JP2002329344A - 光ピックアップ用対物レンズ、光ピックアップ及び光ディスクドライブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高記録密度の光ディスク等の光記録媒体への
情報の記録及び再生に用いられる光ピックアップに適し
た、小型で色収差補正が為された対物レンズを提供する 【解決手段】 物体側より順に、回折型レンズＬ２を含
む第１レンズ群ＧＲ１と、屈折型レンズＬ３から成る第
２レンズ群ＧＲ２とによって対物レンズ１０を構成し、
基準波長が４２０ｎｍ以下で、且つ、該基準波長の数ｎ
ｍ以内の波長範囲に対して、光軸上の像面における色収
差が補正されていると共に、０．８以上の開口数を有す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、情報の記録媒体の
１つである光ディスクに対しレーザー光を照射して、情
報の記録、又は、記録された情報の再生を行う装置、い
わゆる光ディスクドライブ装置において、レーザー光が
光ディスク上で集光する際のビームスポットを、高記録
密度化に向けて可能な限り小さくするための技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報の記録媒体として非接触で記
録密度も高い光ディスク等の光記録媒体が多用されるよ
うになってきている。光ディスクに記録された情報は、
レーザー光を用いて再生され、更に、レーザー光を用い
て情報を記録することができる相変化型統乃光ディスク
も実用化されている。

【０００３】また、記録密度に関しても、初期の光ディ
スクであるＣＤ(Compact Disk)のトラックピッチ１．６
μｍから、近年のＤＶＤ(Digital Video Disk又はDigit
al Versatile Disk)のトラックピッチ０．７４μｍへと
大幅に向上している。

【０００４】高記録密度の書き込み可能な光ディスクに
対しレーザー光を照射して情報を記録するためには、光
ディスク状に更に小さいビームスポットを形成する必要
がある。レーザービームのスポット径は、レーザービー
ムの設計波長に比例し、レンズの開口数（Ｎ．Ａ．）に
反比例するため、高記録密度化のためには、レンズの高
開口数化とレーザービームの短波長化が必要となる。

【０００５】一方、光ディスクに相変化方式又は他の方
式で情報を記録するには高エネルギーのレーザー光が必
要であり、反射されたレーザー光によるレーザーノイズ
を低減するため、半導体レーザーの駆動電流や電圧に高
周波化を重ねるなどの方法によって、駆動パワーを変動
させ、レーザー光の波長を短い周期で変動するようにし
ている。

【０００６】また、レーザー光を光ディスクに照射する
光ピックアップにおいても、数ｎｍ程度の波長の変動に
起因する色収差が発生して、光ディスク上のビームスポ
ットが大きくなってしまうという問題があった。

【０００７】上記従来の光ピックアップにおいては、例
えば、図１１に示すように、レーザー光を光ディスクの
記録層に集光する対物レンズａに、安価で集光性能の高
い非球面を有するガラス製モールド成形レンズの１枚構
成のものが採用されている。

【０００８】即ち、対物レンズａにおいては、図１２に
球面収差、非点収差及び歪曲収差を示すように、非球面
を用いても±２ｎｍの波長の変動に対し±０．６μｍ／
ｎｍ程度の色収差が発生していることが分かる。尚、各
収差図において、実線は４０５ｎｍ、破線は４０３ｎｍ
及び一点鎖線は４０７ｎｍにおける値を示すものであ
り、非点収差図において、太線はサジタル像面、細線は
タンジェンシャル像面における値を示すものである。

【０００９】高記録密度化された光ディスクに対して情
報を記録するには、対物レンズによって回折限界までレ
ーザー光を集光することが望ましいが、上記従来の非球
面を有するガラス製モールド成形レンズによる１枚構成
の対物レンズａでは、このような回折限界までの集光は
困難であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、高記録密度の光ディスク等の光記録媒体への情
報の記録及び再生に用いられる光ピックアップに適し
た、小型で色収差補正が為された対物レンズを提供する
ことを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、光ディスクドライブ装置の光ピックアップ
の対物レンズを、物体側より順に、回折型レンズを含む
第１レンズ群と屈折型レンズから成る第２レンズ群とに
よって構成し、基準波長が４２０ｎｍ以下で、且つ、該
基準波長の数ｎｍ以内の波長範囲に対して、光軸上の像
面における色収差が補正されていると共に、０．８以上
の開口数を有するようにしたものである。

