JP2005038575A - Optical pickup device - Google Patents

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JP2005038575A JP2004073113A JP2004073113A JP2005038575A JP 2005038575 A JP2005038575 A JP 2005038575A JP 2004073113 A JP2004073113 A JP 2004073113A JP 2004073113 A JP2004073113 A JP 2004073113A JP 2005038575 A JP2005038575 A JP 2005038575A
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optical
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Junji Hashimura
淳司 橋村
Tama Takada
球 高田
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Konica Minolta Opto Inc
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Konica Minolta Opto Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small pickup device coping with a plurality of wavelengths/a plurality of substrates and provided with a small and high-performance wave surface conversion element which is simple in structure. <P>SOLUTION: In the optical pickup device provided with a plurality of wavelength light sources constituted of a blue layer DB, a red laser DR and an infrared layer DIR, a wave surface conversion element WC converts the wave surface shapes of red and infrared laser beams LR and LIR emitted from the plurality of wavelength light sources and passed through a collimator optical system CL. An objective lens OB is subjected to aberration correction to exhibit good aberration performance when the blue laser beam LB is used, and respective coefficients of the phase function of diffraction grating surfaces provided in the wave surface conversion element WC are set to desired values, thereby realizing the optical pickup coping with three different wavelengths and substrate thicknesses. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は光ピックアップ装置に関するものであり、例えば、青色、赤色、赤外のレーザー光源と1つの波面変換素子を用いて、青色レーザー対応光情報記録媒体、赤色レーザー対応光情報記録媒体、及び赤外レーザー対応光情報記録媒体のいずれに対しても光情報の記録や再生を行うことが可能な複数波長対応の光ピックアップ装置(光情報記録再生装置、光磁気記録再生装置)に関するものである。   The present invention relates to an optical pickup device. For example, a blue laser compatible optical information recording medium, a red laser compatible optical information recording medium, and a red, red, and infrared laser light source and one wavefront conversion element are used. The present invention relates to a multi-wavelength optical pickup device (optical information recording / reproducing device, magneto-optical recording / reproducing device) capable of recording and reproducing optical information with respect to any of the external laser compatible optical information recording media.

青色レーザー光を用いる次世代の記録メディアにおいて、いくつかの規格が提案されており、その中にBlu-ray方式(使用波長λ=400〜415nm,NA0.85,ディスク基板厚0.1mm)とHD-DVD方式(使用波長λ=400〜415nm,NA0.65,ディスク基板厚0.6mm)がある。ここで、青色レーザー光を用いるNA(numerical aperture)の高い光ピックアップ装置においては、従来のDVD方式(使用波長λ=640〜670nm,NA0.60,ディスク基板厚0.6mm)やCD方式(使用波長λ=750〜820nm,NA0.45,ディスク基板厚1.2mm)にも対応可能としたメディア互換性が強く要望されている。   Several standards have been proposed for next-generation recording media that use blue laser light, including the Blu-ray method (wavelength λ = 400 to 415 nm, NA 0.85, disk substrate thickness 0.1 mm) and HD. -There is a DVD system (wavelength λ = 400 to 415 nm, NA 0.65, disk substrate thickness 0.6 mm). Here, in an optical pickup device with a high NA (numerical aperture) using blue laser light, the conventional DVD method (use wavelength λ = 640 to 670 nm, NA 0.60, disk substrate thickness 0.6 mm) or CD method (use wavelength) There is a strong demand for media compatibility that is compatible with λ = 750 to 820 nm, NA 0.45, and disk substrate thickness 1.2 mm.

従来、複数の波長に対して互換性を有する光ピックアップ光学系が提案されており、例えば特許文献1には、波長λ=400〜415nmの光を透過し、波長λ=640〜670nm及びλ=750〜820nmの光を回折する波長選択フィルタを用いて、波長λ=400〜415nmの光は無限共役長で、波長λ=640〜670nm及びλ=750〜820nmの光は有限共役長で対物レンズに光束を入射させる3波長の互換が可能な光ヘッド装置が示されている。また、非特許文献1には、波長λ=400〜415nm及び波長λ=640〜670nmの光を透過し、λ=750〜820nmの光を回折する光学素子を用いて、波長λ=400〜415nm及び波長λ=640〜670nmの光は無限共役長で、λ=750〜820nmの光は有限共役長で対物レンズに光束を入射させて3波長互換とする方法が示されており、非特許文献2には、回折レンズを用いて波長λ=400〜415nmの青色レーザー使用時の入射光を収束光とすることにより、DVDやCD使用時の共役距離を長くし、メディア互換を可能とする方法が示されている。   Conventionally, an optical pickup optical system compatible with a plurality of wavelengths has been proposed. For example, Patent Document 1 transmits light having a wavelength λ = 400 to 415 nm, and wavelengths λ = 640 to 670 nm and λ = Using a wavelength selective filter that diffracts light of 750 to 820 nm, light of wavelength λ = 400 to 415 nm has an infinite conjugate length, light of wavelengths λ = 640 to 670 nm and λ = 750 to 820 nm has a finite conjugate length and an objective lens 1 shows an optical head device capable of three-wavelength compatibility in which a light beam is incident on. In Non-Patent Document 1, an optical element that transmits light having a wavelength λ = 400 to 415 nm and a wavelength λ = 640 to 670 nm and diffracts light having a wavelength λ = 750 to 820 nm is used. In addition, light having a wavelength λ = 640 to 670 nm has an infinite conjugate length, light having a wavelength λ = 750 to 820 nm has a finite conjugate length, and a method of making a light beam incident on an objective lens and making it compatible with three wavelengths is shown. Second, using a diffractive lens to make the incident light when using a blue laser with a wavelength of λ = 400 to 415 nm converged light, increasing the conjugate distance when using a DVD or CD and enabling media compatibility It is shown.

特開2003−67972号公報JP 2003-67972 A 応用物理学会予稿集(2002年秋)Proceedings of the Japan Society of Applied Physics (Autumn 2002) 応用物理学会予稿集(2003年春)Proceedings of the Japan Society of Applied Physics (Spring 2003)

Blu-ray方式を採用した場合、青色レーザー光に用いられる記録媒体(以下、「BD」という。) は、基板厚が0.1mmであり、DVD(基板厚0.6mm)やCD(基板厚1.2mm)に比べ極めて薄い。このように基板厚の差が大きいため、例えば従来提案されているように、DVDやCDと共通の対物レンズを用いて青色レーザー用のBDを使用する場合、全ての基板を無限共役長で使用すると、厚い基板を使用する際の対物レンズと基板の間の空気間隔(以下、「WD;ワーキングディスタンス」という。)が短くなってしまい、対物レンズと基板が衝突する可能性がある。そこで、上記の各文献に記載されている3波長互換方式は、いずれも3波長のうち少なくとも1つの波長光を有限共役長で対物レンズに入射させている。   When the Blu-ray method is adopted, the recording medium used for blue laser light (hereinafter referred to as “BD”) has a substrate thickness of 0.1 mm, DVD (substrate thickness 0.6 mm), and CD (substrate thickness 1.2 mm). ) Is extremely thin. Because of this large difference in substrate thickness, for example, as previously proposed, when using a blue laser BD with an objective lens shared with a DVD or CD, all substrates are used with an infinite conjugate length. Then, when using a thick substrate, the air space between the objective lens and the substrate (hereinafter referred to as “WD; working distance”) is shortened, and the objective lens and the substrate may collide. Therefore, in each of the three-wavelength compatible systems described in the above-mentioned documents, at least one wavelength light of the three wavelengths is incident on the objective lens with a finite conjugate length.

この場合、特に基板の厚いDVDやCDの使用時に対物レンズのWDを確保する必要があるため、物点位置が対物レンズに非常に近くなってしまい、例えばトラッキング追従等で対物レンズが光軸と垂直方向に移動した場合に生じるコマ収差により、光学性能(軸外性能)を確保することが非常に困難となり、光学設計上大きな問題となる。これを解決するため、特許文献1においては、DVDやCD使用時に有限共役長とするためのリレー光学系を対物レンズと共に移動させ、トラッキング時の光学性能の低下を防ぐ方法が提案されているが、対物レンズとリレー光学系を所定の位置関係で移動させる機構が必要となるため、光ピックアップ装置の構成が複雑となり望ましいものとはいえなかった。また、HD-DVD方式を採用した場合、BDの基板厚はDVDと同じ0.6mmとなるが、使用波長の違いにより、ディスク基板の光学記録面上に波面収差の良好なスポット像を結像させることは困難であった。   In this case, particularly when using a DVD or CD with a thick substrate, it is necessary to secure the WD of the objective lens, so that the object point position becomes very close to the objective lens. Due to coma generated when moving in the vertical direction, it is very difficult to ensure optical performance (off-axis performance), which is a big problem in optical design. In order to solve this problem, Patent Document 1 proposes a method of preventing a decrease in optical performance during tracking by moving a relay optical system for setting a finite conjugate length together with an objective lens when using a DVD or CD. Since a mechanism for moving the objective lens and the relay optical system in a predetermined positional relationship is required, the configuration of the optical pickup device is complicated, which is not desirable. In addition, when the HD-DVD method is adopted, the BD substrate thickness is 0.6 mm, the same as DVD, but a spot image with good wavefront aberration is formed on the optical recording surface of the disc substrate due to the difference in the wavelength used. It was difficult.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、DVDやCDの使用時においても対物レンズのWDを確保しながらトラッキング追従等による光学性能の低下を防止できる、波面変換素子を備えた複数波長・複数基板対応の光ピックアップ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and includes a wavefront conversion element that can prevent deterioration of optical performance due to tracking tracking or the like while ensuring the WD of an objective lens even when a DVD or CD is used. It is another object of the present invention to provide an optical pickup device that supports a plurality of wavelengths and a plurality of substrates.

上記目的を達成するために、第1の発明の光ピックアップ装置は、互いに異なる波長のレーザー光を射出する複数の光源から成る複数波長光源と、表面から光学記録面までの厚みが互いに異なる複数の光情報記録媒体に対応したレーザー光の波長が決定されており、前記複数の光情報記録媒体の光学記録面に、対応する波長のレーザー光を合焦させる対物レンズと、を備えた光ピックアップ装置であって、前記複数波長光源から射出した複数の波長のレーザー光のうちいずれか1つを回折する回折格子面を少なくとも1面備えた、波面形状を変換する機能を持つ波面変換素子を有し、該波面変換素子及び前記対物レンズが一体となって移動するとともに、以下の条件式(A1)を満たすことを特徴とする。
2.5<|fc/fOL|<50.0 ・・・(A1)
ただし、
fc:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の波面変換素子焦点距離、
fOL:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
In order to achieve the above object, an optical pickup device of a first invention includes a plurality of wavelength light sources composed of a plurality of light sources that emit laser beams having different wavelengths, and a plurality of thicknesses from the surface to the optical recording surface that are different from each other. An optical pickup device comprising: an objective lens for determining a wavelength of laser light corresponding to an optical information recording medium; and focusing an optical recording surface of the plurality of optical information recording media with laser light having a corresponding wavelength A wavefront conversion element having a function of converting a wavefront shape, comprising at least one diffraction grating surface for diffracting any one of a plurality of wavelengths of laser light emitted from the plurality of wavelength light sources. The wavefront conversion element and the objective lens move together, and satisfy the following conditional expression (A1).
2.5 <| fc / fOL | <50.0 (A1)
However,
fc: Wavefront conversion element focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
fOL: Objective lens focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
It is.

第2の発明の光ピックアップ装置は、上記第1の発明の構成において、前記波面変換素子が、前記対物レンズより光源側に配置されることを特徴とする。   An optical pickup device according to a second aspect of the invention is characterized in that, in the configuration of the first aspect, the wavefront conversion element is disposed closer to the light source than the objective lens.

第3の発明の光ピックアップ装置は、上記第1又は第2の発明の構成において、前記複数波長光源が、互いに異なる3つの波長のレーザー光を射出する3つの光源から成り、前記波面変換素子が、前記回折格子面を2面備え、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが最も厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光情報記録媒体側に位置し、2番目に厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光源側に位置するように配置されることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to the first or second aspect, wherein the plurality of wavelength light sources includes three light sources that emit laser beams having three different wavelengths. The diffraction grating surface for diffracting the laser beam corresponding to the optical information recording medium having the two thicknesses up to the optical recording surface of the laser beam is located on the optical information recording medium side. The diffraction grating surface for diffracting the laser beam corresponding to the second thickest optical information recording medium is arranged so as to be positioned on the light source side.

第4の発明の光ピックアップ装置は、上記第1,第2又は第3の発明の構成において、前記波面変換素子が、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが最も薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光の波面形状を変換せずに透過させることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to the first, second, or third aspect, wherein the wavefront conversion element is an optical information recording medium having the smallest thickness up to the optical recording surface of the laser light. The wavefront shape of the corresponding laser light is transmitted without being converted.

第5の発明の光ピックアップ装置は、上記第1,第2,第3又は第4の発明の構成において、前記対物レンズが、以下の条件式(B1)を満たすことを特徴とする。
1.0<d/fB<1.5 ・・・(B1)
ただし、
d:対物レンズの中心厚、
fB:最も薄い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
An optical pickup device according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the configuration of the first, second, third or fourth invention, the objective lens satisfies the following conditional expression (B1).
1.0 <d / fB <1.5 (B1)
However,
d: Center thickness of the objective lens,
fB: Focal length of the objective lens when using a wavelength corresponding to the thinnest optical information recording medium,
It is.

第6の発明の光ピックアップ装置は、上記第1,第2,第3,第4又は第5の発明の構成において、前記波面変換素子が、以下の条件式(C)を満たすことを特徴とする。
|C2c*fc^3|<800 ・・・(C)
ただし、
C2c:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時に作用する回折格子面の光路差関数4次の係数、
fc:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の波面変換素子焦点距離、
である。
An optical pickup device of a sixth invention is characterized in that, in the configuration of the first, second, third, fourth or fifth invention, the wavefront conversion element satisfies the following conditional expression (C): To do.
| C2c * fc ^ 3 | <800 ・ ・ ・ (C)
However,
C2c: the fourth-order coefficient of the optical path difference function of the diffraction grating surface acting when using the wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
fc: Wavefront conversion element focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
It is.

第7の発明の光ピックアップ装置は、複数の光情報記録媒体に対応した互いに異なる波長のレーザー光を射出する複数の光源から成る複数波長光源と、前記複数の光情報記録媒体の光学記録面に、対応する波長のレーザー光を合焦させる対物レンズと、を備えた光ピックアップ装置であって、前記複数の光源のうちいずれか2つから射出されるレーザー光に対応する前記光情報記録媒体の表面から光学記録面までの厚みが等しく、前記複数波長光源から射出した複数の波長のレーザー光のうちいずれか1つを回折する回折格子面を少なくとも1面備えた、波面形状を変換する機能を持つ波面変換素子を有し、該波面変換素子及び前記対物レンズが一体となって移動するとともに、以下の条件式(A2)を満たすことを特徴とする。
50<|fc/fOL|<1000 ・・・(A2)
ただし、
fc:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の波面変換素子焦点距離、
fOL:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device comprising: a multi-wavelength light source including a plurality of light sources that emit laser beams having different wavelengths corresponding to a plurality of optical information recording media; and an optical recording surface of the plurality of optical information recording media. An optical pickup device including an objective lens for focusing laser light of a corresponding wavelength, wherein the optical information recording medium corresponds to laser light emitted from any two of the plurality of light sources. A function of converting a wavefront shape, wherein the thickness from the surface to the optical recording surface is equal, and at least one diffraction grating surface that diffracts any one of the laser beams having a plurality of wavelengths emitted from the plurality of wavelength light sources is provided. The wavefront conversion element and the objective lens move together, and satisfy the following conditional expression (A2).
50 <| fc / fOL | <1000 (A2)
However,
fc: Wavefront conversion element focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
fOL: Objective lens focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
It is.

第8の発明の光ピックアップ装置は、上記第7の発明の構成において、前記波面変換素子が、前記対物レンズより光源側に配置されることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to the seventh aspect, wherein the wavefront conversion element is disposed closer to a light source than the objective lens.

第9の発明の光ピックアップ装置は、上記第7又は第8の発明の構成において、前記複数波長光源が、互いに異なる3つの波長のレーザー光を射出する3つの光源から成り、前記波面変換素子が、前記回折格子面を2面備え、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光情報記録媒体側に位置し、光学記録面までの厚みが薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光源側に位置するように配置されることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the configuration of the seventh or eighth aspect, the multi-wavelength light source includes three light sources that emit laser beams having three different wavelengths, and the wavefront conversion element includes The diffraction grating surface for diffracting the laser beam corresponding to the optical information recording medium having a thickness up to the optical recording surface among the laser beams is located on the optical information recording medium side, A diffraction grating surface for diffracting a laser beam corresponding to an optical information recording medium having a thin thickness up to the surface is disposed on the light source side.

第10の発明の光ピックアップ装置は、上記第7又は第8の発明の構成において、前記複数波長光源が、互いに異なる3つの波長のレーザー光を射出する3つの光源から成り、前記波面変換素子及び前記対物レンズが、前記回折格子面をそれぞれ1面ずつ備え、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光情報記録媒体側に位置し、光学記録面までの厚みが薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光源側に位置するように配置されることを特徴とする。   An optical pickup device according to a tenth aspect of the present invention is the optical pickup apparatus according to the seventh or eighth aspect, wherein the plurality of wavelength light sources includes three light sources that emit laser beams having three different wavelengths, and the wavefront conversion element and The objective lens has one each of the diffraction grating surfaces, and the diffraction grating surface for diffracting the laser light corresponding to the optical information recording medium having a large thickness up to the optical recording surface of the laser light is on the optical information recording medium side. The diffraction grating surface for diffracting the laser beam corresponding to the optical information recording medium having a small thickness up to the optical recording surface is located on the light source side.

第11の発明の光ピックアップ装置は、上記第7,第8,第9又は第10の発明の構成において、前記対物レンズに設けられた前記回折格子面が、3つの波長のレーザー光を回折することを特徴とする。   In an optical pickup device according to an eleventh aspect of the invention, in the configuration of the seventh, eighth, ninth, or tenth aspect, the diffraction grating surface provided on the objective lens diffracts laser light having three wavelengths. It is characterized by that.

第12の発明の光ピックアップ装置は、上記第7,第8,第9又は第10の発明の構成において、前記対物レンズに設けられた前記回折格子面が、1つの波長のレーザー光のみを回折することを特徴とする。   An optical pickup device according to a twelfth aspect of the invention is that the diffraction grating surface provided on the objective lens diffracts only laser light of one wavelength in the configuration of the seventh, eighth, ninth or tenth aspect. It is characterized by doing.

第13の発明の光ピックアップ装置は、上記第7,第8,第9,第10,第11又は第12の発明の構成において、前記波面変換素子が、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが最も薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光の波面形状を変換せずに透過させることを特徴とする。   An optical pickup device according to a thirteenth aspect of the present invention is the configuration of the seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh or twelfth aspect, wherein the wavefront conversion element extends from the laser beam to the optical recording surface. The wavefront shape of the laser beam corresponding to the thinnest optical information recording medium is transmitted without conversion.

第14の発明の光ピックアップ装置は、上記第7,第8,第9,第10,第11,第12又は第13の発明の構成において、前記対物レンズが、以下の条件式(B2)を満たすことを特徴とする。
0.4<d/fB<0.8 ・・・(B2)
ただし、
d:対物レンズの中心厚、
fB:最も薄い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to the seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh, twelfth or thirteenth aspect, wherein the objective lens satisfies the following conditional expression (B2): It is characterized by satisfying.
0.4 <d / fB <0.8 (B2)
However,
d: Center thickness of the objective lens,
fB: Focal length of the objective lens when using a wavelength corresponding to the thinnest optical information recording medium,
It is.

第15の発明の光ピックアップ装置は、上記第1乃至第14のいずれかの発明の構成において、前記対物レンズが、以下の条件式(D)を満たすことを特徴とする。
-0.8<rOF/rOR<0.1 ・・・(D)
ただし、
rOF:対物レンズの光源側面の曲率半径、
rOR:対物レンズの光情報記録媒体側面の曲率半径、
である。
An optical pickup apparatus according to a fifteenth aspect of the invention is characterized in that, in the configuration of any one of the first to fourteenth aspects, the objective lens satisfies the following conditional expression (D).
-0.8 <rOF / rOR <0.1 (D)
However,
rOF: radius of curvature of the side of the light source of the objective lens,
rOR: radius of curvature of the optical information recording medium side surface of the objective lens,
It is.

第16の発明の光ピックアップ装置は、上記第1乃至第15のいずれかの発明の構成において、前記いずれの光情報記録媒体使用時においても前記対物レンズの物体距離が無限大であることを特徴とする。   According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided the optical pickup device according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein the object distance of the objective lens is infinite when any of the optical information recording media is used. And

本発明によれば、複数波長光源から射出した複数の波長のレーザー光の波面形状を変換する波面変換素子が、コリメータ光学系と対物レンズとの間に配置され、波面変換素子と対物レンズが一体となって移動する構成であるとともに、条件式(A1)を満たした光学配置になっているため、構造が簡単で小型・高性能な波面変換素子を備えた複数波長対応の小型光ピックアップ装置を実現することができる。そして、本発明に係る光ピックアップ装置を用いれば、基板厚の異なる複数種類の光情報記録媒体に対し互換性のある複数波長対応が可能となるとともに、記録密度の向上にも寄与することができる。   According to the present invention, the wavefront conversion element that converts the wavefront shape of laser light having a plurality of wavelengths emitted from a plurality of wavelength light sources is disposed between the collimator optical system and the objective lens, and the wavefront conversion element and the objective lens are integrated. In addition, the optical arrangement that satisfies the conditional expression (A1) is used, and a compact optical pick-up device that supports multiple wavelengths with a simple, compact, and high-performance wavefront conversion element. Can be realized. If the optical pickup device according to the present invention is used, a plurality of types of optical information recording media having different substrate thicknesses can be compatible with a plurality of wavelengths, and the recording density can be improved. .

また、複数の光源のうちいずれか2つから射出されるレーザー光に対応する光情報記録媒体の表面から光学記録面までの厚みが等しく、波面変換素子及び対物レンズが一体となって移動する構成であるとともに、条件式(A2)を満たした光学配置になっているため、異なる2つの波長のレーザー光に対応する光情報記録媒体の厚みが等しい場合にも互換性のある複数波長対応の小型光ピックアップ装置を提供することができる。   Further, the thickness from the surface of the optical information recording medium corresponding to the laser light emitted from any two of the plurality of light sources to the optical recording surface is equal, and the wavefront conversion element and the objective lens move together. In addition, since the optical arrangement satisfies the conditional expression (A2), the optical information recording medium corresponding to two different wavelengths of laser light has the same thickness and is compatible with multiple wavelengths. An optical pickup device can be provided.

以下、本発明を実施した光ピックアップ装置を、図面を参照しつつ説明する。図1に、本発明の光ピックアップ装置の第1の実施形態に対応する光学構成を示す。図1において、DBは青色レーザーダイオードから成るレーザー光源(以下単に「青色レーザー」ともいう。)、DRは赤色レーザーダイオードから成るレーザー光源(以下単に「赤色レーザー」ともいう。)、DIRは赤外レーザーダイオードから成るレーザー光源(以下単に「赤外レーザー」ともいう。)であり、これら3つの光源により複数波長光源を構成する。DPはダイクロイックプリズム、CLはコリメータ光学系、WCは波面変換素子、OBは対物レンズ、DKはディスク基板、sDは光学記録面、s1は波面変換素子(WC)の第1面(光入射側面)、s2は波面変換素子(WC)の第2面(光射出側面)である。なお、直交座標系(x,y,z)において、青色レーザー(DB)及び赤色レーザー(DR)からレーザー光の射出される方向(図1の左右方向)をx方向、光軸(AX)方向(図1の上下方向)をz方向、x,zに垂直な方向をy方向とすると、図1はx-z断面を示している。   Hereinafter, an optical pickup device embodying the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an optical configuration corresponding to the first embodiment of the optical pickup device of the present invention. In FIG. 1, DB is a laser light source composed of a blue laser diode (hereinafter also simply referred to as “blue laser”), DR is a laser light source composed of a red laser diode (hereinafter also simply referred to as “red laser”), and DIR is infrared. A laser light source (hereinafter also simply referred to as “infrared laser”) composed of a laser diode, and these three light sources constitute a multi-wavelength light source. DP is a dichroic prism, CL is a collimator optical system, WC is a wavefront conversion element, OB is an objective lens, DK is a disk substrate, sD is an optical recording surface, and s1 is the first surface (light incident side surface) of the wavefront conversion element (WC) , S2 is the second surface (light emission side surface) of the wavefront conversion element (WC). In the Cartesian coordinate system (x, y, z), the direction in which the laser light is emitted from the blue laser (DB) and the red laser (DR) (the horizontal direction in FIG. 1) is the x direction, and the optical axis (AX) direction. FIG. 1 shows an xz section, where z (the vertical direction in FIG. 1) is the z direction, and y is the direction perpendicular to x and z.

図1に示す光ピックアップ装置は、青色レーザー対応光情報記録媒体、赤色レーザー対応光情報記録媒体、赤外レーザー対応光情報記録媒体のいずれに対しても光情報の記録や再生を行うことが可能な複数波長対応の光ピックアップ装置である。光情報記録媒体としては、例えばCD,CD-R,CD-RW,CD-ROM,DVD,DVD-R,DVD-RW,DVD-ROM,DVD-RAM,BD,BD-R,BD-RW,BD-ROM,BD-RAM,MD等の光ディスクが挙げられ、対物レンズ(OB)の像側に位置するディスク基板(DK)は光学記録面(sD)に対するカバーガラスに相当する。青色レーザー対応光情報記録媒体、赤色レーザー対応光情報記録媒体、及び赤外レーザー対応光情報記録媒体は、表面から光学記録面(sD)までのディスク基板(DK)の厚みが互いに異なっており、青色レーザー対応光情報記録媒体の光学記録面(sD)には青色波長(第1の波長)のレーザー光(LB)が合焦し、赤色レーザー対応光情報記録媒体の光学記録面(sD)には赤色波長(第2の波長)のレーザー光(LR)が合焦し、赤外レーザー対応光情報記録媒体の光学記録面(sD)には赤外波長(第3の波長)のレーザー光(LIR)が合焦するように、対物レンズ(OB)が作用する。   The optical pickup device shown in FIG. 1 can record and reproduce optical information on any of a blue laser compatible optical information recording medium, a red laser compatible optical information recording medium, and an infrared laser compatible optical information recording medium. This is an optical pickup device that supports multiple wavelengths. Examples of optical information recording media include CD, CD-R, CD-RW, CD-ROM, DVD, DVD-R, DVD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, BD, BD-R, BD-RW, There are optical disks such as BD-ROM, BD-RAM, and MD, and the disk substrate (DK) located on the image side of the objective lens (OB) corresponds to a cover glass for the optical recording surface (sD). The optical information recording medium for blue laser, the optical information recording medium for red laser, and the optical information recording medium for infrared laser are different from each other in the thickness of the disk substrate (DK) from the surface to the optical recording surface (sD), The blue wavelength (first wavelength) laser beam (LB) is focused on the optical recording surface (sD) of the blue laser compatible optical information recording medium, and the optical recording surface (sD) of the red laser compatible optical information recording medium is focused on. Is focused on the laser light (LR) of red wavelength (second wavelength), and the laser light of infrared wavelength (third wavelength) on the optical recording surface (sD) of the optical information recording medium for infrared laser ( The objective lens (OB) acts so that (LIR) is in focus.

