JP2003015032A - Objective lens, condensing optical system, optical pickup device and recording and reproducing device - Google Patents

Objective lens, condensing optical system, optical pickup device and recording and reproducing device

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JP2003015032A
JP2003015032A JP2002110355A JP2002110355A JP2003015032A JP 2003015032 A JP2003015032 A JP 2003015032A JP 2002110355 A JP2002110355 A JP 2002110355A JP 2002110355 A JP2002110355 A JP 2002110355A JP 2003015032 A JP2003015032 A JP 2003015032A
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Japan
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objective lens
information recording
optical
light source
recording medium
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Toru Kimura
徹 木村
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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 an objective lens for recording and reproducing the information of an optical information recording medium whose diameter is small and whose working distance is large even though it is an objective lens consisting of two positive lenses and having high NA, and to provide a condensing optical system for recording and reproducing the information of an optical information recording medium using the objective lens, an optical pickup device using the same and a recording and reproducing device using the same. SOLUTION: This objective lens 6 is used for recording and reproducing the information of the optical information recording medium, and is constituted of a first lens group 6a having positive refractive power and a second lens group 6b having positive refractive power arranged in order from a light source side. It is a finite conjugate type one for condensing divergent luminous flux from a light source 1 on the information recording surface 7' of the optical information recording medium, and satisfies NA>=0.65. Then, it satisfies 0.10<=NA×WD/f<=0.35 or 0.01<=|m|<=0.30.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光情報記録媒体に
ついて情報の記録及び再生の少なくとも一方を行うため
の対物レンズ、集光光学系、光ピックアップ装置、及び
記録・再生装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an objective lens, a focusing optical system, an optical pickup device, and a recording / reproducing apparatus for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、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」ともいう)
である、CD(コンパクトディスク)と同程度の大きさ
で大容量化させた高密度の光ディスクであるDVD(デ
ジタルバーサタイルディスク)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、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さらなる短波長化や対
物レンズのさらなる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, with the practical use of red semiconductor lasers, conventional optical disks (also called "optical information recording media")
The DVD (Digital Versatile Disk), which is a high-density optical disk with a capacity similar to that of a CD (Compact Disk), has been developed and commercialized. It is expected that next-generation optical discs will appear. In the optical system of the optical information recording / reproducing apparatus using such a next-generation optical disc as a medium,
In order to increase the density of the recording signal or reproduce the high density recording signal, it is required to reduce the diameter of the spot condensed on the information recording surface via the objective lens. For that purpose, it is necessary to further shorten the wavelength of the laser as the light source and further increase the numerical aperture of the 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】また、NA0.65以上の高NAの対物レ
ンズとして、2枚の正レンズで構成することにより屈折
力を4つの面に分配して各面の曲率を大きくすることで
金型加工時やレンズ成形時の誤差感度を緩和したレンズ
が提案されている。しかし、このようにNAが大きく、
かつ小径の対物レンズを2枚の正レンズで構成するとワ
ーキングディスタンスが小さくなりがちであるので、光
情報記録媒体のそりによって対物レンズが光情報記録媒
体と接触する可能性が大きいという問題がある。
Further, when a high NA objective lens having an NA of 0.65 or more is constructed by using two positive lenses, the refracting power is distributed to four surfaces to increase the curvature of each surface, thereby making it possible to perform die processing. A lens with reduced error sensitivity during lens molding has been proposed. However, such a large NA,
In addition, if the small-diameter objective lens is composed of two positive lenses, the working distance tends to be small, and there is a problem that the objective lens may come into contact with the optical information recording medium due to the warp of the optical information recording medium.

【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 time such as recording or reproducing information on a conventional optical disk such as a CD or a DVD is required. It is expected that problems that can be almost ignored will be actualized in the optical pickup device including a combination of a laser light source of wavelength and an objective lens of low numerical aperture.

【0005】その1つが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の問題であ
る。光ピックアップ装置において光源として用いられる
半導体レーザから出射される光束の波長は一般に単色で
あるので、対物レンズでは軸上色収差は発生しないと思
われているが、出力の変化により瞬時的に波長が数nm
ほど変化するモードホップ現象を起こす場合がある。対
物レンズの軸上色収差が補正されていない場合には、モ
ードホップ現象によって集光位置が変化し情報の記録お
よび/または再生に誤りが生じる可能性がある。光源の
波長が短くなるに従い集光位置の変化量は大きくなるの
で、光ピックアッブ装置の光源として発振波長600n
m以下の短波長半導体レーザ、特に発振波長400nm
程度の青紫色半導体レーザを用いた場合は対物レンズで
発生する軸上色収差の補正が必要となる。
One of the problems is the problem of axial chromatic aberration that occurs in the objective lens due to minute fluctuations in the oscillation wavelength of the laser light source. Since the wavelength of a light beam emitted from a semiconductor laser used as a light source in an optical pickup device is generally monochromatic, it is considered that axial chromatic aberration does not occur in the objective lens, but the wavelength changes instantaneously due to a change in output. nm
A mode hop phenomenon that changes to some extent may occur. If the axial chromatic aberration of the objective lens is not corrected, the condensing position may change due to the mode hop phenomenon, and an error may occur in recording and / or reproducing information. As the wavelength of the light source becomes shorter, the amount of change in the condensing position becomes larger.
Short-wavelength semiconductor lasers of m or less, especially 400 nm oscillation wavelength
If a blue-violet semiconductor laser of a certain degree is used, it is necessary to correct the axial chromatic aberration generated in the objective lens.

【0006】また、プラスチックレンズはガラスレンズ
と比較して温湿度変化による屈折率や形状変化が大きい
ので、それによる性能劣化が問題となりやすい。この性
能劣化、すなわち球面収差の増大は高NAになるほど大
きいので(一般にNAの4乗に比例して増大する)、N
A0.65以上のプラスチック材料から形成された対物
レンズでは±30℃程度の温度変化があると、情報の記
録および/または再生に支障をきたす可能性がある。
Further, since the plastic lens has a larger change in the refractive index and the shape due to the change in temperature and humidity than the glass lens, the performance deterioration due to the change is likely to become a problem. Since this deterioration in performance, that is, the increase in spherical aberration, increases as the NA increases (generally increases in proportion to the fourth power of NA), N
In the case of an objective lens made of a plastic material with A of 0.65 or more, if the temperature changes by about ± 30 ° C., there is a possibility that information recording and / or reproduction may be hindered.

【0007】さらに、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、光源の
微少な発振波長変動によって対物レンズで発生する球面
収差の変動である。光ピックアップ装置において光源と
して用いられる半導体レーザはその発振波長に±10n
mほどの個体間のばらつきがある。基準波長からずれた
発振波長をもつ半導体レーザを光源に用いた場合、対物
レンズで発生する球面収差は開口数が大きくなるほど大
きくなるので、基準波長からずれた発振波長をもつ半導
体レーザは使用できなくなり、光源として使用する半導
体レーザの選別が必要となる。
Further, another problem which becomes apparent when the wavelength of the laser light source is shortened and the numerical aperture of the objective lens is increased is the fluctuation of the spherical aberration generated in the objective lens due to the minute fluctuation of the oscillation wavelength of the light source. A semiconductor laser used as a light source in an optical pickup device has an oscillation wavelength of ± 10n.
There are about m variations among individuals. When a semiconductor laser with an oscillation wavelength that deviates from the reference wavelength is used as the light source, the spherical aberration that occurs in the objective lens increases as the numerical aperture increases, so a semiconductor laser with an oscillation wavelength that deviates from the reference wavelength cannot be used. It is necessary to select the semiconductor laser used as the light source.

【0008】さらに、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ので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。
Further, another problem which becomes apparent in shortening the wavelength of the laser light source and increasing the numerical aperture of the objective lens is the spherical surface of the optical system caused by the thickness error of the protective layer (also called "transparent substrate") of the optical disc. This is the variation of aberration. The spherical aberration caused by the thickness error of the protective layer is generated 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 stable information Recording or playback may not be possible.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、2枚の正レ
ンズからなる高NAの対物レンズであっても、小径でか
つワーキングディスタンスが大きい光情報記録媒体の情
報の記録および/または再生用の対物レンズを提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium having a small diameter and a large working distance even if it is a high NA objective lens composed of two positive lenses. The objective is to provide an objective lens of.

【0010】また、2枚の正レンズからなる高NAの対
物レンズであっても、小径でかつワーキングディスタン
スが大きく、かつ短波長光源を用いたときに問題となる
軸上色収差が補正された光情報記録媒体の情報の記録お
よび/または再生用の対物レンズを提供することを目的
とする。
Even with an objective lens having a high NA composed of two positive lenses, light having a small diameter, a large working distance, and axial chromatic aberration, which is a problem when a short wavelength light source is used, is corrected. It is an object to provide an objective lens for recording and / or reproducing information on an information recording medium.

【0011】また、光情報記録媒体の情報の記録および
/または再生用の集光光学系であって、レーザ光源の発
振波長変動、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
る集光光学系を提供することを目的とする。
Further, in the condensing optical system for recording and / or reproducing information on the optical information recording medium, the oscillation wavelength variation of the laser light source, the temperature / humidity variation, and the thickness error of the transparent substrate of the optical information recording medium. An object of the present invention is to provide a condensing optical system that can effectively correct fluctuations of spherical aberration generated on each optical surface of the condensing optical system with a simple configuration.

【0012】また、短波長光源を用いたときに問題とな
る軸上色収差が補正された集光光学系を提供することを
目的とする。
Another object of the present invention is to provide a converging optical system in which axial chromatic aberration, which is a problem when a short wavelength light source is used, is corrected.

【0013】更に、この対物レンズおよび/または集光
光学系を搭載した光ピックアップ装置、及びこの光ピッ
クアップ装置を搭載した記録・再生装置を提供すること
を目的とする。
Another object of the present invention is to provide an optical pickup device equipped with this objective lens and / or a condensing optical system, and a recording / reproducing device equipped with this optical pickup device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による第1の対物レンズは、光情報記録媒体
の情報の記録および/または再生用の対物レンズであっ
て、光源側から順に配置された正屈折力の第1レンズ群
と正屈折力の第2レンズ群とからなり、光源からの発散
光束を前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光する有
限共役型であって、次式を満たすことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first objective lens according to the present invention is an objective lens for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium, which is from a light source side. It is a finite conjugate type that is composed of a first lens group having a positive refracting power and a second lens group having a positive refracting power, which are arranged in order, and focuses a divergent light beam from a light source on the information recording surface of the optical information recording medium. And satisfy the following equation.

【0015】NA≧0.65 (1) ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数
NA ≧ 0.65 (1) where NA is a predetermined image-side numerical aperture required for recording and / or reproducing on an optical information recording medium.

【0016】この対物レンズによれば、光情報記録媒体
に記録および/または再生を行うのに必要な所定の対物
レンズの像側開口数(NA)を0.65以上に高めるこ
とで(従来の光情報記録媒体、例えばCDでは0.4
5、DVDでは0.60である)、情報記録面上に集光
するスポットのサイズを小さくできるので、従来の光情
報記録媒体より高密度に記録および/または高密度記録
された情報の再生が光情報記録媒体に対して可能とな
る。
According to this objective lens, the image-side numerical aperture (NA) of the predetermined objective lens required for recording and / or reproducing on the optical information recording medium is increased to 0.65 or more (as in the conventional case). 0.4 for optical information recording media, eg CD
5 and 0.60 for DVD), the size of the spot condensed on the information recording surface can be made smaller, so that the recording and / or the reproduction of the information recorded at a higher density than the conventional optical information recording medium can be performed. This is possible for optical information recording media.

【0017】また、この高NAレンズを2つの正レンズ
群で構成することで、光線に対する屈折力を4つの面に
分配できるので、各面での収差の発生量が小さく、高N
A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、かつ各面の偏心など誤差によ
る諸収差の劣化が少なく製造し易い対物レンズとするこ
とができる。
Further, by constructing this high NA lens with two positive lens groups, the refracting power for light rays can be distributed to four surfaces, so that the amount of aberration generated on each surface is small and the high N is high.
It is possible to satisfactorily correct various aberrations including spherical aberration in the light flux of A, and it is possible to obtain an objective lens that is less likely to be deteriorated due to errors such as decentering of each surface and is easy to manufacture.

【0018】さらに、対物レンズを光源からの発散光束
を前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光する有限共
役型とすることで、ワーキングディスタンスを大きく確
保することができるので、NAの大きい対物レンズを2
つの正レンズ群で構成する場合に問題となる、光情報記
録媒体のそりによる対物レンズと光情報記録媒体との接
触を防ぐことができる。一般に、単レンズ構成の対物レ
ンズを有限共役型とすると、光源側の面ヘの光線の入射
角が大きくなりがちであるので、光源側の面の偏芯誤差
による収差劣化が大きくなるが、本発明による対物レン
ズは、収差補正に余裕のある2群構成としているので有
限共役型とした場合でも偏芯誤差による収差劣化が大き
くなりすぎることはない。
Furthermore, since the objective lens is of the finite conjugate type for converging the divergent light beam from the light source on the information recording surface of the optical information recording medium, a large working distance can be secured, and thus a large NA is obtained. 2 objective lenses
It is possible to prevent the contact between the objective lens and the optical information recording medium due to the warp of the optical information recording medium, which is a problem in the case of being constituted by one positive lens group. In general, if the objective lens with a single lens structure is a finite conjugate type, the incident angle of the light beam on the surface on the light source side tends to be large, so the aberration deterioration due to the eccentricity error on the surface on the light source side increases, but Since the objective lens according to the present invention has a two-group configuration that has a margin for aberration correction, even if the objective lens is of the finite conjugate type, aberration deterioration due to decentering error does not become too large.

【0019】なお、有限共役型の対物レンズとは、一般
的には、互いに共役な物点と像点の両方が無限大でな
い、有限の位置にある対物レンズのことであり、有限位
置にある実物点からの発散光束を、光情報記録媒体の情
報記録面上に集光するもののほか、有限位置にある虚物
点に向かう収斂光束を、光情報記録媒体の情報記録面上
に集光するものも含むが、本発明による有限共役型の対
物レンズは、有限位置にある実物点からの発散光束を、
光情報記録媒体の情報記録面上に集光する対物レンズで
ある。
The finite conjugate type objective lens is generally an objective lens at a finite position in which both the object point and the image point which are conjugate with each other are not infinite, and is in a finite position. In addition to focusing the divergent light flux from the real object point on the information recording surface of the optical information recording medium, it also focuses the convergent light flux toward the virtual object point at a finite position on the information recording surface of the optical information recording medium. The objective lens of the finite conjugate type according to the present invention includes a divergent light beam from an actual point at a finite position
It is an objective lens that focuses light on the information recording surface of the optical information recording medium.

【0020】上述の第1の対物レンズは次式(2)を満
たすことが好ましい。
The above-mentioned first objective lens preferably satisfies the following expression (2).

【0021】 NA≧0.75 (2)[0021] NA ≧ 0.75 (2)

【0022】また、次式(3)を満たすことが好まし
い。
Further, it is preferable that the following expression (3) is satisfied.

【0023】 0.10≦NA・WD/f≦0.35 (3) ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数 WD:前記対物レンズのワーキングディスタンス(m
m) f:前記対物レンズの全系の焦点距離(mm)
0.10 ≦ NA · WD / f ≦ 0.35 (3) where NA: a predetermined image-side numerical aperture WD required for recording and / or reproduction on an optical information recording medium: the objective lens Working distance (m
m) f: focal length of the whole system of the objective lens (mm)

【0024】ワーキングディスタンスを大きく確保する
には、対物レンズの焦点距離を大きくすることが有効で
あるが、この場合、光ピックアップ装置が大型化してし
まうので、実用上好ましくない。ピックアップ装置の小
型化とワーキングディスタンスの確保と対物レンズの性
能のバランスをとるには式(3)を満たすことが好まし
い。式(3)の上限を超えないようにすると、第2レン
ズの光源側の面の接面と光軸に垂直な平面とのなす角度
が大きくなりすぎないので、ダイヤモンドバイトによる
金型加工をより正確に行うことができる。さらに、正弦
条件が良好に補正されたレンズとすることができる。式
(3)の下限を超えないようにすると、小径であって
も、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、光情報記録媒体のそりによる対物レンズと光
情報記録媒体との接触を防ぐことができる。
In order to secure a large working distance, it is effective to increase the focal length of the objective lens, but in this case, the optical pickup device becomes large, which is not preferable in practice. It is preferable to satisfy the formula (3) in order to downsize the pickup device, secure the working distance, and balance the performance of the objective lens. If the upper limit of Expression (3) is not exceeded, the angle between the contact surface of the light source side surface of the second lens and the plane perpendicular to the optical axis will not become too large, so die machining with a diamond bite is more effective. Can be done accurately. Furthermore, it is possible to obtain a lens in which the sine condition is corrected well. If the lower limit of expression (3) is not exceeded, a large working distance can be secured even with a small diameter, so contact between the objective lens and the optical information recording medium due to the warp of the optical information recording medium can be prevented. You can

【0025】また、第1の対物レンズは次式(4)を満
たすことが好ましく、次式(4’)を満たすことが後述
の効果を得るため更に好ましい。
The first objective lens preferably satisfies the following expression (4), and more preferably satisfies the following expression (4 ') in order to obtain the effects described later.

【0026】 0.01≦|m|≦0.30 (4) 0.03≦|m|≦0.20 (4’) ただし、m:前記対物レンズの物側開口数をN
OBJ、像側開口数をNAIM としたとき、NA
OBJ/NAIMGで定義される前記対物レンズの横倍
0.01 ≦ | m | ≦ 0.30 (4) 0.03 ≦ | m | ≦ 0.20 (4 ′) where m: the object side numerical aperture of the objective lens is N
When A OBJ and the image-side numerical aperture are NA IM G , NA
Lateral magnification of the objective lens defined by OBJ / NA IMG

【0027】第1の対物レンズの横倍率は式(4)を満
たすことが好ましい。式(4)の上限を超えないように
すると、第1レンズ群の光源側の面への光線の入射角が
大きくなりすぎることがないので、面偏芯や群偏芯等の
第1レンズ群の偏芯誤差による収差劣化を小さく抑える
ことができる。また、対物レンズと光源との間隔が小さ
くなりすぎることがないので、偏光ビームスプリッタや
波長板等の光学素子の配置が容易になる。式(4)の下
限を超えないようにすると、対物レンズの物像間距離が
小さくなりすぎることがないので、第1の対物レンズを
搭載する光ピックアップ装置を小型にすることができ
る。
The lateral magnification of the first objective lens preferably satisfies the expression (4). If the upper limit of Expression (4) is not exceeded, the angle of incidence of light rays on the surface of the first lens group on the light source side will not become too large. Therefore, the first lens group such as surface decentering or group decentering Aberration deterioration due to the eccentricity error can be suppressed to be small. Further, since the distance between the objective lens and the light source does not become too small, it becomes easy to dispose the optical elements such as the polarization beam splitter and the wavelength plate. If the lower limit of Expression (4) is not exceeded, the object-image distance of the objective lens will not become too small, and therefore the optical pickup device equipped with the first objective lens can be made compact.

【0028】また、上述の第1の対物レンズは使用波長
が600nm以下であり、使用波長領域で厚さが3mm
における内部透過率が85%以上である光学材料から形
成されていることが好ましい。使用波長を600nm以
下とすることで、情報記録面上に集光するスポットのサ
イズをより小さくできるので、従来の光情報記録媒体よ
り高密度に記録および/または高密度記録された情報の
再生が光情報記録媒体に対して可能となる。また、使用
波長が短波長になったことに起因して起こる光学材料に
よる光の吸収を小さく押さえるために、第1の対物レン
ズは使用波長領域で厚さが3mmにおける内部透過率が
85%以上である光学材料から形成されることにより、
光情報記録媒体への情報の記録の際の光源の出力が小さ
くてすむので、光源の寿命を延ばすことができ、また、
情報の再生時の読み出し信号のS/N比を良くすること
ができる。
Further, the above-mentioned first objective lens has a use wavelength of 600 nm or less, and has a thickness of 3 mm in the use wavelength region.
Is preferably formed of an optical material having an internal transmittance of 85% or more. By setting the wavelength used to be 600 nm or less, the size of the spot condensed on the information recording surface can be made smaller, so that recording and / or reproduction of information recorded at high density can be performed more densely than the conventional optical information recording medium. This is possible for optical information recording media. Further, in order to suppress the absorption of light by the optical material caused by the use wavelength becoming a short wavelength, the first objective lens has an internal transmittance of 85% or more in the use wavelength region at a thickness of 3 mm. By being formed from an optical material that is
Since the output of the light source when recording information on the optical information recording medium can be small, the life of the light source can be extended, and
The S / N ratio of the read signal at the time of reproducing information can be improved.

【0029】また、本発明による第2の対物レンズは、
光情報記録媒体の情報の記録および/または再生用の対
物レンズであって、光源側から順に配置された正屈折力
の第1レンズ群と正屈折力の第2レンズ群とからなり、
光源からの発散光束を前記光情報記録媒体の情報記録面
上に集光する有限共役型であって、次式(5)を満たす
ことを特徴とする。
The second objective lens according to the present invention is
An objective lens for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium, comprising a first lens group having a positive refracting power and a second lens group having a positive refracting power, which are sequentially arranged from the light source side,
It is a finite conjugate type that converges a divergent light beam from a light source on the information recording surface of the optical information recording medium, and is characterized by satisfying the following expression (5).

【0030】 0.10≦NA・WD/f≦0.35 (5) ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数 WD:前記対物レンズのワーキングディスタンス(m
m) f:前記対物レンズの全系の焦点距離(mm)
0.10 ≦ NA · WD / f ≦ 0.35 (5) where NA: a predetermined image-side numerical aperture WD required for recording and / or reproducing on an optical information recording medium: the objective lens Working distance (m
m) f: focal length of the whole system of the objective lens (mm)

【0031】この対物レンズによれば、対物レンズを2
つの正レンズ群で構成することで、光線に対する屈折力
を4つの面に分配できるので、各面での収差の発生量が
小さく、高NA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、かつ各面の偏心
など誤差による諸収差の劣化が少なく製造し易い対物レ
ンズとすることができる。また、対物レンズを光源から
の発散光束を前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光
する有限共役型とすることで、ワーキングディスタンス
を大きく確保することができるので、NAの大きい対物
レンズを2つの正レンズ群で構成する場合に問題とな
る、光情報記録媒体のそりによる対物レンズと光情報記
録媒体との接触を防ぐことができる。一般に、単レンズ
構成の対物レンズを有限共役型とすると、光源側の面ヘ
の光線の入射角が大きくなりがちであるので、光源側の
面の偏芯誤差による収差劣化が大きくなるが、第2の対
物レンズは、収差補正に余裕のある2群構成としている
ので有限共役型とした場合でも偏芯誤差による収差劣化
が大きくなりすぎることはない。
According to this objective lens, the objective lens is
By constructing one positive lens group, the refracting power for light rays can be distributed to four surfaces, so the amount of aberration generated on each surface is small, and various aberrations including spherical aberration are favorable even in a high NA light flux. It is possible to obtain an objective lens which can be easily corrected and can be manufactured easily with little deterioration of various aberrations due to errors such as decentering of each surface. In addition, since the objective lens is a finite conjugate type in which the divergent light flux from the light source is condensed on the information recording surface of the optical information recording medium, a large working distance can be secured, so that an objective lens with a large NA can be obtained. It is possible to prevent the contact between the objective lens and the optical information recording medium due to the warp of the optical information recording medium, which is a problem when the two positive lens groups are used. In general, when the objective lens having a single-lens structure is a finite conjugate type, the incident angle of the light ray on the surface on the light source side tends to be large, and thus the aberration deterioration due to the decentering error on the surface on the light source side becomes large. Since the second objective lens has a two-group configuration with a margin for aberration correction, aberration deterioration due to an eccentricity error does not become too large even when it is of a finite conjugate type.

【0032】更に、ワーキングディスタンスを大きく確
保するには、対物レンズの焦点距離を大きくすることが
有効であるが、この場合、光ピックアップ装置が大型化
してしまうので、実用上好ましくない。ピックアップ装
置の小型化とワーキングディスタンスの確保と対物レン
ズの性能のバランスをとるには式(5)を満たすことが
好ましい。式(5)の上限を超えないようにすると、第
2レンズの光源側の面の接面と光軸に垂直な平面とのな
す角度が大きくなりすぎないので、ダイヤモンドバイト
による金型加工をより正確に行うことができる。さら
に、正弦条件が良好に補正されたレンズとすることがで
きる。式(5)の下限を超えないようにすると、小径で
あっても、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、光情報記録媒体のそりによる対物レン
ズと光情報記録媒体との接触を防ぐことができる。
Furthermore, in order to secure a large working distance, it is effective to increase the focal length of the objective lens, but in this case, the optical pickup device becomes large in size, which is not preferable in practice. In order to reduce the size of the pickup device, secure the working distance, and balance the performance of the objective lens, it is preferable to satisfy the formula (5). If the upper limit of Expression (5) is not exceeded, the angle formed between the contact surface of the light source side surface of the second lens and the plane perpendicular to the optical axis will not become too large, so die machining with a diamond tool is more effective. Can be done accurately. Furthermore, it is possible to obtain a lens in which the sine condition is corrected well. If the lower limit of expression (5) is not exceeded, a large working distance can be secured even with a small diameter, so contact between the objective lens and the optical information recording medium due to the warp of the optical information recording medium can be prevented. You can

【0033】この場合、第2の対物レンズは次式(6)
を満たすことが好ましく、次式(6’)を満たすことが
後述の効果を得るため更に好ましい。
In this case, the second objective lens is expressed by the following equation (6).
It is preferable to satisfy the following condition, and it is more preferable to satisfy the following formula (6 ′) in order to obtain the effects described later.

