JP2005024666A - Objective lens, optical pickup and optical information processor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対物レンズ、光ピックアップ及び光情報処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
映像情報、音声情報又はコンピュータ上のデータを保存する手段として、記録容量0.65GBのCD、記録容量4.7GBのDVDなどの光記録媒体が普及しつつある。そして、近年、さらなる記録密度の向上及び大容量化の要求が強くなっている。
【0003】
このような光記録媒体の記録密度を上げる手段としては、光記録媒体に情報の書き込み又は呼び出しを行う光ピックアップにおいて、対物レンズの開口数(NA)を大きくすること、或いは、光源の波長を短くすることにより、対物レンズによって集光され、光記録媒体上に形成されるビームスポットの小径化が有効である。
【0004】
そこで、例えば、「CD系光記録媒体」では、対物レンズの開口数が0.45〜0.50、光源の波長が略785nmとされているのに対して、「CD系光記録媒体」よりも高記録密度化がなされた「DVD系光記録媒体」では、対物レンズの開口数が0.60〜0.65、光源の波長が略660nmとされている。そして、光記録媒体は、上述したように、さらなる記録密度の向上及び大容量化が望まれており、そのためには、対物レンズの開口数を0.65よりもさらに大きく、或いは、光源の波長を660nmよりもさらに短くすることが望まれている。
【0005】
ところで、このような高NA化或いは短波長化による新規格が近年提案される一方、利用者の手元には、従来の光記録媒体であるCD、DVDが存在する。これらの光記録媒体と近年提案の新規格の光記録媒体とをともに同一の光情報処理装置で取り扱えることが望ましい。これを実現する最も簡単な方法としては、従来の光ピックアップと、新規格用光ピックアップとの両方の光ピックアップを搭載する方法がある。しかし、この方法では、小型化、低コスト化を達成することは難しい。
【0006】
そこで、小型化、低コスト化を達成する上では、青色波長帯域の光源を用いた青色系(大容量)光記録媒体と、既存のDVD或いはCDとの互換が可能な光ピックアップとして、図21に示すように、青色用光源100、DVD用光源101、CD用光源102の各々波長の異なる各光源と、これらの各光源100,101,102からの出射光を所定の光記録媒体103に収束照射させるための単一の対物レンズ104を備えた構成が望ましいといえる。
【0007】
ところで、このように1つの対物レンズ104で、青色系、DVD或いはCDの異なる規格の光記録媒体103に集光させるためには、以下のように光記録媒体103の使用波長/基板厚みの違いに伴う課題が存在する。即ち、特許文献1には光源波長405nmで設計した図22に示すような対物レンズ110を波長400〜800nmの範囲で使用した場合に発生する収差量が示されている(図23)。111は光記録媒体である。後述する通り、波面収差は一般に0.02λrms以下程度である必要があるが、図23によれば、DVD系、CD系で使用される波長660nm、785nm付近では0.10λrms以上となってしまっている。そのため、特許文献1には、対物レンズとして貼り合せレンズを用いることが提案されているが、貼り合せレンズは貼り合せ工程が必要であるとともに、2枚重ねのため重量増加などの問題がある。
【0008】
また、他の従来例として、非特許文献1や特許文献2がある。これらの提案例では、青色専用の対物レンズでDVD系光記録媒体、CD系光記録媒体にビームを集光させると、球面収差が発生する。そこで、DVD系、CD系の各光路を有限系で構成するとともに、青色波長帯域の光に対しては位相分布を変化させず他方のDVD、CDの光に対しては位相分布を変化させる位相補正素子を具備している。有限系、即ち、対物レンズへの入射光束を発散状態とすることは球面収差を低減する効果がある。それでもなお、球面収差は残留するため位相補正素子によって球面収差と逆位相を加えて、球面収差の補正を行っている。
【0009】
また、他の課題として、規格の異なる複数種の光記録媒体では使用する開口数:NAが異なる。即ち、DVD系光記録媒体では再生系としては0.60、記録系としては0.65であり、CD系の再生系では0.45、記録系では0.50が一般的に用いられている。現状、普及している光情報処理装置はDVD/CDの何れについても記録が行えるものが主流となりつつあり、DVD系はNA:0.65、CD系はNA:0.50を用いるのが望ましい。一方、青色系光記録媒体については、NA0.65のHD−DVD規格が提案されている。このように、記録・再生を行う光記録媒体に応じて、NAを切換る必要がある。そこで、DVDとCDとの2世代互換時には、特許文献3ないし6に記載されている開口切換素子、また、大容量光記録媒体とDVDとの2世代互換時には特許文献7に記載されている開口切換素子、さらには、3世代互換を達成するためには、特許文献8,9に記載されているような3段階の開口切換素子が必要とされている。
【0010】
【特許文献1】
特開2002―107617公報
【特許文献2】
特開2003−67972公報
【特許文献3】
特許第3240846号公報
【特許文献4】
特許第2713257号公報
【特許文献5】
特許第2725653号公報
【特許文献6】
特許第3036314号公報
【特許文献7】
特開2001−216676公報
【特許文献8】
特開2000−187870号公報
【特許文献9】
特開2003−67972号公報
【非特許文献1】
ISOM2001予稿集「BLUE/DVD/CD COMPATIBLE OPTICAL HEAD WITH THREE WAVELENGTHS AND A WAVELENGTH SELECTIVE FILTER」Ryuichi Katayama and Yuichi Komatsu p30〜31
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術に関して、まず、非特許文献1や特許文献2による位相補正素子は、対物レンズと光軸がずれるとコマ収差が発生するため、対物レンズと一体可動される。一方、対物レンズをフォーカス方向、トラック方向へ可動させるアクチュエータとしては、軽量化・組付工数の低減を図るために部品点数の削減が望まれている。また、コマ収差を抑制するために、対物レンズと位相補正素子のアライメント調整が必要となる。
【0012】
開口切換素子についても同様であり、開口切換素子と対物レンズの光軸がずれると所望のNAが得られなくなるため、一体で可動することが要求される。
【0013】
本発明の目的は、収差補正素子を必要とすることなく、青色系/DVDの2世代、或いは、青色系/DVD/CDの3世代において、球面収差が十分に抑制された対物レンズ及び光ピックアップを提供することである。
【0014】
さらに、他の目的は、収差補正素子及び開口切換素子を必要とすることなく、部品点数の削減によるコストダウン、組付工数の削減を図れる対物レンズ及び光ピックアップを提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、波長λ1、λ2(λ1<λ2)の光源からの光を光記録媒体上に収束照射する対物レンズであって、単レンズとして構成され、両面が非球面かつ凸面であり、d線の材質に対する屈折率:nd及びアッベ数:νd、光源側面の近軸曲率半径:R1、焦点距離:fが、条件:
(1) νd>35
(2) 1.58>nd
(3) 0.58nd−0.29≦R1/f≦0.62nd−0.31
を満足する。
【0016】
また、請求項4記載の発明は、波長λ1、λ2、λ3(λ1<λ2<λ3)の光源からの光を光記録媒体上に収束照射する対物レンズであって、単レンズとして構成され、両面が非球面かつ凸面であり、d線の材質に対する屈折率:nd及びアッベ数:νd、光源側面の近軸曲率半径:R1、焦点距離:fが、条件:
(1) νd>35
(2) 1.58>nd
(3) 0.58nd−0.29≦R1/f≦0.62nd−0.31
を満足する。
【0017】
即ち、対物レンズは、光源側から入射する平行光束を集光させる正レンズであり、本発明の光ピックアップ用の対物レンズは、単レンズ構成で両面が非球面であるところから、レンズの形態としては両凸レンズ、メニスカスレンズが可能であるが、両凸レンズは光源側の曲率を緩められるため、製造実現性の観点から、両凸レンズがよい。そして、条件(1)(2)(3)は、2波長或いは3波長の光記録媒体について波面収差最良の状態で光記録媒体上に収束照射するための条件である。例えば、条件(2)が満足されない場合、対物レンズの屈折率が小さすぎ、所望のNAを実現する場合、特に光源側のレンズ面の曲率を大きくせざるを得ず、対物レンズ面を高精度に形成するのが困難になり、対物レンズとしてのコストも高くなってしまう。また、屈折率:nd、アッベ数:νdに対する条件(1)(2)が満足されないと、波長の異なる光を通した場合の色収差が大きくなりすぎてしまい、2波長或いは3波長の互換が困難となる。対物レンズの光源側の面が「光源側に凸」であるとすると、近軸曲率半径:R1が大きくなることは、この面における正の屈折力を小さくすることを意味する。光ピックアップ用の対物レンズは開口数NA0.65程度と大きいためレンズにおける正の屈折力を大きくしなければならない。従って、上記の如く近軸曲率半径:R1を大きくしてなおかつ大きな開口数にしようとすれば、レンズ材質の屈折率を大きくしなければならず、「レンズ材質の屈折率:ndは、近軸曲率半径:R1の増大に伴って増大する」関係にある。
【0018】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の対物レンズにおいて、前記条件(1)(2)(3)は、前記波長λ1の光源からの光に対しては無限系の入射光束に対して規定され、前記波長λ2の光源からの光に対しては有限系の入射光束に対して規定されている。請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の対物レンズにおいて、前記条件(1)(2)(3)は、前記波長λ1として青色波長帯域、前記波長λ2として赤色波長帯域の入射光束に対して規定されている。請求項5記載の発明は、請求項3記載の対物レンズにおいて、前記条件(1)(2)(3)は、前記波長λ1の光源からの光に対しては無限系の入射光束に対して規定され、前記波長λ2、λ3の光源からの光に対しては有限系の入射光束に対して規定されている。請求項6記載の発明は、請求項4又は5記載の対物レンズにおいて、前記条件(1)(2)(3)は、前記波長λ1として青色波長帯域、前記波長λ2として赤色波長帯域、前記波長λ3として赤外波長帯域の入射光束に対して規定されている。
【0019】
即ち、これらの発明の対物レンズは、長波長の光に対しては有限系の入射光束で使用される。青色波長帯域で無限系の対物レンズとして、DVD、CDの使用波長・基板厚条件で使用した場合、基板厚の違い(0.6mm、0.6mm、1.2mm)、波長の違い(405nm、660nm、785nm)に伴う球面収差が発生する。この球面収差を抑制するためには、DVD或いはCDへの記録、再生又は消去を行うときには、対物レンズへの入射光束を発散光とすることにより補正可能である。即ち、DVD或いはCDへの記録、再生又は消去を行うときは有限系の対物レンズとして使用する。
【0020】
これらの発明について考察する。まず、所定波長の光源及び所定厚みの基板を介して、記録面に光スポットを「所望のスポット径」で形成するに際し、「良好な光スポットを形成するために許容される波面収差の上限値」を0.04λrms(λ:波長)以下に抑える必要がある。0.04λrmsの中には、レンズの第1面、第2面の曲率半径ずれ、厚みずれ、非球面形状ずれ、各面のシフト、各面のチルトなどの製造誤差による波面劣化分が含まれる。従って、波面劣化量の中央値目安としては0.02λrms程度である。以下、中央値目安0.02λrms以下を用いて説明する。本発明では、上述の通り青色系、DVD、CDの3世代において記録、再生又は消去を行うものであるため、各波長において波面収差:0.02λrms以下を実現する必要がある。レンズ材料を、屈折率:ndとアッベ数:νdとで表して、「基板厚:0.6mm、開口数NA:0.65〜0.70、使用波長405nmの光記録媒体に対して無限系入射の青色光学系」、「基板厚:0.6mm、開口数NA:0.65、使用波長660nmの光記録媒体に対して有限系入射のDVD光学系」、「基板厚:1.2mm、開口数NA:0.50、使用波長785nmの光記録媒体に対して有限系入射のCD光学系」の波面収差を求めると、図1(a)〜(c)に示すようになり、青色系、DVD、CD何れもが0.02λrms以下となるのは図2のハッチングで示す条件(1)(2)の範囲である。なお、図2中、破線の範囲は一般に硝子が量産されている領域に相当する。これらの条件(1)(2)が満足されないと、特にDVD系の波長帯域の違いによる色収差が大きくなりすぎてしまい、収差0.02λrms以下が満足できないことが図1(b)より分かる。
【0021】
また、同時に「波面収差:0.02λrms以下」を達成できるという条件のもとで、近軸曲率半径:R1と屈折率:ndとが満足する関係を、「曲率の強い面を光源側に向けた両凸レンズ」として形成される光ピックアップ用の対物レンズの焦点距離:f=3.05mm、開口数:NA0.65のもとで求めて見ると、図3における印(●■△×*○+)のようになる。印(●■△×*○+)はアッベ数:νdを示し、順に65,60,55,50,45,40,35であり、直線a,bの範囲に収まる。材質の屈折率は、d線の屈折率nd以外にアッベ数νdにも依存するため、近軸曲率半径:R1と屈折率:ndの関係は一意には決まらないが、直線a,bの範囲で定まる近軸曲率半径:R1と屈折率:ndの条件(3)を満足し、かつ条件(1)で定められた屈折率:ndを満足することにより、「波面収差:0.02λrms以下」を達成できる。