【００１２】従って、光軸上の像面における色収差が補
正されるため、回折限界までレーザー光を集光すること
が可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明光ピックアップ用対
物レンズ、光ピックアップ及び光ディスクドライブ装置
の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
尚、以下の実施の形態は、本発明をＤＶＤ等のディスク
状光記録媒体に対する情報の記録及び再生を行う光ディ
スクドライブ装置、該光ディスクドライブ装置の光ピッ
クアップ及びその対物レンズに適用したものである。

【００１４】最初に、光ディスクドライブ装置の概要を
説明する。光ディスクドライブ装置１は、図１に示すよ
うに、ディスク状の光記録媒体（以下、「光ディスク」
という。）２に対する情報の記録及び再生を行うもので
あり、装置本体３に対して引き出し位置と引き込み位置
との間で摺動自在とされたディスクトレー４を有し、光
ディスク２はこのディスクトレー４上に載置されてロー
ディングされる。

【００１５】そして、ローディングされた光ディスク２
は、ディスク回転駆動機構４によって回転駆動されると
共に、回転する光ディスク２の半径方向に移動する光ピ
ックアップ５によって、光ディスク２に対する情報の記
録又は再生が為されるようになっている。

【００１６】上記光ピックアップ５は、図１に示すよう
に、光ディスク２の半径方向に移動自在に支持され、例
えば、図示しないハウジング（移動ベース）６上に支持
された２軸アクチュエータを有する。

【００１７】そして、図２に示すように、上記ハウジン
グ６内には、レーザー光を発生させる半導体レーザー７
と、該半導体レーザー７からのレーザー光８を平行光束
にするコリメータレンズ９等が配設され、更に、光ディ
スク２の記録層にレーザー光８を集光する、色収差補正
機構を有する対物レンズ１０が、上記２軸アクチュエー
タに保持されている。

【００１８】光ディスク２は、０．６μｍ程度の狭いト
ラックピッチを有し、基板が薄い高密度記録対応規格の
ものであり、上記光ピックアップ５は、このような光デ
ィスク２に対して情報の記録及び再生をするのに適した
ものである。従って、上記半導体レーザー７は、従来の
ＣＤ規格のもの（波長７８０ｎｍ）よりも短い４００ｎ
ｍ乃至４１０ｎｍ程度の波長のレーザー光８を発生させ
るものであり、レーザーノイズを低減するために高周波
電流を駆動電流に重ねることでレーザー光８の波長が短
い周期で変動するようにされている。

【００１９】そして、光ディスク２の記録層に記録を行
う際には、半導体レーザー７から高エネルギーのレーザ
ー光８が出射され、コリメータレンズ９によって平行光
束にされる。そして、対物レンズ１０によって光ディス
ク２の記録層に集光され、相変化等によって情報を記録
したピットが形成される。

【００２０】一方、記録された情報を読みとる場合に
は、情報に記録を行う時よりも低エネルギーのレーザー
光８が光ディスク２の記録層に照射され、光ディスク２
から反射されたレーザー光８が光ピックアップ５内の図
示しないビームスプリッター等を含む受光系によって検
出されることによって為される。

【００２１】光ピックアップ５は、レーザーノイズを低
減するために光ディスク２に照射するレーザー光８の波
長が変動するようにされている。このため、対物レンズ
１０によって、光ディスク２に集光する際の色収差を改
善し、回折限界近くまで小さなビームスポットを作るこ
とができるようになっている。

