recording medium. The optical pickup device according to any one of claims 33, 63, 66 to 68, wherein light can be collected on an information recording surface of a medium.
【請求項70】 輪帯状の回折構造を有する回折面を備
えた光学素子を有するとともに、前記球面収差の変動を
補正する手段は、前記正レンズを含む全正レンズのそれ
ぞれのアッベ数が70.0以下、あるいは、前記負レン
ズを含む全負レンズのそれぞれのアッベ数が40.0以
上であることを特徴とする請求項8乃至33のいずれか
に記載の光ピックアップ装置。
70. An optical element having a diffractive surface having a ring-shaped diffractive structure, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is such that each positive lens including the positive lens has an Abbe number of 70. The optical pickup device according to any one of claims 8 to 33, wherein the Abbe number of each of the negative lenses including the negative lens is 0 or less or 40.0 or more.
【請求項71】 輪帯状の回折構造を有する回折面を備
えた光学素子を有するとともに、前記球面収差の変動と
前記軸上色収差とを補正する手段は、前記正レンズを含
む全正レンズのそれぞれのアッベ数が70.0以下、あ
るいは、前記負レンズを含む全負レンズのそれぞれのア
ッベ数が40.0以上であることを特徴とする請求項3
6乃至63のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
71. An optical element having a diffractive surface having a ring-shaped diffractive structure, wherein the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration includes: 4. The Abbe number of the negative lens is not more than 70.0, or the Abbe number of all negative lenses including the negative lens is 40.0 or more.
64. The optical pickup device according to any one of 6 to 63.
【請求項72】 前記球面収差の変動を補正する手段
は、前記光源の発振波長における近軸パワーをP1と
し、前記発振波長より10nm短い波長における近軸パ
ワーをP2とし、前記発振波長より10nm長い波長に
おける近軸パワーをP3としたとき、次式を満足するこ
とを特徴とする請求項70に記載の光ピックアップ装
置。 P2<P1<P3
72. The means for correcting the fluctuation of the spherical aberration, wherein the paraxial power at the oscillation wavelength of the light source is P1, the paraxial power at a wavelength shorter by 10 nm than the oscillation wavelength is P2, and the paraxial power is 10 nm longer than the oscillation wavelength. 71. The optical pickup device according to claim 70, wherein when the paraxial power at the wavelength is P3, the following expression is satisfied. P2 <P1 <P3
【請求項73】 前記球面収差の変動と前記軸上色収差
とを補正する手段は、前記光源の発振波長における近軸
パワーをP1とし、前記発振波長より10nm短い波長
における近軸パワーをP2とし、前記発振波長より10
nm長い波長における近軸パワーをP3としたとき、次
式を満足することを特徴とする請求項71に記載の光ピ
ックアップ装置。 P2<P1<P3
73. A means for correcting the fluctuation of the spherical aberration and the axial chromatic aberration, wherein the paraxial power at an oscillation wavelength of the light source is P1, the paraxial power at a wavelength shorter by 10 nm than the oscillation wavelength is P2, 10 from the oscillation wavelength
72. The optical pickup device according to claim 71, wherein when the paraxial power at a wavelength longer by nm is P3, the following expression is satisfied. P2 <P1 <P3
【請求項74】 前記回折面は、前記光源の発振波長の
微小変動に対して、前記対物レンズで発生する軸上色収
差を抑制する機能を有することを特徴とする請求項3
3、63、66乃至73のいずれかに記載の光ピックア
ップ装置。
74. The diffractive surface has a function of suppressing axial chromatic aberration generated by the objective lens with respect to minute fluctuations in the oscillation wavelength of the light source.
73. The optical pickup device according to any one of 3, 63, 66 to 73.
【請求項75】 前記回折面は、前記光源の発振波長が
長波長側に微小変動した際に、前記対物レンズのバック
フォーカスが短くなるような波長特性を有することを特
徴とする請求項33、63、66乃至74のいずれかに
記載の光ピックアップ装置。
75. The diffractive surface has a wavelength characteristic such that the back focus of the objective lens becomes shorter when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to a longer wavelength side. 63. The optical pickup device according to any one of 63, 66 to 74.
【請求項76】 前記回折面は、前記光源の発振波長が
長波長側に微小変動した際に、前記対物レンズの球面収
差が補正不足となるような方向に変化する球面収差特性
を有することを特徴とする請求項33、63、66乃至
75のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
76. The diffractive surface has a spherical aberration characteristic that changes when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to a longer wavelength side such that the spherical aberration of the objective lens is insufficiently corrected. The optical pickup device according to any one of claims 33, 63, and 66 to 75.
【請求項77】 前記光源は、発振波長λ1の光源と発
振波長λ2(λ1<λ2)の光源との少なくとも2つの
光源を有し、 前記集光光学系は、前記発振波長λ1の光源からの第1
の光束を、透明基板厚t1の第1の光情報記録媒体の情
報記録面に対して、情報の記録または再生に必要な前記
対物レンズの像側の所定開口数内で波面収差0.07λ
1rms以下の状態で集光でき、前記発振波長λ2の光
源から出射された第2の光束を、透明基板厚t2(t1
≦t2)の第2の光情報記録媒体の情報記録面に対し
て、情報の記録または再生に必要な前記対物レンズの像
側の所定開口数内で波面収差0.07λ2rms以下の
状態で集光できることを特徴とする請求項1乃至65の
いずれかに記載の光ピックアップ装置。
77. The light source has at least two light sources: a light source having an oscillation wavelength λ1 and a light source having an oscillation wavelength λ2 (λ1 <λ2); First
With respect to the information recording surface of the first optical information recording medium having the thickness t1 of the transparent substrate, with a wavefront aberration of 0.07λ within a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information.
