JP2002203333A - Objective lens, beam-condensing optical system, and optical pickup device - Google Patents

Objective lens, beam-condensing optical system, and optical pickup device

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JP2002203333A
JP2002203333A JP2001290586A JP2001290586A JP2002203333A JP 2002203333 A JP2002203333 A JP 2002203333A JP 2001290586 A JP2001290586 A JP 2001290586A JP 2001290586 A JP2001290586 A JP 2001290586A JP 2002203333 A JP2002203333 A JP 2002203333A
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Japan
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transparent substrate
information recording
thickness
lens
wavelength
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Japanese (ja)
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Toru Kimura
徹 木村
Nobuyoshi Mori
伸芳 森
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a beam-condensing optical system and an optical pickup device that enable a plurality of types of optical information recording mediums to be recorded and reproduced. SOLUTION: An objective lens 3 is used in an optical pickup device for recording and reproducing information, a device that information can be recorded or reproduced on the optical information recording mediums 23, 24 having a transparent substrate of different thickness, by an optical flux from light sources 11, 12 of a different wavelength. The objective lens 3 consists of a first and second lenses 3a, 3b of positive refractive power which are arranged in order from the light source side; each lens is formed from a material with a specific gravity of 2.0 or below or a plastic material, and is provided with a loop-belt-like diffraction structure at least on one surface, the wavefront aberration is 0.07 λ1 rms or below with respect to the combination of a wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and an image-side numerical aperture NA1, and also the wavefront aberration is 0.07 λ2 rms or below with respect to the combination of wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and an image-side numerical aperture NA2. (assuming that t1<t2, λ1<λ2, and NA1>=NA2).

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、複数種類の光情報
記録媒体に対して記録および/または再生が可能な対物
レンズ、集光光学系及び光ピックアップ装置に関するも
のである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an objective lens, a condensing optical system, and an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information on and from a plurality of types of optical information recording media.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、短波長赤色半導体レーザの実用化
に伴い、従来の光ディスク(光情報記録媒体)であるC
D(コンパク卜ディスク)と同程度の大ききで大容量化
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)が開発・製品化されているが、近い
将来には、より高密度な次世代の光ディスクが登場する
ことが予想される。このような次世代の光ディスクを媒
体とした光情報記録再生装置の光学系では、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
めに、対物レンズを介して情報記録面上に集光するスポ
ットの径を小さくすることが要求される。そのために
は、光源であるレーザの短波長化や対物レンズの高開口
数化が必要となる。短波長レーザ光源としてその実用化
が期待されているのは、発振波長400nm程度の青紫
色半導体レーザである。
2. Description of the Related Art In recent years, along with the practical use of a short-wavelength red semiconductor laser, a conventional optical disk (optical information recording medium) C
DVD (digital versatile disk), which is a high-density optical disk that is as large and has a large capacity as D (compact disk), has been developed and commercialized. It is expected that next generation optical disks will appear. In such an optical system of an optical information recording / reproducing apparatus using a next-generation optical disc as a medium, an information recording surface is passed through an objective lens in order to increase the density of a recording signal or reproduce a high-density recording signal. It is required to reduce the diameter of the spot to be focused. For that purpose, it is necessary to shorten the wavelength of a laser as a light source and increase the numerical aperture of an objective lens. A blue-violet semiconductor laser having an oscillation wavelength of about 400 nm is expected to be put to practical use as a short-wavelength laser light source.

【0003】上述のようなより高密度な次世代の光ディ
スクが実用化されると、かかる高密度光ディスクの記録
再生装置・光ピックアップ装置には、DVD等の従来の
光ディスクについても記録・再生が可能であるように互
換性が求められる。
When a higher density next generation optical disk as described above is put to practical use, a recording / reproducing apparatus / optical pickup apparatus for such a high density optical disk can record / reproduce even a conventional optical disk such as a DVD. Compatibility is required as follows.

【0004】ところで、レーザ光源の短波長化や対物レ
ンズの高開口数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または再生を
行うような、比較的長波長のレーザ光源と低開口数の対
物レンズとの組み合わせからなる光ピックアップ装置で
は、ほとんど無視できた問題でも、より顕在化されるこ
とが予想される。
By the way, when the wavelength of the laser light source is shortened and the numerical aperture of the objective lens is increased, a relatively long length of information such as recording or reproducing information on or from a conventional optical disc such as a CD or DVD is required. In an optical pickup device including a combination of a laser light source having a wavelength and an objective lens having a low numerical aperture, it is expected that even a problem that can be almost ignored will become more apparent.

【0005】その1つは、レーザ光源の短波長化と対物
レンズの高開口数化において顕在化する別の問題は、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、また、屈折率が大きく変化する。従来の
光ピックアップ装置に用いられる光学系ではそれほど問
題にならなかった屈折率変化による球面収差の変動も、
レーザ光源の短波長化と対物レンズの高開口数化におい
ては無視できない量となる。
[0005] One of the problems that becomes apparent in shortening the wavelength of a laser light source and increasing the numerical aperture of an objective lens is fluctuation of spherical aberration of an optical system due to changes in temperature and humidity. That is, a plastic lens generally used in an optical pickup device is easily deformed by a change in temperature or humidity, and has a large change in refractive index. Variations in spherical aberration due to refractive index changes, which were not so problematic in optical systems used in conventional optical pickup devices,
The amount is not negligible in shortening the wavelength of the laser light source and increasing the numerical aperture of the objective lens.

【0006】また、レーザ光源の短波長化と対物レンズ
の高開口数化において顕在化する別の問題は、光ディス
クの保護層(「透明基板」ともいう)の厚み誤差に起因
する光学系の球面収差の変動である。保護層の厚み誤差
により生じる球面収差は、対物レンズの開口数の4乗に
比例して発生することが知られている。従って、対物レ
ンズの開口数が大きくなるにつれて保護層の厚み誤差の
影響が大きくなり、安定した情報の記録または再生が出
来なくなる恐れがある。
Another problem that becomes apparent in shortening the wavelength of a laser light source and increasing the numerical aperture of an objective lens is that the spherical error of the optical system due to the thickness error of the protective layer (also referred to as a "transparent substrate") of the optical disk. Aberration variation. It is known that the spherical aberration caused by the thickness error of the protective layer occurs in proportion to the fourth power of the numerical aperture of the objective lens. Therefore, as the numerical aperture of the objective lens increases, the influence of the thickness error of the protective layer increases, and there is a possibility that stable recording or reproduction of information cannot be performed.

【0007】更に、レーザ光源の微少な発振波長の変動
により対物レンズで生じる軸上色収差も問題となる。一
般の光学レンズ材料の微少な波長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、微少な
波長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/NA
2(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も許
されない。従って、青紫色半導体レーザのような短波長
の光源及び高開口数の対物レンズを用いた光学系では、
半導体レーザのモードホップ現象や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。
Further, there is also a problem of axial chromatic aberration generated in the objective lens due to a minute fluctuation of the oscillation wavelength of the laser light source. The change in the refractive index of a general optical lens material due to a minute wavelength change becomes larger as the wavelength becomes shorter. Therefore, the defocus amount of the focal point caused by a minute wavelength fluctuation becomes large. However, the depth of focus of the objective lens is k · λ / NA
As can be seen from 2 (k is a proportional constant, λ is a wavelength, and NA is an image-side numerical aperture of the objective lens), the shorter the wavelength used, the smaller the focal depth and the slight defocus is not allowed. Therefore, in an optical system using a short wavelength light source such as a blue-violet semiconductor laser and a high numerical aperture objective lens,
It is important to correct axial chromatic aberration in order to prevent wavelength fluctuations due to the mode hop phenomenon and output change of the semiconductor laser, and deterioration of wavefront aberration due to high frequency superposition.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来技術の問題に鑑み、対物レンズの高開口数(N
A)化及び透明基板厚さの異なる複数種類の光情報記録
媒体に対応し、高性能な対物レンズでありながら従来の
プラスチックの単レンズと同様で安価で軽量な対物レン
ズを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention has a high numerical aperture (N) of an objective lens.
A) It is an object of the present invention to provide an inexpensive and lightweight objective lens which is compatible with a plurality of types of optical information recording media having different thicknesses of the transparent substrate and which is a high-performance objective lens and which is the same as a conventional plastic single lens. And

【0009】また、透明基板厚さの異なる複数種類の光
情報記録媒体に対し記録・再生が可能なように互換性を
有し、レーザ光源の発振波長変化、温度・湿度変化、光
情報記録媒体の透明基板の厚みの誤差等に起因して集光
光学系、光ピックアップ装置の各光学面で発生する球面
収差の変動を簡易な構成で効果的に補正できる集光光学
系及び光ピックアップ装置を提供することを目的とす
る。
Further, the optical information recording medium has compatibility so that recording and reproduction can be performed with respect to a plurality of types of optical information recording media having different thicknesses of the transparent substrate. A condensing optical system and an optical pickup device that can effectively correct the fluctuation of spherical aberration generated on each optical surface of the optical pickup device due to an error in the thickness of the transparent substrate and the like with a simple configuration. The purpose is to provide.

【0010】また、透明基板厚さの異なる複数種類の光
情報記録媒体に対し記録・再生が可能なように互換性を
有し、レーザ光源のモードホップ現象や高周波重畳に起
因して対物レンズで発生する軸上色収差を効果的に補正
できる集光光学系及び光ピックアップ装置を提供するこ
とを目的とする。
Also, the optical information recording medium has compatibility so that recording / reproduction can be performed with respect to a plurality of types of optical information recording media having different thicknesses of the transparent substrate. It is an object of the present invention to provide a condensing optical system and an optical pickup device that can effectively correct generated axial chromatic aberration.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の対物レンズは、波長の異なる光源
からの光束を光情報記録媒体の記録面に集光するための
対物レンズを含む集光光学系と、前記記録面からの反射
光を検出するための受光手段とを有し、透明基板の厚さ
が異なる複数の光情報記録媒体に対して情報の記録およ
び/または再生が可能な情報記録再生用の光ピックアッ
プ装置に使用される対物レンズにおいて、光源側から順
に配置された正屈折力の第1レンズと正屈折力の第2レ
ンズとからなり、前記第1レンズおよび前記第2レンズ
はそれぞれ比重が2.0以下の材料から形成され、少な
くとも1つの面に輪帯状の回折構造を有し、前記互いに
透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒体のうち、
任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚さをt1、
t2(t1<t2)とし、前記透明基板の厚さt1を有
する光情報記録媒体に対して情報の記録または再生を行
う際の波長をλ1とし、前記透明基板の厚さt2を有す
る光情報記録媒体に対して情報の記録または再生を行う
際の波長をλ2(λ1<λ2)とし、波長λ1の光束に
より透明基板の厚さt1の光情報記録媒体に記録または
再生を行うのに必要な所定の像側開口数をNA1とし、
波長λ2の光束により透明基板の厚さt2の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA2(NA1≧NA2)としたとき、波長λ1と
透明基板の厚さt1と像側開口数NA1との組み合わせ
に対して、その波面収差が0.07λ1rms以下であ
り、かつ波長λ2と透明基板の厚さt2と像側開口数N
A2との組み合わせに対して、その波面収差が0.07
λ2rms以下であることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an objective lens for focusing light beams from light sources having different wavelengths on a recording surface of an optical information recording medium. And a light receiving means for detecting reflected light from the recording surface, and recording and / or reproducing information on and from a plurality of optical information recording media having different thicknesses of transparent substrates. The objective lens used in the optical pickup device for information recording / reproducing, which comprises: a first lens having a positive refractive power and a second lens having a positive refractive power arranged in order from the light source side; The second lens is formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less, has a ring-shaped diffractive structure on at least one surface thereof, and includes a plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses.
The thickness of the transparent substrate of any two optical information recording media is t1,
t2 (t1 <t2), the wavelength at the time of recording or reproducing information on or from the optical information recording medium having the transparent substrate thickness t1 is λ1, and the optical information recording having the transparent substrate thickness t2. The wavelength at the time of recording or reproducing information on a medium is λ2 (λ1 <λ2), and a predetermined wavelength required for recording or reproducing on an optical information recording medium having a thickness t1 of a transparent substrate with a light beam of wavelength λ1. Let NA1 be the image side numerical aperture of
When a predetermined image-side numerical aperture necessary for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a thickness t2 of the transparent substrate with a light beam of the wavelength λ2 is NA2 (NA1 ≧ NA2), the wavelength λ1 and the thickness of the transparent substrate The wavefront aberration is 0.07λ1 rms or less, the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture N for the combination of the height t1 and the image-side numerical aperture NA1.
The wavefront aberration is 0.07 with respect to the combination with A2.
λ2 rms or less.

【0012】また、請求項2に記載の対物レンズは、波
長の異なる光源からの光束を光情報記録媒体の記録面に
集光するための対物レンズを含む集光光学系と、前記記
録面からの反射光を検出するための受光手段とを有し、
透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒体に対して
情報の記録および/または再生が可能な情報記録再生用
の光ピックアップ装置に使用される対物レンズにおい
て、光源側から順に配置された正屈折力の第1レンズと
正屈折力の第2レンズとからなり、前記第1レンズおよ
び前記第2レンズはそれぞれプラスチック材料から形成
され、少なくとも1つの面に輪帯状の回折構造を有し、
前記互いに透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒
体のうち、任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚
さをt1、t2(t1<t2)とし、前記透明基板の厚
さt1を有する光情報記録媒体に対して情報の記録また
は再生を行う際の波長をλ1とし、前記透明基板の厚さ
t2を有する光情報記録媒体に対して情報の記録または
再生を行う際の波長をλ2(λ1<λ2)とし、波長λ
1の光束により透明基板の厚さt1の光情報記録媒体に
記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口数をN
A1とし、波長λ2の光束により透明基板の厚さt2の
光情報記録媒体に記録または再生を行うのに必要な所定
の像側開口数をNA2(NA1≧NA2)としたとき、
波長λ1と透明基板の厚さt1と像側開口数NA1との
組み合わせに対して、その波面収差が0.07λ1rm
s以下であり、かつ波長λ2と透明基板の厚さt2と像
側開口数NA2との組み合わせに対して、その波面収差
が0.07λ2rms以下であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an objective lens, comprising: a condensing optical system including an objective lens for condensing light beams from light sources having different wavelengths on a recording surface of an optical information recording medium; Light receiving means for detecting reflected light of
In an objective lens used in an information recording / reproducing optical pickup device capable of recording and / or reproducing information on a plurality of optical information recording media having different thicknesses of a transparent substrate, positive lenses arranged in order from a light source side. A first lens having a refractive power and a second lens having a positive refractive power, wherein the first lens and the second lens are each formed of a plastic material, and have a ring-shaped diffraction structure on at least one surface;
Of the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, the transparent substrates of any two optical information recording media have thicknesses t1 and t2 (t1 <t2), and the thickness t1 of the transparent substrate. The wavelength at the time of recording or reproducing information on or from the optical information recording medium having λ is λ1, and the wavelength at the time of recording or reproducing information on the optical information recording medium having the thickness t2 of the transparent substrate is λ1. λ2 (λ1 <λ2), and the wavelength λ
A predetermined image-side numerical aperture necessary for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a thickness t1 of a transparent substrate with a light flux of 1 is N.
A1, and a predetermined image-side numerical aperture required for performing recording or reproduction on an optical information recording medium having a thickness t2 of a transparent substrate with a light beam of wavelength λ2 is NA2 (NA1 ≧ NA2).
For a combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1, the wavefront aberration is 0.07λ1rm.
s or less, and the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less for a combination of the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA2.

【0013】また、請求項3に記載の対物レンズは、請
求項1または2において波長λ2と透明基板の厚さt2
と像側開口数NA2との組み合わせに対して、その波面
収差が0.07λ2rms以下であり、かつ波長λ2と
透明基板の厚さt2と像側開口数NA1との組み合わせ
に対して、その波面収差が0.07λ2rms以上であ
ることを特徴とする。
The objective lens described in claim 3 is the one according to claim 1 or 2, wherein the wavelength λ2 and the thickness t2 of the transparent substrate.
The wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less for a combination of the image side numerical aperture NA2 and the wavefront aberration for a combination of the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image side numerical aperture NA1. Is 0.07λ2 rms or more.

【0014】また、請求項4に記載の対物レンズは、請
求項1,2または3において、所定位置の物点と波長λ
1と透明基板の厚さt1と像側開口数NA1との組み合
わせに対して、その波面収差が0.07λ1rms以下
であり、かつ前記所定位置と光学的に等しい距離にある
物点と波長λ2と透明基板の厚さt2と像側開口数NA
2との組み合わせに対して、その波面収差が0.07λ
2rms以下であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the objective lens according to the first, second or third aspect, wherein the object point at a predetermined position and the wavelength λ
1 and the thickness t1 of the transparent substrate and the image-side numerical aperture NA1, the wavefront aberration is 0.07λ1 rms or less, and the object point at a distance optically equal to the predetermined position and the wavelength λ2, Transparent substrate thickness t2 and image-side numerical aperture NA
2, the wavefront aberration is 0.07λ.
2 rms or less.

【0015】また、請求項5に記載の対物レンズは、請
求項1,2または3において、所定位置の物点と波長λ
1と透明基板の厚さt1と像側開口数NA1との組み合
わせに対して、その波面収差が0.07λ1rms以下
であり、かつ前記所定位置と光学的に等しくない距離に
ある物点と波長λ2と透明基板の厚さt2と像側開口数
NA2との組み合わせに対して、その波面収差が0.0
7λ2rms以下であることを特徴とする。
The objective lens according to claim 5 is the object lens according to claim 1, 2 or 3, wherein the object point at a predetermined position and the wavelength λ
1 and the thickness t1 of the transparent substrate and the image-side numerical aperture NA1, the wavefront aberration is 0.07λ1 rms or less and the object point and the wavelength λ2 are located at a distance that is not optically equal to the predetermined position. And the thickness t2 of the transparent substrate and the image-side numerical aperture NA2, the wavefront aberration is 0.0
It is not more than 7λ2 rms.

【0016】また、請求項6に記載の対物レンズは、請
求項1〜5のいずれか1項において、第1面から第3面
のうち、少なくとも2つの面が非球面であることを特徴
とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the objective lens of the first aspect, at least two of the first to third surfaces are aspherical. I do.

【0017】また、請求項7に記載の対物レンズは、請
求項1〜6のいずれか1項において、次式を満たすこと
を特徴とする。
An objective lens according to a seventh aspect is characterized in that, in any one of the first to sixth aspects, the following expression is satisfied.

【0018】 0.4≦│(Ph/Pf)−2│≦25 (1) ただし、Pf:透明基板の厚さt1の光情報記録媒体に
記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口数NA
1における回折輪帯間隔 Ph:NA1の1/2の開口数における回折輪帯間隔
0.4 ≦ | (Ph / Pf) −2 | ≦ 25 (1) where Pf is a predetermined image side required for performing recording or reproduction on an optical information recording medium having a thickness t1 of a transparent substrate. Numerical aperture NA
Diffraction ring spacing at 1 Ph: Diffraction ring spacing at 1/2 numerical aperture of NA1

【0019】また、請求項8に記載の対物レンズは、請
求項1〜7のいずれか1項において次式を満たすことを
特徴とする。
The objective lens described in claim 8 satisfies the following expression in any one of claims 1 to 7.

【0020】 1.3≦f1/f2≦4.0 (2)1.3 ≦ f1 / f2 ≦ 4.0 (2)

【0021】 0.3≦(r2+r1)/(r2−r1)≦3.2 (3) ただし、fi:第iレンズの焦点距離(第iレンズが回
折構造を有する場合は、屈折レンズと回折構造とを合わ
せた、第iレンズ全系の焦点距離) ri:各面の近軸曲率半径(i=1および2)
0.3 ≦ (r2 + r1) / (r2−r1) ≦ 3.2 (3) where, fi: focal length of the i-th lens (when the i-th lens has a diffractive structure, the refractive lens and the diffractive structure Ri: paraxial radius of curvature of each surface (i = 1 and 2)

【0022】また、請求項9に記載の対物レンズは、請
求項1〜8のいずれか1項において次式を満たすことを
特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an objective lens according to any one of the first to eighth aspects, wherein the following expression is satisfied.

【0023】 t1≦0.6mm (4)T1 ≦ 0.6 mm (4)

【0024】 t2≧0.6mm (5)T2 ≧ 0.6 mm (5)

【0025】 λ1≦500nm (6)Λ1 ≦ 500 nm (6)

【0026】 600nm≦λ2≦800nm (7)600 nm ≦ λ2 ≦ 800 nm (7)

【0027】 NA1≧0.65 (8)NA1 ≧ 0.65 (8)

【0028】 NA2≦0.65 (9)NA2 ≦ 0.65 (9)

【0029】また、請求項10に記載の対物レンズは、
請求項1〜9のいずれか1項において、使用波長領域で
厚さが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。
Further, the objective lens according to claim 10 is:
The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the material is formed of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm in a used wavelength region.

【0030】また、請求項11に記載の対物レンズは、
請求項1〜10のいずれか1項において、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。
Further, the objective lens according to claim 11 is
The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the material is formed from a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.