【0022】
以上のような請求項1〜6記載の発明の対物レンズによれば、従来技術の貼り合せレンズや、位相補正素子付加などを行うことなく、青色系、DVD、CDのうちの2波長或いは3波長についての互換が可能となる。
【0023】
次に、光ピックアップを構成する上で、青色光記録媒体、DVD系光記録媒体、CD系光記録媒体では各々最適なNAは異なる。そのため適宜、入射光束径を切換える必要がある。
【0024】
まず、請求項7記載の発明の光ピックアップは、波長λ1,λ2の光を発する複数の光源と、これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する単一の請求項1,2又は3記載の対物レンズと、を備え、前記波長λ1,λ2の光に対して、各波長λ1,λ2の実効的開口数NA(λ1),NA(λ2)、及び前記対物レンズへ入射する各波長λ1,λ2の入射光束径φ1,φ2が、条件:
(4) NA(λ1)=NA(λ2)
(5) φ2>φ1
を満足する。
【0025】
一般に、実効的開口数NAは、対物レンズへの入射光束径をφ、焦点距離をfとしたとき、
NA=φ/2/f
で表される。焦点距離:fは長波長ほど長くなる。よって、条件(4)(5)を満足すれば、近年規格化が検討されているNA0.65の青色系光記録媒体HD−DVD、NA0.65のDVD系光記録媒体の互換が可能となる。
【0026】
請求項9記載の発明の光ピックアップは、波長λ1,λ2の光を発する複数の光源と、これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する単一の請求項1,2又は3記載の対物レンズと、を備え、前記波長λ1,λ2の光に対して、各波長λ1,λ2の実効的開口数NA(λ1),NA(λ2)、及び前記対物レンズへ入射する各波長λ1,λ2の入射光束径φ1,φ2が、条件:
(6) NA(λ1)>NA(λ2)
(7) φ1=φ2
を満足する。
【0027】
例えばNA0.67などのように青色系の開口数NAを若干大きくすれば、入射光束径φ1、φ2を共通化することが可能となり、開口切換えが不要となる。一般に、光記録媒体の透明基板の厚み誤差による波面劣化はNAの4乗、透明基板のチルト誤差による波面劣化はNAの3乗に比例するため、NAを単純に挙げて大容量化することはできない。しかしながらHD−DVDのNA0.65をNA0.67程度で使用するレベルであれば、これらのマージンの劣化は非常に小さく問題なく使用できる。
【0028】
請求項11記載の発明の光ピックアップは、波長λ1,λ2,λ3の光を発する複数の光源と、これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する単一の請求項4,5又は6記載の対物レンズと、を備え、前記波長λ1,λ2,λ3の光に対して、各波長λ1,λ2,λ3の実効的開口数NA(λ1),NA(λ2),NA(λ3)、及び前記対物レンズへ入射する各波長λ1,λ2,λ3の入射光束径φ1,φ2,φ3が、次の条件:
(8) NA(λ1)=NA(λ2)>NA(λ3)
(9) φ2>φ1>φ3
を満足する。
【0029】
これにより青色系、DVD、CDの3世代各々について最適NAを得ることが可能となる。
【0030】
請求項12記載の発明の光ピックアップは、波長λ1,λ2,λ3の光を発する複数の光源と、これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する単一の請求項4,5又は6記載の対物レンズと、を備え、前記波長λ1,λ2,λ3の光に対して、各波長λ1,λ2,λ3の実効的開口数NA(λ1),NA(λ2),NA(λ3)、及び前記対物レンズへ入射する各波長λ1,λ2,λ3の入射光束径φ1,φ2,φ3が、次の条件:
(10) NA(λ1)>NA(λ2)>NA(λ3)
(11) φ1>φ2>φ3
を満足する。
【0031】
これにより青色系、DVD、CDの3世代各々について最適NAを得ることが可能となる。
【0032】
請求項13記載の発明の光ピックアップは、波長λ1,λ2,λ3の光を発する複数の光源と、これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する単一の請求項4,5又は6記載の対物レンズと、を備え、前記波長λ1,λ2,λ3の光に対して、各波長λ1,λ2,λ3の実効的開口数NA(λ1),NA(λ2),NA(λ3)、及び前記対物レンズへ入射する各波長λ1,λ2,λ3の入射光束径φ1,φ2,φ3が、次の条件:
(12) NA(λ1)>NA(λ2)>NA(λ3)
(13) φ1=φ2>φ3
を満足する。
【0033】
これにより青色系、DVD、CDの3世代各々について最適NAを得ることが可能となる。
【0034】
これらの請求項7ないし15記載の発明の光束径は、対物レンズと一体に可動する開口部或いは波長選択性開口切換手段によって規定される。即ち、請求項14記載の発明は、請求項7ないし13の何れか一記載の光ピックアップにおいて、最大入射光束径と略同一径の開口部を具備し、この開口部は前記対物レンズと一体で可動する。また、請求項15記載の発明は、請求項7,10,11又は12記載の光ピックアップにおいて、最大入射光束径と略同一径の開口部及び波長選択性の開口切換手段を具備し、これらの開口部及び開口切換手段は前記対物レンズと一体で可動する。
【0035】
請求項16記載の発明は、請求項8又は12記載の光ピックアップにおいて、前記波長λ1の光源点灯時には無限系の入射光束で使用し、前記波長λ2の光源点灯時には有限系の入射光束で使用する光ピックアップであって、入射光束径φ1(=φ2)と略同一径の開口部を対物レンズ前側主点から光源側へ所定距離:t、
t≒L−NA1・f/tan(asin(NA2obj))
ここで、f:対物レンズの焦点距離
NA1:波長λ1の光源点灯時の像面側開口数
NA2obj:波長λ2の光源点灯時の光源側開口数
L:波長λ2の光源点灯時の物体距離
の位置に配置してなる。
【0036】
従って、開口部のみ(開口切換手段なし)で2世代、開口部と1段階の切換のみで(2段階切換手段でなく)3世代各々について最適NAを得ることが可能となる。
【0037】
請求項17記載の発明は、請求項15記載の光ピックアップにおいて、前記開口切換手段は、波長選択性コーティング或いは波長選択性回折格子であって、前記対物レンズの光源側面或いは媒体側面の何れかに形成されている。
【0038】
従って、開口切換用の専用素子を設けずに済み、アクチュエータの軽量化、組付工数の削減が可能となる。
【0039】
請求項18記載の発明の光情報処理装置は、請求項1ないし6の何れか一記載の対物レンズを備える光ピックアップ又は請求項7ないし17の何れか一記載の光ピックアップを用いて、光記録媒体に情報の記録、再生又は消去を行う。
【0040】
従って、請求項1ないし17の発明と同様の作用を奏する。
【0041】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の対物レンズ、当該対物レンズを用いた光ピックアップ、並びに当該光ピックアップを備える光情報処理装置の実施の形態を示す。なお、以下の説明は青色系/DVD/CDの3世代互換の場合について説明するが、青色系/DVD或いは青色系/CDのような3世代のうちの2世代を選択してもよい。
【0042】
[対物レンズの実施の形態]
<対物レンズの第1の実施の形態>
本実施の形態を図4及び図5に基づいて説明する。本実施の形態は、使用波長λ1:405nm、基板厚:0.6mm、開口数NA:0.65の青色系光記録媒体と、使用波長λ2:660nm、基板厚:0.6mm、開口数NA:0.65のDVD系光記録媒体と、使用波長λ3:785nm、基板厚:1.2mm、開口数NA:0.50のCD系光記録媒体の3種類の光記録媒体について記録、再生又は消去を行う光ピックアップに用いられる対物レンズに関する。
【0043】
まず、図4(a)、表1(a)を用いて、使用波長λ1:405nmの青色系光記録媒体1aに対して使用した場合の対物レンズ2Aの光学的性能を示す。本実施の形態の対物レンズ2Aは、開口数NA:0.65、焦点距離f:3.05mm、d線の屈折率nd:1.50、アッベ数νd:60の硝種(500000.600000)を用いている。
【0044】
また、本実施の形態の対物レンズ2Aは、そのレンズ面の非球面形状は、光軸方向の座標:X、光軸直交方向の座標:Y、近軸曲率半径:R、円錐定数:K、高次の係数:A,B,C,D,E,F,…を用いて、以下の周知の非球面式:
X=(Y2/R)/[1+√{1−(1+K)Y/R2}+AY4+BY6+CY8+DY10+EY12+FY14+GY16+HY18+JY20+…
で表し、R,K,A,B,C,D,…を与えて形状を特定する。
【0045】
表1(a)に、具体的データを示す。表中の記号は、以下の通りである。「OBJ」は物点(光源としての半導体レーザ)を意味するが、対物レンズ2Aは「無限系」であり、曲率半径:RDY及び厚さ:THIの「INFINITY(無限大)」は光源が無限遠にあることを意味する。また、「STO」は入射瞳面であり、その曲率半径は「INFINITY」で、厚さは設計上「0」としている。ここで、特に断らない限り、長さの次元をもつ量の単位は「mm」である。
【0046】
「S2」は対物レンズ2Aの「光源側面」、「S3」は「光記録媒体側面」を意味する。対物レンズ2Aの肉厚は1.85mmであり、S3の欄の「曲率半径の右側」に記載された厚さ:1.651193mmは「ワーキングディスタンス」を示す。「S4」は光記録媒体1の光照射側基板の光源側面、「IMG」は同記録面に合致した面であり、これらの面S4,IMGの間隔、即ち、光照射側基板厚は0.6mm、n:1.62である。
【0047】
「EPD:入射瞳径」は入射光束径(3.965mm)を表し、「WL:波長」は使用波長(405nm)を表す。なお、非球面係数の表示において、例えば「D:0.306790E−05」とあるのは、「D=0.306790×10− 5」を意味する。
【0048】
また、本実施の形態の対物レンズ2Aは、以下の条件
(1) νd>35
(2) 1.58>nd
(3) 0.58nd−0.29≦R1/f≦0.62nd−0.31
を満足している。
【0049】
次に、使用波長660nmのDVD系光記録媒体1bに適用する場合について、図4(b)及び表1(b)を用いて説明する。対物レンズ2Aの形状は、図1(a)、表1(a)の場合と同じであるが、屈折率、ワーキングディスタンスは異なる。また、DVD系光記録媒体1bに対しては有限系入射で使用するものであり、物点「OBJ」(光源としての半導体レーザ)から第1面「STO」の単一の開口部までの距離137mmにしている。これは、波面収差が最小となるように選択された値である。
【0050】
また、使用波長785nmのCD系光記録媒体1cに適用する場合について、図4(c)及び表1(c)を用いて説明する。対物レンズ2Aの形状は、図1(a)、表1(a)の場合と同じであるが、屈折率、ワーキングディスタンス、光照射側基板の厚みは異なる。また、CD系光記録媒体1cに対しては有限系入射で使用するものであり、物点「OBJ」(光源としての半導体レーザ)から第1面「STO」の単一の開口部までの距離45.0mmにしている。DVD系の場合と同様に波面収差が最小となるように選択された値である。
【0051】
【表1】
【0052】
図5は、本実施の形態の対物レンズ2Aを用いて、青色系光記録媒体1a、DVD系光記録媒体1b、CD系光記録媒体1cの各々について所定の波長を用いて使用したときに発生する波面収差特性を示す特性図である。横軸は各光記録媒体1a,1b,1c、縦軸は最良像点での軸上波面収差を表す。各光記録媒体1a,1b,1cについて、波面収差0.02λrms以下と良好な収差特性を有している。
【0053】
<対物レンズの第2の実施の形態>
本実施の形態を図6及び図7に基づいて説明する。本実施の形態は、使用波長λ1:405nm、基板厚:0.6mm、開口数NA:0.70の青色系光記録媒体1aと、使用波長λ2:660nm、基板厚:0.6mm、開口数NA:0.65のDVD系光記録媒体1bと、使用波長λ3:785nm、基板厚:1.2mm、開口数NA:0.50のCD系光記録媒体1cの3種類の光記録媒体について記録、再生又は消去を行う光ピックアップに用いられる対物レンズ2Bに関する。
【0054】
本実施の形態の対物レンズ2Bは、焦点距離f:3.05mm、d線の屈折率nd:1.55、アッベ数νd:60の硝種(550000.600000)を用いている。また、本実施の形態の対物レンズ2Bは、第1の実施の形態の場合と同じく、青色系光記録媒体1aに対しては無限系で使用し、DVD系光記録媒体1b、CD系光記録媒体1cについては有限系で使用されるレンズである。
【0055】
青色系光記録媒体1aでの使用構成を図6(a)、表2(a)に、DVD系光記録媒体1bでの使用構成を図6(b)、表2(b)に、CD系光記録媒体1cでの使用構成を図6(c)、表2(c)に示す。対物レンズ2Bの非球面形状、表2の記載項目は第1の実施の形態の場合と同様である。
【0056】
また、本実施の形態の対物レンズ2Bも、以下の条件
(1) νd>35
(2) 1.58>nd
(3) 0.58nd−0.29≦R1/f≦0.62nd−0.31
を満足している。
【0057】
【表2】
【0058】