The second light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ2 can be condensed in a state of 1 rms or less, and is converted into a transparent substrate thickness t2 (t1
≤ t2) The light is focused on the information recording surface of the second optical information recording medium with a wavefront aberration of 0.07λ2 rms or less within a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information. The optical pickup device according to any one of claims 1 to 65, wherein the optical pickup device can be used.
【請求項78】 輪帯状の回折構造を有する回折面を備
えた光学素子を有することを特徴とする請求項77に記
載の光ピックアップ装置。
78. The optical pickup device according to claim 77, further comprising an optical element having a diffraction surface having a ring-shaped diffraction structure.
【請求項79】 前記光学素子の前記回折面は、前記発
振波長λ1の光源から出射された前記第1の光束を、透
明基板厚t1の第1の光情報記録媒体の情報記録面に対
して、情報の記録または再生に必要な前記対物レンズの
像側の所定開口数内で波面収差0.07λ1rms以下
の状態で集光でき、前記発振波長λ2(λ1<λ2)の
光源から出射された前記第2の光束を、透明基板厚t2
(t1≦t2)の第2の光情報記録媒体の情報記録面に
対して、情報の記録または再生に必要な前記対物レンズ
の像側の所定開口数内で波面収差0.07λ2rms以
下の状態で集光できるような波長特性を有することを特
徴とする請求項78に記載の記載の光ピックアップ装
置。
79. The diffractive surface of the optical element transmits the first light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ1 to an information recording surface of a first optical information recording medium having a transparent substrate thickness t1. The laser beam can be focused with a wavefront aberration of 0.07λ1 rms or less within a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information, and emitted from a light source having the oscillation wavelength λ2 (λ1 <λ2) The second luminous flux is converted to a transparent substrate thickness t2.
With respect to the information recording surface of the second optical information recording medium (t1 ≦ t2), the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less within a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information. The optical pickup device according to claim 78, wherein the optical pickup device has a wavelength characteristic capable of condensing light.
【請求項80】 前記第1の光情報記録媒体の情報記録
面に対して、前記発振波長λ1の光源から出射された前
記第1の光束による情報の記録または再生に必要な前記
対物レンズの像側の所定開口数をNA1とし、前記第2
の情報記録媒体の情報記録面に対して、前記発振波長λ
2の光源から出射された前記第2の光束による情報の記
録または再生に必要な前記対物レンズの像側の所定開口
数をNA2(NA1>NA2)としたとき、 前記光学素子の前記回折面は、前記発振波長λ2の光源
から出射された前記第2の光束を、前記第2の光情報記
録媒体の情報記録面に対して前記NA1内で波面収差
0.07λ2rms以上の状態で集光させることを特徴
とする請求項79に記載の記載の光ピックアップ装置。
80. An image of the objective lens necessary for recording or reproducing information on the information recording surface of the first optical information recording medium using the first light beam emitted from the light source having the oscillation wavelength λ1. The predetermined numerical aperture on the side
With respect to the information recording surface of the information recording medium,
When a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information by the second light flux emitted from the second light source is NA2 (NA1> NA2), the diffraction surface of the optical element is Converging the second light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ2 on the information recording surface of the second optical information recording medium in the NA1 with a wavefront aberration of 0.07λ2 rms or more. The optical pickup device according to claim 79, wherein:
【請求項81】 前記対物レンズが前記光学素子である
ことを特徴とする請求項78乃至80のいずれかに記載
の光ピックアップ装置。
81. The optical pickup device according to claim 78, wherein the objective lens is the optical element.
【請求項82】 前記対物レンズは、少なくとも1面が
非球面の単玉対物レンズであって、次式を満たすことを
特徴とする請求項81に記載の光ピックアップ装置。 0.5≦(f1/νd)・fD1≦10.0 ただし、 f1:前記対物レンズの屈折パワーと前記対物レンズの
前記回折構造による回折パワーとを合わせた前記対物レ
ンズ全体の前記発振波長λ1における焦点距離(mm) νd:前記対物レンズのd線のアッベ数 fD1:前記対物レンズの前記回折構造をΦb=b22
+b44+b66+………により定義される光路差関数
で表した(ここで、hは光軸からの高さ(mm)であ
り、b2、b4、b6、………は2次、4次、6次、……
…の光路差関数係数である)とき、fD=1/(−2・
2)により定義される、前記対物レンズの前記回折構
造のみによる前記発振波長λ1における焦点距離(m
m)
82. The optical pickup device according to claim 81, wherein the objective lens is a single lens having at least one aspheric surface and satisfies the following expression. 0.5 ≦ (f1 / νd) · fD1 ≦ 10.0 where f1: at the oscillation wavelength λ1 of the entire objective lens obtained by combining the refraction power of the objective lens and the diffraction power of the objective lens by the diffraction structure. Focal length (mm) νd: Abbe number of d-line of the objective lens fD1: Φb = b 2 h 2 for the diffraction structure of the objective lens
+ B 4 h 4 + b 6 h 6 +... (Where h is the height (mm) from the optical axis and b 2 , b 4 , b 6 ,...) … Is the second, fourth, sixth, etc.
