JP2004185797A - 光ピックアップ装置用光学系、光ピックアップ装置及び対物レンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成し、隣り合う輪帯同士が所定の光路差を生じるように形成した輪帯構造を少なくとも1つの光学面上に有し、同じ設計波長、同じ材料、同じ焦点距離、同じ像側開口数、同じ倍率、同じレンズ厚さ、及び同じバックフォーカスを有し、かつ、輪帯構造を持たない屈折レンズに対して設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量ΔSARが、対物レンズOBJに前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量ΔSADより大きいように構成する。
【選択図】 図1
Description
色収差補正素子と、前記色収差補正素子を透過した光束を集光する対物レンズとを備えた光ピックアップ装置用光学系において、
前記色収差補正素子は、光軸から離れるに従って光路長が大きくなる方向に設けられた段差により分割されている複数の輪帯から構成された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、光軸方向の段差により分割されている複数の輪帯から構成され、かつ、前記段差が入射光の波長に応じた光路差を生じるように決定されている輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記色収差補正手段の前記輪帯構造は、前記光ピックアップ装置用光学系ヘの入射光束の波長変化に伴い生じる、前記対物レンズの焦点位置ずれを補正するものであり、
前記対物レンズの前記輪帯構造は、前記光ピックアップ装置用光学系ヘの入射光束の波長変化に伴い、前記対物レンズで生じる球面収差を補正するものであることを特徴とする。
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・
(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)により定義される光路差関数Φbで表したとき、4次以上の高次の光路差関数のうち、4次の光路差関数係数を含む少なくとも1つの光路差関数係数はゼロではない値を有することを特徴とする。
−0.02<PD<0.02 (1)
D1/D2>0.2 (2)
D3/D4>0.2 (3)
ΔSAR>ΔSAD (4)
ΔSAD<0 (5)
|P1/P2|<0.2 (6’)
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・
により定義される光路差関数Φbで表すとき(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)
PD=−2・b2 (7)
で定義される前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が以下の条件を満足することを特徴とする。
PD>0 (8)
前記色収差補正素子は、光軸から離れるに従って光路長が大きくなる方向に設けられた段差により分割されている複数の輪帯から構成された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、光軸方向の段差により分割されている複数の輪帯から構成され、かつ、前記段差が入射光の波長に応じた光路差を生じるように決定されている輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記色収差補正手段の前記輪帯構造は、前記光ピックアップ装置用光学系ヘの入射光束の波長変化に伴い生じる、前記対物レンズの焦点位置ずれを補正するものであり、
前記対物レンズの前記輪帯構造は、前記光ピックアップ装置用光学系ヘの入射光束の波長変化に伴い、前記対物レンズで生じる球面収差を補正するものであることを特徴とする。
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・
(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)により定義される光路差関数Φbで表したとき、4次以上の高次の光路差関数のうち、4次の光路差関数係数を含む少なくとも1つの光路差関数係数はゼロではない値を有することを特徴とする。
PD=−2・b2で定義される前記対物レンズに形成された前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が、次式を満たすことを特徴とする。
−0.02<PD<0.02 (1)
D1/D2>0.2 (2)
D3/D4>0.2 (3)
ΔSAR>ΔSAD (4)
ΔSAD<0 (5)
|ΔWFE1|<0.03λrms (6)
|P1/P2|<0.2 (6’)
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・
により定義される光路差関数Φbで表すとき(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)
PD=−2・b2 (7)
で定義される前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が以下の条件を満足することを特徴とする。
PD>0 (8)
光軸方向の段差により分割されている複数の輪帯から構成され、かつ、前記段差が所定の入射光に対して所定の光路差を生じるように決定されている輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記対物レンズと同じ設計波長、同じ材料、同じ焦点距離、同じ像側開口数、同じ倍率、同じレンズ厚さ、及び同じバックフォーカスを有し、かつ、前記輪帯構造を持たない屈折レンズに、前記設計波長より10nm長い波長の光を前記倍率よりも所定量だけ大きい倍率で入射させた場合の波面収差をSA1(λrms)、前記対物レンズに、前記設計波長より10nm長い波長の光を前記倍率よりも前記所定量だけ大きい倍率で入射させた場合の波面収差をSA2(λrms)としたとき、次式を満たすことを特徴とする。尚、「所定量」とは、0乃至0.003の範囲内における任意量とする。
SA1>SA2 (9)
|P1/P2|<0.2 (9’)
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・
(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれそれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)により定義される光路差関数Φbで表したとき、4次以上の高次の光路差関数のうち、4次の光路差関数係数を含む少なくとも1つの光路差関数係数はゼロではない値を有することを特徴とする。
−0.02<PD<0.02 (10)
D1/D2>0.2 (11)
D1/D2>0.3 (12)
D3/D4>0.2 (13)
ΔSAR>ΔSAD (14)
|ΔWFE2|<0.03λrms (15)
ΔSAD<0 (16)