【００２２】次に、色収差補正機能を有するようにされ
た対物レンズ１０の詳細について説明する。

【００２３】対物レンズ１０は、平凹レンズである第１
レンズＬ１と回折光学素子Ｌ２（第２レンズ）との組合
せから成る第１レンズ群ＧＲ１と、パワーの大きい非球
面ガラスモールドレンズである第３レンズＬ３から成る
第２レンズ群ＧＲ２によって構成されている。上記のよ
うに、回折光学素子を使用すると、レンズのベース面の
曲率半径を小さくすることなく開口数（Ｎ．Ａ．）を高
めることが可能となる。

【００２４】上記第２レンズである回折光学素子Ｌ２
は、第１レンズＬ１の表面に、例えば、ノコギリ型の断
面形状をした所謂ブレーズドホログラムとして、金型成
形による樹脂層を形成する方法等の適宜な方法によって
構成されたものである。

【００２５】また、上記第１レンズ乃至第３レンズＬ３
は、２群構成の対物レンズ１０として１つの鏡筒内に適
宜配設されている。

【００２６】尚、以下の説明においては、これら対物レ
ンズ１０の構成要素のうち、屈折型レンズである第１レ
ンズＬ１及び第３レンズＬ３は、同一の硝材を利用する
のであれば、合わせて合成レンズの屈折型レンズとして
考えてもよく、第２レンズである回折光学素子Ｌ２を回
折型レンズとして考えるものとする。

【００２７】一般に、波長λ（ｎｍ）に対して±δ（ｎ
ｍ）の範囲で波長が変化する光源に対して、屈折型レン
ズと回折型レンズとを組みあわせたレンズの色消し条件
は次のように導かれる。

【００２８】波長λ、λ＋δ及びλ−δの時の硝材の屈
折率をそれぞれ、Ｎ、Ｎ_{+ δ}、Ｎ_{- δ}とすると、波長λ±
δの範囲における部分的なアッベ数（以下、「部分アッ
ベ数」という。）は次のように定義することができる。

【００２９】即ち、屈折型レンズの部分アッベ数ν
_rは、以下の数式１のようになる。

【００３０】

【数１】

【００３１】また、回折型レンズの部分アッベ数ν
_dは、以下の数式２のようになる。

【００３２】

【数２】

【００３３】そして、屈折型レンズ及び回折型レンズの
焦点距離をそれぞれ、ｆ_r、ｆ_dとすると、これらの合成
による合成レンズの焦点距離ｆは、以下の数式３の関係
を有し、軸上像点の色消し条件は、数式４で表される。

【００３４】

【数３】

【００３５】

【数４】

【００３６】従って、上記数式３及び４から、数式５が
得られる。

【００３７】

【数５】

【００３８】回折型レンズ（回折光学素子Ｌ２）は位相
透過型のタイプで、表面形状が、断面形状でノコギリ型
をしたブレーズドホログラム形状を為すものである。そ
して、回折型レンズのブレーズの幅は、中心の光軸から
周縁部に行くに従って狭くなっている。ブレーズの最も
狭い部分の幅（最小線幅）をｗとすると、レーザー光１
３のビーム半径Ｒと、回折型レンズの焦点距離ｆ_dと、
レーザー光１３の波長λとの関係は、近似的に、以下の
数式６の様に表すことができる。

【００３９】

【数６】

【００４０】尚、光ピックアップ５は、波長λ＝４０５
ｎｍ、波長の変動δ＝２ｎｍ以内の半導体レーザー７を
光源とするものであり、レーザービーム径φ＝３ｎｍ、
開口数（Ｎ．Ａ．）０．８５のものである。

【００４１】図３は、上記数式６を用て、ブレーズドホ
ログラムの最小線幅ｗと回折型レンズの焦点距離ｆ_dと
の関係を表したグラフである。また、図４は、上記数式
５を用いて、屈折型レンズの硝材の部分アッベ数ν_rと
屈折型レンズの焦点距離ｆ_r及び回折型レンズの焦点距
離ｆ_dとの関係を表すグラフである。

【００４２】即ち、図３において、ブレーズの最小線幅
ｗを２μｍとすると回折レンズＬ２の焦点距離ｆ_dは
７．４０ｍｍとなり、ブレーズの最小線幅ｗが３μｍの
時にはｆ_dは１１．１ｍｍ、ブレーズの最小線幅ｗが４
μｍの時にはｆ_dは１４．８ｍｍとなる。ここで、レン
ズのパワーは焦点距離の逆数であるから、これらの値が
回折型レンズの取ることのできるパワーの最大の目安と
なる。