第1光源としての青色レーザー(DB)、第2光源としての赤色レーザー(DR)、及び第3光源としての赤外レーザー(DIR)は、それぞれ別個のチップ上に配置されており、2つ以上が同時に点灯することはない。例えば、ディスク基板(DK)の厚さの違いやディスク基板(DK)上の光学記録面(sD)に書き込まれている何らかの情報に応じて、どのレーザー光源(DB,DR,DIR)を使うかが判断される。その判断を行うための手段(図示せず)を各光ピックアップ装置が備えており、そこでの判断に基づいて青色レーザー(DB)、赤色レーザー(DR)、及び赤外レーザー(DIR)のいずれかが点灯する。そして、青色、赤色、及び赤外レーザー光(LB,LR,LIR)のうちいずれか1つのみがレーザー光源(DB,DR,DIR)から射出し、光学記録面(sD)に対する光情報の記録又は再生が行われることになる。なお、青色レーザー(DB)、赤色レーザー(DR)、及び赤外レーザー(DIR)は同一チップ上に配置することも可能である。   The blue laser (DB) as the first light source, the red laser (DR) as the second light source, and the infrared laser (DIR) as the third light source are arranged on separate chips, and two or more Are not lit at the same time. For example, which laser light source (DB, DR, DIR) is used depending on the difference in thickness of the disk substrate (DK) and some information written on the optical recording surface (sD) on the disk substrate (DK) Is judged. Each optical pickup device has means (not shown) for making the determination, and based on the determination, one of blue laser (DB), red laser (DR), and infrared laser (DIR) Lights up. Only one of blue, red, and infrared laser light (LB, LR, LIR) is emitted from the laser light source (DB, DR, DIR), and optical information is recorded on the optical recording surface (sD). Or reproduction will be performed. Note that the blue laser (DB), red laser (DR), and infrared laser (DIR) can be arranged on the same chip.

青色レーザー(DB)から射出した青色レーザー光(LB)、赤色レーザー(DR) から射出した赤色レーザー光(LR)、及び赤外レーザー(DIR) から射出した赤外レーザー光(LIR)は、各レーザー光の光路を合成する光路合成手段に入射する。その光路合成手段として、ここではダイクロイックプリズム(DP)が用いられている。ダイクロイックプリズム(DP)は、青色レーザー光を反射させ、赤外レーザー光を透過させる第1ミラー面(M1)と、赤色レーザー光を反射させ、赤外レーザー光を透過させる第2ミラー面(M2)を有しており、青色レーザー光(LB)は第1ミラー面(M1)で反射された後、赤色レーザー光(LR)は第2ミラー面(M2)で反射された後、赤外レーザー光(LIR)は、第1ミラー面(M1)及び第2ミラー面(M2)を透過した後、コリメータ光学系(CL)により平行光束とされ、波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。   The blue laser beam (LB) emitted from the blue laser (DB), the red laser beam (LR) emitted from the red laser (DR), and the infrared laser beam (LIR) emitted from the infrared laser (DIR) The light beam is incident on an optical path combining unit that combines the optical paths of the laser beams. Here, a dichroic prism (DP) is used as the optical path synthesis means. The dichroic prism (DP) reflects the first laser surface (M1) that reflects blue laser light and transmits infrared laser light, and the second mirror surface (M2) that reflects red laser light and transmits infrared laser light. The blue laser beam (LB) is reflected by the first mirror surface (M1) and the red laser beam (LR) is reflected by the second mirror surface (M2) and then the infrared laser. The light (LIR) passes through the first mirror surface (M1) and the second mirror surface (M2), and is then converted into a parallel light beam by the collimator optical system (CL). The first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC) ).

なお、ここでは1つのダイクロイックプリズム(DP)を用いて各レーザー光の光路を合成し、コリメータ光学系に誘導したが、ダイクロイックプリズム(DP)は光路中に複数設けることも可能である。また、光路合成手段としてダイクロイックプリズム(DP)の代わりにダイクロイックミラーを用いてもよく、平面ミラーを併用しても良い。つまり、ダイクロイックプリズム(DP)、ダイクロイックミラー及び平面ミラーを任意に組み合わせて光路合成手段とすることができる。また、各レーザー光源(DB,DR,DIR)が1つの光路上に設けられる場合や、光学系の位置に合わせて移動可能である場合には、光路合成手段を設けない構成とすることも可能である。   Here, the optical path of each laser beam is synthesized using one dichroic prism (DP) and guided to the collimator optical system, but a plurality of dichroic prisms (DP) may be provided in the optical path. Further, a dichroic mirror may be used instead of the dichroic prism (DP) as the optical path synthesis means, or a plane mirror may be used in combination. That is, any combination of a dichroic prism (DP), a dichroic mirror, and a plane mirror can be used as an optical path combining unit. In addition, when each laser light source (DB, DR, DIR) is provided on one optical path, or when it can be moved according to the position of the optical system, it is possible to adopt a configuration in which no optical path synthesizing means is provided. It is.

図2〜図4は、本実施形態における具体例1の、それぞれ波長λ=400〜415nm使用時、波長λ=640〜670nm使用時及び波長λ=750〜820nm使用時における波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)部分の概略光路をy-z断面で示した図である。図2〜図4において、波面変換素子(WC)は平行平板であり、光入射側の第1面(s1)及び光射出側の第2面(s2)のアスタリスク(**)は、第1面(s1) 及び第2面(s2)が回折格子面であることを示している。第1面(s1)には、波長400〜415nm及び750〜820nmの光は影響せずに透過し、波長640〜670nmの光のみを回折するような第1回折格子面(D1)が設けられ、第2面(s2)には、波長400〜415nm及び640〜670nmの光は影響せずに透過し、波長750〜820nmの光のみを回折するような第2回折格子面(D2)が設けられている。この構成により、400〜415nm,640〜670nm,及び750〜820nmの3つの異なる波長に対応した光ピックアップ光学系となっている。対物レンズ(OB)の光入射側の第1面(s3)及び光射出側の第2面(s4)のアスタリスク(*)は、対物レンズ(OB)の第1面(s3)及び第2面(s4)が非球面であることを示している。波面変換素子(WC)と対物レンズ(OB)との間には絞り(ST)が配置されており、波面変換素子(WC) の第2面(s2)から射出された光束が対物レンズ(OB)の有効領域に入射するように光路を調整する。   2 to 4 show the wavefront conversion elements (WC) of the specific example 1 in this embodiment when using the wavelength λ = 400 to 415 nm, when using the wavelength λ = 640 to 670 nm, and when using the wavelength λ = 750 to 820 nm, respectively. FIG. 3 is a diagram showing a schematic optical path of a portion of the objective lens (OB) in a yz section. 2 to 4, the wavefront conversion element (WC) is a parallel plate, and the asterisk (**) on the first surface (s1) on the light incident side and the second surface (s2) on the light emission side is the first. It shows that the surface (s1) and the second surface (s2) are diffraction grating surfaces. The first surface (s1) is provided with a first diffraction grating surface (D1) that allows light of wavelengths 400 to 415 nm and 750 to 820 nm to pass through without being affected and diffracts only light of wavelengths 640 to 670 nm. The second surface (s2) is provided with a second diffraction grating surface (D2) that allows light of wavelengths 400 to 415 nm and 640 to 670 nm to pass through without being affected and diffracts only light of wavelengths 750 to 820 nm. It has been. With this configuration, an optical pickup optical system corresponding to three different wavelengths of 400 to 415 nm, 640 to 670 nm, and 750 to 820 nm is obtained. The first surface (s3) on the light incident side of the objective lens (OB) and the asterisk (*) on the second surface (s4) on the light emission side are the first surface (s3) and the second surface of the objective lens (OB). (s4) indicates an aspherical surface. A stop (ST) is arranged between the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB), and the light beam emitted from the second surface (s2) of the wavefront conversion element (WC) is the objective lens (OB). ) To adjust the optical path so that it enters the effective area.

次に、具体例1の各波長における収差補正について説明する。波長λ=400〜415nm使用時においては、3つのレーザー光源のうち青色レーザー(DB)が選択され、波長λ=400〜415nmの青色レーザー光(LB)が発散光として射出される。青色レーザー光(LB)はダイクロイックプリズム(DP)を通過し、コリメート光学系(CL)によって平行光束とされた後、図2に示すように、波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。このとき、第1面(s1)に設けられた第1回折格子面(D1)及び第2面(s2) に設けられた第2回折格子面(D2)は、波長λ=400〜415nmの光波面に作用することなく透過させるので、対物レンズ(OB)には平行光束が入射する。ここで対物レンズ(OB)は、波長λ=400〜415nmの平行光束で基板厚0.1mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされているので、ディスク基板(DK)の光学記録面(sD)上には波面収差の良好なスポット像が得られることになる。   Next, aberration correction at each wavelength in the first specific example will be described. When the wavelength λ = 400 to 415 nm is used, the blue laser (DB) is selected from the three laser light sources, and the blue laser light (LB) having the wavelength λ = 400 to 415 nm is emitted as diverging light. The blue laser beam (LB) passes through the dichroic prism (DP) and is collimated by the collimating optical system (CL), and then, as shown in FIG. 2, the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC) Is incident on. At this time, the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) and the second diffraction grating surface (D2) provided on the second surface (s2) are light waves having a wavelength λ = 400 to 415 nm. Since the light is transmitted without acting on the surface, a parallel light beam enters the objective lens (OB). Here, the objective lens (OB) has been subjected to aberration correction so as to have good aberration performance when using a disk substrate (DK) with a parallel light flux of wavelength λ = 400 to 415 nm and a substrate thickness of 0.1 mm. A spot image with good wavefront aberration is obtained on the optical recording surface (sD) of the substrate (DK).

波長λ=640〜670nm使用時においては、3つのレーザー光源のうち赤色レーザー(DR)が選択され、波長λ=640〜670nmの赤色レーザー光(LB)が発散光として射出される。赤色レーザー光(LR)はダイクロイックプリズム(DP)を通過し、コリメート光学系(CL)によって平行光束とされた後、図3に示すように、波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。このとき、第1面(s1) に設けられた第1回折格子面(D1)は波長λ=640〜670nmの光波面を回折するため、平行光束を発散光束に変換する。第2面(s2) に設けられた第2回折格子面(D2)は波長λ=640〜670nmの光波面に作用することなく透過させるので、対物レンズ(OB)には第1回折格子面(D1)によってのみ回折された発散光束が入射する。ここで対物レンズ(OB)は、波長λ=400〜415nmの平行光束で基板厚0.1mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされているので、波長λ=640〜670nmの発散光束で基板厚0.6mmのディスク基板(DK)を用いる場合には、波長、物体距離及びディスク基板厚の違いによる球面収差が発生することとなる。しかし、この球面収差は第1回折格子面(D1)の位相関数の各係数を所望の値とすることで補正が可能であり、その結果、光学記録面(sD)上には波面収差の良好なスポット像が得られることになる。   When the wavelength λ = 640 to 670 nm is used, a red laser (DR) is selected from the three laser light sources, and a red laser beam (LB) having a wavelength λ = 640 to 670 nm is emitted as diverging light. The red laser beam (LR) passes through the dichroic prism (DP) and is collimated by the collimating optical system (CL). Then, as shown in FIG. 3, the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC) Is incident on. At this time, since the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) diffracts the light wavefront having the wavelength λ = 640 to 670 nm, the parallel light beam is converted into a divergent light beam. Since the second diffraction grating surface (D2) provided on the second surface (s2) transmits the light wavefront having the wavelength λ = 640 to 670 nm without acting, the objective lens (OB) has the first diffraction grating surface ( The divergent light beam diffracted only by D1) enters. Here, the objective lens (OB) has been subjected to aberration correction so as to have good aberration performance when using a disk substrate (DK) with a parallel light flux of wavelength λ = 400 to 415 nm and a substrate thickness of 0.1 mm. When a disk substrate (DK) having a substrate thickness of 0.6 mm with a divergent light beam of λ = 640 to 670 nm is used, spherical aberration due to differences in wavelength, object distance, and disk substrate thickness occurs. However, this spherical aberration can be corrected by setting each coefficient of the phase function of the first diffraction grating surface (D1) to a desired value. As a result, the wavefront aberration is excellent on the optical recording surface (sD). A spot image can be obtained.

波長λ=750〜820nm使用時においては、3つのレーザー光源のうち赤外レーザー(DIR)が選択され、波長λ=750〜820nmの赤外レーザー光(LIR)が発散光として射出される。赤外レーザー光(LIR)はダイクロイックプリズム(DP)を通過し、コリメート光学系(CL)によって平行光束とされた後、図4に示すように、波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。このとき、第1面(s1) に設けられた第1回折格子面(D1)は波長λ=750〜820nmの光波面に作用することなく透過させる。第2面(s2) に設けられた第2回折格子面(D2)は波長λ=750〜820nmの光波面を回折するため、対物レンズ(OB)には第2回折格子面(D2)によってのみ回折された発散光束が入射する。ここで対物レンズ(OB)は、波長λ=400〜415nmの平行光束で基板厚0.1mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされているので、波長λ=750〜820nmの発散光束で基板厚1.2mmのディスク基板(DK)を用いる場合には、波長、物体距離及びディスク基板厚の違いによる球面収差が発生することとなる。しかし、この球面収差は波長λ=750〜820nmの場合と同様に第2回折格子面(D2)の位相関数の各係数を所望の値とすることで補正が可能であり、その結果、光学記録面(sD)上には波面収差の良好なスポット像が得られることになる。   When the wavelength λ = 750 to 820 nm is used, an infrared laser (DIR) is selected from the three laser light sources, and an infrared laser beam (LIR) having a wavelength λ = 750 to 820 nm is emitted as diverging light. The infrared laser beam (LIR) passes through the dichroic prism (DP) and is converted into a parallel beam by the collimating optical system (CL), and as shown in FIG. 4, the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC) ). At this time, the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) is transmitted without acting on the light wavefront having the wavelength λ = 750 to 820 nm. Since the second diffraction grating surface (D2) provided on the second surface (s2) diffracts the light wavefront with a wavelength λ = 750 to 820 nm, only the second diffraction grating surface (D2) is provided on the objective lens (OB). A diffracted divergent light beam enters. Here, the objective lens (OB) has been subjected to aberration correction so as to have good aberration performance when using a disk substrate (DK) with a parallel light flux of wavelength λ = 400 to 415 nm and a substrate thickness of 0.1 mm. When a disc substrate (DK) having a substrate thickness of 1.2 mm with a divergent light beam of λ = 750 to 820 nm is used, spherical aberration due to differences in wavelength, object distance, and disc substrate thickness occurs. However, this spherical aberration can be corrected by setting each coefficient of the phase function of the second diffraction grating surface (D2) to a desired value as in the case of the wavelength λ = 750 to 820 nm. A spot image with good wavefront aberration is obtained on the surface (sD).

このように、波長λ=400〜415nm及びλ=750〜820nmの光は影響せずに透過させ、波長λ=640〜670nmの光のみを回折させる第1回折格子面(D1)と、波長λ=400〜415nm及びλ=640〜670nmの光は影響せずに透過させ、波長λ=750〜820nmの光のみを回折させる第2回折格子面(D2)とが両面に設けられた波面変換素子(WC)と、波長λ=400〜415nmの平行光束で基板厚0.1mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされた対物レンズ(OB)を組み合わせることにより、3つの異なる波長及びディスク基板厚の使用時において、いずれも良好な収差性能を得ることができる。また、波面変換素子(WC)と対物レンズ(OB)とは一体となって移動するように構成されているため、トラッキング追従等で対物レンズが光軸と垂直に移動した場合においても光学性能を確保することができ、特にCDやDVDのような基板厚の大きい光情報記録媒体を使用する場合でも軸外収差が良好に補正され、高性能な光ピックアップ装置を実現できる。   As described above, the first diffraction grating surface (D1) that allows the light of wavelengths λ = 400 to 415 nm and λ = 750 to 820 nm to pass through without being affected, and diffracts only the light of wavelength λ = 640 to 670 nm, and the wavelength λ Wavefront conversion element provided with a second diffraction grating surface (D2) that diffracts only light having a wavelength of λ = 750 to 820 nm on both sides while allowing light of 400 to 415 nm and λ = 640 to 670 nm to pass through without being affected (WC) and an objective lens (OB) that has been corrected for aberrations to achieve good aberration performance when using a disk substrate (DK) with a parallel light flux of wavelength λ = 400 to 415 nm and a substrate thickness of 0.1 mm Thus, when using three different wavelengths and disk substrate thicknesses, good aberration performance can be obtained. In addition, since the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) are configured to move together, the optical performance is improved even when the objective lens moves perpendicular to the optical axis due to tracking tracking or the like. In particular, even when an optical information recording medium having a large substrate thickness such as a CD or DVD is used, off-axis aberration is corrected well, and a high-performance optical pickup device can be realized.

図5〜図7は、それぞれ本実施形態における具体例2〜4の、それぞれ波長λ=400〜415nm使用時における波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)部分の概略光路をy-z断面で示した図である。図2と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。なお、図には示さないが、これらの各具体例においても、λ=640〜670nm及びλ=750〜820nmの波長で使用することが可能であり、その光路図は図3及び図4と同様になる。また、これらの具体例の各波長における収差補正の内容については具体例1と同様であるため説明は省略する。   5 to 7 show yz cross-sections of the schematic optical paths of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) when using the wavelength λ = 400 to 415 nm, respectively, in the specific examples 2 to 4 in the present embodiment. It is the figure shown by. Portions common to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Although not shown in the figure, each of these specific examples can also be used at wavelengths of λ = 640 to 670 nm and λ = 750 to 820 nm, and the optical path diagram is the same as in FIGS. become. The details of the aberration correction at each wavelength in these specific examples are the same as those in specific example 1, and thus the description thereof is omitted.

図8,図9は、本実施形態における具体例5,6の、それぞれ波長λ=400〜415nm使用時における波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)部分の概略光路をy-z断面で示した図である。図2と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。なお、図には示さないが、これらの各具体例においても、λ=640〜670nm及びλ=750〜820nmの波長で使用することが可能であり、その光路図は図3及び図4と同様になる。図8,図9においては、波面変換素子(WC)は、ディスク側の第2面(s2) が凹面の平凹レンズであり、具体例1〜4と同様に第1面(s1)、第2面(s2) にはそれぞれ第1回折格子面(D1)及び第2回折格子面(D2)が設けられている。回折格子面(D1,D2)の構成は具体例1と同様であるため説明は省略する。   8 and 9 show schematic optical paths of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) in specific examples 5 and 6 in the present embodiment when the wavelength λ = 400 to 415 nm, respectively, in the yz section. FIG. Portions common to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Although not shown in the figure, each of these specific examples can also be used at wavelengths of λ = 640 to 670 nm and λ = 750 to 820 nm, and the optical path diagram is the same as in FIGS. become. 8 and 9, the wavefront conversion element (WC) is a plano-concave lens having a concave second surface (s2) on the disk side, and the first surface (s1) and the second surface are the same as in the first to fourth examples. A first diffraction grating surface (D1) and a second diffraction grating surface (D2) are provided on the surface (s2), respectively. Since the configuration of the diffraction grating surfaces (D1, D2) is the same as that of the first specific example, the description thereof is omitted.

次に、具体例5,6の各波長における収差補正について説明する。各レーザー光源(DB,DR,DIR)から射出されたレーザー光(LB,LR,LIR)がコリメート光学系(CL)によって平行光束とされるまでは具体例1と同様であるため説明は省略する。図8,図9に示すように、波長λ=400〜415nm使用時においては、波長λ=400〜415nmの平行光束が波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。このとき、第1面(s1)に設けられた第1回折格子面(D1)及び第2面(s2) に設けられた第2回折格子面(D2)は、波長λ=400〜415nmの光波面に作用することなく透過させるので、光波面は影響を受けることはないが、波面変換素子(WC)が平凹形状のため、そのレンズ作用によって平行光束は発散光束となり、対物レンズ(OB)には発散光束が入射する。ここで対物レンズ(OB)は、波長λ=400〜415nmのレンズ作用による発散光束で基板厚0.1mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされているので、ディスク基板(DK)の光学記録面(sD)上には波面収差の良好なスポット像が得られることになる。   Next, aberration correction at each wavelength in specific examples 5 and 6 will be described. Since the laser beams (LB, LR, LIR) emitted from the laser light sources (DB, DR, DIR) are converted into parallel beams by the collimating optical system (CL), the description is omitted. . As shown in FIGS. 8 and 9, when the wavelength λ = 400 to 415 nm is used, a parallel light beam having a wavelength λ = 400 to 415 nm is incident on the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC). At this time, the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) and the second diffraction grating surface (D2) provided on the second surface (s2) are light waves having a wavelength λ = 400 to 415 nm. The light wavefront is not affected because it is transmitted without acting on the surface, but the wavefront conversion element (WC) has a plano-concave shape, so the parallel light beam becomes a divergent light beam due to its lens action, and the objective lens (OB) A divergent light beam is incident on. Here, the objective lens (OB) has been subjected to aberration correction so as to have good aberration performance when using a disk substrate (DK) having a substrate thickness of 0.1 mm with a divergent light beam by a lens action of wavelength λ = 400 to 415 nm. Therefore, a spot image with good wavefront aberration can be obtained on the optical recording surface (sD) of the disk substrate (DK).

また、波長λ=640〜670nm使用時においては、波長λ=640〜670nmの平行光束が波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。このとき、第1面(s1) に設けられた第1回折格子面(D1)は波長λ=640〜670nmの光波面を回折するため、平行光束を発散光束に変換する。また、第2面(s2) に設けられた第2回折格子面(D2)は波長λ=640〜670nmの光波面に作用することなく透過させるので、光波面は影響を受けることはない。従って、対物レンズ(OB)には第1回折格子面(D1)によって回折され、かつ、波面変換素子(WC)のレンズ作用によって発散された発散光束が入射する。ここで対物レンズ(OB)は、波長λ=400〜415nmの波面変換素子(WC)のレンズ作用による発散光束で基板厚0.1mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされているので、波長λ=640〜670nmの回折及びレンズ作用による発散光束で基板厚0.6mmのディスク基板(DK)を用いる場合には、波長、物体距離及びディスク基板厚の違いによる球面収差が発生することとなる。しかし、この球面収差は具体例1と同様の方法で補正が可能であり、その結果、光学記録面(sD)上には波面収差の良好なスポット像が得られることになる。   Further, when the wavelength λ = 640 to 670 nm is used, a parallel light beam having a wavelength λ = 640 to 670 nm is incident on the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC). At this time, since the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) diffracts the light wavefront having the wavelength λ = 640 to 670 nm, the parallel light beam is converted into a divergent light beam. Further, since the second diffraction grating surface (D2) provided on the second surface (s2) is transmitted without acting on the light wavefront having the wavelength λ = 640 to 670 nm, the light wavefront is not affected. Accordingly, a divergent light beam diffracted by the first diffraction grating surface (D1) and diverged by the lens action of the wavefront conversion element (WC) is incident on the objective lens (OB). Here, the objective lens (OB) has a good aberration performance when using a disk substrate (DK) having a substrate thickness of 0.1 mm with a divergent light beam generated by the lens action of a wavefront conversion element (WC) having a wavelength λ = 400 to 415 nm. As a result, the difference in wavelength, object distance, and disc substrate thickness is required when using a disc substrate (DK) with a substrate thickness of 0.6 mm with a divergent light beam due to diffraction and lens action at a wavelength λ = 640 to 670 nm. Will cause spherical aberration. However, this spherical aberration can be corrected by the same method as in Example 1, and as a result, a spot image with good wavefront aberration can be obtained on the optical recording surface (sD).

同様に、波長λ=750〜820nm使用時においては、波長λ=750〜820nmの平行光束が波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。このとき、第1面(s1) に設けられた第1回折格子面(D1)は波長λ=750〜820nmの光波面に作用することなく透過させる。また、第2面(s2) に設けられた第2回折格子面(D2)は波長λ=750〜820nmの光波面を回折するため、平行光束を発散光束に変換する。従って、対物レンズ(OB)には第2回折格子面(D2)によって回折され、かつ、波面変換素子(WC)のレンズ作用によって発散された発散光束が入射する。ここで対物レンズ(OB)は、波長λ=400〜415nmのレンズ作用による発散光束で基板厚0.1mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされているので、波長λ=750〜820nmの回折及びレンズ作用による発散光束で基板厚1.2mmのディスク基板(DK)を用いる場合には、波長、物体距離及びディスク基板厚の違いによる球面収差が発生することとなる。しかし、この球面収差は具体例1と同様の方法で補正が可能であり、その結果、光学記録面(sD)上には波面収差の良好なスポット像が得られることになる。   Similarly, when the wavelength λ = 750 to 820 nm is used, a parallel light beam having a wavelength λ = 750 to 820 nm is incident on the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC). At this time, the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) is transmitted without acting on the light wavefront having the wavelength λ = 750 to 820 nm. Further, the second diffraction grating surface (D2) provided on the second surface (s2) diffracts the light wavefront having the wavelength λ = 750 to 820 nm, so that the parallel light beam is converted into a divergent light beam. Accordingly, a divergent light beam diffracted by the second diffraction grating surface (D2) and diverged by the lens action of the wavefront conversion element (WC) is incident on the objective lens (OB). Here, the objective lens (OB) has been subjected to aberration correction so as to have good aberration performance when using a disk substrate (DK) having a substrate thickness of 0.1 mm with a divergent light beam by a lens action of wavelength λ = 400 to 415 nm. Therefore, when using a disc substrate (DK) with a substrate thickness of 1.2 mm with a divergent light beam due to diffraction and lens action at a wavelength λ = 750 to 820 nm, spherical aberration due to differences in wavelength, object distance and disc substrate thickness may occur. It becomes. However, this spherical aberration can be corrected by the same method as in Example 1, and as a result, a spot image with good wavefront aberration can be obtained on the optical recording surface (sD).

波面変換素子(WC)を更に詳しく説明する。図10に第1の実施形態において用いられる波面変換素子(WC)の概略構成と各レーザー光(LB,LR,LIR)の概略光路をx-z断面で示す。また、図11に第1面(s1)に設けられた第1回折格子面(D1)の微細構造を拡大してx-z断面で示す。波面変換素子(WC)の第1面(s1)に設けられている第1回折格子面(D1)は、青色レーザー光(LB)及び赤外レーザー光(LIR)を透過させ、かつ、赤色レーザー光(LR)を回折させる構造を有しており、波面変換素子(WC)の第2面(s2)に設けられている第2回折格子面(D2)は、青色レーザー光(LB)及び赤色レーザー光(LR)を透過させ、かつ、赤外レーザー光(LIR)を回折させる構造を有している。   The wavefront conversion element (WC) will be described in more detail. FIG. 10 shows a schematic configuration of the wavefront conversion element (WC) used in the first embodiment and a schematic optical path of each laser beam (LB, LR, LIR) in the xz section. FIG. 11 is an enlarged xz cross section of the fine structure of the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1). The first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC) transmits blue laser light (LB) and infrared laser light (LIR), and is a red laser. It has a structure that diffracts light (LR), and the second diffraction grating surface (D2) provided on the second surface (s2) of the wavefront conversion element (WC) is blue laser light (LB) and red It has a structure that transmits laser light (LR) and diffracts infrared laser light (LIR).

図11に示すように、光入射側の第1回折格子面(D1)は段数p(ここでは4段)の階段状の回折格子から成っており、1次元方向(y方向)に溝が設けられた構造になっている。青色レーザー光(LB)が第1回折格子面(D1)に入射した場合、この階段の段差(すなわち各段高さ)をdとし、回折格子基板媒質の青色レーザー光の波長λBLに対する屈折率をnBLとすると、ある段とその隣の段を通過する波面にd・(nBL−1)の光路長の差が生じる。赤色レーザー光(LR)及び赤外レーザー光(LIR)についても同様である。ここで、青色レーザー光(LB)及び赤外レーザー光(LIR)の光路長の差を青色レーザー波長及び赤外レーザー波長の整数倍(それぞれM1倍,M2倍とする)とし、q,Lを整数とすると、各回折格子の高さHが以下の式(DS1)を満たす整数q,L,M1,M2の組で特定される構成にすることによって、図11(A),(B)に示すように青色レーザー光(LB)及び赤外レーザー光(LIR)を透過させ、かつ、図11(C)に示すように赤色レーザー光(LR)を任意の次数D(高さHで決まる次数)で回折させることが可能となる。このとき、各回折格子の幅(ピッチP)は、各使用時に望ましいとされる対物レンズ倍率から決まる。 As shown in FIG. 11, the first diffraction grating surface (D1) on the light incident side is composed of stepped diffraction gratings having a number of steps p (here, four steps), and grooves are provided in a one-dimensional direction (y direction). It has a structured. When the blue laser beam (LB) is incident on the first diffraction grating surface (D1), the step (that is, the height of each step) is d, and the refractive index of the diffraction grating substrate medium with respect to the wavelength λBL of the blue laser beam is set. Assuming nBL, a difference in optical path length of d · (nBL−1) occurs in the wavefront passing through a certain step and the adjacent step. The same applies to red laser light (LR) and infrared laser light (LIR). Here, the difference in optical path length between the blue laser beam (LB) and the infrared laser beam (LIR) is an integral multiple of the blue laser wavelength and the infrared laser wavelength (M 1 times and M 2 times, respectively), q, When L is an integer, the height H of each diffraction grating is specified by a set of integers q, L, M 1 , and M 2 satisfying the following formula (DS1). As shown in (B), the blue laser beam (LB) and the infrared laser beam (LIR) are transmitted, and as shown in FIG. 11 (C), the red laser beam (LR) is transmitted to an arbitrary order D (height). (Order determined by H)). At this time, the width (pitch P) of each diffraction grating is determined from the objective lens magnification desired for each use.