前記色収差補正素子は、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、互いに隣接する輪帯のうち、外側の輪帯を通過した光束の光路長は、内側の輪帯を通過した光束の光路長よりも長くなるように、その境界において光軸方向に変移された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、互いに隣接する輪帯同士が所定の入射光に対して所定の光路差を生じる輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記対物レンズと同じ設計波長、同じ材料、同じ焦点距離、同じ像側開口数、同じ倍率、同じレンズ厚さ、及び同じバックフォーカスを有し、かつ、前記輪帯構造を持たない屈折レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSARとし、前記対物レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSADとしたとき、次式を満足することを特徴とする。
ΔSAR>ΔSAD (F1)
前記色収差補正素子は、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、互いに隣接する輪帯のうち、外側の輪帯を通過した光束の光路長は、内側の輪帯を通過した光束の光路長よりも長くなるように、その境界において光軸方向に変移された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、隣接する輪帯同士が所定の入射光に対して所定の次数の回折光を生じるように形成された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記輪帯構造により、前記対物レンズを透過する波面に付加される光路差が、光軸からの高さh(mm)の関数として、
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・ (F2)
(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数であり、b4、b6、・・・・のうち、b4を含む少なくとも1つの光路差関数係数はゼロではない値を有する)
により定義される光路差関数Φbで表されることを特徴とする。
PD=−2・b2 (F3’)
で定義される前記対物レンズに形成された前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が、次式を満たすことを特徴とする。
−0.02<PD<0.02 (F3)
前記色収差補正素子は、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、互いに隣接する輪帯のうち、外側の輪帯を通過した光束の光路長は、内側の輪帯を通過した光束の光路長よりも長くなるように、その境界において光軸方向に変移された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、隣接する輪帯同士が所定の入射光に対して所定の次数の回折光を生じるように形成された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有すると共に、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面は、光軸を含み前記段差のない連続面とされた中央領域と、該中央領域の周囲を囲み前記段差が形成された周辺領域とに区分されることを特徴とする。
D1/D2>0.2 (F4)
前記色収差補正素子は、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、互いに隣接する輪帯のうち、外側の輪帯を通過した光束の光路長は、内側の輪帯を通過した光束の光路長よりも長くなるように、その境界において光軸方向に変移された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、隣接する輪帯同士がその境界において互いに光軸方向に変移して形成されることで、所定の入射光に対して所定の光路差を生じる光路差付加構造としての輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記対物レンズは、屈折作用により形成された集光波面を射出し、さらに、前記対物レンズに形成された輪帯構造は、通過する光束の光路長が、内側に隣接する輪帯を通過する光束の光路長よりも短くなるようにその境界において光軸方向に変移して形成された第1の輪帯と、通過する光束の光路長が、内側に隣接する輪帯を通過する光束の光路長よりも長くなるようにその境界において光軸方向に変移して形成された第2の輪帯とを、少なくとも1つずつ有し、かつ、前記第1の輪帯は、前記第2の輪帯よりも光軸に近い側に形成され、最も光軸に近い側に位置する輪帯の直径をD3(mm)とし、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面の最大有効径の直径をD4(mm)としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
D3/D4>0.2 (F5)
ΔSAD<0 (F6)
|ΔWFE1|<0.03λrms (F7)
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・ (F8)
により定義される光路差関数Φbで表すとき(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)、
PD=−2・b2 (F9)
で定義される前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が以下の条件を満足することを特徴とする。
PD>0 (F10)
光源と、
前記光源から射出された光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置用光学系と、を有する光ピックアップ装置において、
前記光ピックアップ装置用光学系は、色収差補正素子と、前記色収差補正素子からの光束を集光する対物レンズとを備え、
前記色収差補正素子は、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、互いに隣接する輪帯のうち、外側の輪帯を通過した光束の光路長は、内側の輪帯を通過した光束の光路長よりも長くなるように、その境界において光軸方向に変移された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、互いに隣接する輪帯同士が所定の入射光に対して所定の光路差を生じる輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記対物レンズと同じ設計波長、同じ材料、同じ焦点距離、同じ像側開口数、同じ倍率、同じレンズ厚さ、及び同じバックフォーカスを有し、かつ、前記輪帯構造を持たない屈折レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSARとし、前記対物レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSADとしたとき、次式を満足することを特徴とする。
ΔSAR>ΔSAD (1)
光源と、
前記光源から射出された光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置用光学系と、を有する光ピックアップ装置において、
前記光ピックアップ装置用光学系は、色収差補正素子と、前記色収差補正素子からの光束を集光する対物レンズとを備え、