【００４３】また、図４において、回折型レンズの焦点
距離ｆ_dの最小値が７．４０ｍｍであるとすると、屈折
型レンズの硝材の部分アッベ数ν_rは３２５以上の範囲
で許容されることになる。同様に、回折型レンズの焦点
距離ｆ_dが１１．１ｍｍ及び１４．８ｍ時の屈折型レン
ズの硝材の部分アッベ数ν_rの有効範囲はそれぞれ、５
４０以上及び７５０以上となる。

【００４４】従って、対物レンズ１０の第２レンズ群Ｇ
Ｒ２を構成するレンズの硝材は、ブレーズの最小線幅ｗ
に対する上記条件を満たし、ガラスモールド成形が可能
なものを選択すればよいことになる。例えば、オハラ社
製のＬＡＨ５３（商品名）によって第２レンズ群ＧＲ２
のレンズを構成すれば、部分アッベ数が６３０程度とな
り、最小線幅ｗが３μｍ程度の回折レンズと組みあわせ
ることによって像点の色消しが可能となる。

【００４５】このように開口数と、レーザービーム径φ
（＝２Ｒ）と使用する光源とが決定すると、合成レンズ
（対物レンズ１０）の焦点距離ｆと回折型レンズのアッ
ベ数ν_dが決定し、ブレーズの最小線幅ｗを規定する
と、回折型レンズの焦点距離ｆ_dの有効範囲を決定する
ことができる。更に、前記数式から、屈折型レンズの焦
点距離ｆｒと部分アッベ数νｒの有効範囲を決定するこ
とができるようになる。

【００４６】一般的に、回折レンズの位相分布Φ（ｒ）
は、Φ（ｒ）＝Ｃ₁ｒ²＋Ｃ₂ｒ⁴＋Ｃ ₃ｒ⁶＋Ｃ₄ｒ⁸＋…と
表記されるが、焦点距離ｆ₂と係数Ｃ₁との間には、以下
の数式７の関係が成り立つ。

【００４７】

【数７】

【００４８】尚、係数Ｃ₁は回折レンズのパワーを決定
する係数であり、屈折型レンズにおけるベース面の曲率
に相当する量である。従って、上記数式７によって係数
Ｃ₁を選定するようにする。

【００４９】第２レンズ（回折レンズ＝回折光学素子）
Ｌ２の半導体レーザー７側（光源側）の面の曲率半径ｒ
₂は、３次の球面収差を最小にするよう、数式８に従っ
て選定する。

【００５０】

【数８】

【００５１】また、第２レンズＬ２の光ディスク２側の
面の曲率半径ｒ₃は、必要なレンズの厚みを考慮して、
焦点距離ｆ₁を一定に保つように決定される。

【００５２】更に、第１レンズＬ１の凹面の曲率半径ｒ
₁は、第２レンズ群ＧＲ２全体のパワーを０にするよ
う、以下の数式９に従って選定する。

【００５３】

【数９】

【００５４】本発明に係わる色収差機能を有する対物レ
ンズ１０は、以上に述べた各条件を、各構成レンズの初
期設定として、ベンディング及び非球面係数の最適化に
よって設計することが可能である。

【００５５】以下に、対物レンズ１０の具体例である各
数値実施例を説明する。

【００５６】尚、以下の説明において、「ｒ_i」は半導
体レーザー７側から数えてｉ番目の面及びその曲率半
径、「ｄ_i」は半導体レーザー７側から数えてｉ番目と
ｉ＋１番目の面との間の面間隔を示すものとする。

【００５７】また、非球面形状は、「ｘ」を光軸からの
高さが「ｈ」の非球面上の点の非球面頂点の接平面から
の距離、「ｃ」を非球面頂点の曲率（＝１／Ｒ）、
「ｋ」は円錐定数、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、
「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」及び「Ｊ」をそれぞれ
第４次乃至第２０次の非球面係数とするとき、以下の数
式１０によって定義されるものとする。