図7は、本実施の形態の対物レンズ2Bを用いて、青色系光記録媒体1a、DVD系光記録媒体1b、CD系光記録媒体1cの各々について所定の波長を用いて使用したときに発生する波面収差特性を示す特性図である。横軸は各光記録媒体1a,1b,1c、縦軸は最良像点での軸上波面収差を表す。各光記録媒体1a,1b,1cについて、波面収差0.02λrms以下と良好な収差特性を有している。
【0059】
<対物レンズの第3の実施の形態>
本実施の形態を図8及び図9に基づいて説明する。本実施の形態は、使用波長λ1:405nm、基板厚:0.6mm、開口数NA:0.67の青色系光記録媒体1aと、使用波長λ2:660nm、基板厚:0.6mm、開口数NA:0.65のDVD系光記録媒体1bと、使用波長λ3:785nm、基板厚:1.2mm、開口数NA:0.50のCD系光記録媒体1cの3種類の光記録媒体について記録、再生又は消去を行う光ピックアップに用いられる対物レンズ2Cに関する。
【0060】
本実施の形態の対物レンズ2Cは、焦点距離f:3.05mm、d線の屈折率nd:1.55、アッベ数νd:55の硝種(550000.600000)を用いている。また、本実施の形態の対物レンズ2Cは、第1の実施の形態の場合と同じく、青色系光記録媒体1aに対しては無限系で使用し、DVD系光記録媒体1b、CD系光記録媒体1cについては有限系で使用されるレンズである。
【0061】
青色系光記録媒体1aでの使用構成を図8(a)、表3(a)に、DVD系光記録媒体1bでの使用構成を図8(b)、表3(b)に、CD系光記録媒体1cでの使用構成を図8(c)、表3(c)に示す。対物レンズ2Cの非球面形状、表3の記載項目は第1の実施の形態の場合と同様である。
【0062】
また、本実施の形態の対物レンズ2Cも、以下の条件
(1) νd>35
(2) 1.58>nd
(3) 0.58nd−0.29≦R1/f≦0.62nd−0.31
を満足している。
【0063】
【表3】
【0064】
図9は、本実施の形態の対物レンズ2Cを用いて、青色系光記録媒体1a、DVD系光記録媒体1b、CD系光記録媒体1cの各々について所定の波長を用いて使用したときに発生する波面収差特性を示す特性図である。横軸は各光記録媒体1a,1b,1c、縦軸は最良像点での軸上波面収差を表す。各光記録媒体1a,1b,1cについて、波面収差0.02λrms以下と良好な収差特性を有している。
【0065】
[光ピックアップの実施の形態]
<光ピックアップの第1の実施の形態>
本実施の形態の光ピックアップは、NA0.65青色系/DVD/CDへの適用例を示す。
【0066】
まず、本実施の形態の光ピックアップ11の光学系全体の構成例を図10を参照して説明する。本実施の形態の光ピックアップ11は、青色波長帯域の使用波長λ1=405nmの光源12、赤色波長帯域の使用波長λ2=660nmの光源13、及び、赤外波長帯域の使用波長λ3=785nmの光源14を備え、NA0.65、光照射側基板厚0.6mmの青色系光記録媒体1aと、NA0.65、光照射側基板厚0.6mmのDVD系光記録媒体1bと、NA0.50、光照射側基板厚1.2mmのCD系光記録媒体1cとの各々に対して、記録、再生又は消去が可能な光ピックアップである。
【0067】
本実施の形態の光ピックアップ11は、青色波長帯域の半導体レーザ(光源)12、コリメートレンズ15、偏光ビームスプリッタ16、ダイクロイックプリズム17,18、偏向プリズム19、1/4波長板20、開口部21、開口切換手段22、対物レンズ2(本実施の形態では、2A)、検出レンズ23、光束分割手段24、受光素子25より構成される青色波長帯域の光が通過する青色光学系26と、ホログラムユニット27、カップリングレンズ28、ダイクロイックプリズム17,18、偏向プリズム19、1/4波長板20、開口部21、開口切換手段22、対物レンズ2Aから構成される赤色波長帯域の光が通過するDVD系の赤色光学系29と、ホログラムユニット30、カップリングレンズ31、ダイクロイックプリズム18、偏向プリズム19、1/4波長板20、開口部21、開口切換手段22、対物レンズ2Aから構成される赤外波長帯域の光が通過するCD系の赤外光学系32から構成されている。即ち、ダイクロイックプリズム17,18、偏向プリズム19、1/4波長板20、開口部21、開口切換手段22、対物レンズ2Aは2乃至3つの光学系の共通部品である。
【0068】
また、ホログラムユニット27は、半導体レーザ(光源)13のチップ、ホログラム33及び受光素子34を一体化して構成されたものである。同様に、ホログラムユニット30は、半導体レーザ(光源)14のチップ、ホログラム35及び受光素子36を一体化して構成されたものである。
【0069】
また、光記録媒体1a,1b,1cは前述したように各々使用波長が異なる光記録媒体で、光記録媒体1aは基板厚さが0.6mmの青色系光記録媒体、光記録媒体1bは基板厚さが0.6mmのDVD系光記録媒体、光記録媒体1cは基板厚さが1.2mmのCD系光記録媒体である。記録、再生又は消去時には何れかの光記録媒体1a,1b又は1cのみが図示しない回転機構にセットされて高速回転される。
【0070】
また、開口部21は、対物レンズ2をフォーカス方向、トラック方向に可動させるアクチュエータ上の当該対物レンズ2を保持するボビン上で規制することが可能であり、具体的な光学部品を用いる必要はない。
【0071】
このような構成において、各波長帯域毎の光学系動作例について説明する。まず、青色波長帯域の使用波長λ1=405nmの光源12、NA0.65、光照射側基板厚0.6mmの青色系光記録媒体1aに記録、再生又は消去を行う場合について説明する。波長405nmの半導体レーザ12から出射した直線偏光の発散光は、コリメートレンズ15で略平行光とされ、偏光ビームスプリッタ16、ダイクロイックプリズム17,18を透過し、偏向プリズム19で光路を90度偏向され、1/4波長板20を通過し円偏光とされ、開口部21を透過し、開口切換手段22においてNA0.65に制限され、対物レンズ2Aに入射し、光記録媒体1a上に微小スポットとして集光される。このスポットにより、情報の再生、記録又は消去が行われる。
【0072】
光記録媒体1aで反射した光は、往路とは反対回りの円偏光となり、再び略平行光とされ、1/4波長板20を通過して往路と直交した直線偏光になり、偏向プリズム19、ダイクロイックプリズム18,17を通過し偏光ビームスプリッタ16で反射されて、検出レンズ23で収束光とされ、光束分割手段24により複数の光路に偏向分割され受光素子25に至る。受光素子25からは、情報信号、サーボ信号が検出される。
【0073】
次に、赤色波長帯域の使用波長660nmの光源13、NA0.65、光照射側基板厚0.6mmのDVD系光記録媒体1bに記録、再生又は消去を行う場合について説明する。ホログラムユニット27の半導体レーザ13のチップから出射された660nmの光は、ホログラム33を透過し、カップリングレンズ28で所定の発散光とされ、青色波長帯域の光は透過し赤色波長帯域の光は反射させるダイクロイックプリズム17によって偏向プリズム19の方向に反射され、ダイクロイックプリズム18通過後、偏向プリズム19によって光路が90度偏向され、1/4波長板20を通過し円偏光とされ、開口部21においてNA0.65に制限され、対物レンズ1Aに入射し、光記録媒体1A上に微小スポットとして集光される。このスポットにより、情報の再生、記録又は消去が行われる。
【0074】
光記録媒体1Aで反射した光は、偏向プリズム19で偏向され、ダイクロイックプリズム18通過後、ダイクロイックプリズム17で反射され、カップリングレンズレンズ28で収束光とされ、ホログラム33により半導体レーザ13と同一キャン内にある受光素子34方向に回折されて受光素子34に受光される。受光素子34からは、情報信号、サーボ信号が検出される。
【0075】
さらに、赤外波長帯域の使用波長785nmの光源14、NA0.50、光照射側基板厚1.2mmのCD系光記録媒体1cに記録、再生又は消去を行う場合について説明する。ホログラムユニット30の半導体レーザ14から出射された785nmの光は、ホログラム35を透過し、カップリングレンズ31で所定の発散状ビームに変換され、青色と赤色波長域の光は透過し赤外波長域の光は反射させるダイクロイックプリズム18によって偏向プリズム19の方向に反射され、偏向プリズム19によって光路が90度偏向され、波長板20を通過し楕円偏光或いは円偏光とされ、開口部21を通過し、開口切換手段22でNA0.50に制限され、対物レンズ2Aに入射し、光記録媒体1c上に微小スポットとして集光される。このスポットにより、情報の再生、記録或いは消去が行われる。
【0076】
光記録媒体1cで反射した光は、偏向プリズム19で偏向され、ダイクロイックプリズム18で反射され、カップリングレンズ31で収束光とされ、ホログラム35により半導体レーザ14と同一キャン内にある受光素子36方向に回折されて受光素子36に受光される。受光素子36からは、情報信号、サーボ信号が検出される。
【0077】
ここで、対物レンズ2A付近における開口切換部分について説明する。
【0078】
まず、DVD入射光束径について説明する。青色波長帯域で最良の波面を有する対物レンズに、同一光束径の赤色帯域の光を入射させた場合、屈折力が低下し、開口数NAが低くなる。そのため、本実施の形態では赤色波長帯域については、青色波長帯域での入射光束径φ1に比べ、より大きな光束径φ2で入射させる。
【0079】
図11は、青色波長帯域において以下の特性
入射光束径φ:3.965mm
開口数(NA):0.65
焦点距離(f):3.05mm
硝種 :500000.600000
を有する対物レンズ2Aにおいて、異なる波長帯域使用時のNA0.65となる有効径と波長の関係を示すものである。この図11から、波長660nmを使用するDVD系光記録媒体1bの記録、再生又は消去時には光束径φ2を4.095mm程度にする必要があることが分る。なお、波長405nm以外では、適宜物体距離を変更して波面収差最良の状態としている。
【0080】
また、CD入射光束径について説明する。CD系光記録媒体1cに対する記録、再生又は消去時の最適な開口数NAは0.5程度であるが、図11の場合と同様の方法により、その最適な有効径φ3を見積もると、φ3=3.28mm程度とすればよいことが分る。
【0081】
以上のように対物レンズ2Aに対する入射光束径φ1、φ2、φ3に関して3段階の開口切換えが必要である。本実施の形態では、入射光束径φ2をアクチュエータ部に設けられた開口部21で制限し、入射光束径φ1、φ3を切換える開口切換手段22としては、光源から出射される光束の波長に応じて、例えば、図12(a)〜(c)に示すように回折によって光束径を切換える波長選択性回折パターンが形成された波長選択性回折素子41を用いる。
【0082】
図12(a)の青色波長帯域の光束、図12(b)の赤色波長帯域の光束、図12(c)の赤外波長帯域の光束における各光束の透過特性は、波長選択性回折素子41が施されていない中心部領域の入射光束径φ3以内では青色波長帯域、赤色波長帯域、赤外波長帯域の何れの光に対しても透過し、周辺部領域の入射光束径φ3の外周から入射光束径φ1までの領域では、青色波長帯域と赤色波長帯域の光に対しては作用せず、赤外波長帯域の光についてのみ回折させ、周辺部領域の入射光束径φ1の外周から入射光束径φ2までの領域では、赤色波長帯域の光に対しては作用せず、青色波長帯域と赤外波長帯域の光は回折させる。
【0083】
なお、本実施の形態のような波長選択性回折素子41に限定されるものでなく、波長選択性の透過/反射特性を持つコーティングを施した素子であってもよい。
【0084】
<光ピックアップの第2の実施の形態>
本実施の形態の光ピックアップは、NA0.70青色系/DVD/CDへの適用例を示す。
【0085】
本実施の形態の光ピックアップは、青色波長帯域の使用波長λ1=405nmの光源12、赤色波長帯域の使用波長λ2=660nmの光源13、及び、赤外波長帯域の使用波長λ3=785nmの光源14を備え、NA0.70、光照射側基板厚0.6mmの青色系光記録媒体1aと、NA0.65、光照射側基板厚0.6mmのDVD系光記録媒体1bと、NA0.50、光照射側基板厚1.2mmのCD系光記録媒体1cとの各々に対して、記録、再生又は消去が可能な光ピックアップである。
【0086】
前述の第1の実施の形態と異なる点は、青色系の開口数がNA0.65でなくNA0.70となり、必要入射ビーム径がDVDに比べ青色の方が大きくなった点である。従って、全体構成は、図10に示したものと同様であるが、本実施の形態では対物レンズとして1Aに代えて1Bが用いられている。NA0.70程度であれば、前述の各種変動に伴うマージンの劣化は小さく、また、容量も増やせる。NA0.70を用いればNA0.65に対して、約15%の容量増加が可能である。
【0087】
この場合、入射光束径φ1をアクチュエータ部に設けられた開口部21で制限し、入射光束径φ2、φ3の開口切換手段22としては、光源から出射される光束の波長に応じて、図13(a)〜(c)に示すように回折によって光束径を切換える波長選択性回折パターンが形成された波長選択性回折素子42を用いる。
【0088】
図13(a)の青色波長帯域の光束、図13(b)の赤色波長帯域の光束、図13(c)の赤外波長帯域の光束における各光束の透過特性は、波長選択性回折素子42が施されていない中心部領域の入射光束径φ3では青色波長帯域、赤色波長帯域、赤外波長帯域の何れの光に対しても透過し、周辺部領域の入射光束径φ3の外周から入射光束径φ2までの領域では、青色波長帯域と赤色波長帯域の光に対しては作用せず、赤外波長帯域の光についてのみ回折させ、周辺部領域の入射光束径φ2の外周から入射光束径φ1までの領域では、青色波長帯域の光に対しては作用せず、赤色波長帯域と赤外波長帯域の光は回折させる。
【0089】
<光ピックアップの第3の実施の形態>
本実施の形態の光ピックアップは、NA0.67青色系/DVD/CDへの適用例を示す。