H=p・d
=p・M1・λBL/(nBL―1)
=p・M2・λIR/(nIR―1)
=(L±1/q)λR/(nR―1) ・・・(DS1)
ここで、
λBL:青色レーザー光(LB)の波長、
nBL:回折格子基板媒質の青色レーザー光(LB)の波長に対する屈折率、
λIR:赤外レーザー光(LIR)の波長、
nIR:回折格子基板媒質の赤外レーザー光(LIR)の波長に対する屈折率、
λR :赤色レーザー光(LR)の波長、
nR :回折格子基板媒質の赤色レーザー光(LR)の波長に対する屈折率、
である。さらに、式(DS1)において段数pと整数qが以下の式(DS2)の関係となるようにすれば、D次の次数において回折効率を高くすることができる。
p=D×q ・・・(DS2)
H = p · d
= P ・ M 1・ λBL / (nBL-1)
= P ・ M 2・ λIR / (nIR-1)
= (L ± 1 / q) λR / (nR-1) (DS1)
here,
λBL: Blue laser light (LB) wavelength,
nBL: refractive index of the diffraction grating substrate medium with respect to the wavelength of the blue laser beam (LB),
λIR: wavelength of infrared laser light (LIR),
nIR: refractive index of the diffraction grating substrate medium with respect to the wavelength of infrared laser light (LIR),
λR: wavelength of red laser light (LR),
nR: refractive index of the diffraction grating substrate medium with respect to the wavelength of the red laser beam (LR),
It is. Furthermore, if the number of stages p and the integer q in the formula (DS1) are set to have the relationship of the following formula (DS2), the diffraction efficiency can be increased in the D-order.
p = D × q (DS2)

また、図には示さないが、光射出側の第2回折格子面(D2)は、青色レーザー光(LB)及び赤色レーザー光(LR)を透過させ、赤外レーザー光(LIR)を回折させることから、第1回折格子面(D1)の場合と同様に、回折格子の段差をdとし、その段数をpとし、青色レーザー光(LB)及び赤色レーザー光(LR)の光路長の差を青色レーザー波長及び赤色レーザー波長の整数倍 (それぞれM3倍,M4倍とする)とし、q,Lを整数とすると、各回折格子の高さHが以下の式(DS3)を満たす整数q,L,M3,M4の組で特定される構成にすることによって、青色レーザー光(LB)及び赤色レーザー光(LR)を透過させ、かつ、赤外レーザー光(LIR)を任意の次数D(高さHで決まる次数)で回折させることが可能となる。さらに、式(DS3)において段数pと整数qが前述の式(DS2)の関係となるようにすれば、D次の次数において回折効率を高くすることができる。 Although not shown in the figure, the second diffraction grating surface (D2) on the light emission side transmits blue laser light (LB) and red laser light (LR) and diffracts infrared laser light (LIR). Therefore, as in the case of the first diffraction grating surface (D1), the step of the diffraction grating is d, the number of steps is p, and the difference in the optical path length between the blue laser beam (LB) and the red laser beam (LR) is calculated. Integer q of the blue laser wavelength and the red laser wavelength (M 3 times and M 4 times respectively), and q and L are integers, the height q of each diffraction grating satisfies the following formula (DS3) q , L, M 3 , and M 4 , the blue laser beam (LB) and the red laser beam (LR) are transmitted, and the infrared laser beam (LIR) is in an arbitrary order. It becomes possible to diffract at D (order determined by height H). Furthermore, if the number of stages p and the integer q in the formula (DS3) have the relationship of the above-described formula (DS2), the diffraction efficiency can be increased in the D-order.

H=p・d
=p・M3・λBL/(nBL―1)
=p・M4・λR/(nR―1)
=(L±1/q)λIR/(nIR―1) ・・・(DS3)
ここで、λBL, nBL, λR, nR, λIR, nIRは、それぞれ式(DS1)の場合と同義である。このような原理の第1回折格子面(D1)及び第2回折格子面(D2)を備えた波面変換素子(WC)を用いることにより、異なる3つの波長の互換が可能となる。
H = p · d
= P ・ M 3・ λBL / (nBL-1)
= P ・ M 4・ λR / (nR-1)
= (L ± 1 / q) λIR / (nIR-1) (DS3)
Here, λBL, nBL, λR, nR, λIR, and nIR are respectively synonymous with those in the formula (DS1). By using the wavefront conversion element (WC) provided with the first diffraction grating surface (D1) and the second diffraction grating surface (D2) based on such a principle, it becomes possible to interchange three different wavelengths.

前述したようにダイクロイックプリズム(DP)を通過した各レーザー光(LB,LR,LIR)は、コリメータ光学系(CL)に入射して平行光束にコリメートされる。なお、コリメータ光学系(CL)は、複数波長に1つのコリメータ光学系(CL)で対応しようとする場合、負レンズと正レンズそれぞれ1枚の2群2枚構成から成ることが望ましい。コリメータ光学系(CL)が1つの場合、色収差補正の観点から少なくとも負レンズと正レンズを1枚ずつ用いることが望ましい。しかし、1群2枚構成の接合単レンズでコリメータ光学系(CL)を構成すると、青色レーザー光(例えば波長400〜415nm)と赤色レーザー光(例えば波長640〜670nm)のように、波長が大きく変化した場合の球面収差の変動を抑えることが困難になってしまい、望ましい構成といえなくなる。従って、レンズ枚数を少なくして低コスト化と小型化を達成しつつ波面収差性能を確保するためには、上記のように負レンズと正レンズそれぞれ1枚の2群2枚構成が望ましいのである。   As described above, each laser beam (LB, LR, LIR) that has passed through the dichroic prism (DP) enters the collimator optical system (CL) and is collimated into a parallel light beam. Note that the collimator optical system (CL) preferably has a two-group two-lens configuration with one negative lens and one positive lens when one collimator optical system (CL) is to cope with a plurality of wavelengths. When there is one collimator optical system (CL), it is desirable to use at least one negative lens and one positive lens from the viewpoint of chromatic aberration correction. However, when the collimator optical system (CL) is composed of a single lens element composed of two lenses in one group, the wavelength is large like blue laser light (for example, wavelength 400 to 415 nm) and red laser light (for example, wavelength 640 to 670 nm). It becomes difficult to suppress the variation of the spherical aberration when changed, and it cannot be said to be a desirable configuration. Therefore, in order to secure the wavefront aberration performance while reducing the number of lenses and achieving cost reduction and downsizing, a two-group two-lens configuration with one negative lens and one positive lens as described above is desirable. .

なお、コリメータ光学系(CL)はレーザー光の波長毎に複数設けることも可能である。この場合、コリメータ光学系(CL)が1つの場合のように2群2枚構成に限定されるものではなく、例えば青色レーザー光を使用する際にコリメータ光学系(CL)のNAを高く設定したい場合には球面補正が容易となる1群2枚構成とすることが望ましい。この場合、コリメータ光学系(CL)の径が大きくなるため、小型の対物レンズ(OB)を用いるにはビームエキスパンダ光学系を併用することが望ましい。また、コリメータ光学系(CL)に代えてビームエキスパンダ光学系を用いることもできる。コリメータ光学系(CL)でコリメートされたレーザー光(LB,LR,LIR)は、波面変換素子(WC)の第1面(s1)及び第2面(s2)を通過した後、対物レンズ(OB)に入射し、ディスク基板(DK)を介して光情報記録媒体の光学記録面(sD)上で結像することになる。   A plurality of collimator optical systems (CL) can be provided for each wavelength of laser light. In this case, the configuration is not limited to the two-group / two-element configuration as in the case of a single collimator optical system (CL). For example, when using blue laser light, the NA of the collimator optical system (CL) should be set high. In such a case, it is desirable to use a two-group configuration that facilitates spherical correction. In this case, since the diameter of the collimator optical system (CL) becomes large, it is desirable to use a beam expander optical system together in order to use a small objective lens (OB). Further, a beam expander optical system can be used instead of the collimator optical system (CL). The laser light (LB, LR, LIR) collimated by the collimator optical system (CL) passes through the first surface (s1) and the second surface (s2) of the wavefront conversion element (WC), and then the objective lens (OB ) And forms an image on the optical recording surface (sD) of the optical information recording medium via the disk substrate (DK).

対物レンズ(OB)は、軸上の球面収差と軸外のコマ収差を補正しようとする場合、両凸形状又はメニスカス形状であり、かつ、両面が非球面形状であることが望ましい。また、波面変換素子(WC)は、両面が平面であっても、少なくとも片面が球面形状であっても差し支えないが、少なくとも片面が球面形状である方が、特に厚い基板厚に対応する波長使用時において軸外のコマ収差を補正するための設計の自由度が増えるのでより望ましい。   In order to correct on-axis spherical aberration and off-axis coma, the objective lens (OB) is preferably biconvex or meniscus, and both surfaces are aspheric. In addition, the wavefront conversion element (WC) may be flat on both sides, or at least one side may be spherical, but at least one side is spherical so that the wavelength can be used for a particularly thick substrate. This is more desirable because it increases the degree of design freedom for correcting off-axis coma at times.

次に、本発明の光ピックアップ装置の第2の実施形態に対応する光学構成を図12に示す。なお、図12においても図1と同様に直交座標系(x,y,z)を定めており、図12はx-z断面を示している。また、図1と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態においては、赤外レーザー(DIR)は設けられておらず、青色レーザー(DB)及び赤色レーザー(DR)のみが配置されている。第1の実施形態と同様に青色レーザー(DB)及び赤色レーザー(DR)は同時に点灯することはなく、ディスク基板(DK)の厚さの違いやディスク基板(DK)上の光学記録面(sD)に書き込まれている何らかの情報に応じて、どのレーザー光源(DB,DR)を使うかが判断される。その判断を行うための手段(図示せず)を各光ピックアップ装置が備えており、そこでの判断に基づいて青色レーザー(DB)、赤色レーザー(DR)のいずれかが点灯する。そして、青色及び赤色レーザー光(LB,LR)のうちのいずれか一方のみが射出し、光学記録面(sD)に対する光情報の記録又は再生が行われることになる。   Next, an optical configuration corresponding to the second embodiment of the optical pickup device of the present invention is shown in FIG. 12 also defines an orthogonal coordinate system (x, y, z) as in FIG. 1, and FIG. 12 shows an xz cross section. Also, the same reference numerals are given to the parts common to FIG. In the present embodiment, no infrared laser (DIR) is provided, and only a blue laser (DB) and a red laser (DR) are arranged. As in the first embodiment, the blue laser (DB) and the red laser (DR) are not lit at the same time, the difference in thickness of the disk substrate (DK) and the optical recording surface (sD on the disk substrate (DK)). ) To determine which laser light source (DB, DR) to use. Each optical pickup device has means (not shown) for making the determination, and either the blue laser (DB) or the red laser (DR) is turned on based on the determination there. Only one of the blue and red laser beams (LB, LR) is emitted, and optical information is recorded or reproduced on the optical recording surface (sD).

青色レーザー(DB)から射出した青色レーザー光(LB)も赤色レーザー(DR)から射出した赤色レーザー光(LR)も、ミラー(MR)で反射された後、ダイクロイックプリズム(DP)により光路が合成される。ダイクロイックプリズム(DP)は、赤色レーザー光(LR)を反射させる第1ミラー面(M1)と、青色レーザー光(LB)を透過させ、かつ、赤色レーザー光(LR)を反射させるダイクロイック膜で構成された第2ミラー面(M2)と、を有しており、2つの光路は第2ミラー面(M2)で合成される。青色レーザー光(LB)は第2ミラー面(M2)を透過した後、赤色レーザー光(LR)は第2ミラー面(M2)で反射された後、コリメータ光学系(CL)により平行光束とされ、波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。なお、本実施形態においてはミラー(MR)及びダイクロイックプリズム(DP)を用いて青色及び赤色レーザー光(LB,LR)の光路を合成しているが、第1の実施形態のように光路合成手段をミラー(MR)を用いない構成とすることもできる。   Both the blue laser beam (LB) emitted from the blue laser (DB) and the red laser beam (LR) emitted from the red laser (DR) are reflected by the mirror (MR), and then the optical path is synthesized by the dichroic prism (DP). Is done. The dichroic prism (DP) consists of a first mirror surface (M1) that reflects red laser light (LR) and a dichroic film that transmits blue laser light (LB) and reflects red laser light (LR). The second mirror surface (M2), and the two optical paths are combined by the second mirror surface (M2). After the blue laser beam (LB) is transmitted through the second mirror surface (M2), the red laser beam (LR) is reflected by the second mirror surface (M2) and then is collimated by the collimator optical system (CL). Then, it is incident on the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC). In this embodiment, the optical paths of the blue and red laser beams (LB, LR) are combined using a mirror (MR) and a dichroic prism (DP). However, as in the first embodiment, optical path combining means is used. Can be configured not to use a mirror (MR).

図13は、本実施形態における具体例7の、波長λ=400〜415nm使用時における波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)部分の概略光路をy-z断面で示した図である。図2と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。なお、図には示さないが、本具体例においても、λ=640〜670nmの波長で使用することが可能であり、その光路図は図3と同様になる。図13においては、波面変換素子(WC)は平行平板であり、光入射側の第1面(s1)のみに第1回折格子面(D1)が設けられている。この第1回折格子面(D1)は、波長400〜415nmの光は影響せずに透過し、波長640〜670nmの光のみを回折する。この構成により、400〜415nm及び640〜670nmの2つの異なる波長に対応した光ピックアップ光学系となっている。   FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic optical path of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) in the yz section when using the wavelength λ = 400 to 415 nm in the seventh specific example of the present embodiment. Portions common to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Although not shown in the figure, this specific example can also be used at a wavelength of λ = 640 to 670 nm, and its optical path diagram is the same as FIG. In FIG. 13, the wavefront conversion element (WC) is a parallel plate, and the first diffraction grating surface (D1) is provided only on the first surface (s1) on the light incident side. The first diffraction grating surface (D1) transmits light having a wavelength of 400 to 415 nm without being affected, and diffracts only light having a wavelength of 640 to 670 nm. With this configuration, an optical pickup optical system corresponding to two different wavelengths of 400 to 415 nm and 640 to 670 nm is obtained.

次に、具体例7の各波長における収差補正について説明する。波長λ=400〜415nm使用時においては、2つのレーザー光源のうち青色レーザー(DB)が選択され、波長λ=400〜415nmの青色レーザー光(LB)が発散光として射出される。青色レーザー光(LB)はミラー(MR)で反射され、ダイクロイックプリズム(DP)を通過し、コリメート光学系(CL)によって平行光束とされた後、図13に示すように、波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。このとき、第1面(s1)に設けられた第1回折格子面(D1)は、波長λ=400〜415nmの光波面に作用することなく透過させるので、光波面は影響を受けることはなく、対物レンズ(OB)には平行光束が入射する。ここで対物レンズ(OB)は、波長λ=400〜415nmの平行光束で基板厚0.1mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされているので、ディスク基板(DK)の光学記録面(sD)上には波面収差の良好なスポット像が得られることになる。   Next, aberration correction at each wavelength in specific example 7 will be described. When the wavelength λ = 400 to 415 nm is used, the blue laser (DB) is selected from the two laser light sources, and the blue laser light (LB) having the wavelength λ = 400 to 415 nm is emitted as diverging light. The blue laser beam (LB) is reflected by the mirror (MR), passes through the dichroic prism (DP), and is collimated by the collimating optical system (CL). Then, as shown in FIG. ) On the first surface (s1). At this time, since the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) is transmitted without acting on the light wavefront having the wavelength λ = 400 to 415 nm, the light wavefront is not affected. A parallel light beam enters the objective lens (OB). Here, the objective lens (OB) has been subjected to aberration correction so as to have good aberration performance when using a disk substrate (DK) with a parallel light flux of wavelength λ = 400 to 415 nm and a substrate thickness of 0.1 mm. A spot image with good wavefront aberration is obtained on the optical recording surface (sD) of the substrate (DK).

また、波長λ=640〜670nm使用時においては、2つのレーザー光源のうち赤色レーザー(DR)が選択され、波長λ=640〜670nmの赤色レーザー光(LR)が発散光として射出される。赤色レーザー光(LR)はミラー(MR)で反射され、ダイクロイックプリズム(DP)を通過し、コリメート光学系(CL)によって平行光束とされた後、波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。このとき、第1面(s1) に設けられた第1回折格子面(D1)は波長λ=640〜670nmの光波面を回折するため、平行光束を発散光束に変換する。従って、対物レンズ(OB)には第1回折格子面(D1)によって回折された発散光束が入射する。ここで対物レンズ(OB)は、波長λ=400〜415nmの平行光束で基板厚0.1mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされているので、波長λ=640〜670nmの発散光束で基板厚0.6mmのディスク基板(DK)を用いる場合には、波長、物体距離及びディスク基板厚の違いによる球面収差が発生することとなる。しかし、この球面収差は具体例1と同様の方法で補正が可能であり、その結果、光学記録面(sD)上には波面収差の良好なスポット像が得られることになる。   When the wavelength λ = 640 to 670 nm is used, the red laser (DR) is selected from the two laser light sources, and the red laser light (LR) having the wavelength λ = 640 to 670 nm is emitted as diverging light. The red laser beam (LR) is reflected by the mirror (MR), passes through the dichroic prism (DP), is converted into a parallel beam by the collimating optical system (CL), and then the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC). ). At this time, since the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) diffracts the light wavefront having the wavelength λ = 640 to 670 nm, the parallel light beam is converted into a divergent light beam. Accordingly, the divergent light beam diffracted by the first diffraction grating surface (D1) is incident on the objective lens (OB). Here, the objective lens (OB) has been subjected to aberration correction so as to have good aberration performance when using a disk substrate (DK) with a parallel light flux of wavelength λ = 400 to 415 nm and a substrate thickness of 0.1 mm. When a disk substrate (DK) having a substrate thickness of 0.6 mm with a divergent light beam of λ = 640 to 670 nm is used, spherical aberration due to differences in wavelength, object distance, and disk substrate thickness occurs. However, this spherical aberration can be corrected by the same method as in Example 1, and as a result, a spot image with good wavefront aberration can be obtained on the optical recording surface (sD).

このように、波長λ=400〜415nmの光は影響せずに透過させ、波長λ=640〜670nmの光のみを回折させる回折格子面が光源側面に設けられた波面変換素子(WC)と、波長λ=400〜415nmの平行光束で基板厚0.1mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされた対物レンズ(OB)を組み合わせることにより、2つの異なる波長及びディスク基板厚のいずれにおいても良好な収差性能を得ることができる。   In this way, the wavefront conversion element (WC) provided with a diffraction grating surface provided on the side surface of the light source that transmits the light of the wavelength λ = 400 to 415 nm without affecting and diffracts only the light of the wavelength λ = 640 to 670 nm, When using a disk substrate (DK) with a parallel light flux of wavelength λ = 400 to 415 nm and a substrate thickness of 0.1 mm, combining two objective lenses (OB) that have been corrected for aberrations to achieve good aberration performance Good aberration performance can be obtained at both wavelength and disk substrate thickness.

図14,図15は、本実施形態における具体例8の、それぞれ波長λ=400〜415nm及び波長λ=640〜670nm使用時における波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)部分の概略光路をy-z断面で示した図である。図2,図3と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。図14,図15においては、波面変換素子(WC)は平行平板であり、ディスク側の第2面(s2)のみに第2回折格子面(D2)が設けられている。この第2回折格子面(D2)は、波長400〜415nmの光は影響せずに透過し、波長640〜670nmの光のみを回折する。この構成により、400〜415nm及び640〜670nmの2つの異なる波長に対応した光ピックアップ光学系となっている。本具体例の各波長における収差補正については、回折格子面が波面変換素子(WC)のディスク側の第2面(s2)に設けられている以外は具体例7と同様であるため説明は省略する。   14 and 15 show the schematic optical paths of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) when the wavelength λ = 400 to 415 nm and the wavelength λ = 640 to 670 nm, respectively, of the specific example 8 in this embodiment. It is the figure shown by the yz cross section. Portions common to FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. 14 and 15, the wavefront conversion element (WC) is a parallel plate, and the second diffraction grating surface (D2) is provided only on the second surface (s2) on the disk side. The second diffraction grating surface (D2) transmits light having a wavelength of 400 to 415 nm without being affected, and diffracts only light having a wavelength of 640 to 670 nm. With this configuration, an optical pickup optical system corresponding to two different wavelengths of 400 to 415 nm and 640 to 670 nm is obtained. Aberration correction at each wavelength in this specific example is the same as in specific example 7 except that the diffraction grating surface is provided on the second surface (s2) on the disk side of the wavefront conversion element (WC), and thus description thereof is omitted. To do.

図16,図17は、本実施形態における具体例9,10の、波長λ=400〜415nm使用時における波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)部分の概略光路をy-z断面で示した図である。図2と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。これらの具体例においても、具体例8と同様の構成の第2回折格子面(D2)がディスク側の第2面(s2)のみに設けられた波面変換素子(WC)を用いている。なお、図には示さないが、これらの各具体例はλ=640〜670nmの波長においても使用することが可能であり、その光路図は図3と同様になる。また、各波長における収差補正についても具体例8と同様であるため説明は省略する。   FIGS. 16 and 17 show schematic optical paths of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) in the yz section when the wavelength λ = 400 to 415 nm is used in specific examples 9 and 10 in the present embodiment. It is a figure. Portions common to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In these specific examples, the wavefront conversion element (WC) in which the second diffraction grating surface (D2) having the same configuration as that of the specific example 8 is provided only on the second surface (s2) on the disk side is used. Although not shown in the figure, each of these specific examples can also be used at a wavelength of λ = 640 to 670 nm, and its optical path diagram is the same as FIG. In addition, aberration correction at each wavelength is the same as in the eighth specific example, and a description thereof will be omitted.

次に、本発明の光ピックアップ装置の第3の実施形態について説明する。本実施形態の光学構成については第1の実施形態(図1)と同様であるため説明は省略する。本実施形態においては、青色レーザー(DB)及び赤色レーザー(DR)に対応するディスク基板(DK)の厚さが等しく、赤外レーザー(DIR)に対応するディスク基板(DK)の厚さのみが異なっている。第1の実施形態と同様に青色レーザー(DB)、赤色レーザー(DR)、及び赤外レーザー(DIR)は同時に点灯することはなく、ディスク基板(DK)上の光学記録面(sD)に書き込まれている何らかの情報に応じて、どのレーザー光源(DB,DR,DIR)を使うかが判断される。その判断を行うための手段(図示せず)を各光ピックアップ装置が備えており、そこでの判断に基づいて青色レーザー(DB)、赤色レーザー(DR) 、及び赤外レーザー(DIR)のいずれかが点灯する。そして、青色、赤色及び赤外レーザー光(LB,LR,LIR)のうちのいずれか一つのみが射出し、光学記録面(sD)に対する光情報の記録又は再生が行われることになる。   Next, a third embodiment of the optical pickup device of the present invention will be described. Since the optical configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), description thereof is omitted. In this embodiment, the thickness of the disk substrate (DK) corresponding to the blue laser (DB) and the red laser (DR) is equal, and only the thickness of the disk substrate (DK) corresponding to the infrared laser (DIR). Is different. As in the first embodiment, the blue laser (DB), red laser (DR), and infrared laser (DIR) do not turn on at the same time, and are written on the optical recording surface (sD) on the disk substrate (DK). It is determined which laser light source (DB, DR, DIR) is used according to some information. Each optical pickup device has means (not shown) for making the determination, and based on the determination, one of blue laser (DB), red laser (DR), and infrared laser (DIR) Lights up. Only one of blue, red, and infrared laser beams (LB, LR, LIR) is emitted, and optical information is recorded or reproduced on the optical recording surface (sD).

図18は、本実施形態における具体例11の、波長λ=400〜415nm使用時における波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)部分の概略光路をy-z断面で示した図である。図2と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。なお、図には示さないが、本具体例においても、λ=640〜670nm及びλ=750〜820nmの波長で使用することが可能であり、その光路図は図3,図4と同様になる。図18においては、波面変換素子(WC)は平行平板であり、光入射側の第1面(s1) に第1回折格子面(D1)が、光射出側の第2面(s2)に第2回折格子面(D2)がそれぞれ設けられている。この第1回折格子面(D1)は、波長400〜415nm及び750〜820nmの光は影響せずに透過し、波長640〜670nmの光のみを回折し、第2回折格子面(D2)は、波長400〜415nm及び640〜670nmの光は影響せずに透過し、波長750〜820nmの光のみを回折する。この構成により、400〜415nm、640〜670nm、及び750〜820nmの3つの異なる波長に対応した光ピックアップ光学系となっている。   FIG. 18 is a diagram illustrating a schematic optical path of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) in the yz section when using the wavelength λ = 400 to 415 nm in the eleventh example of the present embodiment. Portions common to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Although not shown in the figure, this specific example can also be used at wavelengths of λ = 640 to 670 nm and λ = 750 to 820 nm, and its optical path diagram is the same as in FIGS. . In FIG. 18, the wavefront conversion element (WC) is a parallel plate, the first diffraction grating surface (D1) is on the first surface (s1) on the light incident side, and the second surface (s2) on the light emission side is the second surface (s2). Two diffraction grating planes (D2) are provided. The first diffraction grating surface (D1) transmits light of wavelengths 400 to 415 nm and 750 to 820 nm without being affected, diffracts only light of wavelength 640 to 670 nm, and the second diffraction grating surface (D2) is Light having wavelengths of 400 to 415 nm and 640 to 670 nm is transmitted without being affected, and only light having a wavelength of 750 to 820 nm is diffracted. With this configuration, an optical pickup optical system corresponding to three different wavelengths of 400 to 415 nm, 640 to 670 nm, and 750 to 820 nm is obtained.

次に、具体例11の各波長における収差補正について説明する。波長λ=400〜415nm使用時においては、2つのレーザー光源のうち青色レーザー(DB)が選択され、波長λ=400〜415nmの青色レーザー光(LB)が発散光として射出される。青色レーザー光(LB)はミラー(MR)で反射され、ダイクロイックプリズム(DP)を通過し、コリメート光学系(CL)によって平行光束とされた後、図18に示すように、波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。このとき、第1面(s1)に設けられた第1回折格子面(D1)は、波長λ=400〜415nmの光波面に作用することなく透過させるので、光波面は影響を受けることはなく、対物レンズ(OB)には平行光束が入射する。ここで対物レンズ(OB)は、波長λ=400〜415nmの平行光束で基板厚0.6mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされているので、ディスク基板(DK)の光学記録面(sD)上には波面収差の良好なスポット像が得られることになる。   Next, aberration correction at each wavelength in specific example 11 will be described. When the wavelength λ = 400 to 415 nm is used, the blue laser (DB) is selected from the two laser light sources, and the blue laser light (LB) having the wavelength λ = 400 to 415 nm is emitted as diverging light. The blue laser beam (LB) is reflected by the mirror (MR), passes through the dichroic prism (DP), is converted into a parallel light beam by the collimating optical system (CL), and then, as shown in FIG. ) On the first surface (s1). At this time, since the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) is transmitted without acting on the light wavefront having the wavelength λ = 400 to 415 nm, the light wavefront is not affected. A parallel light beam enters the objective lens (OB). Here, the objective lens (OB) is corrected for aberration so as to have good aberration performance when using a disk substrate (DK) with a parallel light flux of wavelength λ = 400 to 415 nm and a substrate thickness of 0.6 mm. A spot image with good wavefront aberration is obtained on the optical recording surface (sD) of the substrate (DK).