【0031】また、請求項12に記載の集光光学系は、
波長の異なる光源と、前記光源から射出された光束を光
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
せる対物レンズとを含み、透明基板の厚さが異なる複数
の光情報記録媒体に対して情報の記録および/または再
生が可能な記録再生用の集光光学系であって、前記対物
レンズは請求項1〜11のいずれか1項に記載の対物レ
ンズであり、前記互いに異なる波長のうち、任意の2つ
の波長をλ1、λ2(λ1<λ2)とし、前記互いに透
明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒体のうち、任
意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚さをt1、t
2(t1<t2)とし、波長λ1の光束により透明基板
の厚さt1の光情報記録媒体に記録または再生を行うの
に必要な所定の像側開口数をNA1とし、波長λ2の光
束により透明基板の厚さt2の光情報記録媒体に記録ま
たは再生を行うのに必要な所定の像側開口数をNA2
(NA1≧NA2)としたとき、波長λ1と透明基板の
厚さt1と像側開口数NA1との組み合わせに対して、
その波面収差が0.07λ1rms以下、かつ波長λ2
と透明基板の厚さt2と像側開口数NA2との組み合わ
せに対して、その波面収差が0.07λ2rms以下と
なるように集光でき、前記光源と前記対物レンズの間
に、前記集光光学系の各光学面で発生する球面収差の変
動を補正する球面収差補正手段を設けたことを特徴とす
る。
Further, the converging optical system according to claim 12 is:
A light source having different wavelengths, and an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on an information recording surface via a transparent substrate of the optical information recording medium, and a plurality of optical information recordings having different thicknesses of the transparent substrate. A recording / reproducing optical system capable of recording and / or reproducing information on / from a medium, wherein the objective lens is the objective lens according to any one of claims 1 to 11, Among the different wavelengths, any two wavelengths are λ1, λ2 (λ1 <λ2), and the transparent substrate of any two optical information recording media among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses. T1, t
2 (t1 <t2), a predetermined image-side numerical aperture required for recording or reproducing on an optical information recording medium having a thickness t1 of the transparent substrate with a light beam of wavelength λ1 is NA1, and a light beam of wavelength λ2 is transparent. A predetermined image-side numerical aperture necessary for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a substrate thickness t2 is set to NA2.
When (NA1 ≧ NA2), for a combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1,
The wavefront aberration is 0.07λ1 rms or less and the wavelength λ2
And the thickness t2 of the transparent substrate and the image-side numerical aperture NA2 can be focused so that the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less, and the focusing optics is provided between the light source and the objective lens. The present invention is characterized in that spherical aberration correcting means for correcting fluctuation of spherical aberration occurring on each optical surface of the system is provided.

【0032】また、請求項13に記載の集光光学系は、
波長の異なる光源と、前記光源から射出された光束を光
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
せる対物レンズとを含み、透明基板の厚さが異なる複数
の光情報記録媒体に対して情報の記録および/または再
生が可能な記録再生用の集光光学系であって、前記対物
レンズは、請求項1〜11のいずれか1項に記載の対物
レンズであり、前記互いに異なる波長のうち、任意の2
つの波長をλ1、λ2(λ1<λ2)とし、前記互いに
透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒体のうち、
任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚さをt1、
t2(t1<t2)とし、波長λ1の光束により透明基
板の厚さt1の光情報記録媒体に記録または再生を行う
のに必要な所定の像側開口数をNA1とし、波長λ2の
光束により透明基板の厚さt2の光情報記録媒体に記録
または再生を行うのに必要な所定の像側開口数をNA2
(NA1≧NA2)としたとき、波長λ1と透明基板の
厚さt1と像側開口数NA1との組み合わせに対して、
その波面収差が0.07λ1rms以下、かつ波長λ2
と透明基板の厚さt2と像側開口数N2との組み合わせ
に対して、その波面収差が0、07λ2rms以下とな
るように集光でき、前記光源と前記対物レンズの間に温
度・湿度変化に起因して前記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する球面収差補正手段を設
けたことを特徴とする。
Further, the light condensing optical system according to claim 13 is:
A light source having different wavelengths, and an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on an information recording surface via a transparent substrate of the optical information recording medium, and a plurality of optical information recordings having different thicknesses of the transparent substrate. A recording and reproducing light collecting optical system capable of recording and / or reproducing information on and from a medium, wherein the objective lens is the objective lens according to any one of claims 1 to 11, Any two of the different wavelengths
Λ1, λ2 (λ1 <λ2), and among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses,
The thickness of the transparent substrate of any two optical information recording media is t1,
t2 (t1 <t2), a predetermined image-side numerical aperture required for performing recording or reproduction on an optical information recording medium having a thickness t1 of the transparent substrate with a light beam of wavelength λ1 is NA1, and a light beam of wavelength λ2 is transparent. A predetermined image-side numerical aperture necessary for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a substrate thickness t2 is set to NA2.
When (NA1 ≧ NA2), for a combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1,
The wavefront aberration is 0.07λ1 rms or less and the wavelength λ2
And the thickness t2 of the transparent substrate and the image-side numerical aperture N2, the light can be condensed so that its wavefront aberration is 0,07λ2 rms or less, and the temperature and humidity change between the light source and the objective lens. A spherical aberration corrector for correcting a variation in spherical aberration generated on each optical surface of the condensing optical system is provided.

【0033】また、請求項14に記載の集光光学系は、
波長の異なる光源と、前記光源から射出された光束を光
情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面上に集光き
せる対物レンズとを含み、透明基板の厚さが異なる複数
の光情報記録媒体に対して情報の記録および/または再
生が可能な記録再生用の集光光学系であって、前記対物
レンズは、請求項1〜11のいずれか1項に記載の対物
レンズであり、前記互いに異なる波長のうち、任意の2
つの波長をλ1、λ2(λ1<λ2)とし、前記互いに
透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒体のうち、
任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚さをt1、
t2(t1<t2)とし、波長λ1の光束により透明基
板の厚さt1の光情報記録媒体に記録または再生を行う
のに必要な所定の像側開口数をNA1とし、波長λ2の
光束により透明基板の厚さt2の光情報記録媒体に記録
または再生を行うのに必要な所定の像側開口数をNA2
(NA1≧NA2)としたとき、波長λ1と透明基板の
厚さt1と像側開口数NA1との組み合わせに対して、
その波面収差が0.07λ1rms以下、かつ波長λ2
と透明基板の厚さt2と像側開口数NA2との組み合わ
せに対して、その波面収差が0.07λ2rms以下と
なるように集光でき、光源と前記対物レンズの間に、前
記光情報記録媒体の透明基板厚さの微少な変動に起因し
て前記集光光学系の各光学面で発生する球面収差の変動
を補正する球面収差補正手段を設けたことを特徴とす
る。
Further, the condensing optical system according to claim 14 is:
A light source having different wavelengths, and an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source onto an information recording surface via a transparent substrate of the optical information recording medium, and a plurality of optical information recordings having different thicknesses of the transparent substrate. A recording and reproducing light collecting optical system capable of recording and / or reproducing information on and from a medium, wherein the objective lens is the objective lens according to any one of claims 1 to 11, Any two of the different wavelengths
Λ1, λ2 (λ1 <λ2), and among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses,
The thickness of the transparent substrate of any two optical information recording media is t1,
t2 (t1 <t2), a predetermined image-side numerical aperture required for performing recording or reproduction on an optical information recording medium having a thickness t1 of the transparent substrate with a light beam of wavelength λ1 is NA1, and a light beam of wavelength λ2 is transparent. A predetermined image-side numerical aperture necessary for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a substrate thickness t2 is set to NA2.
When (NA1 ≧ NA2), for a combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1,
The wavefront aberration is 0.07λ1 rms or less and the wavelength λ2
And the thickness t2 of the transparent substrate and the image-side numerical aperture NA2, the light can be collected so that the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less, and the optical information recording medium is provided between the light source and the objective lens. And a spherical aberration correcting means for correcting a variation in spherical aberration generated on each optical surface of the condensing optical system due to a minute variation in the thickness of the transparent substrate.

【0034】また、請求項15に記載の集光光学系は、
波長の異なる光源と、前記光源から射出された光束を光
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
せる対物レンズとを含み、透明基板の厚さが異なる複数
の光情報記録媒体に対して情報の記録および/または再
生が可能な記録再生用の集光光学系であって、前記対物
レンズは、請求項1〜11のいずれか1項に記載の対物
レンズであり、前記互いに異なる波長のうち、任意の2
つの波長をλ1、λ2(λ1<λ2)とし、前記互いに
透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒体のうち、
任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚さをt1、
t2(t1<t2)とし、波長λ1の光束により透明基
板の厚さt1の光情報記録媒体に記録または再生を行う
のに必要な所定の像側開口数をNA1とし、波長λ2の
光束により透明基板の厚さt2の光情報記録媒体に記録
または再生を行うのに必要な所定の像側開口数をNA2
(NA1≧NA2)としたとき、波長λ1と透明基板の
厚さt1と像側開口数NA1との組み合わせに対して、
その波面収差が0.07λ1rms以下、かつ波長λ2
と透明基板の厚さt2と像側開口数NA2との組み合わ
せに対して、その波面収差が0.07λ2rms以下と
なるように集光でき、光源と前記対物レンズの間に、前
記光源の発振波長の微少な変動に起因して前記集光光学
系の各光学面で発生する球面収差の変動を補正する球面
収差補正手段を設けたことを特徴とする。
Further, the light condensing optical system according to claim 15 is
A light source having different wavelengths, and an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on an information recording surface via a transparent substrate of the optical information recording medium, and a plurality of optical information recordings having different thicknesses of the transparent substrate. A recording and reproducing light collecting optical system capable of recording and / or reproducing information on and from a medium, wherein the objective lens is the objective lens according to any one of claims 1 to 11, Any two of the different wavelengths
Λ1, λ2 (λ1 <λ2), and among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses,
The thickness of the transparent substrate of any two optical information recording media is t1,
t2 (t1 <t2), a predetermined image-side numerical aperture required for performing recording or reproduction on an optical information recording medium having a thickness t1 of the transparent substrate with a light beam of wavelength λ1 is NA1, and a light beam of wavelength λ2 is transparent. A predetermined image-side numerical aperture necessary for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a substrate thickness t2 is set to NA2.
When (NA1 ≧ NA2), for a combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1,
The wavefront aberration is 0.07λ1 rms or less and the wavelength λ2
And the thickness t2 of the transparent substrate and the image-side numerical aperture NA2, the light can be condensed so that the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less, and the oscillation wavelength of the light source is provided between the light source and the objective lens. And a spherical aberration correcting means for correcting a variation in spherical aberration generated on each optical surface of the condensing optical system due to the minute variation of the optical system.

【0035】また、請求項16に記載の集光光学系は、
波長の異なる光源と、前記光源から射出された光束を光
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
せる対物レンズとを含み、透明基板の厚さが異なる複数
の光情報記録媒体に対して、情報の記録および/または
再生が可能な記録再生用の集光光学系であって、前記対
物レンズは、請求項1〜11のいずれか1項に記載の対
物レンズであり、前記互いに異なる波長のうち、任意の
2つの波長をλ1、λ2(λ1<λ2)とし、前記互い
に透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒体のう
ち、任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚さをt
1、t2(t1<t2)とし、波長λ1の光束により透
明基板の厚さt1の光情報記録媒体に記録または再生を
行うのに必要な所定の像側開口数をNA1とし、波長λ
2の光束により透明基板の厚さt2の光情報記録媒体に
記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口数をN
A2(NA1≧NA2)としたとき、波長λ1と透明基
板の厚さt1と像側開口数NA1との組み合わせに対し
て、その波面収差が0.07λ1rms以下、かつ波長
λ2と透明基板の厚さt2と像側開口数NA2との組み
合わせに対して、その波面収差が0.07λ2rms以
下となるように集光でき、光源と前記対物レンズの間
に、温度・湿度変化、前記光情報記録媒体の透明基板厚
さの微少な変動及び前記光源の発振波長の微少な変動の
うち少なくとも2つ以上の組み合わせに起因して前記集
光光学系の各光学面で発生する球面収差の変動を補正す
る球面収差補正手段を設けたことを特徴とする。
Further, the converging optical system according to claim 16 is:
A light source having different wavelengths, and an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source on an information recording surface via a transparent substrate of the optical information recording medium, and a plurality of optical information recordings having different thicknesses of the transparent substrate. A recording and reproducing light collecting optical system capable of recording and / or reproducing information with respect to a medium, wherein the objective lens is the objective lens according to any one of claims 1 to 11, Of the different wavelengths, any two wavelengths are λ1 and λ2 (λ1 <λ2), and among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, two arbitrary optical information recording media The thickness of the transparent substrate is t
1, t2 (t1 <t2), a predetermined image-side numerical aperture required for performing recording or reproduction on an optical information recording medium having a thickness t1 of a transparent substrate with a light beam of wavelength λ1 is NA1, and a wavelength λ
The predetermined image-side numerical aperture required for recording or reproducing information on or from the optical information recording medium having the thickness t2 of the transparent substrate with the light flux of N2 is N.
When A2 (NA1 ≧ NA2), the wavefront aberration is 0.07λ1 rms or less for the combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1, and the wavelength λ2 and the thickness of the transparent substrate. With respect to the combination of t2 and the image-side numerical aperture NA2, the light can be focused so that the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less. A spherical surface that corrects a variation in spherical aberration that occurs on each optical surface of the condensing optical system due to a combination of at least two of a small variation in the thickness of the transparent substrate and a small variation in the oscillation wavelength of the light source. It is characterized in that aberration correction means is provided.

【0036】また、請求項17に記載の集光光学系は、
請求項12〜16のいずれか1項に、おいて、前記球面
収差補正手段は、互いに異なる透明基板の厚さを有する
それぞれの光情報記録媒体に対して、それぞれの透明基
板の厚さに応じて前記対物レンズに入射する光束の発散
角を変えることを特徴とする。
Further, the converging optical system according to claim 17 is
17. The optical recording medium according to claim 12, wherein the spherical aberration correction unit is configured to control each optical information recording medium having a different transparent substrate thickness according to the thickness of each transparent substrate. And changing the divergence angle of the light beam incident on the objective lens.

【0037】また、請求項18に記載の集光光学系は、
請求項12〜16のいずれか1項において、集光光学系
前記球面収差補正手段は、屈折率分布が可変であること
を特徴とする。
Further, the light condensing optical system according to claim 18 is:
In any one of claims 12 to 16, the condensing optical system is characterized in that the spherical aberration correcting means has a variable refractive index distribution.

【0038】また、請求項19に記載の集光光学系は、
請求項12〜17のいずれか1項において、前記球面収
差補正手段は、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも
1枚の負レンズを含み、略平行に入射する光束を入射を
略平行に出射するビームエキスパンダの構成となってお
り、前記正レンズ及び前記負レンズのうち少なくとも1
つのレンズが光軸方向に沿って変移可能な可動要素とな
っていることを特徴とする。
The converging optical system according to claim 19 is
The beam according to any one of claims 12 to 17, wherein the spherical aberration correction unit includes at least one positive lens and at least one negative lens, and emits a light beam that enters substantially parallel and emits light that is substantially parallel. An expander, and at least one of the positive lens and the negative lens
The two lenses are movable elements that can move along the optical axis direction.

【0039】また、請求項20に記載の集光光学系は、
請求項19において前記正レンズ及び前記負レンズが次
式を満たすことを特徴とする。
Further, the converging optical system according to claim 20 is:
In claim 19, the positive lens and the negative lens satisfy the following expression.

【0040】 νdP>νdN (10) ただし、νdP:前記球面収差補正手段に含まれる正レ
ンズのd線のアッベ数の平均値νdN:前記球面収差補
正手段に含まれる負レンズのd線のアッベ数の平均値
ΝdP> νdN (10) where νdP is the average value of the Abbe number of the d-line of the positive lens included in the spherical aberration correcting unit, and νdN is the Abbe number of the d-line of the negative lens included in the spherical aberration correcting unit. The average of

【0041】また、請求項21に記載の集光光学系は、
請求項20において前記正レンズ及び前記負レンズが次
式を満たすことを特徴とする。
Further, the converging optical system according to claim 21 is:
In claim 20, the positive lens and the negative lens satisfy the following expression.

【0042】 νdP>55.0 (11)ΝdP> 55.0 (11)

【0043】 νdN<35.0 (12)ΝdN <35.0 (12)

【0044】また、請求項22に記載の集光光学系は、
請求項21において前記球面収差補正手段に含まれる正
レンズのd線のアッベ数の平均値と、前記球面収差補正
手段に含まれる負レンズのd線のアッべ数の平均値との
差を△νとして以下の条件式を満足し、前記可動要素は
比重が2.0以下の材料から形成されることを特徴とす
る。
Further, the converging optical system according to claim 22 is:
22. The difference between the average value of the Abbe number of the d-line of the positive lens included in the spherical aberration correction unit and the average value of the Abbe number of the d-line of the negative lens included in the spherical aberration correction unit is △. The following conditional expression is satisfied as ν, and the movable element is formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less.

【0045】 30≦△ν≦50 (13)30 ≦ △ ν ≦ 50 (13)

【0046】また、請求項23に記載の集光光学系は、
請求項19において前記球面収差補正手段に含まれる全
ての正レンズのアッべ数が70.0以下または前記球面
収差補正手段に含まれる全ての負レンズのアッベ数が4
0.0以上であって、少なくとも1つの輪帯状の回折構
造を有する回折面を有することを特徴とする。
Further, the light converging optical system according to claim 23,
20. The Abbe number of all the positive lenses included in the spherical aberration correcting means according to claim 19, or the Abbe number of all the negative lenses included in the spherical aberration correcting means is 4 or less.
0.0 or more, and has a diffraction surface having at least one ring-shaped diffraction structure.

【0047】また、請求項24記載の集光光学系は、請
求項22または23において前記可動要素は比重が2.
0以下の材料から形成されることを特徴とする。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, the movable element has a specific gravity of 2.
It is characterized by being formed from a material of 0 or less.

【0048】また、請求項25に記載の集光光学系は、
請求項22,23または24において前記球面収差補正
手段はプラスチック材料から形成されることを特徴とす
る。
The converging optical system according to claim 25 is
According to Claim 22, 23 or 24, the spherical aberration correcting means is made of a plastic material.

【0049】また、請求項26に記載の集光光学系は、
請求項25において前記球面収差補正手段は飽和吸水率
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。
The converging optical system according to claim 26 is
According to a twenty-fifth aspect, the spherical aberration correcting means is formed of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.

【0050】また、請求項27に記載の集光光学系は、
請求項19〜26のいずれか1項において前記球面収差
補正手殴は使用波長領域で厚さが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 converging optical system according to claim 27 is
The spherical aberration correcting hand hit according to any one of claims 19 to 26, is characterized by being formed of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm in a used wavelength region.

【0051】また、請求項28に記載の集光光学系は、
請求項19〜27のいずれか1項において前記球面収差
補正手段は、1枚の正レンズと1枚の負レンズから構成
され、少なくとも1つの非球面を有し、前記正レンズ及
び前記負レンズのうち少なくとも一方のレンズが光軸方
向に沿って変移可能な可動要素となっていることを特徴
とする。
The condensing optical system according to claim 28 is
28. The spherical aberration correction unit according to claim 19, wherein the spherical aberration correction unit includes one positive lens and one negative lens, has at least one aspheric surface, and includes a lens having a spherical surface. At least one of the lenses is a movable element that can move along the optical axis direction.

【0052】また、請求項29に記載の集光光学系は、
請求項28において前記可動要素は、前記光学系の球面
収差がオーバー側に変動するときは、前記正レンズと前
記負レンズとの間隔を減少させ、光学系の球面収差がア
ンダー側に変動するときは、前記正レンズと前記負レン
ズとの間隔を増加させるように光軸方向に沿って変移す
ることを特徴とする。
Further, the light converging optical system according to claim 29,
29. The movable element according to claim 28, wherein when the spherical aberration of the optical system fluctuates to the over side, the distance between the positive lens and the negative lens is reduced, and when the spherical aberration of the optical system fluctuates to the under side. Is shifted along the optical axis direction so as to increase the distance between the positive lens and the negative lens.

【0053】また、請求項30に記載の集光光学系は、
請求項28または29において、前記互いに透明基板の
厚さが異なる複数の光情報記録媒体のうち、任意の2つ
の光情報記録媒体の透明基板の厚さをt1、t2(t1
<t2)としたとき、前記可動要素は、透明基板の厚さ
がt1の光情報記録媒体に対して情報の記録または再生
を行うときには、前記正レンズと前記負レンズとの間隔
を増加させ、透明基板の厚さがt2の光情報記録媒体に
対して情報の記録または再生を行うときには、前記正レ
ンズと前記負レンズとの間隔を減少させるように光軸方
向に沿って変移することを特徴とする。
The converging optical system according to claim 30 is:
30. The optical information recording medium according to claim 28, wherein, among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, the transparent substrate thicknesses of any two optical information recording media are t1, t2 (t1).
When <t2), the movable element increases the distance between the positive lens and the negative lens when recording or reproducing information on or from the optical information recording medium with a transparent substrate having a thickness of t1, When recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a transparent substrate having a thickness of t2, the information is shifted along the optical axis direction so as to reduce the distance between the positive lens and the negative lens. And

【0054】また、請求項31に記載の集光光学系は、
請求項12〜17のいずれか1項において前記球面収差
補正手段は、前記光源から射出された発散光の発散角を
変えるカップリングレンズであり、前記カップリングレ
ンズは光軸方向に沿って変移可能な可動要素となってい
ることを特徴とする。
The converging optical system according to claim 31 is:
18. The spherical aberration correction unit according to claim 12, wherein the spherical aberration correction unit is a coupling lens that changes a divergence angle of divergent light emitted from the light source, and the coupling lens is displaceable along an optical axis direction. It is characterized by being a movable element.