【0090】
本実施の形態の光ピックアップは、青色波長帯域の使用波長λ1=405nmの光源12、赤色波長帯域の使用波長λ2=660nmの光源13、及び、赤外波長帯域の使用波長λ3=785nmの光源14を備え、NA0.67、光照射側基板厚0.6mmの青色系光記録媒体1aと、NA0.65、光照射側基板厚0.6mmのDVD系光記録媒体1bと、NA0.50、光照射側基板厚1.2mmのCD系光記録媒体1cとの各々に対して、記録、再生又は消去が可能な光ピックアップである。
【0091】
前述の第1の実施の形態と異なる点は、青色系の開口数がNA0.65でなくNA0.67となり、必要入射ビーム径がDVDに比べ青色の方が大きくなった点である。従って、全体構成は、図10に示したものと同様であるが、本実施の形態では対物レンズとして1Aに代えて1Cが用いられている。
【0092】
一般に、青色波長帯域で最良の波面を有する対物レンズに、同一光束径の赤色帯域の光を入射させた場合、屈折力が低下し、開口数が低くなる。逆に言うと、赤色波長帯域の光を通過させた場合に比べ、青色波長帯域の光を通過させたときの方が、NAが高くなり、短波長化と加えて大容量の光ピックアップが実現できる。一方、DVD世代は、NAが0.65近傍と定められている。図14は、以下の特性
青色での焦点距離:3.05mm
硝種 :550000.550000
光記録媒体基板厚:0.6mm
を有する対物レンズを例として、青色波長405nmと赤色波長660nmの光を透過させたときの開口数NAの関係を示すものである。図14から、例えば、DVD系の赤色波長の光でNA0.65のとき、同一入射光束径の青色波長の光に対しては、NA0.67程度になることを意味する。このような関係を用いれば、第1,2の実施の形態のような3段階の開口切換えでなく、DVD、CD世代同様の2段階の開口切換えとなり、素子の簡素化が図れる。
【0093】
そして、本実施の形態の開口切換手段22部分としては、光源から出射される光束の波長に応じて、図15(a)〜(c)に示すように回折によって光束径を切り換える波長選択性回折パターンが形成された波長選択性回折素子43を用いる。
【0094】
図15(a)の青色波長帯域の光束、図15(b)の赤色波長帯域の光束、図15(c)の赤外波長帯域の光束における各光束の透過特性は、波長選択性回折素子43が施されていない中心部領域の入射光束径φ3では青色波長帯域、赤色波長帯域、赤外波長帯域の何れの光に対しても透過し、周辺部領域の入射光束径φ3の外周から入射光束径φ1(=φ2)までの領域では、青色波長帯域と赤色波長帯域の光に対しては作用せず、赤外波長帯域の光についてのみ回折させる。
【0095】
ところで、図16は、本実施の形態の対物レンズ2Cについて、赤色波長帯域660nmの光を通過させたときの入射光束径(X軸)と、その入射光束径でDVD系光路がNA0.65を得るための開口切換手段22−対物レンズ2Cの前側主点の間隔条件(Y軸)の関係を示したものである。また、図16の第2Y軸には青色波長帯域405nmの光を通過させたときの入射光束径(X軸)に対する開口数:NAを示している。特に、本実施の形態における青色系光記録媒体1aへの記録再生時の使用開口数はNA0.67であり、図16より最適な入射光束径:φと、開口切換手段22−対物レンズ2Cの前側主点間距離:tは、
最適な入射光束径:φ=4.1mm
最適な開口−対物レンズ前側主点間距離:t=0mm
となる。
【0096】
ここで、図16の関係について説明する。本実施の形態では、波長λ1=405nm、波長λ2=660nmの光源と、光源光を光記録媒体1に集光照射する単一の対物レンズ2Cとを備え、波長405nmの光源12点灯時には無限系の入射光束で使用し、波長660nmの光源13点灯時には有限系の入射光束で使用するものであって、一定の開口を対物レンズ前側主点から光源側へ所定距離:t、
t≒L−NA1・f/tan(asin(NA2obj))
ここで、f:対物レンズの焦点距離
NA1:波長λ1=405nmの光源点灯時の像面側開口数
NA2obj:波長λ2=660nmの光源点灯時の光源側開口数
L:波長λ2=660nmの光源点灯時の物体距離
の位置に配置しているため、波長405nmと波長660nmの開口切換えは不要となっている。
【0097】
ここで、図17を参照して、上式t≒L−NA1・f/tan(asin(NA2obj))について説明する。まず、波長λ1、開口数NA1、無限系の光路は図中一点鎖線の如く描かれる。また、対物レンズ1Cの焦点距離:fと入射光束径:φ、開口数:NA1は一般に、次式
NA1=Φ/2/f
の関係が知られている。一方、波長λ2、開口数NA2、物体距離L、物体側開口数NA2objの有限系光路は図中実線の如く描かれる。ここで、開口の位置は対物レンズ前側主点から光源側に距離:tだけ離れた位置で、波長λ2の光束径がφとなるように設置すると、次式
φ/2=(L−t)×tan(asin(NA2obj))
の関係が得られる。
【0098】
この式を、NA1に関する式に代入することにより、tに関する上式が得られる。ちなみに、本実施の形態では、
青色波長帯域の光路条件:λ1=405nm、NA1=0.67
赤色波長帯域の光路条件:λ2=660nm、NA2=0.65、L=142mm、NA2obj=0.015
で、φ=4.1mm、t=0.0mmという構成例を示している。
【0099】
また、これらの実施の形態では、特に説明しなかったが、DVD系やCD系で有限系の構成にする際、その物体距離として波面収差最小となる位置の事例について説明する。例えば、対物レンズの第3の実施の形態の場合は、DVD系の波長660nmの光を通過させたときの物体距離と波面収差の関係が図18の如く表されるため、波面収差が最小となる物体距離142mmの位置を選択している。
【0100】
なお、開口切換手段22としては、回折特性を利用したものに限らず、例えば、反射特性や吸収特性、さらには、偏光を利用したものであってもよい。例えば、反射特性を利用する場合、波長選択性を有する誘電体光学多層膜を波長選択性回折素子43の場合と同様に設ければよい。より具体的には、当該誘電体光学多層膜が施されていない中心部領域では青色波長帯域、赤色波長帯域、赤外波長帯域の何れの光に対しても高透過率で、周辺部領域φ2より外側領域では青色波長帯域、赤色波長帯域の光に対してのみ高透過率で、赤外波長帯域の光に対しては低透過率となるようにすればよい。吸収特性を利用する場合も、これらの場合と同様に光源側から出射される光の波長に応じてその吸収の如何によって光束径を切換えるように構成すればよい。さらに、偏光を利用する場合、赤色波長帯域と赤外波長帯域の光の偏光方向が直交するように光源を配置し、直交する偏光方向に応じて開口を切換えるようにすればよい。
【0101】
なお、開口切換手段22としては、図12等に示したように別素子として設けずに、対物レンズ2(2A,2B,2C)面にコーティング或いは回折格子を設けた構成であってもよい。例えば、図19では波長選択性の透過/反射のコーティング44を対物レンズ2の光源側面に形成したものであって、図19(a)は波長405nmの光で青色系光記録媒体1aに収束照射している場合、図19(b)は波長660nmの光でDVD系光記録媒体1bに収束照射している場合、図19(c)は波長785nmの光でCD系光記録媒体1cに収束照射している場合を示す。コーティング44は波長785nmの光に対してのみ反射するものであって、波長405nm、660nmの光については透過する特性を有する。
【0102】
[光情報処理装置の実施の形態]
本実施の形態の光情報処理装置の構成例を図20の概略斜視図を参照して説明する。本実施の形態の光情報処理装置51は、適用波長、開口数NAの異なる複数種類の光記録媒体1a,1b又は1cに対して、図10に示したような構成の光ピックアップ52を用いて情報の記録、再生又は消去を互換性を持って行う装置である。本実施の形態において、光記録媒体1(1a,1b又は1c)はディスク状であって、保護ケース53内に格納されている。光記録媒体1(1a,1b又は1c)は保護ケース53ごと、挿入口54から当該光情報処理装置51内に対して矢印「入」方向へ挿入セットされ、スピンドルモータ55により回転され、光ピックアップ52により情報の記録や再生、或いは消去が行われる。なお、光記録媒体1(1a,1b又は1c)は保護ケース53に入れられている必要はなく裸の状態であってもよい。
【0103】
対物レンズや光ピックアップ52として、前述の実施の形態で説明したものを用いることにより、収差補正素子を必要とすることなく、青色系/DVD/CDの3世代(或いは、青色系/DVDの2世代)において、球面収差が十分に抑制された対物レンズ及び光ピックアップを備える光情報処理装置51が提供される。
【0104】
【発明の効果】
請求項1ないし6記載の発明の対物レンズによれば、使用波長との関係から、当該対物レンズの硝種条件、形状条件、使用波長と基板厚条件等を適正に規定したので、従来技術の貼り合せレンズや、位相補正素子付加などを行うことなく、青色系、DVD、CDのうちの2波長或いは3波長について互換性を持たせることができる。
【0105】
請求項7,9記載の発明の光ピックアップによれば、条件(4)(5)を満足することにより、近年規格化が検討されているNA0.65の青色系光記録媒体HD−DVD、NA0.65のDVD系光記録媒体の互換が可能となる。
【0106】
請求項8,9記載の発明の光ピックアップによれば、例えばNA0.67などのように青色系の開口数NAを若干大きくすれば、入射光束径φ1、φ2を共通化することが可能となり、開口切換えを不要にすることができる。
【0107】
請求項10ないし13記載の発明の光ピックアップによれば、いわゆる青色系、DVD、CDの3世代各々について最適NAを得ることができる。
【0108】
請求項14,15記載の発明の光ピックアップによれば、これらの請求項7ないし13記載の発明の光束径を、対物レンズと一体に可動する開口部或いは波長選択性開口切換手段によって規定することができる。
【0109】
請求項16記載の発明の光ピックアップによれば、開口部のみ(開口切換手段なし)で2世代、開口部と1段階の切換のみで(2段階切換手段でなく)3世代各々について最適NAを得ることができる。
【0110】
請求項17記載の発明の光ピックアップによれば、開口切換用の専用素子を設けずに済み、アクチュエータの軽量化、組付工数の削減が可能となる。
【0111】
請求項18記載の発明の光情報処理装置によれば、請求項1ないし17の発明と同様の作用・効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】青色系、DVD系、CD系各々の光記録媒体での屈折率とアッベ数とに応じた波面収差の分布を示す特性図である。
【図2】アッベ数と屈折率との関係で硝種条件を示す特性図である。
【図3】屈折率と第1面曲率半径との関係を示す特性図である。
【図4】対物レンズの第1の実施の形態を示す説明図である。
【図5】その波面収差特性図である。
【図6】対物レンズの第2の実施の形態を示す説明図である。
【図7】その波面収差特性図である。
【図8】対物レンズの第3の実施の形態を示す説明図である。
【図9】その波面収差特性図である。
【図10】光ピックアップの実施の形態を示す光学系構成図である。
【図11】波長とNA0.65にするための有効径との関係を示す特性図である。
【図12】光ピックアップの第1の実施の形態における開口切換えを示す構成図である。
【図13】光ピックアップの第2の実施の形態における開口切換えを示す構成図である。
【図14】青色波長と赤色波長とのNA相関を示す特性図である。
【図15】光ピックアップの第3の実施の形態における開口切換えを示す概略構成図である。
【図16】対物レンズの入射光束径−対物レンズ間隔の特性図である。
【図17】開口位置に関する算術式を説明するための原理図である。
【図18】対物レンズの波長660nmでの物体距離と波面収差との関係を示す特性図である。
【図19】対物レンズに対するコーティング例を示す概略構成図である。
【図20】光情報処理装置の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図21】一般に想定される青色系/DVD/CD互換光ピックアップのブロック構成図である。
【図22】対物レンズの従来例を示す構成図である。
【図23】従来の光源波長−波面収差特性図である。
【符号の説明】
1 光記録媒体
2 対物レンズ
11 光ピックアップ
12〜14 光源
21 開口部
22 開口切換手段
41〜43 波長選択性回折素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an objective lens, an optical pickup, and an optical information processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
As means for storing video information, audio information or data on a computer, optical recording media such as a CD having a recording capacity of 0.65 GB and a DVD having a recording capacity of 4.7 GB are becoming widespread. In recent years, there has been an increasing demand for further improvement in recording density and increase in capacity.