また、波長λ=640〜670nm使用時においては、3つのレーザー光源のうち赤色レーザー(DR)が選択され、波長λ=640〜670nmの赤色レーザー光(LR)が発散光として射出される。赤色レーザー光(LR)はミラー(MR)で反射され、ダイクロイックプリズム(DP)を通過し、コリメート光学系(CL)によって平行光束とされた後、波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。このとき、第1面(s1) に設けられた第1回折格子面(D1)は波長λ=640〜670nmの光波面を回折するため、平行光束を発散光束に変換する。従って、対物レンズ(OB)には第1回折格子面(D1)によって回折された発散光束が入射する。ここで対物レンズ(OB)は、波長λ=400〜415nmの平行光束で基板厚0.6mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされているので、波長λ=640〜670nmの発散光束で基板厚0.6mmのディスク基板(DK)を用いる場合には、波長及び物体距離の違いによる球面収差が発生することとなる。しかし、この球面収差は第1回折格子面(D1)の位相関数の各係数を所望の値とする具体例1と同様の方法で補正が可能であり、その結果、光学記録面(sD)上には波面収差の良好なスポット像が得られることになる。   When the wavelength λ = 640 to 670 nm is used, a red laser (DR) is selected from the three laser light sources, and a red laser beam (LR) having a wavelength λ = 640 to 670 nm is emitted as diverging light. The red laser beam (LR) is reflected by the mirror (MR), passes through the dichroic prism (DP), is converted into a parallel beam by the collimating optical system (CL), and then the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC). ). At this time, since the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) diffracts the light wavefront having the wavelength λ = 640 to 670 nm, the parallel light beam is converted into a divergent light beam. Accordingly, the divergent light beam diffracted by the first diffraction grating surface (D1) is incident on the objective lens (OB). Here, the objective lens (OB) has been subjected to aberration correction so as to have good aberration performance when using a disk substrate (DK) with a parallel light flux of wavelength λ = 400 to 415 nm and a substrate thickness of 0.6 mm. When a disk substrate (DK) having a substrate thickness of 0.6 mm with a divergent light beam of λ = 640 to 670 nm is used, spherical aberration due to a difference in wavelength and object distance occurs. However, this spherical aberration can be corrected by the same method as in Example 1 in which each coefficient of the phase function of the first diffraction grating surface (D1) is set to a desired value, and as a result, on the optical recording surface (sD). In this case, a spot image with good wavefront aberration can be obtained.

波長λ=750〜820nm使用時においては、3つのレーザー光源のうち赤外レーザー(DIR)が選択され、波長λ=750〜820nmの赤外レーザー光(LIR)が発散光として射出される。赤外レーザー光(LIR)はダイクロイックプリズム(DP)を通過し、コリメート光学系(CL)によって平行光束とされた後、図4に示すように、波面変換素子(WC)の第1面(s1)に入射する。このとき、第1面(s1) に設けられた第1回折格子面(D1)は波長λ=750〜820nmの光波面に作用することなく透過させる。第2面(s2) に設けられた第2回折格子面(D2)は波長λ=750〜820nmの光波面を回折するため、対物レンズ(OB)には第2回折格子面(D2)によってのみ回折された発散光束が入射する。ここで対物レンズ(OB)は、波長λ=400〜415nmの平行光束で基板厚0.6mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされているので、波長λ=750〜820nmの発散光束で基板厚1.2mmのディスク基板(DK)を用いる場合には、波長、物体距離及びディスク基板厚の違いによる球面収差が発生することとなる。しかし、この球面収差は波長λ=640〜670nmの場合と同様に具体例1の方法で補正が可能であり、その結果、光学記録面(sD)上には波面収差の良好なスポット像が得られることになる。   When the wavelength λ = 750 to 820 nm is used, an infrared laser (DIR) is selected from the three laser light sources, and an infrared laser beam (LIR) having a wavelength λ = 750 to 820 nm is emitted as diverging light. The infrared laser beam (LIR) passes through the dichroic prism (DP) and is converted into a parallel beam by the collimating optical system (CL), and as shown in FIG. 4, the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC) ). At this time, the first diffraction grating surface (D1) provided on the first surface (s1) is transmitted without acting on the light wavefront having the wavelength λ = 750 to 820 nm. Since the second diffraction grating surface (D2) provided on the second surface (s2) diffracts the light wavefront with a wavelength λ = 750 to 820 nm, only the second diffraction grating surface (D2) is provided on the objective lens (OB). A diffracted divergent light beam enters. Here, the objective lens (OB) has been subjected to aberration correction so as to have good aberration performance when using a disk substrate (DK) with a parallel light flux of wavelength λ = 400 to 415 nm and a substrate thickness of 0.6 mm. When a disc substrate (DK) having a substrate thickness of 1.2 mm with a divergent light beam of λ = 750 to 820 nm is used, spherical aberration due to differences in wavelength, object distance, and disc substrate thickness occurs. However, this spherical aberration can be corrected by the method of Example 1 as in the case of the wavelength λ = 640 to 670 nm, and as a result, a spot image with good wavefront aberration is obtained on the optical recording surface (sD). Will be.

このように、波長λ=400〜415nm及びλ=750〜820nmの光は影響せずに透過させ、波長λ=640〜670nmの光のみを回折させる第1回折格子面(D1)と、波長λ=400〜415nm及びλ=640〜670nmの光は影響せずに透過させ、波長λ=750〜820nmの光のみを回折させる第2回折格子面(D2)とが両面に設けられた波面変換素子(WC)と、波長λ=400〜415nmの平行光束で基板厚0.6mmのディスク基板(DK)を用いる場合に良好な収差性能となるように収差補正がなされた対物レンズ(OB)を組み合わせることにより、3つの異なる波長に対応するディスク基板厚が2種類の場合においても、いずれも良好な収差性能を得ることができる。なお、   As described above, the first diffraction grating surface (D1) that allows the light of wavelengths λ = 400 to 415 nm and λ = 750 to 820 nm to pass through without being affected, and diffracts only the light of wavelength λ = 640 to 670 nm, and the wavelength λ Wavefront conversion element provided with a second diffraction grating surface (D2) that diffracts only light having a wavelength of λ = 750 to 820 nm on both sides while allowing light of 400 to 415 nm and λ = 640 to 670 nm to pass through without being affected Combining (WC) with an objective lens (OB) that has been corrected for aberrations to achieve good aberration performance when using a disk substrate (DK) with a parallel luminous flux of wavelength λ = 400 to 415 nm and a substrate thickness of 0.6 mm Accordingly, even when there are two types of disk substrate thicknesses corresponding to three different wavelengths, good aberration performance can be obtained. In addition,

図19は、本実施形態における具体例12の、波長λ=400〜415nm使用時における波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)部分の概略光路をy-z断面で示した図である。図2と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。なお、図には示さないが、本具体例においても、λ=640〜670nm及びλ=750〜820nmの波長で使用することが可能であり、その光路図は図3,図4と同様になる。図19においては、波面変換素子(WC)は平行平板であり、ディスク側の第2面(s2)のみに第2回折格子面(D2)が設けられている。この第2回折格子面(D2)は、波長400〜415nm及び波長640〜670nmの光は影響せずに透過し、波長750〜820nmの光のみを回折する。また、対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)には、波長λ=640〜670nmの光のみを回折させる第3回折格子面(D3)が設けられている。この構成により、400〜415nm、640〜670nm及び750〜820nmの3つの異なる波長に対応した光ピックアップ光学系となっている。本具体例の各波長における収差補正については、第3回折格子面(D3)が対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)に設けられており、波長640〜670nm及び750〜820nmの光の回折順序が異なる以外は具体例11と同様であるため説明は省略する。   FIG. 19 is a diagram illustrating a schematic optical path of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) in the yz section when using the wavelength λ = 400 to 415 nm in the twelfth example of the present embodiment. Portions common to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Although not shown in the figure, this specific example can also be used at wavelengths of λ = 640 to 670 nm and λ = 750 to 820 nm, and its optical path diagram is the same as in FIGS. . In FIG. 19, the wavefront conversion element (WC) is a parallel plate, and the second diffraction grating surface (D2) is provided only on the second surface (s2) on the disk side. The second diffraction grating surface (D2) transmits light having a wavelength of 400 to 415 nm and a wavelength of 640 to 670 nm without being affected, and diffracts only light having a wavelength of 750 to 820 nm. A third diffraction grating surface (D3) that diffracts only light having a wavelength λ = 640 to 670 nm is provided on the light incident side surface (s3) of the objective lens (OB). With this configuration, an optical pickup optical system corresponding to three different wavelengths of 400 to 415 nm, 640 to 670 nm, and 750 to 820 nm is obtained. For aberration correction at each wavelength in this specific example, the third diffraction grating surface (D3) is provided on the light incident side surface (s3) of the objective lens (OB), and the light of wavelengths 640 to 670 nm and 750 to 820 nm is emitted. Except for the difference in diffraction order, the description is omitted because it is the same as the specific example 11.

図20は、本実施形態における具体例13の、波長λ=400〜415nm使用時における波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)部分の概略光路をy-z断面で示した図である。図2と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。なお、図には示さないが、本具体例においても、λ=640〜670nm及びλ=750〜820nmの波長で使用することが可能であり、その光路図は図3,図4と同様になる。図20においては、具体例12と同様の構成の第2回折格子面(D2)がディスク側の第2面(s2)に設けられた波面変換素子(WC)を用い、第3回折格子面(D3)が光源側の第1面(s3)設けられた対物レンズ(OB)を用いている。また、各波長における収差補正については具体例12と同様であるため説明は省略する。   FIG. 20 is a diagram illustrating a schematic optical path of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) in the yz section when using the wavelength λ = 400 to 415 nm in the thirteenth example according to the present embodiment. Portions common to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Although not shown in the figure, this specific example can also be used at wavelengths of λ = 640 to 670 nm and λ = 750 to 820 nm, and its optical path diagram is the same as in FIGS. . In FIG. 20, the second diffraction grating surface (D2) having the same configuration as in the specific example 12 uses a wavefront conversion element (WC) provided on the second surface (s2) on the disk side, and a third diffraction grating surface ( D3) uses the objective lens (OB) provided with the first surface (s3) on the light source side. In addition, the aberration correction at each wavelength is the same as that in the specific example 12, and thus the description thereof is omitted.

具体例12及び13に用いられる波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)を更に詳しく説明する。図21に具体例12に用いられる波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)の構造をx-z断面で示す。波面変換素子(WC)の第2面(s2)に設けられている第2回折格子面(D2)は、青色レーザー光(LB)及び赤色レーザー光(LR)を透過させ、かつ、赤外レーザー光(LIR)を回折させる構造を有しており、対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)に設けられている第3回折格子面(D3)は、青色レーザー光(LB)及び赤外レーザー光(LIR)を透過させ、かつ、赤色レーザー光(LR)を回折させる構造を有している。   The wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) used in specific examples 12 and 13 will be described in more detail. FIG. 21 shows the structures of the wavefront conversion element (WC) and objective lens (OB) used in Example 12 in the xz section. The second diffraction grating surface (D2) provided on the second surface (s2) of the wavefront conversion element (WC) transmits blue laser light (LB) and red laser light (LR), and is an infrared laser. It has a structure that diffracts light (LIR), and the third diffraction grating surface (D3) provided on the light incident side surface (s3) of the objective lens (OB) has blue laser light (LB) and infrared light. It has a structure that transmits laser light (LIR) and diffracts red laser light (LR).

第2回折格子面(D2)は、波面変換素子(WC)の第2面(s2)の中央部のみに設けられており、その範囲は赤外レーザー光(LIR)を用いた際の開口数(NA3とする)に対応した範囲とすることが望ましい。ここで、波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)の有効径は、青色レーザー光(LB)使用時の必要開口数(NA1とする)及び赤色レーザー光(LR)使用時の必要開口数(NA2とする)がNA3よりも大きいことから、赤外レーザー光(LR)を用いる際の最外光束位置での有効径よりも大きくなってしまい、波面変換素子(WC)と対物レンズ(OB)だけでは赤外レーザー光(LIR)使用時の際に不要な光束が入射してしまい、望ましくない場合がある。その場合、NA3に対応した開口制限のための遮光手段(図示せず)を別体として、或いは波面変換素子(WC) 、対物レンズ(OB)のいずれかに用いる必要がある。   The second diffraction grating surface (D2) is provided only at the center of the second surface (s2) of the wavefront conversion element (WC), and its range is the numerical aperture when infrared laser light (LIR) is used. A range corresponding to (NA3) is desirable. Here, the effective diameters of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) are the required numerical aperture when using the blue laser beam (LB) (assumed NA1) and the required numerical aperture when using the red laser beam (LR). Since (NA2) is larger than NA3, it becomes larger than the effective diameter at the outermost light beam position when using infrared laser light (LR), and the wavefront conversion element (WC) and objective lens (OB) ) Alone may cause unwanted luminous flux to be incident when using infrared laser light (LIR), which may be undesirable. In that case, it is necessary to use a light shielding means (not shown) for restricting the aperture corresponding to NA3 as a separate body, or for either the wavefront conversion element (WC) or the objective lens (OB).

遮光手段としては、例えば、青色レーザー光(LB)及び赤色レーザー光(LR)を全面透過させ、かつ、赤外レーザー光(LIR)を中央部分のみ透過するようなダイクロイックフィルタが用いられる。また、ここでは第2回折格子面(D2)として、図11に示したような階段状の回折格子ではなく、櫛歯状の回折格子が設けられている。これは、第2回折格子面(D2)により回折されるレーザー光が、図11では赤色レーザー光(LR)であるのに対し、赤外レーザー光(LIR)であることによる。なお、回折格子の形状は櫛歯状に限られるものではなく、波面変換素子(WC)の材質等により階段状とすることもできる。   As the light shielding means, for example, a dichroic filter that transmits blue laser light (LB) and red laser light (LR) entirely and transmits infrared laser light (LIR) only at the central portion is used. Further, here, a comb-like diffraction grating is provided as the second diffraction grating surface (D2) instead of the step-like diffraction grating as shown in FIG. This is because the laser light diffracted by the second diffraction grating surface (D2) is infrared laser light (LIR), whereas it is red laser light (LR) in FIG. Note that the shape of the diffraction grating is not limited to a comb-like shape, and may be stepped depending on the material of the wavefront conversion element (WC).

なお、この遮光手段は第1の実施形態又は第2の実施形態に用いることもできる。その場合は、各レーザー光の必要開口数はNA1>NA2>NA3の順になるため、赤色レーザー光(LR)及び赤外レーザー光(LIR)使用時、又は少なくともいずれか一方のレーザー光の使用時において、必要開口数(NA2又はNA3)の光のみを透過するような遮光手段を用いることができる。例えば、赤色レーザー光(LR) 及び赤外レーザー光(LIR)を遮光する場合は、遮光部分に赤色レーザー光(LR)及び赤外レーザー光(LIR)を透過せず青色レーザー光(LB)のみを透過するようなダイクロイックフィルタを用いればよい。   This light shielding means can also be used in the first embodiment or the second embodiment. In that case, the required numerical aperture of each laser beam is in the order of NA1> NA2> NA3, so when using red laser beam (LR) and infrared laser beam (LIR), or when using at least one of the laser beams In this case, it is possible to use a light shielding means that transmits only light having a necessary numerical aperture (NA2 or NA3). For example, when blocking red laser light (LR) and infrared laser light (LIR), only blue laser light (LB) does not transmit red laser light (LR) and infrared laser light (LIR) to the light shielding part. A dichroic filter that transmits light may be used.

第3回折格子面(D3)は、対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)全面に設けられており、図21の拡大図(A)に示すように、階段状の微細構造(D3a)を有する据歯状の回折格子(D3b)が用いられている。第2回折格子面(D2)を透過した赤色レーザー光(LR)は第3回折格子面(D3)で回折され、さらに対物レンズ(OB)のレンズ作用により収束してディスク基板(DK)の光学記録面(sD)上に結像する。一方、青色レーザー光(LB)及び赤外レーザー光(LIR)は第3回折格子面(D3)の影響を受けずに対物レンズ(OB)のレンズ作用により収束してディスク基板(DK)の光学記録面(sD)上に結像する。さらに、第2回折格子面(D2)及び第3回折格子面(D3)の位相関数の各係数を所望の値とすることにより、各波長のレーザー光に対応した光学記録面(sD)上に波面収差の良好なスポット像が得られる。また、第2回折格子面(D2)によって回折された赤外レーザー光(LIR)の入射しない部分では、赤外レーザー光(LIR)をフレア(発散)させるような回折パワーを備えた第3回折格子面(D3)とすることにより、前述したダイクロイックフィルタ等の遮光手段を設けることなく赤外レーザー光(LIR) の光路を調整することが可能となる。   The third diffraction grating surface (D3) is provided on the entire light incident side surface (s3) of the objective lens (OB). As shown in the enlarged view (A) of FIG. A false-tooth diffraction grating (D3b) having the following is used. The red laser beam (LR) transmitted through the second diffraction grating surface (D2) is diffracted by the third diffraction grating surface (D3), and further converged by the lens action of the objective lens (OB) to be optically applied to the disk substrate (DK). An image is formed on the recording surface (sD). On the other hand, the blue laser beam (LB) and the infrared laser beam (LIR) are converged by the lens action of the objective lens (OB) without being influenced by the third diffraction grating surface (D3), and the optical of the disk substrate (DK). An image is formed on the recording surface (sD). Furthermore, by setting each coefficient of the phase function of the second diffraction grating surface (D2) and the third diffraction grating surface (D3) to a desired value, on the optical recording surface (sD) corresponding to the laser beam of each wavelength. A spot image with good wavefront aberration can be obtained. In addition, in the portion where the infrared laser light (LIR) diffracted by the second diffraction grating surface (D2) is not incident, a third diffraction having a diffraction power that flares the infrared laser light (LIR). By using the grating surface (D3), it is possible to adjust the optical path of the infrared laser light (LIR) without providing a light shielding means such as the dichroic filter described above.

図22に具体例13に用いられる波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)の構造をx-z断面で示す。第2回折格子面(D2)の構成及び機能については図21と共通するため説明を省略する。ここでは、対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)に設けられている第3回折格子面(D3)は、青色レーザー光(LB)、赤色レーザー光(LR)、及び赤外レーザー光(LIR)の全てを回折させる構造を有している。   FIG. 22 shows the structures of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) used in Example 13 in the xz section. The configuration and function of the second diffraction grating surface (D2) are the same as those in FIG. Here, the third diffraction grating surface (D3) provided on the light incident side surface (s3) of the objective lens (OB) is blue laser light (LB), red laser light (LR), and infrared laser light ( LIR) is diffracted.

対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)には、据歯状の回折格子から成る第3回折格子面(D3)が設けられている。ここで、前述の式(DS1)、(DS2)、(DS3)を青色レーザー光(LB)についても適用し、段数pと整数qが式(DS2)の関係となるようにすれば、D次の次数において青色、赤色及び赤外レーザー光(LB,LR,LIR)の回折効率を高くすることができる。この例においては、青色レーザー光(LB)を8次、赤色レーザー光(LR)を5次、赤外レーザー光(LIR)を4次で回折させることにより、各レーザー光(LB,LR,LIR)の回折効率を高めている。   The light incident side surface (s3) of the objective lens (OB) is provided with a third diffraction grating surface (D3) made of a tooth-like diffraction grating. Here, if the above formulas (DS1), (DS2), and (DS3) are also applied to the blue laser beam (LB) so that the number of stages p and the integer q are in the relationship of the formula (DS2), the Dth order The diffraction efficiencies of blue, red, and infrared laser beams (LB, LR, LIR) can be increased. In this example, each laser beam (LB, LR, LIR) is diffracted by blue laser beam (LB) 8th order, red laser beam (LR) 5th order, and infrared laser beam (LIR) 4th order. ) Diffraction efficiency.

なお、具体例13においては、赤外レーザー光(LIR)を回折する回折格子面を波面変換素子(WC)の第1面(s1)に、全てのレーザー光(LB,LR,LIR)を回折させる全回折面を対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)に設けているが、回折格子面で回折されるレーザー光の種類、或いは回折格子面及び全回折面を設ける位置はこれに限定されるものではなく、各レーザー光(LB,LR,LIR)のいずれか一つを回折させる回折格子面と、全てのレーザー光(LB,LR,LIR)を回折させる全回折面とを、波面変換素子(WC)の第1面(s1)、第2面(s2)、及び対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)の任意の場所に設けることができる。   In Example 13, the diffraction grating surface that diffracts infrared laser light (LIR) is diffracted to the first surface (s1) of the wavefront conversion element (WC) and all laser light (LB, LR, LIR) is diffracted. However, the type of laser light diffracted by the diffraction grating surface or the position where the diffraction grating surface and the total diffraction surface are provided is limited to this. Rather than the diffraction grating surface that diffracts any one of the laser beams (LB, LR, LIR) and all diffraction surfaces that diffract all the laser beams (LB, LR, LIR), the wavefront The first surface (s1), the second surface (s2) of the conversion element (WC), and the light incident side surface (s3) of the objective lens (OB) can be provided at any location.

また、波面変換素子(WC)又は対物レンズ(OB)の、回折格子面が設けられていないいずれかの面に、青色、赤色及び赤外レーザー光(LB,LR,LIR)の位相差を発生させるような面構造を設けておくことにより、色収差を改善し、さらに温度変化による対物レンズ(OB)の屈折率の変化や熱膨張を抑制できる。特に、具体例12,13に用いられる対物レンズ(OB)は、光入射側面(s3)に第3回折格子面(D3)を設けるため、製造が容易なプラスチックレンズが用いられることが多い。そのため、対物レンズ(OB)の光学特性が温度変化による影響を受けやすく、位相差を発生させるような面構造を設けることがより望ましい。なお、回折格子面に位相差発生機能を持たせることにより、回折格子面そのものを位相差発生面と兼用させることも可能である。さらに、波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)以外に位相差を発生させる手段を設けても良い。   Also, phase difference between blue, red, and infrared laser beams (LB, LR, LIR) is generated on any surface of the wavefront conversion element (WC) or objective lens (OB) that does not have a diffraction grating surface. By providing such a surface structure, it is possible to improve chromatic aberration and further suppress changes in the refractive index and thermal expansion of the objective lens (OB) due to temperature changes. In particular, since the objective lens (OB) used in the specific examples 12 and 13 is provided with the third diffraction grating surface (D3) on the light incident side surface (s3), a plastic lens that is easy to manufacture is often used. For this reason, it is more desirable to provide a surface structure in which the optical characteristics of the objective lens (OB) are easily affected by temperature changes and generate a phase difference. In addition, by providing the diffraction grating surface with a phase difference generation function, the diffraction grating surface itself can be used also as the phase difference generation surface. Furthermore, a means for generating a phase difference may be provided in addition to the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB).

また、上記具体例7〜13においては、波面変換素子(WC)の形状を平行平板としたが、具体例5,6のようにディスク側の第2面(s2) を凹面とする平凹レンズ形状としてもよい。その場合、各波長における収差補正については具体例5,6と同様に行えばよい。   In the specific examples 7 to 13, the shape of the wavefront conversion element (WC) is a parallel plate. However, as in specific examples 5 and 6, a plano-concave lens shape in which the second surface (s2) on the disk side is a concave surface. It is good. In that case, aberration correction at each wavelength may be performed in the same manner as in the specific examples 5 and 6.

上記各実施の形態では、青色レーザー(DB)、赤色レーザー(DR)、及び赤外レーザー(DIR)の3つの光源、若しくは青色レーザー(DB)及び赤色レーザー(DR)の2つの光源を備え、それぞれの波長に対応した光学構成をとっているが、その波長や光源数はこれに限るものではない。複数波長の複数レーザー光源から成る複数波長光源を備えたものであれば、レーザー光源と対物レンズ(OB)との間に波面変換素子(WC)を配置して複数波長のレーザー光に対して共通に用いることにより、各実施の形態のタイプの光学構成を適宜使用することが可能である。つまり、互いに異なる波長のレーザー光を射出する複数の光源から成る複数波長光源と、光学記録面までの厚みが互いに異なる複数の光情報記録媒体について、各光情報記録媒体の光学記録面に対応した波長のレーザー光を合焦させる対物レンズと、を備えた複数波長・複数光源対応の光ピックアップ装置において、レーザー光源側から、光路合成手段、コリメータ光学系、波面変換素子、対物レンズが配置された、各実施の形態のタイプの光学構成を採用してもよい。   Each of the above embodiments includes three light sources of blue laser (DB), red laser (DR), and infrared laser (DIR), or two light sources of blue laser (DB) and red laser (DR), Although the optical configuration corresponding to each wavelength is adopted, the wavelength and the number of light sources are not limited to this. If there is a multi-wavelength light source consisting of multiple laser light sources of multiple wavelengths, a wavefront conversion element (WC) is placed between the laser light source and the objective lens (OB) and is common to the laser light of multiple wavelengths By using the optical configuration, it is possible to appropriately use the optical configuration of the type of each embodiment. In other words, a plurality of wavelength light sources composed of a plurality of light sources emitting laser beams having different wavelengths and a plurality of optical information recording media having different thicknesses up to the optical recording surface correspond to the optical recording surfaces of the respective optical information recording media. In an optical pickup device for multiple wavelengths / multiple light sources equipped with an objective lens for focusing laser light of a wavelength, an optical path synthesis means, a collimator optical system, a wavefront conversion element, and an objective lens are arranged from the laser light source side. The optical configuration of each embodiment type may be employed.

製造容易で小型・高性能な、波面変換素子(WC)を備えた複数波長対応の光ピックアップ装置を実現するためには、各実施の形態のように青色、赤色及び赤外レーザー(DB,DR,DIR)から射出した複数波長のレーザー光(LB,LR,LIR)のうち少なくとも1つの波面形状を変換する波面変換素子(WC)が、複数波長のレーザー光(LB,LR,LIR)をコリメートするコリメータ光学系(CL)と、複数波長のレーザー光(LB,LR,LIR)を光情報記録媒体の光学記録面(sD)上に合焦させる対物レンズ(OB)と、の間に位置する光学配置が望ましい。そして、それを効果的に実現するために、波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)が以下の条件式(A)を満たすことが更に望ましい。
2.5<|fc/fOL|<1000 ・・・(A)
ただし、
fc:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の波面変換素子焦点距離、
fOL:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
In order to realize an easy-to-manufacture, small, high-performance optical pickup device with a wavefront conversion element (WC) that supports multiple wavelengths, blue, red, and infrared lasers (DB, DR) as in each embodiment , DIR), a wavefront conversion element (WC) that converts at least one wavefront shape among multiple wavelength laser beams (LB, LR, LIR) emitted from multiple wavelengths, collimates multiple wavelength laser beams (LB, LR, LIR) Between the collimator optical system (CL) and the objective lens (OB) for focusing a plurality of wavelengths of laser light (LB, LR, LIR) on the optical recording surface (sD) of the optical information recording medium An optical arrangement is desirable. In order to achieve this effectively, it is further desirable that the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) satisfy the following conditional expression (A).
2.5 <| fc / fOL | <1000 (A)
However,
fc: Wavefront conversion element focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
fOL: Objective lens focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
It is.

条件式(A)は、最も厚い基板厚のディスク基板を使用した場合でもWDを確保し、かつ、それぞれの波長及び基板厚において高性能を保持するために望ましい条件範囲を規定しており、条件式(A)を満たすことにより複数基板厚に対応することが可能となる。条件式(A)の上限を超えると、最も厚い基板厚のディスク基板を使用した場合のWDが短くなってしまい、対物レンズ(OB)とディスク基板が衝突する可能性が高くなるので望ましくない。一方、条件式(A)の下限を超えると、最も厚い基板厚のディスク基板を使用した場合の対物レンズ(OB)の倍率が大きくなり、軸外収差が劣化するとともに、最も薄い基板厚から最も厚い基板厚までディスク基板厚が変化した場合の球面収差の補正が困難になるので望ましくない。また、波面変換素子(WC)と対物レンズ(OB)のディスク基板の傾きに対する誤差感度も大きくなるので製造上においても望ましくない。   Conditional formula (A) specifies a desirable condition range in order to ensure WD and maintain high performance at each wavelength and substrate thickness even when the disk substrate with the thickest substrate thickness is used. By satisfying the formula (A), it becomes possible to cope with a plurality of substrate thicknesses. Exceeding the upper limit of conditional expression (A) is not desirable because the WD when using the disk substrate with the thickest substrate thickness is shortened and the possibility of collision between the objective lens (OB) and the disk substrate increases. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (A) is exceeded, the magnification of the objective lens (OB) when using the thickest substrate thickness increases, off-axis aberrations deteriorate, and This is not desirable because it becomes difficult to correct spherical aberration when the disk substrate thickness changes to a thick substrate thickness. Further, since the error sensitivity to the tilt of the disk substrate of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) is increased, it is not desirable in manufacturing.