..), FD = 1 / (− 2 ·
b 2 ), the focal length at the oscillation wavelength λ1 due to only the diffractive structure of the objective lens (m
m)
【請求項83】 前記対物レンズは、少なくとも1面が
非球面の単玉対物レンズであって、次式を満たすことを
特徴とする請求項81に記載の光ピックアップ装置。 −25.0≦(b2/λ1)≦0.0 ただし、 b2:前記対物レンズの前記回折構造をΦb=b22
44+b66+………により定義される光路差関数で
表した(ここで、hは光軸からの高さ(mm)であり、
2、b4、b6、………は2次、4次、6次、………の
光路差関数係数である)ときのその2次の光路差関数係
数 λ1:前記発振波長λ1(mm)
83. The optical pickup device according to claim 81, wherein the objective lens is a single objective lens having at least one aspheric surface and satisfies the following expression. −25.0 ≦ (b 2 /λ1)≦0.0, where b 2 represents the diffraction structure of the objective lens as φb = b 2 h 2 +
b 4 h 4 + b 6 h 6 +... (where h is the height (mm) from the optical axis,
b 2 , b 4 , b 6 ,... are second-order, fourth-order, sixth-order,..., second-order optical path difference function coefficients, and λ1: the oscillation wavelength λ1 ( mm)
【請求項84】 前記回折面は、前記光源の発振波長の
微小変動に対して、前記対物レンズで発生する軸上色収
差を補正する機能を有することを特徴とする請求項78
乃至83のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
84. The diffractive surface has a function of correcting axial chromatic aberration generated by the objective lens with respect to minute fluctuations in the oscillation wavelength of the light source.
84. The optical pickup device according to any one of the above items.
【請求項85】 前記回折面は、前記光源の発振波長が
長波長側に微小変動した際に、前記対物レンズのバック
フォーカスが短くなるような波長特性を有することを特
徴とする請求項78乃至84のいずれかに記載の光ピッ
クアップ装置。
85. The diffractive surface has a wavelength characteristic such that the back focus of the objective lens is shortened when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to a longer wavelength side. 84. The optical pickup device according to any one of items 84.
【請求項86】 前記回折面は、前記光源の発振波長が
長波長側に微小変動した際に、前記対物レンズの球面収
差が補正不足となるような方向に変化する球面収差特性
を有することを特徴とする請求項78乃至85のいずれ
かに記載の光ピックアップ装置。
86. The diffractive surface has a spherical aberration characteristic that changes when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to a longer wavelength side so that the spherical aberration of the objective lens is insufficiently corrected. The optical pickup device according to any one of claims 78 to 85, characterized in that:
【請求項87】 前記対物レンズは、少なくとも1面
に、光軸側からその外周に向かって順に、屈折作用によ
り前記光源から出射された光束を複数の光束に分割す
る、少なくとも第1の部分、第2の部分及び第3の部分
を有し、 前記第1の部分及び前記第3の部分は、透明基板厚t1
の第1の光情報記録媒体の情報記録面に対して情報の記
録または再生を行うことができるように前記光源からの
光束を集光可能であり、 前記第1の部分及び前記第2の部分は、透明基板厚t2
(t1<t2)の第2の光情報記録媒体の情報記録面に
対して情報の記録または再生を行うことができるように
前記光源からの光束を集光可能であることを特徴とする
請求項1乃至65のいずれかに記載の光ピックアップ装
置。
87. at least a first portion on at least one surface of the objective lens, which divides a light beam emitted from the light source by a refraction action into a plurality of light beams in order from an optical axis side to an outer periphery thereof; A second portion and a third portion, wherein the first portion and the third portion have a transparent substrate thickness t1.
A light beam from the light source can be collected so that information can be recorded or reproduced on an information recording surface of the first optical information recording medium; the first portion and the second portion; Is the transparent substrate thickness t2
The light beam from the light source can be collected so that information can be recorded or reproduced on the information recording surface of the second optical information recording medium (t1 <t2). 65. The optical pickup device according to any one of 1 to 65.
【請求項88】 前記対物レンズは、少なくとも1面
に、光軸側からその外周に向かって順に、屈折作用によ
り前記光源から出射された光束を複数の光束に分割す
る、少なくとも第1の部分、第2の部分及び第3の部分
を有し、 前記第1の部分及び前記第3の部分は、前記第1の光情
報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録または再生
を行うことができるように前記発振波長λ1の光源から
の光束を集光可能であり、 前記第1の部分及び前記第2の部分は、前記第2の光情
報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録または再生
を行うことができるように前記発振波長λ2の光源から
の光束を集光可能であることを特徴とする請求項77に
記載の光ピックアップ装置。
88. at least a first portion, wherein the objective lens divides a light beam emitted from the light source into a plurality of light beams by a refraction action on at least one surface in order from an optical axis side to an outer periphery thereof; It has a second part and a third part, and the first part and the third part record or reproduce information on or from an information recording surface of the first optical information recording medium. The first part and the second part record information on an information recording surface of the second optical information recording medium. The optical pickup device according to claim 77, wherein a light beam from the light source having the oscillation wavelength λ2 can be collected so that reproduction can be performed.