[0003]
As means for increasing the recording density of such an optical recording medium, in an optical pickup that writes or calls information on the optical recording medium, the numerical aperture (NA) of the objective lens is increased, or the wavelength of the light source is shortened. By doing so, it is effective to reduce the diameter of the beam spot condensed by the objective lens and formed on the optical recording medium.
[0004]
Therefore, for example, in the “CD optical recording medium”, the numerical aperture of the objective lens is 0.45 to 0.50 and the wavelength of the light source is approximately 785 nm, whereas from the “CD optical recording medium”. In the “DVD optical recording medium” in which the recording density has been increased, the numerical aperture of the objective lens is 0.60 to 0.65, and the wavelength of the light source is approximately 660 nm. As described above, the optical recording medium is desired to further improve the recording density and increase the capacity. For this purpose, the numerical aperture of the objective lens is further larger than 0.65, or the wavelength of the light source. Is desired to be shorter than 660 nm.
[0005]
Meanwhile, while new standards with such high NA or short wavelength have been proposed in recent years, CDs and DVDs, which are conventional optical recording media, exist at the user's hand. It is desirable that both these optical recording media and recently proposed new standard optical recording media can be handled by the same optical information processing apparatus. As the simplest method for realizing this, there is a method in which both the conventional optical pickup and the new standard optical pickup are mounted. However, with this method, it is difficult to achieve downsizing and cost reduction.
[0006]
Therefore, in order to achieve miniaturization and cost reduction, as an optical pickup that can be compatible with a blue (large capacity) optical recording medium using a light source in the blue wavelength band and an existing DVD or CD, FIG. As shown in FIG. 5, the light sources having different wavelengths of the
[0007]
By the way, in order to condense on the
[0008]
Other conventional examples include Non-Patent Document 1 and
[0009]
Further, as another problem, the numerical aperture NA used is different in a plurality of types of optical recording media having different standards. That is, in the DVD optical recording medium, the reproduction system is 0.60, the recording system is 0.65, the CD reproduction system is 0.45, and the recording system is 0.50. . Currently, optical information processing apparatuses that are widely used are capable of recording both DVDs and CDs, and it is desirable to use NA: 0.65 for DVD systems and NA: 0.50 for CD systems. . On the other hand, for blue optical recording media, an HD-DVD standard of NA 0.65 has been proposed. Thus, it is necessary to switch the NA according to the optical recording medium on which recording / reproduction is performed. Therefore, the aperture switching element described in
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2002-107617 A
[Patent Document 2]
JP 2003-67972 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent No. 3240846
[Patent Document 4]
Japanese Patent No. 2713257
[Patent Document 5]
Japanese Patent No. 2725653
[Patent Document 6]
Japanese Patent No. 3036314
[Patent Document 7]
JP 2001-216676 A
[Patent Document 8]
JP 2000-187870 A
[Patent Document 9]
JP 2003-67972 A
[Non-Patent Document 1]
ISO 2001 Proceedings "BLUE / DVD / CD COMPATIBLE OPTIMAL HEAD WITH THREE WAVELENGTHS AND A WAVELENGTH SELECTIVE FILTER" Ryuichi Katayama and Yuichi Koi 31
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
With regard to such a conventional technique, first, the phase correction element according to Non-Patent Document 1 and
[0012]
The same applies to the aperture switching element. If the optical axis of the aperture switching element and the objective lens are deviated, a desired NA cannot be obtained.
[0013]
An object of the present invention is to provide an objective lens and an optical pickup in which spherical aberration is sufficiently suppressed in the second generation of blue / DVD or the third generation of blue / DVD / CD without the need for an aberration correction element. Is to provide.
[0014]
Another object of the present invention is to provide an objective lens and an optical pickup that can reduce cost and reduce assembly man-hours by reducing the number of components without requiring an aberration correction element and an aperture switching element.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1 is an objective lens that converges and irradiates light from a light source with wavelengths λ1 and λ2 (λ1 <λ2) onto an optical recording medium, and is configured as a single lens, and both surfaces are aspherical and convex. Yes, with respect to the d-line material: refractive index: nd and Abbe number: νd, paraxial radius of curvature of light source side surface: R1, focal length: f, conditions:
(1) νd> 35
(2) 1.58> nd
(3) 0.58nd−0.29 ≦ R1 / f ≦ 0.62nd−0.31
Satisfied.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an objective lens that converges and irradiates light from a light source having wavelengths λ1, λ2, and λ3 (λ1 <λ2 <λ3) onto an optical recording medium, and is configured as a single lens. Is an aspherical surface and a convex surface, the refractive index for the d-line material: nd and Abbe number: νd, the paraxial radius of curvature of the light source side surface: R1, and the focal length: f, the conditions are:
(1) νd> 35
(2) 1.58> nd
(3) 0.58nd−0.29 ≦ R1 / f ≦ 0.62nd−0.31
Satisfied.
[0017]
That is, the objective lens is a positive lens that condenses the parallel light flux incident from the light source side, and the objective lens for the optical pickup of the present invention has a single lens configuration and both surfaces are aspherical. Can be a biconvex lens or a meniscus lens. However, since the biconvex lens can relax the curvature on the light source side, a biconvex lens is preferable from the viewpoint of manufacturing feasibility. Conditions (1), (2), and (3) are conditions for convergent irradiation on the optical recording medium in the best wavefront aberration state for the optical recording medium with two or three wavelengths. For example, when the condition (2) is not satisfied, the refractive index of the objective lens is too small, and when realizing a desired NA, the curvature of the lens surface on the light source side must be increased, and the objective lens surface is highly accurate. Therefore, it is difficult to form the lens, and the cost as an objective lens is increased. Further, if the conditions (1) and (2) for the refractive index: nd and the Abbe number: νd are not satisfied, the chromatic aberration when passing light having different wavelengths becomes too large, and it is difficult to make two or three wavelengths compatible. It becomes. If the surface on the light source side of the objective lens is “convex to the light source side”, increasing the paraxial radius of curvature R1 means decreasing the positive refractive power on this surface. Since the objective lens for optical pickup has a large numerical aperture NA of about 0.65, the positive refractive power of the lens must be increased. Therefore, if the paraxial radius of curvature: R1 is increased and the numerical aperture is increased as described above, the refractive index of the lens material must be increased, and “the refractive index of the lens material: nd is the paraxial The radius of curvature is increased as R1 increases.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, in the objective lens according to the first aspect, the conditions (1), (2), and (3) are based on an infinite system incident light beam with respect to light from the light source having the wavelength λ1. With respect to light from the light source having the wavelength λ2, it is defined for incident light beams of a finite system. According to a third aspect of the present invention, in the objective lens according to the first or second aspect, the conditions (1), (2), and (3) are such that an incident light flux in a blue wavelength band as the wavelength λ1 and a red wavelength band as the wavelength λ2 It is prescribed for. According to a fifth aspect of the present invention, in the objective lens according to the third aspect, the conditions (1), (2), and (3) are based on an infinite system incident light beam with respect to light from the light source having the wavelength λ1. With respect to the light from the light sources having the
[0019]
That is, the objective lens of these inventions is used with a finite system incident light beam for long-wavelength light. As an infinite objective lens in the blue wavelength band, when used under the wavelength and substrate thickness conditions of DVD and CD, differences in substrate thickness (0.6 mm, 0.6 mm, 1.2 mm), differences in wavelength (405 nm, (Spherical aberration associated with 660 nm and 785 nm) occurs. In order to suppress this spherical aberration, it is possible to correct the incident light beam to the objective lens as divergent light when recording, reproducing or erasing data on a DVD or CD. That is, when recording, reproducing or erasing on a DVD or CD, it is used as a finite objective lens.
[0020]
Consider these inventions. First, when forming a light spot with a "desired spot diameter" on the recording surface via a light source of a predetermined wavelength and a substrate of a predetermined thickness, "the upper limit value of the wavefront aberration allowed to form a good light spot" ”Must be suppressed to 0.04λrms (λ: wavelength) or less. The 0.04λrms includes a wavefront deterioration due to a manufacturing error such as a curvature radius shift, a thickness shift, an aspherical shape shift, a shift of each surface, and a tilt of each surface of the first and second surfaces of the lens. . Therefore, the standard value of the median value of the wavefront deterioration amount is about 0.02λrms. Hereinafter, explanation will be made using a median standard of 0.02λrms or less. In the present invention, recording, reproduction, or erasing is performed in the three generations of blue, DVD, and CD as described above. Therefore, it is necessary to realize a wavefront aberration of 0.02λrms or less at each wavelength. The lens material is represented by a refractive index: nd and an Abbe number: νd, “an infinite system with respect to an optical recording medium having a substrate thickness of 0.6 mm, a numerical aperture NA of 0.65 to 0.70, and a working wavelength of 405 nm. Incident blue optical system ”,“ Substrate thickness: 0.6 mm, numerical aperture NA: 0.65, DVD optical system of finite incidence with respect to an optical recording medium having a working wavelength of 660 nm ”,“ Substrate thickness: 1.2 mm, When the wavefront aberration of the CD optical system having a finite incidence on an optical recording medium having a numerical aperture NA of 0.50 and a working wavelength of 785 nm is obtained, the wavefront aberration is as shown in FIGS. Both DVD, CD and 0.02λ rms are within the range of conditions (1) and (2) indicated by hatching in FIG. In FIG. 2, the range indicated by the broken line generally corresponds to a region where glass is mass-produced. If these conditions (1) and (2) are not satisfied, it can be seen from FIG. 1 (b) that the chromatic aberration due to the difference in wavelength band of the DVD system becomes too large and the aberration of 0.02λrms or less cannot be satisfied.