【0034】 0.01≦|m|≦0.30 (6) 0.03≦|m|≦0.20 (6’) ただし、m:前記対物レンズの物側開口数をN
OBJ、像側開口数をNAIM としたとき、NA
OBJ/NAIMGで定義される前記対物レンズの横倍
0.01 ≦ | m | ≦ 0.30 (6) 0.03 ≦ | m | ≦ 0.20 (6 ′) where m: the object-side numerical aperture of the objective lens is N
When A OBJ and the image-side numerical aperture are NA IM G , NA
Lateral magnification of the objective lens defined by OBJ / NA IMG

【0035】式(6)の上限を超えないようにすると、
第1レンズ群の光源側の面への光線の入射角が大きくな
りすぎることがないので、面偏芯や群偏芯等の第1レン
ズ群の偏芯誤差による収差劣化を小さく抑えることがで
きる。また、対物レンズと光源との間隔が小さくなりす
ぎることがないので、偏光ビームスプリッタや波長板等
の光学素子の配置が容易になる。式(6)の下限を超え
ないようにすると、対物レンズの物像間距離が小さくな
りすぎることがないので、第2の対物レンズを搭載する
光ピックアップ装置を小型にすることができる。
If the upper limit of equation (6) is not exceeded,
Since the incident angle of the light ray on the surface of the first lens group on the light source side does not become too large, it is possible to suppress aberration deterioration due to decentering errors of the first lens group such as surface decentering and group decentering. . Further, since the distance between the objective lens and the light source does not become too small, it becomes easy to dispose the optical elements such as the polarization beam splitter and the wavelength plate. If the lower limit of expression (6) is not exceeded, the object-to-image distance of the objective lens will not become too small, and the optical pickup device equipped with the second objective lens can be made compact.

【0036】また、第2の対物レンズは使用波長が60
0nm以下であり、使用波長領域で厚さが3mmにおけ
る内部透過率が85%以上である光学材料から形成され
ていることが好ましい。使用波長を600nm以下とす
ることで、情報記録面上に集光するスポットのサイズを
より小さくできるので、従来の光情報記録媒体より高密
度に記録および/または高密度記録された情報の再生が
光情報記録媒体に対して可能となる。また、使用波長が
短波長になったことに起因して起こる光学材料による光
の吸収を小さく押さえるために、第2の対物レンズは使
用波長領域で厚さが3mmにおける内部透過率が85%
以上である光学材料から形成されることにより、光情報
記録媒体への情報の記録の際の光源の出力が小さくてす
むので、光源の寿命を延ばすことができ、また、情報の
再生時の読み出し信号のS/N比を良くすることができ
る。
The second objective lens has a usable wavelength of 60.
It is preferably 0 nm or less and is formed of an optical material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm in the used wavelength region. By setting the wavelength used to be 600 nm or less, the size of the spot condensed on the information recording surface can be made smaller, so that recording and / or reproduction of information recorded at high density can be performed more densely than the conventional optical information recording medium. This is possible for optical information recording media. Further, in order to suppress the absorption of light by the optical material caused by the use wavelength becoming a short wavelength, the second objective lens has an internal transmittance of 85% in the use wavelength region with a thickness of 3 mm.
By forming the optical material as described above, the output of the light source at the time of recording information on the optical information recording medium can be small, so that the life of the light source can be extended and the reading at the time of reproducing the information can be performed. The S / N ratio of the signal can be improved.

【0037】また、本発明による第3の対物レンズは、
光情報記録媒体の情報の記録および/または再生用の対
物レンズであって、光源側から順に配置された正屈折力
の第1レンズ群と正屈折力の第2レンズ群とからなり、
光源からの発散光束を前記光情報記録媒体の情報記録面
上に集光する有限共役型であって、次式(7)を満たす
ことを特徴とする。
The third objective lens according to the present invention is
An objective lens for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium, comprising a first lens group having a positive refracting power and a second lens group having a positive refracting power, which are sequentially arranged from the light source side,
It is a finite conjugate type that converges a divergent light beam from a light source on the information recording surface of the optical information recording medium, and satisfies the following expression (7).

【0038】 0.01≦|m|≦0.30 (7) ただし、m:前記対物レンズの物側開口数をN
OBJ、像側開口数をNAIM としたとき、NA
OBJ/NAIMGで定義される前記対物レンズの横倍
0.01 ≦ | m | ≦ 0.30 (7) where m: the object side numerical aperture of the objective lens is N
When A OBJ and the image-side numerical aperture are NA IM G , NA
Lateral magnification of the objective lens defined by OBJ / NA IMG

【0039】この対物レンズによれば、対物レンズを2
つの正レンズ群で構成することで、光線に対する屈折力
を4つの面に分配できるので、各面での収差の発生量が
小さく、高NA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、かつ各面の偏心
など誤差による諸収差の劣化が少なく製造し易い対物レ
ンズとすることができる。また、対物レンズを光源から
の発散光束を前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光
する有限共役型とすることで、ワーキングディスタンス
を大きく確保することができるので、NAの大きい対物
レンズを2つの正レンズ群で構成する場合に問題とな
る、光情報記録媒体のそりによる対物レンズと光情報記
録媒体との接触を防ぐことができる。一般に、単レンズ
構成の対物レンズを有限共役型とすると、光源側の面ヘ
の光線の入射角が大きくなりがちであるので、光源側の
面の偏芯誤差による収差劣化が大きくなるが、第2の対
物レンズは、収差補正に余裕のある2群構成としている
ので有限共役型とした場合でも偏芯誤差による収差劣化
が大きくなりすぎることはない。
According to this objective lens, the objective lens is
By constructing one positive lens group, the refracting power for light rays can be distributed to four surfaces, so the amount of aberration generated on each surface is small, and various aberrations including spherical aberration are favorable even in a high NA light flux. It is possible to obtain an objective lens which can be easily corrected and can be manufactured easily with little deterioration of various aberrations due to errors such as decentering of each surface. In addition, since the objective lens is a finite conjugate type in which the divergent light flux from the light source is condensed on the information recording surface of the optical information recording medium, a large working distance can be secured, so that an objective lens with a large NA can be obtained. It is possible to prevent the contact between the objective lens and the optical information recording medium due to the warp of the optical information recording medium, which is a problem when the two positive lens groups are used. In general, when the objective lens having a single-lens structure is a finite conjugate type, the incident angle of the light ray on the surface on the light source side tends to be large, and thus the aberration deterioration due to the decentering error on the surface on the light source side becomes large. Since the second objective lens has a two-group configuration with a margin for aberration correction, aberration deterioration due to an eccentricity error does not become too large even when it is of a finite conjugate type.

【0040】更に、式(7)の上限を超えないようにす
ると、第1レンズ群の光源側の面への光線の入射角が大
きくなりすぎることがないので、面偏芯や群偏芯等の第
1レンズ群の偏芯誤差による収差劣化を小さく抑えるこ
とができる。また、対物レンズと光源との間隔が小さく
なりすぎることがないので、偏光ビームスプリッタや波
長板等の光学素子の配置が容易になる。式(7)の下限
を超えないようにすると、対物レンズの物像間距離が小
さくなりすぎることがないので、第3の対物レンズを搭
載する光ピックアップ装置を小型にすることができる。
なお、式(7)は上述の効果を得るため次の式(7’)
の範囲が更に好ましい。
Further, if the upper limit of the expression (7) is not exceeded, the incident angle of the light ray on the surface of the first lens group on the light source side will not become too large, so that surface decentering, group decentering, etc. It is possible to suppress the aberration deterioration due to the eccentricity error of the first lens group. Further, since the distance between the objective lens and the light source does not become too small, it becomes easy to dispose the optical elements such as the polarization beam splitter and the wavelength plate. If the lower limit of expression (7) is not exceeded, the object-image distance of the objective lens will not become too small, and the optical pickup device equipped with the third objective lens can be made compact.
In order to obtain the above effect, the formula (7) is expressed by the following formula (7 ′).
Is more preferable.

【0041】0.03≦|m|≦0.20 (7’)0.03≤ | m | ≤0.20 (7 ')

【0042】また、第3の対物レンズは使用波長が60
0nm以下であり、使用波長領域で厚さが3mmにおけ
る内部透過率が85%以上である光学材料から形成され
ていることが好ましい。使用波長を600nm以下とす
ることで、情報記録面上に集光するスポットのサイズを
より小さくできるので、従来の光情報記録媒体より高密
度に記録および/または高密度記録された情報の再生が
光情報記録媒体に対して可能となる。また、使用波長が
短波長になったことに起因して起こる光学材料による光
の吸収を小さく押さえるために、第3の対物レンズは使
用波長領域で厚さが3mmにおける内部透過率が85%
以上である光学材料から形成されることにより、光情報
記録媒体への情報の記録の際の光源の出力が小さくてす
むので、光源の寿命を延ばすことができ、また、情報の
再生時の読み出し信号のS/N比を良くすることができ
る。
The third objective lens has a usable wavelength of 60.
It is preferably 0 nm or less and is formed of an optical material having an internal transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm in the used wavelength region. By setting the wavelength used to be 600 nm or less, the size of the spot condensed on the information recording surface can be made smaller, so that recording and / or reproduction of information recorded at high density can be performed more densely than the conventional optical information recording medium. This is possible for optical information recording media. Further, in order to suppress the absorption of light by the optical material caused by the use wavelength becoming a short wavelength, the third objective lens has an internal transmittance of 85% in the use wavelength region at a thickness of 3 mm.
By forming the optical material as described above, the output of the light source at the time of recording information on the optical information recording medium can be small, so that the life of the light source can be extended and the reading at the time of reproducing the information can be performed. The S / N ratio of the signal can be improved.

【0043】また、本発明による第4の対物レンズは、
光情報記録媒体の情報の記録および/または再生用の対
物レンズであって、光源側から順に配置された正屈折力
の第1レンズ群と正屈折力の第2レンズ群とからなり、
光源からの発散光束を前記光情報記録媒体の情報記録面
上に集光する有限共役型であって、使用波長が600n
m以下であり、少なくとも1つの面上に輪帯状の回折構
造を有することを特徴とする。
The fourth objective lens according to the present invention is
An objective lens for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium, comprising a first lens group having a positive refracting power and a second lens group having a positive refracting power, which are sequentially arranged from the light source side,
It is a finite conjugate type that converges a divergent light beam from a light source on the information recording surface of the optical information recording medium, and has a usable wavelength of 600n.
It is less than or equal to m, and has a ring-shaped diffractive structure on at least one surface.

【0044】この対物レンズによれば、使用波長を60
0nm以下とすることで、情報記録面上に集光するスポ
ットのサイズを小さくできるので、従来の光情報記録媒
体より高密度に記録および/または高密度記録された情
報の再生が光情報記録媒体に対して可能となる。また、
この対物レンズを2枚の正レンズ群で構成することで、
光線に対する屈折力を4つの面に分配できるので、各面
での収差の発生量が小さく、高NA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、かつ各面の偏心など誤差による諸収差の劣化が少な
く製造し易い対物レンズとすることができる。
According to this objective lens, the usable wavelength is 60
By setting the thickness to 0 nm or less, the size of the spot condensed on the information recording surface can be reduced, and therefore, the optical information recording medium can be recorded at a higher density than that of the conventional optical information recording medium and / or the information recorded at a high density can be reproduced. Will be possible. Also,
By constructing this objective lens with two positive lens groups,
Since the refracting power for a light beam can be distributed to four surfaces, the amount of aberration generated on each surface is small, and various aberrations including spherical aberration can be satisfactorily corrected even in a high NA light flux, and each surface It is possible to obtain an objective lens that is easy to manufacture with little deterioration of various aberrations due to errors such as eccentricity.

【0045】さらに、第4の対物レンズを光源からの発
散光束を前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光する
有限共役型とすることで、ワーキングディスタンスを大
きく確保することができるので、NAの大きい対物レン
ズを2つの正レンズ群で構成する場合に問題となる、光
情報記録媒体のそりによる対物レンズと光情報記録媒体
との接触を防ぐことができる。一般に、単レンズ構成の
対物レンズを有限共役型とすると、光源側の面への光線
の入射角が大きくなりがちであるので、光源側の面の偏
芯誤差による収差劣化が大きくなるが、本発明による対
物レンズは、収差補正に余裕のある2群構成としている
ので有限共役型とした場合でも偏芯誤差による収差劣化
が大きくなりすぎることはない。
Further, since the fourth objective lens is of the finite conjugate type in which the divergent light beam from the light source is condensed on the information recording surface of the optical information recording medium, a large working distance can be secured. It is possible to prevent contact between the objective lens and the optical information recording medium due to the warp of the optical information recording medium, which is a problem when the objective lens having a large NA is composed of two positive lens groups. In general, if the objective lens with a single lens structure is a finite conjugate type, the angle of incidence of the light beam on the surface on the light source side tends to be large, so the aberration deterioration due to the eccentricity error on the surface on the light source side increases, but Since the objective lens according to the present invention has a two-group configuration that has a margin for aberration correction, even if the objective lens is of the finite conjugate type, aberration deterioration due to decentering error does not become too large.

【0046】また、使用波長が短波長化したことにより
問題となる対物レンズで発生する軸上色収差は、少なく
とも1つの面に設けた輪帯状の回折構造による回折作用
と、屈折レンズとしての屈折作用を適切に組み合わせる
ことで良好に補正されるので、レーザ光源のモードホッ
プ現象による瞬間的な波長変動が起きた場合でも収差の
劣化が小さく抑えられた対物レンズとすることができ
る。
On the other hand, the axial chromatic aberration generated in the objective lens, which is a problem due to the shortened wavelength used, is diffracted by the ring-shaped diffractive structure provided on at least one surface and refracted by the refractive lens. It is possible to obtain an objective lens in which deterioration of aberration is suppressed to a small level even when a momentary wavelength variation occurs due to a mode hopping phenomenon of a laser light source, because the objective lens is appropriately corrected.

【0047】上述の第4の対物レンズでは、前記光源は
±10nm以下の波長変動を発生し、前記回折構造は、
該光源の波長変動に伴う、前記対物レンズの光学材料の
屈折率分散によって生じる軸上色収差を抑制する機能を
有することが好ましい。この回折構造は、光源の±10
nm程度の波長変動に伴う、対物レンズを形成する光学
材料の屈折率分散によって生じる軸上色収差とは逆極性
の軸上色収差を発生するような軸上色収差特性を有す
る。すなわち、光源が長波長側に波長変動した場合に、
光学材料の屈折率分散によって生じる軸上色収差は対物
レンズのバックフォーカスが、波長変動する前に比して
長くなる方向であるが、光源が長波長側に波長変動した
場合に、回折構造によって生じる軸上色収差は対物レン
ズのバックフォーカスが、波長変動する前に比して短く
なる方向である。対物レンズを透過して情報記録面上に
集光した波面の軸上色収差が良好に補正された状態とす
るには、回折のパワーと屈折パワ−を適切に組み合わせ
て、回折構造によって生じる軸上色収差の大きさを、光
学材料の屈折率分散によって生じる軸上色収差とほぼ等
しくすると良い。
In the above-mentioned fourth objective lens, the light source generates a wavelength variation of ± 10 nm or less, and the diffractive structure is
It is preferable to have a function of suppressing the axial chromatic aberration caused by the refractive index dispersion of the optical material of the objective lens due to the wavelength variation of the light source. This diffraction structure is ± 10 of the light source.
It has an axial chromatic aberration characteristic of causing an axial chromatic aberration having a polarity opposite to that of the axial chromatic aberration caused by the dispersion of the refractive index of the optical material forming the objective lens due to the wavelength variation of about nm. That is, when the wavelength of the light source changes to the long wavelength side,
The axial chromatic aberration caused by the refractive index dispersion of the optical material is in the direction in which the back focus of the objective lens becomes longer than before the wavelength change, but when the wavelength of the light source changes to the long wavelength side, it occurs due to the diffractive structure. On-axis chromatic aberration is a direction in which the back focus of the objective lens becomes shorter than before the wavelength change. In order to obtain a state in which the axial chromatic aberration of the wavefront that has passed through the objective lens and is condensed on the information recording surface is well corrected, the diffractive structure and the refractive power are appropriately combined so that the diffractive structure causes the axial chromatic aberration. The magnitude of the chromatic aberration may be made substantially equal to the axial chromatic aberration caused by the dispersion of the refractive index of the optical material.

【0048】また、第4の対物レンズでは、次式
(8)、(9)及び(10)を満たすことが好ましい。
Further, in the fourth objective lens, it is preferable that the following expressions (8), (9) and (10) are satisfied.

【0049】 NA≧0.65 (8)[0049] NA ≧ 0.65 (8)

【0050】 0.10≦NA・WD/f≦0.35 (9)[0050] 0.10 ≦ NA ・ WD / f ≦ 0.35 (9)

【0051】 0.01≦|m|≦0.30 (10)[0051]             0.01 ≦ | m | ≦ 0.30 (10)

【0052】 0.03≦|m|≦0.20 (10’) ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数 WD:前記対物レンズのワーキングディスタンス(m
m) f:前記対物レンズの全系の焦点距離(mm) m:前記対物レンズの物側開口数をNAOBJ、像側開
口数をNAIMGとしたとき、 NAOBJ/NAIMGで定義される前記対物レンズの
横倍率
0.03 ≦ | m | ≦ 0.20 (10 ′) where NA: a predetermined image-side numerical aperture WD required for recording and / or reproducing on an optical information recording medium WD: of the objective lens Working distance (m
m) f: focal length of the entire system of the objective lens (mm) m: When the objective lens object side numerical aperture NA OBJ, the image side numerical aperture was NA IMG, defined by NA OBJ / NA IMG Lateral magnification of the objective lens

【0053】式(8)のように光情報記録媒体に記録お
よび/または再生を行うのに必要な所定の対物レンズの
像側開口数(NA)を0.65以上に高めることで(従
来の光情報記録媒体、例えばCDでは0.45、DVD
では0.60である)、情報記録面上に集光するスポッ
トのサイズを小さくできるので、従来の光情報記録媒体
より高密度に記録および/または高密度記録された情報
の再生が光情報記録媒体に対して可能となる。
By increasing the image-side numerical aperture (NA) of the predetermined objective lens required for recording and / or reproducing on the optical information recording medium as in the formula (8) to 0.65 or more (conventional Optical information recording medium, eg 0.45 for CD, DVD
However, since the size of the spot condensed on the information recording surface can be reduced, the recording and / or reproduction of the information recorded at a higher density than that of the conventional optical information recording medium is an optical information recording. It is possible for the medium.

【0054】また、ワーキングディスタンスを大きく確
保するには、対物レンズの焦点距離を大きくすることが
有効であるが、この場合、光ピックアップ装置が大型化
してしまうので、実用上好ましくない。ピックアップ装
置の小型化とワーキングディスタンスの確保と対物レン
ズの性能のバランスをとるには式(9)を満たすことが
好ましい。式(9)の上限を超えないようにすると、第
2レンズの光源側の面の接面と光軸に垂直な平面とのな
す角度が大きくなりすぎないので、ダイヤモンドバイト
による金型加工をより正確に行うことができる。さら
に、正弦条件が良好に補正されたレンズとすることがで
きる。式(9)の下限を超えないようにすると、小径で
あっても、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、光情報記録媒体のそりによる対物レン
ズと光情報記録媒体との接触を防ぐことができる。
Further, in order to secure a large working distance, it is effective to increase the focal length of the objective lens, but in this case, the optical pickup device becomes large, which is not practically preferable. It is preferable to satisfy the expression (9) in order to downsize the pickup device, secure the working distance, and balance the performance of the objective lens. If the upper limit of Expression (9) is not exceeded, the angle between the contact surface of the light source side surface of the second lens and the plane perpendicular to the optical axis does not become too large, so die machining with a diamond tool is more effective. Can be done accurately. Furthermore, it is possible to obtain a lens in which the sine condition is corrected well. If the lower limit of Expression (9) is not exceeded, a large working distance can be secured even with a small diameter, so contact between the objective lens and the optical information recording medium due to the warp of the optical information recording medium can be prevented. You can

【0055】また、第4の対物レンズの横倍率に関し、
式(10)の上限を超えないようにすると、第1レンズ
群の光源側の面への光線の入射角が大きくなりすぎるこ
とがないので、面偏芯や群偏芯等の第1レンズ群の偏芯
誤差による収差劣化を小さく抑えることができる。ま
た、対物レンズと光源との間隔が小さくなりすぎること
がないので、偏光ビームスプリッタや波長板等の光学素
子の配置が容易になる。式(10)の下限を超えないよ
うにすると、対物レンズの物像間距離が小さくなりすぎ
ることがないので、第4の対物レンズを搭載する光ピッ
クアップ装置を小型にすることができる。なお、式(1
0)は上述の効果を得るため式(10’)の範囲が更に
好ましい。
Regarding the lateral magnification of the fourth objective lens,
If the upper limit of Expression (10) is not exceeded, the angle of incidence of the light ray on the surface of the first lens group on the light source side will not become too large, so the first lens group such as surface decentering or group decentering Aberration deterioration due to the eccentricity error can be suppressed to be small. Further, since the distance between the objective lens and the light source does not become too small, it becomes easy to dispose the optical elements such as the polarization beam splitter and the wavelength plate. If the lower limit of expression (10) is not exceeded, the object-to-image distance of the objective lens will not become too small, and therefore the optical pickup device equipped with the fourth objective lens can be made compact. Note that the formula (1
0) is more preferably within the range of formula (10 ′) in order to obtain the above-mentioned effects.

【0056】また、第4の対物レンズは次式(11)を
満たすことが好ましい。
Further, it is preferable that the fourth objective lens satisfies the following expression (11).

【0057】 0.01≦PD/PT≦0.15 (11) ただし、PD:前記第i面に形成された回折構造を Φb=b2i+b4i+b6i+・・・ (A) により定義される光路差関数で表したとき(ここで、h
は光軸からの高さ(mm)であり、b2i、b4i、b
6i、・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・の光
路差関数係数である)、PD=Σ(−2・b2i)によ
り定義される回折構造のみのパワー(mm−1) PT:屈折レンズとしてのパワーと回折構造のパワーと
を合わせた対物レンズ全系のパワー(mm−1
0.01 ≦ PD / PT ≦ 0.15 (11) Here, PD: Φb = b 2i h 2 + b 4i h 4 + b 6i h 6 + ... with the diffractive structure formed on the i-th surface. When expressed by the optical path difference function defined by (A) (here, h
Is the height (mm) from the optical axis, and is b 2i , b 4i , b
6i , ... Are optical path difference function coefficients of the 2nd, 4th, 6th, ..., respectively, and the power of only the diffractive structure defined by PD = Σ (−2 · b 2i ) (mm − 1 ) PT: Power of the entire objective lens system that combines the power of the refracting lens and the power of the diffractive structure (mm −1 ).

【0058】式(11)を満たすように上記対物レンズ
の回折構造を決定することで、600nm以下の波長に
対して対物レンズで発生する軸上色収差を良好に補正す
ることができる。式(11)の下限以上で光情報記録媒
体の情報記録面上にスポットを結んだときの波面の軸上
色収差が補正不足になり過ぎず、上限以下で光情報記録
媒体の情報記録面上にスポットを結んだときの波面の軸
上色収差が補正過剰になり過ぎない。
By determining the diffractive structure of the objective lens so as to satisfy the expression (11), it is possible to excellently correct the axial chromatic aberration generated in the objective lens for the wavelength of 600 nm or less. The axial chromatic aberration of the wavefront when a spot is formed on the information recording surface of the optical information recording medium above the lower limit of the expression (11) does not become overcorrected, and below the upper limit, on the information recording surface of the optical information recording medium. The axial chromatic aberration of the wavefront when connecting the spots is not overcorrected.

【0059】また、第4の対物レンズでは、前記第1レ
ンズ群は、光源側に凸面を向けたメニスカス形状であっ
て、前記第1レンズ群の最も光情報記録媒体側の面上に
輪帯状の回折構造を有し、次式(11’)を満たすこと
が好ましい。
In the fourth objective lens, the first lens group has a meniscus shape with a convex surface facing the light source side, and the first lens group has a ring-shaped zone on the surface closest to the optical information recording medium. It is preferable to have the diffractive structure of and satisfy the following expression (11 ′).

【0060】 0.05≦PD/PT≦0.25 (11’) ただし、PD:前記第i面に形成された回折構造を Φb=b2i+b4i+b6i+・・・ により定義される光路差関数で表したとき(ここで、h
は光軸からの高さ(mm)であり、b2i、b4i、b
6i、・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・の光
路差関数係数である)、PD=Σ(−2・b2i)によ
り定義される回折構造のみのパワー(mm−1) PT:屈折レンズとしてのパワーと回折構造のパワーと
を合わせた対物レンズ全系のパワー(mm−1
0.05 ≦ PD / PT ≦ 0.25 (11 ′) However, PD: Φb = b 2i h 2 + b 4i h 4 + b 6i h 6 + ... When expressed by the optical path difference function defined by
Is the height (mm) from the optical axis, and is b 2i , b 4i , b
6i , ... Are optical path difference function coefficients of the 2nd, 4th, 6th, ..., respectively, and the power of only the diffractive structure defined by PD = Σ (−2 · b 2i ) (mm − 1 ) PT: Power of the entire objective lens system that combines the power of the refracting lens and the power of the diffractive structure (mm −1 ).