【請求項89】 前記対物レンズの少なくとも1面に、
屈折作用により入射光束をk個(k≧4)の輪帯状の光
束(ここで、光軸側からその外側に向かって、順に第
1、第2、・・・・・・、第k光束とする)に分割する
輪帯状段差部分を形成し、 前記第1の光情報記録媒体に対して情報の記録及び/ま
たは再生を行う場合には、 前記第1及び第k光束がつくる最良像面位置における前
記第1及び第k光束の波面収差の球面収差成分は0.0
5λ1rms以下(λ1の光源波長)であり、 前記第2ないし第(k−1)光束のうち、少なくとも2
つの光束はそれぞれ、前記第1及び第k光束がつくる前
記最良像面位置とは異なる位置に見かけ上の最良像面位
置が形成され、 前記第1及び第k光束がつくる前記最良像面位置で、前
記第1の光情報記録媒体に対する必要開口数内を通る前
記第1ないし第k光束のそれぞれの光束内の光線の波面
収差がほぼmiλ1(mi個は整数で、i=1,2,・・
・・・・,k)となることを特徴とする請求項77に記
載の光ピックアップ装置。
89. At least one surface of the objective lens,
By the refraction action, the incident light beam is converted into k (k ≧ 4) annular light beams (here, in order from the optical axis side to the outside thereof, the first, second,..., K-th light beams). In the case where information is recorded and / or reproduced on the first optical information recording medium, the best image plane position formed by the first and k-th light beams is formed. The spherical aberration component of the wavefront aberration of the first and k-th light beams at 0.0 is 0.0
5λ1 rms or less (the wavelength of the light source of λ1), and at least 2 out of the second to (k−1) th light fluxes
Each of the two light beams has an apparent best image plane position formed at a position different from the best image surface position formed by the first and k-th light beams, and the best image surface position formed by the first and k-th light beams The wavefront aberration of the light beam in each of the first to k-th light beams passing through the required numerical aperture with respect to the first optical information recording medium is substantially miλ1 (where mi is an integer, i = 1, 2,.・
78. The optical pickup device according to claim 77, wherein: k).
【請求項90】 前記第1の光情報記録媒体の透明基板
厚t1は、0.6mm以下であり、前記第2の光情報記
録媒体の透明基板厚t2は、0.6mm以上であり、前
記発振波長λ2は、600nm以上800nm以下の範
囲内であることを特徴とする請求項77乃至86、8
8、89のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
90. A transparent substrate thickness t1 of the first optical information recording medium is 0.6 mm or less, a transparent substrate thickness t2 of the second optical information recording medium is 0.6 mm or more, 90. The oscillation wavelength λ2 is in a range of 600 nm or more and 800 nm or less.
90. The optical pickup device according to any one of items 8 and 89.
【請求項91】 前記対物レンズの球面収差のうち、3
次の球面収差成分をSA1、5次及び7次及び9次の球
面収差成分の和をSA2としたとき、次式を満たすこと
を特徴とする請求項1乃至90のいずれかに記載の光ピ
ックアップ装置。 |SA1/SA2|>1.0 ただし、 SA1:収差関数をツェルニケ(Zernike)の多
項式に展開したときの3次の球面収差成分 SA2:収差関数をツェルニケ(Zernike)の多
項式に展開したときの5次の球面収差成分と7次の球面
収差成分と9次の球面収差成分との2乗和の平方根
91. Among the spherical aberration of the objective lens, 3
The optical pickup according to any one of claims 1 to 90, wherein the following equation is satisfied, where SA1 is the next spherical aberration component, and SA2 is the sum of the fifth, seventh, and ninth order spherical aberration components. apparatus. | SA1 / SA2 |> 1.0 where SA1: third-order spherical aberration component when the aberration function is expanded to a Zernike polynomial SA2: 5 when the aberration function is expanded to a Zernike polynomial Square root of the sum of squares of the next-order spherical aberration component, the seventh-order spherical aberration component, and the ninth-order spherical aberration component
【請求項92】 前記対物レンズの開口数を決定する絞
りが、前記対物レンズのもっとも光源側の面の面頂点よ
り前記光情報記録媒体が配置される側に位置することを
特徴とする請求項1乃至91のいずれかに記載の光ピッ
クアップ装置。
92. The stop for determining the numerical aperture of the objective lens is located on the side where the optical information recording medium is arranged from the surface apex of the surface closest to the light source of the objective lens. 90. The optical pickup device according to any one of 1 to 91.
【請求項93】 前記対物レンズは、少なくとも1面に
非球面を有する単玉対物レンズであることを特徴とする
請求項1乃至92のいずれかに記載の光ピックアップ装
置。
93. The optical pickup device according to claim 1, wherein the objective lens is a single lens having at least one aspheric surface.
【請求項94】 前記光源は、少なくとも500nm以
下の波長に発振波長を持つ光源を有することを特徴とす
る請求項1乃至93のいずれかに記載の光ピックアップ
装置。
94. The optical pickup device according to claim 1, wherein the light source has a light source having an oscillation wavelength of at least 500 nm or less.
【請求項95】 前記対物レンズの像側開口数NAは、
少なくとも0.65以上であることを特徴とする請求項
1乃至94のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
95. The image-side numerical aperture NA of the objective lens is:
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 94, wherein the optical pickup device is at least 0.65 or more.
【請求項96】 前記対物レンズが、以下の式を満たす
ことを特徴とする請求項1乃至95に記載の光ピックア
ップ装置。 1.1≦d1/f≦3.0 ただし、 d1:軸上レンズ厚(mm) f:前記光源の発振波長における焦点距離(mm)(た
だし、前記光源に発振波長が異なる複数の光源を有する
場合には、最も波長が短い発振波長における焦点距離、
また前記対物レンズに回折面を備えている場合には、屈
折パワーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離)
96. The optical pickup device according to claim 1, wherein the objective lens satisfies the following expression. 1.1 ≦ d1 / f ≦ 3.0, where d1: axial lens thickness (mm) f: focal length (mm) at the oscillation wavelength of the light source (provided that the light source has a plurality of light sources having different oscillation wavelengths) In that case, the focal length at the shortest oscillation wavelength,
If the objective lens has a diffractive surface, the total focal length including the refracting power and the diffracting power)
【請求項97】 前記対物レンズが、プラスチック材料
から形成されていることを特徴とする請求項1乃至96
のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
97. The object lens according to claim 1, wherein the objective lens is formed of a plastic material.
An optical pickup device according to any one of the above.