特に、上記第1及び第2の実施形態においては、以下の条件式(A1)を満たすことがより好ましい。
2.5<|fc/fOL|<50.0 ・・・(A1)
ただし、
fc:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の波面変換素子焦点距離、
fOL:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
In particular, in the first and second embodiments, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (A1).
2.5 <| fc / fOL | <50.0 (A1)
However,
fc: Wavefront conversion element focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
fOL: Objective lens focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
It is.

また、上記第3の実施形態においては、以下の条件式(A2)を満たすことがより好ましい。
50<|fc/fOL|<1000 ・・・(A2)
ただし、
fc:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の波面変換素子焦点距離、
fOL:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
In the third embodiment, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (A2).
50 <| fc / fOL | <1000 (A2)
However,
fc: Wavefront conversion element focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
fOL: Objective lens focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
It is.

また、各実施の形態のような光ピックアップ装置に用いる対物レンズ(OB)は、以下の条件式(B)を満たすことが望ましい。
0.3<d/fB<1.5 ・・・(B)
ただし、
d:対物レンズの中心厚、
fB:最も薄い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
Further, it is desirable that the objective lens (OB) used in the optical pickup device as in each embodiment satisfies the following conditional expression (B).
0.3 <d / fB <1.5 (B)
However,
d: Center thickness of the objective lens,
fB: Focal length of the objective lens when using a wavelength corresponding to the thinnest optical information recording medium,
It is.

条件式(B)は、高いNAを達成しながらWDを確保し、かつ、コンパクト性を保つために望ましい条件範囲を規定したものである。例えば、BD,DVD,CDの3つの基板厚に対応する場合、CD使用時におけるWDを確保するためには必然的にBD使用時の対物レンズ(OB)のWDを確保することが必要となる。条件式(B)の上限を超えると、WDの確保が困難になるとともに、対物レンズ(OB)の重量も大きくなってしまい望ましくない。一方、条件式(B)の下限を超えると、対物レンズ(OB)のコパ部分の厚みの確保が困難となるので望ましくない。   Conditional expression (B) defines a desirable condition range in order to ensure WD while achieving high NA and to maintain compactness. For example, when dealing with three substrate thicknesses of BD, DVD, and CD, it is necessary to ensure the WD of the objective lens (OB) when using BD in order to ensure WD when using CD. . If the upper limit of conditional expression (B) is exceeded, it is difficult to ensure WD and the weight of the objective lens (OB) increases, which is not desirable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (B) is exceeded, it is difficult to ensure the thickness of the copa portion of the objective lens (OB), which is not desirable.

特に、上記第1及び第2の実施形態においては、以下の条件式(B1)を満たすことがより好ましい。
1.0<d/fB<1.5 ・・・(B1)
ただし、
d:対物レンズの中心厚、
fB:最も薄い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
In particular, in the first and second embodiments, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (B1).
1.0 <d / fB <1.5 (B1)
However,
d: Center thickness of the objective lens,
fB: Focal length of the objective lens when using a wavelength corresponding to the thinnest optical information recording medium,
It is.

また、上記第3の実施形態においては、以下の条件式(B2)を満たすことがより好ましい。
0.4<d/fB<0.8 ・・・(B2)
ただし、
d:対物レンズの中心厚、
fB:最も薄い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
In the third embodiment, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (B2).
0.4 <d / fB <0.8 (B2)
However,
d: Center thickness of the objective lens,
fB: Focal length of the objective lens when using a wavelength corresponding to the thinnest optical information recording medium,
It is.

また、第1の実施形態及び第2の実施形態のような光ピックアップ装置に用いる波面変換素子(WC)は、以下の条件式(C)を満たすことが望ましい。
|C2c*fc^3|<800 ・・・(C)
ただし、
C2c:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時に作用する回折格子面の光路差関数4次の係数、
fc:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の波面変換素子焦点距離、
である。
Further, it is desirable that the wavefront conversion element (WC) used in the optical pickup device as in the first embodiment and the second embodiment satisfies the following conditional expression (C).
| C2c * fc ^ 3 | <800 ・ ・ ・ (C)
However,
C2c: the fourth-order coefficient of the optical path difference function of the diffraction grating surface acting when using the wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
fc: Wavefront conversion element focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
It is.

条件式(C)は、NAの高い光ピックアップ装置において異なる基板厚のディスク基板を使用した場合に発生する球面収差を補正して高性能を確保するための条件範囲を規定したものである。条件式(C)の上限を超えると、回折係数が大きくなりすぎて高次収差が発生するので望ましくない。また、場合によっては最も薄い基板厚に対応する波長光を使用したときの波面変換素子(WC)の焦点距離が長くなってしまい、最も厚い基板厚に対応する波長光を使用したときのWDの確保が困難となるので望ましくない。   Conditional expression (C) defines a condition range for correcting spherical aberration generated when a disk substrate having a different substrate thickness is used in an optical pickup device having a high NA to ensure high performance. Exceeding the upper limit of conditional expression (C) is not desirable because the diffraction coefficient becomes too large and high-order aberrations occur. Also, in some cases, the focal length of the wavefront conversion element (WC) when using light with the wavelength corresponding to the thinnest substrate thickness becomes long, and the WD when using light with the wavelength corresponding to the thickest substrate is used. Since securing becomes difficult, it is not desirable.

更に、対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)及びディスク側面(s4)は、以下の条件式(D)を満たすことが望ましい。
-0.8<rOF/rOR<0.1 ・・・(D)
ただし、
rOF:対物レンズの光源側面の曲率半径、
rOR:対物レンズの光情報記録媒体側面の曲率半径、
である。
Furthermore, it is desirable that the light incident side surface (s3) and the disk side surface (s4) of the objective lens (OB) satisfy the following conditional expression (D).
-0.8 <rOF / rOR <0.1 (D)
However,
rOF: radius of curvature of the side of the light source of the objective lens,
rOR: radius of curvature of the optical information recording medium side surface of the objective lens,
It is.

条件式(D)は、高いNAを達成しながらWDを確保し、かつ、高性能を保つために望ましい条件範囲を規定したものである。条件式(D)の上限又は下限を超えると、対物レンズ(OB)のWDを確保しながら軸外性能を確保することが困難になるので望ましくない。   Conditional expression (D) defines a desirable condition range for securing WD while achieving high NA and maintaining high performance. If the upper limit or lower limit of conditional expression (D) is exceeded, it is difficult to ensure off-axis performance while ensuring the WD of the objective lens (OB), which is not desirable.

更に、対物レンズ(OB)は、以下の条件式(E)を満たすことが望ましい。
0.5<rOF/fB<0.95 ・・・(E)
ただし、
rOF:対物レンズの光源側面の曲率半径、
fB:最も薄い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
Further, it is desirable that the objective lens (OB) satisfies the following conditional expression (E).
0.5 <rOF / fB <0.95 (E)
However,
rOF: radius of curvature of the side of the light source of the objective lens,
fB: Focal length of the objective lens when using a wavelength corresponding to the thinnest optical information recording medium,
It is.

条件式(E)は、NAの高い光ピックアップレンズにおいて、製造の容易さを確保し、かつ、高性能を保つために望ましい条件範囲を規定したものである。条件式(E)の上限を超えると軸外性能を確保することが困難になるので望ましくない。一方、条件式(E)の下限を超えると曲率半径が小さくなりすぎて、高NA化を図った場合に対物レンズ(OB)周辺でレンズの局所傾きがきつくなり、対物レンズ(OB)の製造に使用するモールド金型の製造が困難となるので望ましくない。上記各実施形態においては、特に0.6〜0.8の範囲とすることが好ましい。   Conditional expression (E) defines a desirable range of conditions for ensuring ease of manufacture and maintaining high performance in an optical pickup lens having a high NA. Exceeding the upper limit of conditional expression (E) is not desirable because it is difficult to ensure off-axis performance. On the other hand, when the lower limit of conditional expression (E) is exceeded, the radius of curvature becomes too small, and when high NA is achieved, the local tilt of the lens around the objective lens (OB) becomes tight, and the objective lens (OB) is manufactured. This is not desirable because it makes it difficult to manufacture a mold for use in the manufacturing process. In each of the above embodiments, it is particularly preferable that the range is 0.6 to 0.8.

更に、対物レンズ(OB)は、以下の条件式(F)を満たすことが望ましい。
1.1<|rOR/fB| ・・・(F)
ただし、
rOR:対物レンズのディスク側面の曲率半径、
fB:最も薄い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
Further, it is desirable that the objective lens (OB) satisfies the following conditional expression (F).
1.1 <| rOR / fB | (F)
However,
rOR: radius of curvature of the disc side of the objective lens,
fB: Focal length of the objective lens when using a wavelength corresponding to the thinnest optical information recording medium,
It is.

条件式(F)は、NAの高い光ピックアップレンズにおいて、高性能を保つために望ましい条件範囲を規定したものである。条件式(F)の下限を超えると対物レンズ(OB)の曲率半径が小さくなりすぎて軸外性能を確保することが困難になるので望ましくない。上記各実施形態においては、特に1.1〜50の範囲とすることが好ましい。   Conditional expression (F) defines a desirable condition range for maintaining high performance in an optical pickup lens having a high NA. Exceeding the lower limit of conditional expression (F) is not desirable because the radius of curvature of the objective lens (OB) becomes too small to ensure off-axis performance. In each of the above embodiments, the range of 1.1 to 50 is particularly preferable.

更に、対物レンズ(OB)は、以下の条件式(G)を満たすことが望ましい。
-10<θOF-θOR<30 ・・・(G)
ただし、
θOF:対物レンズの光源側面有効径最周辺に入射する光線(最外光線)が前記光源側面となす角、
θOR:対物レンズのディスク側面有効径最周辺から出射する光線(最外光線)が前記ディスク側面となす角、
である。
Further, it is desirable that the objective lens (OB) satisfies the following conditional expression (G).
-10 <θOF-θOR <30 (G)
However,
θOF: an angle formed by a light beam (outermost light beam) incident on the outermost periphery of the effective diameter of the light source side surface of the objective lens with the light source side surface,
θOR: an angle formed by a light beam (outermost light beam) emitted from the outermost periphery of the disk side effective diameter of the objective lens and the disk side surface;
It is.

条件式(G)は、NAの高い光ピックアップレンズにおいて、高性能を保つために望ましい条件範囲を規定したものである。条件式(G)の上限又は下限を超えると、対物レンズ(OB)の軸外特性が悪化し、偏心に対する感度が厳しくなるので望ましくない。上記第1及び第2の実施形態においては、特に-10〜10の範囲とすることが好ましく、上記第3の実施形態においては10〜20の範囲とすることが好ましい。   Conditional expression (G) defines a desirable condition range for maintaining high performance in an optical pickup lens having a high NA. Exceeding the upper limit or lower limit of conditional expression (G) is not desirable because the off-axis characteristics of the objective lens (OB) deteriorate and the sensitivity to decentering becomes severe. In the first and second embodiments, a range of −10 to 10 is particularly preferable. In the third embodiment, a range of 10 to 20 is preferable.

更に、対物レンズ(OB)は、以下の条件式(H)を満たすことが望ましい。
0.35<(NO-1)sinθOF<0.8 ・・・(H)
ただし、
NO:対物レンズの最も薄い基板厚に対応する波長における屈折、
θOF:対物レンズの光源側面有効径最周辺に入射する光線(最外光線)が前記光源側面となす角、
である。
Furthermore, it is desirable that the objective lens (OB) satisfies the following conditional expression (H).
0.35 <(NO-1) sinθOF <0.8 (H)
However,
NO: refraction at a wavelength corresponding to the thinnest substrate thickness of the objective lens,
θOF: an angle formed by a light beam (outermost light beam) incident on the outermost periphery of the effective diameter of the light source side surface of the objective lens with the light source side surface,
It is.

条件式(H)は、NAの高い光ピックアップレンズにおいて、製造の容易さを確保し、かつ、高性能を保つために望ましい条件範囲を規定したものである。条件式(H)の下限を超えると、高いNAを確保することが困難となるので望ましくない。一方、条件式(H)の上限を超えると、θOFが極端に大きくなって対物レンズ(OB)の製造が困難となるか、或いは屈折率の要件を満たす実用的な光学ガラスが存在しなくなるため望ましくない。上記各実施形態においては、特に0.4〜0.7の範囲とすることが好ましい。   Conditional expression (H) defines a desirable range of conditions for ensuring ease of manufacture and maintaining high performance in an optical pickup lens having a high NA. Exceeding the lower limit of conditional expression (H) is not desirable because it becomes difficult to ensure a high NA. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (H) is exceeded, θOF becomes extremely large, making it difficult to manufacture the objective lens (OB), or there is no practical optical glass that satisfies the refractive index requirement. Not desirable. In each of the above embodiments, it is particularly preferable that the range is 0.4 to 0.7.

更に、対物レンズ(OB)は、以下の条件式(I)を満たすことが望ましい。
0.2<(rOR+rOF)/(rOR-rOF)<1.5 ・・・(I)
ただし、
rOF:対物レンズの光源側面の曲率半径、
rOR:対物レンズの光情報記録媒体側面の曲率半径、
である。
Furthermore, it is desirable that the objective lens (OB) satisfies the following conditional expression (I).
0.2 <(rOR + rOF) / (rOR-rOF) <1.5 (I)
However,
rOF: radius of curvature of the side of the light source of the objective lens,
rOR: radius of curvature of the optical information recording medium side surface of the objective lens,
It is.

条件式(I)は、NAの高い光ピックアップレンズにおいて、高性能を保つために望ましい条件範囲を規定したものであり、特に球面収差補正のための条件式である。条件式(I)の上限又は下限を超えると、球面収差の3次範囲での倒れが大きくなり、高次による補正で収差がうねってしまい高NA化が困難となるので望ましくない。   Conditional expression (I) defines a desirable condition range for maintaining high performance in an optical pickup lens having a high NA, and is a conditional expression for correcting spherical aberration in particular. Exceeding the upper limit or lower limit of conditional expression (I) is not desirable because the tilting of the spherical aberration in the third order range becomes large, and the aberration is swelled by correction by higher order, making it difficult to increase the NA.

また、各実施の形態のような光ピックアップ装置は、以下の条件式(J)を満たすことが望ましい。
0.2<WDb/fB<0.6 ・・・(J)
ただし、
WDb:最も薄い基板厚に対応する波長使用時のワーキングディスタンス、
fB:最も薄い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
In addition, the optical pickup device as in each embodiment desirably satisfies the following conditional expression (J).
0.2 <WDb / fB <0.6 (J)
However,
WDb: Working distance when using wavelengths corresponding to the thinnest substrate thickness,
fB: Focal length of the objective lens when using a wavelength corresponding to the thinnest optical information recording medium,
It is.

条件式(J)は、高いNAを達成しながらWDを確保し、かつ、コンパクト性を保つために望ましい条件範囲を規定したものである。条件式(J)の上限を超えると、軸外での収差性能の確保が困難になり、レンズ径も大きくなってしまうので望ましくない。一方、条件式(J)の下限を超えると、WDが短すぎて対物レンズ(OB)とディスク基板が衝突する可能性が高くなるので望ましくない。上記第1及び第2の実施形態においては、特に0.2〜0.4の範囲とすることが好ましく、上記第3の実施形態においては0.4〜0.6の範囲とすることが好ましい。   Conditional expression (J) defines a desirable condition range in order to secure WD and achieve compactness while achieving high NA. Exceeding the upper limit of conditional expression (J) is not desirable because it is difficult to ensure off-axis aberration performance and the lens diameter increases. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (J) is exceeded, the WD is too short and the possibility of collision between the objective lens (OB) and the disk substrate increases, which is not desirable. In the first and second embodiments, a range of 0.2 to 0.4 is particularly preferable, and in the third embodiment, a range of 0.4 to 0.6 is preferable.

また、対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)に非球面を用いる場合、以下の条件式(K)を満たすことが望ましい。
0.2<αmax-αmin<1.5 ・・・(K)
ただし、
α(h)≡dz(h)/dh-h/r/(1-(1+k)*(h/r)^2)^1/2
h:非球面に入射する軸上光線の光軸からの入射高さ、
hmax:非球面に入射する軸上マージナル光線の光軸からの入射高さ、
z(h):非球面形状(各高さでの非球面の面頂点から光軸に沿った方向の距離、
z(h)=r-[r^2-(1+k)・h^2]^1/2+(A4・H^4+ A6・H^6+ A8・H^8・・・)
r:非球面の近軸曲率半径、
k:コーニック係数、
Ai:hのi次の非球面係数、
dz(h)/dh:非球面形状の入射高さに対する微分値、
f:対物レンズ焦点距離、
である。
When an aspherical surface is used for the light incident side surface (s3) of the objective lens (OB), it is desirable that the following conditional expression (K) is satisfied.
0.2 <αmax-αmin <1.5 (K)
However,
α (h) ≡dz (h) / dh-h / r / (1- (1 + k) * (h / r) ^ 2) ^ 1/2
h: the incident height from the optical axis of the axial ray incident on the aspheric surface,
hmax: the incident height from the optical axis of the on-axis marginal ray incident on the aspheric surface,
z (h): aspherical shape (distance along the optical axis from the apex of the aspherical surface at each height,
z (h) = r- [r ^ 2- (1 + k) ・ h ^ 2] ^ 1/2 (A4 ・ H ^ 4 + A6 ・ H ^ 6 + A8 ・ H ^ 8 ...)
r: aspherical paraxial radius of curvature,
k: conic coefficient,
Ai: i-order aspheric coefficient of h,
dz (h) / dh: differential value with respect to the incident height of the aspheric shape,
f: objective lens focal length,
It is.

また、対物レンズ(OB)のディスク側面(s4)に非球面を用いる場合、以下の条件式(L)を満たすことが望ましい。
0.01<αmax-αmin<0.2 ・・・(L)
ただし、
α(h)≡dz(h)/dh-h/r/(1-(1+k)*(h/r)^2)^1/2
h:非球面に入射する軸上光線の光軸からの入射高さ、
hmax:非球面に入射する軸上マージナル光線の光軸からの入射高さ、
z(h):非球面形状(各高さでの非球面の面頂点から光軸に沿った方向の距離、
z(h)=r-[r^2-(1+k)・h^2]^1/2+(A4・H^4+ A6・H^6+ A8・H^8・・・)
r:非球面の近軸曲率半径、
k:コーニック係数、
Ai:hのi次の非球面係数、
dz(h)/dh:非球面形状の入射高さに対する微分値、
f:対物レンズ焦点距離、
である。
When an aspherical surface is used for the disk side surface (s4) of the objective lens (OB), it is desirable that the following conditional expression (L) is satisfied.
0.01 <αmax-αmin <0.2 (L)
However,
α (h) ≡dz (h) / dh-h / r / (1- (1 + k) * (h / r) ^ 2) ^ 1/2
h: the incident height from the optical axis of the axial ray incident on the aspheric surface,
hmax: the incident height from the optical axis of the on-axis marginal ray incident on the aspheric surface,
z (h): aspherical shape (distance along the optical axis from the apex of the aspherical surface at each height,
z (h) = r- [r ^ 2- (1 + k) ・ h ^ 2] ^ 1/2 (A4 ・ H ^ 4 + A6 ・ H ^ 6 + A8 ・ H ^ 8 ...)
r: aspherical paraxial radius of curvature,
k: conic coefficient,
Ai: i-order aspheric coefficient of h,
dz (h) / dh: differential value with respect to the incident height of the aspheric shape,
f: objective lens focal length,
It is.

条件式(K)、(L)は、NAの高い光ピックアップレンズにおいて、高性能を保つために望ましい条件範囲を規定したものである。条件式(K)、(L)の上限を超えると、非球面による高次の収差が発生して収差補正が困難となり、条件式(K)、(L)の下限を超えると、非球面による収差補正効果が小さくなり、特に球面収差補正が困難となるので、高性能化を図る上で望ましくない。   Conditional expressions (K) and (L) define a desirable condition range for maintaining high performance in an optical pickup lens having a high NA. If the upper limit of conditional expressions (K) and (L) is exceeded, higher-order aberrations due to aspherical surfaces will occur, making it difficult to correct aberrations.If the lower limit of conditional expressions (K) and (L) is exceeded, aspherical surfaces will occur. Since the aberration correction effect is reduced and spherical aberration correction is particularly difficult, it is not desirable for achieving high performance.

また、対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)に非球面を用いる場合、以下の条件式(M)を満たすことが望ましい。
0.01<Δ(hmax)/f<0.3 ・・・(M)
ただし、
Δ(h):光軸から高さhにおける、非球面の面頂点から光軸に沿った方向の距離[Z(H )]と、基準2次曲面[≡dz(h)/dh-h/r/(1-(1+k)*(h/r)^2)^1/2]の面頂 点から光軸に沿った方向の距離の差、
h:非球面に入射する軸上光線の光軸からの入射高さ、
hmax:非球面に入射する軸上マージナル光線の光軸からの入射高さ、
z(h):非球面形状(各高さでの非球面の面頂点から光軸に沿った方向の距離、
z(h)=r-[r^2-(1+k)・h^2]^1/2+(A4・H^4+ A6・H^6+ A8・H^8・・・)
r:非球面の近軸曲率半径、
k:コーニック係数、
Ai:hのi次の非球面係数、
dz(h)/dh:非球面形状の入射高さに対する微分値、
f:対物レンズ焦点距離、
である。
When an aspherical surface is used for the light incident side surface (s3) of the objective lens (OB), it is desirable that the following conditional expression (M) is satisfied.
0.01 <Δ (hmax) / f <0.3 (M)
However,
Δ (h): Distance [Z (H)] in the direction along the optical axis from the apex of the aspherical surface at height h from the optical axis, and the reference quadric surface [≡dz (h) / dh-h / r / (1- (1 + k) * (h / r) ^ 2) ^ 1/2] The difference in the distance along the optical axis from the top of the surface,
h: the incident height from the optical axis of the axial ray incident on the aspheric surface,
hmax: the incident height from the optical axis of the on-axis marginal ray incident on the aspheric surface,
z (h): aspherical shape (distance along the optical axis from the apex of the aspherical surface at each height,
z (h) = r- [r ^ 2- (1 + k) ・ h ^ 2] ^ 1/2 (A4 ・ H ^ 4 + A6 ・ H ^ 6 + A8 ・ H ^ 8 ...)
r: aspherical paraxial radius of curvature,
k: conic coefficient,
Ai: i-order aspheric coefficient of h,
dz (h) / dh: differential value with respect to the incident height of the aspheric shape,
f: objective lens focal length,
It is.

また、対物レンズ(OB)のディスク側面(s4)に非球面を用いる場合、以下の条件式(N)を満たすことが望ましい。
0.001<Δ(hmax)/f<0.1 ・・・(N)
ただし、
Δ(h):光軸から高さhにおける、非球面の面頂点から光軸に沿った方向の距離[Z(H )]と、基準2次曲面[≡dz(h)/dh-h/r/(1-(1+k)*(h/r)^2)^1/2]の面頂 点から光軸に沿った方向の距離の差、
h:非球面に入射する軸上光線の光軸からの入射高さ、
hmax:非球面に入射する軸上マージナル光線の光軸からの入射高さ、
z(h):非球面形状(各高さでの非球面の面頂点から光軸に沿った方向の距離、
z(h)=r-[r^2-(1+k)・h^2]^1/2+(A4・H^4+ A6・H^6+ A8・H^8・・・)
r:非球面の近軸曲率半径、
k:コーニック係数、
Ai:hのi次の非球面係数、
dz(h)/dh:非球面形状の入射高さに対する微分値、
f:対物レンズ焦点距離、
である。
When an aspherical surface is used for the disk side surface (s4) of the objective lens (OB), it is desirable that the following conditional expression (N) is satisfied.
0.001 <Δ (hmax) / f <0.1 (N)
However,
Δ (h): Distance [Z (H)] in the direction along the optical axis from the apex of the aspherical surface at height h from the optical axis, and the reference quadric surface [≡dz (h) / dh-h / r / (1- (1 + k) * (h / r) ^ 2) ^ 1/2] The difference in the distance along the optical axis from the top of the surface,
h: the incident height from the optical axis of the axial ray incident on the aspheric surface,
hmax: the incident height from the optical axis of the on-axis marginal ray incident on the aspheric surface,
z (h): aspherical shape (distance along the optical axis from the apex of the aspherical surface at each height,
z (h) = r- [r ^ 2- (1 + k) ・ h ^ 2] ^ 1/2 (A4 ・ H ^ 4 + A6 ・ H ^ 6 + A8 ・ H ^ 8 ...)
r: aspherical paraxial radius of curvature,
k: conic coefficient,
Ai: i-order aspheric coefficient of h,
dz (h) / dh: differential value with respect to the incident height of the aspheric shape,
f: objective lens focal length,
It is.

条件式(M)、(N)は、NAの高い光ピックアップレンズにおいて、高性能を保つために望ましい条件範囲を規定したものである。条件式(M)、(N)の上限を超えると、非球面による高次の収差が発生して収差補正が困難となり、条件式(M)、(N)の下限を超えると、非球面による収差補正効果が小さくなり、特に球面収差補正が困難となるので、高性能化を図る上で望ましくない。   Conditional expressions (M) and (N) define a conditional range desirable for maintaining high performance in an optical pickup lens having a high NA. If the upper limit of conditional expressions (M) and (N) is exceeded, higher-order aberrations due to aspherical surfaces will occur, making it difficult to correct aberrations.If the lower limit of conditional expressions (M) and (N) is exceeded, aspherical surfaces will occur. Since the aberration correction effect is reduced and spherical aberration correction is particularly difficult, it is not desirable for achieving high performance.

なお、上記の各条件式において、第1及び第2の実施形態と、第3の実施形態における好ましい条件範囲が異なるのは、NA及び使用されるディスク基板厚の差によるものである。   In the above conditional expressions, the preferable condition ranges in the first and second embodiments and the third embodiment are different because of the difference in NA and the thickness of the disk substrate used.

また、各実施の形態の光ピックアップ装置のように、全ての基板厚のディスク基板使用時において、対物レンズの物体距離が無限大であることが望ましい。これは高いNAを確保するための条件であり、対物レンズ(OB)のNAが高くなるにつれディスク基板のチルトやレンズ偏心等の誤差による性能劣化が問題となるが、レンズ物体距離を有限とすると、この性能劣化が無視できない大きさとなり実用上問題となる。   Moreover, it is desirable that the object distance of the objective lens is infinite when using a disk substrate having all the substrate thicknesses as in the optical pickup device of each embodiment. This is a condition for securing a high NA. As the NA of the objective lens (OB) increases, performance degradation due to errors such as disc substrate tilt and lens eccentricity becomes a problem, but if the lens object distance is finite. This performance deterioration becomes a non-negligible size, which is a practical problem.

また、第1及び第3の実施形態のように3つの波長について互換する場合、少なくとも1面に回折格子面が設けられた2枚の波面変換素子を用いて対応することも可能であるが、両面に回折格子面が設けられた1枚の波面変換素子を用いる方が部品点数が少なくなるので望ましい。その場合、最も厚い基板厚に対応する回折格子面を波面変換素子のディスク側面に、2番目に厚い基板厚に対応する回折格子面を波面変換素子の光源側面に設けることが望ましい。基板厚が厚くなるほど全系焦点距離を長くしないとWDを十分に確保できないことから、最も厚い基板厚に対応する回折格子面の方がよりパワーを必要とするが、回折のパワーが強すぎると、回折格子のピッチが小さくなって製造上好ましくなく、さらに高次の収差も発生しやすくなるので望ましくない。この場合、回折格子面と対物レンズ間の空気間隔が短い方が必要とするパワーを比較的小さくすることができる。従って、回折格子面のパワーを比較的小さくできるディスク側面に、強いパワーを必要とする最も厚い基板厚に対応する回折格子面を設けることが望ましい。なお、2枚以上の波面変換素子を用いて対応する場合においても、最も厚い基板厚に対応する回折格子面を有する波面変換素子を、最もディスク側に配置することが望ましい。   In addition, when the three wavelengths are compatible as in the first and third embodiments, it is possible to cope with using two wavefront conversion elements having a diffraction grating surface on at least one surface. It is preferable to use a single wavefront conversion element having diffraction grating surfaces on both sides because the number of components is reduced. In this case, it is desirable to provide the diffraction grating surface corresponding to the thickest substrate thickness on the disk side surface of the wavefront conversion element and the diffraction grating surface corresponding to the second thickest substrate thickness on the light source side surface of the wavefront conversion element. As the substrate thickness increases, the WD cannot be sufficiently secured unless the total focal length is increased. Therefore, the diffraction grating surface corresponding to the thickest substrate thickness requires more power, but the diffraction power is too strong. This is not desirable because the pitch of the diffraction grating is reduced, which is not preferable in manufacturing, and higher order aberrations are likely to occur. In this case, the power required for a shorter air gap between the diffraction grating surface and the objective lens can be made relatively small. Therefore, it is desirable to provide a diffraction grating surface corresponding to the thickest substrate thickness requiring strong power on the side surface of the disk where the power of the diffraction grating surface can be made relatively small. Even when two or more wavefront conversion elements are used, it is desirable that the wavefront conversion element having the diffraction grating surface corresponding to the thickest substrate thickness is disposed on the most disk side.