前記色収差補正素子は、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、互いに隣接する輪帯のうち、外側の輪帯を通過した光束の光路長は、内側の輪帯を通過した光束の光路長よりも長くなるように、その境界において光軸方向に変移された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、隣接する輪帯同士が所定の入射光に対して所定の次数の回折光を生じるように形成された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記輪帯構造により、前記対物レンズを透過する波面に付加される光路差が、光軸からの高さh(mm)の関数として、
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・ (2)
(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数であり、b4、b6、・・・・のうち、b4を含む少なくとも1つの光路差関数係数はゼロではない値を有する)
により定義される光路差関数Φbで表されることを特徴とする。
−0.02<PD<0.02 (3)
光源と、
前記光源から射出された光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置用光学系と、を有する光ピックアップ装置において、
前記光ピックアップ装置用光学系は、色収差補正素子と、前記色収差補正素子からの光束を集光する対物レンズとを備え、
前記色収差補正素子は、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、互いに隣接する輪帯のうち、外側の輪帯を通過した光束の光路長は、内側の輪帯を通過した光束の光路長よりも長くなるように、その境界において光軸方向に変移された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、隣接する輪帯同士が所定の入射光に対して所定の次数の回折光を生じるように形成された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有すると共に、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面は、光軸を含み前記段差のない連続面とされた中央領域と、該中央領域の周囲を囲み前記段差が形成された周辺領域とに区分されることを特徴とする。
D1/D2>0.2 (4)
光源と、
前記光源から射出された光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置用光学系と、を有する光ピックアップ装置において、
前記光ピックアップ装置用光学系は、色収差補正素子と、前記色収差補正素子からの光束を集光する対物レンズとを備え、
前記色収差補正素子は、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、互いに隣接する輪帯のうち、外側の輪帯を通過した光束の光路長は、内側の輪帯を通過した光束の光路長よりも長くなるように、その境界において光軸方向に変移された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、隣接する輪帯同士がその境界において互いに光軸方向に変移して形成されることで、所定の入射光に対して所定の光路差を生じる光路差付加構造としての輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記対物レンズは、屈折作用により形成された集光波面を射出し、さらに、前記対物レンズに形成された輪帯構造は、通過する光束の光路長が、内側に隣接する輪帯を通過する光束の光路長よりも短くなるようにその境界において光軸方向に変移して形成された第1の輪帯と、通過する光束の光路長が、内側に隣接する輪帯を通過する光束の光路長よりも長くなるようにその境界において光軸方向に変移して形成された第2の輪帯とを、少なくとも1つずつ有し、かつ、前記第1の輪帯は、前記第2の輪帯よりも光軸に近い側に形成され、最も光軸に近い側に位置する輪帯の直径をD3(mm)とし、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面の最大有効径の直径をD4(mm)としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
D3/D4>0.2 (5)
ΔSAD<0 (6)
|ΔWFE1|<0.03λrms (7)
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・ (8)
により定義される光路差関数Φbで表すとき(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)、
PD=−2・b2 (9)
で定義される前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が以下の条件を満足することを特徴とする。
PD>0 (10)
前記光情報記録媒体に対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う際に、アクチュエータにより前記対物レンズのみを光軸に垂直な方向に変位させて、所定のトラック上に前記光源からの光束を集光させることを特徴とする。
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、隣接する輪帯同士が所定の入射光に対して所定の次数の回折光を生じるように形成された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有すると共に、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面は、光軸を含み前記段差のない連続面とされた中央領域と、該中央領域の周囲を囲み前記段差が形成された周辺領域とに区分されることを特徴とする。
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、隣接する輪帯同士が所定の入射光に対して所定の次数の回折光を生じるように形成された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有すると共に、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面は、光軸を含み前記段差のない連続面とされた中央領域と、該中央領域の周囲を囲み前記段差が形成された周辺領域とに区分されることを特徴とする。
D1/D2>0.2 (11)
D1/D2>0.3 (12)
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・ (13)
により定義される光路差関数で表すとき(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)、
PD=−2・b2 (14)
で定義される前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が以下の条件を満足することを特徴とする。
−0.02<PD<0.02 (15)