[0021]
At the same time, under the condition that “wavefront aberration: 0.02λrms or less” can be achieved, the relationship in which the paraxial radius of curvature: R1 and the refractive index: nd are satisfied, “the surface with a strong curvature is directed toward the light source side. The focal length of the objective lens for an optical pickup formed as a “biconvex lens”: f = 3.05 mm, and the numerical aperture: NA 0.65. +). A mark (● ■ Δ × * ○ +) indicates an Abbe number: νd, which is 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35 in order, and falls within the range of the straight lines a and b. Since the refractive index of the material depends not only on the refractive index nd of the d-line but also on the Abbe number νd, the relationship between the paraxial radius of curvature: R1 and the refractive index: nd is not uniquely determined, but the range of the straight lines a and b By satisfying the condition (3) of the paraxial radius of curvature: R1 and the refractive index: nd determined by: and satisfying the refractive index: nd determined by the condition (1), “wavefront aberration: 0.02λrms or less” Can be achieved.
[0022]
According to the objective lens of the invention described in claims 1 to 6 as described above, two wavelengths or three of blue, DVD, and CD can be used without adding a conventional pasted lens or adding a phase correction element. Wavelength compatibility is possible.
[0023]
Next, in configuring the optical pickup, the optimum NA is different for each of the blue light recording medium, the DVD optical recording medium, and the CD optical recording medium. Therefore, it is necessary to switch the incident light beam diameter as appropriate.
[0024]
First, an optical pickup according to a seventh aspect of the present invention includes a plurality of light sources that emit light of wavelengths λ1 and λ2 and a single light source that converges and irradiates light from these light sources onto an optical recording medium. 3 and an effective numerical aperture NA (λ1), NA (λ2) of each wavelength λ1, λ2, and each wavelength incident on the objective lens. The incident beam diameters φ1 and φ2 of λ1 and λ2 are as follows:
(4) NA (λ1) = NA (λ2)
(5) φ2> φ1
Satisfied.
[0025]
In general, the effective numerical aperture NA is such that the diameter of the light beam incident on the objective lens is φ and the focal length is f.
NA = φ / 2 / f
It is represented by Focal length: f becomes longer as the wavelength is longer. Therefore, if the conditions (4) and (5) are satisfied, the compatibility of the NA 0.65 blue optical recording medium HD-DVD and the NA 0.65 DVD optical recording medium, which are being standardized in recent years, becomes possible. .
[0026]
An optical pickup according to a ninth aspect of the invention is a single optical pickup according to any one of the first, second, and third aspects, wherein a plurality of light sources that emit light having wavelengths λ1 and λ2 and light from these light sources converges on the optical recording medium. Objective lenses, and the effective numerical apertures NA (λ1) and NA (λ2) of the wavelengths λ1 and λ2 and the wavelengths λ1 and λ1 incident on the objective lens. The incident light beam diameters φ1 and φ2 of λ2 are:
(6) NA (λ1)> NA (λ2)
(7) φ1 = φ2
Satisfied.
[0027]
For example, if the blue numerical aperture NA is slightly increased, such as NA 0.67, the incident light beam diameters φ1 and φ2 can be made common, and aperture switching is not required. In general, wavefront deterioration due to the thickness error of the transparent substrate of the optical recording medium is proportional to the fourth power of NA, and wavefront deterioration due to the tilt error of the transparent substrate is proportional to the third power of NA. Can not. However, if the HD-DVD has a level where NA 0.65 is used at about NA 0.67, the deterioration of these margins is very small and can be used without any problem.
[0028]
An optical pickup according to an eleventh aspect of the invention includes a plurality of light sources that emit light of wavelengths λ1, λ2, and λ3 and a single light source that converges and irradiates light from these light sources onto an optical recording medium. 6 and an effective numerical aperture NA (λ1), NA (λ2), NA (λ3) of each of the wavelengths λ1, λ2, and λ3 for the light of the wavelengths λ1, λ2, and λ3, And incident beam diameters φ1, φ2, and φ3 of the wavelengths λ1, λ2, and λ3 incident on the objective lens are as follows:
(8) NA (λ1) = NA (λ2)> NA (λ3)
(9) φ2> φ1> φ3
Satisfied.
[0029]
This makes it possible to obtain an optimum NA for each of the three generations of blue, DVD, and CD.
[0030]
An optical pickup according to a twelfth aspect of the present invention includes a plurality of light sources that emit light of wavelengths λ1, λ2, and λ3 and a single light source that converges and irradiates light from these light sources onto an optical recording medium. 6 and an effective numerical aperture NA (λ1), NA (λ2), NA (λ3) of each of the wavelengths λ1, λ2, and λ3 for the light of the wavelengths λ1, λ2, and λ3, And incident beam diameters φ1, φ2, and φ3 of the wavelengths λ1, λ2, and λ3 incident on the objective lens are as follows:
(10) NA (λ1)> NA (λ2)> NA (λ3)
(11) φ1> φ2> φ3
Satisfied.
[0031]
This makes it possible to obtain an optimum NA for each of the three generations of blue, DVD, and CD.
[0032]
An optical pickup according to a thirteenth aspect of the present invention includes a plurality of light sources that emit light having wavelengths λ1, λ2, and λ3, and a single light source that converges and irradiates light from these light sources onto an optical recording medium. 6 and an effective numerical aperture NA (λ1), NA (λ2), NA (λ3) of each of the wavelengths λ1, λ2, and λ3 for the light of the wavelengths λ1, λ2, and λ3, And incident beam diameters φ1, φ2, and φ3 of the wavelengths λ1, λ2, and λ3 incident on the objective lens are as follows:
(12) NA (λ1)> NA (λ2)> NA (λ3)
(13) φ1 = φ2> φ3
Satisfied.
[0033]
This makes it possible to obtain an optimum NA for each of the three generations of blue, DVD, and CD.
[0034]
The beam diameters of the inventions according to the seventh to fifteenth aspects of the present invention are defined by an aperture or wavelength-selective aperture switching means that can move integrally with the objective lens. That is, the invention according to
[0035]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the optical pickup according to the eighth or twelfth aspect, an infinite system incident light beam is used when the light source having the wavelength λ1 is turned on, and a finite system incident light beam is used when the light source having the wavelength λ2 is turned on. An optical pickup having an opening having substantially the same diameter as the incident light beam diameter φ1 (= φ2) from the front principal point of the objective lens to the light source side at a predetermined distance: t,
t≈L-NA1 · f / tan (asin (NA2obj))
Where f: focal length of the objective lens
NA1: Numerical aperture on the image plane side when the light source with wavelength λ1 is turned on
NA2obj: the numerical aperture on the light source side when the light source of wavelength λ2 is turned on
L: Object distance when the light source of wavelength λ2 is turned on
It is arranged at the position.
[0036]
Therefore, it is possible to obtain the optimum NA for each of the three generations only with the opening (no opening switching means) for two generations and only with the opening and the one-stage switching (not with the two-stage switching means).
[0037]
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the optical pickup according to the fifteenth aspect, the aperture switching means is a wavelength-selective coating or a wavelength-selective diffraction grating, and is provided on either the light source side or the medium side of the objective lens. Is formed.
[0038]
Therefore, it is not necessary to provide a dedicated element for switching the opening, and the actuator can be reduced in weight and the number of assembling steps can be reduced.
[0039]
An optical information processing apparatus according to an eighteenth aspect of the present invention is an optical recording apparatus using the optical pickup including the objective lens according to any one of the first to sixth aspects or the optical pickup according to any one of the seventh to seventeenth aspects. Records, reproduces or erases information on the medium.
[0040]
Accordingly, the same effect as in the first to seventeenth aspects of the invention can be achieved.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an objective lens of the present invention, an optical pickup using the objective lens, and an optical information processing apparatus including the optical pickup will be described below. In the following description, the case of blue generation / DVD / CD three generation compatibility is described, but two generations of three generations such as blue / DVD or blue / CD may be selected.
[0042]
[Embodiment of objective lens]
<First Embodiment of Objective Lens>
The present embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a blue-based optical recording medium having a used wavelength λ1: 405 nm, a substrate thickness: 0.6 mm, and a numerical aperture NA: 0.65, a used wavelength λ2: 660 nm, a substrate thickness: 0.6 mm, and a numerical aperture NA Recording, reproduction, or recording on three types of optical recording media: a 0.65 DVD optical recording medium and a CD optical recording medium having a use wavelength λ3: 785 nm, a substrate thickness: 1.2 mm, and a numerical aperture NA: 0.50 The present invention relates to an objective lens used in an optical pickup that performs erasing.
[0043]
First, with reference to FIG. 4A and Table 1A, the optical performance of the objective lens 2A when used for a blue-based optical recording medium 1a having a working wavelength λ1: 405 nm is shown. The objective lens 2A of the present embodiment uses a glass type (500000.600,000) having a numerical aperture NA: 0.65, a focal length f: 3.05 mm, a d-line refractive index nd: 1.50, and an Abbe number νd: 60. Used.
[0044]
Further, the objective lens 2A of the present embodiment has an aspherical shape of the lens surface thereof: optical axis direction coordinate: X, optical axis orthogonal direction coordinate: Y, paraxial radius of curvature: R, conic constant: K, Using the higher order coefficients: A, B, C, D, E, F,...
X = (Y2/ R) / [1 + √ {1- (1 + K) Y / R2} + AY4+ BY6+ CY8+ DY10+ EY12+ FY14+ GY16+ HY18+ JY20+ ...
The shape is specified by giving R, K, A, B, C, D,.
[0045]
Table 1 (a) shows specific data. The symbols in the table are as follows. “OBJ” means an object point (semiconductor laser as a light source), but the objective lens 2A is an “infinite system”, and “INFINITY (infinity)” with a radius of curvature: RDY and a thickness: THI has an infinite light source. It means being in the distance. “STO” is the entrance pupil plane, the radius of curvature is “INFINITY”, and the thickness is “0” by design. Here, unless otherwise specified, the unit of the quantity having the dimension of length is “mm”.
[0046]
“S2” means “light source side surface” of the objective lens 2A, and “S3” means “optical recording medium side surface”. The thickness of the objective lens 2A is 1.85 mm, and the thickness described in “right side of curvature radius” in the column of S3: 1.651193 mm indicates “working distance”. “S4” is the light source side surface of the light irradiation side substrate of the optical recording medium 1, and “IMG” is the surface matching the recording surface. The distance between these surfaces S4 and IMG, ie, the light irradiation side substrate thickness is 0. 6 mm, n: 1.62.
[0047]
“EPD: entrance pupil diameter” represents an incident light beam diameter (3.965 mm), and “WL: wavelength” represents a use wavelength (405 nm). In the display of the aspheric coefficient, for example, “D: 0.306790E-05” means that “D = 0.306790 × 10− 5"Means.
[0048]
Moreover, the objective lens 2A of the present embodiment has the following conditions:
(1) νd> 35
(2) 1.58> nd
(3) 0.58nd−0.29 ≦ R1 / f ≦ 0.62nd−0.31
Is satisfied.
[0049]
Next, a case where the present invention is applied to a DVD
[0050]
Further, the case of applying to the CD optical recording medium 1c having a working wavelength of 785 nm will be described with reference to FIG. 4C and Table 1C. The shape of the objective lens 2A is the same as in FIGS. 1A and 1A, but the refractive index, working distance, and thickness of the light irradiation side substrate are different. Further, the CD-type optical recording medium 1c is used with finite incidence, and the distance from the object point “OBJ” (semiconductor laser as a light source) to a single opening on the first surface “STO”. 45.0 mm. Similar to the DVD system, the value is selected so that the wavefront aberration is minimized.
[0051]
[Table 1]
[0052]
FIG. 5 occurs when each of the blue optical recording medium 1a, the DVD
[0053]
<Second Embodiment of Objective Lens>
The present embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a blue-based optical recording medium 1a having a used wavelength λ1: 405 nm, a substrate thickness: 0.6 mm, and a numerical aperture NA: 0.70, a used wavelength λ2: 660 nm, a substrate thickness: 0.6 mm, and a numerical aperture. Recording is performed on three types of optical recording media: a DVD
[0054]
The
[0055]
FIG. 6 (a) and Table 2 (a) show the usage configuration in the blue optical recording medium 1a, and FIG. 6 (b) and Table 2 (b) show the usage configuration in the DVD
[0056]
The
(1) νd> 35
(2) 1.58> nd
(3) 0.58nd−0.29 ≦ R1 / f ≦ 0.62nd−0.31
Is satisfied.