【００５８】

【数１０】

【００５９】回折型レンズは、振幅型と位相型とに分け
られるが、本発明において回折光学素子Ｌ２として用い
られる回折型レンズは位相型、特に、効率の点からブレ
ーズドホログラム形状のものである。これは、一般のホ
ログラムと同様に、製造時の２つの点光源を無限遠にあ
るとした時の各面上での非球面的位相のずれ係数とし
て、基板上の曲座標多項式を使用して指定する。ここ
で、多項式の係数は、回折基準波長での光路差（ＯＰ
Ｄ）をｍｍ単位で与える。

【００６０】即ち、回折型レンズ面上で、光軸からの高
さＲの点における回折による光路差は、 ＯＰＤ＝Ｃ₁Ｒ²＋Ｃ₂Ｒ⁴＋Ｃ₃Ｒ⁶＋Ｃ₄Ｒ⁸＋Ｃ₅Ｒ¹⁰＋
Ｃ₆Ｒ¹²＋Ｃ₇Ｒ¹⁴＋Ｃ₈Ｒ ¹⁶＋Ｃ₉Ｒ¹⁸＋Ｃ₁₀Ｒ²⁰ のように定義される。実際の形状は回折を生じさせるた
めに、断続的に変化させる。つまり、屈折率Ｎの媒質中
の光路と空気中の光路との間に生じる光路差はｔ（Ｎ−
１）で与えられるので、回折レンズの各輪帯（エレメン
ト）の段差ｄは、設計波長をλｎｍとするとき、 ｄ＝λ／（Ｎ−１）・１０^-3、 若しくは、その整数倍となる。回折型レンズは、光路差
ＯＰＤを波長λで割った余りを光路差として生じる深さ
を表面形状に与えることになる。

【００６１】図５は、対物レンズ１０の数値実施例１の
レンズ構成を示すものであり、第１レンズＬ１及び第３
レンズＬ３の硝材に前記ＬＡＨ５３を用いた例を示すも
のである。尚、第３レンズＬ３と像面（記録面）との間
には、ポロカーボネート製のレンズカバー１２が配設さ
れている。下記の表１に数値実施例１の各構成レンズの
数値を示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】表２に第３面ｒ₃、第４面ｒ₄及び第５面ｒ
₅の４次乃至１０次の非球面係数Ａ乃至Ｄを示す。尚、
表２中の「Ｅ」は、１０を底とする指数表現を表すもの
とする（後述する表４及び表６においても同様）。

【００６４】

【表２】

【００６５】図６に対物レンズの数値実施例１の球面収
差、非点収差及び歪曲収差を示す。尚、各収差図におい
て、実線は４０５ｎｍ、破線は４０３ｎｍ及び一点鎖線
は４０７ｎｍにおける値を示すものであり、非点収差図
において、太線はサジタル像面、細線はタンジェンシャ
ル像面における値を示すものである（以下の図８及び図
１０においても同様。）。回折基準波長は４０５ｎｍ、
設計波長は４０５ｎｍ（４０３ｎｍ乃至４０７ｎｍ）、
開口数は０．８５である。

【００６６】図７は、対物レンズ１０の数値実施例２の
レンズ構成を示すものであり、第１レンズＬ１と第３レ
ンズＬ３に別の硝材を用いた場合の例を示すものであ
る。即ち、第１レンズにオハラ社製のＳＢＳＬ７（商品
名）、第３レンズに前述のＬＡＨ５３を用いたものであ
る。尚、第３レンズＬ３と像面（記録面）との間には、
ポリカーボネート製のレンズカバー１２が配設されてい
る。下記の表３に数値実施例２の各構成レンズの数値を
示す。

【００６７】

【表３】

【００６８】表４に第３面ｒ₃、第４面ｒ₄及び第５面ｒ
₅の４次乃至１０次の非球面係数Ａ乃至Ｄを示す。

【００６９】

【表４】

【００７０】図８に対物レンズの数値実施例２の球面収
差、非点収差及び歪曲収差を示す。回折基準波長は４０
５ｎｍ、設計波長は４０５ｎｍ（４０３ｎｍ乃至４０７
ｎｍ）、開口数は０．８５である。