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、隣接する輪帯同士がその境界において互いに光軸方向に変移して形成されることで、所定の入射光に対して所定の光路差を生じる光路差付加構造としての輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記対物レンズは、屈折作用により形成された集光波面を射出し、さらに、前記対物レンズに形成された輪帯構造は、通過する光束の光路長が、内側に隣接する輪帯を通過する光束の光路長よりも短くなるようにその境界において光軸方向に変移して形成された第1の輪帯と、通過する光束の光路長が、内側に隣接する輪帯を通過する光束の光路長よりも長くなるようにその境界において光軸方向に変移して形成された第2の輪帯とを、少なくとも1つずつ有し、かつ、前記第1の輪帯は、前記第2の輪帯よりも光軸に近い側に形成され、最も光軸に近い側に位置する輪帯の直径をD3(mm)とし、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面の最大有効径の直径をD4(mm)としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
D3/D4>0.2 (16)
前記対物レンズは、微細な段差をもって分割された複数の輪帯から構成され、かつ、隣接する輪帯同士がその境界において互いに光軸方向に変移して形成されることで、所定の入射光に対して所定の光路差を生じる光路差付加構造としての輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記対物レンズは、屈折作用により形成された集光波面を射出し、さらに、前記対物レンズに形成された輪帯構造は、通過する光束の光路長が、内側に隣接する輪帯を通過する光束の光路長よりも短くなるようにその境界において光軸方向に変移して形成された第1の輪帯と、通過する光束の光路長が、内側に隣接する輪帯を通過する光束の光路長よりも長くなるようにその境界において光軸方向に変移して形成された第2の輪帯とを、少なくとも1つずつ有し、かつ、前記第1の輪帯は、前記第2の輪帯よりも光軸に近い側に形成され、最も光軸に近い側に位置する輪帯の直径をD3(mm)とし、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面の最大有効径の直径をD4(mm)としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
D3/D4>0.2 (17)
ΔSAR>ΔSAD (18)
|ΔWFE2|<0.03λrms (19)
ΔSAD<0 (20)
次に、上述した光ピックアップ装置用光学系OSとして好適な実施例を6例提示する。いずれの実施例においても、設計波長は407.5nm、対物レンズOBJの焦点距離は1.41mm、対物レンズOBJの像側開口数は0.85、対物レンズOBJの入射瞳径は2.4mmである。
実施例1の光ピックアップ装置用光学系のレンズデータを表1に示す。本実施例は、図1に示した光ピックアップ装置用光学系OSとして好適なものであり、対物レンズOBJと、この対物レンズOBJと光源の平行光束中に配置された色収差補正素子CAとから構成されている。対物レンズOBJと色収差補正素子CAはともにプラスチックレンズである。なお、色収差補正素子CAは、その光束射出面(表1において第2面)の直径3.4mm内で無収差となるように設計されている。
ΔSAD:0.3μm
ΔSAR:1.5μm
PD(OBJ):0
PD(CA):0.048
D1/D2:0.51(但し、数2で表される光路差関数Φbが設計波長407.5nmの1倍変わる毎に輪帯を形成した場合)
|ΔWFE1|:0.051λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
|ΔWFE2|:0.006λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
実施例2の光ピックアップ装置用光学系のレンズデータを表2に示す。本実施例は、図1に示した光ピックアップ装置用光学系OSとして好適なものであり、対物レンズOBJと、この対物レンズOBJと光源の平行光束中に配置された色収差補正素子CAとから構成されている。対物レンズOBJと色収差補正素子CAはともにプラスチックレンズである。なお、色収差補正素子CAは、その光束射出面(表2において第2面)の直径3.4mm内で無収差となるように設計されている。
ΔSAD:−1.2μm
ΔSAR:1.4μm
PD(OBJ):0
PD(CA):0.048
D1/D2:0.49(但し、数2で表される光路差関数Φbが設計波長407.5nmの1倍変わる毎に輪帯を形成した場合)
|ΔWFE1|:0.008λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
|ΔWFE2|:0.063λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
実施例3の光ピックアップ装置用光学系のレンズデータを表3に示す。本実施例は、図1に示した光ピックアップ装置用光学系OSとして好適なものであり、対物レンズOBJと、この対物レンズOBJと光源の平行光束中に配置された色収差補正素子CAとから構成されている。対物レンズOBJはガラス転移点Tgが285℃のガラスレンズ(住田光学ガラス社製、PG325)であり、色収差補正素子CAはプラスチックレンズである。なお、色収差補正素子CAは、その光束射出面(表3において第2面)の直径3.4mm内で無収差となるように設計されている。
ΔSAD:0.0μm
ΔSAR:1.4μm
PD(OBJ):0
PD(CA):0.038
D1/D2:0.55(但し、数2で表される光路差関数Φbが設計波長407.5nmの1倍変わる毎に輪帯を形成した場合)
|ΔWFE1|:0.041λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
|ΔWFE2|:0.003λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
実施例4の光ピックアップ装置用光学系のレンズデータを表4に示す。本実施例は、図7に示した光ピックアップ装置用光学系OSとして好適なものであり、対物レンズOBJと、光源から射出された発散光束を平行光束に変換するカップリングレンズCULとから構成されている。対物レンズOBJとカップリングレンズCULはともにプラスチックレンズである。なお、カップリングレンズCULは、その光束射出面(表4において第2面)の直径3.4mm内で無収差となるように設計されている。
ΔSAD:−1.2μm
ΔSAR:1.4μm
PD(OBJ):0
PD(CA):0.055
D1/D2:0.49(但し、数2で表される光路差関数Φbが設計波長407.5nmの1倍変わる毎に輪帯を形成した場合)
|ΔWFE1|:0.012λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
|ΔWFE2|:0.063λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
本実施例の光ピックアップ装置用光学系のレンズデータを表5に示す。本実施例は、図8に示した光ピックアップ装置用光学系OSとして好適なものであり、対物レンズOBJと、この対物レンズOBJと光源の平行光束中に配置され、平行光束の径を変換して対物レンズOBJに導くエキスパンダーレンズEXPとから構成されている。対物レンズOBJとエキスパンダーレンズEXPはともにプラスチックレンズである。なお、エキスパンダーレンズEXPは、その光束射出面(表5において第4面)の直径3.4mm内で無収差となるように設計されている。