【0061】上述のように、光源側に凸面を向けたメニ
スカス形状である第1レンズ群の最も光情報記録媒体側
の面(その形状は凹面である)上に輪帯状の回折構造を
形成すると、鋸歯状の形状を有する各々の回折輪帯の先
端の角度が、凸面上に回折構造を形成する場合に比して
緩くなるので、回折構造をモールド成形する際に、回折
輪帯の転写性が良好になる。その結果、回折輪帯の形状
誤差による回折効率の低下を防ぐことができ、高い光利
用効率を得ることができる。このとき、第1レンズ群の
最も光情報記録媒体側の面上に形成した回折構造を、次
式を満たすように決定することで、600nm以下の波
長に対して対物レンズで発生する軸上色収差を良好に補
正することができる。
As described above, when a ring-shaped diffractive structure is formed on the most optical information recording medium side surface (its shape is concave) of the first lens group having the meniscus shape with the convex surface facing the light source side. , The angle of the tip of each diffractive ring zone having a sawtooth shape becomes looser compared to the case where a diffractive structure is formed on a convex surface. Will be good. As a result, it is possible to prevent a decrease in diffraction efficiency due to a shape error of the diffractive ring zone, and it is possible to obtain high light utilization efficiency. At this time, the diffractive structure formed on the surface of the first lens group that is closest to the optical information recording medium is determined so as to satisfy the following expression, whereby axial chromatic aberration generated in the objective lens with respect to a wavelength of 600 nm or less. Can be satisfactorily corrected.

【0062】上記式(11’)の下限以上で光情報記録
媒体の情報記録面上にスポットを結んだときの波面の軸
上色収差が補正不足になり過ぎず、上限以下で光情報記
録媒体の情報記録面上にスポットを結んだときの波面の
軸上色収差が補正過剰になり過ぎないようにすることが
できる。
The axial chromatic aberration of the wavefront when a spot is formed on the information recording surface of the optical information recording medium above the lower limit of the above formula (11 ') does not become overcorrected, and below the upper limit of the optical information recording medium. It is possible to prevent the axial chromatic aberration of the wavefront when a spot is formed on the information recording surface from being overcorrected.

【0063】また、第4の対物レンズでは、基準波長を
λ(mm)、前記対物レンズ全系の焦点距離をf(m
m)、第i面に形成された回折構造で発生する回折光の
うち最大の回折光量をもつ回折光の次数をni、第i面
の有効径内の回折構造の輪帯数をMi、第i面の有効径
内の回折構造の隣り合う輪帯の間隔の最小値をPi(m
m)としたとき、次式(12)を満たすことが好まし
い。
In the fourth objective lens, the reference wavelength is λ (mm), and the focal length of the whole objective lens system is f (m).
m), ni is the order of the diffracted light having the largest amount of diffracted light among the diffracted light generated by the diffractive structure formed on the i-th surface, Mi is the number of ring zones of the diffractive structure within the effective diameter of the i-th surface, The minimum value of the interval between adjacent ring zones of the diffractive structure within the effective diameter of the i-plane is Pi (m
When m), it is preferable that the following expression (12) is satisfied.

【0064】 0.04≦f・λ・Σ(ni/(Mi・Pi))≦0.50 (12)0.04 ≦ f · λ · Σ (ni / (Mi · Pi 2 )) ≦ 0.50 (12)

【0065】式(12)を満たすように上記対物レンズ
の回折構造を決定することで、600nm以下の波長に
対して対物レンズで発生する軸上色収差を良好に補正す
ることができる。式(12)の下限以上で光情報記録媒
体の情報記録面上にスポットを結んだときの波面の軸上
色収差が補正不足になり過ぎず、上限以下で光情報記録
媒体の情報記録面上にスポットを結んだときの波面の軸
上色収差が補正過剰になり過ぎない。
By determining the diffraction structure of the objective lens so as to satisfy the expression (12), it is possible to excellently correct the axial chromatic aberration generated in the objective lens with respect to the wavelength of 600 nm or less. The axial chromatic aberration of the wavefront when a spot is formed on the information recording surface of the optical information recording medium above the lower limit of the expression (12) does not become undercorrected too much, and below the upper limit, on the information recording surface of the optical information recording medium. The axial chromatic aberration of the wavefront when connecting the spots is not overcorrected.

【0066】また、第4の対物レンズでは、次式(1
3)を満たすことが好ましい。
In the fourth objective lens, the following equation (1
It is preferable to satisfy 3).

【0067】 0.2≦|(Ph/Pf)−2|≦3.0 (13) ただし、Pf:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数における回折輪帯
間隔(mm) Ph:光情報記録媒体に記録および/または再生を行う
のに必要な所定の像側開口数の1/2の開口数における
回折輪帯間隔(mm)
0.2 ≦ | (Ph / Pf) −2 | ≦ 3.0 (13) where Pf: at a predetermined image-side numerical aperture required for recording and / or reproducing on the optical information recording medium Diffraction ring zone spacing (mm) Ph: Diffraction ring zone spacing (mm) at a numerical aperture of 1/2 of a predetermined image-side numerical aperture required for recording and / or reproducing on an optical information recording medium

【0068】上述のように、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が式(13)を満た
すことで、波長変動時の球面収差も良好に補正すること
ができるので、基準波長からずれた発振波長を有するレ
ーザ光源を光ピックアップ装置に組み込む際のカップリ
ングレンズ、あるいは対物レンズ、あるいは光源の光軸
方向の位置調整が不要となり大幅な光ピックアップ装置
の組み立て時間の短縮が達成できる。また、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と第4の対物レ
ンズは基準波長からの微少な波長変化によって生じる球
面収差の変化を回折の作用に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、式(13)を満たしていれば、波
長変化による球面収差の変化を回折の作用により良好に
打ち消すことができる。式(13)の下限以上で基準波
長から波長が変化したときの球面収差が補正過剰になり
すぎず、上限以下で基準波長から波長が変化したときの
球面収差が補正不足になり過ぎない。
As described above, if the ring-shaped zone spacing of the diffractive structure, that is, the spacing between the ring-shaped zones in the direction perpendicular to the optical axis satisfies Expression (13), spherical aberration during wavelength fluctuation can be corrected well. Therefore, it is not necessary to adjust the position of the coupling lens, the objective lens, or the light source in the optical axis direction when the laser light source having the oscillation wavelength deviated from the reference wavelength is incorporated into the optical pickup device, and the assembly time of the optical pickup device is significantly increased. Can be shortened. Further, if the optical path difference function has only a second-order optical path difference function coefficient (also referred to as a diffractive surface coefficient), (Ph / Pf) −2 = 0 and the fourth objective lens changes a minute wavelength from the reference wavelength. In order to satisfactorily correct the change in spherical aberration caused by the action of diffraction, a high-order optical path difference function coefficient of the optical path difference function is used. At this time, it is preferable that (Ph / Pf) −2 be a value that is apart from 0 to some extent, and if Expression (13) is satisfied, the change in spherical aberration due to the wavelength change can be canceled well by the action of diffraction. it can. Spherical aberration when the wavelength changes from the reference wavelength above the lower limit of Expression (13) does not become overcorrected, and spherical aberration when the wavelength changes from the reference wavelength below the upper limit does not become overcorrected.

【0069】また、第4の対物レンズが回折レンズとし
ての回折作用と屈折レンズとしての屈折作用とをあわせ
た場合、前記光源の波長が長波長側に変動した際に、バ
ックフォーカスが短くなる方向に変化するような軸上色
収差特性を有し、次式(14)を満たすことが好まし
い。
In the case where the fourth objective lens has a diffractive action as a diffractive lens and a refractive action as a refraction lens, the back focus becomes shorter when the wavelength of the light source changes to the long wavelength side. It is preferable to have an axial chromatic aberration characteristic that changes to and satisfy the following expression (14).

【0070】 −1<ΔCA/ΔSA<0 (14) ただし、ΔCA:波長の変化に対する軸上色収差の変化
量(mm) ΔSA:波長の変化に対するマージナル光線の球面収差
の変化量(mm)
−1 <ΔCA / ΔSA <0 (14) where ΔCA: amount of change in axial chromatic aberration with respect to change in wavelength (mm) ΔSA: amount of change in spherical aberration of marginal ray with respect to change in wavelength (mm)

【0071】上述のように、回折レンズとしての回折作
用と屈折レンズとしての屈折作用とを合わせた場合に、
光源の波長が長波長側に変動した際のバックフォーカス
が、変動する前のバックフォーカスに比して短くなる方
向に変化するような軸上色収差特性を有し、式(14)
を満たすことが好ましい。回折作用により、対物レンズ
の軸上色収差を補正過剰として基準波長の球面収差カー
ブと長・短波長側の球面収差カーブ(色の球面収差とも
いう)を交差させることで、光源の波長が変動した際の
最適書き込み位置の移動を小さく抑えることが可能とな
り、光源のモードホップ現象や高周波重畳時の波面収差
の劣化の小さい対物レンズとすることができる。また、
回折作用により、上記のように色収差を補正する場合、
軸上色収差と色の球面収差をともに補正する場合よりも
回折輪帯間隔を大きくすることができるので、金型の加
工時間の短縮、輪帯形状の製造誤差による回折効率の低
化の防止等を達成できる。
As described above, when the diffractive action as the diffractive lens and the refraction action as the refraction lens are combined,
The back focus when the wavelength of the light source fluctuates to the long wavelength side has the axial chromatic aberration characteristic such that it changes in the direction of becoming shorter than the back focus before the fluctuation, and the formula (14)
It is preferable to satisfy. The wavelength of the light source fluctuated by crossing the spherical aberration curve of the reference wavelength and the spherical aberration curve of the long and short wavelength sides (also called chromatic spherical aberration) by overcorrecting the axial chromatic aberration of the objective lens due to the diffraction effect. In this case, the movement of the optimum writing position can be suppressed to be small, and the objective lens with a mode hop phenomenon of the light source and the deterioration of the wavefront aberration at the time of high frequency superposition can be obtained. Also,
When correcting chromatic aberration as described above by the diffraction effect,
Since the diffraction ring zone spacing can be made larger than when correcting both axial chromatic aberration and chromatic spherical aberration, the processing time of the mold can be shortened, and the reduction of diffraction efficiency due to the manufacturing error of the ring zone shape can be prevented. Can be achieved.

【0072】また、第4の対物レンズでは、前記第i面
に形成された回折構造で発生するni次回折光量が他の
いずれの次数の回折光量よりも大きく、前記光情報記録
媒体に対する情報の記録および/または再生するために
前記回折構造で発生したni次回折光を光情報記録媒体
の情報記録面に集光できることが好ましい。ここで、n
は0、±1以外の整数である。
In the fourth objective lens, the ni-th order diffracted light quantity generated by the diffractive structure formed on the i-th surface is larger than the diffracted light quantity of any other order, and the information on the optical information recording medium is It is preferable that the ni-order diffracted light generated in the diffractive structure for recording and / or reproducing can be condensed on the information recording surface of the optical information recording medium. Where n
Is an integer other than 0 and ± 1.

【0073】この構成は、2次以上の高次の回折光を利
用して光情報記録媒体への情報の記録および/または再
生を行う対物レンズに関する。輪帯状の回折構造を2次
以上の高次の回折光の回折効率が最大となるように形成
すると、各輪帯間の段差および各輪帯間の間隔が大きく
なり回折構造の形状要求精度が厳しくなりすぎない。一
般に1次の回折光を利用する場合に比ベ、2次以上を用
いる場合では、回折効率の波長変化による低下が大きい
が、単一波長に近い光源を用いる場合には、上記の回折
効率の波長変化による低下量はほとんど無視できるほど
小さいので、製造し易く十分な回折効率を有した回折構
造を有する対物レンズを得ることができる。
This structure relates to an objective lens which records and / or reproduces information on an optical information recording medium by using diffracted light of second or higher order. If the ring-shaped diffractive structure is formed so that the diffraction efficiency of the diffracted light of the second or higher order is maximized, the step difference between the ring-shaped zones and the interval between the ring-shaped zones are increased, and the required accuracy of the shape of the diffractive structure is increased. Don't get too strict. In general, compared with the case of using the 1st-order diffracted light, the decrease of the diffraction efficiency due to the wavelength change is large when the 2nd-order or more is used, but when the light source close to a single wavelength is used, the above-mentioned diffraction efficiency Since the amount of decrease due to wavelength change is so small that it can be ignored, it is possible to obtain an objective lens having a diffractive structure that is easy to manufacture and has a sufficient diffraction efficiency.

【0074】また、上述の第1〜第4の対物レンズにお
いて、前記第1レンズ群の最も光源側の面と前記第2レ
ンズ群の最も光源側の面との間にある面のうち、少なく
とも2つの面が非球面であることが好ましい。なお、
「第1レンズ群の最も光源側の面と第2レンズ群の最も
光源側の面との間にある面」とは、第1レンズ群の最も
光源側の面、および第2レンズ群の最も光源側の面も含
まれるものとする。
In the above-described first to fourth objective lenses, at least one of the surfaces between the surface of the first lens group closest to the light source and the surface of the second lens group closest to the light source. It is preferable that the two surfaces are aspherical surfaces. In addition,
"The surface between the most light source side surface of the first lens group and the most light source side surface of the second lens group" means the most light source side surface of the first lens group and the most light source side surface of the second lens group. The surface on the light source side is also included.

【0075】このように、第1レンズ群の最も光源側の
面と第2レンズ群の最も光源側の面との間にある面のう
ち、少なくとも2つの面を非球面とすると、球面収差の
他にさらにコマ収差、非点収差を良好に補正することが
できる。このとき、少なくとも第1レンズ群の最も光源
側の面と第2レンズ群の最も光源側の面の2つの面を非
球面とするとより精緻に収差補正ができるので好まし
い。さらに、第1レンズ群の最も光情報記録媒体側の面
も非球面とすることで、第1レンズ群と第2レンズ群の
光軸のずれにより発生する収差を小さく抑えることがで
きるのでより好ましい。
Thus, if at least two of the surfaces between the surface of the first lens group closest to the light source and the surface of the second lens group closest to the light source are aspherical surfaces, spherical aberration In addition, it is possible to satisfactorily correct coma and astigmatism. At this time, it is preferable that at least two surfaces, that is, the surface closest to the light source of the first lens group and the surface closest to the light source of the second lens group are aspherical surfaces, because the aberration can be more precisely corrected. Further, by making the surface of the first lens group closest to the optical information recording medium aspherical surface, it is possible to suppress aberrations caused by the deviation of the optical axes of the first lens group and the second lens group, which is more preferable. .

【0076】また、上述の第1〜第4の対物レンズにお
いて、前記第1レンズ群と、前記第2レンズ群はともに
プラスチックレンズであって、次式(1A)、(1B)
を満たすことが好ましい。
In the above-mentioned first to fourth objective lenses, both the first lens group and the second lens group are plastic lenses, and the following formulas (1A) and (1B) are used.
It is preferable to satisfy.

【0077】 NA≧0.75 (1A) 0.06>ΔSAG>−0.08 (1B) ΔSAG=(X1’−X2’)/(NA・f・(1+|m|)) X1’=X1・(N1−1)/f1 X2’=X2・(N2−1)/f2 ただし、NA:前記光情報記録媒体に記録および/また
は再生を行うのに必要な所定の前記対物レンズの像側開
口数 X1:光軸に垂直で、前記第iレンズ群の最も光源側の
光学面の頂点に接する平面と、有効径最周辺(上記NA
のマージナル光線が入射する前記第iレンズ群の最も光
源側の光学面上の位置)における前記第iレンズ群の最
も光源側の面との光軸方向の差(mm)で、前記接平面
を基準として光情報記録媒体の方向に測る場合を正、光
源の方向に測る場合を負とする(i=1または2) f:前記対物レンズの全系の焦点距離(mm) f1:前記第1レンズ群の焦点距離(mm) f2:前記第2レンズ群の焦点距離(mm) m:前記対物レンズの物側開口数をNAOBJ、像側開
口数をNAIMGとしたとき、 NAOBJ/NAIMGで定義される前記対物レンズの
横倍率 N1:前記第1レンズ群の使用波長における屈折率 N2:前記第2レンズ群の使用波長における屈折率
NA ≧ 0.75 (1A) 0.06>ΔSAG> −0.08 (1B) ΔSAG = (X1′−X2 ′) / (NA 4 · f · (1+ | m |)) X1 ′ = X1 · (N1-1) 3 / f1 X2 ′ = X2 · (N2-1) 3 / f2 where NA: of the predetermined objective lens necessary for recording and / or reproducing on the optical information recording medium. Image-side numerical aperture X1: a plane that is perpendicular to the optical axis and is in contact with the apex of the optical surface of the i-th lens unit that is closest to the light source, and the effective diameter outermost periphery (the NA
At the position on the optical surface closest to the light source of the i-th lens group) on which the marginal ray of light is incident, the difference (mm) in the optical axis direction from the surface closest to the light source of the i-th lens group As a reference, the case of measuring in the direction of the optical information recording medium is positive, and the case of measuring in the direction of the light source is negative (i = 1 or 2) f: focal length (mm) of the entire system of the objective lens f1: the first Focal length of lens group (mm) f2: Focal length of the second lens group (mm) m: NAOBJ / NA, where NAOBG is the object-side numerical aperture of the objective lens and NAIMG is the image-side numerical aperture. Lateral magnification N1 of the objective lens defined by IMG : Refractive index of the first lens group at the used wavelength N2: Refractive index of the second lens group at the used wavelength

【0078】高NAのプラスチック対物レンズでは、前
述したように、温度変化で屈折率が変化することによる
球面収差の変化量が大きいので、実使用上問題となる恐
れがある。第1レンズ群と第2レンズ群とがともにプラ
スチックレンズである、高NAの対物レンズにおいては
上記式(1A)及び(1B)を満たすようにすること
で、温度変化に起因する球面収差の変化量を小さくする
ことができる。
As described above, in a high NA plastic objective lens, since the amount of change in spherical aberration due to the change in refractive index due to temperature change is large, it may pose a problem in practical use. In a high NA objective lens in which both the first lens group and the second lens group are plastic lenses, by satisfying the above formulas (1A) and (1B), a change in spherical aberration caused by a temperature change The amount can be reduced.

【0079】第1レンズ群の最も光源側の面のサグ量X
1と、第2レンズ群の最も光源側の面のサグ量X2との
差であるΔSAGの値が、−0.08より大きい場合
に、温度変化による球面収差の変化を小さくすることが
できる。一方、ΔSAGの値が0.06以上となった場
合には、温度変化による球面収差の変化を小さくするこ
とに関しては有利となるが、作動距離が小さくなりすぎ
るために、対物レンズと光情報記録媒体との衝突の可能
性が急激に増大する。また、個々のレンズ群の製造公差
が小さくなりすぎるために、個々のレンズ群の生産効率
が悪化する。さらには、第1レンズ群と第2レンズ群と
の光軸ずれによって発生する非点収差量が大きくなりす
ぎるので、第1レンズ群と第2レンズ群とを組み立てる
効率が悪化する。そこで、温度変化による球面収差の変
化が小さく抑えられるとともに、製造誤差感度が小さく
製造が容易化され、かつ作動距離が十分に確保された対
物レンズとするためのΔSAGに関する条件として、上
記式(1B)の条件を設けた。
The sag amount X of the surface of the first lens unit closest to the light source
When the value of ΔSAG, which is the difference between 1 and the sag amount X2 of the surface closest to the light source of the second lens group, is larger than −0.08, the change in spherical aberration due to temperature change can be reduced. On the other hand, when the value of ΔSAG is 0.06 or more, it is advantageous to reduce the change in spherical aberration due to temperature change, but the working distance becomes too short, so the objective lens and the optical information recording are reduced. The probability of collision with the medium increases dramatically. Further, since the manufacturing tolerance of each lens group becomes too small, the production efficiency of each lens group deteriorates. Furthermore, the amount of astigmatism generated by the optical axis shift between the first lens group and the second lens group becomes too large, so that the efficiency of assembling the first lens group and the second lens group deteriorates. Therefore, the condition relating to ΔSAG for suppressing the change of spherical aberration due to temperature change to be small, the manufacturing error sensitivity being small, the manufacturing being facilitated, and the working distance being sufficiently secured is expressed by the above formula (1B). ) Conditions are provided.

【0080】ΔSAGの値が、式(1B)の下限より大
きいと、第2レンズ群の最も光情報記録媒体側の面と光
情報記録媒体の光束入射面との光軸上の距離が小さくな
りすぎないので、対物レンズと光情報記録媒体との衝突
の可能性を低減できる。また、第1レンズ群と第2レン
ズ群との光軸ずれによって発生する非点収差量が大きく
なりすぎないので、第1レンズ群と第2レンズ群とを組
み立てる効率を向上できる。また、第2レンズ群のメニ
スカスの度合いが大きくなりすぎないので、第2レンズ
群のl面の光軸ずれによって発生するコマ収差量を低減
でき、第2レンズ群の生産効率を向上できる。さらに、
第1レンズ群の最も光源側の面の曲率が小さくなりすぎ
ないので、第1レンズ群の面の光軸ずれによって発生す
るコマ収差量を低減でき、第1レンズ群の生産効率を向
上できる。
If the value of ΔSAG is larger than the lower limit of the expression (1B), the distance on the optical axis between the surface of the second lens group closest to the optical information recording medium and the light incident surface of the optical information recording medium becomes small. Therefore, the possibility of collision between the objective lens and the optical information recording medium can be reduced. Further, since the amount of astigmatism generated due to the optical axis shift between the first lens group and the second lens group does not become too large, the efficiency of assembling the first lens group and the second lens group can be improved. Further, since the degree of meniscus of the second lens group does not become too large, it is possible to reduce the amount of coma aberration caused by the optical axis shift of the 1-plane of the second lens group, and improve the production efficiency of the second lens group. further,
Since the curvature of the surface of the first lens group closest to the light source does not become too small, it is possible to reduce the amount of coma aberration that occurs due to the optical axis shift of the surface of the first lens group and improve the production efficiency of the first lens group.

【0081】一方、ΔSAGの値が、式(1B)の上限
より小さいと、温度変化による球面収差の変化が小さい
レンズとすることができる。また、第1レンズ群の光軸
上のレンズ厚さが大きくなりすぎないので、コンパクト
な対物レンズとすることができ、光ピックアップ装置の
小型化という観点から有利である。さらに、第2レンズ
群の最も光源側の面の曲率が小さくなりすぎないので、
非球面の法線と光軸とがなす角度である見込角度が大き
くなりすぎず、金型加工を正確に行うことができる。
On the other hand, when the value of ΔSAG is smaller than the upper limit of the equation (1B), it is possible to obtain a lens in which the change in spherical aberration due to temperature change is small. Further, since the lens thickness on the optical axis of the first lens group does not become too large, a compact objective lens can be obtained, which is advantageous from the viewpoint of downsizing of the optical pickup device. Furthermore, since the curvature of the surface of the second lens group closest to the light source does not become too small,
The expected angle, which is the angle formed by the normal line of the aspherical surface and the optical axis, does not become too large, and the die machining can be performed accurately.

【0082】また、第1〜第4の対物レンズにおいて、
次式(15)を満たすことが好ましい。
In the first to fourth objective lenses,
It is preferable that the following expression (15) is satisfied.

【0083】 3≦√(f1/f2)/|m|≦50 (15) ただし、fi:第iレンズ群の焦点距離(mm)(i=
1または2)(ただし、第iレンズ群が回折構造を有す
る場合は、屈折レンズとしての焦点距離と回折構造の焦
点距離とを合わせた第iレンズ群全系の焦点距離(m
m)) m:前記対物レンズの物側開口数をNAOBJ、像側開
口数をNAIMGとしたとき、NAOBJ/NAIMG
で定義される前記対物レンズの横倍率
3 ≦ √ (f1 / f2) / | m | ≦ 50 (15) where fi: focal length (mm) of the i-th lens group (i =
1 or 2) (however, when the i-th lens group has a diffractive structure, the focal length of the entire system of the i-th lens group (m
m)) m: When the objective lens object side numerical aperture NA OBJ, the image side numerical aperture was NA IMG, NA OBJ / NA IMG
Lateral magnification of the objective lens defined by

【0084】上述の対物レンズは式(15)を満たすの
が好ましいが、本発明による対物レンズでは、横倍率が
大きくなる程、第1レンズ群と第2レンズ群の焦点距離
の比(f1/f2)は小さくなるが、f1/f2が小さ
くなりすぎると、すなわち第2レンズ群のパワーが大き
くなりすぎると、第2レンズ群の光源側の面の曲率半径
が小さくなり第1レンズ群と第2レンズ群の光軸ずれに
よる収差劣化が増大する。また、第2レンズ群の中心レ
ンズ厚さに対する誤差感度が大きくなる。一方、f1/
f2が大きくなりすぎると、すなわち第1レンズ群のパ
ワーが大きくなりすぎると、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ない。以上より、
作りやすくそれでいて性能の良い対物レンズを得るため
には、(f1/f2)/|m|の値はある範囲内にある
ことが必要である。式(15)の上限以下で、作りやす
いレンズとすることができ、また、横倍率が小さくなり
すぎないのでコンパクトな光ピックアップ装置を得るこ
とができる。下限以下で、像高特性の良いレンズとする
ことができ、また、横倍率が大きくなりすぎないので、
ビーム整形素子、偏向ビームスプリッタ、波長板等の光
学素子の配置が容易になる。
It is preferable that the above-mentioned objective lens satisfies the expression (15). However, in the objective lens according to the present invention, as the lateral magnification increases, the ratio of the focal lengths of the first lens group and the second lens group (f1 / If f1 / f2 becomes too small, that is, if the power of the second lens group becomes too large, the radius of curvature of the light source side surface of the second lens group becomes small, and f2) becomes small. Aberration deterioration due to the optical axis shift of the two lens groups increases. Further, the error sensitivity with respect to the thickness of the central lens of the second lens group becomes large. On the other hand, f1 /
If f2 becomes too large, that is, if the power of the first lens group becomes too large, the image height characteristics such as coma and astigmatism cannot be satisfactorily corrected. From the above,
The value of (f1 / f2) / | m | needs to be within a certain range in order to obtain an objective lens that is easy to make and has good performance. When the value is less than or equal to the upper limit of Expression (15), a lens that is easy to manufacture can be obtained, and since the lateral magnification does not become too small, a compact optical pickup device can be obtained. Below the lower limit, it is possible to make a lens with good image height characteristics, and since the lateral magnification does not become too large,
It becomes easy to arrange optical elements such as a beam shaping element, a deflecting beam splitter, and a wave plate.