なお、上記の1〜11の各具体例においては、青色レーザー光(LB),赤色レーザー光(LR),及び赤外レーザー光(LIR)の3波長のレーザー光を互換する場合は赤色レーザー光(LR)及び赤外レーザー光(LIR)の波面形状を変換する波面変換素子(WC)を用いており、青色レーザー光(LB)及び赤色レーザー光(LR)の2波長を互換する場合は赤色レーザー光(LR)の波面形状を変換する波面変換素子(WC)を用いている。現在知られている青色レーザー光(LB)の強度は赤色レーザー光(LR)及び赤外レーザー光(LIR)に比べ小さい。回折格子面(D1,D2)による回折効率は100%ではないため、波面変換素子(WC)により青色レーザー光(LB)を回折した場合、青色レーザー光の強度が低下してしまい望ましくない。また、青色レーザー光(LB)及び赤外レーザー光(LIR)の2波長を互換する場合、赤外レーザー光(LIR)の波長はλ=750nm〜820nmであり、波長λ=400〜415nmの青色レーザー光(LB)の約2倍であるため、青色レーザー光(LB)と赤外レーザー光(LIR)のいずれか一方を回折する波面変換素子(WC)の作製は困難であり、製造面からも好ましくない。従って、各具体例のように最も強度を確保する必要のある青色レーザー光(LB)の波面形状を変換せずに透過するのが望ましい。   In each of the above specific examples 1 to 11, red laser light is used in the case where laser beams of three wavelengths of blue laser light (LB), red laser light (LR), and infrared laser light (LIR) are compatible. (LR) and infrared laser light (LIR) wavefront conversion element (WC) that converts the wavefront shape is used, and red is used when the two wavelengths of blue laser light (LB) and red laser light (LR) are compatible. A wavefront conversion element (WC) that converts the wavefront shape of laser light (LR) is used. The intensity of currently known blue laser light (LB) is smaller than that of red laser light (LR) and infrared laser light (LIR). Since the diffraction efficiency by the diffraction grating surfaces (D1, D2) is not 100%, when the blue laser light (LB) is diffracted by the wavefront conversion element (WC), the intensity of the blue laser light is undesirably lowered. In addition, when the two wavelengths of blue laser light (LB) and infrared laser light (LIR) are compatible, the wavelength of the infrared laser light (LIR) is λ = 750 nm to 820 nm, and the wavelength λ = 400 to 415 nm. Since it is about twice as much as the laser beam (LB), it is difficult to produce a wavefront conversion element (WC) that diffracts either the blue laser beam (LB) or the infrared laser beam (LIR). Is also not preferred. Therefore, it is desirable that the wavefront shape of the blue laser light (LB) that needs to secure the maximum intensity as in each specific example is transmitted without being converted.

以上説明した各実施の形態には以下の構成を有する発明(1)〜(16)が含まれており、その構成により、波面変換素子を備えた小型・高性能な複数波長・複数基板対応のレーザー光学装置を実現することができる。
(1)互いに異なる波長のレーザー光を射出する複数の光源から成る複数波長光源と、表面から光学記録面までの厚みが互いに異なる複数の光情報記録媒体に対応したレーザー光の波長が決定されており、前記複数の光情報記録媒体について、それぞれの光情報記録媒体の光学記録面に、対応する波長のレーザー光を合焦させる対物レンズと、を備えた光ピックアップ装置であって、前記複数波長光源から射出した複数の波長のレーザー光のうちいずれか1つを回折する回折格子面を少なくとも1面備えた、波面形状を変換する機能を持つ波面変換素子とを有し、該波面変換素子及び前記対物レンズが一体となって移動するとともに、前記条件式(A1)を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
Each of the embodiments described above includes inventions (1) to (16) having the following configuration, and the configuration allows for a compact, high-performance multiple wavelength / multiple substrate equipped with a wavefront conversion element. A laser optical device can be realized.
(1) The wavelength of laser light corresponding to a plurality of wavelength light sources composed of a plurality of light sources that emit laser beams having different wavelengths and a plurality of optical information recording media having different thicknesses from the surface to the optical recording surface are determined. An optical pickup device comprising: an objective lens that focuses laser light of a corresponding wavelength on an optical recording surface of each of the plurality of optical information recording media; A wavefront conversion element having at least one diffraction grating surface that diffracts any one of a plurality of laser beams emitted from a light source and having a function of converting a wavefront shape; and An optical pickup device, wherein the objective lens moves as a unit and satisfies the conditional expression (A1).

(2)前記波面変換素子が、前記対物レンズより光源側に配置されることを特徴とする上記(1)記載の光ピックアップ装置。
(3)前記複数波長光源が、互いに異なる3つの波長のレーザー光を射出する3つの光源から成り、前記波面変換素子が、前記回折格子面を2面備え、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが最も厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光情報記録媒体側に位置し、2番目に厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光源側に位置するように配置されることを特徴とする上記(1)又は(2)記載の光ピックアップ装置。
(2) The optical pickup device according to (1), wherein the wavefront conversion element is disposed closer to the light source than the objective lens.
(3) The multiple-wavelength light source includes three light sources that emit laser beams having three different wavelengths, and the wavefront conversion element includes two diffraction grating surfaces, and the optical recording surface of the laser beams is included. A diffraction grating surface for diffracting laser light corresponding to the optical information recording medium having the thickest thickness is positioned on the optical information recording medium side, and a diffraction grating surface for diffracting laser light corresponding to the second thickest optical information recording medium is provided. The optical pickup device according to (1) or (2), wherein the optical pickup device is disposed so as to be positioned on a light source side.

(4)前記波面変換素子が、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが最も薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光の波面形状を変換せずに透過させることを特徴とする上記(1), (2)又は(3)記載の光ピックアップ装置。
(5)前記波面変換素子が、前記条件式(B1)を満たすことを特徴とする上記(1), (2),(3)又は(4)記載の光ピックアップ装置。
(6)前記波面変換素子が、前記条件式(C)を満たすことを特徴とする上記(1), (2),(3),(4)又は(5)記載の光ピックアップ装置。
(7)複数の光情報記録媒体に対応した互いに異なる波長のレーザー光を射出する複数の光源から成る複数波長光源と、前記複数の光情報記録媒体の光学記録面に、対応する波長のレーザー光を合焦させる対物レンズと、を備えた光ピックアップ装置であって、前記複数の光源のうちいずれか2つから射出されるレーザー光に対応する前記光情報記録媒体の表面から光学記録面までの厚みが等しく、前記複数波長光源から射出した複数の波長のレーザー光のうちいずれか1つを回折する回折格子面を少なくとも1面備えた、波面形状を変換する機能を持つ波面変換素子を有し、該波面変換素子及び前記対物レンズが一体となって移動するとともに、前記条件式(A2)を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
(4) The wavefront conversion element allows the wavefront shape of the laser beam corresponding to the optical information recording medium having the smallest thickness to the optical recording surface of the laser beam to pass through without being converted (1) ), (2) or (3).
(5) The optical pickup device according to (1), (2), (3) or (4), wherein the wavefront conversion element satisfies the conditional expression (B1).
(6) The optical pickup device according to (1), (2), (3), (4) or (5), wherein the wavefront conversion element satisfies the conditional expression (C).
(7) A multi-wavelength light source composed of a plurality of light sources emitting laser beams having different wavelengths corresponding to a plurality of optical information recording media, and a laser beam having a wavelength corresponding to the optical recording surface of the plurality of optical information recording media. An optical pickup device including an objective lens that focuses the light from the surface of the optical information recording medium corresponding to the laser light emitted from any two of the plurality of light sources to the optical recording surface. A wavefront conversion element having a function of converting a wavefront shape, having at least one diffraction grating surface that is equal in thickness and diffracts any one of a plurality of laser beams emitted from the plurality of wavelength light sources; The optical pickup device, wherein the wavefront conversion element and the objective lens move together and satisfy the conditional expression (A2).

(8)前記波面変換素子が、前記対物レンズより光源側に配置されることを特徴とする上記(7)記載の光ピックアップ装置。
(9)前記複数波長光源が、互いに異なる3つの波長のレーザー光を射出する3つの光源から成り、前記波面変換素子が、前記回折格子面を2面備え、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光情報記録媒体側に位置し、光学記録面までの厚みが薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光源側に位置するように配置されることを特徴とする上記(7)又は(8)記載の光ピックアップ装置。
(8) The optical pickup device according to (7), wherein the wavefront conversion element is disposed closer to the light source than the objective lens.
(9) The multi-wavelength light source includes three light sources that emit laser beams having three different wavelengths, and the wavefront conversion element includes two diffraction grating surfaces, up to an optical recording surface of the laser light. The diffraction grating surface that diffracts the laser beam corresponding to the optical information recording medium with a large thickness is located on the optical information recording medium side, and the diffraction that diffracts the laser beam corresponding to the optical information recording medium with a small thickness to the optical recording surface The optical pickup device according to (7) or (8), wherein the grating surface is disposed on the light source side.

(10)前記複数波長光源が、互いに異なる3つの波長のレーザー光を射出する3つの光源から成り、前記波面変換素子及び前記対物レンズが、前記回折格子面をそれぞれ1面ずつ備え、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光情報記録媒体側に位置し、光学記録面までの厚みが薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光源側に位置するように配置されることを特徴とする上記(7)又は(8)記載の光ピックアップ装置。   (10) The multiple-wavelength light source includes three light sources that emit laser beams having three different wavelengths, and the wavefront conversion element and the objective lens each include one diffraction grating surface, and the laser light. Among them, the diffraction grating surface for diffracting the laser beam corresponding to the optical information recording medium having a large thickness up to the optical recording surface is located on the optical information recording medium side, and corresponds to the optical information recording medium having a small thickness up to the optical recording surface. The optical pickup device as described in (7) or (8) above, wherein the diffraction grating surface for diffracting the laser light is disposed on the light source side.

(11)前記対物レンズに設けられた前記回折格子面が、3つの波長のレーザー光を回折することを特徴とする上記(7), (8),(9),又は(10)記載の光ピックアップ装置。
(12)前記対物レンズに設けられた前記回折格子面が、1つの波長のレーザー光のみを回折することを特徴とする上記(7), (8),(9),又は(10)記載の光ピックアップ装置。
(13)前記波面変換素子が、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが最も薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光の波面形状を変換せずに透過させることを特徴とする上記(7), (8),(9),(10),(11)又は(12)記載の光ピックアップ装置。
(14)前記対物レンズが、前記条件式(B2)を満たすことを特徴とする上記(7), (8),(9),(10),(11),(12)又は(13)記載の光ピックアップ装置。
(15)前記対物レンズが、前記条件式(D)を満たすことを特徴とする上記(1)乃至(14)のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
(16)前記いずれの光情報記録媒体使用時においても前記対物レンズの物体距離が無限大であることを特徴とする上記(1)乃至(15)のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
(11) The light described in (7), (8), (9) or (10) above, wherein the diffraction grating surface provided on the objective lens diffracts laser light having three wavelengths Pickup device.
(12) The diffraction grating surface provided on the objective lens diffracts only laser light of one wavelength, (7), (8), (9), or (10) Optical pickup device.
(13) The wavefront conversion element transmits, without converting, the wavefront shape of the laser beam corresponding to the optical information recording medium having the smallest thickness up to the optical recording surface among the laser beams (7). ), (8), (9), (10), (11) or (12).
(14) The objective lens according to (7), (8), (9), (10), (11), (12) or (13), wherein the objective lens satisfies the conditional expression (B2) Optical pickup device.
(15) The optical pickup device according to any one of (1) to (14), wherein the objective lens satisfies the conditional expression (D).
(16) The optical pickup device according to any one of (1) to (15), wherein the object distance of the objective lens is infinite when any of the optical information recording media is used.

以下、本発明を実施した光ピックアップ装置の波面変換素子(WC)及び対物レンズ(OB)の光学構成を、コンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例1〜13は、前述した各実施の形態(図1,図12)における波面変換素子(WC)から光学記録面(sD)までの光学構成を数値実施例として具体化したものであり、用いられている波面変換素子(WC) 及び対物レンズ(OB)は前記具体例1〜13(図2,図5〜9,図13,図14,図16〜20)に相当する。   Hereinafter, the optical configurations of the wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) of the optical pickup device embodying the present invention will be described more specifically with reference to construction data and the like. Examples 1 to 13 listed here are specific examples of the optical configuration from the wavefront conversion element (WC) to the optical recording surface (sD) in each of the above-described embodiments (FIGS. 1 and 12). The wavefront conversion element (WC) and the objective lens (OB) used correspond to the specific examples 1 to 13 (FIGS. 2, 5 to 9, FIGS. 13, 14, and 16 to 20).

各実施例のコンストラクションデータにおいて、NA(405), NA(408), NA(650), NA(655), NA(780), NA(785)は、波長405nm,波長408nm,波長650nm,波長655nm,波長780nm,波長785nmにおけるNAであり、OD(405), OD(408), OD(650), OD(655), OD(780), OD(785)は、波長405nm,波長408nm,波長650nm,波長655nm,波長780nm,波長785nmにおけるレンズ物体間距離である。sj(j=1,2,3,・・・)は物体側から数えてj番目の面であり、例えば、s1は波面変換素子(WC)の光入射側面(第1面)、s2は波面変換素子(WC)の光射出側面(第2面)である。また、rj(j=1,2,3,・・・)は面sj(j=1,2,3,・・・)の曲率半径(mm)であり、Tj(j=1,2,3,・・・)は波面変換素子(WC)側から数えてj番目の軸上面間隔(心厚,mm)である。   In the construction data of each example, NA (405), NA (408), NA (650), NA (655), NA (780), NA (785) have a wavelength of 405 nm, a wavelength of 408 nm, a wavelength of 650 nm, and a wavelength of 655 nm. , 780nm, NA at wavelength 785nm, OD (405), OD (408), OD (650), OD (655), OD (780), OD (785) are wavelength 405nm, wavelength 408nm, wavelength 650nm , The distance between lens objects at a wavelength of 655 nm, a wavelength of 780 nm, and a wavelength of 785 nm. sj (j = 1, 2, 3,...) is the jth surface counted from the object side. For example, s1 is the light incident side surface (first surface) of the wavefront conversion element (WC), and s2 is the wavefront. It is the light emission side surface (2nd surface) of a conversion element (WC). Rj (j = 1, 2, 3,...) Is the radius of curvature (mm) of the surface sj (j = 1, 2, 3,...), And Tj (j = 1, 2, 3). ,...) Is the j-th axis upper surface interval (heart thickness, mm) counted from the wavefront conversion element (WC) side.

T5(405), T5(408), T5(650), T5(655), T5(780), T5(785)は、それぞれ波長405nm,波長408nm,波長650nm,波長655nm,波長780nm,波長785nmにおける対物レンズ(OB)の光射出側面(s4)とディスク基板(DK)の光入射側面(s5)との間の可変間隔(WD,mm)であり、T6(405), T6(408), T6(650), T6(655), T6(780), T6(785)は、それぞれ波長405nm,波長408nm,波長650nm,波長655nm,波長780nm,波長785nmにおいて光情報記録媒体として用いられるディスク基板(DK)の基板厚(mm)である。各光学要素のレンズ材料については、N(405), N(408), N(650), N(655), N(780), N(785)がそれぞれ波長405nm,波長408nm,波長650nm,波長655nm,波長780nm,波長785mにおける屈折率である。また、各実施例における条件式の対応値は表1、表2、表3に示すとおりである。   T5 (405), T5 (408), T5 (650), T5 (655), T5 (780), T5 (785) are at wavelength 405nm, wavelength 408nm, wavelength 650nm, wavelength 655nm, wavelength 780nm, wavelength 785nm, respectively Variable distance (WD, mm) between the light exit side (s4) of the objective lens (OB) and the light entrance side (s5) of the disc substrate (DK), T6 (405), T6 (408), T6 (650), T6 (655), T6 (780), and T6 (785) are disk substrates (DK) used as optical information recording media at wavelengths of 405 nm, 408 nm, 650 nm, 655 nm, 780 nm, and 785 nm, respectively. ) Substrate thickness (mm). Regarding the lens material of each optical element, N (405), N (408), N (650), N (655), N (780), N (785) are wavelength 405nm, wavelength 408nm, wavelength 650nm, wavelength Refractive index at 655 nm, wavelength 780 nm, wavelength 785 m. In addition, the corresponding values of the conditional expressions in each example are as shown in Table 1, Table 2, and Table 3.

各実施例に用いられている波面変換素子(WC)の第1面(s1)及び/又は第2面(s2) 及び/又は対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)は、以下の光路差関数の式で定義される回折格子面である。実施例1〜11に用いられる波面変換素子(WC)の第1面(s1) 及び/又は第2面(s2)の波長650nm,波長780nmに対する光路差関数の係数(HOE係数)、及び実施例11に用いられる波面変換素子(WC)の第1面(s1) 及び第2面(s2) の波長785nm,波長655nmに対する光路差関数の係数(HOE係数)、及び実施例12,13に用いられる波面変換素子(WC)の第2面(s2)及び対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)の波長785nm,波長408nmに対する光路差関数の係数(HOE係数)を他のデータと合わせて示す。
φ(R)=C1・R2+C2・R4+C3・R6+C4・R8+C5・R10
ただし、
R:光軸から垂直方向の光軸からの距離、
C1〜C5:HOE係数
である。
The first surface (s1) and / or the second surface (s2) of the wavefront conversion element (WC) used in each embodiment and / or the light incident side surface (s3) of the objective lens (OB) have the following optical paths: It is a diffraction grating surface defined by the formula of the difference function. Wavelength conversion function coefficient (HOE coefficient) with respect to wavelength 650 nm and wavelength 780 nm of the first surface (s1) and / or second surface (s2) of the wavefront conversion element (WC) used in Examples 1 to 11, and Examples 11 is used for the first and second surfaces (s1) and (s2) of the wavefront conversion element (WC) used for the wavelength 11, the wavelength 785 nm, and the coefficient of the optical path difference function (HOE coefficient) with respect to the wavelength 655 nm. The optical path difference function coefficient (HOE coefficient) for the wavelength 785nm and wavelength 408nm of the second surface (s2) of the wavefront conversion element (WC) and the light incident side surface (s3) of the objective lens (OB) is shown together with other data. .
φ (R) = C1 ・ R 2 + C2 ・ R 4 + C3 ・ R 6 + C4 ・ R 8 + C5 ・ R 10
However,
R: distance from the optical axis in the vertical direction from the optical axis,
C1 to C5: HOE coefficients.

各実施例に用いられている対物レンズ(OB)の光入射側面(s3)及び光射出側面(s4)は、以下の式で定義される面形状の非球面である。実施例1〜13の対物レンズ(OB)の非球面データを他のデータと合わせて示す。
X=CO・Y2/[1+{1-(1+k)・CO2・Y2}1/2]+Σ(Ai・Yi)
ただし、
X:高さYの位置での光軸(AX)方向の変位量(面頂点基準)、
Y:光軸(AX)に対して垂直な方向の高さ、
CO:近軸曲率(=1/rj)、
k:円錐係数、
Ai:i次の非球面係数、
である。
The light incident side surface (s3) and the light emission side surface (s4) of the objective lens (OB) used in each example are aspherical surfaces having a surface shape defined by the following equations. The aspherical data of the objective lenses (OB) of Examples 1 to 13 are shown together with other data.
X = CO · Y 2 / [1+ {1- (1 + k) · CO 2 · Y 2 } 1/2 ] + Σ (Ai · Y i )
However,
X: Amount of displacement in the optical axis (AX) direction at the position of height Y (based on the surface vertex),
Y: height in the direction perpendicular to the optical axis (AX),
CO: Paraxial curvature (= 1 / rj),
k: cone coefficient,
Ai: i-th order aspheric coefficient,
It is.

図23〜図35は、実施例1〜13にそれぞれ対応する収差図であり、図23〜図28は実施例1〜6の波長λ=405nm,波長λ=650nm,波長λ=780nmの各光線に対する軸上波面収差を、図29〜図32は実施例7〜10の波長λ=405nm,波長λ=650nmの各光線に対する軸上波面収差を、図33〜図35は実施例11〜13の波長λ=408nm,波長λ=655nm,波長λ=785nmの各光線に対する軸上波面収差を示している。ただし、各図中、(A)はy方向の波面収差(Y-FAN)、(B)はx方向の波面収差(X-FAN)をそれぞれ示している。   FIGS. 23 to 35 are aberration diagrams corresponding to Examples 1 to 13, respectively. FIGS. 23 to 28 are rays of light having wavelengths λ = 405 nm, wavelength λ = 650 nm, and wavelength λ = 780 nm in Examples 1 to 6, respectively. 29 to 32 show axial wavefront aberrations for the light beams having the wavelengths λ = 405 nm and λ = 650 nm in Examples 7 to 10, and FIGS. 33 to 35 show the axial wavefront aberrations for Examples 11 to 13, respectively. The on-axis wavefront aberration for each light beam having a wavelength λ = 408 nm, a wavelength λ = 655 nm, and a wavelength λ = 785 nm is shown. In each figure, (A) shows the wavefront aberration (Y-FAN) in the y direction, and (B) shows the wavefront aberration (X-FAN) in the x direction.

《実施例1》
NA(405)=0.85, NA(650)=0.60, NA(780)=0.45
OD(405)=∞, OD(650)=∞, OD(780)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=1.000 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=∞ T2=0.100
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.063 T4=1.728 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-6.419 T5(405)=0.393, T5(650)=0.236, T5(780)=0.200
s5 r5=∞ T6(405)=0.100, T6(650)=0.600, T6(780)=1.200
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 1
NA (405) = 0.85, NA (650) = 0.60, NA (780) = 0.45
OD (405) = ∞, OD (650) = ∞, OD (780) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 1.000 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = ∞ T2 = 0.100
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.063 T4 = 1.728 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -6.419 T5 (405) = 0.393, T5 (650) = 0.236, T5 (780) = 0.200
s5 r5 = ∞ T6 (405) = 0.100, T6 (650) = 0.600, T6 (780) = 1.200
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(405)=1.52403, N(650)=1.50619, N(780)=1.50261
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(405)=1.71490, N(650)=1.69056, N(780)=1.68568
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(405)=1.62100, N(650)=1.58149, N(780)=1.57466
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (405) = 1.52403, N (650) = 1.50619, N (780) = 1.50261
[Lens material for objective lens (OB)]
N (405) = 1.71490, N (650) = 1.69056, N (780) = 1.68568
[Disk substrate (DK) lens material]
N (405) = 1.62100, N (650) = 1.58149, N (780) = 1.57466

[第1面(s1)の波長650nmに対するHOE係数]
C1=2.86956×10-2, C2=5.23067×10-4, C3=2.23798×10-3, C4=-6.16062×10-3,
C5=1.70385×10-3
[第2面(s2)の波長780nmに対するHOE係数]
C1=8.50396×10-2, C2=-2.06007×10-3, C3=6.27967×10-2, C4=-1.03441×10-1,
C5=7.93942×10-2
[HOE coefficient for wavelength 650nm of first surface (s1)]
C1 = 2.86956 × 10 -2 , C2 = 5.23067 × 10 -4 , C3 = 2.23798 × 10 -3 , C4 = -6.16062 × 10 -3 ,
C5 = 1.70385 × 10 -3
[HOE coefficient for wavelength 780nm of second surface (s2)]
C1 = 8.50396 × 10 -2 , C2 = -2.06007 × 10 -3 , C3 = 6.27967 × 10 -2 , C4 = -1.03441 × 10 -1 ,
C5 = 7.93942 × 10 -2

[第3面(s3)の非球面データ]
k=-0.78777
A4=3.57378×10-2,A6=1.16622×10-2,A8=-4.81811×10-3,A10=8.89572×10-3,
A12=-2.60970×10-3,A14=-8.85884×10-4,A16=-2.23337×10-4
[第4面(s4)の非球面データ]
k=-8.17005
A4=2.65232×10-1,A6=-3.95146×10-1,A8=-2.20783×10-1,A10=1.31888,
A12=-1.26826,A14=6.97559×10-2,A16=2.83338×10-1
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -0.78777
A4 = 3.57378 × 10 -2 , A6 = 1.16622 × 10 -2 , A8 = -4.81811 × 10 -3 , A10 = 8.89572 × 10 -3 ,
A12 = -2.60970 × 10 -3 , A14 = -8.85884 × 10 -4 , A16 = -2.23337 × 10 -4
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = -8.17005
A4 = 2.65232 × 10 -1 , A6 = -3.95146 × 10 -1 , A8 = -2.20783 × 10 -1 , A10 = 1.31888,
A12 = -1.26826, A14 = 6.97559 × 10 -2 , A16 = 2.83338 × 10 -1

《実施例2》
NA(405)=0.85, NA(650)=0.60, NA(780)=0.45
OD(405)=∞, OD(650)=∞, OD(780)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=1.000 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=∞ T2=0.200
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.006 T4=1.790 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-2.777 T5(405)=0.382, T5(650)=0.224, T5(780)=0.220
s5 r5=∞ T6(405)=0.100, T6(650)=0.600, T6(780)=1.200
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 2
NA (405) = 0.85, NA (650) = 0.60, NA (780) = 0.45
OD (405) = ∞, OD (650) = ∞, OD (780) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 1.000 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = ∞ T2 = 0.200
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.006 T4 = 1.790 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -2.777 T5 (405) = 0.382, T5 (650) = 0.224, T5 (780) = 0.220
s5 r5 = ∞ T6 (405) = 0.100, T6 (650) = 0.600, T6 (780) = 1.200
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(405)=1.52403, N(650)=1.50619, N(780)=1.50261
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(405)=1.63279, N(650)=1.61258, N(780)=1.60854
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(405)=1.62100, N(650)=1.58149, N(780)=1.57466
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (405) = 1.52403, N (650) = 1.50619, N (780) = 1.50261
[Lens material for objective lens (OB)]
N (405) = 1.63279, N (650) = 1.61258, N (780) = 1.60854
[Disk substrate (DK) lens material]
N (405) = 1.62100, N (650) = 1.58149, N (780) = 1.57466

[第1面(s1)の波長650nmに対するHOE係数]
C1=2.95000×10-2,C2=-5.09935×10-3,C3=1.39481×10-2,C4=-1.51340×10-2,
C5=5.02284×10-3
[第2面(s2)の波長780nmに対するHOE係数]
C1=9.42800×10-2,C2=-3.45380×10-2,C3=1.79465×10-1,C4=-3.17577×10-1,
C5=2.63999×10-1
[HOE coefficient for wavelength 650nm of first surface (s1)]
C1 = 2.95000 × 10 -2 , C2 = -5.09935 × 10 -3 , C3 = 1.39481 × 10 -2 , C4 = -1.51340 × 10 -2 ,
C5 = 5.02284 × 10 -3
[HOE coefficient for wavelength 780nm of second surface (s2)]
C1 = 9.42800 × 10 -2 , C2 = -3.45380 × 10 -2 , C3 = 1.79465 × 10 -1 , C4 = -3.17577 × 10 -1 ,
C5 = 2.63999 × 10 -1