【0055】また、請求項32に記載の集光光学系は、
請求項31において前記球面収差補正手段は、少なくと
も1つの面を輪帯状の回折構造を有する回折面とした単
レンズであることを特徴とする。
Further, the converging optical system according to claim 32,
In a thirty-first aspect, the spherical aberration correcting means is a single lens having at least one surface as a diffraction surface having a ring-shaped diffraction structure.

【0056】また、請求項33記載の集光光学系は、請
求項32において前記球面収差補正手段は、少なくとも
1つの面を光軸から離れるに従い曲率半径が大きくなる
非球面とし、少なくとも1つの面を輪帯状の回折構造を
有する回折面としたことを特徴とする。
According to a thirty-third aspect of the present invention, in the converging optical system according to the thirty-second aspect, the spherical aberration correcting means is configured such that at least one surface is an aspheric surface having a radius of curvature that increases as the distance from the optical axis increases; Is a diffraction surface having a ring-shaped diffraction structure.

【0057】また、請求項34に記載の集光光学系は、
請求項33において前記球面収差補正手段は、光源側の
面が巨視的にみると球面状の回折面であり、光源から遠
い方の面が光軸から離れるに従い曲率半径が大きくなる
非球面としたことを特徴とする。
The condensing optical system according to claim 34 is
34. The spherical aberration correcting means according to claim 33, wherein the surface on the light source side is a spherical diffractive surface when viewed macroscopically, and the surface farther from the light source is an aspheric surface having a larger radius of curvature as being away from the optical axis. It is characterized by the following.

【0058】また、請求項35に記載の集光光学系は、
請求項31において前記球面収差補正手段は相対的にア
ッべ数の大きい正レンズと、相対的にアッべ数の小さい
負レンズを接合した1群2枚構成であることを特徴とす
る。
Further, the converging optical system according to claim 35 is
According to a thirty-first aspect of the present invention, the spherical aberration correcting means has a two-group configuration in which a positive lens having a relatively large Abbe number and a negative lens having a relatively small Abbe number are cemented.

【0059】また、請求項36記載の集光光学系は、請
求項35において前記正レンズ及び前記負レンズが次式
を満たし、少なくとも1つの非球面を有することを特徴
とする。
A light collecting optical system according to a thirty-sixth aspect is characterized in that, in the thirty-fifth aspect, the positive lens and the negative lens satisfy the following expression and have at least one aspheric surface.

【0060】 νdP>55.0 (14)ΝdP> 55.0 (14)

【0061】 νdN<35.0 (15) ただし、νdP:正レンズのd線のアッべ数 νdN:負レンズのd線のアッべ数ΝdN <35.0 (15) where νdP: Abbe number of the d-line of the positive lens νdN: Abbe number of the d-line of the negative lens

【0062】また、請求項37に記載の集光光学系は、
請求項31〜36のいずれか1項において前記球面収差
補正手段は比重が2.0以下の材料から形成されること
を特徴とする。
Further, the converging optical system according to claim 37,
The spherical aberration correcting means according to any one of claims 31 to 36, is formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less.

【0063】また、請求項38に記載の集光光学系は、
請求項37において前記球面収差補正手段はプラスチッ
ク材料から形成されることを特徴とする。また、請求項
39に記載の集光光学系は、請求項38において前記球
面収差補正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。
The converging optical system according to claim 38 is
37. The method according to claim 37, wherein said spherical aberration correcting means is formed of a plastic material. A converging optical system according to a thirty-ninth aspect is characterized in that, in the thirty-eighth aspect, the spherical aberration correcting means is made of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.

【0064】また、請求項40に記載の集光光学系は、
請求項31〜39のいずれか1項において前記球面収差
補正手段は使用波長領域で厚さが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。
Further, the converging optical system according to claim 40 is
The spherical aberration correcting means according to any one of claims 31 to 39, is characterized by being formed from a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm in a used wavelength region.

【0065】また、請求項41に記載の集光光学系は、
請求項31〜40のいずれか1項において前記球面収差
補正手段は前記集光光学系の球面収差がオーバー側に変
動するときは前記対物レンズとの間隔を増加させ、前記
集光光学系の球面収差がアンダー側に変動するときは前
記対物レンズとの間隔を減少させるように光軸方向に沿
って変移することを特徴とする。
The light-collecting optical system according to claim 41 is
41. The spherical aberration correction unit according to claim 31, wherein the spherical aberration correction unit increases a distance between the objective lens and the spherical aberration of the converging optical system when the spherical aberration of the converging optical system fluctuates to an over side. When the aberration fluctuates toward the under side, the aberration fluctuates along the optical axis so as to decrease the distance from the objective lens.

【0066】また、請求項42に記載の集光光学系は、
請求項31〜41のいずれか1項において前記互いに透
明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒体のうち、任
意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚さをt1、t
2(t1<t2)としたとき、前記可動要素は、透明基
板の厚さがt1の光情報記録媒体に対して情報の記録ま
たは再生を行うときには、前記対物レンズとの間隔を減
少させ、透明基板の厚さがt2の光情報記録媒体に対し
て情報の記録または再生を行うときには、前記対物レン
ズとの間隔を増加させるように光軸方向に沿って変移す
ることを特徴とする。
Further, the light condensing optical system according to claim 42 is
The thickness of the transparent substrate of any two optical information recording media among the plurality of optical information recording media having different thicknesses of the transparent substrates according to any one of claims 31 to 41, is t1, t.
2 (t1 <t2), when recording or reproducing information on or from an optical information recording medium with a transparent substrate having a thickness of t1, the movable element reduces the distance from the objective lens and reduces the distance between the transparent lens and the objective lens. When recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a substrate thickness of t2, the information is shifted along the optical axis so as to increase the distance from the objective lens.

【0067】また、請求項43に記載の集光光学系は、
請求項12〜42のいずれか1項において次式を満たす
ことを特徴とする。
Further, the converging optical system according to claim 43 is
In any one of claims 12 to 42, the following expression is satisfied.

【0068】 t1≦0.6mm (16)T1 ≦ 0.6 mm (16)

【0069】 t2≧0.6mm (17)T2 ≧ 0.6 mm (17)

【0070】 λ1≦500nm (18)Λ1 ≦ 500 nm (18)

【0071】 600nm≦λ2≦800nm (19)600 nm ≦ λ2 ≦ 800 nm (19)

【0072】 NA1≧0.65 (20)NA1 ≧ 0.65 (20)

【0073】 NA2≦0.65 (21)NA2 ≦ 0.65 (21)

【0074】また、請求項44に記載の集光光学系は、
請求項12〜43のいずれか1項において前記球面収差
補正手段と前記対物レンズとの合成系の軸上色収差が次
式を満たすことを特徴とする。
Further, the light condensing optical system according to claim 44,
In any one of claims 12 to 43, an axial chromatic aberration of a combined system of the spherical aberration correction unit and the objective lens satisfies the following expression.

【0075】 │δfBi・NAi2│≦0.25μm(i=1および2) (22) ただし、δfBi:前記光源の波長λiが+1nm変化
したときの、合成系の焦点位置の変化(μm)
| ΔfBi · NAi 2 | ≦ 0.25 μm (i = 1 and 2) (22) where δfBi: change in focal position of the combining system when wavelength λi of the light source changes by +1 nm (μm)

【0076】また、請求項45に記載の光ピックアップ
装置は、波長の異なる光源と、前記光源からの光束を光
情報記録媒体の記録面に集光するための対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置される球面収差
補正手段とを含む集光光学系と、前記記録面からの反射
光を検出するための受光手段と、前記反射光を検出する
ことで前記記録面に集光させるために前記対物レンズを
駆動させる第1の駆動装置と、前記反射光を検出するこ
とで前記記録面上に集光された光束の集光状態を検出
し、前記球面収差補正手段を作動させる第2の駆動装置
と、を備え、透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録
媒体に対して情報の記録および/または再生が可能な情
報記録再生用の光ピックアップ装置であって、前記集光
光学系が請求項12〜44のいずれか1項に記載の集光
光学系であることを特徴とする。
An optical pickup device according to claim 45, further comprising: a light source having a different wavelength; an objective lens for condensing a light beam from the light source on a recording surface of an optical information recording medium;
A condensing optical system including a spherical aberration correcting unit disposed between the light source and the objective lens, a light receiving unit for detecting reflected light from the recording surface, and detecting the reflected light. A first driving device for driving the objective lens so as to converge the light on the recording surface, and detecting a condensed state of a light beam condensed on the recording surface by detecting the reflected light; An optical pickup device for recording and / or reproducing information on and from a plurality of optical information recording media having different thicknesses of transparent substrates, comprising: a second driving device for operating the aberration correcting means. Wherein the light-collecting optical system is the light-collecting optical system according to any one of claims 12 to 44.

【0077】[0077]

【作用】請求項1のように、透明基板の厚さが異なる任
意の光情報記録媒体に対して異なる波長で情報の記録ま
たは再生を行うことのできる光ピックアップ装置に適し
た対物レンズを得ることができるとともに、対物レンズ
を2枚の正レンズで構成すると各屈折面での収差の発生
量が小さく、NAが例えば0.65以上の光束において
も球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正すること
ができ、更に各レンズを比重が2.0以下の材料から形
成すると、NAが大きく、レンズの体積が大きい2枚の
レンズで構成された対物レンズであっても軽量となり、
対物レンズのフォーカシング用のアクチュエータに負担
をかけることがなく、高速な追従が可能となり、また
は、より小型のアクチュエータで駆動できるようにな
り、光ピックアップ装置を小型化できる。また、レンズ
を2枚構成としたことによりNAが例えば0.65以上
と大きい場合にも各屈折面の偏心などの誤差による諸収
差の劣化が少なく製造しやすい対物レンズを得ることが
できる。また、回折構造の作用により、波長λ1と透明
基板の厚さt1と像側開口数NA1との組み合わせに対
して、その波面収差が0.07λ1rms以下であり、
かつ波長λ2と透明基板の厚さt2と像側開口数NA2
との組み合わせに対して、その波面収差が0.07λ2
rms以下の状態で情報記録面上に光束を集光すること
ができるので、異なる波長の光源を用いて、異なる透明
基板厚さの光情報紀録媒体に対して情報の記録および/
または再生を適切に行うことができる。
According to a first aspect of the present invention, an objective lens suitable for an optical pickup device capable of recording or reproducing information at different wavelengths on an arbitrary optical information recording medium having a transparent substrate having a different thickness is provided. In addition, when the objective lens is composed of two positive lenses, the amount of aberration generated on each refraction surface is small, and various aberrations including spherical aberration can be satisfactorily corrected even in a light beam having an NA of, for example, 0.65 or more. Further, when each lens is formed from a material having a specific gravity of 2.0 or less, even an objective lens composed of two lenses having a large NA and a large volume of the lens becomes light,
It is possible to perform high-speed tracking without placing a burden on the actuator for focusing the objective lens, or it is possible to drive with a smaller actuator, and the optical pickup device can be downsized. Further, since the two lenses are used, even when the NA is as large as 0.65 or more, it is possible to obtain an objective lens which is easy to manufacture with little deterioration of various aberrations due to errors such as eccentricity of each refractive surface. Due to the function of the diffractive structure, the wavefront aberration is 0.07λ1 rms or less for a combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1,
And the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA2
The wavefront aberration is 0.07λ2
Since a light beam can be focused on the information recording surface in a state of rms or less, information can be recorded and / or recorded on an optical information record medium having a different transparent substrate thickness using light sources having different wavelengths.
Or reproduction can be performed appropriately.

【0078】更に、回折構造に光源の発振波長が長波長
側に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持たせることで、対物レンズで
発生する色収差を効果的に補正することができる。
Further, the chromatic aberration generated in the objective lens can be effectively corrected by giving the diffraction structure a wavelength characteristic such that the back focus of the objective lens becomes shorter when the oscillation wavelength of the light source fluctuates to the longer wavelength side. can do.

【0079】また、本発明による対物レンズの第1レン
ズは、相対的にアッべ数の大きい正レンズと相対的にア
ッベ数の小さい負レンズとを接合した1群2枚構成のレ
ンズであっても良い。第1レンズを上記の構成とするこ
とで、対物レンズ全系で発生する色収差を効果的に補正
することができ、更に正レンズと負レンズの両方を比重
2.0以下の材料から形成することで、1群2枚構成で
あっても軽量なレンズとすることができる。また、第2
レンズについても同様に、相対的にアッベ数の大きい正
レンズと相対的にアッベ数の小さい負レンズとを接合し
た1群2枚構成としても良い。第2レンズを上記の構成
とすることで、対物レンズ全系で発生する色収差を効果
的に補正することができ、更に正レンズと負レンズの両
方を比重2.0以下の材料から形成することで、1群2
枚構成であっても軽量なレンズとすることができる。
Further, the first lens of the objective lens according to the present invention is a lens having a two-group structure in which a positive lens having a relatively large Abbe number and a negative lens having a relatively small Abbe number are joined. Is also good. With the first lens having the above-described configuration, chromatic aberration generated in the entire objective lens system can be effectively corrected, and both the positive lens and the negative lens are formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less. Thus, a lightweight lens can be obtained even with a two-group configuration. Also, the second
Similarly, the lens may have a two-group configuration in which a positive lens having a relatively large Abbe number and a negative lens having a relatively small Abbe number are cemented. By using the second lens as described above, it is possible to effectively correct chromatic aberration generated in the entire objective lens system, and to form both the positive lens and the negative lens from a material having a specific gravity of 2.0 or less. And one group 2
Even with a single lens configuration, a lightweight lens can be obtained.

【0080】請求項2のように、各レンズをプラスチッ
ク材料で構成すると、非球面や回折構造を付加しやす
く、更に射出成形などより大量生産が可能となり、安価
な対物レンズを得ることができる。
When each lens is made of a plastic material, an aspherical surface or a diffractive structure can be easily added, mass production can be performed by injection molding or the like, and an inexpensive objective lens can be obtained.

【0081】請求項3にあるように波長λ1と透明基板
の厚さ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対物レンズにおいて、
波長λ2と透明基板の厚さt2と像側開口数NA2との
組み合わせに対して必要な開口数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、開口数N
A2からNA1までの範囲は球面収差をフレア成分とし
て大きく発生させておくことが好ましい。波長λ2の光
束を、波長λ1と開口数NA1で決まる絞り全てを通過
するように入射させた際、スポットの結像に寄与しない
開口数NA2以上の光束は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
段での不要信号の検出を防ぐことができ、さらにそれぞ
れの波長と開口数の組み合わせに対応した校りを切り替
えるための手段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。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an objective lens wherein spherical aberration is satisfactorily corrected for a combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1.
For the combination of the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA2, spherical aberration up to the range of the required numerical aperture NA2 is corrected by the action of the diffraction structure, and the numerical aperture N
It is preferable to generate a large amount of spherical aberration as a flare component in the range from A2 to NA1. When a light beam having a wavelength λ2 is made to pass through all the apertures determined by the wavelength λ1 and the numerical aperture NA1, a light beam having a numerical aperture NA2 or more that does not contribute to spot imaging has a small spot diameter on the information recording surface. It is possible to prevent unnecessary signals from being detected by the light receiving means of the optical pickup device, and it is not necessary to provide a means for switching a school corresponding to each combination of the wavelength and the numerical aperture. A pickup device can be obtained.

【0082】請求項4にあるように,透明基板の厚さの
小さい記録媒体に対する物点の位置と,透明基板の厚さ
の大きい記録媒体に対する物点の位置とが等しい場合,
例えば,対物レンズにはいずれの場合にもコリメートさ
れた平行光が入射する場合は,回折構造のみの作用によ
って透明基板の厚さの違いによる球面収差を補正する。
また,透明基板の厚さの異なるそれぞれ記録媒体に対し
て,対物レンズに入射する光束の発散度を変える機構を
設ける必要がないので,簡易な構成の光ピックアップ装
置を得ることができる.
According to a fourth aspect of the present invention, when the position of an object point on a recording medium having a thin transparent substrate is equal to the position of an object point on a recording medium having a thick transparent substrate,
For example, when collimated parallel light is incident on the objective lens in any case, the spherical aberration due to the difference in the thickness of the transparent substrate is corrected only by the action of the diffractive structure.
Further, since it is not necessary to provide a mechanism for changing the divergence of the light beam incident on the objective lens for each recording medium having a different thickness of the transparent substrate, an optical pickup device having a simple configuration can be obtained.

【0083】請求項5にあるように,透明基板の厚さの
小さい記録媒体に対する物点の位置と,透明基板の厚さ
の大きい記録媒体に対する物点の位置とが異なる場合,
例えば,透明基板の厚さの小さい記録媒体に対しては対
物レンズに平行光が入射し,透明基板の厚さの大きい記
録媒体に対しては対物レンズに発散光が入射する場合
は,透明基板の厚さの違いによる球面収差を,物点位置
の違いによってある程度補正することができので,より
精緻に球面収差を補正することができる。また,回折構
造の球面収差補正の負担を軽減することができるので,
回折構造の形状を製造しやすい形状にすることができ,
かつ回折効率を高めることができる。さらに,透明基板
の厚さの大きい記録媒体に対して対物レンズに発散光が
入射する場合は,ワーキングディスタンスを大きく確保
することができるので,記録媒体のそりや傾きによる対
物レンズと記録媒体との接触を防ぐことができる.
In the case where the position of the object point on the recording medium having a small thickness of the transparent substrate is different from the position of the object point on the recording medium having a large thickness of the transparent substrate,
For example, if parallel light enters the objective lens on a recording medium with a thin transparent substrate and divergent light enters the objective lens on a recording medium with a large transparent substrate, the transparent substrate Can be corrected to some extent by the difference in the object point position, so that the spherical aberration can be corrected more precisely. In addition, since the burden of spherical aberration correction of the diffraction structure can be reduced,
The shape of the diffraction structure can be made easy to manufacture,
In addition, diffraction efficiency can be increased. Furthermore, when divergent light is incident on the objective lens on a recording medium having a thick transparent substrate, a large working distance can be ensured. Contact can be prevented.

【0084】請求項6のように、全部で4面の屈折面の
うち、第1面から第3面までの少なくとも2つの面を非
球面とすると、球面収差の他に更にコマ収差、非点収差
を良好に補正することができ、対物レンズのチルトや光
源との光軸のずれにともなう集光性能の劣化を小さくす
ることができる。また、レンズがプラスチック製であれ
ば屈折面を非球面とすることは容易であり、製造コスト
が増加することはない。
If at least two of the four refracting surfaces from the first surface to the third surface are aspherical, coma and astigmatism can be obtained in addition to spherical aberration. The aberration can be corrected favorably, and the deterioration of the light-collecting performance due to the tilt of the objective lens and the deviation of the optical axis from the light source can be reduced. If the lens is made of plastic, it is easy to make the refracting surface aspherical, and the manufacturing cost does not increase.

【0085】請求項7の条件式は回折構造の輪帯間隔す
なわち光軸に垂直な方向の輪帯間の間隔に関する。光路
差関数が2次の光路差関数係数(回折面係数ともいう)
しか有しないならば、(Ph/Pf)−2=0となる
が、本発明では透明基板厚さの違いによって生じる球面
収差の差を回折の作用より良好に補正するために、光路
差関数の高次の光路差関数係数を用いることが好まし
い。このとき、(Ph/Pf)−2が0からある程度離
れた値をとることが好ましく、条件式で下限以上で高次
の球面収差を補正する回折の作用が強くなるので、透明
基板厚さの違いによって生じる2波長間の球面収差の差
を良好に補正することができる。条件式で上限以下で回
折構造の輪帯間隔が小さくなりすぎず、回折効率の高い
回折レンズを製造しやすい。
The conditional expression of claim 7 relates to the interval between the annular zones of the diffraction structure, that is, the interval between the annular zones in the direction perpendicular to the optical axis. Second-order optical path difference function coefficient (also referred to as diffraction surface coefficient)
(Ph / Pf) −2 = 0, but in the present invention, in order to better correct the difference in spherical aberration caused by the difference in the thickness of the transparent substrate than the effect of diffraction, the optical path difference function It is preferable to use a higher-order optical path difference function coefficient. At this time, it is preferable that (Ph / Pf) -2 take a value that is somewhat apart from 0. Since the effect of diffraction for correcting high-order spherical aberration above the lower limit in the conditional expression becomes stronger, the thickness of the transparent substrate thickness is reduced. The difference in spherical aberration between the two wavelengths caused by the difference can be satisfactorily corrected. Below the upper limit in the conditional expression, the annular zone interval of the diffractive structure does not become too small, and it is easy to manufacture a diffractive lens with high diffraction efficiency.