ΔSAD:−1.2μm
ΔSAR:1.4μm
PD(OBJ):0
PD(CA):0.050
D1/D2:0.49(但し、数2で表される光路差関数Φbが設計波長407.5nmの1倍変わる毎に輪帯を形成した場合)
|ΔWFE1|:0.011λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
|ΔWFE2|:0.063λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
尚、本実施例のように、その光路差関数が数2で表されるような回折構造としての輪帯構造が、色収差補正素子の2つ以上の光学面上に形成される場合、本明細書における輪帯構造の近軸パワーとは、(9)式で計算される各々の光学面上の輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)の和である。
実施例6の光ピックアップ装置用光学系のレンズデータを表6、7に示す。本実施例は、図1に示した光ピックアップ装置用光学系OSの対物レンズOBJの代わりに、図4に示すような光路差付加構造が形成された光学素子を用いた光ピックアップ装置用光学系OSである。光ピックアップ装置用光学系OSは、対物レンズOBJと、この対物レンズOBJと光源の平行光束中に配置された色収差補正素子CAとから構成されている。対物レンズOBJと色収差補正素子CAは、その光束射出面(表6において第2面)の直径3.4mm内で、無収差と成るように設計されている。
PD(CA):0.048
D3/D4:0.4
|ΔWFE1|:0.014λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
|ΔWFE2|:0.054λrms(但しλ(=417.5nm)は、光ピックアップ装置用光学系に入射する光の波長)
OBJ 対物レンズ
CUL カップリングレンズ
LD 半導体レーザ
AC アクチュエータ
ST 絞り
PD 光検出器
OD 光ディスク
Claims (69)
- 色収差補正素子と、前記色収差補正素子を透過した光束を集光する対物レンズとを備えた光ピックアップ装置用光学系において、
前記色収差補正素子は、光軸から離れるに従って光路長が大きくなる方向に設けられた段差により分割されている複数の輪帯から構成された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、光軸方向の段差により分割されている複数の輪帯から構成され、かつ、前記段差が入射光の波長に応じた光路差を生じるように決定されている輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記色収差補正手段の前記輪帯構造は、前記光ピックアップ装置用光学系ヘの入射光束の波長変化に伴い生じる、前記対物レンズの焦点位置ずれを補正するものであり、
前記対物レンズの前記輪帯構造は、前記光ピックアップ装置用光学系ヘの入射光束の波長変化に伴い、前記対物レンズで生じる球面収差を補正するものであることを特徴とする光ピックアップ装置用光学系。 - 前記対物レンズの前記輪帯構造は、前記光ピックアップ装置用光学系ヘの入射光束の波長変化に伴う、前記対物レンズの倍率変化により生じる球面収差、及び/又は、前記光ピックアップ装置用光学系への入射光束の波長変化に伴う、前記対物レンズの波長分散により生じる球面収差を補正するものであることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記対物レンズの輪帯構造は、光軸から離れるに従って輪帯の幅が周期的に変化し、かつ、前記段差の方向が全て同一である回折構造であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記輪帯構造により、前記対物レンズを透過する波面に付加される光路差を、光軸からの高さh(mm)の関数として、
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・
(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)により定義される光路差関数Φbで表したとき、4次以上の高次の光路差関数のうち、4次の光路差関数係数を含む少なくとも1つの光路差関数係数はゼロではない値を有することを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ装置用光学系。 - PD=−2・b2で定義される前記対物レンズに形成された前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が、次式を満たすことを特徴とする請求項4に記載の光ピックアップ装置用光学系。
−0.02<PD<0.02 (1) - PD=0であることを特徴とする請求項5に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面は、光軸を含み前記段差のない連続面とされた中央領域と、該中央領域の周囲を囲み前記段差が形成された周辺領域とに区分されることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記中央領域の直径をD1(mm)、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面の最大有効径の直径をD2(mm)としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項7に記載の光ピックアップ装置用光学系。
D1/D2>0.2 (2) - 前記対物レンズの輪帯構造は、光軸から離れるに従って輪帯の幅が非周期的に変化し、かつ、前記段差の方向が有効径途中で反対になる光路差付加構造であることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記対物レンズの輪帯構造において、光軸を含む輪帯の外側に隣接する輪帯が、前記光軸を含む輪帯に対して光路長が短くなるように光軸方向に変移しており、最大有効径位置における輪帯が、その内側に隣接する輪帯に対して光路長が長くなるように光軸方向に変移しており、最大有効径の75%の位置における輪帯が、その内側と外側に隣接する輪帯に対して光路長が短くなるに光軸方向に変移していることを特徴とする請求項9に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記光軸を含む輪帯の直径をD3(mm)とし、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面の最大有効径の直径をD4(mm)としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項9又は10に記載の光ピックアップ装置用光学系。
D3/D4>0.2 (3) - 前記対物レンズは、前記対物レンズと同じ設計波長、同じ材料、同じ焦点距離、同じ像側開口数、同じ倍率、同じレンズ厚さ、及び同じバックフォーカスを有し、かつ、前記輪帯構造を持たない屈折レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSARとし、前記対物レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSADとしたとき、次式を満足することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