[第3面(s3)の非球面データ]
k=-0.76860
A4=4.29817×10-2,A6=1.74401×10-2,A8=-6.99716×10-3,A10=1.13681×10-2,
A12=-1.63368×10-3,A14=-5.85638×10-4,A16=-6.08733×10-4
[第4面(s4)の非球面データ]
k=-215.32132
A4=1.76621×10-1,A6=-3.01445×10-1,A8=-1.47640×10-1,
A10=9.28718×10-1,A12=-7.45903×10-1,A14=0.00000,A16=0.00000
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -0.76860
A4 = 4.29817 × 10 -2 , A6 = 1.74401 × 10 -2 , A8 = -6.99716 × 10 -3 , A10 = 1.13681 × 10 -2 ,
A12 = -1.63368 × 10 -3 , A14 = -5.85638 × 10 -4 , A16 = -6.08733 × 10 -4
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = -215.32132
A4 = 1.76621 × 10 -1 , A6 = -3.01445 × 10 -1 , A8 = -1.47640 × 10 -1 ,
A10 = 9.28718 × 10 -1 , A12 = -7.45903 × 10 -1 , A14 = 0.00000, A16 = 0.00000

《実施例3》
NA(405)=0.85, NA(650)=0.60, NA(780)=0.45
OD(405)=∞, OD(650)=∞, OD(780)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=1.000 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=∞ T2=0.100
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.017 T4=1.790 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-2.023 T5(405)=0.380, T5(650)=0.220, T5(780)=0.309
s5 r5=∞ T6(405)=0.100, T6(650)=0.600, T6(780)=1.200
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 3
NA (405) = 0.85, NA (650) = 0.60, NA (780) = 0.45
OD (405) = ∞, OD (650) = ∞, OD (780) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 1.000 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = ∞ T2 = 0.100
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.017 T4 = 1.790 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -2.023 T5 (405) = 0.380, T5 (650) = 0.220, T5 (780) = 0.309
s5 r5 = ∞ T6 (405) = 0.100, T6 (650) = 0.600, T6 (780) = 1.200
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(405)=1.52403, N(650)=1.50619, N(780)=1.50261
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(405)=1.63279, N(650)=1.61258, N(780)=1.60854
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(405)=1.62100, N(650)=1.58149, N(780)=1.57466
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (405) = 1.52403, N (650) = 1.50619, N (780) = 1.50261
[Lens material for objective lens (OB)]
N (405) = 1.63279, N (650) = 1.61258, N (780) = 1.60854
[Disk substrate (DK) lens material]
N (405) = 1.62100, N (650) = 1.58149, N (780) = 1.57466

[第1面(s1)の波長650nmに対するHOE係数]
C1=2.99211×10-2,C2=-7.67951×10-3,C3=9.91761×10-3,C4=-4.20539×10-3,
C5=-1.55738×10-3
[第2面(s2)の波長780nmに対するHOE係数]
C1=1.15540×10-1,C2=-9.86989×10-2,C3=4.02044×10-1,C4=-7.00453×10-1,
C5=5.31749×10-1
[HOE coefficient for wavelength 650nm of first surface (s1)]
C1 = 2.99211 × 10 -2 , C2 = -7.67951 × 10 -3 , C3 = 9.91761 × 10 -3 , C4 = -4.20539 × 10 -3 ,
C5 = -1.55738 × 10 -3
[HOE coefficient for wavelength 780nm of second surface (s2)]
C1 = 1.15540 × 10 -1 , C2 = -9.86989 × 10 -2 , C3 = 4.02044 × 10 -1 , C4 = -7.00453 × 10 -1 ,
C5 = 5.31749 × 10 -1

[第3面(s3)の非球面データ]
k=-0.76112
A4=4.65822×10-2,A6=1.31091×10-2,A8=-5.87111×10-3,A10=1.34153×10-2,
A12=-3.09232×10-3,A14=-5.85638×10-4,A16=-6.08733×10-4
[第4面(s4)の非球面データ]
k=-171.21842
A4=2.07813×10-1,A6=-3.32883×10-1,A8=-3.57057×10-1,
A10=1.45901,A12=-1.10995,A14=0.00000,A16=0.00000
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -0.76112
A4 = 4.65822 × 10 -2 , A6 = 1.31091 × 10 -2 , A8 = -5.87111 × 10 -3 , A10 = 1.34153 × 10 -2 ,
A12 = -3.09232 × 10 -3 , A14 = -5.85638 × 10 -4 , A16 = -6.08733 × 10 -4
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = -171.21842
A4 = 2.07813 × 10 -1 , A6 = -3.32883 × 10 -1 , A8 = -3.57057 × 10 -1 ,
A10 = 1.45901, A12 = -1.10995, A14 = 0.00000, A16 = 0.00000

《実施例4》
NA(405)=0.85, NA(650)=0.60, NA(780)=0.45
OD(405)=∞, OD(650)=∞, OD(780)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=1.000 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=∞ T2=0.100
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.014 T4=1.790 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-2.380 T5(405)=0.386, T5(650)=0.195, T5(780)=0.126
s5 r5=∞ T6(405)=0.100, T6(650)=0.600, T6(780)=1.200
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 4
NA (405) = 0.85, NA (650) = 0.60, NA (780) = 0.45
OD (405) = ∞, OD (650) = ∞, OD (780) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 1.000 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = ∞ T2 = 0.100
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.014 T4 = 1.790 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -2.380 T5 (405) = 0.386, T5 (650) = 0.195, T5 (780) = 0.126
s5 r5 = ∞ T6 (405) = 0.100, T6 (650) = 0.600, T6 (780) = 1.200
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(405)=1.52403, N(650)=1.50619, N(780)=1.50261
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(405)=1.63279, N(650)=1.61258, N(780)=1.60854
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(405)=1.62100, N(650)=1.58149, N(780)=1.57466
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (405) = 1.52403, N (650) = 1.50619, N (780) = 1.50261
[Lens material for objective lens (OB)]
N (405) = 1.63279, N (650) = 1.61258, N (780) = 1.60854
[Disk substrate (DK) lens material]
N (405) = 1.62100, N (650) = 1.58149, N (780) = 1.57466

[第1面(s1)の波長650nmに対するHOE係数]
C1=2.25731×10-2,C2=-8.55794×10-3,C3=1.87681×10-2,C4=-2.18397×10-2,
C5=8.19854×10-3
[第2面(s2)の波長780nmに対するHOE係数]
C1=8.02340×10-2,C2=-2.76430×10-2,C3=1.05807×10-1,C4=-1.37306×10-1,
C5=9.29306×10-2
[HOE coefficient for wavelength 650nm of first surface (s1)]
C1 = 2.25731 × 10 -2 , C2 = -8.55794 × 10 -3 , C3 = 1.87681 × 10 -2 , C4 = -2.18397 × 10 -2 ,
C5 = 8.19854 × 10 -3
[HOE coefficient for wavelength 780nm of second surface (s2)]
C1 = 8.02340 × 10 -2 , C2 = -2.76430 × 10 -2 , C3 = 1.05807 × 10 -1 , C4 = -1.37306 × 10 -1 ,
C5 = 9.29306 × 10 -2

[第3面(s3)の非球面データ]
k=-0.74956
A4=5.26687×10-2,A6=4.87770×10-3,A8=-1.77499×10-3,A10=1.52966×10-2,
A12=-4.31430×10-3,A14=-5.85638×10-4,A16=-6.08733×10-4
[第4面(s4)の非球面データ]
k=-365.90830
A4=1.75704×10-1,A6=-2.70446×10-1,A8=-4.09287×10-1,
A10=1.42390,A12=-1.04317,A14=0.00000,A16=0.00000
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -0.74956
A4 = 5.26687 × 10 -2 , A6 = 4.87770 × 10 -3 , A8 = -1.77499 × 10 -3 , A10 = 1.52966 × 10 -2 ,
A12 = -4.31430 × 10 -3 , A14 = -5.85638 × 10 -4 , A16 = -6.08733 × 10 -4
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = -365.90830
A4 = 1.75704 × 10 -1 , A6 = -2.70446 × 10 -1 , A8 = -4.09287 × 10 -1 ,
A10 = 1.42390, A12 = -1.04317, A14 = 0.00000, A16 = 0.00000

《実施例5》
NA(405)=0.85, NA(650)=0.60, NA(780)=0.45
OD(405)=∞, OD(650)=∞, OD(780)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=1.000 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=52.111 T2=0.200
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.019 T4=1.790 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-1.761 T5(405)=0.390, T5(650)=0.223, T5(780)=0.202
s5 r5=∞ T6(405)=0.100, T6(650)=0.600, T6(780)=1.200
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 5
NA (405) = 0.85, NA (650) = 0.60, NA (780) = 0.45
OD (405) = ∞, OD (650) = ∞, OD (780) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 1.000 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = 52.111 T2 = 0.200
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.019 T4 = 1.790 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -1.761 T5 (405) = 0.390, T5 (650) = 0.223, T5 (780) = 0.202
s5 r5 = ∞ T6 (405) = 0.100, T6 (650) = 0.600, T6 (780) = 1.200
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(405)=1.52403, N(650)=1.50619, N(780)=1.50261
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(405)=1.63279, N(650)=1.61258, N(780)=1.60854
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(405)=1.62100, N(650)=1.58149, N(780)=1.57466
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (405) = 1.52403, N (650) = 1.50619, N (780) = 1.50261
[Lens material for objective lens (OB)]
N (405) = 1.63279, N (650) = 1.61258, N (780) = 1.60854
[Disk substrate (DK) lens material]
N (405) = 1.62100, N (650) = 1.58149, N (780) = 1.57466

[第1面(s1)の波長650nmに対するHOE係数]
C1=3.02583×10-2,C2=-6.43972×10-3,C3=6.35280×10-3,C4=-7.43016×10-3,
C5=2.19687×10-3
[第2面(s2)の波長780nmに対するHOE係数]
C1=1.02932×10-1,C2=-4.93484×10-2,C3=1.59277×10-1,C4=-2.25979×10-1,
C5=1.58002×10-1
[HOE coefficient for wavelength 650nm of first surface (s1)]
C1 = 3.02583 × 10 -2 , C2 = -6.43972 × 10 -3 , C3 = 6.35280 × 10 -3 , C4 = -7.43016 × 10 -3 ,
C5 = 2.19687 × 10 -3
[HOE coefficient for wavelength 780nm of second surface (s2)]
C1 = 1.02932 × 10 -1 , C2 = -4.93484 × 10 -2 , C3 = 1.59277 × 10 -1 , C4 = -2.25979 × 10 -1 ,
C5 = 1.58002 × 10 -1

[第3面(s3)の非球面データ]
k=-0.78858
A4=4.01842×10-2,A6=1.39060×10-2,A8=-8.47108×10-3,A10=1.16961×10-2,
A12=-1.09175×10-3,A14=-4.80114×10-4,A16=-1.30279×10-3
[第4面(s4)の非球面データ]
k=-59.68950
A4=2.21321×10-1,A6=-3.06150×10-1,A8=-2.48208×10-1,A10=8.99027×10-1,
A12=-7.17574×10-1,A14=2.29657×10-1,A16=-9.55758×10-2
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -0.78858
A4 = 4.01842 × 10 -2 , A6 = 1.39060 × 10 -2 , A8 = -8.47108 × 10 -3 , A10 = 1.16961 × 10 -2 ,
A12 = -1.09175 × 10 -3 , A14 = -4.80114 × 10 -4 , A16 = -1.30279 × 10 -3
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = -59.68950
A4 = 2.21321 × 10 -1 , A6 = -3.06 150 × 10 -1 , A8 = -2.48208 × 10 -1 , A10 = 8.99027 × 10 -1 ,
A12 = -7.17574 × 10 -1 , A14 = 2.29657 × 10 -1 , A16 = -9.55758 × 10 -2

《実施例6》
NA(405)=0.85, NA(650)=0.60, NA(780)=0.45
OD(405)=∞, OD(650)=∞, OD(780)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=1.000 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=27.538 T2=0.200
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.265 T4=2.239 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-2.082 T5(405)=0.520, T5(650)=0.407, T5(780)=0.440
s5 r5=∞ T6(405)=0.100, T6(650)=0.600, T6(780)=1.200
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 6
NA (405) = 0.85, NA (650) = 0.60, NA (780) = 0.45
OD (405) = ∞, OD (650) = ∞, OD (780) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 1.000 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = 27.538 T2 = 0.200
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.265 T4 = 2.239 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -2.082 T5 (405) = 0.520, T5 (650) = 0.407, T5 (780) = 0.440
s5 r5 = ∞ T6 (405) = 0.100, T6 (650) = 0.600, T6 (780) = 1.200
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(405)=1.52403, N(650)=1.50619, N(780)=1.50261
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(405)=1.63279, N(650)=1.61258, N(780)=1.60854
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(405)=1.62100, N(650)=1.58149, N(780)=1.57466
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (405) = 1.52403, N (650) = 1.50619, N (780) = 1.50261
[Lens material for objective lens (OB)]
N (405) = 1.63279, N (650) = 1.61258, N (780) = 1.60854
[Disk substrate (DK) lens material]
N (405) = 1.62100, N (650) = 1.58149, N (780) = 1.57466

[第1面(s1)の波長650nmに対するHOE係数]
C1=2.66979×10-2,C2=-3.47076×10-3,C3=2.84247×10-3,C4=-1.69027×10-3,
C5=4.13606×10-4
[第2面(s2)の波長780nmに対するHOE係数]
C1=7.96581×10-2,C2=-2.37808×10-2,C3=4.50089×10-2,C4=-3.88942×10-2,
C5=1.74021×10-2
[HOE coefficient for wavelength 650nm of first surface (s1)]
C1 = 2.66979 × 10 -2 , C2 = -3.47076 × 10 -3 , C3 = 2.84247 × 10 -3 , C4 = -1.69027 × 10 -3 ,
C5 = 4.13606 × 10 -4
[HOE coefficient for wavelength 780nm of second surface (s2)]
C1 = 7.96581 × 10 -2 , C2 = -2.37808 × 10 -2 , C3 = 4.50089 × 10 -2 , C4 = -3.88942 × 10 -2 ,
C5 = 1.74021 × 10 -2

[第3面(s3)の非球面データ]
k=-0.79369
A4=1.96775×10-2,A6=5.04797×10-3,A8=-1.86623×10-3,A10=1.50610×10-3,
A12=-8.11143×10-5,A14=-6.00306×10-6,A16=-4.25533×10-5
[第4面(s4)の非球面データ]
k=-54.13169
A4=1.22106×10-1,A6=-9.63378×10-2,A8=-5.69181×10-2,A10=1.18928×10-1,
A12=-5.30769×10-2,A14=-4.84329×10-4,A16=3.46641×10-3
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -0.79369
A4 = 1.96775 × 10 -2 , A6 = 5.04797 × 10 -3 , A8 = -1.86623 × 10 -3 , A10 = 1.50610 × 10 -3 ,
A12 = -8.11143 × 10 -5 , A14 = -6.00306 × 10 -6 , A16 = -4.25533 × 10 -5
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = -54.13169
A4 = 1.22106 × 10 -1 , A6 = -9.63378 × 10 -2 , A8 = -5.69181 × 10 -2 , A10 = 1.18928 × 10 -1 ,
A12 = -5.30769 × 10 -2 , A14 = -4.84329 × 10 -4 , A16 = 3.46641 × 10 -3

《実施例7》
NA(405)=0.85, NA(650)=0.60
OD(405)=∞, OD(650)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=1.000 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=∞ T2=0.500
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.056 T4=1.728 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-11.334 T5(405)=0.394, T5(650)=0.227
s5 r5=∞ T6(405)=0.100, T6(650)=0.600
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 7
NA (405) = 0.85, NA (650) = 0.60
OD (405) = ∞, OD (650) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 1.000 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = ∞ T2 = 0.500
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.056 T4 = 1.728 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -11.334 T5 (405) = 0.394, T5 (650) = 0.227
s5 r5 = ∞ T6 (405) = 0.100, T6 (650) = 0.600
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(405)=1.52403, N(650)=1.50619
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(405)=1.71490, N(650)=1.69056
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(405)=1.62100, N(650)=1.58149
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (405) = 1.52403, N (650) = 1.50619
[Lens material for objective lens (OB)]
N (405) = 1.71490, N (650) = 1.69056
[Disk substrate (DK) lens material]
N (405) = 1.62100, N (650) = 1.58149

[第1面(s1)の波長650nmに対するHOE係数]
C1=2.60000×10-2,C2=5.23067×10-4,C3=2.23798×10-3,C4=-6.16062×10-3,
C5=1.70385×10-3
[HOE coefficient for wavelength 650nm of first surface (s1)]
C1 = 2.60000 × 10 -2 , C2 = 5.23067 × 10 -4 , C3 = 2.23798 × 10 -3 , C4 = -6.16062 × 10 -3 ,
C5 = 1.70385 × 10 -3

[第3面(s3)の非球面データ]
k=-0.77796
A4=3.67561×10-2,A6=1.34312×10-2,A8=-3.65185×10-3,A10=9.06049×10-3,
A12=-2.87131×10-3,A14=-9.77510×10-4,A16=1.16698×10-4
[第4面(s4)の非球面データ]
k=34.11457
A4=2.50452×10-1,A6=-4.08886×10-1,A8=-1.51988×10-1,A10=1.22193,
A12=-9.37990×10-1,A14=-3.23790×10-1,A16=2.83338×10-1
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -0.77796
A4 = 3.67561 × 10 -2 , A6 = 1.34312 × 10 -2 , A8 = -3.65185 × 10 -3 , A10 = 9.06049 × 10 -3 ,
A12 = -2.87131 × 10 -3 , A14 = -9.77510 × 10 -4 , A16 = 1.16698 × 10 -4
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = 34.11457
A4 = 2.50452 × 10 -1 , A6 = -4.08886 × 10 -1 , A8 = -1.51988 × 10 -1 , A10 = 1.22193,
A12 = -9.37990 × 10 -1 , A14 = -3.23790 × 10 -1 , A16 = 2.83338 × 10 -1

《実施例8》
NA(405)=0.85, NA(650)=0.60
OD(405)=∞, OD(650)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=0.500 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=∞ T2=3.000
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.261 T4=2.261 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-3.733 T5(405)=0.480, T5(650)=0.250
s5 r5=∞ T6(405)=0.100, T6(650)=0.600
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 8
NA (405) = 0.85, NA (650) = 0.60
OD (405) = ∞, OD (650) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 0.500 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = ∞ T2 = 3.000
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.261 T4 = 2.261 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -3.733 T5 (405) = 0.480, T5 (650) = 0.250
s5 r5 = ∞ T6 (405) = 0.100, T6 (650) = 0.600
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(405)=1.53020, N(650)=1.51452
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(405)=1.63768, N(650)=1.61752
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(405)=1.62040, N(650)=1.58093
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (405) = 1.53020, N (650) = 1.51452
[Lens material for objective lens (OB)]
N (405) = 1.63768, N (650) = 1.61752
[Disk substrate (DK) lens material]
N (405) = 1.62040, N (650) = 1.58093

[第2面(s2)の波長650nmに対するHOE係数]
C1=7.08758×10-3,C2=-1.07758×10-3,C3=-1.00520×10-3,C4=0.00000,
C5=0.00000
[HOE coefficient for wavelength 650nm of second surface (s2)]
C1 = 7.08758 × 10 -3 , C2 = -1.07758 × 10 -3 , C3 = -1.00520 × 10 -3 , C4 = 0.00000,
C5 = 0.00000

[第3面(s3)の非球面データ]
k=-2.44625
A4=1.24905×10-1,A6=-3.90946×10-2,A8=2.67850×10-2,A10=-1.19723×10-2,
A12=2.83223×10-3,A14=1.96274×10-4,A16=-1.80641×10-4
[第4面(s4)の非球面データ]
k=-49.23979
A4=2.07900×10-1,A6=-3.66273×10-1,A8=3.37123×10-1,A10=-1.76649×10-1,
A12=3.99927×10-2,A14=0.00000,A16=0.00000
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -2.44625
A4 = 1.24905 × 10 -1 , A6 = -3.90946 × 10 -2 , A8 = 2.67850 × 10 -2 , A10 = -1.19723 × 10 -2 ,
A12 = 2.83223 × 10 -3 , A14 = 1.96274 × 10 -4 , A16 = -1.80641 × 10 -4
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = -49.23979
A4 = 2.07900 × 10 -1 , A6 = -3.66273 × 10 -1 , A8 = 3.37123 × 10 -1 , A10 = -1.76649 × 10 -1 ,
A12 = 3.99927 × 10 -2 , A14 = 0.00000, A16 = 0.00000

《実施例9》
NA(405)=0.85, NA(650)=0.60
OD(405)=∞, OD(650)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=0.500 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=∞ T2=3.000
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.249 T4=2.146 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-4.437 T5(405)=0.530, T5(650)=0.300
s5 r5=∞ T6(405)=0.100, T6(650)=0.600
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 9
NA (405) = 0.85, NA (650) = 0.60
OD (405) = ∞, OD (650) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 0.500 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = ∞ T2 = 3.000
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.249 T4 = 2.146 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -4.437 T5 (405) = 0.530, T5 (650) = 0.300
s5 r5 = ∞ T6 (405) = 0.100, T6 (650) = 0.600
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(405)=1.53020, N(650)=1.51452
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(405)=1.63768, N(650)=1.61752
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(405)=1.62040, N(650)=1.58093
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (405) = 1.53020, N (650) = 1.51452
[Lens material for objective lens (OB)]
N (405) = 1.63768, N (650) = 1.61752
[Disk substrate (DK) lens material]
N (405) = 1.62040, N (650) = 1.58093

[第2面(s2)の波長650nmに対するHOE係数]
C1=6.95093×10-3,C2=-1.31762×10-3,C3=-8.79435×10-4,C4=0.00000,
C5=0.00000
[HOE coefficient for wavelength 650nm of second surface (s2)]
C1 = 6.95093 × 10 -3 , C2 = -1.31762 × 10 -3 , C3 = -8.79435 × 10 -4 , C4 = 0.00000,
C5 = 0.00000

[第3面(s3)の非球面データ]
k=-2.38871
A4=1.25852×10-1,A6=-3.81552×10-2,A8=2.71289×10-2,A10=-1.21086×10-2,
A12=2.87343×10-3,A14=2.04921×10-4,A16=-1.95906×10-4
[第4面(s4)の非球面データ]
k=-67.66554
A4=2.05310×10-1,A6=-3.68803×10-1,A8=3.44747×10-1,A10=-1.79896×10-1,
A12=3.98869×10-2,A14=0.00000,A16=0.00000
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -2.38871
A4 = 1.25852 × 10 -1 , A6 = -3.81552 × 10 -2 , A8 = 2.71289 × 10 -2 , A10 = -1.21086 × 10 -2 ,
A12 = 2.87343 × 10 -3 , A14 = 2.04921 × 10 -4 , A16 = -1.95906 × 10 -4
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = -67.66554
A4 = 2.05310 × 10 -1 , A6 = -3.68803 × 10 -1 , A8 = 3.44747 × 10 -1 , A10 = -1.79896 × 10 -1 ,
A12 = 3.98869 × 10 -2 , A14 = 0.00000, A16 = 0.00000

《実施例10》
NA(405)=0.85, NA(650)=0.60
OD(405)=∞, OD(650)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=0.500 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=∞ T2=3.000
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.375 T4=1.982 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=23.148 T5(405)=0.570, T5(650)=0.400
s5 r5=∞ T6(405)=0.100, T6(650)=0.600
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 10
NA (405) = 0.85, NA (650) = 0.60
OD (405) = ∞, OD (650) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 0.500 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = ∞ T2 = 3.000
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.375 T4 = 1.982 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = 23.148 T5 (405) = 0.570, T5 (650) = 0.400
s5 r5 = ∞ T6 (405) = 0.100, T6 (650) = 0.600
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(405)=1.53020, N(650)=1.51452
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(405)=1.79976, N(650)=1.76881
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(405)=1.62040, N(650)=1.58093
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (405) = 1.53020, N (650) = 1.51452
[Lens material for objective lens (OB)]
N (405) = 1.79976, N (650) = 1.76881
[Disk substrate (DK) lens material]
N (405) = 1.62040, N (650) = 1.58093

[第2面(s2)の波長650nmに対するHOE係数]
C1=1.48188×10-2,C2=-9.21870×10-4,C3=-7.85189×10-4,C4=0.00000,
C5=0.00000
[HOE coefficient for wavelength 650nm of second surface (s2)]
C1 = 1.48188 × 10 -2 , C2 = -9.21870 × 10 -4 , C3 = -7.85189 × 10 -4 , C4 = 0.00000,
C5 = 0.00000

[第3面(s3)の非球面データ]
k=-0.78085
A4=1.82393×10-2,A6=5.37349×10-3,A8=-5.80627×10-4,A10=7.29054×10-4,
A12=-9.87191×10-5,A14=1.16531×10-4,A16=-6.97588×10-5
[第4面(s4)の非球面データ]
k=461.90878
A4=1.25913×10-1,A6=-1.20455×10-1,A8=-7.57245×10-2,A10=1.53229×10-1,
A12=-6.46724×10-2,A14=0.00000,A16=0.00000
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -0.78085
A4 = 1.82393 × 10 -2 , A6 = 5.37349 × 10 -3 , A8 = -5.80627 × 10 -4 , A10 = 7.29054 × 10 -4 ,
A12 = -9.87191 × 10 -5 , A14 = 1.16531 × 10 -4 , A16 = -6.97588 × 10 -5
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = 461.90878
A4 = 1.25913 × 10 -1 , A6 = -1.20455 × 10 -1 , A8 = -7.57245 × 10 -2 , A10 = 1.53229 × 10 -1 ,
A12 = -6.46724 × 10 -2 , A14 = 0.00000, A16 = 0.00000

《実施例11》
NA(408)=0.67, NA(655)=0.65, NA(785)=0.51
OD(408)=∞, OD(655)=∞, OD(785)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=1.000 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=∞ T2=0.500
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.968 T4=1.700 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-7.892 T5(408)=1.702, T5(655)=1.778, T5(785)=1.423
s5 r5=∞ T6(408)=0.600, T6(655)=0.600, T6(785)=1.200
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 11
NA (408) = 0.67, NA (655) = 0.65, NA (785) = 0.51
OD (408) = ∞, OD (655) = ∞, OD (785) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 1.000 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = ∞ T2 = 0.500
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.968 T4 = 1.700 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -7.892 T5 (408) = 1.702, T5 (655) = 1.778, T5 (785) = 1.423
s5 r5 = ∞ T6 (408) = 0.600, T6 (655) = 0.600, T6 (785) = 1.200
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(408)=1.52424, N(655)=1.50650, N(785)=1.50497
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(408)=1.55965, N(655)=1.54073, N(785)=1.53724
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(408)=1.61830, N(655)=1.57721, N(785)=1.57042
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (408) = 1.52424, N (655) = 1.50650, N (785) = 1.50497
[Lens material for objective lens (OB)]
N (408) = 1.55965, N (655) = 1.54073, N (785) = 1.53724
[Disk substrate (DK) lens material]
N (408) = 1.61830, N (655) = 1.57721, N (785) = 1.57042

[第1面(s1)の波長655nmに対するHOE係数]
C1=-2.54097×10-4, C2=-1.74855×10-4, C3=3.62257×10-5, C4=-9.70091×10-6,
C5=5.27765×10-7
[第2面(s2)の波長785nmに対するHOE係数]
C1=3.68962×10-4, C2=-6.80890×10-4, C3=2.10821×10-4, C4=-8.61298×10-5,
C5=1.05135×10-5
[HOE coefficient for the first surface (s1) wavelength 655nm]
C1 = -2.54097 × 10 -4 , C2 = -1.74855 × 10 -4 , C3 = 3.62257 × 10 -5 , C4 = -9.70091 × 10 -6 ,
C5 = 5.27765 × 10 -7
[HOE coefficient for the second surface (s2) wavelength 785nm]
C1 = 3.68962 × 10 -4 , C2 = -6.80890 × 10 -4 , C3 = 2.10821 × 10 -4 , C4 = -8.61298 × 10 -5 ,
C5 = 1.05135 × 10 -5