【請求項98】 前記対物レンズが、飽和吸水率が0.
5%以下である材料から形成されていることを特徴とす
る請求項1乃至97のいずれかに記載の光ピックアップ
装置。
98. The objective lens, wherein the objective lens has a saturated water absorption of 0.5.
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 97, wherein the optical pickup device is formed of a material having a content of 5% or less.
【請求項99】 前記対物レンズは、前記光源の発振波
長の光に対して、厚さ3mmにおける内部透過率が85
%以上である材料から形成されていることを特徴とする
請求項1乃至98のいずれかに記載の光ピックアップ装
置。
99. The objective lens has an internal transmittance of 85 mm at a thickness of 3 mm with respect to light having an oscillation wavelength of the light source.
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 98, wherein the optical pickup device is formed of a material having a percentage of at least 100%.
【請求項100】 請求項1乃至99のいずれかに記載
の光ピックアップ装置に適用可能であることを特徴とす
る対物レンズ。
100. An objective lens applicable to the optical pickup device according to any one of claims 1 to 99.
【請求項101】 請求項1乃至99のいずれかに記載
の光ピックアップ装置に用いられた前記対物レンズであ
ることを特徴とする対物レンズ。
101. An objective lens which is the objective lens used in the optical pickup device according to any one of claims 1 to 99.
【請求項102】 少なくとも2種類の光情報記録媒体
に対して情報の記録及び/又は再生が可能な光ピックア
ップ装置であって、発振波長λ1の光源と、前記発振波
長λ1とは異なる発振波長λ2(λ1<λ2)の光源
と、前記発振波長λ1の光源から出射された第1の光束
を、透明基板厚t1の透明基板を介して第1の光情報記
録媒体の情報記録面上に集光させると共に、前記発振波
長λ2の光源から出射された第2の光束を、透明基板厚
t2(t1≦t2)の透明基板を介して第2の光情報記
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及び前記第2の光情報記録媒体か
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において、 次式を満たすことを特徴とする対物レンズ。 1.1≦d1/f≦3.0 ただし、 d1:軸上レンズ厚(mm) f:前記発振波長λ1における焦点距離(mm)(ただ
し、前記対物レンズに回折面を備えている場合には、屈
折パワーと回折パワーとを合わせた全体の焦点距離)
102. An optical pickup device capable of recording and / or reproducing information on at least two kinds of optical information recording media, comprising: a light source having an oscillation wavelength λ1; and an oscillation wavelength λ2 different from the oscillation wavelength λ1. (Λ1 <λ2) and a first light beam emitted from the light source having the oscillation wavelength λ1 is condensed on the information recording surface of the first optical information recording medium via a transparent substrate having a transparent substrate thickness t1. At the same time, the second light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ2 is focused on the information recording surface of the second optical information recording medium via the transparent substrate having a transparent substrate thickness t2 (t1 ≦ t2). In an objective lens for an optical pickup device having a condensing optical system including an objective lens and a photodetector receiving reflected light from the first and second optical information recording media, it is preferable that the following expression is satisfied. Objective lens featured. 1.1 ≦ d1 / f ≦ 3.0 where, d1: on-axis lens thickness (mm) f: focal length (mm) at the oscillation wavelength λ1 (however, when the objective lens has a diffraction surface, , Total focal length including refraction power and diffraction power)
【請求項103】 像側開口数NAは、0.75以上で
あることを特徴とする請求項102に記載の対物レン
ズ。
103. The objective lens according to claim 102, wherein the image-side numerical aperture NA is 0.75 or more.
【請求項104】 輪帯状の回折構造を有する回折面を
備えていることを特徴とする請求項102又は103に
記載の対物レンズ。
104. The objective lens according to claim 102, further comprising a diffraction surface having a ring-shaped diffraction structure.
【請求項105】 前記回折面は、前記発振波長λ1の
光源から出射された前記第1の光束を、前記第1の光情
報記録媒体の情報記録面に対して、情報の記録または再
生に必要な前記対物レンズの像側の所定開口数内で波面
収差0.07λ1rms以下の状態で集光でき、前記発
振波長λ2の光源から出射された前記第2の光束を、前
記第2の情報記録媒体の情報記録面に対して、情報の記
録または再生に必要な前記対物レンズの像側の所定開口
数内で波面収差0.07λ2rms以下の状態で集光で
きるような波長特性を有することを特徴とする請求項1
04に記載の対物レンズ。
105. The diffractive surface is used for recording or reproducing information on the information recording surface of the first optical information recording medium with the first light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ1. The second light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ2 can be collected within a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens with a wavefront aberration of 0.07λ1 rms or less. Characterized by having a wavelength characteristic such that light can be collected with a wavefront aberration of 0.07λ2 rms or less within a predetermined numerical aperture on the image side of the objective lens required for recording or reproducing information on the information recording surface. Claim 1
The objective lens according to 04.