[0057]
[Table 2]
[0058]
FIG. 7 occurs when each of the blue optical recording medium 1a, the DVD
[0059]
<Third Embodiment of Objective Lens>
The present embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a blue-based optical recording medium 1a having a used wavelength λ1: 405 nm, a substrate thickness: 0.6 mm, and a numerical aperture NA: 0.67, a used wavelength λ2: 660 nm, a substrate thickness: 0.6 mm, and a numerical aperture Recording is performed on three types of optical recording media: a DVD
[0060]
The
[0061]
FIG. 8 (a) and FIG. 3 (a) show the usage configuration in the blue optical recording medium 1a, and FIG. 8 (b) and Table 3 (b) show the usage configuration in the DVD
[0062]
The
(1) νd> 35
(2) 1.58> nd
(3) 0.58nd−0.29 ≦ R1 / f ≦ 0.62nd−0.31
Is satisfied.
[0063]
[Table 3]
[0064]
FIG. 9 occurs when each of the blue optical recording medium 1a, the DVD
[0065]
[Embodiment of optical pickup]
<First Embodiment of Optical Pickup>
The optical pickup of this embodiment shows an application example to NA 0.65 blue system / DVD / CD.
[0066]
First, a configuration example of the entire optical system of the optical pickup 11 of the present embodiment will be described with reference to FIG. The optical pickup 11 of the present embodiment includes a light source 12 having a used wavelength λ1 = 405 nm in a blue wavelength band, a
[0067]
The optical pickup 11 of this embodiment includes a semiconductor laser (light source) 12 in a blue wavelength band, a
[0068]
The
[0069]
Further, as described above, the
[0070]
The opening 21 can be regulated on a bobbin that holds the
[0071]
In such a configuration, an operation example of the optical system for each wavelength band will be described. First, a description will be given of a case where recording, reproduction, or erasing is performed on the blue-type optical recording medium 1a having the use wavelength λ1 = 405 nm of the blue wavelength band, NA 0.65, and light irradiation side substrate thickness 0.6 mm. The linearly polarized divergent light emitted from the semiconductor laser 12 having a wavelength of 405 nm is made substantially parallel light by the
[0072]
The light reflected by the optical recording medium 1a becomes circularly polarized light in the opposite direction to the outward path, becomes again substantially parallel light, passes through the quarter-
[0073]
Next, a case where recording, reproduction, or erasing is performed on the
[0074]
The light reflected by the optical recording medium 1 A is deflected by the deflecting prism 19, passes through the
[0075]
Further, a case will be described in which recording, reproduction, or erasure is performed on the
[0076]
The light reflected by the optical recording medium 1 c is deflected by the deflecting prism 19, reflected by the
[0077]
Here, the aperture switching portion in the vicinity of the objective lens 2A will be described.
[0078]
First, the DVD incident light beam diameter will be described. When light in the red band having the same luminous flux diameter is incident on an objective lens having the best wavefront in the blue wavelength band, the refractive power decreases and the numerical aperture NA decreases. Therefore, in the present embodiment, the red wavelength band is made incident with a larger light beam diameter φ2 than the incident light beam diameter φ1 in the blue wavelength band.
[0079]
FIG. 11 shows the following characteristics in the blue wavelength band.
Incident beam diameter φ: 3.965 mm
Numerical aperture (NA): 0.65
Focal length (f): 3.05 mm
Glass type: 500000.600,000
2 shows the relationship between the effective diameter and wavelength, which is NA 0.65 when using different wavelength bands. From FIG. 11, it can be seen that the beam diameter φ2 needs to be about 4.095 mm when recording, reproducing or erasing the DVD
[0080]
Also, the CD incident light beam diameter will be described. The optimum numerical aperture NA at the time of recording, reproducing or erasing with respect to the CD optical recording medium 1c is about 0.5. However, when the optimum effective diameter φ3 is estimated by the same method as in FIG. 11, φ3 = It can be seen that it should be about 3.28 mm.
[0081]
As described above, three-stage aperture switching is required for the incident light beam diameters φ1, φ2, and φ3 with respect to the objective lens 2A. In the present embodiment, the incident light beam diameter φ2 is limited by the opening 21 provided in the actuator section, and the aperture switching means 22 for switching the incident light beam diameters φ1 and φ3 is in accordance with the wavelength of the light beam emitted from the light source. For example, as shown in FIGS. 12A to 12C, a wavelength-
[0082]
The transmission characteristics of each light beam in the light beam in the blue wavelength band in FIG. 12A, the light beam in the red wavelength band in FIG. 12B, and the light beam in the infrared wavelength band in FIG. Within the incident light beam diameter φ3 in the central region where no light is applied, light in any of the blue wavelength band, red wavelength band, and infrared wavelength band is transmitted and incident from the outer periphery of the incident light beam diameter φ3 in the peripheral region In the region up to the light beam diameter φ1, it does not act on the light in the blue wavelength band and the red wavelength band, only the light in the infrared wavelength band is diffracted, and the incident light beam diameter from the outer periphery of the incident light beam diameter φ1 in the peripheral region. In the region up to φ2, it does not act on the light in the red wavelength band, and diffracts the light in the blue wavelength band and the infrared wavelength band.
[0083]
Note that the present invention is not limited to the wavelength
[0084]
<Second Embodiment of Optical Pickup>
The optical pickup of this embodiment shows an application example to NA 0.70 blue / DVD / CD.
[0085]
The optical pickup of the present embodiment includes a light source 12 having a used wavelength λ1 = 405 nm in a blue wavelength band, a
[0086]
The difference from the first embodiment described above is that the blue numerical aperture is not NA 0.65 but NA 0.70, and the required incident beam diameter is larger in blue than in DVD. Therefore, the overall configuration is the same as that shown in FIG. 10, but 1B is used instead of 1A as the objective lens in the present embodiment. If the NA is about 0.70, the deterioration of the margin due to the above-described various changes is small, and the capacity can be increased. When NA 0.70 is used, the capacity can be increased by about 15% with respect to NA 0.65.
[0087]
In this case, the incident light beam diameter φ1 is limited by the opening 21 provided in the actuator portion, and the aperture switching means 22 for the incident light beam diameters φ2 and φ3 is shown in FIG. As shown in a) to (c), a wavelength-
[0088]
The transmission characteristics of each light beam in the light beam in the blue wavelength band in FIG. 13A, the light beam in the red wavelength band in FIG. 13B, and the light beam in the infrared wavelength band in FIG. Is transmitted through any of the blue wavelength band, the red wavelength band, and the infrared wavelength band at the incident light beam diameter φ3 in the central region where no light is applied, and the incident light beam from the outer periphery of the incident light beam diameter φ3 in the peripheral region. In the region up to the diameter φ2, it does not act on the light in the blue wavelength band and the red wavelength band, only the light in the infrared wavelength band is diffracted, and the incident light beam diameter φ1 from the outer periphery of the incident light beam diameter φ2 in the peripheral region. In the region up to this point, it does not act on the light in the blue wavelength band, and diffracts the light in the red wavelength band and the infrared wavelength band.
[0089]
<Third Embodiment of Optical Pickup>
The optical pickup of the present embodiment shows an application example to NA 0.67 blue system / DVD / CD.
[0090]
The optical pickup of the present embodiment includes a light source 12 having a used wavelength λ1 = 405 nm in a blue wavelength band, a
[0091]
The difference from the first embodiment described above is that the blue numerical aperture is NA 0.67 instead of NA 0.65, and the required incident beam diameter is larger in blue than in DVD. Therefore, the overall configuration is the same as that shown in FIG. 10, but in this embodiment, 1C is used as the objective lens instead of 1A.
[0092]
In general, when light in the red band having the same luminous flux diameter is incident on an objective lens having the best wavefront in the blue wavelength band, the refractive power decreases and the numerical aperture decreases. In other words, the NA is higher when light in the blue wavelength band is passed than when light in the red wavelength band is allowed to pass, and a large-capacity optical pickup is realized in addition to shortening the wavelength. it can. On the other hand, in the DVD generation, NA is determined to be around 0.65. FIG. 14 shows the following characteristics:
Focal length in blue: 3.05mm
Glass type: 550000.550,000
Optical recording medium substrate thickness: 0.6 mm
The relationship between the numerical aperture NA when transmitting light with a blue wavelength of 405 nm and a red wavelength of 660 nm is shown as an example. From FIG. 14, for example, when the red wavelength light of the DVD system is NA 0.65, it means that the NA is about 0.67 for the blue wavelength light with the same incident light beam diameter. If such a relationship is used, not the three-stage aperture switching as in the first and second embodiments, but the two-stage aperture switching similar to the DVD and CD generations, and the device can be simplified.
[0093]
As the aperture switching means 22 portion of the present embodiment, wavelength selective diffraction that switches the beam diameter by diffraction as shown in FIGS. 15A to 15C according to the wavelength of the beam emitted from the light source. A wavelength
[0094]
The transmission characteristics of each light beam in the light beam in the blue wavelength band in FIG. 15A, the light beam in the red wavelength band in FIG. 15B, and the light beam in the infrared wavelength band in FIG. Is transmitted through any of the blue wavelength band, the red wavelength band, and the infrared wavelength band at the incident light beam diameter φ3 in the central region where no light is applied, and the incident light beam from the outer periphery of the incident light beam diameter φ3 in the peripheral region. In the region up to the diameter φ1 (= φ2), it does not act on the light in the blue wavelength band and the red wavelength band, and diffracts only the light in the infrared wavelength band.
[0095]
FIG. 16 shows the incident light beam diameter (X axis) when the light of red wavelength band 660 nm is passed through the
Optimum incident beam diameter: φ = 4.1mm
Optimum aperture-front lens principal point distance: t = 0 mm
It becomes.
[0096]
Here, the relationship of FIG. 16 will be described. In this embodiment, a light source having a wavelength λ1 = 405 nm and a wavelength λ2 = 660 nm and a single
t≈L-NA1 · f / tan (asin (NA2obj))
Where f: focal length of the objective lens
NA1: Image plane side numerical aperture when a light source with wavelength λ1 = 405 nm is turned on
NA2obj: the numerical aperture on the light source side when the light source with wavelength λ2 = 660 nm is turned on
L: Object distance when the light source with wavelength λ2 = 660 nm is turned on
Therefore, it is not necessary to switch the aperture between the wavelength of 405 nm and the wavelength of 660 nm.
[0097]
Here, with reference to FIG. 17, the above expression t≈L−NA1 · f / tan (asin (NA2obj)) will be described. First, the wavelength λ1, the numerical aperture NA1, and the infinite optical path are drawn as shown by a one-dot chain line in the figure. Further, the focal length: f, the incident beam diameter: φ, and the numerical aperture: NA1 of the objective lens 1C are generally given by
NA1 = Φ / 2 / f
The relationship is known. On the other hand, a finite optical path having a wavelength λ2, a numerical aperture NA2, an object distance L, and an object-side numerical aperture NA2obj is drawn as a solid line in the figure. Here, when the aperture is located at a position away from the front principal point of the objective lens by a distance: t and the diameter of the light beam having the wavelength λ2 is φ,
φ / 2 = (L−t) × tan (asin (NA2obj))
The relationship is obtained.
[0098]
By substituting this equation into the equation for NA1, the above equation for t is obtained. By the way, in this embodiment,
Optical path condition of blue wavelength band: λ1 = 405 nm, NA1 = 0.67
Optical path condition in the red wavelength band: λ2 = 660 nm, NA2 = 0.65, L = 142 mm, NA2obj = 0.015
In this example, φ = 4.1 mm and t = 0.0 mm.
[0099]
Although not specifically described in these embodiments, an example of a position where the wavefront aberration is minimized as the object distance when the DVD system or the CD system is configured as a finite system will be described. For example, in the case of the third embodiment of the objective lens, the relationship between the object distance and the wavefront aberration when the light of wavelength 660 nm of the DVD system is passed is expressed as shown in FIG. A position with an object distance of 142 mm is selected.