【００７１】図９は、対物レンズ１０の数値実施例３の
レンズ構成を示すものである。

【００７２】この数値実施例３は、前記数値実施例２の
第１レンズＬ１のパワーを０にする設計とすることによ
り、図１１に示す従来構成の非球面ガラスモールドレン
ズを第３レンズＬ３として使用することを可能としたも
のであり、第１レンズにオハラ社製のＳＢＳＬ７（商品
名）、第３レンズに前述のＬＡＨ５３を用いたものであ
る。尚、第３レンズＬ３と像面（記録面）との間には、
ポリカーボネート製のの数値を示す。

【００７３】

【表５】

【００７４】表６に第３面ｒ₃、第４面ｒ₄及び第５面ｒ
₅の４次乃至１０次の非球面係数Ａ乃至Ｄを示す。

【００７５】

【表６】

【００７６】図１０に対物レンズの数値実施例３の球面
収差、非点収差及び歪曲収差を示す。回折基準波長は４
０５ｎｍ、設計波長は４０５ｎｍ（４０３ｎｍ乃至４０
７ｎｍ）、開口数は０．８５である。

【００７７】以上に説明したように、本発明に係わる対
物レンズ１０は、色収差補正機能を有するものであり、
平凹レンズ（第１レンズＬ１）と回折光学素子（第２レ
ンズＬ２）とを組みあわせて成る第１レンズ群ＧＲ１
と、集光性能の高い非球面単玉レンズ（第３レンズＬ
３）の第２レンズ群ＧＲ２から成る２群構成のものであ
る。従って、対物レンズ１０を用いた光ピックアップ５
によって高記録密度の光ディスクへの情報の記録及び再
生を行う場合、半導体レーザーの波長が変化しても、光
軸上で、ビームスポットの焦点位置の移動を０．０５μ
ｍ／ｎｍ程度以内に抑えることが可能になり、光ディス
クドライブ装置における情報の記録及び再生動作を安定
して行うことが可能となる。

【００７８】本発明対物レンズ１０は、前述した従来の
１枚構成の対物レンズａ（図１１）ではレーザー光の±
２ｎｍの波長の変動に対し±０．６μｍ／ｎｍ程度の色
収差が発生するのに対し、同様の±２ｎｍ波長の変動に
対し色収差が０．０１μｍ／ｎｍ程度に収まるものであ
る。一般に、光ピックアップのような光学系においては
色収差を０．０５μｍ／ｎｍ以下にすることが要求され
るが、本発明に係わる対物レンズ１０を用いることによ
って、十分な性能を得ることができるようになる。従っ
て、対物レンズ１０によって、高密度記録の光ディスク
に対応した、小径のスポット形成可能な光ピックアップ
及び光ディスクドライブ装置を提供することが可能にな
る。

【００７９】そして、対物レンズ１０においては、色収
差を効果的に補正することができるので、今後の光ディ
スクの主流となる書き込み可能な光ディスクに対応する
レーザーパワーの大きな、即ち、レーザーパワーを変動
させてレーザーノイズを低減する手段を備えた光ピック
アップに採用することにより、高密度記録情報の再生及
び記録性能に優れたものとすることが可能になる。

【００８０】尚、前記実施の形態において示した各部の
具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当
たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、こ
れらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈される
ことがあってはならないものである。

【００８１】

【発明の効果】以上に説明したように本発明対物レンズ
は、物体側より順に、回折型レンズを含む第１レンズ群
と、屈折型レンズから成る第２レンズ群とによって構成
し、基準波長が４２０ｎｍ以下で、且つ、該基準波長の
数ｎｍ以内の波長範囲に対して、光軸上の像面における
色収差が補正されていると共に、０．８以上の開口数を
有するようにしたので、像面において光を回折限界近く
まで集光させることができる。