【0085】更に、上記の作用をより一層達成するため
には、特に以下の式(15’)の範囲が望ましい。
Further, in order to further achieve the above-mentioned action, the range of the following formula (15 ') is particularly desirable.

【0086】 6≦√(f1/f2)/|m|≦40 (15’)[0086]               6 ≦ √ (f1 / f2) / | m | ≦ 40 (15 ')

【0087】また、第1〜第4の対物レンズにおいて次
式(16)を満たすことが好ましい。
Further, it is preferable that the first to fourth objective lenses satisfy the following expression (16).

【0088】 0.5≦(r2+r1)/(r2−r1)≦4.0 (16) ただし、r1:第1レンズ群の最も光源側の面の近軸曲
率半径(mm) r2:第1レンズ群の最も光情報記録媒体側の面の近軸
曲率半径(mm)
0.5 ≦ (r2 + r1) / (r2-r1) ≦ 4.0 (16) where, r1: paraxial radius of curvature (mm) of the surface of the first lens group closest to the light source, r2: first lens Paraxial radius of curvature (mm) of the surface of the group closest to the optical information recording medium

【0089】上述の式(16)は第1レンズ群の適切な
形状に関するものである。式(16)の上限を超えない
ようにすると、第1レンズ群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レンズ群の最も光源側
の面と最も光情報記録媒体側との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。
The above equation (16) relates to an appropriate shape of the first lens group. If the upper limit of expression (16) is not exceeded, the meniscus degree of the first lens group will not become too large, and the surface of the first lens group that is closest to the light source and the surface that is closest to the optical information recording medium side will not be formed. The aberration deterioration due to the axis deviation between the two does not become too large. If the lower limit is not exceeded, correction of spherical aberration will not be insufficient.

【0090】更に、上記の作用をより一層達成するため
には、特に以下の式(16’)の範囲が望ましい。
Further, in order to further achieve the above-mentioned action, the range of the following formula (16 ') is particularly desirable.

【0091】 0.8≦(r2+r1)/(r2−r1)≦3.0 (16’)[0091]         0.8 ≦ (r2 + r1) / (r2-r1) ≦ 3.0 (16 ′)

【0092】また、第1〜第4の対物レンズにおいて次
式(17)を満たすことが好ましい。
It is preferable that the first to fourth objective lenses satisfy the following expression (17).

【0093】 −0.02≦NA・(X2−X1)/f≦0.30 (17) ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数 Xi:光軸に垂直で第iレンズ群の最も光源側の面の頂
点に接する平面と、有効径最周辺(前記NAのマージナ
ル光線が入射する第iレンズ群の最も光源側の面上の位
置)における第iレンズ群の最も光源側の面との光軸方
向の差で、前記接平面を基準として光情報記録媒体の方
向に測る場合を正、光源の方向に測る場合を負とする
(i=1または2) f:前記対物レンズの全系の焦点距離(mm)
−0.02 ≦ NA · (X2−X1) /f≦0.30 (17) where NA is a predetermined image-side numerical aperture necessary for recording and / or reproducing on the optical information recording medium. Xi: a plane that is perpendicular to the optical axis and is in contact with the apex of the surface of the i-th lens group that is closest to the light source, and the periphery of the effective diameter (the position on the surface of the i-th lens group that is closest to the light source and on which the marginal ray of NA is incident) The difference in the optical axis direction from the surface closest to the light source of the i-th lens group in) is positive when measured in the direction of the optical information recording medium with the tangential plane as a reference, and negative when measured in the direction of the light source ( i = 1 or 2) f: focal length of the whole system of the objective lens (mm)

【0094】上述の式(17)は、球面収差を良好に補
正するための第1レンズ群の光源側の面と第2レンズ群
の光源側の面のサグ量に関する条件式である。本発明に
よる対物レンズでは、横倍率が大きくなる程、第1レン
ズ群と第2レンズ群の焦点距離の比(f1/f2)が小
さくなるとともに、第1レンズ群の光源側の面の曲率は
ゆるく、第2レンズ群の光源側の面の曲率はきつくな
る。従って、図29に示すように、球面収差の補正に必
要な第1レンズ群の光源側の面のサグ量(X1)は小さ
く、第2レンズ群の光源側の面のサグ量(X2)は大き
くなる。ところで、X1の値が正でその絶対値が小さい
程、マージナル光線の球面収差を補正過剰にする効果が
大きくなり、X2の値が正でその絶対値が大きい程、マ
ージナル光線の球面収差を補正不足にする効果が大きく
なるので、球面収差を良好に補正するためには、X2−
X1は、ある範囲内にあることが必要である。以上よ
り、本発明の対物レンズは式(17)を満たすのが好ま
しく、式(17)の下限以上でマージナル光線の球面収
差が補正過剰になり過ぎず、上限以下でマージナル光線
の球面収差が補正不足になり過ぎない
The above expression (17) is a conditional expression regarding the sag amount of the surface on the light source side of the first lens group and the surface on the light source side of the second lens group for favorably correcting the spherical aberration. In the objective lens according to the present invention, as the lateral magnification increases, the ratio (f1 / f2) of the focal lengths of the first lens group and the second lens group decreases, and the curvature of the light source side surface of the first lens group decreases. The curvature of the surface of the second lens unit on the light source side is loose and becomes tight. Therefore, as shown in FIG. 29, the sag amount (X1) on the light source side surface of the first lens group necessary for correcting the spherical aberration is small, and the sag amount (X2) on the light source side surface of the second lens group is small. growing. By the way, as the value of X1 is positive and its absolute value is smaller, the effect of overcorrecting the spherical aberration of the marginal ray becomes greater, and as the value of X2 is positive and its absolute value is larger, the spherical aberration of the marginal ray is corrected. Since the effect of making it insufficient becomes large, in order to satisfactorily correct spherical aberration, X2-
X1 needs to be within a certain range. From the above, it is preferable that the objective lens of the present invention satisfies the expression (17). If the lower limit of the expression (17) is exceeded, the spherical aberration of the marginal ray is not overcorrected. Don't run short

【0095】更に、上記の作用をより一層達成するため
には、特に以下の式(17’)の範囲が望ましい。
Further, in order to further achieve the above-mentioned action, the range of the following formula (17 ') is particularly desirable.

【0096】 −0.01≦(X2−X1)/f・NA≦0.20 (17’)[0096]     −0.01 ≦ (X2−X1) /f·NA≦0.20 (17 ′)

【0097】また、第1〜第4の対物レンズは、光学プ
ラスチック材料から形成されたレンズ群を含むことが好
ましい。このように、少なくとも1つのレンズ群を、光
学プラスチック材料から形成すると、レンズの体積が大
きい2つのレンズ群で構成された高NAの対物レンズで
あっても軽量であるので、フォーカシング用のアクチュ
エータへの負担の軽減、高速な追従、小型のアクチュエ
ータでの駆動等が可能であり、かつ、射出成形などより
大量生産が安価に可能となる。以上より、2つのレンズ
群をともに光学プラスチック材料から形成するのがより
好ましい。
Further, it is preferable that the first to fourth objective lenses include a lens group made of an optical plastic material. As described above, when at least one lens group is made of an optical plastic material, even a high NA objective lens composed of two lens groups having a large lens volume is lightweight, so that it can be used as a focusing actuator. It is possible to reduce the load on the product, to follow it at high speed, to drive with a small actuator, and to mass-produce at a lower cost than by injection molding. From the above, it is more preferable that both of the two lens groups are made of an optical plastic material.

【0098】また、プラスチックレンズはガラスレンズ
と比較して温湿度変化による屈折率や形状変化が大きい
ので、それによる性能劣化が問題となりやすい。この性
能劣化、すなわち球面収差の増大は、NAの4乗に比例
して大きくなるので、高NAの対物レンズになるほど問
題となる。一般にプラスチックレンズの温度変化に対す
る屈折率の変化は−10×10−5/℃程度である。本
発明による高NA対物レンズをプラスチック材料から形
成された2枚のレンズで構成する場合、対物レンズの焦
点距離に対してワーキングディスタンスが小さいと、温
度上昇時には補正不足の3次球面収差が発生し、温度下
降時には補正過剰の3次球面収差が発生する。これに対
し、対物レンズの焦点距離に対してワーキングディスタ
ンスを大きくしていくと、温度変化時に上述の3次球面
収差とは逆極性の5次以上の高次球面収差を発生させる
ことができる。このとき、対物レンズが上述の式(3)
および/または式(4)を満たすことで、3次球面収差
の発生量と、逆極性の高次球面収差の発生量とのバラン
スを良好にとることが可能となり、プラスチック材料か
ら形成された高NAの対物レンズであっても、温度変化
時における波面収差の劣化が少なく、使用可能な温度範
囲の大きな対物レンズとすることができる。式(3)お
よび/または式(4)の下限以上で温度上昇時の球面収
差が補正不足になり過ぎず、上限以下で温度上昇時の球
面収差が補正過剰になり過ぎない。また、式(3)およ
び/または式(4)の下限以上で温度下降時の球面収差
が補正過剰になり過ぎず、上限以下で温度下降時の球面
収差が補正不足になり過ぎない。
Further, since the plastic lens has a larger change in the refractive index and the shape due to the change in temperature and humidity than the glass lens, the performance deterioration due to the change is likely to become a problem. This deterioration in performance, that is, the increase in spherical aberration, increases in proportion to the fourth power of NA, and therefore becomes more problematic as the objective lens has a higher NA. Generally, the change in the refractive index of a plastic lens with respect to the temperature change is about -10 × 10 -5 / ° C. When the high NA objective lens according to the present invention is composed of two lenses made of a plastic material, if the working distance is small with respect to the focal length of the objective lens, an uncorrected third-order spherical aberration occurs when the temperature rises. When the temperature drops, overcorrected third-order spherical aberration occurs. On the other hand, when the working distance is increased with respect to the focal length of the objective lens, it is possible to generate a higher-order spherical aberration of the fifth order or more, which has a polarity opposite to that of the above-described third-order spherical aberration when the temperature changes. At this time, the objective lens is expressed by the above formula (3).
By and / or satisfying the expression (4), it becomes possible to satisfactorily balance the amount of generation of the third-order spherical aberration and the amount of generation of the high-order spherical aberration of opposite polarity, and it is possible to achieve a high balance between high-order spherical aberrations made of plastic materials. Even with an NA objective lens, it is possible to obtain an objective lens having a wide usable temperature range with little deterioration of the wavefront aberration when the temperature changes. If the lower limit of expression (3) and / or expression (4) is exceeded, the spherical aberration will not be overcorrected when the temperature rises, and if it is below the upper limit, the spherical aberration will not be overcorrected when the temperature rises. Further, if the lower limit of the formula (3) and / or the formula (4) is exceeded, the spherical aberration will not be overcorrected when the temperature drops, and if it is below the upper limit, the spherical aberration will not be overcorrected when the temperature drops.

【0099】また、第1〜第4の対物レンズにおいて少
なくとも1つのレンズ群を、光学ガラス材料から形成す
ると、特に、2つのレンズ群のうち、曲率半径の小さく
なりがちな第2レンズ群をd線における屈折率が1.5
5以上の光学ガラス材料から形成すると、第2レンズ群
の光源側の面の接面と光軸に垂直な平面とのなす角度が
大きくなりすぎないので、ダイヤモンドバイトによる金
型加工をより正確に行うことができる。さらに、第1レ
ンズ群をd線におけるアッべ数が65以上の光学ガラス
材料から形成すると、短波長光源を用いたときの軸上色
収差の発生を抑制することができるので、より好まし
い。
If at least one lens group in the first to fourth objective lenses is made of an optical glass material, the second lens group of the two lens groups which tends to have a small radius of curvature is d. Refractive index at the line is 1.5
If the optical glass material of 5 or more is used, the angle between the contact surface of the second lens group on the light source side and the plane perpendicular to the optical axis does not become too large, so that the die machining with the diamond tool can be performed more accurately. It can be carried out. Furthermore, it is more preferable to form the first lens group from an optical glass material having an Abbe number of 65 or more at the d-line, because it is possible to suppress the occurrence of axial chromatic aberration when using a short wavelength light source.

【0100】また、第1〜第4の対物レンズにおいて光
軸に垂直で前記第iレンズ群の最も光源側の面の頂点に
接する平面と、前記第iレンズ群の最も光源側の面との
間に光束を規制する絞りを設けることが好ましい(i=
1または2)。
In the first to fourth objective lenses, a plane which is perpendicular to the optical axis and is in contact with the apex of the most light source side surface of the i-th lens group and the most light source side surface of the i-th lens group. It is preferable to provide a diaphragm for regulating the light flux between them (i =
1 or 2).

【0101】上述のように、第iレンズ群の最も光源側
の面の直前に光束を規制する絞りを配置する場合は、光
軸に垂直で第1レンズ群の最も光源側の面の頂点に接す
る平面と、第1レンズの最も光源側の面との間に配置す
るのが好ましい。これにより、絞りと第iレンズ群の最
も光源側の面との間隔が小さくなり、収差補正が保証さ
れている領域より高い部分を光線が通過するのを防ぐこ
とができるので、対物レンズに発散光が入射しても収差
が増大することはない。
As described above, when the diaphragm for restricting the luminous flux is arranged immediately before the most light source side surface of the i-th lens group, it is located at the apex of the most light source side surface of the first lens group perpendicular to the optical axis. It is preferably arranged between the contacting plane and the surface of the first lens closest to the light source. As a result, the distance between the diaphragm and the surface of the i-th lens unit closest to the light source is reduced, and it is possible to prevent the light rays from passing through a portion higher than the area where the aberration correction is guaranteed. The aberration does not increase even when light is incident.

【0102】また、第1〜第4の対物レンズに絞りを設
ける場合、少なくとも1つの面上の、光情報記録媒体に
情報の記録および/または再生を行うのに必要な像側開
口数に対応する位置に、面の法線方向が不連続に変化す
る部位を設けることにより集光光束径を規制するのがよ
り好ましい。これにより、面の法線方向が不連続に変化
する部位よりも外側の面を通過する光束を屈折面の法線
方向が不連続に変化する部位よりも光軸側の面を通過す
る光束と異なる点に集光させることができる。面の法線
方向が不連続に変化する部位と面の法線方向が不連続に
変化する部位を設けるレンズを一体成形することで、対
物レンズに別部材の絞りを取り付ける必要がなくなるの
で、製造時間の短縮やコストダウンを図れる。また、ボ
ビンの成形時に絞りが不要となるので、対物レンズとボ
ビンを含めた駆動部の総重量を小さくすることができ
る。
When a diaphragm is provided for the first to fourth objective lenses, it corresponds to the image-side numerical aperture necessary for recording and / or reproducing information on the optical information recording medium on at least one surface. It is more preferable to regulate the diameter of the condensed light flux by providing a portion at which the normal direction of the surface changes discontinuously. As a result, a light beam that passes through the surface outside the part where the normal direction of the surface changes discontinuously and a light beam that passes through the surface on the optical axis side of the part where the normal direction of the refractive surface changes discontinuously It can be focused at different points. By integrally molding a lens that provides a part where the normal direction of the surface changes discontinuously and a part where the normal direction of the surface changes discontinuously, it is not necessary to attach a separate diaphragm to the objective lens. The time and cost can be reduced. Further, since the diaphragm is not required when the bobbin is molded, the total weight of the drive unit including the objective lens and the bobbin can be reduced.

【0103】また、本発明による第1の集光光学系は、
光源側から順に配置された正屈折力の第1レンズ群と正
屈折力の第2レンズ群とからなり、光源からの発散光束
を前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光する有限共
役型である対物レンズを含む光情報記録媒体の情報の記
録および/または再生用の集光光学系であって、前記光
源と前記情報記録面との間に、前記集光光学系で発生す
る球面収差の変動を補正する手段を備え、次式(18)
を満たすことを特徴とする。
The first condensing optical system according to the present invention is
A finite conjugate that includes a first lens group having a positive refracting power and a second lens group having a positive refracting power, which are sequentially arranged from the light source side, and focuses a divergent light beam from the light source on the information recording surface of the optical information recording medium. Is a condensing optical system for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium including an objective lens that is a mold, and is a spherical surface generated by the condensing optical system between the light source and the information recording surface. The following formula (18) is provided with means for correcting fluctuations in aberration.
It is characterized by satisfying.

【0104】NA≧0.65 (18) ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の前記対物レンズの像側開口数
NA ≧ 0.65 (18) where NA is a predetermined image-side numerical aperture of the objective lens required for recording and / or reproducing on the optical information recording medium.

【0105】以上述べたように、第1〜第4の対物レン
ズによって、2つの正レンズ群からなる高NAの対物レ
ンズであっても、小径でかつワーキングディスタンスが
大きい対物レンズ、また、使用波長が短波長であって
も、レーザ光源のモードホップ等に起因して発生する軸
上色収差が効果的に補正された2つの正レンズ群からな
る高NAの対物レンズが得られるが、このようにNAが
大きい対物レンズおよび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
響による球面収差の変動が無視できなくなる。
As described above, by the first to fourth objective lenses, even if the objective lens has a high NA consisting of two positive lens groups, the objective lens has a small diameter and a large working distance, and the wavelength used. Even if the wavelength is short, an objective lens with a high NA composed of two positive lens groups in which axial chromatic aberration caused by mode hopping of a laser light source is effectively corrected can be obtained. When an attempt is made to increase the recording density by using an objective lens having a large NA and a light source having a shorter wavelength, variations in spherical aberration due to various errors cannot be ignored.

【0106】そこで、上述の第1の集光光学系のよう
に、光源と光情報記録媒体の情報記録面との間に球面収
差の変動を補正する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る集光光学系を得るこ
とができる。
Therefore, if a means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is provided between the light source and the information recording surface of the optical information recording medium like the above-mentioned first condensing optical system, even if there are various errors. A condensing optical system that can maintain good condensing characteristics can be obtained.

【0107】球面収差の変動の原因としては、具体的に
は、レーザ光源の個体間の発振波長のばらつき、温湿度
の変化に起因して起こる光学プラスチック材料の屈折率
変化、光情報記録媒体の透明基板の厚さの変動、対物レ
ンズの製造誤差(面形状誤差、光軸上の厚さ誤差、レン
ズ間の空気間隔誤差等)があげられる。これらさまざま
な原因で発生する球面収差(特に3次の球面収差)を補
正する手段を設けることで、以下の〜等の利点があ
り、それでいて良好な集光特性を常に維持できる集光光
学系を得ることができる。
The causes of the variation of the spherical aberration are, specifically, the variation of the oscillation wavelength among the individual laser light sources, the change of the refractive index of the optical plastic material caused by the change of the temperature and humidity, and the change of the optical information recording medium. Variations in the thickness of the transparent substrate, manufacturing errors of the objective lens (surface shape error, thickness error on the optical axis, air gap error between lenses, etc.) are included. By providing a means for correcting the spherical aberration (particularly the third-order spherical aberration) that occurs due to these various causes, there are the following advantages (1) to (3), and a condensing optical system that can always maintain good condensing characteristics. Obtainable.

【0108】レーザ光源の選別が必要なくなるので、
レーザ光源への製造精度の要求が厳しくなりすぎないの
で、レーザ光源の量産性を高めることができる。また、
光ピックアップ装置の製造時間の短縮を図れる。
Since it is not necessary to select the laser light source,
Since the requirement for manufacturing accuracy of the laser light source does not become too strict, mass productivity of the laser light source can be improved. Also,
The manufacturing time of the optical pickup device can be shortened.

【0109】集光光学系に含まれる構成素子をプラス
チック材料から形成することが可能となり、大幅なコス
トダウンが図れる。
Since the constituent elements included in the condensing optical system can be formed of a plastic material, the cost can be significantly reduced.

【0110】光情報記録媒体の製造誤差に対する要求
精度が厳しくなりすぎないので、光情報記録媒体の量産
性を高めることができる。
Since the required accuracy for manufacturing error of the optical information recording medium does not become too strict, mass productivity of the optical information recording medium can be improved.

【0111】対物レンズへの製造精度の要求が厳しく
なりすぎないので、対物レンズの量産性を高めることが
できる。
Since the requirement for the manufacturing accuracy of the objective lens does not become too strict, the mass productivity of the objective lens can be improved.

【0112】また、本発明による第2の集光光学系は、
光源側から順に配置された正屈折力の第1レンズ群と正
屈折力の第2レンズ群とからなり、光源から出射した6
00nm以下の波長の発散光束を前記光情報記録媒体の
情報記録面上に集光する有限共役型である対物レンズを
含む光情報記録媒体の情報の記録および/または再生用
の集光光学系であって、前記集光光学系を構成する光学
素子の少なくとも1つの面上に輪帯状の回折構造を設け
たことを特徴とする。
The second condensing optical system according to the present invention is
The first lens group having a positive refracting power and the second lens group having a positive refracting power, which are arranged in order from the light source side, are emitted from the light source.
A condensing optical system for recording and / or reproducing information of an optical information recording medium including a finite conjugate type objective lens for converging a divergent light beam having a wavelength of 00 nm or less on an information recording surface of the optical information recording medium. It is characterized in that a ring-shaped diffractive structure is provided on at least one surface of the optical element constituting the condensing optical system.

【0113】この集光光学系のように、集光光学系を構
成する光学素子の少なくとも1つの面上に、光源の波長
が長波長側に微少変動した場合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もつ回折構造を設
けることで、青紫色半導体レーザのような短波長光源を
用いた際に問題となる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。上記の回折構造を設ける光学素
子を対物レンズと別途に光源と対物レンズの間に設ける
ことで、軸上色収差を厳しく補正していない対物レンズ
であっても、本発明による集光光学系に適用可能とな
る。
Like this condensing optical system, the back focus of the objective lens is shortened when the wavelength of the light source slightly fluctuates to the long wavelength side on at least one surface of the optical element constituting the condensing optical system. By providing the diffractive structure having such wavelength characteristics, it is possible to effectively correct the axial chromatic aberration that occurs in the objective lens, which is a problem when using a short wavelength light source such as a blue-violet semiconductor laser. By providing the optical element having the above-mentioned diffractive structure between the light source and the objective lens separately from the objective lens, even the objective lens in which axial chromatic aberration is not strictly corrected is applied to the condensing optical system according to the present invention. It will be possible.

【0114】この場合、前記光源は±10nm以下の波
長変動を発生し、前記回折構造は、該光源の波長変動に
伴う、前記集光光学系を構成する光学素子の光学材料の
屈折率分散によって生じる軸上色収差を抑制する機能を
有することが好ましい。
In this case, the light source causes a wavelength variation of ± 10 nm or less, and the diffractive structure is caused by the refractive index dispersion of the optical material of the optical element constituting the condensing optical system accompanying the wavelength variation of the light source. It is preferable to have a function of suppressing the axial chromatic aberration that occurs.

【0115】上述の回折構造は、光源の±10nm程度
の波長変動に伴う、集光光学系を構成する光学素子の光
学材料の屈折率分散によって生じる軸上色収差とは逆極
性の軸上色収差を発生するような軸上色収差特性を有す
る。すなわち、光源が長波長側に波長変動した場合に、
集光光学系を構成する光学素子の光学材料の屈折率分散
によって生じる軸上色収差は集光光学系のバックフォー
カスが、波長変動する前に比して長くなる方向である
が、光源が長波長側に波長変動した場合に、上記の回折
構造によって生じる軸上色収差は集光光学系のバックフ
ォーカスが、波長変動する前に比して短くなる方向であ
る。集光光学系を透過して情報記録面上に集光した波面
の軸上色収差が良好に補正された状態とするには、回折
のパワーと屈折パワーを適切に組み合わせて、回折構造
によって生じる軸上色収差の大きさを、光学材料の屈折
率分散によって生じる軸上色収差とほぼ等しくすると良
い。なお、上述の説明では、集光光学系を集光作用のあ
る1つの正レンズと仮定した。
The above-mentioned diffractive structure has an axial chromatic aberration having a polarity opposite to that of the axial chromatic aberration caused by the refractive index dispersion of the optical material of the optical element forming the condensing optical system, which is caused by the wavelength variation of about ± 10 nm of the light source. It has an axial chromatic aberration characteristic as it occurs. That is, when the wavelength of the light source changes to the long wavelength side,
The axial chromatic aberration caused by the refractive index dispersion of the optical material of the optical element that constitutes the condensing optical system is in the direction in which the back focus of the condensing optical system becomes longer than before the wavelength fluctuation, but the light source has a long wavelength. When the wavelength fluctuates to the side, the axial chromatic aberration caused by the diffractive structure is in a direction in which the back focus of the condensing optical system becomes shorter than before the wavelength fluctuates. In order to obtain a state in which the axial chromatic aberration of the wavefront that has been transmitted through the condensing optical system and condensed on the information recording surface is well corrected, the axis generated by the diffractive structure should be obtained by appropriately combining the diffractive power and the refractive power. The magnitude of the upper chromatic aberration may be made substantially equal to the axial chromatic aberration generated by the refractive index dispersion of the optical material. In the above description, the condensing optical system is assumed to be one positive lens having a condensing effect.

【0116】また、上述の第2の集光光学系において、
前記対物レンズが回折レンズとしての回折作用と屈折レ
ンズとしての屈折作用とをあわせた場合、前記光源の波
長が長波長側に変動した際に、バックフォーカスが短く
なる方向に変化するような軸上色収差特性を有し、次式
(19)を満たすことが好ましい。
In the above-mentioned second condensing optical system,
In the case where the objective lens has a diffractive action as a diffractive lens and a refractive action as a refraction lens, on-axis such that the back focus changes in the direction of shortening when the wavelength of the light source changes to the long wavelength side. It is preferable to have chromatic aberration characteristics and to satisfy the following expression (19).