【0086】請求項8の条件式(2)は第1レンズと第
2レンズの屈折力配分を適切にするためのものであり、
条件式(2)の上限を超えないようにすると、第3面、
すなわち第2レンズの光源側の面の曲率半径が小さくな
り過ぎず、第1レンズと第2レンズの光軸ずれによる収
差劣化を小さく抑えることができ、条件式(2)の下限
を超えないようにすると、コマ収差や非点収差などの像
高特性を良好に補正することができる。また、条件式
(3)の上限を超えないようにすると、第1レンズのメ
ニスカスの度合いが大きくなりすぎることがなく、第1
レンズの第1面と第2面との間の軸ずれによる収差劣化
が大きくなりすぎない。下限を超えないようにすると球
面収差の補正が不足しない。
Conditional expression (2) of claim 8 is for making the refractive power distribution of the first lens and the second lens appropriate.
If the upper limit of conditional expression (2) is not exceeded, the third surface,
That is, the radius of curvature of the surface of the second lens on the light source side does not become too small, the aberration deterioration due to the optical axis shift between the first lens and the second lens can be suppressed small, and the lower limit of conditional expression (2) is not exceeded. Accordingly, image height characteristics such as coma aberration and astigmatism can be favorably corrected. If the upper limit of conditional expression (3) is not exceeded, the degree of meniscus of the first lens will not be too large, and
Aberration deterioration due to axis deviation between the first surface and the second surface of the lens does not become too large. If the lower limit is not exceeded, correction of spherical aberration will not be insufficient.

【0087】請求項9の条件式(4)〜(9)を満足す
ると、例えばDVD等の光情報記録媒体と、より高密度
の光情報記録媒体との両方に対する記録・再生が可能と
なる。また、光情報記録媒体の透明基板厚が0.6mm
以下となると透明基板による球面収差の補正効果が小さ
くなるが、対物レンズが2枚構成であるので、球面収差
を十分に補正でき、また、対物レンズのNAが0.65
以上となっても光情報記録媒体の微少な傾きや反りによ
るコマ収差の発生が小さく良好な集光性能が得られる。
When the conditional expressions (4) to (9) are satisfied, it is possible to record / reproduce data on both an optical information recording medium such as a DVD and a higher density optical information recording medium. The thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium is 0.6 mm.
In the following cases, the effect of correcting the spherical aberration by the transparent substrate is reduced. However, since the objective lens has two lenses, the spherical aberration can be sufficiently corrected, and the NA of the objective lens is 0.65.
Even with the above, coma aberration due to slight inclination or warpage of the optical information recording medium is small, and good light-collecting performance can be obtained.

【0088】請求項10のように、使用波長範囲で材料
の3mm厚に対する内部透過率が85%以上のものを材
料とすると、記録のための光の強度が十分得られ、また
再生のための読み出し時に対物レンズを往復で通過して
もセンサへ入射する光量を十分得ることができ、読み出
し信号のS/N比を良くすることができる。また、50
0nm以下、特に400nm程度になると吸収によるレ
ンズ材料の劣化が無視できなくなるが、上記条件を満た
した材料を用いた対物レンズとすれば劣化の影響は僅か
となり、半永久的に使用が可能となる。
When the material has an internal transmittance of 85% or more with respect to the thickness of 3 mm of the material in the wavelength range to be used, a sufficient light intensity for recording can be obtained, and a material for reproduction can be obtained. Even when the light passes back and forth through the objective lens during reading, a sufficient amount of light incident on the sensor can be obtained, and the S / N ratio of the reading signal can be improved. Also, 50
Degradation of the lens material due to absorption is not negligible at 0 nm or less, especially around 400 nm. However, if the objective lens is made of a material satisfying the above conditions, the effect of the degradation is small and semi-permanent use is possible.

【0089】請求項11のように材料を選ぶと、各レン
ズが空気中の水分を吸収する過程においてレンズ内に吸
水率の差による屈折率分布が生じにくく、それによる収
差を小さくすることができる。特にNAが大きいと、収
差の発生は大きくなる傾向があるが、上記のようにする
と十分小さくすることができる。
When the material is selected as in the eleventh aspect, a refractive index distribution due to a difference in water absorption in the lens during the process of absorbing moisture in the air by each lens is less likely to occur, thereby reducing aberrations. . In particular, when the NA is large, the occurrence of aberration tends to be large. However, the above-described configuration can sufficiently reduce the aberration.

【0090】以上述べたように請求項1〜11によって
複数種類の光情報記録媒体に対する記録・再生に適用し
て良好な対物レンズが得られるが、NAが大きく、波長
のより短い光源を用いて記録密度を大きくしようとする
場合、さまざまな誤差の影響、特に球面収差の変動が無
視できなくなる。そこで、請求項12のように光源と対
物レンズとの間に球面収差の変動を補正する球面収差補
正手段を設けると、さまざまな誤差があっても良好な集
光特性を維持できかつ複数種類の光情報記録媒体に対す
る記録・再生用の良好な集光光学系を得ることができ
る。
As described above, according to the first to eleventh aspects, a good objective lens can be obtained by applying to recording / reproducing for a plurality of types of optical information recording media, but using a light source having a large NA and a shorter wavelength. When trying to increase the recording density, the effects of various errors, especially fluctuations in spherical aberration, cannot be ignored. Therefore, if a spherical aberration correcting means for correcting a variation in spherical aberration is provided between the light source and the objective lens, a good light-collecting characteristic can be maintained even if there are various errors, and a plurality of types of spherical aberration correcting means can be maintained. It is possible to obtain a good light condensing optical system for recording / reproducing on the optical information recording medium.

【0091】請求項13のように温度・湿度の変化によ
り、対物レンズ、特にプラスチックレンズでできた対物
レンズなどで発生する球面収差変動を補正する球面収差
補正手段を設けると、環境変化に対しても集光スポット
が良好な集光光学系を得ることができる。
If spherical aberration correcting means for correcting a spherical aberration variation caused by an objective lens, especially an objective lens made of a plastic lens, etc. due to a change in temperature / humidity according to the thirteenth aspect is provided, an environmental change is prevented. Also, a light-converging optical system having a good light-converging spot can be obtained.

【0092】請求項14のように光情報記録媒体の透明
基板厚の変動によって生ずる球面収差の変動を補正する
球面収差補正手段を設けると、前記光情報記録媒体に製
造誤差などがあっても集光スポットが良好な集光光学系
を得ることができる。
When the spherical aberration correcting means for correcting the fluctuation of the spherical aberration caused by the fluctuation of the thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium is provided, even if the optical information recording medium has a manufacturing error, etc. A condensing optical system with a good light spot can be obtained.

【0093】請求項15のように光源の発振波長の差に
よって生ずる球面収差の変動を補正する球面収差補正手
段を設けると、光源装置の誤差があっても集光スポット
が良好な集光光学系を得ることできる。
If the spherical aberration correcting means for correcting the fluctuation of the spherical aberration caused by the difference in the oscillation wavelength of the light source is provided, the light-converging optical system can provide a good light-condensing spot even if there is an error in the light source device. Can be obtained.

【0094】請求項16のように、温度・湿度変化、光
情報記録媒体の透明基板厚の変動、及び光源の発振波長
の変動の内の少なくとも2つの組み合せによって生ずる
球面収差の変動を補正する球面収差補正手段を設ける
と、常に集光特性の良好な集光光学系を得ることができ
る。このような球面収差補正手段を設けると、対物レン
ズ、光源、光情報記録媒体などへの要求精度が厳しくな
りすぎず、それでいて性能のよい集光光学系が得られ
る。
A spherical surface for correcting a change in spherical aberration caused by a combination of at least two of a change in temperature / humidity, a change in the thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium, and a change in the oscillation wavelength of the light source. By providing the aberration correcting means, it is possible to always obtain a condensing optical system having good condensing characteristics. When such spherical aberration correction means is provided, the required accuracy of the objective lens, the light source, the optical information recording medium, and the like does not become too strict, and a condensing optical system with good performance can be obtained.

【0095】請求項17によれば、球面収差補正手段が
光情報記録媒体の種類の応じて対物レンズに入射する光
束を無限光から有限光に変えたり逆に有限光から無限光
に変えるように発散角を変えることができる。
According to the seventeenth aspect, the spherical aberration correcting means changes the light beam incident on the objective lens from infinite light to finite light or vice versa depending on the type of the optical information recording medium. The divergence angle can be changed.

【0096】請求項18のように、例えば電圧印加など
により屈折率の分布を生じせしめる装置により、球面球
面収差の変動を補正するようにすると、可動部がなく機
械的に簡単な構造の集光光学系を得ることができる。
When the fluctuation of the spherical aberration is corrected by a device for generating a distribution of the refractive index by applying a voltage, for example, as in the eighteenth aspect, the light condensing has a mechanically simple structure without a movable part. An optical system can be obtained.

【0097】請求項19のように、球面収差補正手段を
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
とを含むビームエキスパンダの構成とし、少なくとも1
つのレンズを光軸方向に沿って変位可能とするようにす
ると、対物レンズへ入射する光線束の発散度を変化させ
るこができ、球面収差を変化させることができる。ま
た、正レンズと負レンズを含むことにより色収差を補正
し易くなり、レンズ位置を固定すれば、波長変動による
発散度、すなわち球面収差の変動が抑えられ、モードホ
ップなど瞬間的に発生する波長変動で球面収差補正手段
が追従できない場合でも集光スポットの良好な集光光学
系を得ることができる。
According to a nineteenth aspect, the spherical aberration correcting means is constituted by a beam expander including at least one positive lens and at least one negative lens.
If the two lenses can be displaced along the optical axis direction, the divergence of the light beam incident on the objective lens can be changed, and the spherical aberration can be changed. In addition, by including a positive lens and a negative lens, it becomes easier to correct chromatic aberration, and if the lens position is fixed, the divergence due to wavelength fluctuation, that is, the fluctuation of spherical aberration is suppressed, and the wavelength fluctuation that occurs instantaneously such as mode hop Therefore, even if the spherical aberration correcting means cannot follow, it is possible to obtain a condensing optical system having a good condensing spot.

【0098】請求項20の条件式(10)を満足するよ
うに正レンズと負レンズのアッベ数を選ぶと、色収差が
良好に補正された球面収差補正手段を有する集光光学系
を得ることができる。
When the Abbe numbers of the positive lens and the negative lens are selected so as to satisfy the conditional expression (10) of claim 20, it is possible to obtain a condensing optical system having spherical aberration correcting means in which chromatic aberration is corrected well. it can.

【0099】請求項21の条件式(11)および条件式
(12)を満足するようにすると、更に好ましく色収差
が補正された球面収差補正手段を有する集光光学系を得
ることができる。
By satisfying conditional expressions (11) and (12) of claim 21, it is possible to obtain a converging optical system having spherical aberration correcting means in which chromatic aberration is more preferably corrected.

【0100】請求項22の条件式(13)を満足するよ
うに正レンズと負レンズのアッベ数の差を選ぶと更に良
い。条件式(13)の下限を超えないようにすると、色
収差の補正は容易となり、正レンズおよび負レンズの屈
折力を大きくしすぎることなく色収差を補正でき、コマ
収差などの像高特性の劣化が少ない集光光学系を得るこ
とができる。条件式(13)の上限を超えないようにす
ると、材料の入手が容易で内部透過率や加工性に問題が
ある材料となることない。更に、可動要素の材料を比重
が2.0以下の材料で形成すると、可動要素が十分に軽
量で、球面収差の変動が高速で起こる場合でも容易に追
従可能な球面収差補正手段を有する集光光学系を得るこ
とができる。
It is more preferable to select the difference between the Abbe numbers of the positive lens and the negative lens so as to satisfy the conditional expression (13). If the lower limit of conditional expression (13) is not exceeded, correction of chromatic aberration becomes easy, chromatic aberration can be corrected without excessively increasing the refractive power of the positive lens and the negative lens, and deterioration of image height characteristics such as coma aberration is reduced. A small light collecting optical system can be obtained. If the upper limit of conditional expression (13) is not exceeded, the material is easily available and does not become a material having problems in internal transmittance and workability. Further, when the material of the movable element is formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less, the light is sufficiently lightweight, and the light-collecting device has a spherical aberration correcting means which can easily follow even when the variation of the spherical aberration occurs at high speed. An optical system can be obtained.

【0101】請求項23のように正レンズをアッベ数が
70以下の材料とすれば、耐酸性や耐候性などに優れた
材料を選択でき、負レンズをアッベ数が40以上の材料
とすれば内部透過率、特に短波長における透過率の優れ
た材料を選択できるようになり、輪帯状の回折構造を持
たせたことで色収差の補正も十分にできる。また、上記
回折構造に少なくとも2つの異なる波長の光束による同
一次数の回折光が透明基板の厚さの異なる少なくとも2
種類の光情報記録媒体に対して、それぞれ良好な波面を
形成するよう波長特性を持たせることで、透明基板の厚
さの異なる複数種類の光情報記録媒体に対する記録およ
び/または再生が可能となる。
If the positive lens is made of a material having an Abbe number of 70 or less, a material excellent in acid resistance and weather resistance can be selected, and if the negative lens is made of a material having an Abbe number of 40 or more. A material having an excellent internal transmittance, particularly a transmittance at a short wavelength, can be selected, and chromatic aberration can be sufficiently corrected by providing an annular diffraction structure. Further, diffracted light of the same order due to at least two light beams of different wavelengths is applied to the diffractive structure by at least two light beams having different thicknesses of the transparent substrate.
By imparting wavelength characteristics to each type of optical information recording medium so as to form a good wavefront, recording and / or reproduction on a plurality of types of optical information recording media having different thicknesses of the transparent substrate can be performed. .

【0102】請求項24のように可動要素を比重が2.
0以下の材料で形成すれば、可動要素が十分に軽量で、
球面収差の変動が高速で起こる場合でも容易に追従可能
な球面収差補正手段を有する集光光学系を得ることがで
きる。
The movable element has a specific gravity of 2.
If it is formed of a material of 0 or less, the movable element is sufficiently lightweight,
It is possible to obtain a condensing optical system having a spherical aberration correction unit that can easily follow even when the fluctuation of the spherical aberration occurs at a high speed.

【0103】請求項25のように各レンズをプラスチッ
ク材料で構成すると更に射出成形などより大量生産が可
能となり、安価な球面収差補正手段を得ることができ
る。
When each lens is made of a plastic material as described in claim 25, mass production can be further achieved by injection molding or the like, and inexpensive spherical aberration correction means can be obtained.

【0104】請求項26のようにすると、各レンズが空
気中の水分を吸収する過程においてレンズ中に吸水率の
差による屈折率分布が生じにくく、それによって発生す
る収差や位相変化にともなう回折効率の低下を抑えるこ
とができる。特にNAが大きいと、収差発生や回折効率
低下は大きくなる傾向にあるが、上記のようにすると十
分小さくすることができる。
According to the twenty-sixth aspect, it is difficult for a refractive index distribution due to a difference in water absorption rate to occur in the lens during the process of absorbing moisture in the air by each lens, and the diffraction efficiency caused by aberration and phase change caused by the difference. Can be suppressed. In particular, when the NA is large, the occurrence of aberrations and the reduction in diffraction efficiency tend to be large, but the above can sufficiently reduce them.

【0105】請求項27のように、使用波長範囲で材料
の3mm厚に対する内部透過率が85%以上のものを材
料とすると、記録のための光の強度が十分得られ、また
再生のための読み出し時に前記球面収差補正手段を往復
で通過して、センサへ入射する場合でも光量を十分得る
ことができ、読み出し信号のS/N比を良くすることが
できる。また、500nm以下、特に400nm程度に
なると吸収によるレンズ材料の劣化が無視できなくなる
が、上記条件を満たした材料を用いた球面収差補正手段
とすれば劣化の影響は僅かとなり、半永久的に使用が可
能となる。
When the material has an internal transmittance of 85% or more with respect to the thickness of 3 mm of the material within the wavelength range used, sufficient light intensity for recording can be obtained, and the material for reproduction can be obtained. A sufficient amount of light can be obtained even when the light passes through the spherical aberration correcting means in a reciprocating manner and enters the sensor at the time of reading, and the S / N ratio of the read signal can be improved. When the wavelength is 500 nm or less, especially about 400 nm, the deterioration of the lens material due to absorption cannot be ignored. However, if a spherical aberration correction unit using a material that satisfies the above conditions is used, the influence of the deterioration is small, and the lens is permanently used. It becomes possible.

【0106】請求項28のような構成の球面収差補正手
段とすれば簡単で安価であるにもかかわらず性能良好な
球面収差補正手段となる。
The spherical aberration correcting means having the structure as described in claim 28 is a simple and inexpensive spherical aberration correcting means with good performance.

【0107】請球項29のように集光光学系で球面収差
がオーバー(補正過剰)方向に変動するとき前記正、負
のレンズ間隔を減少させるようにすると、すなわち対物
レンズへの入射光束の発散度が大きくなるようにすると
対物レンズでアンダー(補正不足)方向の球面収差が発
生し、全体として球面収差が補正される。逆に、集光光
学系で球面収差がアンダー(補正不足)の方向に変動し
たときは前記正、負のレンズの間隔を広げるようにする
と、すなわち対物レンズへの入射光束の発散度が小さく
なるようにすると対物レンズでオーバー(補正過剰)の
球面収差が発生するので全系での球面収差が補正され
る。
When the spherical aberration fluctuates in the over (correction excessive) direction in the condensing optical system as described in claim 29, the distance between the positive and negative lenses is reduced, that is, the light flux incident on the objective lens is reduced. When the divergence is increased, spherical aberration in the under lens (undercorrection) direction occurs in the objective lens, and the spherical aberration is corrected as a whole. Conversely, when the spherical aberration in the condensing optical system fluctuates in the direction of under (undercorrection), the interval between the positive and negative lenses is increased, that is, the divergence of the light beam incident on the objective lens decreases. By doing so, over (correction excessive) spherical aberration occurs in the objective lens, so that the spherical aberration in the entire system is corrected.

【0108】対物レンズが厚さt1の透明基板に対して
収差が良好になるように補正されている場合、厚さt2
の透明基板を有する光情報記録媒体に対して情報の記録
および/または再生を行おうとすると、透明基板でオー
バー方向の球面収差が発生してしまう。このとき、請求
項30のように前記正、負レンズの間隔を減少させるよ
うにすると、すなわち対物レンズへの入射光束の発散度
が大きくなるようにすると対物レンズでアンダー方向の
球面収差が発生し、全体として球面収差が補正される。
また、対物レンズが厚さt2の透明基板に対して収差が
良好になるように補正されている場合は、厚さt1の透
明基板を有する光情報記録媒体に対して情報の記録およ
び/または再生を行おうとすると、透明基板でアンダー
方向の球面収差が発生するので前記正、負レンズの間隔
を広げるようにすると、すなわち対物レンズへの入射光
束の発散度が小さくなるようにすると対物レンズでオー
バー方向の球面収差が発生し、全体として球面収差が補
正される。
In the case where the objective lens is corrected so that the aberration becomes better with respect to the transparent substrate having the thickness t1, the thickness t2
When recording and / or reproducing information on or from an optical information recording medium having a transparent substrate, spherical aberration occurs in the transparent substrate in the over direction. At this time, if the distance between the positive and negative lenses is reduced as in claim 30, that is, if the divergence of the light beam incident on the objective lens is increased, spherical aberration in the under direction occurs in the objective lens. , The spherical aberration is corrected as a whole.
Further, when the objective lens is corrected so that the aberration becomes better with respect to the transparent substrate having the thickness t2, recording and / or reproducing information on and from the optical information recording medium having the transparent substrate having the thickness t1. When performing the above, spherical aberration in the under direction occurs in the transparent substrate, so if the interval between the positive and negative lenses is increased, that is, if the divergence of the light beam incident on the objective lens is reduced, the A spherical aberration occurs in the direction, and the spherical aberration is corrected as a whole.

【0109】請求項31によれば、球面収差補正手段と
して光源と対物レンズとの間に光軸方向に変位できるよ
うに可動要素とされたカップリングレンズを配置し、光
情報記録媒体を含む各光学面で発生する球面収差の変動
を、カップリングレンズを変位させて補正することがで
き、カップリングレンズが光情報記録媒体の種類の応じ
て対物レンズに入射する光束を無限光から有限光に変え
たり逆に有限光から無限光に変えるように発散角を変え
ることができる。
According to the thirty-first aspect, a coupling lens as a movable element is disposed as a spherical aberration correcting means between the light source and the objective lens so as to be displaceable in the optical axis direction. Variations in spherical aberration occurring on the optical surface can be corrected by displacing the coupling lens, and the coupling lens changes the light beam incident on the objective lens from infinite light to finite light according to the type of optical information recording medium. The divergence angle can be changed to change or conversely change from finite light to infinite light.

【0110】請求項32によれば、カップリングレンズ
により、輪帯状の回折面で軸上色収差を補正できかつ簡
単な構成の球面収差補正手段とすることができる。ま
た、上記回折構造に少なくとも2つの異なる波長の光束
による同一次数の回折光が透明基板の厚さの異なる少な
くとも2種類の光情報記録媒体に対して、それぞれ良好
な波面を形成するよう波長特性を持たせることで、透明
基板の厚さの異なる複数種類の光情報記録媒体に対する
記録および/または再生が可能となる。
According to the thirty-second aspect, the coupling lens makes it possible to correct axial chromatic aberration on the annular diffractive surface and provide a spherical aberration correcting means having a simple configuration. Further, the diffractive structure has wavelength characteristics such that diffracted lights of the same order by light beams of at least two different wavelengths form good wavefronts on at least two types of optical information recording media having different thicknesses of the transparent substrate. By having the transparent substrate, recording and / or reproduction on a plurality of types of optical information recording media having different thicknesses of the transparent substrate can be performed.