ΔSAR>ΔSAD (4) - 前記対物レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSADとしたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
ΔSAD<0 (5) - 前記対物レンズにその設計波長の光を、前記色収差補正素子を介して入射させた場合の波面収差に対する、前記対物レンズにその設計波長から10nm長い波長の光を、前記色収差補正素子を介して入射させた場合の波面収差の変化量をΔWFE1としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
|ΔWFE1|<0.03λrms (6) - 前記対物レンズは単レンズであることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記対物レンズは、前記輪帯構造が形成された前記光学面を有する収差補正素子と、前記収差補正素子を透過した光束を集光する集光素子とから構成され、前記収差補正素子の近軸パワーP1(mm−1)と前記集光素子の近軸パワーP2(mm−1)とが次式を満たすことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
|P1/P2|<0.2 (6’) - 前記対物レンズの像側開口数が0.7以上とされたことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 設計波長が500nm以下であることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記色収差補正素子の輪帯構造は、光軸から離れるに従って輪帯の幅が周期的に減少する回折構造であることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記色収差補正素子を透過する波面に付加される光路差Φbを、光軸からの高さh(mm)の関数として、
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・
により定義される光路差関数Φbで表すとき(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)
PD=−2・b2 (7)
で定義される前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が以下の条件を満足することを特徴とする請求項19に記載の光ピックアップ装置用光学系。
PD>0 (8) - 前記光路差関数Φbにおいて、4次以上の高次の光路差関数係数が全てゼロであることを特徴とする請求項20に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記色収差補正素子の輪帯構造は、光軸から離れるに従って輪帯の幅が非周期的に変化する光路差付加構造であることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記色収差補正素子は、光源から射出された発散光束の発散角を略平行光束に変換するカップリングレンズであることを特徴とする請求項1乃至22のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記光ピックアップ装置用光学系は、光源から射出された発散光束の発散角を略平行光束に変換するカップリングレンズを更に有し、前記色収差補正素子は、前記カップリングレンズと前記対物レンズとの間の光路中に配設された2群構成のエキスパンダーレンズであることを特徴とする請求項1乃至22のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 前記光ピックアップ装置用光学系は、光源から射出された発散光束の発散角を略平行光束に変換するカップリングレンズを更に有し、前記色収差補正素子は、前記カップリングレンズと前記対物レンズとの間の光路中に配設された1群構成の光学素子であることを特徴とする請求項1乃至22のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
- 光源と、
色収差補正素子及び対物レンズを備え、前記光源から射出され前記色収差補正素子を通過した光束を前記対物レンズにより光情報記録媒体の情報記録面上に集光することによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置用光学系と、を有する光ピックアップ装置において、
前記色収差補正素子は、光軸から離れるに従って光路長が大きくなる方向に設けられた段差により分割されている複数の輪帯から構成された輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有し、
前記対物レンズは、光軸方向の段差により分割されている複数の輪帯から構成され、かつ、前記段差が入射光の波長に応じた光路差を生じるように決定されている輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記色収差補正手段の前記輪帯構造は、前記光ピックアップ装置用光学系ヘの入射光束の波長変化に伴い生じる、前記対物レンズの焦点位置ずれを補正するものであり、
前記対物レンズの前記輪帯構造は、前記光ピックアップ装置用光学系ヘの入射光束の波長変化に伴い、前記対物レンズで生じる球面収差を補正するものであることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 前記対物レンズの前記輪帯構造は、前記光ピックアップ装置用光学系ヘの入射光束の波長変化に伴う、前記対物レンズの倍率変化により生じる球面収差、及び/又は、前記光ピックアップ装置用光学系への入射光束の波長変化に伴う、前記対物レンズの波長分散により生じる球面収差を補正するものであることを特徴とする請求項26に記載の光ピックアップ装置。
- 前記対物レンズの輪帯構造は、光軸から離れるに従って輪帯の幅が周期的に変化し、かつ、前記段差の方向が全て同一である回折構造であることを特徴とする請求項26又は27に記載の光ピックアップ装置。
- 前記輪帯構造により、前記対物レンズを透過する波面に付加される光路差を、光軸からの高さh(mm)の関数として、
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・
(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)により定義される光路差関数Φbで表したとき、4次以上の高次の光路差関数のうち、4次の光路差関数係数を含む少なくとも1つの光路差関数係数はゼロではない値を有することを特徴とする請求項28に記載の光ピックアップ装置。 - PD=−2・b2で定義される前記対物レンズに形成された前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が、次式を満たすことを特徴とする請求項29に記載の光ピックアップ装置。
−0.02<PD<0.02 (1) - PD=0であることを特徴とする請求項30に記載の光ピックアップ装置。