【0117】 −1<ΔCA/ΔSA<0 (19) ただし、ΔCA:波長の変化に対する軸上色収差の変化
量(mm) ΔSA:波長の変化に対するマージナル光線の球面収差
の変化量(mm)
−1 <ΔCA / ΔSA <0 (19) where ΔCA: amount of change in axial chromatic aberration with respect to change in wavelength (mm) ΔSA: amount of change in spherical aberration of marginal ray with respect to change in wavelength (mm)

【0118】本発明による集光光学系は、回折レンズと
しての回折作用と屈折レンズとしての屈折作用とを合わ
せた場合に、光源の波長が長波長側に変動した際のバッ
クフォーカスが、波長変動する前のバックフォーカスに
比して短くなる方向に変化するような軸上色収差特性を
有し、(19)式を満たすことが好ましい。回折作用に
より、集光光学系全系の軸上色収差を補正過剰として基
準波長の球面収差カーブと長・短波長側の球面収差カー
ブ(色の球面収差ともいう)を交差させることで、光源
の波長が変動した際の最適書き込み位置の移動を小さく
抑えることが可能となり、光源のモードホップ現象や高
周波重畳時の波面収差の劣化の小さい集光光学系とする
ことができる。
In the converging optical system according to the present invention, when the diffractive action as the diffractive lens and the refractive action as the refraction lens are combined, the back focus when the wavelength of the light source fluctuates to the long wavelength side changes. It is preferable to have an axial chromatic aberration characteristic that changes in a direction in which it becomes shorter than the back focus before the adjustment, and to satisfy the expression (19). By diffracting, the axial chromatic aberration of the entire focusing optical system is overcorrected, and the spherical aberration curve of the reference wavelength and the spherical aberration curve of the long / short wavelength side (also called chromatic spherical aberration) are crossed to each other. It is possible to suppress the movement of the optimum writing position when the wavelength fluctuates, and it is possible to provide a focusing optical system in which the mode hop phenomenon of the light source and the deterioration of the wavefront aberration at the time of superposition of high frequencies are small.

【0119】また、回折作用により、上記のように色収
差を補正した集光光学系では、軸上色収差と色の球面収
差をともに補正した集光光学系よりも回折輪帯間隔を大
きくすることができるので、金型の加工時間の短縮、輪
帯形状の製造誤差による回折効率の低化の防止等を達成
できる。なお、上述の説明では、集光光学系を集光作用
のある1つの正レンズと仮定した。
Further, in the condensing optical system in which the chromatic aberration is corrected by the diffractive action as described above, the diffraction ring zone spacing can be made larger than in the condensing optical system in which the axial chromatic aberration and the chromatic spherical aberration are both corrected. Therefore, it is possible to shorten the processing time of the die and prevent the diffraction efficiency from being lowered due to the manufacturing error of the ring shape. In the above description, the condensing optical system is assumed to be one positive lens having a condensing effect.

【0120】また、前記回折構造で発生するn次回折光
量が他のいずれの次数の回折光量よりも大きく、前記光
情報記録媒体に対する情報の記録および/または再生す
るために前記回折構造で発生したn次回折光を前記光情
報記録媒体の情報記録面に集光することができることが
好ましい。ここで、nは0、±1以外の整数である。
The amount of n-th order diffracted light generated in the diffractive structure is larger than that of any other orders, and is generated in the diffractive structure to record and / or reproduce information on the optical information recording medium. It is preferable that the n-th order diffracted light can be condensed on the information recording surface of the optical information recording medium. Here, n is an integer other than 0 and ± 1.

【0121】この構成は、2次以上の高次の回折光を利
用して光情報記録媒体への情報の記録および/または再
生を行う集光光学系に関する。輪帯状の回折構造を2次
以上の高次の回折光の回折効率が最大となるように形成
すると、各輪帯間の段差および各輪帯間の間隔が大きく
なり回折構造の形状要求精度が厳しくなりすぎない。一
般に1次の回折光を利用する場合に比べ、2次以上を用
いる場合では、回折効率の波長変化による低下が大きい
が、単一波長に近い光源を用いる場合には、上記の回折
効率の波長変化による低下量はほとんど無視できるほど
小さいので、製造し易く十分な回折効率を有した回折構
造を有する集光光学系を得ることができる。
This structure relates to a condensing optical system for recording and / or reproducing information on the optical information recording medium by using the diffracted light of the second or higher order. If the ring-shaped diffractive structure is formed so that the diffraction efficiency of the diffracted light of the second or higher order is maximized, the step difference between the ring-shaped zones and the interval between the ring-shaped zones are increased, and the required accuracy of the shape of the diffractive structure is increased. Don't get too strict. In general, when the second or higher order is used, the decrease in the diffraction efficiency due to the wavelength change is larger than when the first order diffracted light is used. Since the amount of decrease due to the change is so small that it can be ignored, it is possible to obtain a condensing optical system having a diffractive structure that is easy to manufacture and has a sufficient diffraction efficiency.

【0122】また、上述の第2の集光光学系において前
記光源と前記情報記録面との間に、前記集光光学系で発
生する球面収差の変動を補正する手段を備え、次式(2
0)を満たすことが好ましい。
Further, in the above second condensing optical system, means for correcting a variation of spherical aberration generated in the condensing optical system is provided between the light source and the information recording surface, and the following equation (2)
It is preferable to satisfy 0).

【0123】 NA≧0.65 (20) ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の前記対物レンズの像側開口数
NA ≧ 0.65 (20) where NA is a predetermined image-side numerical aperture of the objective lens required for recording and / or reproducing on the optical information recording medium.

【0124】上述のように、式(20)を満たすような
NAが大きい対物レンズを、本発明による集光光学系に
用いる場合、さまざまな誤差の影響による球面収差の変
動が無視できなくなる。そこで、光源と光情報記録媒体
の情報記録面との間に球面収差の変動を補正する手段を
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、それでいて回折構造の回折作用により、軸上色
収差が良好に補正された集光光学系を得ることができ
る。球面収差の変動の原因としては、具体的には、レー
ザ光源の個体間の発振波長のばらつき、温湿度の変化に
起因して起こる光学プラスチック材料の屈折率変化、光
情報記録媒体の透明基板の厚さの変動、対物レンズの製
造誤差(面形状誤差、光軸上の厚さ誤差、レンズ間の空
気間隔誤差等)があげられる。
As described above, when an objective lens having a large NA satisfying the expression (20) is used in the condensing optical system according to the present invention, the fluctuation of spherical aberration due to various errors cannot be ignored. Therefore, if a means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is provided between the light source and the information recording surface of the optical information recording medium, good condensing characteristics can be maintained even if there are various errors, and yet, due to the diffractive action of the diffractive structure. Thus, it is possible to obtain the condensing optical system in which the axial chromatic aberration is well corrected. As the cause of the fluctuation of the spherical aberration, specifically, the variation of the oscillation wavelength between the individual laser light sources, the change of the refractive index of the optical plastic material caused by the change of the temperature and humidity, the transparent substrate of the optical information recording medium Variations in thickness and manufacturing errors of the objective lens (surface shape error, thickness error on optical axis, air gap error between lenses, etc.) are included.

【0125】上述の第1,第2の集光光学系において、
前記球面収差補正手段は、光軸に沿って変移すること
で、出射する光束の発散度を変化させることが可能な光
学素子を少なくとも1つ含むことが好ましい。このよう
な光学素子を少なくとも1つ含む構成であると、簡易な
構成で球面収差の変動を良好に補正できる。
In the above-mentioned first and second focusing optical systems,
It is preferable that the spherical aberration corrector includes at least one optical element capable of changing the divergence of the emitted light flux by changing along the optical axis. With a configuration including at least one such optical element, it is possible to excellently correct fluctuations in spherical aberration with a simple configuration.

【0126】より具体的には、2群構成の対物レンズの
一方のレンズ群を光軸方向に沿って変移可能としても良
いし、また、光源と対物レンズとの間に設けた光学素子
を光軸方向に沿って変移可能としても良い。いずれの場
合でも、温湿度変化、あるいは光情報記録媒体の透明基
板の厚さの変動、あるいは光源の発振波長の微少変動、
あるいは対物レンズの製造誤差等によって生ずる球面収
差を良好に補正することができる。
More specifically, one of the two objective lens groups may be movable along the optical axis, or an optical element provided between the light source and the objective lens may be used as an optical element. The displacement may be possible along the axial direction. In any case, temperature / humidity changes, or fluctuations in the thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium, or slight fluctuations in the oscillation wavelength of the light source,
Alternatively, it is possible to satisfactorily correct the spherical aberration caused by the manufacturing error of the objective lens.

【0127】また、光軸に沿って変移可能な光学素子を
軽量な光学プラスチック材料から形成することで、アク
チュエータヘの負担の軽減や球面収差の変動に対する高
速な応答が可能となる。
Further, by forming the optical element that can be displaced along the optical axis from a lightweight optical plastic material, it becomes possible to reduce the load on the actuator and to make a high-speed response to the fluctuation of spherical aberration.

【0128】また、前記球面収差の変動を補正する手段
は、前記光源と前記情報記録面との間に配置された光軸
に垂直な方向に沿った屈折率分布が可変である素子であ
ることが好ましい。このように電圧印加などにより光軸
に垂直な方向に沿った屈折率の分布を生じせしめる装置
で、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。
Further, the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is an element which is arranged between the light source and the information recording surface and whose refractive index distribution along the direction perpendicular to the optical axis is variable. Is preferred. In such a device that produces a distribution of the refractive index along the direction perpendicular to the optical axis by applying a voltage, etc., if the variation of spherical aberration is corrected, there is no moving part and the mechanically simple structure An optical system can be obtained.

【0129】また、前記球面収差の変動を補正する手段
は、前記対物レンズと前記光情報記録媒体との間に配置
された屈折率が可変である素子であってもよい。対物レ
ンズと光情報記録媒体との間に配置される場合は、屈折
率分布ではなく、屈折率が変われば球面収差を補正でき
る。
Further, the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration may be an element having a variable refractive index arranged between the objective lens and the optical information recording medium. When it is arranged between the objective lens and the optical information recording medium, spherical aberration can be corrected if the refractive index changes instead of the refractive index distribution.

【0130】また、第1,第2の集光光学系には上述の
第1〜第4の対物レンズが適用可能である。
Further, the above-mentioned first to fourth objective lenses can be applied to the first and second focusing optical systems.

【0131】また、各集光光学系では、同一の光束入射
面側から複数の情報記録層への情報の記録および/また
は再生が可能な集光光学系であって、情報記録層間での
フォーカスジャンプ時に前記光束入射面からそれぞれの
情報記録層までの透明基板の厚さの違いによって生じる
球面収差の変動を前記球面収差の変動を補正する手段に
より補正することが好ましい。
Further, in each condensing optical system, the condensing optical system is capable of recording and / or reproducing information on a plurality of information recording layers from the same light beam incident surface side, and focus between the information recording layers. It is preferable that the fluctuation of spherical aberration caused by the difference in the thickness of the transparent substrate from the light beam incident surface to each information recording layer at the time of jump is corrected by a means for correcting the fluctuation of spherical aberration.

【0132】この構成は、光束の入射面側から順に透明
基板と情報記録層とが複数積層された構造を有する多層
記録型の光情報記録媒体に対しての情報の記録および/
または再生が可能な光ピックアップ装置に用いられる集
光光学系に関するものである。情報記録層間でのフォー
カスジャンプ時に光束入射面からそれぞれの情報記録層
までの透明基板の厚さの違いによって生じる球面収差の
変動を球面収差補正手段により補正するので、0.65
以上の高開口数の対物レンズを用いる次世代の光ピック
アップ装置であっても多層記録型の光情報記録媒体に対
しての情報の記録および/または再生が可能になる。
With this structure, recording and / or recording of information on a multi-layer recording type optical information recording medium having a structure in which a plurality of transparent substrates and information recording layers are laminated in order from the light beam incident surface side.
Alternatively, the present invention relates to a condensing optical system used in a reproducible optical pickup device. The spherical aberration correction means corrects the variation of spherical aberration caused by the difference in the thickness of the transparent substrate from the light beam incident surface to each information recording layer during the focus jump between the information recording layers.
Even the next-generation optical pickup device using the above-mentioned objective lens with a high numerical aperture can record and / or reproduce information on / from a multi-layer recording type optical information recording medium.

【0133】また、本発明による第1の光ピックアップ
装置は、光源から出射した光束を、光源側から順に配置
された正屈折力の第1レンズ群と正屈折力の第2レンズ
群とからなり光源からの発散光束を前記光情報記録媒体
の情報記録面上に集光する有限共役型である対物レンズ
を含む集光光学系で光情報記録媒体の情報記録面上に集
光させ、前記情報記録面上に情報を記録および/または
前記情報記録面上の情報を再生する光ピックアップ装置
であって、前記光源は光軸方向に沿って変移することで
前記対物レンズに入射する光束の発散度を変化させるこ
とが可能に構成され、前記情報記録面からの反射光を検
出することで、前記集光光学系で発生した球面収差の変
動を検出するための検出手段と、前記検出手段の検出結
果に応じて、該球面収差の変動を低減するために前記光
源を光軸方向に沿って変移させるための駆動手段と、を
有することを特徴とする。
Further, the first optical pickup device according to the present invention comprises a first lens group having a positive refracting power and a second lens group having a positive refracting power, which are arranged in order from the light source side for the light flux emitted from the light source. The divergent light beam from the light source is condensed on the information recording surface of the optical information recording medium by a condensing optical system including a finite conjugate type objective lens for condensing on the information recording surface of the optical information recording medium. An optical pickup device for recording information on a recording surface and / or reproducing information on the information recording surface, wherein the light source is displaced along an optical axis direction so that the divergence of a light beam incident on the objective lens is increased. Detecting means for detecting a variation in spherical aberration generated in the condensing optical system by detecting reflected light from the information recording surface, and detecting by the detecting means. Depending on the result, the sphere And having a driving means for displacing along the optical axis direction the light source in order to reduce variations in aberrations.

【0134】この光ピックアップ装置によれば、2群構
成の有限共役型対物レンズを有する光ピックアップ装置
において、光源を光軸に沿って変移させることで、レー
ザ光源の個体間の発振波長のばらつき、温湿度の変化に
起因して起こる光学プラスチック材料の屈折率変化、光
情報記録媒体の透明基板の厚さの変動、対物レンズの製
造誤差(面形状誤差、光軸上の厚さ誤差、レンズ間の空
気間隔誤差等)等に起因して発生する球面収差の変動を
補正することができる。具体的には、情報記録面からの
反射光を検出することで情報記録面上に集光された光束
の集光状態を検出する検出手段における信号をモニター
しながら、集光光学系で発生した球面収差が最適に補正
されるように、光源を光軸に沿って変移させる駆動手段
を動作せせる。なお、光源を光軸に沿って変移させる駆
動手段としては、ピエゾアクチュエータやボイスコイル
型アクチュエータを用いることができる。
According to this optical pickup device, in the optical pickup device having the finite conjugate type objective lens of the two-group structure, by displacing the light source along the optical axis, variations in oscillation wavelength among individual laser light sources, Refractive index change of optical plastic material caused by change of temperature and humidity, thickness variation of transparent substrate of optical information recording medium, manufacturing error of objective lens (surface shape error, thickness error on optical axis, between lenses) It is possible to correct fluctuations in spherical aberration that occur due to (air gap error, etc.). Specifically, it is generated in the condensing optical system while monitoring the signal in the detecting means for detecting the condensed state of the light beam condensed on the information recording surface by detecting the reflected light from the information recording surface. The driving means for displacing the light source along the optical axis is operated so that the spherical aberration is optimally corrected. A piezo actuator or a voice coil type actuator can be used as the driving means for shifting the light source along the optical axis.

【0135】上述の光ピックアップ装置には上述の第1
〜第4の対物レンズが適用可能である。
The above optical pickup device includes the above first
~ The fourth objective lens can be applied.

【0136】また、本発明による第2の光ピックアップ
装置は、光源から出射した光束を、光源側から順に配置
された正屈折力の第1レンズ群と正屈折力の第2レンズ
群とからなり光源からの発散光束を前記光情報記録媒体
の情報記録面上に集光する有限共役型である対物レンズ
と、球面収差の変動を補正する手段とを含む集光光学系
で光情報記録媒体の情報記録面上に集光させ、前記情報
記録面上に情報を記録および/または前記情報記録面上
の情報を再生する光ピックアップ装置であって、前記集
光光学系として上述の集光光学系を有し、前記情報記録
面からの反射光を検出することで、前記集光光学系で発
生した球面収差の変動を検出するための検出手段と、前
記検出手段の検出結果に応じて、該球面収差の変動を低
減するために前記球面収差の変動を補正する手段を駆動
させるための駆動手段と、を有することを特徴とする。
Further, the second optical pickup device according to the present invention comprises a first lens group having a positive refracting power and a second lens group having a positive refracting power, which are arranged in order from the light source side for the luminous flux emitted from the light source. A finite conjugate type objective lens for converging the divergent light flux from the light source on the information recording surface of the optical information recording medium, and a condensing optical system including a means for correcting the fluctuation of the spherical aberration of the optical information recording medium. An optical pickup device for condensing light on an information recording surface, recording information on the information recording surface and / or reproducing information on the information recording surface, wherein the condensing optical system is the condensing optical system described above. By detecting reflected light from the information recording surface, detecting means for detecting the fluctuation of spherical aberration generated in the condensing optical system, and according to the detection result of the detecting means, In order to reduce the fluctuation of spherical aberration, And having a driving means for driving the means for correcting the variation of the surface aberration.

【0137】この光ピックアップ装置によれば、上述の
集光光学系を有することで、高NAの対物レンズを搭載
した光ピックアップ装置であっても、レーザ光源の個体
間の発振波長のばらつき、温湿度の変化に起因して起こ
る光学プラスチック材料の屈折率変化、光情報記録媒体
の透明基板の厚さの変動、対物レンズの製造誤差(面形
状誤差、光軸上の厚さ誤差、レンズ間の空気間隔誤差
等)等に起因して発生する球面収差の変動を補正するの
で、集光状態の常に良好な光ピックアップ装置を得るこ
とができる。具体的には、情報記録面からの反射光を検
出することで情報記録面上に集光された光束の集光状態
を検出する検出手段における信号をモニターしながら、
集光光学系で発生した球面収差が最適に補正されるよう
に、球面収差の変動を補正する手段を駆動させる駆動手
段を動作させる。なお、この駆動装置としては、ボイス
コイル型アクチュエーターやピエゾアクチュエーターな
どを用いることができる。
According to this optical pickup device, by having the above-mentioned condensing optical system, even in an optical pickup device equipped with an objective lens having a high NA, variations in oscillation wavelength among individual laser light sources and temperature fluctuations can be prevented. Changes in the refractive index of the optical plastic material caused by changes in humidity, variations in the thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium, manufacturing errors of the objective lens (surface shape error, thickness error on the optical axis, between lenses) Since the fluctuation of the spherical aberration caused by the air gap error or the like) is corrected, it is possible to obtain an optical pickup device which is always in a good focusing state. Specifically, while monitoring the signal in the detection means for detecting the condensed state of the light flux condensed on the information recording surface by detecting the reflected light from the information recording surface,
The driving means for driving the means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is operated so that the spherical aberration generated in the focusing optical system is optimally corrected. As the driving device, a voice coil type actuator, a piezo actuator, or the like can be used.

【0138】また、本発明による音声・画像の記録装置
・再生装置は上述の光ピックアップ装置を搭載したこと
により、DVDよりも高密度・大容量の次世代の光情報
記録媒体に対して音声・画像の記録または再生を良好に
行うことができる。
Since the audio / image recording apparatus / reproducing apparatus according to the present invention is equipped with the above-described optical pickup apparatus, the audio / image recording apparatus / reproducing apparatus for the next-generation optical information recording medium having a higher density and a larger capacity than a DVD can be used. Image recording or reproduction can be performed well.

【0139】[0139]

【発明の実施の形態】以下、本発明による第1〜第6の
実施の形態の光ピックアップ装置について図面を用いて
説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Optical pickup devices according to first to sixth embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0140】〈第1の実施の形態〉<First Embodiment>

【0141】図1は本発明の第1の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. 1 is a diagram schematically showing an optical pickup device according to the first embodiment of the present invention.

【0142】図1の光ピックアップ装置は、半導体レー
ザからなる光源1から出射された光束が偏光ビームスプ
リッタ2、球面収差変動の補正手段であり駆動手段11
により駆動される屈折率分布可変素子3、1/4波長板
4及び絞り5を通過した後、第1レンズ6aと第2レン
ズ6bからなる2群対物レンズ6によって光情報記録媒
体の透明基板7を介して情報記録面7’に集光されるよ
うに構成されている。更に、情報記録面7’からの反射
光は再び、2群対物レンズ6及び屈折率分布可変素子3
等を通過した後、偏光ビームスプリッタ2によって反射
され、情報記録面7からの反射光に対して非点収差を与
えるための集光レンズ12を通過して光検出器13に向
かうように構成される。
In the optical pickup device shown in FIG. 1, a light beam emitted from a light source 1 made of a semiconductor laser is a polarization beam splitter 2, correction means for spherical aberration variation, and drive means 11.
After passing through the refractive index distribution variable element 3, the 1/4 wavelength plate 4 and the diaphragm 5 driven by, the transparent substrate 7 of the optical information recording medium is formed by the second group objective lens 6 including the first lens 6a and the second lens 6b. It is configured to be focused on the information recording surface 7 ′ via the. Further, the reflected light from the information recording surface 7'is again provided with the second group objective lens 6 and the refractive index distribution variable element 3.
And the like, and is then reflected by the polarization beam splitter 2 to pass through a condenser lens 12 for imparting astigmatism to the reflected light from the information recording surface 7 and travel toward a photodetector 13. It

【0143】また、2群対物レンズ6は、保持部材8に
より第1レンズ6aと第2レンズ6bとが一体に構成さ
れており、保持部材8のフランジ部9で光ピックアップ
装置に精度よく取り付けられる。また、図1の光ピック
アップ装置は、対物レンズの駆動手段として対物レンズ
6をトラッキング/フォーカシングのために2軸方向に
駆動する2軸アクチュエータ10を備える。
In the second group objective lens 6, the first lens 6a and the second lens 6b are integrally formed by the holding member 8, and the flange portion 9 of the holding member 8 accurately attaches to the optical pickup device. . Further, the optical pickup device of FIG. 1 includes a biaxial actuator 10 that drives the objective lens 6 in two axial directions for tracking / focusing, as a driving means of the objective lens.

【0144】図1の光ピックアップ装置では球面収差変
動補正手段として屈折率分布が可変である素子を用いて
いるが、この屈折率分布可変素子3は、図1のように、
電気的に互いに接続された光学的に透明な電極層a、
b、cと、電極層a、b、cとは電気的に絶縁され、印
加される電圧に応じて屈折率分布が変化する屈折率分布
可変層d、eとが交互に積層され、かつ光学的に透明な
電極層a、b、cが複数の領域に分割されている。
In the optical pickup device shown in FIG. 1, an element having a variable refractive index distribution is used as the spherical aberration variation correction means.
An optically transparent electrode layer a electrically connected to each other,
b and c are electrically insulated from the electrode layers a, b and c, and refractive index distribution variable layers d and e whose refractive index distribution changes according to an applied voltage are alternately laminated, and The transparent electrode layers a, b, and c are divided into a plurality of regions.

【0145】光検出器13で球面収差の変動が検出され
た場合には、屈折率分布可変素子3には駆動手段11に
より電極層a、b、cに電圧を印加し、屈折率分布可変
層d、eの屈折率を場所によって変化させ、光軸に垂直
な方向に沿って屈折率の分布を生じせしめ、屈折率分布
可変素子3からの射出光の位相を球面収差の変動が零と
なるように制御する。
When the fluctuation of the spherical aberration is detected by the photodetector 13, a voltage is applied to the refractive index distribution variable element 3 by the driving means 11 to the electrode layers a, b and c to change the refractive index distribution variable layer. The refractive indices of d and e are changed depending on the location, and the distribution of the refractive index is generated along the direction perpendicular to the optical axis, so that the phase of the light emitted from the refractive index distribution variable element 3 has zero fluctuation of spherical aberration. To control.

【0146】本実施の形態の光ピックアップ装置によれ
ば、光源1からの光束を屈折率分布可変素子3を介して
2群対物レンズ6により、光情報記録媒体の情報記録面
7’に集光し、それにより変調された反射光を逆の経路
で光検出器13で受光することにより、再生を行うこと
ができる。なお、同様にして光情報記録媒体の情報記録
面に記録を行うことができる。
According to the optical pickup device of the present embodiment, the light flux from the light source 1 is focused on the information recording surface 7'of the optical information recording medium by the second group objective lens 6 via the variable refractive index distribution element 3. Then, the reflected light modulated thereby is received by the photodetector 13 through the reverse path, whereby reproduction can be performed. Recording can be performed on the information recording surface of the optical information recording medium in the same manner.

【0147】上述の記録または再生の際に、球面収差変
動の検出結果に基づいて駆動手段11が屈折率分布可変
素子3を射出光の位相を球面収差の変動が零となるよう
に電圧を印加し制御するので、レーザ光源の個体間の発
振波長のばらつき、温湿度の変化に起因して起こる光学
プラスチック材料の屈折率変化、光情報記録媒体の透明
基板の厚さの変動、対物レンズの製造誤差等に起因する
球面収差の変動を補正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 driving means 11 applies a voltage to the variable refractive index distribution element 3 based on the detection result of the spherical aberration variation so that the phase of the emitted light becomes zero. Control, the variation of the oscillation wavelength among laser light sources, the change of the refractive index of the optical plastic material caused by the change of temperature and humidity, the change of the thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium, the manufacture of the objective lens. Recording or reproduction can be satisfactorily performed while correcting variations in spherical aberration caused by errors or the like.