【0111】請求項33のように、少なくとも1つの面
を光軸から離れるに従い曲率半径が大きくなる非球面と
することで1枚のカップリングレンズでも球面収差を良
好に補正するこができ、更に1つの面を輪帯状の回折面
とすることで色収差を過剰に補正することができる。
As described in claim 33, by forming at least one surface as an aspheric surface having a radius of curvature that increases as the distance from the optical axis increases, spherical aberration can be satisfactorily corrected even with a single coupling lens. Chromatic aberration can be excessively corrected by using one surface as an annular diffraction surface.

【0112】請求項34のように、カップリングレンズ
の光源から遠い方の面を光軸から離れるに従い曲率半径
が大きくなる非球面とすると、球面収差の他にコマ収差
も良好に補正できる。また光源側の面を巨視的には球面
の回折面とすれば簡単な構成でありながら色収差を上記
のように過剰補正することができる。
When the surface of the coupling lens farther from the light source is an aspheric surface whose radius of curvature increases as the distance from the optical axis increases, coma as well as spherical aberration can be satisfactorily corrected. If the surface on the light source side is a macroscopically spherical diffractive surface, chromatic aberration can be overcorrected as described above with a simple configuration.

【0113】請求項35のように、カップリングレンズ
が1群2枚の接合レンズの構成でも色収差を適度に過剰
補正した球面収差補正手段を得ることができる。
As described in the thirty-fifth aspect, it is possible to obtain a spherical aberration correcting means in which the chromatic aberration is moderately excessively corrected even when the coupling lens is a cemented lens having one group and two lenses.

【0114】請求項36のように少なくとも1つの面を
非球面とすると球面収差を補正できるので、接合面によ
る球面収差の補正効果を見込まなくてもよくなり、色収
差の補正を好適にすることができる。条件式(14)お
よび(15)を満たすようにすると更に良好な性能の球
面収差補正手段を得ることができる。
Since at least one surface is made aspherical as in claim 36, the spherical aberration can be corrected, so that it is not necessary to expect the effect of correcting the spherical aberration by the cemented surface, and the correction of chromatic aberration can be made preferable. it can. By satisfying conditional expressions (14) and (15), it is possible to obtain a spherical aberration correcting means having better performance.

【0115】請求項37のようにカップリングレンズを
比重が2.0以下の材料で形成すれば、球面収差補正手
段は十分に軽量とすることができ、球面収差の変動が高
速で起こる場合でも容易に追従可能な球面収差補正手段
を有する集光光学系を得ることができる。
If the coupling lens is made of a material having a specific gravity of 2.0 or less, the spherical aberration correcting means can be made sufficiently light, and even if the spherical aberration varies at high speed. A converging optical system having spherical aberration correction means that can be easily followed can be obtained.

【0116】請求項38のようにカップリングレンズを
プラスチック材料で構成すると更に射出成形などより大
量生産が可能となり、安価な球面収差補正手段を得るこ
とができる。
When the coupling lens is made of a plastic material as described in claim 38, mass production is possible by injection molding or the like, and inexpensive spherical aberration correction means can be obtained.

【0117】請求項39のようにすると、カップリング
レンズが空気中の水分を吸収する過程においてレンズ中
に吸水率の差による屈折率分布が生じにくく、それによ
って発生する収差や位相変化にともなう回折効率の低下
を抑えることができる。特にNAが大きいと、収差発生
や回折効率低下は大きくなる傾向にあるが、上記のよう
にすると十分小さくすることができる。
According to the thirty-ninth aspect, in the process of absorbing moisture in the air, the coupling lens hardly generates a refractive index distribution due to a difference in water absorption, and diffraction caused by aberration and phase change caused thereby. A decrease in efficiency can be suppressed. In particular, when the NA is large, the occurrence of aberrations and the reduction in diffraction efficiency tend to be large, but the above can sufficiently reduce them.

【0118】請求項40のように、使用波長範囲で材料
の3mm厚に対する内部透過率が85%以上のものをカ
ップリングレンズの材料とすると、記録のための光の強
度が十分得られ、また再生のための読み出し時に球面収
差補正手段を往復で通過して、センサへ入射する場合で
も光量を十分得ることができ、読み出し信号のS/N比
を良くすることができる。また、500nm以下、特に
400nm程度になると吸収によるレンズ材料の劣化が
無視できなくなるが、上記条件を満たした材料を用いた
球面収差補正手段とすれば劣化の影響は僅かとなり、半
永久的に使用が可能となる。
When the coupling lens is made of a material having an internal transmittance of 85% or more with respect to a thickness of 3 mm of the material in the wavelength range used, a sufficient light intensity for recording can be obtained. At the time of reading for reproduction, a sufficient amount of light can be obtained even when the light passes through the spherical aberration correction means in a reciprocating manner and enters the sensor, and the S / N ratio of the read signal can be improved. When the wavelength is 500 nm or less, especially about 400 nm, the deterioration of the lens material due to absorption cannot be ignored. However, if a spherical aberration correction unit using a material that satisfies the above conditions is used, the influence of the deterioration is small, and the lens is permanently used. It becomes possible.

【0119】請求項41のように集光光学系で球面収差
がオーバー方向に変動するときカップリングレンズが対
物レンズとの間隔を広げるように変移すると、すなわち
対物レンズへの入射光束の発散度が大きくなるようにす
ると対物レンズでアンダー方向の球面収差が発生し、全
体として球面収差が補正される。逆に集光光学系で球面
収差がアンダーの方向に変動したときはカップリングレ
ンズが対物レンズとの間隔を狭めるように変移すると、
すなわち対物レンズへの入射光束の発散度が小さくなる
ようにすると対物レンズでオーバーの球面収差が発生す
るので全系での球面収差が補正される。
When the spherical aberration fluctuates in the over direction in the condensing optical system, the coupling lens is shifted so as to widen the distance from the objective lens, that is, the divergence of the light beam incident on the objective lens is reduced. If it is made larger, spherical aberration in the under direction occurs in the objective lens, and the spherical aberration is corrected as a whole. Conversely, when the spherical aberration fluctuates in the direction of under in the condensing optical system, if the coupling lens is shifted to narrow the distance from the objective lens,
That is, if the degree of divergence of the light beam incident on the objective lens is reduced, excessive spherical aberration occurs in the objective lens, so that the spherical aberration in the entire system is corrected.

【0120】対物レンズが厚さt1の透明基板に対して
収差が良好になるように補正されている場合、厚さt2
の透明基板を有する光情報記録媒体に対して情報の記録
および/または再生を行おうとすると、透明基板でオー
バー方向の球面収差が発生してしまう。このとき請求項
42のように、カップリングレンズが対物レンズとの間
隔を広げるように変移すると、すなわち対物レンズへの
入射光束の発散度が大きくなるようにすると対物レンズ
でアンダー方向の球面収差が発生し、全体として球面収
差が補正される。また、対物レンズt1の厚さt2の透
明基板に対して収差が良好になるように補正されている
場合は、厚さt1の透明基板を有する光情報記録媒体に
対して情報の記録および/または再生を行おうとする
と、透明基板でアンダー方向の球面収差が発生するので
カップリングレンズが対物レンズとの間隔を狭めるよう
に変移すると、すなわち対物レンズへの入射光束の発散
度が小さくなるようにすると対物レンズでオーバー方向
の球面収差が発生し、全体として球面収差が補正され
る。
In the case where the objective lens is corrected so that the aberration becomes better with respect to the transparent substrate having the thickness t1, the thickness t2
When recording and / or reproducing information on or from an optical information recording medium having a transparent substrate, spherical aberration occurs in the transparent substrate in the over direction. At this time, if the coupling lens is shifted so as to widen the distance from the objective lens, that is, if the divergence of the light beam incident on the objective lens is increased, spherical aberration in the under direction of the objective lens is reduced. And spherical aberration is corrected as a whole. Further, when the aberration is corrected so that the aberration becomes better with respect to the transparent substrate having the thickness t2 of the objective lens t1, information is recorded and / or recorded on the optical information recording medium having the transparent substrate having the thickness t1. When reproduction is attempted, spherical aberration in the under direction occurs on the transparent substrate, so if the coupling lens is shifted to narrow the distance from the objective lens, that is, if the divergence of the light beam incident on the objective lens is reduced. Spherical aberration in the over direction occurs in the objective lens, and the spherical aberration is corrected as a whole.

【0121】請求項43の条件式(16)〜(21)を
満足すると、例えばDVD等の光情報記録媒体と、より
高密度の光情報記録媒体との両方に対する記録・再生が
可能な集光光学系を得ることができる。
When the conditional expressions (16) to (21) of claim 43 are satisfied, for example, a light-collecting device capable of recording / reproducing both optical information recording media such as DVDs and higher-density optical information recording media. An optical system can be obtained.

【0122】請求項44の条件式(22)を満足するよ
うに色収差を補正すると、NAが0.65以上であって
も光源の微少な波長変動によるスポットサイズの広がり
を十分に防ぐことができる。
When the chromatic aberration is corrected so as to satisfy the conditional expression (22), it is possible to sufficiently prevent the spread of the spot size due to a minute wavelength variation of the light source even when the NA is 0.65 or more. .

【0123】請求項45のように光ピックアップ装置を
構成すると、記録ピットサイズが小さく記録密度が大き
い光情報記録媒体及び記録ピットサイズが比較的大きく
記録密度が比較的小さい光情報記録媒体の両方に対して
記録および/または再生が良好に行われる高性能で安価
な光ピックアップ装置を得ることができる。また、集光
光学系の選択によって、上述した特性がある光ピックア
ップ装置が得られる。
When the optical pickup device is constructed as in claim 45, both the optical information recording medium having a small recording pit size and a large recording density and the optical information recording medium having a relatively large recording pit size and a relatively small recording density can be used. On the other hand, it is possible to obtain a high-performance and inexpensive optical pickup device in which recording and / or reproduction is favorably performed. In addition, an optical pickup device having the above-described characteristics can be obtained by selecting a focusing optical system.

【0124】[0124]

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態及
び実施例のレンズについて説明する。本実施の形態のレ
ンズにおける非球面は光軸方向をX軸、光軸に垂直な方
向の高さをh、屈折面の曲率半径をrとするとき次式の
数1で表す。但し、Kを円すい係数、A2iを非球面係
数とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments and examples of the lens according to the present invention will be described. The aspherical surface of the lens according to the present embodiment is represented by the following equation (1) when the optical axis direction is X axis, the height in the direction perpendicular to the optical axis is h, and the radius of curvature of the refraction surface is r. Here, K is a cone coefficient, and A2i is an aspheric coefficient.

【0125】[0125]

【数1】 また、本実施の形態のレンズにおける回折面は光路差関
数Φbとして次式の数2により表すことができる。ここ
で、hは光軸に垂直な高さであり、b2iは光路差関数
の係数である。
(Equation 1) The diffractive surface of the lens according to the present embodiment can be represented by the following equation 2 as an optical path difference function Φb. Here, h is the height perpendicular to the optical axis, and b2i is the coefficient of the optical path difference function.

【0126】[0126]

【数2】 (Equation 2)

【実施例】(実施例1〜5)Examples (Examples 1 to 5)

【0127】実施例1,2,3,4,5についての条件
及び上述の条件式に関する値を表1に示し、各レンズデ
ータを表2,3,4,5,6にそれぞれ示す。いずれの
実施例においても非球面プラスチックレンズを2枚組み
合せて、波長405nmの光束でNAが0.85、波長
655nmの光束でNAが0.65の対物レンズを得て
いる。表2〜表6に示したとおり、第1面〜第3面を非
球面とし、第1面を回折面としている。プラスチック材
料としてポリオレフィン系樹脂を用い、比重は約1.
0、飽和吸水率は0.01%以下であり、その結果、ガ
ラス製のレンズ2枚を組み合せた対物レンズの重量の半
分以下にすることができ、NAが0.85と大きいにも
かかわらず約0.02g(鏡枠含まず)とすることがで
きた。また、第1面を輪帯状の段差を有する回折面とし
たことにより対物レンズの色収差を良好に補正できた。
Table 1 shows the conditions for Examples 1, 2, 3, 4, and 5, and values relating to the above-mentioned conditional expressions. Tables 2, 3, 4, 5, and 6 show lens data. In each embodiment, an objective lens having a NA of 0.85 for a light beam having a wavelength of 405 nm and an NA of 0.65 for a light beam having a wavelength of 655 nm is obtained by combining two aspheric plastic lenses. As shown in Tables 2 to 6, the first to third surfaces are aspherical, and the first surface is a diffractive surface. Polyolefin resin is used as the plastic material, and the specific gravity is about 1.
0, the saturated water absorption is 0.01% or less, and as a result, the weight can be reduced to less than half of the weight of the objective lens in which two glass lenses are combined, and the NA is as large as 0.85. It could be about 0.02 g (excluding the mirror frame). In addition, the chromatic aberration of the objective lens can be satisfactorily corrected by using the first surface as a diffraction surface having an annular step.

【0128】[0128]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【表3】 [Table 3]

【表4】 [Table 4]

【表5】 [Table 5]

【表6】 [Table 6]

【0129】実施例1についてNA0.85の場合の光
路図を図1,球面収差図を図3に示し、NA0.65の
場合の光路図を図2,球面収差図を図4に示す。実施例
2についてNA0.85の場合の光路図を図5,球面収
差図を図7に示し、NA0.65の場合の光路図を図
6,球面収差図を図8に示す。実施例3についてNA
0.85の場合の光路図を図9,球面収差図を図11に
示し、NA0.65の場合の光路図を図10,球面収差
図を図12に示す。実施例4についてNA0.85の場
合の光路図を図13,球面収差図を図15に示し、NA
0.65の場合の光路図を図14,球面収差図を図16
に示す。また、実施例5についてNA0.85の場合の
光路図を図17,球面収差図を図19に示し、NA0.
65の場合の光路図を図18,球面収差図を図20に示
す。各実施例から分かるように、NA0.85及びNA
0.65の両方の場合に球面収差を良好に補正でき、N
A0.65、波長655nmの条件による透明基板厚が
比較的厚い光情報記録媒体(DVD等)及びNA0.8
5、波長405nmの条件による透明基板厚が比較的薄
いより高密度な光情報記録媒体の両方に対し良好な対物
レンズを得ることができた。
FIG. 1 shows an optical path diagram when the NA is 0.85 in Example 1, and FIG. 3 shows a spherical aberration diagram, FIG. 4 shows an optical path diagram when the NA is 0.65, and FIG. 4 shows a spherical aberration diagram. FIG. 5 shows an optical path diagram when the NA is 0.85 in Example 2, and FIG. 7 shows a spherical aberration diagram, and FIG. 6 shows an optical path diagram when the NA is 0.65 in FIG. NA for Example 3
An optical path diagram for 0.85 is shown in FIG. 9, a spherical aberration diagram is shown in FIG. 11, an optical path diagram for NA 0.65 is shown in FIG. 10, and a spherical aberration diagram is shown in FIG. FIG. 13 shows an optical path diagram and a spherical aberration diagram of Example 4 when NA is 0.85.
FIG. 14 shows an optical path diagram in the case of 0.65, and FIG. 16 shows a spherical aberration diagram.
Shown in FIG. 17 shows an optical path diagram and a spherical aberration diagram of Example 5 in the case of NA 0.85.
FIG. 18 shows an optical path diagram for 65, and FIG. 20 shows a spherical aberration diagram. As can be seen from each example, NA 0.85 and NA
In both cases of 0.65, spherical aberration can be satisfactorily corrected.
A0.65, optical information recording medium (DVD etc.) having a relatively thick transparent substrate under the condition of wavelength 655 nm and NA 0.8
5. A good objective lens could be obtained for both a higher density optical information recording medium with a relatively thin transparent substrate under the condition of a wavelength of 405 nm.

【0130】(実施例6〜10)(Examples 6 to 10)

【0131】表7に示すように、実施例6,7,8は、
1面、2面,3面を非球面とし1面を回折面とした2枚
の非球面プラスチックレンズからなる対物レンズに球面
収差補正手段としてビームエキスパンダを組み合わせた
集光光学系であり、また、実施例9,10は、1面、2
面,3面を非球面とし1面を回折面とした2枚の非球面
プラスチックレンズからなる対物レンズに球面収差補正
手段として単玉レンズまたは1群2枚構成のカップリン
グレンズを組み合わせた集光光学系である。実施例6〜
10についてのレンズデータを表8,9,10,11,
12にそれぞれ示す。実施例7,8,9の各球面収差補
正手段はプラスチック製で、材料はポリオレフィン系樹
脂であり、比重は約1.0、飽和吸水率は0.01%以
下である。表7から分かるように、各集光光学系におけ
る軸上色収差は上述の条件式(22)を満足しており、
良好に補正されている。
As shown in Table 7, Examples 6, 7, and 8
A condensing optical system in which an objective lens composed of two aspheric plastic lenses having one, two, and three aspheric surfaces and one surface as a diffractive surface is combined with a beam expander as spherical aberration correction means, , Examples 9 and 10 were
An objective lens composed of two aspherical plastic lenses, one surface and three surfaces of which are aspherical surfaces and one surface of which is a diffractive surface, combined with a single lens or a coupling lens having two lenses per group as spherical aberration correcting means. It is an optical system. Example 6-
Tables 8, 9, 10, 11, and
12 respectively. Each of the spherical aberration correcting means of Examples 7, 8, and 9 is made of plastic, and is made of a polyolefin resin, and has a specific gravity of about 1.0 and a saturated water absorption of 0.01% or less. As can be seen from Table 7, the axial chromatic aberration in each condensing optical system satisfies the conditional expression (22).
Corrected well.

【0132】なお、各実施例1〜10の表では、回折面
は段差を無視した上述の数2で表される位相関数の係数
を与えることで表現しており、実際の回折面の形状は各
輪帯間の段差による光路差が波長の1倍または2倍とな
るように輪帯形状を作製している。
In the tables of Examples 1 to 10, the diffractive surface is represented by giving the phase function coefficient represented by the above-mentioned equation 2 ignoring the step, and the actual shape of the diffractive surface is The annular shape is manufactured such that the optical path difference due to the step between the annular zones becomes 1 or 2 times the wavelength.

【0133】[0133]

【表7】 [Table 7]

【表8】 [Table 8]

【表9】 [Table 9]

【表10】 [Table 10]

【表11】 [Table 11]

【表12】 [Table 12]

【0134】実施例6についてNA0.85の場合の光
路図を図21,球面収差図を図23に示し、NA0.6
5の場合の光路図を図22,球面収差図を図24に示
す。実施例7についてNA0.85の場合の光路図を図
25,球面収差図を図27に示し、NA0.65の場合
の光路図を図26,球面収差図を図28に示す。実施例
8についてNA0.85の場合の光路図を図29,球面
収差図を図31に示し、NA0.65の場合の光路図を
図30,球面収差図を図32に示す。実施例9について
NA0.85の場合の光路図を図33,球面収差図を図
35に示し、NA0.65の場合の光路図を図34,球
面収差図を図36に示す。また、実施例10についてN
A0.85の場合の光路図を図37,球面収差図を図3
9に示し、NA0.65の場合の光路図を図38,球面
収差図を図40に示す。各実施例から分かるように、N
A0.85及びNA0.65の両方の場合に球面収差を
良好に補正でき、NA0.65、波長655nmの条件
による透明基板厚が比較的厚い光情報記録媒体(DVD
等)及びNA0.85、波長405nmの条件による透
明基板厚が比較的薄いより高密度な光情報記録媒体の両
方に対し良好な集光光学系を得ることができた。
FIG. 21 shows an optical path diagram and a spherical aberration diagram of Example 6 in the case of NA 0.85, and FIG.
The optical path diagram for the case of No. 5 is shown in FIG. 22, and the spherical aberration diagram is shown in FIG. FIG. 25 shows an optical path diagram when the NA is 0.85, and FIG. 27 shows a spherical aberration diagram for Example 7. FIG. 26 shows an optical path diagram when the NA is 0.65, and FIG. 28 shows a spherical aberration diagram. FIG. 29 shows an optical path diagram for Example 8 when the NA is 0.85, and FIG. 31 shows a spherical aberration diagram. FIG. 30 shows an optical path diagram for the NA 0.65 and FIG. 32 shows a spherical aberration diagram. FIG. 33 shows an optical path diagram for Example 9 when the NA is 0.85, and FIG. 35 shows a spherical aberration diagram. FIG. 34 shows an optical path diagram for the NA 0.65 and FIG. 36 shows a spherical aberration diagram. Further, in Example 10, N
FIG. 37 shows an optical path diagram for A0.85, and FIG. 3 shows a spherical aberration diagram.
9 and FIG. 38 shows an optical path diagram in the case of NA 0.65, and FIG. 40 shows a spherical aberration diagram. As can be seen from each embodiment, N
In both cases of A0.85 and NA0.65, spherical aberration can be corrected well, and an optical information recording medium (DVD) having a relatively thick transparent substrate under the conditions of NA0.65 and wavelength 655 nm
Etc.), a good condensing optical system for both higher density optical information recording media having a relatively thin transparent substrate thickness under the conditions of NA of 0.85 and wavelength of 405 nm.