【００８２】請求項２に記載された発明にあっては、第
２レンズ群を少なくとも１面の非球面を有する単レンズ
によって構成したので、製造コストの面で有利となる。

【００８３】請求項３及び請求項４に記載した発明にあ
っては、第１レンズ群に含まれる回折型レンズを、透過
位相型で表面がブレーズ形状で構成したので、レンズの
ベース面の曲率半径を小さくすることなく、レンズの開
口数を高めることができる。

【００８４】請求項５乃至請求項９に記載した発明にあ
っては、第１レンズ群は、負のパワーを有する球面の屈
折型レンズを有するようにしたので、レンズの動作距離
を確保しながら、色収差の補正を効率的に行うことがで
きる。

【００８５】また、本発明光ピックアップは、レーザー
ビームを出射する半導体レーザーと、レーザービームを
ディスク状光記録媒体の記録面に集光させる対物レンズ
と、光ディスクの記録面で反射されたレーザービームを
受光する受光系とを有する光ピックアップであって、対
物レンズを、物体側より順に回折型レンズを含む第１レ
ンズ群と屈折型レンズから成る第２レンズ群とによって
構成し、基準波長が４２０ｎｍ以下で、且つ、該基準波
長の数ｎｍ以内の波長範囲に対して、光軸上の像面にお
ける色収差が補正されていると共に、０．８以上の開口
数を有するようにしたので、半導体レーザーの波長が変
化しても、光軸上でのビームスポットの焦点位置の移動
を極めて小さな範囲内に抑えることができる。

【００８６】請求項１１に記載された発明にあっては、
半導体レーザーから出射されるレーザービームの波長が
４２０ｎｍ以下であるので、レーザービームのスポット
径を小さくすることが可能になって、高記録密度に対応
した光ピックアップを得ることができる。

【００８７】更に、本発明ディスクドライブ装置は、回
転するディスク状の光記録媒体に対して、該光記録媒体
の半径方向に移動自在とされた光ピックアップによって
情報の記録や再生を行う光ディスクドライブ装置におい
て、光ピックアップが、レーザービームを出射する半導
体レーザーと、レーザービームをディスク状光記録媒体
の記録面に集光させる対物レンズと、光ディスクの記録
面で反射されたレーザービームを受光する受光系とを有
すると共に、対物レンズを、物体側より順に回折型レン
ズを含む第１レンズ群と屈折型レンズから成る第２レン
ズ群によって構成し、基準波長が４２０ｎｍ以下で、且
つ、該基準波長の数ｎｍ以内の波長範囲に対して、光軸
上の像面における色収差が補正されていると共に、０．
８以上の開口数を有するようにしたので、半導体レーザ
ーの波長が変化しても、光軸上でのビームスポットの焦
点位置の移動を極めて小さな範囲内に抑えることがで
き、情報の記録及び再生を安定して行うことができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における光ディスクドライ
ブ装置の概要を示す平面図である。

【図２】本発明の実施の形態における光ピックアップの
構成を示す概略図である。

【図３】回折型レンズにおけるブレーズの最小線幅ｗと
焦点距離ｆ_dとの関係を示すグラフである。

【図４】屈折型レンズの硝材の部分アッベ数と焦点距離
及び回折型レンズの焦点距離との関係を表すグラフであ
る。

【図５】図６と共に本発明の実施の形態における対物レ
ンズの数値実施例１を示すものであり、本図はレンズ構
成を示す図である。

【図６】球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図であ
る。

【図７】図８と共に本発明の実施の形態における対物レ
ンズの数値実施例２を示すものであり、本図はレンズ構
成を示す図である。

【図８】球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図であ
る。

【図９】図１０と共に本発明の実施の形態における対物
レンズの数値実施例３を示すものであり、本図はレンズ
構成を示す図である。

【図１０】球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図で
ある。

【図１１】図１２と共に従来の対物レンズの一例を示す
ものであり、本図はレンズ構成を示す図である。

【図１２】球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…光ディスクドライブ装置、２…光記録媒体（光ディ
スク）、５…光学ピックアップ、７…半導体レーザー、
１０…対物レンズ、１１…レンズ鏡筒、Ｌ１…屈折型レ
ンズ、Ｌ２…回折型レンズ、Ｌ３…屈折型レンズ、ＧＲ
１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA01 PA02 PA17 PB02 QA03 QA06 QA18 QA21 QA32 QA42 RA05 RA11 RA12 RA42 RA46 UA01 5D119 AA01 AA22 BA01 FA05 JA44 JB02