【0148】また、上述のように電圧印加などにより光
軸に垂直な方向に沿った屈折率の分布を生じせしめ、球
面収差の変動を補正すると、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。
Further, as described above, when a distribution of the refractive index along the direction perpendicular to the optical axis is generated by applying a voltage and the variation of the spherical aberration is corrected, a mechanically simple structure without moving parts is obtained. An optical optical system can be obtained.

【0149】〈第2の実施の形態〉<Second Embodiment>

【0150】図2は本発明の第2の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. 2 is a diagram schematically showing an optical pickup device according to the second embodiment of the present invention.

【0151】図2に示す光ピックアップ装置は、屈折率
分布が可変である素子として液晶素子を用いた以外は図
1と基本的に同様の構成であるので、同一部分には同じ
符号を付し、その説明を省略する。
The optical pickup device shown in FIG. 2 has basically the same configuration as that of FIG. 1 except that a liquid crystal element is used as an element whose refractive index distribution is variable. Therefore, the same parts are designated by the same reference numerals. , The description is omitted.

【0152】図2では、屈折率分布可変素子3として、
液晶分子を光軸に垂直な面内で、任意のX方向にそろえ
て配列させた液晶素子15aと、液晶分子を光軸に垂直
な面内で、X方向とは垂直なY方向にそろえて配列させ
た液晶素子15bとを用いたものである。液晶素子15
aと液晶素子15bは、それぞれ、ガラス基板15c−
液晶分子の配向方向とは垂直に配列されたストライプ状
の電極−液晶分子−平面状の電極−ガラス基板15cの
順に配置された構成を有し、さらに、液晶素子15aと
液晶素子15bの間に1/2波長板15dが挟置されて
いる。ストライプ状の電極の間隔は約10μmとされて
いる。液晶素子15aの電極に対して駆動手段11によ
り電圧を印可することで、X方向の屈折率分布が形成さ
れ、液晶素子15bの電極に対して駆動手段11により
電圧を印可することで、Y方向の屈折率分布が形成され
るので、屈折率分布可変素子3を透過した波面に対し
て、光軸を中心とした輪帯状に光路差を付加することが
できる。かかる屈折率分布可変素子3により、図1の光
ピックアップ装置と同様に、球面収差の変動を補正する
ことができる。
In FIG. 2, as the refractive index distribution variable element 3,
A liquid crystal element 15a in which liquid crystal molecules are aligned in an arbitrary X direction in a plane perpendicular to the optical axis, and a liquid crystal molecule is aligned in a Y direction perpendicular to the X direction in a plane perpendicular to the optical axis. The liquid crystal element 15b arranged is used. Liquid crystal element 15
a and the liquid crystal element 15b are respectively the glass substrate 15c-
It has a configuration in which stripe electrodes arranged perpendicularly to the alignment direction of the liquid crystal molecules-liquid crystal molecules-planar electrodes-glass substrate 15c are arranged in this order, and further between the liquid crystal elements 15a and 15b. The half-wave plate 15d is sandwiched. The interval between the striped electrodes is about 10 μm. By applying a voltage to the electrodes of the liquid crystal element 15a by the driving means 11, a refractive index distribution in the X direction is formed, and by applying a voltage to the electrodes of the liquid crystal element 15b by the driving means 11, the Y direction. Since the refractive index distribution is formed, the optical path difference can be added to the wavefront that has passed through the variable refractive index distribution element 3 in the shape of a ring around the optical axis. With the variable refractive index distribution element 3, it is possible to correct the variation in spherical aberration, as in the optical pickup device of FIG.

【0153】また、本発明による光ピックアップ装置に
おいて、球面収差の変動を補正する手段としての屈折率
分布可変素子3としては、透過波面に対して、光軸を中
心とした輪帯状に光路差を付加することのできるもので
あればよく、図1および図2の光ピックアップ装置にお
ける屈折率分布可変素子3の形態に限られない。
Further, in the optical pickup device according to the present invention, the refractive index distribution variable element 3 as a means for correcting the fluctuation of the spherical aberration has a ring-shaped optical path difference about the optical axis with respect to the transmitted wavefront. It may be added as long as it can be added, and is not limited to the form of the refractive index distribution variable element 3 in the optical pickup device of FIGS. 1 and 2.

【0154】〈第3の実施の形態〉<Third Embodiment>

【0155】図3は本発明の第3の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. 3 is a diagram schematically showing an optical pickup device according to the third embodiment of the present invention.

【0156】図3に示す光ピックアップ装置は、屈折率
分布可変素子の代わりに球面収差変動の補正のために2
群対物レンズの一方のレンズを光軸方向に変移可能とし
た以外は図1と基本的に同様の構成であるので、同一部
分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
The optical pickup device shown in FIG. 3 has two components for correcting spherical aberration variation instead of the refractive index distribution variable element.
The configuration is basically the same as that of FIG. 1 except that one of the group objective lenses can be moved in the optical axis direction, and therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0157】図3のように、2群対物レンズの第1レン
ズ6aが球面収差の変動の補正のために1軸アクチュエ
ータ21により光軸方向に変移可能に構成され、第2レ
ンズ6bが2軸アクチュエータ10によりトラッキング
/フォーカシングのために2軸方向に駆動される。光検
出器13で球面収差の変動が検出されると、2群対物レ
ンズの第1レンズ6aが球面収差が零になるように光軸
方向に変移する。図3の光ピックアップ装置によれば、
図1と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 3, the first lens 6a of the second-group objective lens is constructed to be movable in the optical axis direction by the uniaxial actuator 21 in order to correct the fluctuation of the spherical aberration, and the second lens 6b is biaxial. The actuator 10 drives in two axial directions for tracking / focusing. When the fluctuation of the spherical aberration is detected by the photodetector 13, the first lens 6a of the second group objective lens shifts in the optical axis direction so that the spherical aberration becomes zero. According to the optical pickup device of FIG.
The same effect as that of FIG. 1 can be obtained.

【0158】〈第4の実施の形態〉<Fourth Embodiment>

【0159】図4は本発明の第4の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. 4 is a diagram schematically showing an optical pickup device according to the fourth embodiment of the present invention.

【0160】図4に示す光ピックアップ装置は、屈折率
分布可変素子の代わりに球面収差変動の補正のために光
源を光軸方向に変移可能とした以外は図1と基本的に同
様の構成であるので、同一部分には同じ符号を付し、そ
の説明を省略する。
The optical pickup device shown in FIG. 4 has basically the same configuration as that of FIG. 1 except that the light source can be displaced in the optical axis direction in order to correct the spherical aberration variation instead of the refractive index distribution variable element. Therefore, the same parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0161】図4のように、光源1が球面収差の変動の
補正のために1軸アクチュエータ21により光軸方向に
変移可能に構成されている。光検出器13で球面収差の
変動が検出されると、光源1が球面収差が零になるよう
に光軸方向に変移する。図4の光ピックアップ装置によ
れば、図1と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 4, the light source 1 is constructed so that it can be displaced in the optical axis direction by a uniaxial actuator 21 in order to correct fluctuations in spherical aberration. When the fluctuation of the spherical aberration is detected by the photodetector 13, the light source 1 shifts in the optical axis direction so that the spherical aberration becomes zero. According to the optical pickup device of FIG. 4, the same effect as that of FIG. 1 can be obtained.

【0162】〈第5の実施の形態〉<Fifth Embodiment>

【0163】図5は本発明の第5の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. 5 is a diagram schematically showing an optical pickup device according to the fifth embodiment of the present invention.

【0164】図5に示す光ピックアップ装置は、屈折率
分布可変素子の代わりに球面収差変動の補正のためにレ
ンズを光軸方向に変移可能とした以外は図1と基本的に
同様の構成であるので、同一部分には同じ符号を付し、
その説明を省略する。
The optical pickup device shown in FIG. 5 has basically the same configuration as that of FIG. 1 except that the lens can be displaced in the optical axis direction in order to correct the spherical aberration variation instead of the refractive index distribution variable element. Therefore, the same parts are given the same reference numerals,
The description is omitted.

【0165】図5のように、レンズ23が球面収差の変
動の補正のために1軸アクチュエータ21により光軸方
向に変移可能に構成されている。光検出器13で球面収
差の変動が検出されると、レンズ23が球面収差が零に
なるように光軸方向に変移する。図5の光ピックアップ
装置によれば、図1と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 5, the lens 23 is constructed to be movable in the optical axis direction by the uniaxial actuator 21 in order to correct the fluctuation of the spherical aberration. When the fluctuation of the spherical aberration is detected by the photodetector 13, the lens 23 shifts in the optical axis direction so that the spherical aberration becomes zero. According to the optical pickup device of FIG. 5, the same effect as that of FIG. 1 can be obtained.

【0166】〈第6の実施の形態〉<Sixth Embodiment>

【0167】図6は本発明の第6の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. 6 is a diagram schematically showing an optical pickup device according to a sixth embodiment of the present invention.

【0168】図6に示す光ピックアップ装置は、光源1
と偏光ビームスプリッタ2との間にカップリングレンズ
14と1/4波長板4を配置し、また偏光ビームスプリ
ッタ2と光検出器13の集光レンズ12との間に1/4
波長板4を配置した以外は図5と基本的に同様の構成で
あるので、同一部分には同じ符号を付し、その説明を省
略する。
The optical pickup device shown in FIG.
Between the polarization beam splitter 2 and the polarization beam splitter 2, a coupling lens 14 and a quarter-wave plate 4 are arranged, and between the polarization beam splitter 2 and the condenser lens 12 of the photodetector 13 is a quarter wavelength.
Since the configuration is basically the same as that of FIG. 5 except that the wave plate 4 is arranged, the same portions are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0169】図6のように、光検出器13で球面収差の
変動が検出されると、レンズ23が球面収差が零になる
ように1軸アクチュエータ21により光軸方向に変移
し、平行光の発散角を変えて球面収差の変動の補正を行
う。図6の光ピックアップ装置によれば、図1と同様の
効果を得ることができる。
As shown in FIG. 6, when the photodetector 13 detects the variation of the spherical aberration, the lens 23 is displaced in the optical axis direction by the uniaxial actuator 21 so that the spherical aberration becomes zero, and the parallel light The divergence angle is changed to correct the variation of spherical aberration. According to the optical pickup device of FIG. 6, the same effect as that of FIG. 1 can be obtained.

【0170】〈第7の実施の形態〉<Seventh Embodiment>

【0171】図30は本発明の第7の実施の形態による
光ピックアップ装置を概略的に示す図である。
FIG. 30 is a diagram schematically showing an optical pickup device according to the seventh embodiment of the present invention.

【0172】図30に示す光ピックアップ装置は、屈折
率分布可変素子の代わりに対物レンズと光情報記録媒体
との間に屈折率が可変である素子を配置した以外は図1
と基本的に同様の構成であるので、同一部分には同じ符
号を付し、その説明を省略する。
The optical pickup device shown in FIG. 30 is the same as that shown in FIG. 1 except that a variable refractive index element is arranged between the objective lens and the optical information recording medium instead of the variable refractive index distribution element.
Since the configuration is basically the same as the above, the same portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0173】図30の光ピックアップ装置では、球面収
差変動の補正のために屈折率が可変である素子24を対
物レンズと光情報記録媒体との間に配置した。屈折率可
変素子24として、例えば、印加される電圧に応じて屈
折率が変化する光学素子を用いることができる。光検出
器13で球面収差の変動が検出されると、屈折率可変素
子24の駆動手段25で球面収差の変動が零となるよう
に、屈折率可変素子24の屈折率を変化させる。本実施
の形態の光ピックアップ装置に用いられる対物レンズの
像側開口数は、0.65以上と大きいので、屈折率可変
素子24を対物レンズと光情報記録媒体との間に配置す
る場合、微少な屈折率変化でより大きな球面収差の変動
を補正することができ、屈折率可変素子24の駆動電圧
の低減及び屈折率可変素子24の小型化が達成できる。
図30の光ピックアップ装置によれば、図1と同様の効
果を得ることができる。
In the optical pickup device of FIG. 30, the element 24 having a variable refractive index is arranged between the objective lens and the optical information recording medium in order to correct the spherical aberration variation. As the refractive index variable element 24, for example, an optical element whose refractive index changes according to an applied voltage can be used. When the photodetector 13 detects the variation of the spherical aberration, the driving means 25 of the variable refractive index element 24 changes the refractive index of the variable refractive index element 24 so that the variation of the spherical aberration becomes zero. Since the image side numerical aperture of the objective lens used in the optical pickup device of the present embodiment is as large as 0.65 or more, when the refractive index variable element 24 is arranged between the objective lens and the optical information recording medium, it is very small. It is possible to correct a larger variation in spherical aberration by changing the refractive index, and it is possible to reduce the driving voltage of the variable refractive index element 24 and downsize the variable refractive index element 24.
According to the optical pickup device of FIG. 30, the same effect as that of FIG. 1 can be obtained.

【0174】[0174]

【実施例】次に、本発明による実施例1〜12について
説明する。実施例1〜12における対物レンズ等に関す
るデータの一覧表を表1に示す。
EXAMPLES Examples 1 to 12 according to the present invention will be described below. Table 1 shows a list of data regarding the objective lenses and the like in Examples 1 to 12.

【0175】[0175]

【表1】 [Table 1]

【0176】各実施例の対物レンズに設けられる回折面
は上述の式(A)による光路差函数Φbで表す。また、
各実施例の対物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として次の式(B)で
表す。
The diffractive surface provided on the objective lens of each example is represented by the optical path difference function Φb according to the above-mentioned formula (A). Also,
The aspherical surface in the objective lens of each example is x in the optical axis direction.
The height in the direction perpendicular to the axis and the optical axis is represented by h and is expressed by the following expression (B).

【0177】 x=(h/r)/{1+√(1−(1+κ)(h/r))}+A+A+・・・ (B) 但し、A,A,・・・:非球面係数、κ:円錐係
数、r:近軸曲率半径であり、r、d、n、はレンズの
曲率半径、面間隔、屈折率を表す。
X = (h 2 / r) / {1 + √ (1- (1 + κ) (h 2 / r 2 ))} + A 4 h 4 + A 6 h 6 + ... (B) where A 4 , a 6, · · ·: aspheric coefficient, kappa: conical coefficient, r: a paraxial curvature radius, expressed r, d, n, the radius of curvature of the lens, surface interval, refractive index.

【0178】〈実施例1〜7〉<Examples 1 to 7>

【0179】実施例1〜7の対物レンズの各レンズデー
タを次の表2〜表8にそれぞれ示す。また、実施例1〜
7に関する光路図を図7、図9,図11,図13,図1
5,図17,図19にそれぞれ示し、実施例1〜7に関
する球面収差図を図8、図10,図12,図14,図1
6,図18,図20にそれぞれ示す。
The respective lens data of the objective lenses of Examples 1 to 7 are shown in Tables 2 to 8 below. In addition, Examples 1 to 1
7 are optical path diagrams for FIG. 7, FIG. 9, FIG. 11, FIG.
5, FIG. 17, and FIG. 19, respectively, and FIG. 8, FIG. 10, FIG. 12, FIG. 14, and FIG.
6, FIG. 18 and FIG. 20 respectively.

【0180】[0180]

【表2】 [Table 2]

【0181】[0181]

【表3】 [Table 3]

【0182】[0182]

【表4】 [Table 4]

【0183】[0183]

【表5】 [Table 5]

【0184】[0184]

【表6】 [Table 6]

【0185】[0185]

【表7】 [Table 7]

【0186】[0186]

【表8】 [Table 8]

【0187】上述の実施例1〜7は、使用波長405n
m、像側開口数0.7以上の2群2枚構成の対物レンズ
であるが、有限共役型とすることでワーキングディスタ
ンスを0.30mm以上と大きく確保している。
In the above-mentioned Examples 1 to 7, the used wavelength is 405n.
Although the objective lens has a two-group two-lens configuration with an m and an image-side numerical aperture of 0.7 or more, it has a large working distance of 0.30 mm or more by being a finite conjugate type.

【0188】また、実施例1、2、4、5、6、7の各
対物レンズは、第1群、第2群ともに光学プラスチック
材料から形成したので、安価に大量生産ができる。その
うち、実施例1、4、5、6の対物レンズでは、第1レ
ンズの光源側の面を回折面とすることで、対物レンズで
発生する軸上色収差を補正した。
Since the objective lenses of Examples 1, 2, 4, 5, 6, and 7 are made of an optical plastic material for both the first group and the second group, they can be mass-produced at low cost. Among them, in the objective lenses of Examples 1, 4, 5 and 6, the surface on the light source side of the first lens is a diffractive surface to correct the axial chromatic aberration generated in the objective lens.

【0189】特に、実施例5の対物レンズでは、軸上色
収差を過剰補正とし、上述の式(14)を満たすように
したことで、モードホップ時の波面収差の劣化の小さい
対物レンズでありながら、軸上色収差と色の球面収差を
ともに補正した実施例1、4、6の対物レンズよりも、
回折輪帯間隔の最小値を大きくすることができた。な
お、式(14)での軸上色収差の変化量ΔCAとは、光
源の波長が長波長側に+10nmシフトした場合、実施
例5の対物レンズの球面収差図において、405nmお
よび415nmの球面収差カーブの下端の移動幅で示さ
れ、移動方向は光源の波長の長波長側へのシフトによ
り、バックフォーカスが短くなる方向となる。また、マ
ージナル光線の球面収差の変化量ΔSAとは、405n
mの球面収差カーブをその下端が415nmの球面収差
カーブの下端に重なる位置まで平行移動させた際の球面
収差カーブの上端と415nmの球面収差カーブの上端
との幅により示される。
In particular, in the objective lens of the fifth embodiment, the axial chromatic aberration is overcorrected so that the above equation (14) is satisfied, so that the objective lens has a small deterioration of the wavefront aberration at the time of mode hopping. , The objective lenses of Examples 1, 4, and 6 in which the axial chromatic aberration and the chromatic spherical aberration are both corrected,
It was possible to increase the minimum value of the diffraction ring zone spacing. The variation amount ΔCA of the axial chromatic aberration in the equation (14) means the spherical aberration curves of 405 nm and 415 nm in the spherical aberration diagram of the objective lens of Example 5 when the wavelength of the light source is shifted by +10 nm to the long wavelength side. Is indicated by the moving width of the lower end of the light source. In addition, the variation ΔSA of the spherical aberration of the marginal ray is 405n
It is indicated by the width between the upper end of the spherical aberration curve and the upper end of the 415 nm spherical aberration curve when the lower end of the spherical aberration curve of m is moved in parallel to the position where the lower end thereof overlaps the lower end of the spherical aberration curve of 415 nm.

【0190】また、実施例1、2、5、6、7の各対物
レンズでは、温度変化時の3次球面収差の発生量と、3
次球面収差とは逆方向に発生する5次以上の高次球面収
差の発生量のバランスをとることで、光学ガラス材料に
比して、温度変化時の屈折率変化の大きい光学プラスチ
ック材料から形成された高NAの対物レンズであって
も、温度変化時の波面収差の劣化を小さく抑えることが
できた。
In each of the objective lenses of Examples 1, 2, 5, 6, and 7, the amount of third-order spherical aberration generated when the temperature changes and 3
Formed from an optical plastic material that has a greater change in refractive index when the temperature changes than the optical glass material by balancing the amount of higher-order spherical aberration of the fifth order or higher that occurs in the direction opposite to the secondary spherical aberration. Even with the objective lens having a high NA, it was possible to suppress the deterioration of the wavefront aberration when the temperature changes.

【0191】また、実施例7の対物レンズでは、第1レ
ンズの光源側の屈折面上の像側開口数0.85に対応す
る位置(図19(a)のA部)に光束を規制するために
図19(b)のような段差を形成した。hを光軸からの
高さとしたとき、段差よりも光軸側の面の形状を表す関
数をf(h)、段差よりも外側の面の形状をg(h)と
したとき、その微分関数f’(h)、g’(h)が、
f’(h)≠g’(h)を満たすようにg(h)の形状
を決定することで、段差よりも外側の面を通過する光束
を段差よりも光軸側の面を通過する光束と異なる点に集
光させている。
Further, in the objective lens of the seventh embodiment, the light flux is restricted to the position corresponding to the image side numerical aperture of 0.85 on the light source side refracting surface of the first lens (A portion in FIG. 19A). Therefore, a step as shown in FIG. 19B is formed. When h is the height from the optical axis, the function expressing the shape of the surface on the optical axis side of the step is f (h), and the shape of the surface outside the step is g (h), its differential function f '(h) and g' (h) are
By determining the shape of g (h) so as to satisfy f ′ (h) ≠ g ′ (h), the light flux passing through the surface outside the step is the light passing through the surface on the optical axis side of the step. Is focused on a different point.

【0192】また、実施例3の対物レンズでは、第1レ
ンズ、第2レンズともに光学ガラス材料から形成した。
曲率半径の小さくなりがちな第2レンズをd線の屈折率
が1.55以上である光学ガラス材料(SK12)から
形成することで、光源側の面の接面と光軸に垂直な平面
とのなす角度が大きくなりすぎないようにしたので、ダ
イヤモンドバイトによる金型加工をより正確に行うこと
ができる。さらに、第1レンズをd線におけるアッベ数
が65以上の光学ガラス材料(FK01)から形成する
ことで、対物レンズで発生する軸上色収差の発生を抑制
した。
In the objective lens of Example 3, both the first lens and the second lens were made of optical glass material.
By forming the second lens, which tends to have a small radius of curvature, from an optical glass material (SK12) having a d-line refractive index of 1.55 or more, a contact surface on the light source side and a plane perpendicular to the optical axis are formed. Since the angle formed by does not become too large, the die machining with the diamond tool can be performed more accurately. Furthermore, by forming the first lens from an optical glass material (FK01) having an Abbe number of 65 or more at the d-line, the generation of axial chromatic aberration that occurs in the objective lens is suppressed.

【0193】〈実施例8〜11〉<Examples 8 to 11>

【0194】実施例8〜11における対物レンズの各レ
ンズデータを次の表9〜表12にそれぞれ示す。また、
実施例8〜11に関する光路図を図21,図23,図2
5,図27にそれぞれ示し、実施例8〜11に関する球
面収差図を図22,図24,図26,図28にそれぞれ
示す。
The respective lens data of the objective lenses in Examples 8 to 11 are shown in Tables 9 to 12 below. Also,
The optical path diagrams of Examples 8 to 11 are shown in FIGS.
5 and 27, and spherical aberration diagrams for Examples 8 to 11 are shown in FIGS. 22, 24, 26, and 28, respectively.

【0195】[0195]

【表9】 [Table 9]

【0196】[0196]

【表10】 [Table 10]

【0197】[0197]

【表11】 [Table 11]

【0198】[0198]

【表12】 [Table 12]

【0199】実施例8〜11は、2群構成であって有限
共役型の対物レンズと、球面収差の変動を補正する手段
を有する集光光学系であって、それぞれ、使用波長は4
05nm、対物レンズの像側開口数は0.85である。
Examples 8 to 11 are two-group construction, a finite conjugate type objective lens, and a condensing optical system having means for correcting fluctuations in spherical aberration.
The image side numerical aperture of the objective lens is 05 nm and is 0.85.

【0200】実施例8の集光光学系では、図3のよう
に、対物レンズの第1レンズを光軸に沿って変移させる
ことで球面収差の変動を補正した。第1レンズを軽量な
光学プラスチック材料から形成したので、アクチュエー
タヘの負担の軽減や球面収差の変動に対する高速な応答
が可能である。さらに、光源側の面を回折面とすること
で軸上色収差を補正した。また、第2レンズをd線の屈
折率が1.55以上である光学ガラス材料(LaK1
3)から形成することで、光源側の面の接面と光軸に垂
直な平面とのなす角度が大きくなりすぎないようした。
In the converging optical system of Example 8, as shown in FIG. 3, the first lens of the objective lens is displaced along the optical axis to correct the variation of spherical aberration. Since the first lens is formed of a lightweight optical plastic material, the burden on the actuator can be reduced and a high-speed response to changes in spherical aberration can be achieved. Further, the surface on the light source side is a diffractive surface to correct axial chromatic aberration. Further, the second lens is made of an optical glass material (LaK1) having a refractive index of 1.55 or more at d-line.
By forming from 3), the angle formed by the contact surface of the surface on the light source side and the plane perpendicular to the optical axis was prevented from becoming too large.

【0201】表13に実施例8における光源の波長変
動、温度変化及び透明基板の厚さ誤差に起因する波面収
差を補正した結果を示すが、いずれの場合も良好に補正
されている。
Table 13 shows the results of correcting the wavefront aberration caused by the wavelength fluctuation of the light source, the temperature change, and the thickness error of the transparent substrate in Example 8, and in any case, it is corrected well.

【0202】[0202]

【表13】 [Table 13]

【0203】また、実施例9の集光光学系では、図4の
ように、光源を光軸に沿って変移させることで球面収差
の変動を補正した。さらに、光源側の面を回折面とする
ことで対物レンズで発生する軸上色収差を補正した。
Further, in the converging optical system of Example 9, the variation of the spherical aberration was corrected by shifting the light source along the optical axis as shown in FIG. Further, by making the surface on the light source side a diffraction surface, the axial chromatic aberration generated in the objective lens was corrected.

【0204】表14に実施例9における光源の波長変
動、温度変化及び透明基板の厚さ誤差に起因する波面収
差を補正した結果を示すが、いずれの場合も良好に補正
されている。
Table 14 shows the results of correcting the wavefront aberration caused by the wavelength variation of the light source, the temperature change, and the thickness error of the transparent substrate in Example 9, and in any case, it is well corrected.