【0135】また、実施例6,7,8においてビームエ
キスパンダの正レンズと負レンズとの間隔を可変にする
ことで球面収差の変動を補正し、実施例9,10におい
てカップリングレンズと対物レンズとの間隔を可変にす
ることで球面収差の変動を補正しするようにした。各実
施例6〜10において、様々な原因に起因して光学系で
発生した球面収差の変動を上述のようにして補正した結
果を表13,14,15,16,17に示す。各表から
わかるように、本実施例の集光光学系では、レーザ光源
(LD)の波長変動、温度変化、透明基板厚さ誤差に起
因して発生した球面収差を良好に補正することが出来
る。
Further, in Examples 6, 7 and 8, the distance between the positive lens and the negative lens of the beam expander is made variable to correct the variation of the spherical aberration. By varying the distance from the lens, the fluctuation of spherical aberration is corrected. Tables 13, 14, 15, 16 and 17 show the results of correcting the fluctuation of the spherical aberration generated in the optical system due to various causes in each of Examples 6 to 10 as described above. As can be seen from the tables, the converging optical system of the present embodiment can satisfactorily correct the spherical aberration generated due to the wavelength fluctuation of the laser light source (LD), the temperature change, and the thickness error of the transparent substrate. .

【0136】[0136]

【表13】 [Table 13]

【表14】 [Table 14]

【表15】 [Table 15]

【表16】 [Table 16]

【表17】 [Table 17]

【0137】次に、本発明による実施の形態としての光
ピックアップ装置を図41により説明する。
Next, an optical pickup device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0138】図41の光ピックアップ装置は、本発明に
よる上述のプラスチックレンズ3a、3bを保持部材3
cで一体に保持した2群2枚構成の対物レンズ3と、透
明基板厚が厚く比較的低密度の第1の光ディスク23の
ための第1の光源であり波長の比較的大きい第1の半導
体レーザ11と、透明基板厚が薄く比較的高密度の第2
の光ディスク24のための第2の光源であり波長の比較
的小さい第2の半導体レーザ12と、第1の光源11ま
たは第2の光源12からの光束を対物レンズ3に向けて
発散させかつその発散角を変える正レンズ4と負レンズ
5とからなるビームエキスパンダ1と、第1の光ディス
ク23からの反射光を受光する第1の光検出器41と、
ホログラム17を介して受光素子12に入射する第2の
光ディスク24からの反射光を受光する第2の光検出器
42とを備える。対物レンズ3は、記録または再生のた
めにビームエキスパンダ1からの光束を光情報記録媒体
である第1または第2の光ディスク23または24の情
報記録面にスポットを形成して集光する。
In the optical pickup device shown in FIG. 41, the plastic lens 3a, 3b according to the present invention
(c) a first light source for a relatively low-density first optical disc 23 having a thick transparent substrate and a relatively large wavelength, and a first semiconductor having a relatively large wavelength; A laser 11 and a second, relatively thin, transparent substrate
A second semiconductor laser 12 having a relatively small wavelength, which is a second light source for the optical disk 24, and diverging the light flux from the first light source 11 or the second light source 12 toward the objective lens 3 and A beam expander 1 including a positive lens 4 and a negative lens 5 that change the divergence angle, a first photodetector 41 that receives light reflected from the first optical disc 23,
A second photodetector that receives reflected light from the second optical disc that enters the light receiving element via the hologram; The objective lens 3 forms a spot on the information recording surface of the first or second optical disc 23 or 24 as an optical information recording medium and condenses the light beam from the beam expander 1 for recording or reproduction.

【0139】図41の光ピックアップ装置は、更に、対
物レンズ3に前置された絞り8と、第2の光ディスク2
4からの反射光を第2の光検出器42に向けて分離する
ビームスプリッタ62と、ビームスプリッタ62と第2
の光検出器42との間に配置された1/4波長板72と
フォーカシングレンズ22と、第1の光ディスク23か
らの反射光を第1の光検出器41に向けて分離するビー
ムスプリッタ61と、ビームスプリッタ61と第2の光
検出器41との間に配置されたレンズ9,16と、ビー
ムスプリッタ61と62との間に配置された1/4波長
板71とコリメータレンズ21と、第1の光源11とビ
ームスプリッタ61との間に配置されたレンズ15と、
第1の駆動装置としてフオーカス・トラッキングのため
に対物レンズ3を駆動する2軸アクチュエータ6と、集
光光学系の球面収差補正のためにビームエキスパンダ1
の負レンズ5を光軸方向に移動させるための第2の駆動
装置としての1軸アクチュエータ7とを備える。つま
り、本実施形態において、集光光学系は、ビームエキス
パンダと、ビームスプリッタと、対物レンズと、絞りと
を有するものである。なお、本実施形態においては、ビ
ームスプリッタは、集光光学系に含まれないものと見な
してもよい。
The optical pickup device shown in FIG. 41 further comprises a stop 8 provided in front of the objective lens 3 and a second optical disc 2
A beam splitter 62 that separates the reflected light from the fourth light beam toward the second photodetector 42;
A quarter-wave plate 72 and a focusing lens 22 disposed between the photodetector 42 and the beam splitter 61 for separating reflected light from the first optical disc 23 toward the first photodetector 41. A lens 9, 16 disposed between the beam splitter 61 and the second photodetector 41, a quarter-wave plate 71 and a collimator lens 21 disposed between the beam splitters 61 and 62, A lens 15 disposed between the first light source 11 and the beam splitter 61;
A biaxial actuator 6 for driving the objective lens 3 for focus tracking as a first driving device, and a beam expander 1 for correcting spherical aberration of the condensing optical system
And a uniaxial actuator 7 as a second driving device for moving the negative lens 5 in the optical axis direction. That is, in the present embodiment, the condensing optical system has a beam expander, a beam splitter, an objective lens, and a stop. In the present embodiment, the beam splitter may be regarded as not being included in the condensing optical system.

【0140】以上のように、本実施の形態の光ピックア
ップ装置によれば、第1の光源11からの光束をビーム
エキスパンダ1を介して対物レンズ3により比較的低密
度の第1の光ディスク23の情報ピットに集光し、それ
により変調された反射光を逆の経路で第1の光検出器4
1で受光することにより、再生を行うことができる。ま
た、第2の光源11からの光束をビームエキスパンダ1
を介して対物レンズ3により比較的高密度の第2の光デ
ィスク24の情報ピットに集光し、それにより変調され
た反射光を逆の経路で第2の光検出器42で受光するこ
とにより、再生を行うことができる。また、同様に第1
または第2の光ディスクに記録を行うことができる。
As described above, according to the optical pickup device of the present embodiment, the light beam from the first light source 11 is passed through the beam expander 1 by the objective lens 3 to the first optical disk 23 having a relatively low density. And the reflected light modulated thereby is reflected by the first photodetector 4 in the reverse path.
By receiving light at 1, reproduction can be performed. Further, the light beam from the second light source 11 is transmitted to the beam expander 1.
Is focused on the information pits of the second optical disc 24 having a relatively high density by the objective lens 3 through the optical disc, and the reflected light modulated thereby is received by the second photodetector 42 through the reverse path, Playback can be performed. Similarly, the first
Alternatively, recording can be performed on the second optical disk.

【0141】上述の記録または再生の際に、ビームエキ
スパンダ1の負レンズ4を1軸アクチュエータ7により
光軸方向に移動させて正レンズ5との間隔を変えること
により、光束の発散角を変えながら球面収差を補正する
ことができる。このように、透明基板厚が異なり記録密
度の異なる複数種類の光ディスクについて集光光学系で
種々の原因で生じた球面収差の変動をキャンセルしなが
ら良好に記録または再生を行うことができる。
At the time of the above-mentioned recording or reproduction, the divergence angle of the light beam is changed by moving the negative lens 4 of the beam expander 1 in the optical axis direction by the uniaxial actuator 7 to change the distance from the positive lens 5. However, spherical aberration can be corrected. As described above, it is possible to perform good recording or reproduction on a plurality of types of optical disks having different transparent substrate thicknesses and different recording densities while canceling fluctuations in spherical aberration caused by various causes in the condensing optical system.

【0142】次に、図42により別の実施の形態による
光ピックアップ装置を説明する。図42の光ピックアッ
プ装置で透明基板厚が厚く比較的低密度の第1の光ディ
スクを再生する場合、発振波長の比較的長い第1の半導
体レーザ111(第1の光源)はレーザ/検出器集積ユ
ニット410に第1の光検出器301およびホログラム
231とユニット化され、第1の半導体レーザ111か
ら出射された光束はホログラム231を透過し、光合成
手段であるビームスプリッタ190、コリメータ130
を透過し平行光束となる。さらに絞り170によって絞
られ、対物レンズ160により第1の光ディスク200
の透明基板を介して情報記録面210に集光される。対
物レンズ160は、上述のプラスチックレンズ161,
162を保持部材163で一体に保持した2群2枚構成
である。
Next, an optical pickup device according to another embodiment will be described with reference to FIG. When reproducing the first optical disk having a relatively thick and transparent substrate and a relatively low density with the optical pickup device shown in FIG. The unit 410 is unitized with the first photodetector 301 and the hologram 231, and the light beam emitted from the first semiconductor laser 111 passes through the hologram 231, and the beam splitter 190 and the collimator 130 are light combining means.
And becomes a parallel light flux. The first optical disc 200 is further stopped down by the stop 170 and is stopped by the objective lens 160.
Is focused on the information recording surface 210 via the transparent substrate. The objective lens 160 includes the above-described plastic lens 161,
This is a two-group, two-sheet configuration in which 162 is integrally held by a holding member 163.

【0143】情報記録面210で情報ピットにより変調
されて反射した光束は、再び対物レンズ160、絞り1
70を介して、コリメータ130、ビームスプリッタ1
90を透過しし、ホログラム231で回折されて第1の
光検出器301上へ入射し、その出力信号を用いて、第
1の光ディスクに記録された情報の読み取り信号が得ら
れる。
The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 210 is again reflected by the objective lens 160 and the diaphragm 1.
70, the collimator 130, the beam splitter 1
90, the light is diffracted by the hologram 231 and is incident on the first photodetector 301. Using the output signal, a read signal of information recorded on the first optical disk is obtained.

【0144】また、光検出器302上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、2次元アクチュエータ150に
より、合焦及びトラッキングのために対物レンズ160
を移動させる。
Further, by detecting a change in the light amount due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 302, focus detection and track detection are performed, and a two-dimensional actuator 150 is used for focusing and tracking. Lens 160
To move.

【0145】次に、透明基板厚が薄く比較的高密度の第
2の光ディスクを再生する場合、発振波長の比較的短い
第2の半導体レーザ112(第2の光源)はレーザ/検
出器集積ユニット42に第2の光検出器302およびホ
ログラム232とユニット化され、第2の半導体レーザ
112から出射された光束はホログラム232を透過
し、光合成手段であるビームスプリッタ190で反射さ
れ、コリメータ130を透過して平行光束となる。さら
に絞り170、対物レンズ160を介して第2の光ディ
スク200の透明基板を介して情報記録面220に集光
される。
Next, when reproducing a second optical disk having a thin transparent substrate and a relatively high density, a second semiconductor laser 112 (second light source) having a relatively short oscillation wavelength is provided by a laser / detector integrated unit. The light beam emitted from the second semiconductor laser 112 passes through the hologram 232, is reflected by the beam splitter 190 as a light combining means, and passes through the collimator 130. Into a parallel light flux. Further, the light is focused on the information recording surface 220 via the transparent substrate of the second optical disc 200 via the stop 170 and the objective lens 160.

【0146】そして、情報記録面220で情報ピットに
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16
0、絞り170を介して、コリメータ130を透過し、
ビームスプリッタ190で反射され、ホログラム232
で回折されて第2の光検出器302上へ入射し、その出
力信号を用いて、第2の光ディスクに記録された情報の
読み取り信号が得られる。
The light flux modulated and reflected by the information pits on the information recording surface 220 is again reflected by the objective lens 16.
0, transmitted through the collimator 130 through the aperture 170,
The hologram 232 is reflected by the beam splitter 190,
The light is diffracted by the light source and is incident on the second photodetector 302, and a read signal of information recorded on the second optical disc is obtained using the output signal.

【0147】また、光検出器302上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、この検出に基づいて2軸アクチ
ュエータ150により、合焦及びトラッキングのために
対物レンズ160を移動させる。
Also, a change in the light amount due to a change in the shape or position of the spot on the photodetector 302 is detected to detect focusing and track detection. The objective lens 160 is moved for tracking.

【0148】また、本実施の形態では、光検出器30
1,あるいは302上で、情報記録面220あるいは2
10に集光されたスポットの状態を検出し、この検出に
基づいてコリメータ130を光軸方向に沿って、1軸ア
クチュエータ151により動かすことで、集光光学系の
各光学面で発生する球面収差を良好に補正している。更
に、光軸方向に沿って可動なコリメータ130は光ディ
スクの透明基板厚さに応じて、対物レンズ160に入射
する光束の発散度を変えている。
Further, in the present embodiment, the photodetector 30
Information recording surface 220 or 2 on 1 or 302
The state of the spot converged on the optical system 10 is detected, and based on this detection, the collimator 130 is moved by the uniaxial actuator 151 along the optical axis direction, whereby the spherical aberration generated on each optical surface of the condensing optical system is obtained. Is corrected favorably. Further, the collimator 130 movable along the optical axis direction changes the divergence of the light beam incident on the objective lens 160 according to the thickness of the transparent substrate of the optical disk.

【0149】以上のように、図42に示す光ピックアッ
プ装置によれば、透明基板厚が異なり記録密度の異なる
複数種類の光ディスクについて集光光学系で種々の原因
で生じた球面収差の変動をキャンセルしながら良好に記
録または再生を行うことができる。
As described above, according to the optical pickup device shown in FIG. 42, fluctuations in spherical aberration caused by various causes in the condensing optical system for a plurality of types of optical disks having different transparent substrate thicknesses and different recording densities are canceled. Recording or reproduction can be performed favorably.

【0150】なお、上述の表または図では、10のべき
乗の表現にE(またはe)を用いて、例えば、E−02
(=10−2)のように表す場合がある。
In the above tables and figures, E (or e) is used to express a power of 10, for example, E-02
(= 10 −2 ) in some cases.

【0151】[0151]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜11に
記載の発明によれば、対物レンズの高開口数(NA)化
及び透明基板厚さの異なる複数種類の光情報記録媒体に
対応できるとともに高性能な対物レンズでありながら従
来のプラスチックの単レンズと同様で安価で軽量な対物
レンズを提供できる。
As described above, according to the first to eleventh aspects of the present invention, it is possible to cope with a plurality of types of optical information recording media having different numerical apertures (NA) of the objective lens and different thicknesses of the transparent substrate. It is possible to provide an inexpensive and lightweight objective lens which is a high-performance and high-performance objective lens, similar to a conventional plastic single lens.

【0152】また、請求項12〜45に記載の発明によ
れば、透明基板厚さの異なる複数種類の光情報記録媒体
に対し記録・再生が可能なように互換性を有し、レーザ
光源の発振波長変化、温度・湿度変化、光情報記録媒体
の透明基板の厚みの誤差等に起因して集光光学系、光ピ
ックアップ装置の各光学面で発生する球面収差の変動を
簡易な構成で効果的に補正できる集光光学系及び光ピッ
クアップ装置を提供できる。また、透明基板厚さの異な
る複数種類の光情報記録媒体に対し記録・再生が可能な
ように互換性を有し、レーザ光源のモードホップ現象や
高周波重畳に起因して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。
Further, according to the inventions described in claims 12 to 45, the laser light source is compatible so that recording and reproduction can be performed on a plurality of types of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses. Effect of simple configuration on fluctuations of spherical aberration generated on each optical surface of condensing optical system and optical pickup device due to oscillation wavelength change, temperature / humidity change, error of transparent substrate thickness of optical information recording medium, etc. It is possible to provide a condensing optical system and an optical pickup device that can be corrected. In addition, it has compatibility so that recording and reproduction can be performed on multiple types of optical information recording media with different thicknesses of the transparent substrate, and the axis generated by the objective lens due to the mode hop phenomenon of the laser light source and high frequency superposition. The upper chromatic aberration can be effectively corrected.

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

【図1】実施例1に関する光路図(NA0.85)であ
る。
FIG. 1 is an optical path diagram (NA 0.85) according to a first embodiment.

【図2】実施例1に関する光路図(NA0.65)であ
る。
FIG. 2 is an optical path diagram (NA 0.65) according to the first embodiment.

【図3】実施例1に関する球面収差図(NA0.85)
である。
FIG. 3 is a spherical aberration diagram (NA 0.85) related to Example 1.
It is.

【図4】実施例1に関する球面収差図(NA0.65)
である。
FIG. 4 is a spherical aberration diagram (NA 0.65) related to Example 1.
It is.

【図5】実施例2に関する光路図(NA0.85)であ
る。
FIG. 5 is an optical path diagram (NA 0.85) according to the second embodiment.

【図6】実施例2に関する光路図(NA0.65)であ
る。
FIG. 6 is an optical path diagram (NA 0.65) according to the second embodiment.

【図7】実施例2に関する球面収差図(NA0.85)
である。
FIG. 7 is a spherical aberration diagram (NA 0.85) related to Example 2.
It is.

【図8】実施例2に関する球面収差図(NA0.65)
である。
FIG. 8 is a spherical aberration diagram (NA 0.65) related to Example 2.
It is.

【図9】実施例3に関する光路図(NA0.85)であ
る。
FIG. 9 is an optical path diagram (NA 0.85) according to the third embodiment.

【図10】実施例3に関する光路図(NA0.65)で
ある。
FIG. 10 is an optical path diagram (NA 0.65) according to the third embodiment.

【図11】実施例3に関する球面収差図(NA0.8
5)である。
FIG. 11 is a spherical aberration diagram (NA 0.8) of the third embodiment.
5).

【図12】実施例3に関する球面収差図(NA0.6
5)である。
FIG. 12 is a spherical aberration diagram (NA 0.6) of the third embodiment.
5).

【図13】実施例4に関する光路図(NA0.85)で
ある。
FIG. 13 is an optical path diagram (NA 0.85) relating to Example 4.

【図14】実施例4に関する光路図(NA0.65)で
ある。
FIG. 14 is an optical path diagram (NA 0.65) relating to Example 4.

【図15】実施例4に関する球面収差図(NA0.8
5)である。
FIG. 15 is a spherical aberration diagram (NA 0.8) of Example 4.
5).

【図16】実施例4に関する球面収差図(NA0.6
5)である。
FIG. 16 is a spherical aberration diagram (NA 0.6) of Example 4.
5).

【図17】実施例5に関する光路図(NA0.85)で
ある。
FIG. 17 is an optical path diagram (NA 0.85) relating to Example 5.

【図18】実施例5に関する光路図(NA0.65)で
ある。
FIG. 18 is an optical path diagram (NA 0.65) relating to Example 5.

【図19】実施例5に関する球面収差図(NA0.8
5)である。
FIG. 19 is a diagram showing spherical aberration (NA 0.8) according to Example 5.
5).

【図20】実施例5に関する球面収差図(NA0.6
5)である。
FIG. 20 is a spherical aberration diagram (NA 0.6) of Example 5.
5).

【図21】実施例6に関する光路図(NA0.85)で
ある。
FIG. 21 is an optical path diagram (NA 0.85) relating to Example 6.

【図22】実施例6に関する光路図(NA0.65)で
ある。
FIG. 22 is an optical path diagram (NA 0.65) relating to Example 6.

【図23】実施例6に関する球面収差図(NA0.8
5)である。
FIG. 23 is a spherical aberration diagram (NA 0.8) of Example 6.
5).

【図24】実施例6に関する球面収差図(NA0.6
5)である。
FIG. 24 is a spherical aberration diagram (NA 0.6) of Example 6.
5).

【図25】実施例7に関する光路図(NA0.85)で
ある。
FIG. 25 is an optical path diagram (NA 0.85) relating to Example 7.

【図26】実施例7に関する光路図(NA0.65)で
ある。
FIG. 26 is an optical path diagram (NA 0.65) relating to Example 7.

【図27】実施例7に関する球面収差図(NA0.8
5)である。
FIG. 27 is a spherical aberration diagram (NA 0.8) of the seventh embodiment.
5).

【図28】実施例7に関する球面収差図(NA0.6
5)である。
FIG. 28 is a spherical aberration diagram (NA 0.6) of the seventh embodiment.
5).

【図29】実施例8に関する光路図(NA0.85)で
ある。
FIG. 29 is an optical path diagram (NA 0.85) relating to Example 8.

【図30】実施例8に関する光路図(NA0.65)で
ある。
FIG. 30 is an optical path diagram (NA 0.65) relating to Example 8.

【図31】実施例8に関する球面収差図(NA0.8
5)である。
FIG. 31 is a spherical aberration diagram (NA 0.8) of Example 8.
5).

【図32】実施例8に関する球面収差図(NA0.6
5)である。
FIG. 32 is a spherical aberration diagram (NA 0.6) of Example 8.
5).