【請求項106】 前記第1の光情報記録媒体の情報記
録面に対して、前記発振波長λ1の光源から出射された
前記第1の光束による情報の記録または再生に必要な前
記対物レンズの像側の所定開口数をNA1とし、前記第
2の情報記録媒体の情報記録面に対して、前記発振波長
λ2の光源から出射された前記第2の光束による情報の
記録または再生に必要な前記対物レンズの像側の所定開
口数をNA2(NA1>NA2)としたとき、 前記回折面は、前記発振波長λ2の光源から出射された
前記第2の光束を、前記第2の光情報記録媒体の情報記
録面に対して前記NA1内で波面収差0.07λ2rm
s以上の状態で集光させることを特徴とする請求項10
4又は105に記載の対物レンズ。
106. An image of the objective lens required for recording or reproducing information on the information recording surface of the first optical information recording medium using the first light beam emitted from the light source having the oscillation wavelength λ1. The predetermined numerical aperture on the side is NA1, and the objective necessary for recording or reproducing information on the information recording surface of the second information recording medium by the second light flux emitted from the light source of the oscillation wavelength λ2. When the predetermined numerical aperture on the image side of the lens is NA2 (NA1> NA2), the diffractive surface converts the second light flux emitted from the light source having the oscillation wavelength λ2 into the second optical information recording medium. Wavefront aberration 0.07λ2rm within NA1 with respect to the information recording surface
11. The light is condensed in a state of s or more.
105. The objective lens according to 4 or 105.
【請求項107】 前記回折面は、前記光源の発振波長
の微小変動に対して、軸上色収差を抑制する機能を有す
ることを特徴とする請求項104乃至106のいずれか
に記載の対物レンズ。
107. The objective lens according to claim 104, wherein the diffractive surface has a function of suppressing axial chromatic aberration with respect to a minute change in the oscillation wavelength of the light source.
【請求項108】 前記回折面は、前記光源の発振波長
が長波長側に微小変動した際に前記対物レンズのバック
フォーカスを短くするような波長特性を有することを特
徴とする請求項104乃至107のいずれかに記載の対
物レンズ。
108. The diffractive surface has a wavelength characteristic that shortens the back focus of the objective lens when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to a longer wavelength side. The objective lens according to any one of the above.
【請求項109】 前記回折面は、前記光源の発振波長
が長波長側に微小変動した際に前記対物レンズの球面収
差が補正不足になるような方向に変化する球面収差特性
を有することを特徴とする請求項104乃至108のい
ずれかに記載の対物レンズ。
109. The diffractive surface has a spherical aberration characteristic that changes when the oscillation wavelength of the light source slightly fluctuates to a longer wavelength side such that the spherical aberration of the objective lens is insufficiently corrected. The objective lens according to any one of claims 104 to 108.
【請求項110】 少なくとも1面が非球面の単玉レン
ズであって、次式を満たすことを特徴とする請求項10
2乃至109のいずれかに記載の対物レンズ。 0.5≦(f1/νd)・fD1≦10.0 ただし、 f1:屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを
合わせた前記発振波長λ1における焦点距離(mm) νd:レンズ材料のd線のアッベ数 fD1:前記回折構造をΦb=b22+b44+b66
+………により定義される光路差関数で表した(ここ
で、hは光軸からの高さ(mm)であり、b2、b4、b
6、………は2次、4次、6次、………の光路差関数係
数である)とき、fD=1/(−2・b2)により定義
される、前記回折構造のみによる前記発振波長λ1にお
ける焦点距離(mm)
110. A single lens having at least one aspheric surface, wherein the following expression is satisfied.
The objective lens according to any one of 2 to 109. 0.5 ≦ (f1 / νd) · fD1 ≦ 10.0 where f1: focal length (mm) at the oscillation wavelength λ1 obtained by combining the refraction power and the diffraction power by the diffraction structure. Νd: d-line of the lens material Abbe number fD1: Φb = b 2 h 2 + b 4 h 4 + b 6 h 6
+ ……… (where h is the height (mm) from the optical axis and b 2 , b 4 , b
6, ......... secondary, fourth, sixth, an optical path difference function coefficients of .........) time, fD = 1 / (- 2 · b 2) is defined by, the only by the diffractive structure Focal length at oscillation wavelength λ1 (mm)
【請求項111】 少なくとも1面が非球面の単玉レン
ズであって、次式を満たすことを特徴とする請求項10
2乃至109のいずれかに記載の対物レンズ。 −25.0≦(b2/λ1)≦0.0 ただし、 b2:前記回折構造をΦb=b22+b44+b66
………により定義される光路差関数で表した(ここで、
hは光軸からの高さ(mm)であり、b2、b4、b6
………は2次、4次、6次、………の光路差関数係数で
ある)ときのその2次の光路差関数係数 λ1:前記発振波長λ1(mm)