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側より順に、回折型レンズを含む第
   １レンズ群と屈折型レンズから成る第２レンズ群とによ
   って構成され、 基準波長が４２０ｎｍ以下で、且つ、該基準波長の数ｎ
   ｍ以内の波長範囲に対して、光軸上の像面における色収
   差が補正されていると共に、０．８以上の開口数を有す
   ることを特徴とする光ピックアップ用対物レンズ。
2. 【請求項２】 第２レンズ群は、少なくとも１面の非球
   面を有する単レンズによって構成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の光ピックアップ用対物レンズ。
3. 【請求項３】 第１レンズ群に含まれる回折型レンズ
   は、透過位相型で表面がブレーズ形状で構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ用対
   物レンズ。
4. 【請求項４】 第１レンズ群に含まれる回折型レンズ
   は、透過位相型で表面がブレーズ形状で構成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ用対
   物レンズ。
5. 【請求項５】 第１レンズ群は、負のパワーを有する球
   面の屈折型レンズを有することを特徴とする請求項１に
   記載の光ピックアップ用対物レンズ。
6. 【請求項６】 第１レンズ群は、負のパワーを有する球
   面の屈折型レンズを有することを特徴とする請求項２に
   記載の光ピックアップ用対物レンズ。
7. 【請求項７】 第１レンズ群は、負のパワーを有する球
   面の屈折型レンズを有することを特徴とする請求項３に
   記載の光ピックアップ用対物レンズ。
8. 【請求項８】 第１レンズ群は、負のパワーを有する球
   面の屈折型レンズを有することを特徴とする請求項４に
   記載の光ピックアップ用対物レンズ。
9. 【請求項９】 第１レンズ群及び第２レンズ群が１つの
   レンズ鏡筒内に配設されていることを特徴とする請求項
   １に記載の光ピックアップ用対物レンズ。
10. 【請求項１０】 レーザービームを出射する半導体レー
    ザーと、レーザービームをディスク状光記録媒体の記録
    面に集光させる対物レンズと、光ディスクの記録面で反
    射されたレーザービームを受光する受光系とを有する光
    ピックアップであって、 上記対物レンズが、物体側より順に回折型レンズを含む
    第１レンズ群と屈折型レンズから成る第２レンズ群とに
    よって構成され、基準波長が４２０ｎｍ以下で、且つ、
    該基準波長の数ｎｍ以内の波長範囲に対して、光軸上の
    像面における色収差が補正されていると共に、０．８以
    上の開口数を有するものであることを特徴とする光ピッ
    クアップ。
11. 【請求項１１】 半導体レーザーから出射されるレーザ
    ービームの波長が４２０ｎｍ以下であることを特徴とす
    る請求項１０に記載の光ピックアップ。
12. 【請求項１２】 回転するディスク状の光記録媒体に対
    して、該光記録媒体の半径方向に移動自在とされた光ピ
    ックアップによって情報の記録や再生を行う光ディスク
    ドライブ装置において、 上記光ピックアップが、レーザービームを出射する半導
    体レーザーと、レーザービームをディスク状光記録媒体
    の記録面に集光させる対物レンズと、光ディスクの記録
    面で反射されたレーザービームを受光する受光系とを有
    すると共に、 上記対物レンズが、物体側より順に回折型レンズを含む
    第１レンズ群と屈折型レンズから成る第２レンズ群とに
    よって構成され、基準波長が４２０ｎｍ以下で、且つ、
    該基準波長の数ｎｍ以内の波長範囲に対して、光軸上の
    像面における色収差が補正されていると共に、０．８以
    上の開口数を有することを特徴とする光ディスクドライ
    ブ装置。