【図33】実施例9に関する光路図(NA0.85)で
ある。
FIG. 33 is an optical path diagram (NA 0.85) relating to Example 9;

【図34】実施例9に関する光路図(NA0.65)で
ある。
FIG. 34 is an optical path diagram (NA 0.65) according to Example 9;

【図35】実施例9に関する球面収差図(NA0.8
5)である。
FIG. 35 is a spherical aberration diagram (NA 0.8) of the ninth embodiment.
5).

【図36】実施例9に関する球面収差図(NA0.6
5)である。
FIG. 36 is a spherical aberration diagram (NA 0.6) of Example 9;
5).

【図37】実施例10に関する光路図(NA0.85)
である。
FIG. 37 is an optical path diagram relating to Example 10 (NA 0.85);
It is.

【図38】実施例10に関する光路図(NA0.65)
である。
FIG. 38 is an optical path diagram (NA 0.65) relating to Example 10;
It is.

【図39】実施例10に関する球面収差図(NA0.8
5)である。
FIG. 39 is a diagram showing the spherical aberration of the tenth embodiment (NA 0.8);
5).

【図40】実施例10に関する球面収差図(NA0.6
5)である。
FIG. 40 is a spherical aberration diagram (NA 0.6) of Example 10.
5).

【図41】本実施の形態による光ピックアップ装置を概
略的に示す図である。
FIG. 41 is a drawing schematically showing an optical pickup device according to the present embodiment.

【図42】別の本実施の形態による光ピックアップ装置
を概略的に示す図である。
FIG. 42 is a drawing schematically showing an optical pickup device according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ビームエキスパンダ 4 負レンズ 5 正レンズ 3,160 対物レンズ 6、150 2軸アクチュエータ 7,151 1軸アクチュエータ 8 絞り 11,111 第1の光源 12,112 第2の光源 23 第1の光ディスク 24 第2の光ディスク 41,301 第1の検出器 42,302 第2の検出器 130 コリメータ 200 第1,第2の光ディスク 210 第1の光ディスクの情報記録面 220 第2の光ディスクの情報記録面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Beam expander 4 Negative lens 5 Positive lens 3,160 Objective lens 6,150 Biaxial actuator 7,151 Uniaxial actuator 8 Aperture 11,111 First light source 12,112 Second light source 23 First optical disk 24 First 2 optical disks 41,301 first detector 42,302 second detector 130 collimator 200 first and second optical disks 210 information recording surface of first optical disk 220 information recording surface of second optical disk

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 9/04 G02B 9/04 13/00 13/00 13/18 13/18 G11B 7/09 G11B 7/09 B Fターム(参考) 2G065 AB04 AB09 BA01 BB06 BB14 BB17 CA21 DA20 2H049 AA04 AA18 AA43 AA57 AA68 2H087 KA13 LA01 LA27 NA01 NA08 PA01 PA02 PA17 PA18 PB01 PB02 QA02 QA07 QA12 QA14 QA19 QA21 QA32 QA33 QA34 QA41 QA42 RA05 RA12 RA13 RA42 RA46 UA01 UA09 5D118 AA26 BA01 CA05 DC04 DC05 5D119 AA17 AA41 BA01 CA16 EC01 EC03 FA08 JA02 JA06 JA09 JA44 JA47 JA49 JB01 JB02 JB04 JB06 JC05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02B 9/04 G02B 9/04 13/00 13/00 13/18 13/18 G11B 7/09 G11B 7 / 09 BF term (reference) 2G065 AB04 AB09 BA01 BB06 BB14 BB17 CA21 DA20 2H049 AA04 AA18 AA43 AA57 AA68 2H087 KA13 LA01 LA27 NA01 NA08 PA01 PA02 PA17 PA18 PB01 PB02 QA02 QA07 QA12 QA21 QA14 QA14 QA14 QA12 UA01 UA09 5D118 AA26 BA01 CA05 DC04 DC05 5D119 AA17 AA41 BA01 CA16 EC01 EC03 FA08 JA02 JA06 JA09 JA44 JA47 JA49 JB01 JB02 JB04 JB06 JC05