【0205】[0205]

【表14】 [Table 14]

【0206】また、実施例10の集光光学系では、図5
のように、光源と対物レンズの間に配置したレンズを光
軸に沿って変移させることで球面収差の変動を補正し
た。さらに、このレンズを回折レンズとすることで、集
光光学系全系で発生する軸上色収差を補正した。このと
き、軸上色収差を過剰補正とし、式(19)を満たすよ
うにしたことで、回折輪帯間隔が小さくなりすぎないよ
うにした。
In the converging optical system of the tenth embodiment, as shown in FIG.
As described above, the variation of the spherical aberration is corrected by shifting the lens disposed between the light source and the objective lens along the optical axis. Furthermore, by using this lens as a diffractive lens, the axial chromatic aberration generated in the entire condensing optical system was corrected. At this time, the axial chromatic aberration was overcorrected so that the expression (19) was satisfied, so that the diffraction ring zone spacing was prevented from becoming too small.

【0207】表15に実施例10における光源の波長変
動、温度変化及び透明基板の厚さ誤差に起因する波面収
差を補正した結果を示すが、いずれの場合も良好に補正
されている。
Table 15 shows the results of correcting the wavefront aberration caused by the wavelength fluctuation of the light source, the temperature change, and the thickness error of the transparent substrate in Example 10, and in any case, it is well corrected.

【0208】[0208]

【表15】 [Table 15]

【0209】また、実施例11の集光光学系では、図6
のように、コリメートレンズと対物レンズの間に配置し
たレンズを光軸に沿って変移させることで球面収差の変
動を補正した。この場合、コリメートレンズからの射出
光は平行光束なので、この平行光束中に偏光ビームスプ
リッタ、ビーム整形素子、波長板等の光学素子を容易に
配置できる。また、対物レンズの第1レンズの光源側の
面を回折面とすることで、対物レンズで発生する軸上色
収差を補正した。さらに、コリメ−トレンズを回折レン
ズとすることで、光源の波長変動や温湿度変化が起きた
場合でも、コリメートレンズからの射出光がほぼ平行光
束となるようにした。
Further, in the condensing optical system of the eleventh embodiment, as shown in FIG.
As described above, the variation of the spherical aberration is corrected by shifting the lens disposed between the collimator lens and the objective lens along the optical axis. In this case, since the light emitted from the collimator lens is a parallel light beam, optical elements such as a polarization beam splitter, a beam shaping element, and a wave plate can be easily arranged in this parallel light beam. In addition, the surface on the light source side of the first lens of the objective lens is a diffractive surface to correct the axial chromatic aberration generated in the objective lens. Furthermore, by using a diffractive lens as the collimator lens, the light emitted from the collimator lens is made to be a substantially parallel light flux even when the wavelength of the light source changes or the temperature and humidity change.

【0210】表16に実施例11における光源の波長変
動、温度変化及び透明基板の厚さ誤差に起因する波面収
差を補正した結果を示すが、いずれの場合も良好に補正
されている。
Table 16 shows the results of correcting the wavefront aberration caused by the wavelength fluctuation of the light source, the temperature change, and the thickness error of the transparent substrate in the eleventh embodiment, and in any case, it is well corrected.

【0211】[0211]

【表16】 [Table 16]

【0212】また、実施例10および11の集光光学系
中の光軸に沿って変移可能なレンズは、軽量な光学プラ
スチック材料から形成したので、アクチュエータへの負
担の軽減や球面収差の変動に対する高速な応答が可能で
ある。
Further, since the lens capable of shifting along the optical axis in the condensing optical system of the tenth and eleventh embodiments is formed of a lightweight optical plastic material, it is possible to reduce the load on the actuator and the fluctuation of spherical aberration. High-speed response is possible.

【0213】また、実施例8〜11の集光光学系は、
0.02mmを超える光情報記録媒体の透明基盤の厚さ
の変動による球面収差の発生をも補正可能である。した
がって、表面側から順に透明基板と情報記録層とが複数
積層された構造を有する多層型光情報記録媒体への情報
の記録および/または再生が可能である。
Further, the condensing optical systems of Examples 8 to 11 are
It is also possible to correct the occurrence of spherical aberration due to variation in the thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium exceeding 0.02 mm. Therefore, it is possible to record and / or reproduce information on / from a multilayer optical information recording medium having a structure in which a plurality of transparent substrates and information recording layers are sequentially laminated from the front surface side.

【0214】〈実施例12〉<Example 12>

【0215】実施例12における対物レンズのレンズデ
ータを次の表17に示す。また、実施例12に関する光
路図を図31に示し、その球面収差図を図32に示す。
Lens data of the objective lens in Example 12 are shown in Table 17 below. 31 shows an optical path diagram of Example 12, and FIG. 32 shows a spherical aberration diagram thereof.

【0216】[0216]

【表17】 [Table 17]

【0217】実施例12の対物レンズは、2枚のプラス
チックレンズから構成されたNA0.85の対物レンズ
である。第1レンズを回折レンズとすることで、短波長
半導体レーザ光源を使用する場合に問題となる軸上色収
差を補正している。このとき、凹面である、光情報記録
媒体側の面を回折面とすることで、鋸歯状の形状を有す
る各々の回折輪帯の先端の角度を、凸面上に回折構造を
形成する場合に比して緩和している。したがって、第1
レンズをモールド成形する場合に、回折輪帯を良好に転
写することができる。
The objective lens of Example 12 is an objective lens of NA 0.85 composed of two plastic lenses. By using the first lens as a diffractive lens, axial chromatic aberration, which is a problem when using a short wavelength semiconductor laser light source, is corrected. At this time, by using a concave surface, which is a surface on the optical information recording medium side, as a diffractive surface, the angle of the tip of each diffractive ring zone having a sawtooth shape is more Then relaxed. Therefore, the first
When the lens is molded, the diffractive ring zone can be satisfactorily transferred.

【0218】さらに、実施例12の対物レンズでは、上
述の条件式(1A)、(1B)を満たすようにしたの
で、高NAのプラスチックレンズでありながら、温度変
化時の球面収差の変化量が非常に小さい。設計基準温度
の25度における軸上波面収差0.002λrmsに対
して、温度が30度上昇した場合の55度における軸上
波面収差は、0.003λrmsであり、温度変化によ
る球面収差の変化はほばゼロである。
Furthermore, in the objective lens of the twelfth embodiment, since the conditional expressions (1A) and (1B) described above are satisfied, the change amount of spherical aberration at the time of temperature change is high even though the objective lens is a high NA plastic lens. Very small. On the other hand, the axial wavefront aberration at the design reference temperature of 25 degrees is 0.002λrms, whereas the axial wavefront aberration at 55 degrees is 0.003λrms when the temperature rises by 30 °. If it is zero.

【0219】なお、上述の波面収差を計算する際には、
温度変化によるプラスチックレンズの屈折率変化(−1
2×10−5/度)および、温度変化による光源の波長
変化(+0.05nm/度)を考慮し、温度変化による
プラスチックレンズの形状変化については、屈折率変化
に比して波面収差の変化に対する影響が小さいので考慮
していない。
When calculating the above wavefront aberration,
Change in refractive index of plastic lens due to temperature change (-1
2 × 10 −5 / degree) and the change in wavelength of the light source due to temperature change (+0.05 nm / degree), regarding the shape change of the plastic lens due to temperature change, the change in wavefront aberration compared to the change in refractive index. It is not considered because it has a small effect on.

【0220】なお、上述の各表や図では、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)のように表している場合がある。
In each of the tables and figures described above, E (or e) is used to express the power of 10, for example, E-02
It may be expressed as (= 10 −2 ).

【0221】また、本明細書中において、光情報記録媒
体とは光束入射面側に保護層を有するものだけでなく、
保護層を有さないものも含まれるとする。光情報記録媒
体が保護層を有する場合には、本発明の光ピックアップ
装置に用いられる対物レンズは、ある特定の厚みの保護
層との組み合わせのもとに球面収差が最小となるように
収差補正されていることが好ましい。
Further, in the present specification, the optical information recording medium is not limited to the one having a protective layer on the light beam incident surface side,
Those without a protective layer are also included. When the optical information recording medium has a protective layer, the objective lens used in the optical pickup device of the present invention corrects the aberration so that the spherical aberration is minimized under the combination with the protective layer having a specific thickness. Is preferably provided.

【0222】また、本明細書中において、光源の発振波
長の微少変動とは、光源の発振波長に対して、±10n
mの範囲内での波長変動を指すものとする。また、本明
細書中において、各種の収差を(良好に)補正すると
は、波面収差を求めたときにいわゆる回折限界性能であ
る0.07λrms以下(ここで、λは使用する光源の
発振波長)であることが好ましく、光ピックアップ装置
の組み立て精度等も考慮して、0.05λrms以下で
あることがより好ましい。
Further, in this specification, the minute fluctuation of the oscillation wavelength of the light source means ± 10 n with respect to the oscillation wavelength of the light source.
It refers to the wavelength variation within the range of m. Further, in the present specification, (correctly) correcting various aberrations means that the so-called diffraction limit performance is 0.07λrms or less when the wavefront aberration is obtained (where λ is the oscillation wavelength of the light source used). Is preferable, and more preferably 0.05 λrms or less in consideration of the assembling accuracy of the optical pickup device.

【0223】また、本発明の対物レンズ、集光光学系、
光ピックアップ装置に用いられるのが好ましい短波長光
源としては、上述した青紫色半導体レーザの他に、半導
体レーザの前方に、半導体レーザからの光の波長を半分
に変換する波長変換素子、いわゆるSHG(Second Harm
onic Generation:第2次高調波発生)素子を形成した光
源がある。
Further, the objective lens of the present invention, the condensing optical system,
As a short-wavelength light source that is preferably used in the optical pickup device, in addition to the above-mentioned blue-violet semiconductor laser, a wavelength conversion element for converting the wavelength of light from the semiconductor laser in half in front of the semiconductor laser, so-called SHG ( Second Harm
onic Generation: second harmonic generation) There is a light source in which an element is formed.

【0224】[0224]

【発明の効果】本発明によれば、2枚の正レンズからな
る高NAの対物レンズであっても、小径でかつワーキン
グディスタンスが大きい光情報記録媒体の情報の記録お
よび/または再生用の対物レンズを提供できる。また、
2枚の正レンズからなる高NAの対物レンズであって
も、小径でかつワーキングディスタンスが大きく、かつ
短波長光源を用いたときに問題となる軸上色収差が補正
された光情報記録媒体の情報の記録および/または再生
用の対物レンズを提供できる。
According to the present invention, an objective for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium having a small diameter and a large working distance, even if the objective lens has a high NA and is composed of two positive lenses. A lens can be provided. Also,
Information of an optical information recording medium in which even a high NA objective lens composed of two positive lenses has a small diameter, a large working distance, and axial chromatic aberration which is a problem when a short wavelength light source is used is corrected. An objective lens for recording and / or reproducing can be provided.

【0225】また、光情報記録媒体の情報の記録および
/または再生用の集光光学系であって、レーザ光源の発
振波長変動、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
る集光光学系を提供できる。また、短波長光源を用いた
ときに問題となる軸上色収差が補正された集光光学系を
提供できる。
Further, in the condensing optical system for recording and / or reproducing the information of the optical information recording medium, the fluctuation of the oscillation wavelength of the laser light source, the temperature / humidity change, the error of the thickness of the transparent substrate of the optical information recording medium. It is possible to provide a condensing optical system that can effectively correct the fluctuation of spherical aberration generated on each optical surface of the condensing optical system due to the above reasons with a simple configuration. Further, it is possible to provide a condensing optical system in which axial chromatic aberration which is a problem when a short wavelength light source is used is corrected.

【0226】更に、この対物レンズおよび/または集光
光学系を搭載した光ピックアップ装置、及びこの光ピッ
クアップ装置を搭載した記録・再生装置を提供できる。
Furthermore, it is possible to provide an optical pickup device equipped with this objective lens and / or a condensing optical system, and a recording / reproduction device equipped with this optical pickup device.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態による光ピックアッ
プ装置の概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of an optical pickup device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態による光ピックアッ
プ装置の概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of an optical pickup device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態による光ピックアッ
プ装置の概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of an optical pickup device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態による光ピックアッ
プ装置の概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of an optical pickup device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施の形態による光ピックアッ
プ装置の概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of an optical pickup device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6の実施の形態による光ピックアッ
プ装置の概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of an optical pickup device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】実施例1の光路図である。FIG. 7 is an optical path diagram of Example 1.

【図8】実施例1の球面収差図である。8 is a spherical aberration diagram for Example 1. FIG.

【図9】実施例2の光路図である。FIG. 9 is an optical path diagram of Example 2.

【図10】実施例2の球面収差図である。FIG. 10 is a spherical aberration diagram of Example 2.

【図11】実施例3の光路図である。FIG. 11 is an optical path diagram of Example 3.

【図12】実施例3の球面収差図である。FIG. 12 is a spherical aberration diagram of Example 3.

【図13】実施例4の光路図である。FIG. 13 is an optical path diagram of Example 4.

【図14】実施例4の球面収差図である。FIG. 14 is a spherical aberration diagram of Example 4.

【図15】実施例5の光路図である。FIG. 15 is an optical path diagram of Example 5.

【図16】実施例5の球面収差図である。FIG. 16 is a spherical aberration diagram of Example 5.

【図17】実施例6の光路図である。FIG. 17 is an optical path diagram of Example 6.

【図18】実施例6の球面収差図である。FIG. 18 is a spherical aberration diagram of Example 6;

【図19】図19(a)は実施例7の光路図であり、図
19(b)は図19(a)のA部の拡大図である。
19 (a) is an optical path diagram of Example 7, and FIG. 19 (b) is an enlarged view of part A of FIG. 19 (a).

【図20】実施例7の球面収差図である。FIG. 20 is a spherical aberration diagram of Example 7.

【図21】実施例8の光路図である。FIG. 21 is an optical path diagram of Example 8.

【図22】実施例8の球面収差図である。22 is a spherical aberration diagram for Example 8. FIG.

【図23】実施例9の光路図である。FIG. 23 is an optical path diagram of Example 9.

【図24】実施例9の球面収差図である。24 is a spherical aberration diagram for Example 9. FIG.

【図25】実施例10の光路図である。FIG. 25 is an optical path diagram of Example 10.

【図26】実施例10の球面収差図である。FIG. 26 is a spherical aberration diagram of Example 10.

【図27】実施例11の光路図である。27 is an optical path diagram of Example 11. FIG.

【図28】実施例11の球面収差図である。FIG. 28 is a spherical aberration diagram of Example 11;

【図29】式(17)におけるX1,X2の定義を説明
するための図である。
FIG. 29 is a diagram for explaining the definitions of X1 and X2 in Expression (17).

【図30】本発明の第7の実施の形態による光ピックア
ップ装置の概略図である。
FIG. 30 is a schematic diagram of an optical pickup device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図31】実施例12の光路図である。FIG. 31 is an optical path diagram of Example 12;

【図32】実施例12の球面収差図である。FIG. 32 is a spherical aberration diagram of Example 12;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ(光源) 3 屈折率分布可変素子 6 2群対物レンズ 6a 第1レンズ 6b 第2レンズ 7 透明基板 7’ 情報記録面 10 2軸アクチュエータ 11 屈折率分布可変素子3の駆動手段 13 光検出器 21 1軸アクチュエータ 23 レンズ 1 Semiconductor laser (light source) 3 Refractive index distribution variable element 6 2nd group objective lens 6a first lens 6b Second lens 7 Transparent substrate 7'information recording surface 10 2-axis actuator 11 Driving means for variable refractive index distribution element 3 13 Photodetector 21 1-axis actuator 23 lenses

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H087 KA13 LA01 NA01 NA08 NA14 PA02 PA03 PA17 PB02 PB03 QA01 QA02 QA05 QA12 QA13 QA18 QA21 QA22 QA25 QA33 QA41 QA46 RA05 RA12 RA13 RA22 RA28 RA32 RA34 RA42 RA43 RA46 UA01 5D119 AA41 BA01 DA01 DA05 EC01 JA09 JA44 JA46 JA54 JB01 JB02 JB03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2H087 KA13 LA01 NA01 NA08 NA14                       PA02 PA03 PA17 PB02 PB03                       QA01 QA02 QA05 QA12 QA13                       QA18 QA21 QA22 QA25 QA33                       QA41 QA46 RA05 RA12 RA13                       RA22 RA28 RA32 RA34 RA42                       RA43 RA46 UA01                 5D119 AA41 BA01 DA01 DA05 EC01                       JA09 JA44 JA46 JA54 JB01                       JB02 JB03