- 前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面は、光軸を含み前記段差のない連続面とされた中央領域と、該中央領域の周囲を囲み前記段差が形成された周辺領域とに区分されることを特徴とする請求項28乃至31のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記中央領域の直径をD1(mm)、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面の最大有効径の直径をD2(mm)としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項32に記載の光ピックアップ装置。
D1/D2>0.2 (2) - 前記対物レンズの輪帯構造は、光軸から離れるに従って輪帯の幅が非周期的に変化し、かつ、前記段差の方向が有効径途中で反対になる光路差付加構造であることを特徴とする請求項26に記載の光ピックアップ装置。
- 前記対物レンズの輪帯構造において、光軸を含む輪帯の外側に隣接する輪帯が、前記光軸を含む輪帯に対して光路長が短くなるように光軸方向に変移しており、最大有効径位置における輪帯が、その内側に隣接する輪帯に対して光路長が長くなるように光軸方向に変移しており、最大有効径の75%の位置における輪帯が、その内側と外側に隣接する輪帯に対して光路長が短くなるに光軸方向に変移していることを特徴とする請求項34に記載の光ピックアップ装置。
- 前記光軸を含む輪帯の直径をD3(mm)とし、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面の最大有効径の直径をD4(mm)としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項34又は35に記載の光ピックアップ装置。
D3/D4>0.2 (3) - 前記対物レンズは、前記対物レンズと同じ設計波長、同じ材料、同じ焦点距離、同じ像側開口数、同じ倍率、同じレンズ厚さ、及び同じバックフォーカスを有し、かつ、前記輪帯構造を持たない屈折レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSARとし、前記対物レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSADとしたとき、次式を満足することを特徴とする請求項26乃至36のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
ΔSAR>ΔSAD (4) - 前記対物レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSADとしたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項26乃至37のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
ΔSAD<0 (5) - 前記対物レンズにその設計波長の光を、前記色収差補正素子を介して入射させた場合の波面収差に対する、前記対物レンズにその設計波長から10nm長い波長の光を、前記色収差補正素子を介して入射させた場合の波面収差の変化量をΔWFE1としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項26乃至38のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
|ΔWFE1|<0.03λrms (6) - 前記対物レンズは単レンズであることを特徴とする請求項26乃至39のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記対物レンズは、前記輪帯構造が形成された前記光学面を有する収差補正素子と、前記収差補正素子を透過した光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光する集光素子とから構成され、前記収差補正素子の近軸パワーP1(mm−1)と前記集光素子の近軸パワーP2(mm−1)とが次式を満たすことを特徴とする請求項26乃至39のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
|P1/P2|<0.2 (6’) - 前記対物レンズの像側開口数が0.7以上とされたことを特徴とする請求項26乃至41のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 設計波長が500nm以下であることを特徴とする請求項26乃至42のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記色収差補正素子の輪帯構造は、光軸から離れるに従って輪帯の幅が周期的に減少する回折構造であることを特徴とする請求項26乃至43のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記色収差補正素子を透過する波面に付加される光路差Φbを、光軸からの高さh(mm)の関数として、
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・
により定義される光路差関数Φbで表すとき(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれぞれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)
PD=−2・b2 (7)
で定義される前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が以下の条件を満足することを特徴とする請求項44に記載の光ピックアップ装置。
PD>0 (8) - 前記光路差関数Φbにおいて、4次以上の高次の光路差関数係数が全てゼロであることを特徴とする請求項45に記載の光ピックアップ装置。
- 前記色収差補正素子の輪帯構造は、光軸から離れるに従って輪帯の幅が非周期的に変化する光路差付加構造であることを特徴とする請求項26乃至43のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記色収差補正素子は、光源から射出された発散光束の発散角を略平行光束に変換するカップリングレンズであることを特徴とする請求項26乃至47のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記光ピックアップ装置用光学系は、光源から射出された発散光束の発散角を略平行光束に変換するカップリングレンズを更に有し、前記色収差補正素子は、前記カップリングレンズと前記対物レンズとの間の光路中に配設された2群構成のエキスパンダーレンズであることを特徴とする請求項26乃至47のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記光ピックアップ装置用光学系は、光源から射出された発散光束の発散角を略平行光束に変換するカップリングレンズを更に有し、前記色収差補正素子は、前記カップリングレンズと前記対物レンズとの間の光路中に配設された1群構成の光学素子であることを特徴とする請求項26乃至47のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記色収差補正素子は、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に固定配置され、
前記光情報記録媒体に対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う際に、前記色収差補正素子と前記対物レンズのうち、前記対物レンズのみをアクチュエータにより光軸に垂直な方向に変移させて、トラッキングを行なうことを特徴とする請求項26乃至50のいずれかに記載の光ピックアップ装置。 - 光ピックアップ装置用の対物レンズにおいて、