111. A single lens having at least one aspheric surface, wherein the following expression is satisfied.
The objective lens according to any one of 2 to 109. −25.0 ≦ (b 2 /λ1)≦0.0, where b 2 : Φb = b 2 h 2 + b 4 h 4 + b 6 h 6 +
……… expressed by the optical path difference function (where,
h is the height (mm) from the optical axis, and b 2 , b 4 , b 6 ,
... Are the second-order, fourth-order, sixth-order,..., Second-order optical path difference function coefficients.) Λ1: The oscillation wavelength λ1 (mm)
【請求項112】 球面収差のうち、3次の球面収差成
分をSA1、5次及び7次及び9次の球面収差成分の和
をSA2としたとき、次式を満たすことを特徴とする請
求項102乃至111のいずれかに記載の対物レンズ。 |SA1/SA2|>1.0 ただし、 SA1:収差関数をツェルニケ(Zernike)の多
項式に展開したときの3次の球面収差成分 SA2:収差関数をツェルニケ(Zernike)の多
項式に展開したときの5次の球面収差成分と7次の球面
収差成分と9次の球面収差成分との2乗和の平方根
112. The following equation is satisfied when the third-order spherical aberration component among the spherical aberrations is SA1, and the sum of the fifth-order, seventh-order, and ninth-order spherical aberration components is SA2. The objective lens according to any one of items 102 to 111. | SA1 / SA2 |> 1.0 where SA1: third-order spherical aberration component when the aberration function is expanded to a Zernike polynomial SA2: 5 when the aberration function is expanded to a Zernike polynomial Square root of the sum of squares of the next-order spherical aberration component, the seventh-order spherical aberration component, and the ninth-order spherical aberration component
【請求項113】 少なくとも1面に、光軸側からその
外周に向かって順に、屈折作用により前記光源から出射
された光束を複数の光束に分割する、少なくとも第1の
部分、第2の部分及び第3の部分を有し、 前記第1の部分及び前記第3の部分は、前記第1の光情
報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録または再生
を行うことができるように前記発振波長λ1の光源から
の光束を集光可能であり、 前記第1の部分及び前記第2の部分は、前記第2の光情
報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録または再生
を行うことができるように前記発振波長λ2の光源から
の光束を集光可能であることを特徴とする請求項102
又は103に記載の対物レンズ。
113. at least a first part, a second part, and at least one surface, which divides a light beam emitted from the light source into a plurality of light beams by refraction in order from an optical axis side to an outer periphery thereof; A third portion, wherein the first portion and the third portion are provided with the oscillation portion so that information can be recorded or reproduced on an information recording surface of the first optical information recording medium. The first part and the second part record or reproduce information on or from an information recording surface of the second optical information recording medium. 102. A light beam from a light source having the oscillation wavelength λ2 can be condensed so that the light beam can be emitted.
Or the objective lens according to 103;
【請求項114】 少なくとも1面に、屈折作用により
入射光束をk個(k≧4)の輪帯状の光束(ここで、光
軸側からその外側に向かって、順に第1、第2、・・・
・・・、第k光束とする)に分割する輪帯状段差部分を
形成し、 前記第1の光情報記録媒体に対して情報の記録及び/ま
たは再生を行う場合には、 前記第1及び第k光束がつくる最良像面位置における前
記第1及び第k光束の波面収差の球面収差成分は0.0
5λ1rms以下(λ1の光源波長)であり、 前記第2ないし第(k−1)光束のうち、少なくとも2
つの光束はそれぞれ、前記第1及び第k光束がつくる前
記最良像面位置とは異なる位置に見かけ上の最良像面位
置が形成され、 前記第1及び第k光束がつくる前記最良像面位置で、前
記第1の光情報記録媒体に対する必要開口数内を通る前
記第1ないし第k光束のそれぞれの光束内の光線の波面
収差がほぼmiλ1(mi個は整数で、i=1,2,・・
・・・・,k)となることを特徴とする請求項102又
は103に記載の対物レンズ。
114. At least one surface is provided with k (k ≧ 4) annular luminous fluxes (here, first, second,...・ ・
.., A k-th light beam), and forming and / or reproducing information on / from the first optical information recording medium. The spherical aberration component of the wavefront aberration of the first and k-th light beams at the best image plane position created by the k-light beam is 0.0
5λ1 rms or less (the wavelength of the light source of λ1), and at least 2 out of the second to (k−1) th light fluxes
Each of the two light beams has an apparent best image plane position formed at a position different from the best image surface position formed by the first and k-th light beams, and the best image surface position formed by the first and k-th light beams The wavefront aberration of the light beam in each of the first to k-th light beams passing through the required numerical aperture with respect to the first optical information recording medium is substantially miλ1 (where mi is an integer, i = 1, 2,.・
..., k), the objective lens according to claim 102 or 103.
【請求項115】 プラスチック材料から形成されてい
ることを特徴とする請求項102乃至114のいずれか
に記載の対物レンズ。
115. The objective lens according to claim 102, wherein the objective lens is formed of a plastic material.
【請求項116】 飽和吸水率が0.5%以下である材
料から形成されていることを特徴とする請求項102乃
至115のいずれかに記載の対物レンズ。
116. The objective lens according to claim 102, wherein the objective lens is formed of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.
【請求項117】 前記光源の発振波長に対して、厚さ
3mmにおける内部透過率が85%以上である材料から
形成されていることを特徴とする請求項102乃至11
6のいずれかに記載の対物レンズ。
117. The light emitting device according to claim 102, wherein the light source is formed of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm with respect to the oscillation wavelength of the light source.
7. The objective lens according to any one of 6.
【請求項118】 少なくとも一方の面が非球面の単玉
レンズであることを特徴とする請求項102乃至117
のいずれかに記載の対物レンズ。
118. A lens according to claim 102, wherein at least one surface is an aspherical single lens.
The objective lens according to any one of the above.
【請求項119】 請求項1乃至99のいずれかに記載
の光ピックアップ装置に適用可能であることを特徴とす
る請求項102乃至118のいずれかに記載の対物レン
ズ。
The objective lens according to any one of claims 102 to 118, which is applicable to the optical pickup device according to any one of claims 1 to 99.
【請求項120】 少なくとも1枚の正レンズと少なく
とも1枚の負レンズとを含み、少なくともその一方は光
軸方向に沿って変移可能な可動要素となっており、前記
正レンズを含む全正レンズのそれぞれのアッベ数が7
0.0以下あるいは前記負レンズを含む全負レンズのそ
れぞれのアッベ数が40.0以上であって、少なくとも
1面に輪帯状の回折構造を有する回折面を有することを
特徴とするビームエキスパンダー。
120. An all positive lens including at least one positive lens and at least one negative lens, at least one of which is a movable element movable along the optical axis direction, and including the positive lens. Abbe number of each is 7
A beam expander characterized by having an Abbe number of 0.0 or less or a total Abbe number of all negative lenses including the negative lens of 40.0 or more, and having at least one surface having a diffraction surface having an annular diffraction structure.