Claims (45)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 波長の異なる光源からの光束を光情報記
録媒体の記録面に集光するための対物レンズを含む集光
光学系と、前記記録面からの反射光を検出するための受
光手段とを有し、透明基板の厚さが異なる複数の光情報
記録媒体に対して情報の記録および/または再生が可能
な情報記録再生用の光ピックアップ装置に使用される対
物レンズにおいて、 光源側から順に配置された正屈折力の第1レンズと正屈
折力の第2レンズとからなり、前記第1レンズおよび前
記第2レンズはそれぞれ比重が2.0以下の材料から形
成され、少なくとも1つの面に輪帯状の回折構造を有
し、 前記互いに透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒
体のうち、任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚
さをt1、t2(t1<t2)とし、 前記透明基板の厚さt1を有する光情報記録媒体に対し
て情報の記録または再生を行う際の波長をλ1とし、前
記透明基板の厚さt2を有する光情報記録媒体に対して
情報の記録または再生を行う際の波長をλ2(λ1<λ
2)とし、 波長λ1の光束により透明基板の厚さt1の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA1とし、 波長λ2の光束により透明基板の厚さt2の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA2(NA1≧NA2)としたとき、 波長λ1と透明基板の厚さt1と像側開口数NA1との
組み合わせに対して、その波面収差が0.07λ1rm
s以下であり、かつ波長λ2と透明基板の厚さt2と像
側開口数NA2との組み合わせに対して、その波面収差
が0.07λ2rms以下であることを特徴とする対物
レンズ。
1. A condensing optical system including an objective lens for condensing light beams from light sources having different wavelengths on a recording surface of an optical information recording medium, and a light receiving means for detecting reflected light from the recording surface. An objective lens used in an information recording / reproducing optical pickup device capable of recording and / or reproducing information on a plurality of optical information recording media having different thicknesses of transparent substrates; A first lens having a positive refracting power and a second lens having a positive refracting power arranged in order, wherein the first lens and the second lens are each formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less, and have at least one surface. Among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, the transparent substrate thicknesses of any two optical information recording media are t1, t2 (t1 <t2). ) And said transparent substrate The wavelength at the time of recording or reproducing information on the optical information recording medium having the thickness t1 is set to λ1, and the recording or reproduction of information is performed on the optical information recording medium having the thickness t2 of the transparent substrate. The wavelength at this time is λ2 (λ1 <λ
2), a predetermined image-side numerical aperture required for performing recording or reproduction on an optical information recording medium having a thickness t1 of the transparent substrate with a light beam of wavelength λ1 is NA1, and a thickness of the transparent substrate is determined by a light beam of wavelength λ2. Assuming that a predetermined image-side numerical aperture necessary for performing recording or reproduction on the optical information recording medium at t2 is NA2 (NA1 ≧ NA2), the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1 For the combination, the wavefront aberration is 0.07λ1rm
s or less, and the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less for a combination of the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA2.
【請求項2】 波長の異なる光源からの光束を光情報記
録媒体の記録面に集光するための対物レンズを含む集光
光学系と、前記記録面からの反射光を検出するための受
光手段とを有し、透明基板の厚さが異なる複数の光情報
記録媒体に対して情報の記録および/または再生が可能
な情報記録再生用の光ピックアップ装置に使用される対
物レンズにおいて、 光源側から順に配置された正屈折力の第1レンズと正屈
折力の第2レンズとからなり、前記第1レンズおよび前
記第2レンズはそれぞれプラスチック材料から形成さ
れ、少なくとも1つの面に輪帯状の回折構造を有し、 前記互いに透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒
体のうち、任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚
さをt1、t2(t1<t2)とし、 前記透明基板の厚さt1を有する光情報記録媒体に対し
て情報の記録または再生を行う際の波長をλ1とし、前
記透明基板の厚さt2を有する光情報記録媒体に対して
情報の記録または再生を行う際の波長をλ2(λ1<λ
2)とし、 波長λ1の光束により透明基板の厚さt1の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA1とし、 波長λ2の光束により透明基板の厚さt2の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA2(NA1≧NA2)としたとき、 波長λ1と透明基板の厚さt1と像側開口数NA1との
組み合わせに対して、その波面収差が0.07λ1rm
s以下であり、かつ波長λ2と透明基板の厚さt2と像
側開口数NA2との組み合わせに対して、その波面収差
が0.07λ2rms以下であることを特徴とする対物
レンズ。
2. A condensing optical system including an objective lens for converging light beams from light sources having different wavelengths on a recording surface of an optical information recording medium, and a light receiving means for detecting reflected light from the recording surface. An objective lens used in an information recording / reproducing optical pickup device capable of recording and / or reproducing information on a plurality of optical information recording media having different thicknesses of transparent substrates; A first lens having a positive refractive power and a second lens having a positive refractive power, which are sequentially arranged, wherein the first lens and the second lens are each formed of a plastic material, and at least one surface has a ring-shaped diffraction structure. And wherein the transparent substrates of any two optical information recording media have thicknesses of t1 and t2 (t1 <t2) among the plurality of optical information recording media having different thicknesses of the transparent substrate; Thickness The wavelength at the time of recording or reproducing information on the optical information recording medium having t1 is λ1, and the wavelength at the time of recording or reproducing information on the optical information recording medium having the thickness t2 of the transparent substrate. To λ2 (λ1 <λ
2), a predetermined image-side numerical aperture required for performing recording or reproduction on an optical information recording medium having a thickness t1 of the transparent substrate with a light beam of wavelength λ1 is NA1, and a thickness of the transparent substrate is determined by a light beam of wavelength λ2. Assuming that a predetermined image-side numerical aperture necessary for performing recording or reproduction on the optical information recording medium at t2 is NA2 (NA1 ≧ NA2), the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1 For the combination, the wavefront aberration is 0.07λ1rm
s or less, and the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less for a combination of the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA2.
【請求項3】 波長λ2と透明基板の厚さt2と像側開
口数NA2との組み合わせに対して、その波面収差が
0.07λ2rms以下であり、かつ波長λ2と透明基
板の厚さt2と像側開口数NA1との組み合わせに対し
て、その波面収差が0.07λ2rms以上であること
を特徴とする請求項1または2に記載の対物レンズ。
3. The wavefront aberration of the combination of the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA2 is 0.07λ2 rms or less, and the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image The objective lens according to claim 1, wherein the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or more with respect to the combination with the side numerical aperture NA1.
【請求項4】 所定位置の物点と波長λ1と透明基板の
厚さt1と像側開口数NA1との組み合わせに対して、
その波面収差が0.07λ1rms以下であり、かつ前
記所定位置と光学的に等しい距離にある物点と波長λ2
と透明基板の厚さt2と像側開口数NA2との組み合わ
せに対して、その波面収差が0.07λ2rms以下で
あることを特徴とする請求項1,2または3に記載の対
物レンズ。
4. A combination of an object point at a predetermined position, a wavelength λ1, a thickness t1 of a transparent substrate, and an image-side numerical aperture NA1.
An object point whose wavefront aberration is equal to or less than 0.07λ1 rms and at an optically equal distance to the predetermined position and a wavelength λ2
4. The objective lens according to claim 1, wherein the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less for a combination of the thickness t2 of the transparent substrate and the image-side numerical aperture NA2. 5.
【請求項5】 所定位置の物点と波長λ1と透明基板の
厚さt1と像側開口数NA1との組み合わせに対して、
その波面収差が0.07λ1rms以下であり、かつ前
記所定位置と光学的に等しくない距離にある物点と波長
λ2と透明基板の厚さt2と像側開口数NA2との組み
合わせに対して、その波面収差が0.07λ2rms以
下であることを特徴とする請求項1,2または3に記載
の対物レンズ。
5. A combination of an object point at a predetermined position, a wavelength λ1, a thickness t1 of a transparent substrate, and an image-side numerical aperture NA1.
The wavefront aberration is 0.07λ1 rms or less, and for a combination of the object point, the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA2 at an optically unequal distance from the predetermined position, 4. The objective lens according to claim 1, wherein the wavefront aberration is 0.07λ2 rms or less.
【請求項6】 第1面から第3面のうち、少なくとも2
つの面が非球面であることを特徴とする請求項1〜5の
いずれか1項に記載の対物レンズ。
6. At least two of the first to third surfaces.
The objective lens according to claim 1, wherein the two surfaces are aspherical.
【請求項7】 次式を満たすことを特徴とする請求項1
〜6のいずれか1項に記載の対物レンズ。 0.4≦│(Ph/Pf)−2│≦25 ただし、Pf:透明基板の厚さt1の光情報記録媒体に
記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口数NA
1における回折輪帯間隔 Ph:NA1の1/2の開口数における回折輪帯間隔
7. The method according to claim 1, wherein the following expression is satisfied.
7. The objective lens according to any one of items 6 to 6. 0.4 ≦ | (Ph / Pf) −2 | ≦ 25, where Pf is a predetermined image-side numerical aperture NA required for recording or reproducing on or from an optical information recording medium having a thickness t1 of a transparent substrate.
Diffraction ring spacing at 1 Ph: Diffraction ring spacing at 1/2 numerical aperture of NA1
【請求項8】 次式を満たすことを特徴とする請求項1
〜7のいずれか1項に記載の対物レンズ。 1.3≦f1/f2≦4.0 0.3≦(r2+r1)/(r2−r1)≦3.2 ただし、fi:第iレンズの焦点距離(第iレンズが回
折構造を有する場合は、屈折レンズと回折構造とを合わ
せた、第iレンズ全系の焦点距離) ri:各面の近軸曲率半径(i=1および2)
8. The method according to claim 1, wherein the following expression is satisfied.
8. The objective lens according to any one of items 7 to 7. 1.3 ≦ f1 / f2 ≦ 4.0 0.3 ≦ (r2 + r1) / (r2-r1) ≦ 3.2 where fi: focal length of the i-th lens (when the i-th lens has a diffractive structure, (Focal length of the entire ith lens system including the refractive lens and the diffractive structure) ri: paraxial radius of curvature of each surface (i = 1 and 2)
【請求項9】 次式を満たすことを特徴とする請求項1
〜8のいずれか1項に記載の対物レンズ。 t1≦0.6mm t2≧0.6mm λ1≦500nm 600nm≦λ2≦800nm NA1≧0.65 NA2≦0.65
9. The method according to claim 1, wherein the following expression is satisfied.
9. The objective lens according to any one of items 8 to 8. t1 ≦ 0.6 mm t2 ≧ 0.6 mm λ1 ≦ 500 nm 600 nm ≦ λ2 ≦ 800 nm NA1 ≧ 0.65 NA2 ≦ 0.65
【請求項10】 使用波長領域で厚さが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1〜9のいずれか1項に記載の
対物レンズ。
10. The objective lens according to claim 1, wherein the objective lens is formed of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm in a used wavelength region.
【請求項11】 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1〜10の
いずれか1項に記載の対物レンズ。
11. The objective lens according to claim 1, wherein the objective lens is made of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.
【請求項12】 波長の異なる光源と、前記光源から射
出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対物レンズとを含み、透明基板の
厚さが異なる複数の光情報記録媒体に対して情報の記録
および/または再生が可能な記録再生用の集光光学系で
あって、 前記対物レンズは請求項1〜11のいずれか1項に記載
の対物レンズであり、前記互いに異なる波長のうち、任
意の2つの波長をλ1、λ2(λ1<λ2)とし、 前記互いに透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒
体のうち、任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚
さをt1、t2(t1<t2)とし、 波長λ1の光束により透明基板の厚さt1の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA1とし、 波長λ2の光束により透明基板の厚さt2の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA2(NA1≧NA2)としたとき、 波長λ1と透明基板の厚さt1と像側開口数NA1との
組み合わせに対して、その波面収差が0.07λ1rm
s以下、かつ波長λ2と透明基板の厚さt2と像側開口
数NA2との組み合わせに対して、その波面収差が0.
07λ2rms以下となるように集光でき、 前記光源と前記対物レンズの間に、前記集光光学系の各
光学面で発生する球面収差の変動を補正する球面収差補
正手段を設けたことを特徴とする集光光学系。
12. A light source having different wavelengths, 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, wherein the thicknesses of the transparent substrates are different. A recording and reproducing light collecting optical system capable of recording and / or reproducing information on and from a plurality of optical information recording media, wherein the objective lens is the objective lens according to any one of claims 1 to 11. Where λ1 and λ2 (λ1 <λ2) are arbitrary two wavelengths among the different wavelengths, and arbitrary two optical information among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses. The thickness of the transparent substrate of the recording medium is defined as t1 and t2 (t1 <t2), and a predetermined image-side opening necessary for performing recording or reproduction on the optical information recording medium having the thickness of the transparent substrate t1 with a light beam of wavelength λ1. The number is NA1 and the luminous flux of wavelength λ2 When a predetermined image-side numerical aperture necessary for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a thickness t2 of a transparent substrate is NA2 (NA1 ≧ NA2), the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image The wavefront aberration is 0.07λ1rm for the combination with the side numerical aperture NA1.
s or less, and for a combination of the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA2, the wavefront aberration is 0.1 mm.
07λ2 rms or less, and spherical aberration correcting means for correcting a variation in spherical aberration occurring on each optical surface of the light collecting optical system is provided between the light source and the objective lens. Focusing optics.
【請求項13】 波長の異なる光源と、前記光源から射
出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対物レンズとを含み、透明基板の
厚さが異なる複数の光情報記録媒体に対して情報の記録
および/または再生が可能な記録再生用の集光光学系で
あって、 前記対物レンズは、請求項1〜11のいずれか1項に記
載の対物レンズであり、 前記互いに異なる波長のうち、任意の2つの波長をλ
1、λ2(λ1<λ2)とし、 前記互いに透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒
体のうち、任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚
さをt1、t2(t1<t2)とし、 波長λ1の光束により透明基板の厚さt1の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA1とし、 波長λ2の光束により透明基板の厚さt2の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA2(NA1≧NA2)としたとき、 波長λ1と透明基板の厚さt1と像側開口数NA1との
組み合わせに対して、その波面収差が0.07λ1rm
s以下、かつ波長λ2と透明基板の厚さt2と像側開口
数N2との組み合わせに対して、その波面収差が0、0
7λ2rms以下となるように集光でき、 前記光源と前記対物レンズの間に温度・湿度変化に起因
して前記集光光学系の各光学面で発生する球面収差の変
動を補正する球面収差補正手段を設けたことを特徴とす
る集光光学系。
13. A light source having different wavelengths, 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, wherein the thicknesses of the transparent substrates are different. A recording / reproducing condensing optical system capable of recording and / or reproducing information on and from a plurality of optical information recording media, wherein the objective lens is an objective according to any one of claims 1 to 11. A lens, wherein any two wavelengths among the different wavelengths are λ
1, λ2 (λ1 <λ2), and, among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, the thicknesses of the transparent substrates of any two optical information recording media are t1, t2 (t1 <t2 ), A predetermined image-side numerical aperture required for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a thickness t1 of the transparent substrate with a light beam of wavelength λ1 is defined as NA1, and a thickness t2 of the transparent substrate is determined with a light beam of wavelength λ2. When the predetermined image-side numerical aperture necessary for recording or reproducing on the optical information recording medium is NA2 (NA1 ≧ NA2), a combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1 , The wavefront aberration is 0.07λ1 rm
s or less, and for a combination of the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture N2, the wavefront aberration is 0, 0
Spherical aberration correcting means which can collect light so as to be equal to or less than 7λ2 rms, and corrects a variation in spherical aberration generated on each optical surface of the condensing optical system between the light source and the objective lens due to a change in temperature and humidity. A condensing optical system comprising:
【請求項14】 波長の異なる光源と、前記光源から射
出された光束を光情報記録媒体の透明基板を介して情報
記録面上に集光きせる対物レンズとを含み、透明基板の
厚さが異なる複数の光情報記録媒体に対して情報の記録
および/または再生が可能な記録再生用の集光光学系で
あって、 前記対物レンズは、請求項1〜11のいずれか1項に記
載の対物レンズであり、 前記互いに異なる波長のうち、任意の2つの波長をλ
1、λ2(λ1<λ2)とし、 前記互いに透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒
体のうち、任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚
さをt1、t2(t1<t2)とし、 波長λ1の光束により透明基板の厚さt1の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA1とし、 波長λ2の光束により透明基板の厚さt2の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA2(NA1≧NA2)としたとき、 波長λ1と透明基板の厚さt1と像側開口数NA1との
組み合わせに対して、その波面収差が0.07λ1rm
s以下、かつ波長λ2と透明基板の厚さt2と像側開口
数NA2との組み合わせに対して、その波面収差が0.
07λ2rms以下となるように集光でき、 光源と前記対物レンズの間に、前記光情報記録媒体の透
明基板厚さの微少な変動に起因して前記集光光学系の各
光学面で発生する球面収差の変動を補正する球面収差補
正手段を設けたことを特徴とする集光光学系。
14. A light source having different wavelengths, 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, wherein the thicknesses of the transparent substrates are different. A recording / reproducing condensing optical system capable of recording and / or reproducing information on and from a plurality of optical information recording media, wherein the objective lens is an objective according to any one of claims 1 to 11. A lens, wherein any two wavelengths among the different wavelengths are λ
1, λ2 (λ1 <λ2), and, among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, the thicknesses of the transparent substrates of any two optical information recording media are t1, t2 (t1 <t2 ), A predetermined image-side numerical aperture required for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a thickness t1 of the transparent substrate with a light beam of wavelength λ1 is defined as NA1, and a thickness t2 of the transparent substrate is determined with a light beam of wavelength λ2. When the predetermined image-side numerical aperture necessary for recording or reproducing on the optical information recording medium is NA2 (NA1 ≧ NA2), a combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1 , The wavefront aberration is 0.07λ1 rm
s or less, and for a combination of the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA2, the wavefront aberration is 0.1 mm.
07λ2 rms or less, and a spherical surface generated on each optical surface of the condensing optical system between the light source and the objective lens due to a slight change in the thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium. A condensing optical system comprising a spherical aberration corrector for correcting a variation in aberration.
【請求項15】 波長の異なる光源と、前記光源から射
出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対物レンズとを含み、透明基板の
厚さが異なる複数の光情報記録媒体に対して情報の記録
および/または再生が可能な記録再生用の集光光学系で
あって、 前記対物レンズは、請求項1〜11のいずれか1項に記
載の対物レンズであり、 前記互いに異なる波長のうち、任意の2つの波長をλ
1、λ2(λ1<λ2)とし、 前記互いに透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒
体のうち、任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚
さをt1、t2(t1<t2)とし、 波長λ1の光束により透明基板の厚さt1の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA1とし、 波長λ2の光束により透明基板の厚さt2の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA2(NA1≧NA2)としたとき、 波長λ1と透明基板の厚さt1と像側開口数NA1との
組み合わせに対して、その波面収差が0.07λ1rm
s以下、かつ波長λ2と透明基板の厚さt2と像側開口
数NA2との組み合わせに対して、その波面収差が0.
07λ2rms以下となるように集光でき、 光源と前記対物レンズの間に、前記光源の発振波長の微
少な変動に起因して前記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する球面収差補正手段を設けた
ことを特徴とする集光光学系。
15. A light source having different wavelengths, 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, wherein the thicknesses of the transparent substrates are different. A recording / reproducing condensing optical system capable of recording and / or reproducing information on and from a plurality of optical information recording media, wherein the objective lens is an objective according to any one of claims 1 to 11. A lens, wherein any two wavelengths among the different wavelengths are λ
1, λ2 (λ1 <λ2), and, among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, the thicknesses of the transparent substrates of any two optical information recording media are t1, t2 (t1 <t2 ), A predetermined image-side numerical aperture required for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a thickness t1 of the transparent substrate with a light beam of wavelength λ1 is defined as NA1, and a thickness t2 of the transparent substrate is determined with a light beam of wavelength λ2. When the predetermined image-side numerical aperture necessary for recording or reproducing on the optical information recording medium is NA2 (NA1 ≧ NA2), a combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1 , The wavefront aberration is 0.07λ1 rm
s or less, and for a combination of the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA2, the wavefront aberration is 0.1 mm.
07λ2 rms or less, and corrects the fluctuation of the spherical aberration between the light source and the objective lens, which occurs on each optical surface of the condensing optical system due to the minute fluctuation of the oscillation wavelength of the light source. A converging optical system, comprising:
【請求項16】 波長の異なる光源と、前記光源から射
出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対物レンズとを含み、透明基板の
厚さが異なる複数の光情報記録媒体に対して、情報の記
録および/または再生が可能な記録再生用の集光光学系
であって、 前記対物レンズは、請求項1〜11のいずれか1項に記
載の対物レンズであり、 前記互いに異なる波長のうち、任意の2つの波長をλ
1、λ2(λ1<λ2)とし、 前記互いに透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒
体のうち、任意の2つの光情報記録媒体の透明基板の厚
さをt1、t2(t1<t2)とし、 波長λ1の光束により透明基板の厚さt1の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA1とし、 波長λ2の光束により透明基板の厚さt2の光情報記録
媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口
数をNA2(NA1≧NA2)としたとき、 波長λ1と透明基板の厚さt1と像側開口数NA1との
組み合わせに対して、その波面収差が0.07λ1rm
s以下、かつ波長λ2と透明基板の厚さt2と像側開口
数NA2との組み合わせに対して、その波面収差が0.
07λ2rms以下となるように集光でき、 光源と前記対物レンズの間に、温度・湿度変化、前記光
情報記録媒体の透明基板厚さの微少な変動及び前記光源
の発振波長の微少な変動のうち少なくとも2つ以上の組
み合わせに起因して前記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する球面収差補正手段を設けた
ことを特徴とする集光光学系。
16. A light source having different wavelengths 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, wherein the thicknesses of the transparent substrates are different. 12. A recording / reproducing condensing optical system capable of recording and / or reproducing information with respect to a plurality of optical information recording media, wherein the objective lens is any one of claims 1 to 11. An objective lens, wherein any two wavelengths among the different wavelengths are λ
1, λ2 (λ1 <λ2), and, among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, the thicknesses of the transparent substrates of any two optical information recording media are t1, t2 (t1 <t2 ), A predetermined image-side numerical aperture required for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a thickness t1 of the transparent substrate with a light beam of wavelength λ1 is defined as NA1, and a thickness t2 of the transparent substrate is determined with a light beam of wavelength λ2. When the predetermined image-side numerical aperture necessary for recording or reproducing on the optical information recording medium is NA2 (NA1 ≧ NA2), a combination of the wavelength λ1, the thickness t1 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA1 , The wavefront aberration is 0.07λ1 rm
s or less, and for a combination of the wavelength λ2, the thickness t2 of the transparent substrate, and the image-side numerical aperture NA2, the wavefront aberration is 0.1 mm.
07λ2 rms or less, and between the light source and the objective lens, a change in temperature and humidity, a small change in the thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium, and a small change in the oscillation wavelength of the light source. A condensing optical system, comprising: a spherical aberration correcting unit that corrects a variation in spherical aberration generated on each optical surface of the condensing optical system due to a combination of at least two or more.
【請求項17】 前記球面収差補正手段は、互いに異な
る透明基板の厚さを有するそれぞれの光情報記録媒体に
対して、それぞれの透明基板の厚さに応じて前記対物レ
ンズに入射する光束の発散角を変えることを特徴とする
請求項12〜16のいずれか1項に記載の集光光学系。
17. The divergence of a light beam incident on the objective lens according to the thickness of each transparent substrate for each optical information recording medium having a different thickness of the transparent substrate. The condensing optical system according to any one of claims 12 to 16, wherein the angle is changed.
【請求項18】 前記球面収差補正手段は、屈折率分布
が可変であることを特徴とする請求項12〜17のいず
れか1項に記載の集光光学系。
18. The condensing optical system according to claim 12, wherein said spherical aberration correcting means has a variable refractive index distribution.
【請求項19】 前記球面収差補正手段は、少なくとも
1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズを含み、略
平行に入射する光束を入射を略平行に出射するビームエ
キスパンダの構成となっており、前記正レンズ及び前記
負レンズのうち少なくとも1つのレンズが光軸方向に沿
って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12〜17のいずれか1項に記載の集光光学系。
19. The spherical aberration correcting means includes at least one positive lens and at least one negative lens, and has a configuration of a beam expander that outputs a light beam incident substantially parallel and emits the light beam substantially parallel. The collection according to any one of claims 12 to 17, wherein at least one of the positive lens and the negative lens is a movable element that is movable along an optical axis direction. Optical optics.
【請求項20】 前記正レンズ及び前記負レンズが次式
を満たすことを特徴とする請求項19に記載の集光光学
系。 νdP>νdN ただし、νdP:前記球面収差補正手段に含まれる正レ
ンズのd線のアッベ数の平均値 νdN:前記球面収差補正手段に含まれる負レンズのd
線のアッベ数の平均値
20. The condensing optical system according to claim 19, wherein the positive lens and the negative lens satisfy the following expression. νdP> νdN, where νdP: average value of the Abbe number of the d-line of the positive lens included in the spherical aberration correcting unit νdN: d of the negative lens included in the spherical aberration correcting unit
Average value of Abbe number of line
【請求項21】 前記正レンズ及び前記負レンズが次式
を満たすことを特徴とする請求項20に記載の集光光学
系。 νdP>55.0 νdN<35.0
21. The condensing optical system according to claim 20, wherein the positive lens and the negative lens satisfy the following expression. νdP> 55.0 νdN <35.0
【請求項22】 前記球面収差補正手段に含まれる正レ
ンズのd線のアッベ数の平均値と、前記球面収差補正手
段に含まれる負レンズのd線のアッべ数の平均値との差
を△νとして以下の条件式を満足し、前記可動要素は比
重が2.0以下の材料から形成されることを特徴とする
請求項21に記載の集光光学系。 30≦△ν≦50
22. The difference between the average value of the Abbe number of the d-line of the positive lens included in the spherical aberration correcting unit and the average value of the Abbe number of the d-line of the negative lens included in the spherical aberration correcting unit. 22. The focusing optical system according to claim 21, wherein Δν satisfies the following conditional expression, and the movable element is formed of a material having a specific gravity of 2.0 or less. 30 ≦ △ ν ≦ 50
【請求項23】 前記球面収差補正手段に含まれる全て
の正レンズのアッべ数が70.0以下または前記球面収
差補正手段に含まれる全ての負レンズのアッベ数が4
0.0以上であって、少なくとも1つの輪帯状の回折構
造を有する回折面を有することを特徴とする請求項19
に記載の集光光学系。
23. The Abbe number of all the positive lenses included in the spherical aberration correcting means is 70.0 or less, or the Abbe number of all the negative lenses included in the spherical aberration correcting means is 4
20. A diffractive surface having a diffraction area of at least 0.0 and having at least one annular diffractive structure.
3. The condensing optical system according to 1.
【請求項24】 前記可動要素は比重が2.0以下の材
料から形成されることを特徴とする請求項22または2
3に記載の集光光学系。
24. The movable element is made of a material having a specific gravity of 2.0 or less.
3. The condensing optical system according to 3.
【請求項25】 前記球面収差補正手段はプラスチック
材料から形成されることを特徴とする請求項22,23
または24に記載の集光光学系。
25. The apparatus according to claim 22, wherein said spherical aberration correcting means is formed of a plastic material.
25. A condensing optical system according to 24.
【請求項26】 前記球面収差補正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25に記載の集光光学系。
26. The condensing optical system according to claim 25, wherein said spherical aberration correcting means is made of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.
【請求項27】 前記球面収差補正手殴は使用波長領域
で厚さが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19〜
26のいずれか1項に記載の集光光学系。
27. The method according to claim 19, wherein the spherical aberration correcting hand is made of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm in a working wavelength region.
27. The condensing optical system according to any one of 26.
【請求項28】 前記球面収差補正手段は、1枚の正レ
ンズと1枚の負レンズから構成され、 少なくとも1つの非球面を有し、前記正レンズ及び前記
負レンズのうち少なくとも一方のレンズが光軸方向に沿
って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19〜27のいずれか1項に記載の集光光学系。
28. The spherical aberration correcting means comprises one positive lens and one negative lens, has at least one aspheric surface, and at least one of the positive lens and the negative lens is The condensing optical system according to any one of claims 19 to 27, wherein the condensing optical system is a movable element that can move along the optical axis direction.
【請求項29】 前記可動要素は、前記光学系の球面収
差がオーバー側に変動するときは、前記正レンズと前記
負レンズとの間隔を減少させ、光学系の球面収差がアン
ダー側に変動するときは、前記正レンズと前記負レンズ
との間隔を増加させるように光軸方向に沿って変移する
ことを特徴とする請求項28に記載の集光光学系。
29. The movable element reduces a distance between the positive lens and the negative lens when the spherical aberration of the optical system changes to an over side, and changes the spherical aberration of the optical system to an under side. 29. The light-converging optical system according to claim 28, wherein the optical system shifts along the optical axis so as to increase the distance between the positive lens and the negative lens.
【請求項30】 前記互いに透明基板の厚さが異なる複
数の光情報記録媒体のうち、任意の2つの光情報記録媒
体の透明基板の厚さをt1、t2(t1<t2)とした
とき、 前記可動要素は、透明基板の厚さがt1の光情報記録媒
体に対して情報の記録または再生を行うときには、前記
正レンズと前記負レンズとの間隔を増加させ、透明基板
の厚さがt2の光情報記録媒体に対して情報の記録また
は再生を行うときには、前記正レンズと前記負レンズと
の間隔を減少させるように光軸方向に沿って変移するこ
とを特徴とする請求項28または29に記載の集光光学
系。
30. When the thicknesses of the transparent substrates of any two optical information recording media are t1 and t2 (t1 <t2) among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, The movable element increases the distance between the positive lens and the negative lens when recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a transparent substrate having a thickness of t1, and the transparent substrate has a thickness of t2. 30. When recording or reproducing information on or from the optical information recording medium, the optical information recording medium is shifted along the optical axis direction so as to reduce the distance between the positive lens and the negative lens. 3. The condensing optical system according to 1.
【請求項31】 前記球面収差補正手段は、前記光源か
ら射出された発散光の発散角を変えるカップリングレン
ズであり、前記カップリングレンズは光軸方向に沿って
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12〜17のいずれか1項に記載の集光光学系。
31. The spherical aberration correction means is a coupling lens that changes a divergence angle of divergent light emitted from the light source, and the coupling lens is a movable element that can move along an optical axis direction. The condensing optical system according to any one of claims 12 to 17, wherein:
【請求項32】 前記球面収差補正手段は、少なくとも
1つの面を輪帯状の回折構造を有する回折面とした単レ
ンズであることを特徴とする請求項31に記載の集光光
学系。
32. The condensing optical system according to claim 31, wherein said spherical aberration correcting means is a single lens having at least one surface as a diffraction surface having a ring-shaped diffraction structure.
【請求項33】 前記球面収差補正手段は、少なくとも
1つの面を光軸から離れるに従い曲率半径が大きくなる
非球面とし、少なくとも1つの面を輪帯状の回折構造を
有する回折面としたことを特徴とする請求項32に記載
の集光光学系。
33. The spherical aberration correcting means, wherein at least one surface is an aspheric surface having a radius of curvature that increases with distance from the optical axis, and at least one surface is a diffraction surface having a ring-like diffraction structure. 33. The condensing optical system according to claim 32, wherein:
【請求項34】 前記球面収差補正手段は、光源側の面
が巨視的にみると球面状の回折面であり、光源から遠い
方の面が光軸から離れるに従い曲率半径が大きくなる非
球面としたことを特徴とする請求項33に記載の集光光
学系。
34. The spherical aberration correction means includes an aspheric surface whose surface on the light source side is a spherical diffraction surface when viewed macroscopically, and whose radius of curvature increases as the surface farther from the light source moves away from the optical axis. 34. The condensing optical system according to claim 33, wherein:
【請求項35】 前記球面収差補正手段は相対的にアッ
べ数の大きい正レンズと、相対的にアッべ数の小さい負
レンズを接合した1群2枚構成であることを特徴とする
請求項31に記載の集光光学系。
35. The spherical aberration correcting means has a two-group configuration in which a positive lens having a relatively large Abbe number and a negative lens having a relatively small Abbe number are cemented. 31. The condensing optical system according to 31.
【請求項36】 前記正レンズ及び前記負レンズが次式
を満たし、少なくとも1つの非球面を有することを特徴
とする請求項35に記載の集光光学系。 νdP>55.0 νdN<35.0 ただし、νdP:正レンズのd線のアッべ数 νdN:負レンズのd線のアッべ数
36. The condensing optical system according to claim 35, wherein the positive lens and the negative lens satisfy the following expression and have at least one aspheric surface. νdP> 55.0 νdN <35.0 where νdP: Abbe number of the d-line of the positive lens νdN: Abbe number of the d-line of the negative lens
【請求項37】 前記球面収差補正手段は比重が2.0
以下の材料から形成されることを特徴とする請求項31
〜36のいずれか1項に記載の集光光学系。
37. The spherical aberration correcting means having a specific gravity of 2.0
32. A material made of the following material:
37. The condensing optical system according to any one of -36.
【請求項38】 前記球面収差補正手段はプラスチック
材料から形成されることを特徴とする請求項37に記載
の集光光学系。
38. The condensing optical system according to claim 37, wherein said spherical aberration correcting means is formed from a plastic material.
【請求項39】 前記球面収差補正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38に記載の集光光学系。
39. The condensing optical system according to claim 38, wherein said spherical aberration correcting means is made of a material having a saturated water absorption of 0.5% or less.
【請求項40】 前記球面収差補正手段は使用波長領域
で厚さが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31〜
39のいずれか1項に記載の集光光学系。
40. A method according to claim 31, wherein said spherical aberration correcting means is formed of a material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm in a wavelength region to be used.
40. The condensing optical system according to any one of the items 39.
【請求項41】 前記球面収差補正手段は前記集光光学
系の球面収差がオーバー側に変動するときは前記対物レ
ンズとの間隔を増加させ、前記集光光学系の球面収差が
アンダー側に変動するときは前記対物レンズとの間隔を
減少させるように光軸方向に沿って変移することを特徴
とする請求項31〜40のいずれか1項に記載の集光光
学系。
41. The spherical aberration correction means increases the distance between the objective lens and the spherical aberration of the converging optical system when the spherical aberration of the converging optical system fluctuates to the over side, and fluctuates the spherical aberration of the converging optical system to the under side. The focusing optical system according to any one of claims 31 to 40, wherein when performing, the displacement is made along the optical axis direction so as to reduce the distance from the objective lens.
【請求項42】 前記互いに透明基板の厚さが異なる複
数の光情報記録媒体のうち、任意の2つの光情報記録媒
体の透明基板の厚さをt1、t2(t1<t2)とした
とき、 前記可動要素は、透明基板の厚さがt1の光情報記録媒
体に対して情報の記録または再生を行うときには、前記
対物レンズとの間隔を減少させ、透明基板の厚さがt2
の光情報記録媒体に対して情報の記録または再生を行う
ときには、前記対物レンズとの間隔を増加させるように
光軸方向に沿って変移することを特徴とする請求項31
〜41のいずれか1項に記載の集光光学系。
42. When the thicknesses of the transparent substrates of any two optical information recording media are t1 and t2 (t1 <t2) among the plurality of optical information recording media having different transparent substrate thicknesses, When recording or reproducing information on or from an optical information recording medium having a transparent substrate having a thickness of t1, the movable element reduces the distance between the objective lens and the transparent substrate and has a thickness of t2.
32. When recording or reproducing information on or from the optical information recording medium, the optical information recording medium is shifted along the optical axis direction so as to increase the distance from the objective lens.
42. The condensing optical system according to any one of items 41 to 41.
【請求項43】 次式を満たすことを特徴とする請求項
12〜42のいずれか1項に記載の集光光学系。 t1≦0.6mm t2≧0.6mm λ1≦500nm 600nm≦λ2≦800nm NA1≧0.65 NA2≦0.65
43. The condensing optical system according to claim 12, wherein the following expression is satisfied. t1 ≦ 0.6 mm t2 ≧ 0.6 mm λ1 ≦ 500 nm 600 nm ≦ λ2 ≦ 800 nm NA1 ≧ 0.65 NA2 ≦ 0.65
【請求項44】 前記球面収差補正手段と前記対物レン
ズとの合成系の軸上色収差が次式を満たすことを特徴と
する請求項12〜43のいずれか1項に記戴の集光光学
系。 │δfBi・NAi2│≦0.25μm(i=1および
2) ただし、δfBi:前記光源の波長λiが+1nm変化
したときの、合成系の焦点位置の変化(μm)
44. A condensing optical system according to claim 12, wherein an axial chromatic aberration of a combined system of said spherical aberration correcting means and said objective lens satisfies the following expression. . | ΔfBi · NAi 2 | ≦ 0.25 μm (i = 1 and 2) where δfBi: change in the focal position of the combining system when the wavelength λi of the light source changes by +1 nm (μm)
【請求項45】 波長の異なる光源と、前記光源からの
光束を光情報記録媒体の記録面に集光するための対物レ
ンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置される
球面収差補正手段とを含む集光光学系と、前記記録面か
らの反射光を検出するための受光手段と、前記反射光を
検出することで前記記録面に集光させるために前記対物
レンズを駆動させる第1の駆動装置と、前記反射光を検
出することで前記記録面上に集光された光束の集光状態
を検出し、前記球面収差補正手段を作動させる第2の駆
動装置と、を備え、透明基板の厚さが異なる複数の光情
報記録媒体に対して情報の記録および/または再生が可
能な情報記録再生用の光ピックアップ装置であって、 前記集光光学系が請求項12〜44のいずれか1項に記
載の集光光学系であることを特徴とする光ピックアップ
装置。
45. Light sources having different wavelengths, an objective lens for condensing a light beam from the light source on a recording surface of an optical information recording medium, and spherical aberration correction disposed between the light source and the objective lens. Condensing optical system including means, light-receiving means for detecting reflected light from the recording surface, and driving the objective lens to condense the light on the recording surface by detecting the reflected light. 1 drive device, and a second drive device that detects the light-collected state of the light flux condensed on the recording surface by detecting the reflected light, and operates the spherical aberration correction unit. An optical pickup device for information recording and reproduction capable of recording and / or reproducing information on a plurality of optical information recording media having different thicknesses of a transparent substrate, wherein the light-collecting optical system is configured as described above. The light-collecting optical system according to any one of the preceding claims. Optical pickup device, characterized in that.
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