前記対物レンズは、光軸方向の段差により分割されている複数の輪帯から構成され、かつ、前記段差が入射光の波長に応じた光路差を生じるように決定されている輪帯構造を、少なくとも1つの光学面上に有するとともに、
前記対物レンズと同じ設計波長、同じ材料、同じ焦点距離、同じ像側開口数、同じ倍率、同じレンズ厚さ、及び同じバックフォーカスを有し、かつ、前記輪帯構造を持たない屈折レンズに、前記設計波長より10nm長い波長の光を前記倍率よりも所定量だけ大きい倍率で入射させた場合の波面収差をSA1(λrms)、前記対物レンズに、前記設計波長より10nm長い波長の光を前記倍率よりも前記所定量だけ大きい倍率で入射させた場合の波面収差をSA2(λrms)としたとき、次式を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置用の対物レンズ。
SA1>SA2 (9) - 像側開口数が0.7以上とされたことを特徴とする請求項51に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 設計波長が500nm以下であることを特徴とすることを請求項52又は53に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 単レンズであることを特徴とする請求項52乃至54のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記輪帯構造が形成された前記光学面を有する収差補正素子と、前記収差補正素子を透過した光束を集光する集光素子とから構成され、前記収差補正素子の近軸パワーP1(mm−1)と前記集光素子の近軸パワーP2(mm−1)とが次式を満たすことを特徴とする請求項52乃至54のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
|P1/P2|<0.2 (9’) - 前記輪帯構造は、光軸から離れるに従って輪帯の幅が周期的に変化し、かつ、前記段差の方向が全て同一である回折構造であることを特徴とする請求項52乃至56のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記輪帯構造により、前記対物レンズを透過する波面に付加される光路差を、光軸からの高さh(mm)の関数として、
Φb=b2・h2+b4・h4+b6・h6+・・・・
(ただし、b2、b4、b6、・・・・はそれそれ2次、4次、6次、・・・・の光路差関数係数である)により定義される光路差関数Φbで表したとき、4次以上の高次の光路差関数のうち、4次の光路差関数係数を含む少なくとも1つの光路差関数係数はゼロではない値を有することを特徴とする請求項57に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。 - PD=−2・b2で定義される前記輪帯構造の近軸パワーPD(mm−1)が、次式を満たすことを特徴とする請求項58に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
−0.02<PD<0.02 (10) - PD=0であることを特徴とする請求項59に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面は、光軸を含み前記段差のない連続面とされた中央領域と、該中央領域の周囲を囲み前記段差が形成された周辺領域とに区分されることを特徴とする請求項57乃至60のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記中央領域の直径をD1(mm)、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面の最大有効径の直径をD2(mm)としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項61に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
D1/D2>0.2 (11) - 次式を満たすことを特徴とする請求項62に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
D1/D2>0.3 (12) - 前記輪帯構造は、光軸から離れるに従って輪帯の幅が非周期的に変化し、かつ、前記段差の方向が有効径途中で反対になる光路差付加構造であることを特徴とする請求項52乃至55のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記光軸を含む輪帯の外側に隣接する輪帯が、前記光軸を含む輪帯に対して光路長が短くなるように光軸方向に変移しており、最大有効径位置における輪帯が、その内側に隣接する輪帯に対して光路長が長くなるように光軸方向に変移しており、最大有効径の75%の位置における輪帯が、その内側と外側に隣接する輪帯に対して光路長が短くなるに光軸方向に変移していることを特徴とする請求項64に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
- 前記光軸を含む輪帯の直径をD3(mm)とし、前記輪帯構造が形成された前記対物レンズの光学面の最大有効径の直径をD4(mm)としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項64又は65に記載の光ピックアップ装置用光学系。
D3/D4>0.2 (13) - 前記対物レンズと同じ設計波長、同じ材料、同じ焦点距離、同じ像側開口数、同じ倍率、同じレンズ厚さ、及び同じバックフォーカスを有し、かつ、前記輪帯構造を持たない屈折レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSARとし、前記対物レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSADとしたとき、次式を満足することを特徴とする請求項52乃至66のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
ΔSAR>ΔSAD (14) - 前記対物レンズにその設計波長の光を入射させた場合の波面収差に対する、前記対物レンズにその設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合の波面収差の変化量をΔWFE2としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項52乃至67のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
|ΔWFE2|<0.03λrms (15) - 前記対物レンズに、前記設計波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差に対する前記設計波長から10nm長い波長の光を入射させた場合のマージナル光線の球面収差の変化量をΔSADとしたとき、次式を満たすことを特徴とする項52乃至68のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
ΔSAD<0 (16)
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