Claims (46)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光情報記録媒体の情報の記録および/ま
たは再生用の対物レンズであって、 光源側から順に配置された正屈折力の第1レンズ群と正
屈折力の第2レンズ群とからなり、光源からの発散光束
を前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光する有限共
役型であって、次式を満たすことを特徴とする対物レン
ズ。 NA≧0.65 ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数
1. An objective lens for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium, comprising: a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a positive refractive power, which are arranged in order from a light source side. The objective lens is composed of a finite conjugate type that converges a divergent light beam from a light source on the information recording surface of the optical information recording medium, and satisfies the following formula. NA ≧ 0.65 where NA is a predetermined image-side numerical aperture required for recording and / or reproducing on the optical information recording medium.
【請求項2】 次式を満たすことを特徴とする請求項1
に記載の対物レンズ。 NA≧0.75
2. The following formula is satisfied: 1.
The objective lens described in. NA ≧ 0.75
【請求項3】 次式を満たす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。 0.10≦NA・WD/f≦0.35 ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数 WD:前記対物レンズのワーキングディスタンス(m
m) f:前記対物レンズの全系の焦点距離(mm)
3. The following expression is satisfied: 1.
Alternatively, the objective lens described in 2. 0.10 ≦ NA · WD / f ≦ 0.35 where NA is a predetermined image-side numerical aperture necessary for recording and / or reproducing on an optical information recording medium WD is the working distance (m) of the objective lens.
m) f: focal length of the whole system of the objective lens (mm)
【請求項4】 次式を満たすことを特徴とする請求項1
乃至3のいずれか1項に記載の対物レンズ。 0.01≦|m|≦0.30 ただし、m:前記対物レンズの物側開口数をN
OBJ、像側開口数をNAIM としたとき、NA
OBJ/NAIMGで定義される前記対物レンズの横倍
4. The method according to claim 1, wherein the following expression is satisfied.
4. The objective lens according to any one of items 1 to 3. 0.01 ≦ | m | ≦ 0.30 where m: the object side numerical aperture of the objective lens is N
When A OBJ and the image-side numerical aperture are NA IM G , NA
Lateral magnification of the objective lens defined by OBJ / NA IMG
【請求項5】 使用波長が600nm以下であり、使用
波長領域で厚さが3mmにおける内部透過率が85%以
上である光学材料から形成されていることを特徴とする
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の対物レンズ。
5. The optical material according to any one of claims 1 to 4, wherein the wavelength used is 600 nm or less, and the optical transmittance is 85% or more in the wavelength used region when the thickness is 3 mm. Item 1. The objective lens according to Item 1.
【請求項6】 光情報記録媒体の情報の記録および/ま
たは再生用の対物レンズであって、 光源側から順に配置された正屈折力の第1レンズ群と正
屈折力の第2レンズ群とからなり、光源からの発散光束
を前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光する有限共
役型であって、次式を満たすことを特徴とする対物レン
ズ。 0.10≦NA・WD/f≦0.35 ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数 WD:前記対物レンズのワーキングディスタンス(m
m) f:前記対物レンズの全系の焦点距離(mm)
6. An objective lens for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium, comprising: a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a positive refractive power, which are arranged in order from a light source side. The objective lens is composed of a finite conjugate type that converges a divergent light beam from a light source on the information recording surface of the optical information recording medium, and satisfies the following formula. 0.10 ≦ NA · WD / f ≦ 0.35 where NA is a predetermined image-side numerical aperture necessary for recording and / or reproducing on an optical information recording medium WD is the working distance (m) of the objective lens.
m) f: focal length of the whole system of the objective lens (mm)
【請求項7】 次式を満たすことを特徴とする請求項6
に記載の対物レンズ。 0.01≦|m|≦0.30 ただし、m:前記対物レンズの物側開口数をN
OBJ、像側開口数をNAIM としたとき、NA
OBJ/NAIMGで定義される前記対物レンズの横倍
7. The method according to claim 6, wherein the following expression is satisfied.
The objective lens described in. 0.01 ≦ | m | ≦ 0.30 where m: the object side numerical aperture of the objective lens is N
When A OBJ and the image-side numerical aperture are NA IM G , NA
Lateral magnification of the objective lens defined by OBJ / NA IMG
【請求項8】 使用波長が600nm以下であり、使用
波長領域で厚さが3mmにおける内部透過率が85%以
上である光学材料から形成されていることを特徴とする
請求項6または7に記載の対物レンズ。
8. The optical material according to claim 6 or 7, wherein the wavelength used is 600 nm or less, and the optical transmittance is 85% or more in the wavelength used region when the thickness is 3 mm. Objective lens.
【請求項9】 光情報記録媒体の情報の記録および/ま
たは再生用の対物レンズであって、 光源側から順に配置された正屈折力の第1レンズ群と正
屈折力の第2レンズ群とからなり、光源からの発散光束
を前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光する有限共
役型であって、次式を満たすことを特徴とする対物レン
ズ。 0.01≦|m|≦0.30 ただし、m:前記対物レンズの物側開口数をN
OBJ、像側開口数をNAIM としたとき、NA
OBJ/NAIMGで定義される前記対物レンズの横倍
9. An objective lens for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium, comprising: a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a positive refractive power, which are sequentially arranged from a light source side. The objective lens is composed of a finite conjugate type that converges a divergent light beam from a light source on the information recording surface of the optical information recording medium, and satisfies the following formula. 0.01 ≦ | m | ≦ 0.30 where m: the object side numerical aperture of the objective lens is N
When A OBJ and the image-side numerical aperture are NA IM G , NA
Lateral magnification of the objective lens defined by OBJ / NA IMG
【請求項10】 使用波長が600nm以下であり、使
用波長領域で厚さが3mmにおける内部透過率が85%
以上である光学材料から形成されていることを特徴とす
る請求項9に記載の対物レンズ。
10. The internal transmittance is 85% when the wavelength used is 600 nm or less and the thickness is 3 mm in the wavelength range used.
The objective lens according to claim 9, which is formed of the above optical material.
【請求項11】 光情報記録媒体の情報の記録および/
または再生用の対物レンズであって、 光源側から順に配置された正屈折力の第1レンズ群と正
屈折力の第2レンズ群とからなり、光源からの発散光束
を前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光する有限共
役型であって、 使用波長が600nm以下であり、少なくとも1つの面
上に輪帯状の回折構造を有することを特徴とする対物レ
ンズ。
11. Recording and / or recording of information on an optical information recording medium
Alternatively, the reproducing objective lens includes a first lens group having a positive refracting power and a second lens group having a positive refracting power, which are sequentially arranged from the light source side. The divergent light beam from the light source is directed to the optical information recording medium. An objective lens which is of a finite conjugate type for condensing light on an information recording surface, has an operating wavelength of 600 nm or less, and has a ring-shaped diffractive structure on at least one surface.
【請求項12】 前記光源は±10nm以下の波長変動
を発生し、前記回折構造は、該光源の波長変動に伴う、
前記対物レンズの光学材料の屈折率分散によって生じる
軸上色収差を抑制する機能を有することを特徴とする請
求項11に記載の対物レンズ。
12. The light source generates a wavelength variation of ± 10 nm or less, and the diffractive structure is accompanied by a wavelength variation of the light source.
The objective lens according to claim 11, which has a function of suppressing axial chromatic aberration caused by refractive index dispersion of the optical material of the objective lens.
【請求項13】 次式を満たすことを特徴とする請求項
11または12に記載の対物レンズ。 NA≧0.65 0.10≦NA・WD/f≦0.35 0.01≦|m|≦0.30 ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数 WD:前記対物レンズのワーキングディスタンス(m
m) f:前記対物レンズの全系の焦点距離(mm) m:前記対物レンズの物側開口数をNAOBJ、像側開
口数をNAIMGとしたとき、 NAOBJ/NAIMGで定義される前記対物レンズの
横倍率
13. The objective lens according to claim 11, which satisfies the following expression. NA ≧ 0.65 0.10 ≦ NA · WD / f ≦ 0.35 0.01 ≦ | m | ≦ 0.30 where NA is a predetermined value necessary for recording and / or reproducing on an optical information recording medium. Image-side numerical aperture WD of the objective lens: Working distance (m
m) f: focal length of the entire system of the objective lens (mm) m: When the objective lens object side numerical aperture NA OBJ, the image side numerical aperture was NA IMG, defined by NA OBJ / NA IMG Lateral magnification of the objective lens
【請求項14】 次式を満たすことを特徴とする請求項
11乃至13のいずれか1項に記載の対物レンズ。 0.01≦PD/PT≦0.15 ただし、PD:前記第i面に形成された回折構造を Φb=b2i+b4i+b6i+・・・ により定義される光路差関数で表したとき(ここで、h
は光軸からの高さ(mm)であり、b2i、b4i、b
6i、・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・の光
路差関数係数である)、PD=Σ(−2・b2i)によ
り定義される回折構造のみのパワー(mm−1) PT:屈折レンズとしてのパワーと回折構造のパワーと
を合わせた対物レンズ全系のパワー(mm−1
14. The objective lens according to claim 11, which satisfies the following expression. 0.01 ≦ PD / PT ≦ 0.15 where PD is an optical path difference defined by Φb = b 2i h 2 + b 4i h 4 + b 6i h 6 + ... When expressed as a function (where h
Is the height (mm) from the optical axis, and is b 2i , b 4i , b
6i , ... Are optical path difference function coefficients of the 2nd, 4th, 6th, ..., respectively, and the power of only the diffractive structure defined by PD = Σ (−2 · b 2i ) (mm − 1 ) PT: Power of the entire objective lens system that combines the power of the refracting lens and the power of the diffractive structure (mm −1 ).
【請求項15】 前記第1レンズ群は、光源側に凸面を
向けたメニスカス形状であって、前記第1レンズ群の最
も光情報記録媒体側の面上に輪帯状の回折構造を有し、
次式を満たすことを特徴とする請求項11乃至13のい
ずれか1項に記載の対物レンズ。 0.05≦PD/PT≦0.25 ただし、 PD:前記第i面に形成された回折構造を Φb=b2i+b4i+b6i+・・・ により定義される光路差関数で表したとき(ここで、h
は光軸からの高さ(mm)であり、b2i、b4i、b
6i、・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・の光
路差関数係数である)、PD=Σ(−2・b2i)によ
り定義される回折構造のみのパワー(mm−1) PT:屈折レンズとしてのパワーと回折構造のパワーと
を合わせた対物レンズ全系のパワー(mm−1
15. The first lens group has a meniscus shape with a convex surface facing the light source side, and has a ring-shaped diffractive structure on the surface of the first lens group closest to the optical information recording medium.
The objective lens according to any one of claims 11 to 13, which satisfies the following expression. 0.05 ≦ PD / PT ≦ 0.25 where PD is an optical path difference defined by Φb = b 2i h 2 + b 4i h 4 + b 6i h 6 + ... When expressed as a function (where h
Is the height (mm) from the optical axis, and is b 2i , b 4i , b
6i , ... Are optical path difference function coefficients of the 2nd, 4th, 6th, ..., respectively, and the power of only the diffractive structure defined by PD = Σ (−2 · b 2i ) (mm − 1 ) PT: Power of the entire objective lens system that combines the power of the refracting lens and the power of the diffractive structure (mm −1 ).
【請求項16】 基準波長をλ(mm)、前記対物レン
ズ全系の焦点距離をf(mm)、第i面に形成された回
折構造で発生する回折光のうち最大の回折光量をもつ回
折光の次数をni、第i面の有効径内の回折構造の輪帯
数をMi、第i面の有効径内の回折構造の隣り合う輪帯
の間隔の最小値をPi(mm)としたとき、次式を満た
すことを特徴とする請求項11乃至15のいずれか1項
に記載の対物レンズ。 0.04≦f・λ・Σ(ni/(Mi・Pi))≦
0.50
16. Diffraction having a maximum amount of diffracted light among diffracted light generated by a diffractive structure formed on the i-th surface, wherein a reference wavelength is λ (mm), a focal length of the entire objective lens system is f (mm). Let ni be the order of light, Mi be the number of ring zones of the diffractive structure within the effective diameter of the i-th surface, and Pi (mm) be the minimum value of the interval between adjacent ring zones of the diffractive structure within the effective diameter of the i-th surface. In this case, the objective lens according to any one of claims 11 to 15, wherein the following expression is satisfied. 0.04 ≦ f · λ · Σ (ni / (Mi · Pi 2 )) ≦
0.50
【請求項17】 次式を満たすことを特徴とする請求項
11乃至16のいずれか1項に記載の対物レンズ。 0.2≦|(Ph/Pf)−2|≦3.0 ただし、Pf:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数における回折輪帯
間隔(mm) Ph:光情報記録媒体に記録および/または再生を行う
のに必要な所定の像側開口数の1/2の開口数における
回折輪帯間隔(mm)
17. The objective lens according to claim 11, wherein the following expression is satisfied. 0.2 ≦ | (Ph / Pf) −2 | ≦ 3.0 where Pf: Diffraction ring zone spacing (mm) at a predetermined image-side numerical aperture required for recording and / or reproducing on an optical information recording medium ) Ph: Diffraction ring zone spacing (mm) at a numerical aperture of 1/2 of a predetermined image-side numerical aperture required for recording and / or reproducing on an optical information recording medium
【請求項18】 回折レンズとしての回折作用と屈折レ
ンズとしての屈折作用とをあわせた場合、前記光源の波
長が長波長側に変動した際に、バックフォーカスが短く
なる方向に変化するような軸上色収差特性を有し、次式
を満たすことを特徴とする請求項11乃至17のいずれ
か1項に記載の対物レンズ。 −1<ΔCA/ΔSA<0 ただし、ΔCA:波長の変化に対する軸上色収差の変化
量(mm) ΔSA:波長の変化に対するマージナル光線の球面収差
の変化量(mm)
18. An axis which, when the diffractive action as a diffractive lens and the refractive action as a refraction lens are combined, changes in a direction in which the back focus becomes shorter when the wavelength of the light source fluctuates toward the long wavelength side. The objective lens according to any one of claims 11 to 17, which has an upper chromatic aberration characteristic and satisfies the following expression. -1 <ΔCA / ΔSA <0 where ΔCA: amount of change in axial chromatic aberration with respect to change in wavelength (mm) ΔSA: amount of change in spherical aberration of marginal ray with respect to change in wavelength (mm)
【請求項19】 前記第i面に形成された回折構造で発
生するni次回折光量が他のいずれの次数の回折光量よ
りも大きく、前記光情報記録媒体に対する情報の記録お
よび/または再生するために前記回折構造で発生したn
i次回折光を光情報記録媒体の情報記録面に集光するこ
とができることを特徴とする請求項11乃至18のいず
れか1項に記載の対物レンズ。ここで、nは0、±1以
外の整数である。
19. The recording and / or reproducing of information on the optical information recording medium, wherein the amount of diffracted light of ni order generated in the diffractive structure formed on the i-th surface is larger than that of any other orders. N generated in the diffraction structure
The objective lens according to any one of claims 11 to 18, wherein the i-th order diffracted light can be condensed on the information recording surface of the optical information recording medium. Here, n is an integer other than 0 and ± 1.
【請求項20】 前記第1レンズ群の最も光源側の面と
前記第2レンズ群の最も光源側の面との間にある面のう
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乃至19のいずれか1項に記載の対物レン
ズ。
20. Among the surfaces between the surface of the first lens group closest to the light source and the surface of the second lens group closest to the light source, at least two surfaces are aspherical surfaces. The objective lens according to any one of claims 1 to 19.
【請求項21】 前記第1レンズ群と、前記第2レンズ
群はともにプラスチックレンズであって、次式を満たす
ことを特徴とする請求項1乃至20のいずれか1項に記
載の対物レンズ。 NA≧0.75 0.06>ΔSAG>−0.08 ΔSAG=(X1’−X2’)/(NA・f・(1+
|m|)) X1’=X1・(N1−1)/f1 X2’=X2・(N2−1)/f2 ただし、 NA:前記光情報記録媒体に記録および/または再生を
行うのに必要な所定の前記対物レンズの像側開口数 X1:光軸に垂直で、前記第iレンズ群の最も光源側の
光学面の頂点に接する平面と、有効径最周辺(上記NA
のマージナル光線が入射する前記第iレンズ群の最も光
源側の光学面上の位置)における前記第iレンズ群の最
も光源側の面との光軸方向の差(mm)で、前記接平面
を基準として光情報記録媒体の方向に測る場合を正、光
源の方向に測る場合を負とする(i=1または2) f:前記対物レンズの全系の焦点距離(mm) f1:前記第1レンズ群の焦点距離(mm) f2:前記第2レンズ群の焦点距離(mm) m:前記対物レンズの物側開口数をNAOBJ、像側開
口数をNAIMGとしたとき、 NAOBJ/NAIMGで定義される前記対物レンズの
横倍率 N1:前記第1レンズ群の使用波長における屈折率 N2:前記第2レンズ群の使用波長における屈折率
21. The objective lens according to claim 1, wherein both the first lens group and the second lens group are plastic lenses and satisfy the following formula. NA ≧ 0.75 0.06>ΔSAG> −0.08 ΔSAG = (X1′−X2 ′) / (NA 4 · f · (1+
| M |)) X1 ′ = X1 · (N1-1) 3 / f1 X2 ′ = X2 · (N2-1) 3 / f2, where NA is for recording and / or reproducing on the optical information recording medium. A necessary predetermined image-side numerical aperture X1 of the objective lens, which is perpendicular to the optical axis and is in contact with the apex of the optical surface of the i-th lens group that is closest to the light source, and the periphery of the effective diameter (above NA
At the position on the optical surface closest to the light source of the i-th lens group) on which the marginal ray of light is incident, the difference (mm) in the optical axis direction from the surface closest to the light source of the i-th lens group As a reference, the case of measuring in the direction of the optical information recording medium is positive, and the case of measuring in the direction of the light source is negative (i = 1 or 2) f: focal length (mm) of the entire system of the objective lens f1: the first Focal length of lens group (mm) f2: Focal length of the second lens group (mm) m: NAOBJ / NA, where NAOBG is the object-side numerical aperture of the objective lens and NAIMG is the image-side numerical aperture. Lateral magnification N1 of the objective lens defined by IMG : Refractive index of the first lens group at the used wavelength N2: Refractive index of the second lens group at the used wavelength
【請求項22】 次式を満たすことを特徴とする請求項
1乃至21のいずれか1項に記載の記載の対物レンズ。 3≦√(f1/f2)/|m|≦50 ただし、fi:第iレンズ群の焦点距離(mm)(i=
1または2)(ただし、第iレンズ群が回折構造を有す
る場合は、屈折レンズとしての焦点距離と回折構造の焦
点距離とを合わせた第iレンズ群全系の焦点距離(m
m)) m:前記対物レンズの物側開口数をNAOBJ、像側開
口数をNAIMGとしたとき、NAOBJ/NAIMG
で定義される前記対物レンズの横倍率
22. The objective lens according to claim 1, which satisfies the following expression. 3 ≦ √ (f1 / f2) / | m | ≦ 50 where fi: focal length (mm) of the i-th lens group (i =
1 or 2) (however, when the i-th lens group has a diffractive structure, the focal length of the entire system of the i-th lens group (m
m)) m: When the objective lens object side numerical aperture NA OBJ, the image side numerical aperture was NA IMG, NA OBJ / NA IMG
Lateral magnification of the objective lens defined by
【請求項23】 次式を満たすことを特徴とする請求項
1乃至22のいずれか1項に記載の記載の対物レンズ。 0.5≦(r2+r1)/(r2−r1)≦4.0 ただし、r1:第1レンズ群の最も光源側の面の近軸曲
率半径(mm) r2:第1レンズ群の最も光情報記録媒体側の面の近軸
曲率半径(mm)
23. The objective lens according to claim 1, wherein the following expression is satisfied. 0.5 ≦ (r2 + r1) / (r2-r1) ≦ 4.0 where r1: paraxial radius of curvature (mm) of the surface of the first lens group closest to the light source, r2: most optical information recording of the first lens group Paraxial radius of curvature of the medium side surface (mm)
【請求項24】 次式を満たすことを特徴とする請求項
1乃至23のいずれか1項に記載の記載の対物レンズ。 −0.02≦NA・(X2−X1)/f≦0.30 ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数 Xi:光軸に垂直で第iレンズ群の最も光源側の面の頂
点に接する平面と、有効径最周辺(前記NAのマージナ
ル光線が入射する第iレンズ群の最も光源側の面上の位
置)における第iレンズ群の最も光源側の面との光軸方
向の差で、前記接平面を基準として光情報記録媒体の方
向に測る場合を正、光源の方向に測る場合を負とする
(i=1または2) f:前記対物レンズの全系の焦点距離(mm)
24. The objective lens according to claim 1, which satisfies the following expression. −0.02 ≦ NA · (X2−X1) /f≦0.30 where NA is a predetermined image-side numerical aperture necessary for recording and / or reproducing on an optical information recording medium Xi: perpendicular to the optical axis At a plane that is in contact with the vertex of the surface of the i-th lens group that is closest to the light source, and the i-th lens group at the outermost periphery of the effective diameter (the position on the surface that is closest to the light source of the i-th lens group where the marginal ray of NA is incident) The difference in the optical axis direction from the surface closest to the light source is positive when measured in the direction of the optical information recording medium with reference to the tangential plane, and negative when measured in the direction of the light source (i = 1 or 2). f: focal length of the whole system of the objective lens (mm)
【請求項25】 光学プラスチック材料から形成された
レンズ群を含むことを特徴とする請求項1乃至24のい
ずれか1項に記載の対物レンズ。
25. The objective lens according to claim 1, further comprising a lens group formed of an optical plastic material.
【請求項26】 光学ガラス材料から形成されたレンズ
群を含むことを特徴とする請求項1乃至25のいずれか
1項に記載の対物レンズ。
26. The objective lens according to claim 1, further comprising a lens group formed of an optical glass material.
【請求項27】 光軸に垂直で前記第iレンズ群の最も
光源側の面の頂点に接する平面と、前記第iレンズ群の
最も光源側の面との間に光束を規制する絞りを設けたこ
とを特徴とする請求項1乃至26のいずれか1項に記載
の対物レンズ。(i=1または2)
27. A diaphragm for restricting a light beam is provided between a plane which is perpendicular to the optical axis and is in contact with the apex of the most light source side surface of the i-th lens group and the most light source side surface of the i-th lens group. The objective lens according to any one of claims 1 to 26, wherein (I = 1 or 2)
【請求項28】 少なくとも1つの面上の、光情報記録
媒体に情報の記録および/または再生を行うのに必要な
像側開口数に対応する位置に、面の法線方向が不連続に
変化する部位を設けることにより集光光束径を規制した
ことを特徴とする請求項1乃至27のいずれか1項に記
載の対物レンズ。
28. The normal direction of the surface is discontinuously changed to a position on at least one surface corresponding to an image-side numerical aperture required for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium. The objective lens according to any one of claims 1 to 27, characterized in that the diameter of the condensed light flux is regulated by providing a portion to be formed.
【請求項29】 光源側から順に配置された正屈折力の
第1レンズ群と正屈折力の第2レンズ群とからなり、光
源からの発散光束を前記光情報記録媒体の情報記録面上
に集光する有限共役型である対物レンズを含む光情報記
録媒体の情報の記録および/または再生用の集光光学系
であって、 前記光源と前記情報記録面との間に、前記集光光学系で
発生する球面収差の変動を補正する手段を備え、次式を
満たすことを特徴とする集光光学系。NA≧0.65 ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の前記対物レンズの像側開口数
29. A first lens group having a positive refracting power and a second lens group having a positive refracting power which are sequentially arranged from the light source side, and a divergent light beam from the light source is formed on an information recording surface of the optical information recording medium. A condensing optical system for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium including a finite conjugate type objective lens for condensing light, wherein the condensing optical system is provided between the light source and the information recording surface. A condensing optical system provided with means for correcting fluctuations in spherical aberration generated in the system and satisfying the following expression. NA ≧ 0.65, where NA is a predetermined image-side numerical aperture of the objective lens required for recording and / or reproducing on the optical information recording medium.
【請求項30】 光源側から順に配置された正屈折力の
第1レンズ群と正屈折力の第2レンズ群とからなり、光
源から出射した600nm以下の波長の発散光束を前記
光情報記録媒体の情報記録面上に集光する有限共役型で
ある対物レンズを含む光情報記録媒体の情報の記録およ
び/または再生用の集光光学系であって、 前記集光光学系を構成する光学素子の少なくとも1つの
面上に輪帯状の回折構造を設けたことを特徴とする集光
光学系。
30. The optical information recording medium, comprising a first lens group having a positive refracting power and a second lens group having a positive refracting power, which are sequentially arranged from the light source side, and emits a divergent light flux having a wavelength of 600 nm or less emitted from a light source. Is a condensing optical system for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium including a finite conjugate type objective lens that condenses light on the information recording surface, and an optical element constituting the condensing optical system. A condensing optical system having a ring-shaped diffractive structure provided on at least one surface of the.
【請求項31】 前記光源は±10nm以下の波長変動
を発生し、前記回折構造は、該光源の波長変動に伴う、
前記集光光学系を構成する光学素子の光学材料の屈折率
分散によって生じる軸上色収差を抑制する機能を有する
ことを特徴とする請求項30に記載の集光光学系。
31. The light source generates a wavelength variation of ± 10 nm or less, and the diffractive structure is accompanied by a wavelength variation of the light source.
31. The condensing optical system according to claim 30, which has a function of suppressing axial chromatic aberration caused by refractive index dispersion of an optical material of an optical element forming the condensing optical system.
【請求項32】 前記対物レンズが回折レンズとしての
回折作用と屈折レンズとしての屈折作用とをあわせた場
合、前記光源の波長が長波長側に変動した際に、バック
フォーカスが短くなる方向に変化するような軸上色収差
特性を有し、 次式を満たすことを特徴とする請求項30または31に
記載の集光光学系。 −1<ΔCA/ΔSA<0 ただし、ΔCA:波長の変化に対する軸上色収差の変化
量(mm) ΔSA:波長の変化に対するマージナル光線の球面収差
の変化量(mm)
32. When the objective lens has a diffractive action as a diffractive lens and a refractive action as a refraction lens, the back focus is shortened when the wavelength of the light source fluctuates to a long wavelength side. 32. The condensing optical system according to claim 30 or 31, wherein the condensing optical system has the following axial chromatic aberration characteristics and satisfies the following expression. -1 <ΔCA / ΔSA <0 where ΔCA: amount of change in axial chromatic aberration with respect to change in wavelength (mm) ΔSA: amount of change in spherical aberration of marginal ray with respect to change in wavelength (mm)
【請求項33】 前記回折構造で発生するn次回折光量
が他のいずれの次数の回折光量よりも大きく、前記光情
報記録媒体に対する情報の記録および/または再生する
ために前記回折構造で発生したn次回折光を前記光情報
記録媒体の情報記録面に集光することができることを特
徴とする請求項30乃至32のいずれか1項に記載の集
光光学系。ここで、nは0、±1以外の整数である。
33. The n-th order diffracted light amount generated in the diffractive structure is larger than any other diffracted light amount, and is generated in the diffractive structure for recording and / or reproducing information on the optical information recording medium. The condensing optical system according to any one of claims 30 to 32, characterized in that the n-th order diffracted light can be condensed on the information recording surface of the optical information recording medium. Here, n is an integer other than 0 and ± 1.
【請求項34】 前記光源と前記情報記録面との間に、
前記集光光学系で発生する球面収差の変動を補正する手
段を備え、次式を満たすことを特徴とする請求項30乃
至33のいずれか1項に記載の集光光学系。 NA≧0.65 ただし、NA:光情報記録媒体に記録および/または再
生を行うのに必要な所定の前記対物レンズの像側開口数
34. Between the light source and the information recording surface,
The condensing optical system according to any one of claims 30 to 33, further comprising: a unit that corrects a variation in spherical aberration generated in the condensing optical system, and satisfies the following expression. NA ≧ 0.65, where NA is a predetermined image-side numerical aperture of the objective lens required for recording and / or reproducing on the optical information recording medium.
【請求項35】 前記球面収差補正手段は、光軸に沿っ
て変移することで、出射する光束の発散度を変化させる
ことが可能な光学素子を少なくとも1つ含むことを特徴
とする請求項29または34に記載の集光光学系。
35. The spherical aberration correction means includes at least one optical element capable of changing the divergence of an emitted light beam by shifting along the optical axis. Or the condensing optical system described in 34.
【請求項36】 前記光軸に沿って変移することで、出
射する光束の発散度を変化させることが可能な光学素子
は、前記対物レンズの一方のレンズ群であることを特徴
とする請求項35に記載の集光光学系。
36. The optical element capable of changing the divergence of the emitted light beam by shifting along the optical axis is one of the lens groups of the objective lens. 35. The condensing optical system described in 35.
【請求項37】 前記光軸に沿って変移することで、出
射する光束の発散度を変化させることが可能な光学素子
は、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されること
を特徴とする請求項36に記載の集光光学系。
37. An optical element capable of changing the divergence of an emitted light beam by shifting along the optical axis is arranged between the light source and the objective lens. The condensing optical system according to claim 36.
【請求項38】 前記光軸に沿って変移することで、出
射する光束の発散度を変化させることが可能な光学素子
は、光学プラスチック材料から形成されていることを特
徴とする請求項35乃至37のいずれか1項に記載の集
光光学系。
38. The optical element capable of changing the divergence of the emitted light flux by shifting along the optical axis is formed of an optical plastic material. The condensing optical system according to any one of 37.
【請求項39】 前記球面収差の変動を補正する手段
は、前記光源と前記情報記録面との間に配置された光軸
に垂直な方向に沿った屈折率分布が可変である素子であ
ることを特徴とする請求項29または34に記載の集光
光学系。
39. The means for correcting the fluctuation of the spherical aberration is an element which is arranged between the light source and the information recording surface and has a variable refractive index distribution along a direction perpendicular to an optical axis. The condensing optical system according to claim 29 or 34.
【請求項40】 前記球面収差の変動を補正する手段
は、前記対物レンズと前記光情報記録媒体との間に配置
された屈折率が可変である素子であることを特徴とする
請求項29または34に記載の集光光学系。
40. The means for correcting the variation of the spherical aberration is an element having a variable refractive index arranged between the objective lens and the optical information recording medium. 34. The condensing optical system according to 34.
【請求項41】 前記対物レンズとして請求項1乃至2
6のいずれか1項に記載の対物レンズを有することを特
徴とする請求項29乃至40記載の集光光学系。
41. The objective lens according to any one of claims 1 to 2.
41. The condensing optical system according to claim 29, comprising the objective lens according to claim 6.
【請求項42】 同一の光束入射面側から複数の情報記
録層への情報の記録および/または再生が可能な集光光
学系であって、情報記録層間でのフォーカスジャンプ時
に前記光束入射面からそれぞれの情報記録層までの透明
基板の厚さの違いによって生じる球面収差の変動を前記
球面収差の変動を補正する手段により補正することを特
徴とする請求項29、34乃至41のいずれか1項に記
載の集光光学系。
42. A condensing optical system capable of recording and / or reproducing information on a plurality of information recording layers from the same light flux incident surface side, wherein the light flux incident surface is used for focus jump between information recording layers. 42. Any one of claims 29, 34 to 41, characterized in that the variation of spherical aberration caused by the difference in the thickness of the transparent substrate up to each information recording layer is corrected by the means for correcting the variation of spherical aberration. The condensing optical system described in.
【請求項43】 光源から出射した光束を、光源側から
順に配置された正屈折力の第1レンズ群と正屈折力の第
2レンズ群とからなり光源からの発散光束を前記光情報
記録媒体の情報記録面上に集光する有限共役型である対
物レンズを含む集光光学系で光情報記録媒体の情報記録
面上に集光させ、前記情報記録面上に情報を記録および
/または前記情報記録面上の情報を再生する光ピックア
ップ装置であって、 前記光源は光軸方向に沿って変移することで前記対物レ
ンズに入射する光束の発散度を変化させることが可能に
構成され、 前記情報記録面からの反射光を検出することで、前記集
光光学系で発生した球面収差の変動を検出するための検
出手段と、 前記検出手段の検出結果に応じて、該球面収差の変動を
低減するために前記光源を光軸方向に沿って変移させる
ための駆動手段と、を有することを特徴とする光ピック
アップ装置。
43. A divergent light beam from a light source, which comprises a first lens group having a positive refracting power and a second lens group having a positive refracting power, arranged in order from the light source side. Of the information recording surface of the optical information recording medium by a condensing optical system including an objective lens of a finite conjugate type for condensing on the information recording surface, and recording and / or the information on the information recording surface. An optical pickup device for reproducing information on an information recording surface, wherein the light source is configured to change the divergence of a light beam incident on the objective lens by changing along the optical axis direction, By detecting the reflected light from the information recording surface, a detecting means for detecting the variation of the spherical aberration generated in the condensing optical system, and the variation of the spherical aberration according to the detection result of the detecting means. Optical axis to reduce the light source An optical pickup device, comprising: a driving unit for shifting along a direction.
【請求項44】 前記対物レンズとして請求項1乃至2
8のいずれか1項に記載の対物レンズを有することを特
徴とする請求項43に記載の光ピックアップ装置。
44. The objective lens according to any one of claims 1 to 2.
The optical pickup device according to claim 43, comprising the objective lens according to claim 8.
【請求項45】 光源から出射した光束を、光源側から
順に配置された正屈折力の第1レンズ群と正屈折力の第
2レンズ群とからなり光源からの発散光束を前記光情報
記録媒体の情報記録面上に集光する有限共役型である対
物レンズと、球面収差の変動を補正する手段とを含む集
光光学系で光情報記録媒体の情報記録面上に集光させ、
前記情報記録面上に情報を記録および/または前記情報
記録面上の情報を再生する光ピックアップ装置であっ
て、 前記集光光学系として請求項29、34乃至42のいず
れか1項に記載の集光光学系を有し、 前記情報記録面からの反射光を検出することで、前記集
光光学系で発生した球面収差の変動を検出するための検
出手段と、 前記検出手段の検出結果に応じて、該球面収差の変動を
低減するために前記球面収差の変動を補正する手段を駆
動させるための駆動手段と、を有することを特徴とする
光ピックアップ装置。
45. The optical information recording medium, wherein a light beam emitted from a light source is composed of a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a positive refractive power, which are sequentially arranged from the light source side, and a light beam diverging from the light source is recorded on the optical information recording medium. Of the objective lens which is a finite conjugate type that converges on the information recording surface of, and a condensing optical system including a means for correcting the fluctuation of spherical aberration, and condenses on the information recording surface of the optical information recording medium.
43. An optical pickup device for recording information on the information recording surface and / or reproducing information on the information recording surface, wherein the condensing optical system is any one of claims 29, 34 to 42. Having a condensing optical system, by detecting the reflected light from the information recording surface, a detecting unit for detecting the variation of the spherical aberration generated in the condensing optical system, and the detection result of the detecting unit. Accordingly, there is provided an optical pickup device, comprising: a driving unit that drives a unit that corrects the fluctuation of the spherical aberration in order to reduce the fluctuation of the spherical aberration.
【請求項46】 請求項43乃至45のいずれか1項に
記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とする
音声および/または画像の記録装置、および/または、
音声および/または画像の再生装置。
46. An audio and / or image recording device comprising the optical pickup device according to any one of claims 43 to 45, and / or
Audio and / or image playback device.
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