[0100]
The aperture switching means 22 is not limited to using the diffraction characteristics, and may be, for example, a reflection characteristic, an absorption characteristic, and further using polarized light. For example, when the reflection characteristic is used, a dielectric optical multilayer film having wavelength selectivity may be provided similarly to the case of the wavelength
[0101]
The aperture switching means 22 may have a configuration in which a coating or a diffraction grating is provided on the surface of the objective lens 2 (2A, 2B, 2C) without being provided as a separate element as shown in FIG. For example, in FIG. 19, a wavelength-selective transmission /
[0102]
[Embodiment of optical information processing apparatus]
A configuration example of the optical information processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to a schematic perspective view of FIG. The optical information processing apparatus 51 of the present embodiment uses an
[0103]
By using the objective lens and the
[0104]
【The invention's effect】
According to the objective lens of the first to sixth aspects of the present invention, since the glass type condition, shape condition, use wavelength and substrate thickness condition, etc. of the objective lens are appropriately defined from the relationship with the use wavelength, the pasting of the prior art is performed. It is possible to provide compatibility for two or three wavelengths of blue, DVD, and CD without adding a matching lens or a phase correction element.
[0105]
According to the optical pickups of the seventh and ninth aspects of the invention, the NA 0.65 blue-based optical recording medium HD-DVD, NA0, which has recently been studied for standardization, by satisfying the conditions (4) and (5). .65 DVD optical recording media can be interchanged.
[0106]
According to the optical pickups of the eighth and ninth aspects, the incident light beam diameters φ1 and φ2 can be made common by slightly increasing the blue numerical aperture NA such as NA 0.67. Opening switching can be eliminated.
[0107]
According to the optical pickup of the invention described in
[0108]
According to the optical pickups of the fourteenth and fifteenth aspects of the present invention, the light beam diameters of the seventh to thirteenth inventions are defined by the aperture or wavelength selective aperture switching means that is movable integrally with the objective lens. Can do.
[0109]
According to the optical pickup of the sixteenth aspect of the present invention, the optimum NA is obtained for each of the three generations with only the opening (no opening switching means) for two generations and with only one stage switching with the opening (not the two-stage switching means). Obtainable.
[0110]
According to the optical pickup of the seventeenth aspect of the invention, it is not necessary to provide a dedicated element for switching the opening, and the actuator can be reduced in weight and the number of assembling steps can be reduced.
[0111]
According to the optical information processing apparatus of the eighteenth aspect of the invention, the same operation and effect as the first aspect of the invention can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a characteristic diagram showing the distribution of wavefront aberration according to the refractive index and Abbe number in each of blue, DVD, and CD optical recording media.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing glass type conditions in relation to the Abbe number and the refractive index.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between a refractive index and a first surface radius of curvature.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a first embodiment of an objective lens.
FIG. 5 is a wavefront aberration characteristic diagram thereof.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a second embodiment of the objective lens.
FIG. 7 is a characteristic diagram of the wavefront aberration.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a third embodiment of the objective lens.
FIG. 9 is a characteristic diagram of the wavefront aberration.
FIG. 10 is a configuration diagram of an optical system showing an embodiment of an optical pickup.
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a relationship between a wavelength and an effective diameter for setting NA to 0.65.
FIG. 12 is a configuration diagram showing aperture switching in the first embodiment of the optical pickup.
FIG. 13 is a configuration diagram showing aperture switching in the second embodiment of the optical pickup;
FIG. 14 is a characteristic diagram showing an NA correlation between a blue wavelength and a red wavelength.
FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing aperture switching in the third embodiment of the optical pickup;
FIG. 16 is a characteristic diagram of an incident light beam diameter of an objective lens and an objective lens interval;
FIG. 17 is a principle diagram for explaining an arithmetic expression related to the opening position;
FIG. 18 is a characteristic diagram showing the relationship between the object distance and wavefront aberration of the objective lens at a wavelength of 660 nm.
FIG. 19 is a schematic configuration diagram illustrating a coating example for an objective lens.
FIG. 20 is a schematic perspective view showing an embodiment of an optical information processing apparatus.
FIG. 21 is a block diagram of a blue / DVD / CD compatible optical pickup that is generally assumed.
FIG. 22 is a configuration diagram illustrating a conventional example of an objective lens.
FIG. 23 is a conventional light source wavelength-wavefront aberration characteristic diagram.
[Explanation of symbols]
1 Optical recording media
2 Objective lens
11 Optical pickup
12-14 Light source
21 opening
22 Opening switching means
41-43 Wavelength selective diffraction element
Claims (18)
単レンズとして構成され、両面が非球面かつ凸面であり、d線の材質に対する屈折率:nd及びアッベ数:νd、光源側面の近軸曲率半径:R1、焦点距離:fが、条件:
(1) νd>35
(2) 1.58>nd
(3) 0.58nd−0.29≦R1/f≦0.62nd−0.31
を満足することを特徴とする対物レンズ。An objective lens that converges and irradiates light from a light source with wavelengths λ1 and λ2 (λ1 <λ2) onto an optical recording medium,
Constructed as a single lens, both surfaces are aspherical and convex, refractive index for the d-line material: nd and Abbe number: νd, paraxial radius of curvature of light source side surface: R1, focal length: f, conditions:
(1) νd> 35
(2) 1.58> nd
(3) 0.58nd−0.29 ≦ R1 / f ≦ 0.62nd−0.31
Objective lens characterized by satisfying
単レンズとして構成され、両面が非球面かつ凸面であり、d線の材質に対する屈折率:nd及びアッベ数:νd、光源側面の近軸曲率半径:R1、焦点距離:fが、条件:
(1) νd>35
(2) 1.58>nd
(3) 0.58nd−0.29≦R1/f≦0.62nd−0.31
を満足することを特徴とする対物レンズ。An objective lens that converges and irradiates light from a light source with wavelengths λ1, λ2, and λ3 (λ1 <λ2 <λ3) onto an optical recording medium,
Constructed as a single lens, both surfaces are aspherical and convex, refractive index for the d-line material: nd and Abbe number: νd, paraxial radius of curvature of light source side surface: R1, focal length: f, conditions:
(1) νd> 35
(2) 1.58> nd
(3) 0.58nd−0.29 ≦ R1 / f ≦ 0.62nd−0.31
Objective lens characterized by satisfying
これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する単一の請求項1,2又は3記載の対物レンズと、
を備え、
前記波長λ1,λ2の光に対して、各波長λ1,λ2の実効的開口数NA(λ1),NA(λ2)、及び前記対物レンズへ入射する各波長λ1,λ2の入射光束径φ1,φ2が、条件:
(4) NA(λ1)=NA(λ2)
(5) φ2>φ1
を満足することを特徴とする光ピックアップ。A plurality of light sources emitting light of wavelengths λ1 and λ2,
A single objective lens according to claim 1, 2 or 3, which converges and irradiates light from these light sources onto an optical recording medium;
With
For the light beams having the wavelengths λ1 and λ2, the effective numerical apertures NA (λ1) and NA (λ2) of the wavelengths λ1 and λ2, and the incident light beam diameters φ1 and φ2 of the wavelengths λ1 and λ2 that enter the objective lens. But the condition:
(4) NA (λ1) = NA (λ2)
(5) φ2> φ1
An optical pickup characterized by satisfying
これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する単一の請求項1,2又は3記載の対物レンズと、
を備え、
前記波長λ1,λ2の光に対して、各波長λ1,λ2の実効的開口数NA(λ1),NA(λ2)、及び前記対物レンズへ入射する各波長λ1,λ2の入射光束径φ1,φ2が、条件:
(6) NA(λ1)>NA(λ2)
(7) φ1=φ2
を満足することを特徴とする光ピックアップ。A plurality of light sources emitting light of wavelengths λ1 and λ2,
A single objective lens according to claim 1, 2 or 3, which converges and irradiates light from these light sources onto an optical recording medium;
With
For the light beams having the wavelengths λ1 and λ2, the effective numerical apertures NA (λ1) and NA (λ2) of the wavelengths λ1 and λ2, and the incident light beam diameters φ1 and φ2 of the wavelengths λ1 and λ2 that enter the objective lens. But the condition:
(6) NA (λ1)> NA (λ2)
(7) φ1 = φ2
An optical pickup characterized by satisfying
これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する単一の請求項4,5又は6記載の対物レンズと、
を備え、
前記波長λ1,λ2,λ3の光に対して、各波長λ1,λ2,λ3の実効的開口数NA(λ1),NA(λ2),NA(λ3)、及び前記対物レンズへ入射する各波長λ1,λ2,λ3の入射光束径φ1,φ2,φ3が、次の条件:
(8) NA(λ1)=NA(λ2)>NA(λ3)
(9) φ2>φ1>φ3
を満足することを特徴とする光ピックアップ。A plurality of light sources that emit light of wavelengths λ1, λ2, and λ3;
A single objective lens according to claim 4, 5 or 6, which converges and irradiates light from these light sources onto an optical recording medium;
With
With respect to the light of the wavelengths λ1, λ2, and λ3, the effective numerical apertures NA (λ1), NA (λ2), NA (λ3) of the wavelengths λ1, λ2, and λ3, and the wavelengths λ1 that enter the objective lens , Λ2, λ3 incident beam diameters φ1, φ2, and φ3 satisfy the following conditions:
(8) NA (λ1) = NA (λ2)> NA (λ3)
(9) φ2>φ1> φ3
An optical pickup characterized by satisfying
これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する単一の請求項4,5又は6記載の対物レンズと、
を備え、
前記波長λ1,λ2,λ3の光に対して、各波長λ1,λ2,λ3の実効的開口数NA(λ1),NA(λ2),NA(λ3)、及び前記対物レンズへ入射する各波長λ1,λ2,λ3の入射光束径φ1,φ2,φ3が、次の条件:
(10) NA(λ1)>NA(λ2)>NA(λ3)
(11) φ1>φ2>φ3
を満足することを特徴とする光ピックアップ。A plurality of light sources that emit light of wavelengths λ1, λ2, and λ3;
A single objective lens according to claim 4, 5 or 6, which converges and irradiates light from these light sources onto an optical recording medium;
With
With respect to the light of the wavelengths λ1, λ2, and λ3, the effective numerical apertures NA (λ1), NA (λ2), NA (λ3) of the wavelengths λ1, λ2, and λ3, and the wavelengths λ1 that enter the objective lens , Λ2, λ3 incident beam diameters φ1, φ2, and φ3 satisfy the following conditions:
(10) NA (λ1)> NA (λ2)> NA (λ3)
(11) φ1>φ2> φ3
An optical pickup characterized by satisfying
これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する単一の請求項4,5又は6記載の対物レンズと、
を備え、
前記波長λ1,λ2,λ3の光に対して、各波長λ1,λ2,λ3の実効的開口数NA(λ1),NA(λ2),NA(λ3)、及び前記対物レンズへ入射する各波長λ1,λ2,λ3の入射光束径φ1,φ2,φ3が、次の条件:
(12) NA(λ1)>NA(λ2)>NA(λ3)
(13) φ1=φ2>φ3
を満足することを特徴とする光ピックアップ。A plurality of light sources that emit light of wavelengths λ1, λ2, and λ3;
A single objective lens according to claim 4, 5 or 6, which converges and irradiates light from these light sources onto an optical recording medium;
With
With respect to the light of the wavelengths λ1, λ2, and λ3, the effective numerical apertures NA (λ1), NA (λ2), NA (λ3) of the wavelengths λ1, λ2, and λ3, and the wavelengths λ1 that enter the objective lens , Λ2, λ3 incident beam diameters φ1, φ2, and φ3 satisfy the following conditions:
(12) NA (λ1)> NA (λ2)> NA (λ3)
(13) φ1 = φ2> φ3
An optical pickup characterized by satisfying
入射光束径φ1(=φ2)と略同一径の開口部を対物レンズ前側主点から光源側へ所定距離:t、
t≒L−NA1・f/tan(asin(NA2obj))
ここで、f:対物レンズの焦点距離
NA1:波長λ1の光源点灯時の像面側開口数
NA2obj:波長λ2の光源点灯時の光源側開口数
L:波長λ2の光源点灯時の物体距離
の位置に配置してなることを特徴とする請求項8又は12記載の光ピックアップ。An optical pickup that is used with an infinite system incident light beam when the light source with wavelength λ1 is turned on, and is used with a finite system incident light beam when the light source with wavelength λ2 is turned on,
An opening having substantially the same diameter as the incident beam diameter φ1 (= φ2) is passed through the objective lens front principal point to the light source side by a predetermined distance: t,
t≈L-NA1 · f / tan (asin (NA2obj))
Where f: focal length NA1 of objective lens: image plane side numerical aperture NA2obj when light source with wavelength λ1 is lit: light source side numerical aperture when light source with wavelength λ2 is lit L: position of object distance when light source with wavelength λ2 is lit The optical pickup according to claim 8, wherein the optical pickup is arranged in the above.
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