【請求項121】 入射させる光束を出力する光源の発
振波長における近軸パワーをP1とし、前記発振波長よ
り10nm短い波長における近軸パワーをP2とし、前
記発振波長より10nm長い波長における近軸パワーを
P3としたとき、次式を満足することを特徴とする請求
項120に記載のビームエキスパンダー。 P2<P1<P3
121. A paraxial power at an oscillation wavelength of a light source that outputs a light beam to be incident is P1, a paraxial power at a wavelength shorter by 10 nm than the oscillation wavelength is P2, and a paraxial power at a wavelength longer by 10 nm than the oscillation wavelength is P1. The beam expander according to claim 120, wherein when P3 is satisfied, the following expression is satisfied. P2 <P1 <P3
【請求項122】 前記回折面は、入射させる光束を出
力する光源の発振波長の微小変動に対して、出射側に配
置される集光レンズで発生する軸上色収差を抑制する機
能を有することを特徴とする請求項120又は121に
記載のビームエキスパンダー。
122. The diffractive surface has a function of suppressing axial chromatic aberration generated by a converging lens disposed on an emission side with respect to a minute fluctuation of an oscillation wavelength of a light source that outputs a light beam to be incident. A beam expander according to claim 120 or claim 121.
【請求項123】 前記回折面は、入射させる光束を出
力する光源の発振波長が長波長側に微小変動した際に、
出射側に配置される集光レンズのバックフォーカスが短
くなるような波長特性を有することを特徴とする請求項
120乃至122のいずれかに記載のビームエキスパン
ダー。
123. The diffractive surface, when the oscillation wavelength of a light source that outputs a light beam to be incident slightly fluctuates to a longer wavelength side,
The beam expander according to any one of claims 120 to 122, wherein the beam expander has a wavelength characteristic such that the back focus of the condenser lens disposed on the emission side is shortened.
【請求項124】 前記回折面は、入射させる光束を出
力する光源の発振波長が長波長側に微小変動した際に、
出射側に配置される集光レンズの球面収差が補正不足と
なるような方向に変化する球面収差特性を有することを
特徴とする請求項120乃至123のいずれかに記載の
ビームエキスパンダー。
124. When the oscillation wavelength of a light source that outputs a light beam to be incident fluctuates slightly to a longer wavelength side,
The beam expander according to any one of claims 120 to 123, wherein the beam expander has a spherical aberration characteristic that changes in a direction such that the spherical aberration of the condenser lens disposed on the emission side is insufficiently corrected.
【請求項125】 前記可動要素は、比重2.0以下の
材料から形成されていることを特徴とする請求項120
乃至124のいずれかに記載のビームエキスパンダー。
125. The movable element is made of a material having a specific gravity of 2.0 or less.
125. The beam expander according to any one of to 124.
【請求項126】 前記可動要素は、プラスチック材料
から形成されていることを特徴とする請求項120乃至
125のいずれかに記載のビームエキスパンダー。
126. The beam expander according to claim 120, wherein the movable element is formed from a plastic material.
【請求項127】 前記可動要素の少なくとも1面に非
球面を有することを特徴とする請求項120乃至126
のいずれかに記載のビームエキスパンダー。
The at least one movable element has an aspherical surface on at least one surface thereof.
The beam expander according to any one of the above.
【請求項128】 前記可動要素は、飽和吸水率が0.
5%以下である材料から形成されていることを特徴とす
る請求項120乃至127のいずれかに記載のビームエ
キスパンダー。
128. The movable element has a saturated water absorption of 0.1.
130. The beam expander according to any one of claims 120 to 127, wherein the beam expander is made of a material having a content of 5% or less.
【請求項129】 前記可動要素は、入射させる光源の
発振波長の光に対して、厚さ3mmにおける内部透過率
が85%以上である材料から形成されていることを特徴
とする請求項120乃至128のいずれかに記載のビー
ムエキスパンダー。
129. The movable element is made of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm with respect to light having an oscillation wavelength of a light source to be incident, wherein the movable element is formed of a material. 128. The beam expander according to any of 128.
【請求項130】 プラスチック材料から形成されてい
ることを特徴とする請求項120乃至124のいずれか
に記載のビームエキスパンダー。
130. The beam expander according to claim 120, wherein the beam expander is made of a plastic material.
【請求項131】 少なくとも1面に非球面を有するこ
とを特徴とする請求項120乃至124、130のいず
れかに記載のビームエキスパンダー。
131. The beam expander according to claim 120, wherein at least one surface has an aspherical surface.
【請求項132】 飽和吸水率が0.5%以下である材
料から形成されていることを特徴とする請求項120乃
至124、130、131のいずれかに記載のビームエ
キスパンダー。
132. The beam expander according to claim 120, wherein the beam expander is made of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.
【請求項133】 入射させる光源の発振波長の光に対
して、厚さ3mmにおける内部透過率が85%以上であ
る材料から形成されていることを特徴とする請求項12
0乃至124、130乃至132のいずれかに記載のビ
ームエキスパンダー。
133. The light-emitting device is made of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm with respect to light having an oscillation wavelength of a light source to be incident.
133. The beam expander according to any one of 0 to 124 and 130 to 132.
【請求項134】 請求項8乃至33、36乃至63の
いずれかに記載の光ピックアップ装置に適用可能である
ことを特徴とする請求項120乃至133のいずれかに
記載のビームエキスパンダー。
A beam expander according to any one of claims 120 to 133, which is applicable to the optical pickup device according to any one of claims 8 to 33 and 36 to 63.
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