[第3面(s3)の非球面データ]
k=-0.97649
A4=1.26572×10-2,A6=-8.21879×10-4,A8=3.58163×10-4,A10=-5.23840×10-5,
A12=6.12599×10-6,A14=-3.89913×10-7,A16=0.00000
[第4面(s4)の非球面データ]
k=-154.86307
A4=3.39545×10-3,A6=-7.91767×10-4,A8=1.37764×10-4,A10=-3.28007×10-6,
A12=-3.77706×10-6,A14=4.66609×10-7,A16=0.00000
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -0.97649
A4 = 1.26572 × 10 -2 , A6 = -8.21879 × 10 -4 , A8 = 3.58163 × 10 -4 , A10 = -5.23840 × 10 -5 ,
A12 = 6.12599 × 10 -6 , A14 = -3.89913 × 10 -7 , A16 = 0.00000
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = -154.86307
A4 = 3.39545 × 10 -3 , A6 = -7.91767 × 10 -4 , A8 = 1.37764 × 10 -4 , A10 = -3.28007 × 10 -6 ,
A12 = -3.77706 × 10 -6 , A14 = 4.66609 × 10 -7 , A16 = 0.00000

《実施例12》
NA(408)=0.67, NA(655)=0.65, NA(785)=0.51
OD(408)=∞, OD(655)=∞, OD(785)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=1.000 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=∞ T2=0.500
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.957 T4=1.700 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-8.132 T5(408)=1.696, T5(655)=1.813, T5(785)=1.434
s5 r5=∞ T6(408)=0.600, T6(655)=0.600, T6(785)=1.200
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 12
NA (408) = 0.67, NA (655) = 0.65, NA (785) = 0.51
OD (408) = ∞, OD (655) = ∞, OD (785) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 1.000 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = ∞ T2 = 0.500
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.957 T4 = 1.700 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -8.132 T5 (408) = 1.696, T5 (655) = 1.813, T5 (785) = 1.434
s5 r5 = ∞ T6 (408) = 0.600, T6 (655) = 0.600, T6 (785) = 1.200
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(408)=1.52424, N(655)=1.50650, N(785)=1.50497
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(408)=1.55965, N(655)=1.54073, N(785)=1.53724
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(408)=1.61830, N(655)=1.57721, N(785)=1.57042
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (408) = 1.52424, N (655) = 1.50650, N (785) = 1.50497
[Lens material for objective lens (OB)]
N (408) = 1.55965, N (655) = 1.54073, N (785) = 1.53724
[Disk substrate (DK) lens material]
N (408) = 1.61830, N (655) = 1.57721, N (785) = 1.57042

[第2面(s2)の波長785nmに対するHOE係数]
C1=1.20588×10-3, C2=-5.69695×10-4, C3=1.37827×10-4, C4=-5.84823×10-5,
C5=6.74986×10-6
[HOE coefficient for the second surface (s2) wavelength 785nm]
C1 = 1.20588 × 10 -3 , C2 = -5.69695 × 10 -4 , C3 = 1.37827 × 10 -4 , C4 = -5.84823 × 10 -5 ,
C5 = 6.74986 × 10 -6

[第3面(s3)の波長655nmに対するHOE係数]
C1=1.84116×10-3, C2=-1.53108×10-4, C3=6.17271×10-5, C4=-1.48865×10-5,
C5=9.43634×10-7
[第3面(s3)の非球面データ]
k=-0.99113
A4=1.24046×10-2,A6=-7.64394×10-4,A8=3.66967×10-4,A10=-5.93650×10-5,
A12=6.67568×10-6,A14=-1.96648×10-7,A16=0.00000
[第4面(s4)の非球面データ]
k=-150.88807
A4=2.79389×10-3,A6=-6.61623×10-4,A8=1.51863×10-4,A10=-6.93035×10-6,
A12=-3.60706×10-6,A14=4.79148×10-7,A16=0.00000
[HOE coefficient for wavelength 655nm of the third surface (s3)]
C1 = 1.84116 × 10 -3 , C2 = -1.53108 × 10 -4 , C3 = 6.17271 × 10 -5 , C4 = -1.48865 × 10 -5 ,
C5 = 9.43634 × 10 -7
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -0.99113
A4 = 1.24046 × 10 -2 , A6 = -7.64394 × 10 -4 , A8 = 3.66967 × 10 -4 , A10 = -5.93650 × 10 -5 ,
A12 = 6.67568 × 10 -6 , A14 = -1.96648 × 10 -7 , A16 = 0.00000
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = -150.88807
A4 = 2.79389 × 10 -3 , A6 = -6.61623 × 10 -4 , A8 = 1.51863 × 10 -4 , A10 = -6.93035 × 10 -6 ,
A12 = -3.60706 × 10 -6 , A14 = 4.79148 × 10 -7 , A16 = 0.00000

《実施例13》
NA(408)=0.67, NA(655)=0.65, NA(785)=0.51
OD(408)=∞, OD(655)=∞, OD(785)=∞
[面][曲率半径][軸上面間隔]
s1 r1=∞ T1=1.000 ・・・波面変換素子(WC)
s2 r2=∞ T2=0.500
Stop r =∞ T3=0.000 ・・・絞り(ST)
s3 r3=1.817 T4=1.700 ・・・対物レンズ(OB)
s4 r4=-6.882 T5(408)=1.728, T5(655)=1.822, T5(785)=1.423
s5 r5=∞ T6(408)=0.600, T6(655)=0.600, T6(785)=1.200
s6 r6=∞ ・・・光学記録面(sD)
Example 13
NA (408) = 0.67, NA (655) = 0.65, NA (785) = 0.51
OD (408) = ∞, OD (655) = ∞, OD (785) = ∞
[Surface] [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface]
s1 r1 = ∞ T1 = 1.000 ・ ・ ・ Wavefront conversion element (WC)
s2 r2 = ∞ T2 = 0.500
Stop r = ∞ T3 = 0.000 ・ ・ ・ Aperture (ST)
s3 r3 = 1.817 T4 = 1.700 ・ ・ ・ Objective lens (OB)
s4 r4 = -6.882 T5 (408) = 1.728, T5 (655) = 1.822, T5 (785) = 1.423
s5 r5 = ∞ T6 (408) = 0.600, T6 (655) = 0.600, T6 (785) = 1.200
s6 r6 = ∞ ・ ・ ・ Optical recording surface (sD)

[波面変換素子(WC)のレンズ材料]
N(408)=1.52424, N(655)=1.50650, N(785)=1.50497
[対物レンズ(OB)のレンズ材料]
N(408)=1.55965, N(655)=1.54073, N(785)=1.53724
[ディスク基板(DK)のレンズ材料]
N(408)=1.61830, N(655)=1.57721, N(785)=1.57042
[Lens material of wavefront conversion element (WC)]
N (408) = 1.52424, N (655) = 1.50650, N (785) = 1.50497
[Lens material for objective lens (OB)]
N (408) = 1.55965, N (655) = 1.54073, N (785) = 1.53724
[Disk substrate (DK) lens material]
N (408) = 1.61830, N (655) = 1.57721, N (785) = 1.57042

[第2面(s2)の波長785nmに対するHOE係数]
C1=-1.01425×10-3, C2=-5.95922×10-4, C3=1.02287×10-4, C4=-4.75436×10-5,
C5=5.64793×10-6
[HOE coefficient for the second surface (s2) wavelength 785nm]
C1 = -1.01425 × 10 -3 , C2 = -5.95922 × 10 -4 , C3 = 1.02287 × 10 -4 , C4 = -4.75436 × 10 -5 ,
C5 = 5.64793 × 10 -6

[第3面(s3)の波長408nmに対するHOE係数]
C1=1.96332×10-3, C2=-3.74687×10-4, C3=5.66213×10-5, C4=-1.79483×10-5,
C5=8.10532×10-7
[第3面(s3)の非球面データ]
k=-1.02821
A4=1.13640×10-2,A6=-1.00473×10-3,A8=4.84374×10-4,A10=-9.64162×10-5,
A12=1.28122×10-6,A14=9.81309×10-7,A16=0.00000
[第4面(s4)の非球面データ]
k=-127.49381
A4=5.75901×10-3,A6=-1.01375×10-3,A8=8.00435×10-5,A10=3.63035×10-6,
A12=1.39188×10-6,A14=-2.98809×10-7,A16=0.00000
[HOE coefficient for the third surface (s3) wavelength 408nm]
C1 = 1.96332 × 10 -3 , C2 = -3.74687 × 10 -4 , C3 = 5.66213 × 10 -5 , C4 = -1.79483 × 10 -5 ,
C5 = 8.10532 × 10 -7
[Aspherical data of 3rd surface (s3)]
k = -1.02821
A4 = 1.13640 × 10 -2 , A6 = -1.00473 × 10 -3 , A8 = 4.84374 × 10 -4 , A10 = -9.64162 × 10 -5 ,
A12 = 1.28122 × 10 -6 , A14 = 9.81309 × 10 -7 , A16 = 0.00000
[Aspherical data of the 4th surface (s4)]
k = -127.49381
A4 = 5.75901 × 10 -3 , A6 = -1.01375 × 10 -3 , A8 = 8.00435 × 10 -5 , A10 = 3.63035 × 10 -6 ,
A12 = 1.39188 × 10 -6 , A14 = -2.98809 × 10 -7 , A16 = 0.00000

Figure 2005038575
Figure 2005038575

Figure 2005038575
Figure 2005038575

Figure 2005038575
Figure 2005038575

以上説明したように本発明によれば、複数波長光源から射出した複数の波長のレーザー光の波面形状を変換する波面変換素子が、コリメータ光学系と対物レンズとの間に配置され、波面変換素子と対物レンズが一体となって移動する構成であるとともに、条件式(A1)を満たした光学配置になっているため、構造が簡単で小型・高性能な波面変換素子を備えた複数波長対応の小型光ピックアップ装置を実現することができる。そして、本発明に係る光ピックアップ装置を用いれば、基板厚の異なる複数種類の光情報記録媒体に対し互換性のある複数波長対応が可能となるとともに、記録密度の向上にも寄与することができる。従って、青色レーザー光を用いる次世代の記録メディアにおいて、Blu-ray方式を採用した場合に、従来のDVD方式やCD方式にも対応可能としたメディア互換性を備えた光ピックアップ装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, the wavefront conversion element that converts the wavefront shape of the laser light having a plurality of wavelengths emitted from the plurality of wavelength light sources is disposed between the collimator optical system and the objective lens, and the wavefront conversion element The objective lens and the objective lens move together, and the optical arrangement satisfies the conditional expression (A1). A small optical pickup device can be realized. If the optical pickup device according to the present invention is used, a plurality of types of optical information recording media having different substrate thicknesses can be compatible with a plurality of wavelengths, and the recording density can be improved. . Therefore, when a Blu-ray system is adopted in the next-generation recording media using blue laser light, an optical pickup device having media compatibility capable of supporting the conventional DVD system and CD system is provided. Can do.

また、複数の光源のうちいずれか2つから射出されるレーザー光に対応する光情報記録媒体の表面から光学記録面までの厚みが等しく、複数波長光源から射出した複数の波長のレーザー光の波面形状を変換する機能を持つ波面変換素子を有し、該波面変換素子及び前記対物レンズが一体となって移動するする構成であるとともに、条件式(A2)を満たした光学配置になっているため、青色レーザー光を用いる次世代の記録メディアにおいて、HD-DVD方式を採用した場合に、従来のDVD方式やCD方式との間のメディア互換性を備えた光ピックアップ装置を提供することができる。   Further, the wavefronts of the laser beams having a plurality of wavelengths emitted from the plurality of wavelength light sources are equal in thickness from the surface of the optical information recording medium to the optical recording surface corresponding to the laser beams emitted from any two of the plurality of light sources. Because it has a wavefront conversion element having a function of converting the shape, and the wavefront conversion element and the objective lens move together, and the optical arrangement satisfies the conditional expression (A2) In the next-generation recording media using blue laser light, when the HD-DVD system is adopted, an optical pickup device having media compatibility with the conventional DVD system and CD system can be provided.

光ピックアップ装置の第1の実施形態を示す光学構成図。1 is an optical configuration diagram showing a first embodiment of an optical pickup device. FIG. 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例1(実施例1)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 5 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm in a specific example 1 (Example 1) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 具体例1(実施例1)の波長λ=640〜670nm使用時における概略光路図。The schematic optical path figure at the time of wavelength (lambda) = 640-670nm use of the specific example 1 (Example 1). 具体例1(実施例1)の波長λ=750〜820nm使用時における概略光路図。The schematic optical path figure at the time of wavelength (lambda) = 750-820nm use of the specific example 1 (Example 1). 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例2(実施例2)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 6 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm of a specific example 2 (Example 2) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例3(実施例3)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 6 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm of a specific example 3 (Example 3) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例4(実施例4)の波長λ=400〜415n使用時における概略光路図。FIG. 10 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415n of a specific example 4 (Example 4) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例5(実施例5)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 6 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm of a specific example 5 (Example 5) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例6(実施例6)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 10 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm in a specific example 6 (Example 6) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 第1の実施の形態に用いる波面変換素子の概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the wavefront conversion element used for 1st Embodiment. 第1の実施の形態に用いる波面変換素子のレーザー光入射面における回折格子面の微細構造を示す拡大図。The enlarged view which shows the fine structure of the diffraction grating surface in the laser beam incident surface of the wavefront conversion element used for 1st Embodiment. 光ピックアップ装置の第2の実施形態を示す光学構成図。The optical block diagram which shows 2nd Embodiment of an optical pick-up apparatus. 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例7(実施例7)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 11 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm of a specific example 7 (Example 7) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例8(実施例8)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 11 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm in a specific example 8 (Example 8) of the wavefront conversion element and objective lens used in the optical pickup device. 具体例8(実施例8)の波長λ=640〜670nm使用時における概略光路図。The schematic optical path figure at the time of wavelength (lambda) = 640-670nm use of the specific example 8 (Example 8). 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例9(実施例9)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 10 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm of a specific example 9 (Example 9) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例10(実施例10)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 11 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm in a specific example 10 (Example 10) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例11(実施例11)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 16 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm in a specific example 11 (Example 11) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例12(実施例12)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 16 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm in a specific example 12 (Example 12) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 光ピックアップ装置に用いる波面変換素子及び対物レンズの具体例13(実施例13)の波長λ=400〜415nm使用時における概略光路図。FIG. 14 is a schematic optical path diagram when using a wavelength λ = 400 to 415 nm of a specific example 13 (Example 13) of the wavefront conversion element and the objective lens used in the optical pickup device. 具体例12に用いる波面変換素子及び対物レンズの概略構成を示す模式図。FIG. 14 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a wavefront conversion element and an objective lens used in Specific Example 12; 具体例13に用いる波面変換素子及び対物レンズの概略構成を示す模式図。FIG. 14 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a wavefront conversion element and an objective lens used in Specific Example 13; 実施例1の軸上波面収差(波長405nm,波長650nm,波長780nm)を示す収差図。FIG. 6 is an aberration diagram showing on-axis wavefront aberration (wavelength 405 nm, wavelength 650 nm, wavelength 780 nm) of Example 1. 実施例2の軸上波面収差(波長405nm,波長650nm,波長780nm)を示す収差図。FIG. 6 is an aberration diagram showing on-axis wavefront aberration (wavelength 405 nm, wavelength 650 nm, wavelength 780 nm) of Example 2. 実施例3の軸上波面収差(波長405nm,波長650nm,波長780nm)を示す収差図。FIG. 6 is an aberration diagram showing on-axis wavefront aberration (wavelength 405 nm, wavelength 650 nm, wavelength 780 nm) of Example 3. 実施例4の軸上波面収差(波長405nm,波長650nm,波長780nm)を示す収差図。FIG. 6 is an aberration diagram showing on-axis wavefront aberration (wavelength 405 nm, wavelength 650 nm, wavelength 780 nm) of Example 4. 実施例5の軸上波面収差(波長405nm,波長650nm,波長780nm)を示す収差図。FIG. 6 is an aberration diagram showing on-axis wavefront aberration (wavelength 405 nm, wavelength 650 nm, wavelength 780 nm) of Example 5. 実施例6の軸上波面収差(波長405nm,波長650nm,波長780nm)を示す収差図。FIG. 6 is an aberration diagram showing on-axis wavefront aberration (wavelength 405 nm, wavelength 650 nm, wavelength 780 nm) of Example 6. 実施例7の軸上波面収差(波長405nm,波長650nm)を示す収差図。FIG. 10 is an aberration diagram showing on-axis wavefront aberration (wavelength 405 nm, wavelength 650 nm) of Example 7. 実施例8の軸上波面収差(波長405nm,波長650nm)を示す収差図。FIG. 10 is an aberration diagram showing on-axis wavefront aberration (wavelength 405 nm, wavelength 650 nm) of Example 8. 実施例9の軸上波面収差(波長405nm,波長650nm)を示す収差図。FIG. 10 is an aberration diagram showing on-axis wavefront aberration (wavelength 405 nm, wavelength 650 nm) of Example 9. 実施例10の軸上波面収差(波長405nm,波長650nm)を示す収差図。FIG. 11 is an aberration diagram showing on-axis wavefront aberration (wavelength 405 nm, wavelength 650 nm) of Example 10. 実施例11の軸上波面収差(波長408nm,波長655nm,波長785nm)を示す収差図。FIG. 10 is an aberration diagram showing on-axis wavefront aberration (wavelength 408 nm, wavelength 655 nm, wavelength 785 nm) of Example 11. 実施例12の軸上波面収差(波長408nm,波長655nm,波長785nm)を示す収差図。FIG. 18 is an aberration diagram showing the on-axis wavefront aberration (wavelength 408 nm, wavelength 655 nm, wavelength 785 nm) of Example 12. 実施例13の軸上波面収差(波長408nm,波長655nm,波長785nm)を示す収差図。FIG. 14 is an aberration diagram showing the on-axis wavefront aberration (wavelength 408 nm, wavelength 655 nm, wavelength 785 nm) of Example 13.

符号の説明Explanation of symbols

DB ・・・青色レーザー(レーザー光源,第1光源)
DR ・・・赤色レーザー(レーザー光源,第2光源)
DIR・・・赤外レーザー(レーザー光源,第3光源)
LB ・・・青色レーザー光(第1の波長のレーザー光)
LR ・・・赤色レーザー光(第2の波長のレーザー光)
LIR・・・赤外レーザー光(第3の波長のレーザー光)
WC ・・・波面変換素子
s1 ・・・波面変換素子の第1面(光入射側面)
s2 ・・・波面変換素子の第2面(光射出側面)
D1 ・・・第1回折格子面
D2 ・・・第2回折格子面
D3 ・・・第3回折格子面
OB ・・・対物レンズ
s3 ・・・対物レンズの第1面(光入射側面)
s4 ・・・対物レンズの第2面(光射出側面)
DP ・・・ダイクロイックプリズム(光路合成手段)
CL ・・・コリメータ光学系
DK ・・・ディスク基板(光情報記録媒体)
sD ・・・光学記録面(光情報記録媒体)
DB ・ ・ ・ Blue laser (laser light source, first light source)
DR ・ ・ ・ Red laser (laser light source, second light source)
DIR: Infrared laser (laser light source, third light source)
LB ... Blue laser light (laser light of the first wavelength)
LR ... Red laser light (laser light of the second wavelength)
LIR: Infrared laser beam (third wavelength laser beam)
WC ... wavefront conversion element
s1 ・ ・ ・ First surface of wavefront conversion element (light incident side surface)
s2 ・ ・ ・ Second surface of wavefront conversion element (light emission side surface)
D1 ... 1st diffraction grating surface
D2 ... Second diffraction grating surface
D3 ... Third diffraction grating surface
OB ... Objective lens
s3 ・ ・ ・ First surface of objective lens (light incident side surface)
s4 ・ ・ ・ Second surface of the objective lens (light exit side)
DP ... Dichroic prism (light path synthesis means)
CL: Collimator optical system
DK ... Disk substrate (optical information recording medium)
sD ・ ・ ・ Optical recording surface (optical information recording medium)

Claims (16)

互いに異なる波長のレーザー光を射出する複数の光源から成る複数波長光源と、
表面から光学記録面までの厚みが互いに異なる複数の光情報記録媒体に対応したレーザー光の波長が決定されており、前記複数の光情報記録媒体の光学記録面に、対応する波長のレーザー光を合焦させる対物レンズと、
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記複数波長光源から射出した複数の波長のレーザー光のうちいずれか1つを回折する回折格子面を少なくとも1面備えた、波面形状を変換する機能を持つ波面変換素子を有し、該波面変換素子及び前記対物レンズが一体となって移動するとともに、以下の条件式(A1)を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
2.5<|fc/fOL|<50.0 ・・・(A1)
ただし、
fc:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の波面変換素子焦点距離、
fOL:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
A multi-wavelength light source comprising a plurality of light sources that emit laser beams of different wavelengths;
The wavelength of laser light corresponding to a plurality of optical information recording media having different thicknesses from the surface to the optical recording surface is determined, and laser light having a corresponding wavelength is applied to the optical recording surfaces of the plurality of optical information recording media. An objective lens for focusing;
An optical pickup device comprising:
A wavefront conversion element having a function of converting a wavefront shape, comprising at least one diffraction grating surface that diffracts any one of a plurality of laser beams emitted from the plurality of wavelength light sources; An optical pickup device characterized in that the element and the objective lens move together and satisfy the following conditional expression (A1).
2.5 <| fc / fOL | <50.0 (A1)
However,
fc: Wavefront conversion element focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
fOL: Objective lens focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
It is.
前記波面変換素子が、前記対物レンズより光源側に配置され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。   The optical pickup device according to claim 1, wherein the wavefront conversion element is disposed closer to a light source than the objective lens. 前記複数波長光源が、互いに異なる3つの波長のレーザー光を射出する3つの光源から成り、前記波面変換素子が、前記回折格子面を2面備え、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが最も厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光情報記録媒体側に位置し、2番目に厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光源側に位置するように配置され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。   The multi-wavelength light source includes three light sources that emit laser beams having three different wavelengths, the wavefront conversion element includes two diffraction grating surfaces, and the thickness of the laser light to the optical recording surface is The diffraction grating surface that diffracts the laser light corresponding to the thickest optical information recording medium is located on the optical information recording medium side, and the diffraction grating surface that diffracts the laser light corresponding to the second thickest optical information recording medium is on the light source side. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is disposed so as to be positioned. 前記波面変換素子が、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが最も薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光の波面形状を変換せずに透過させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   4. The wavefront conversion element according to claim 1, wherein the wavefront conversion element transmits the wavefront shape of the laser light corresponding to the optical information recording medium having the smallest thickness up to the optical recording surface of the laser light without being converted. The optical pick-up apparatus in any one. 前記対物レンズが、以下の条件式(B1)を満たすことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
1.0<d/fB<1.5 ・・・(B1)
ただし、
d:対物レンズの中心厚、
fB:最も薄い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
The optical pickup device according to claim 1, wherein the objective lens satisfies the following conditional expression (B1).
1.0 <d / fB <1.5 (B1)
However,
d: Center thickness of the objective lens,
fB: Focal length of the objective lens when using a wavelength corresponding to the thinnest optical information recording medium,
It is.
前記波面変換素子が、以下の条件式(C)を満たすことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
|C2c*fc^3|<800 ・・・(C)
ただし、
C2c:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時に作用する回折格子面の光路差関数4次の係数、
fc:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の波面変換素子焦点距離、
である。
6. The optical pickup device according to claim 1, wherein the wavefront conversion element satisfies the following conditional expression (C).
| C2c * fc ^ 3 | <800 ・ ・ ・ (C)
However,
C2c: the fourth-order coefficient of the optical path difference function of the diffraction grating surface acting when using the wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium
fc: Wavefront conversion element focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
It is.
複数の光情報記録媒体に対応した互いに異なる波長のレーザー光を射出する複数の光源から成る複数波長光源と、
前記複数の光情報記録媒体の光学記録面に、対応する波長のレーザー光を合焦させる対物レンズと、
を備えた光ピックアップ装置であって、
前記複数の光源のうちいずれか2つから射出されるレーザー光に対応する前記光情報記録媒体の表面から光学記録面までの厚みが等しく、前記複数波長光源から射出した複数の波長のレーザー光のうちいずれか1つを回折する回折格子面を少なくとも1面備えた、波面形状を変換する機能を持つ波面変換素子を有し、該波面変換素子及び前記対物レンズが一体となって移動するとともに、以下の条件式(A2)を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
50<|fc/fOL|<1000 ・・・(A2)
ただし、
fc:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の波面変換素子焦点距離、
fOL:最も厚い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
A multi-wavelength light source comprising a plurality of light sources that emit laser beams of different wavelengths corresponding to a plurality of optical information recording media;
An objective lens that focuses laser light of a corresponding wavelength on the optical recording surfaces of the plurality of optical information recording media;
An optical pickup device comprising:
The thickness from the surface of the optical information recording medium corresponding to the laser light emitted from any two of the plurality of light sources to the optical recording surface is equal, and the laser light of a plurality of wavelengths emitted from the plurality of light sources A wavefront conversion element having at least one diffraction grating surface for diffracting any one of them and having a function of converting a wavefront shape, and the wavefront conversion element and the objective lens move together, An optical pickup device satisfying the following conditional expression (A2):
50 <| fc / fOL | <1000 (A2)
However,
fc: Wavefront conversion element focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
fOL: Objective lens focal length when using a wavelength corresponding to the thickest optical information recording medium,
It is.
前記波面変換素子が、前記対物レンズより光源側に配置される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。   The optical pickup device according to claim 7, wherein the wavefront conversion element is disposed closer to a light source than the objective lens. 前記複数波長光源が、互いに異なる3つの波長のレーザー光を射出する3つの光源から成り、前記波面変換素子が、前記回折格子面を2面備え、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光情報記録媒体側に位置し、光学記録面までの厚みが薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光源側に位置するように配置されることを特徴とする請求項7又は8に記載の光ピックアップ装置。   The multi-wavelength light source includes three light sources that emit laser beams having three different wavelengths, the wavefront conversion element includes two diffraction grating surfaces, and the thickness of the laser light to the optical recording surface is The diffraction grating surface that diffracts the laser light corresponding to the thick optical information recording medium is located on the optical information recording medium side, and the diffraction grating surface that diffracts the laser light corresponding to the thin optical information recording medium up to the optical recording surface The optical pickup device according to claim 7, wherein the optical pickup device is disposed so as to be positioned on a light source side. 前記複数波長光源が、互いに異なる3つの波長のレーザー光を射出する3つの光源から成り、前記波面変換素子及び前記対物レンズが、前記回折格子面をそれぞれ1面ずつ備え、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが厚い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光情報記録媒体側に位置し、光学記録面までの厚みが薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光を回折する回折格子面が光源側に位置するように配置されることを特徴とする請求項7又は8に記載の光ピックアップ装置。   The multi-wavelength light source includes three light sources that emit laser beams having three different wavelengths, and the wavefront conversion element and the objective lens each include one surface of the diffraction grating surface. The diffraction grating surface that diffracts the laser beam corresponding to the optical information recording medium having a large thickness up to the recording surface is positioned on the optical information recording medium side, and the laser beam corresponding to the optical information recording medium having a small thickness to the optical recording surface is used. 9. The optical pickup device according to claim 7, wherein the diffraction grating surface to be diffracted is disposed on the light source side. 前記対物レンズに設けられた前記回折格子面が、3つの波長のレーザー光を回折することを特徴とする請求項7乃至10のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   11. The optical pickup device according to claim 7, wherein the diffraction grating surface provided on the objective lens diffracts laser light having three wavelengths. 前記対物レンズに設けられた前記回折格子面が、1つの波長のレーザー光のみを回折することを特徴とする請求項7乃至10のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   11. The optical pickup device according to claim 7, wherein the diffraction grating surface provided on the objective lens diffracts only one wavelength of laser light. 前記波面変換素子が、前記レーザー光のうち光学記録面までの厚みが最も薄い光情報記録媒体に対応するレーザー光の波面形状を変換せずに透過させることを特徴とする請求項7乃至12のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   13. The wavefront converting element transmits the wavefront shape of the laser beam corresponding to the optical information recording medium having the smallest thickness up to the optical recording surface of the laser beam without converting it. The optical pick-up apparatus in any one. 前記対物レンズが、以下の条件式(B2)を満たすことを特徴とする請求項7乃至13のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
0.4<d/fB<0.8 ・・・(B2)
ただし、
d:対物レンズの中心厚、
fB:最も薄い光情報記録媒体に対応する波長使用時の対物レンズ焦点距離、
である。
The optical pickup device according to claim 7, wherein the objective lens satisfies the following conditional expression (B2).
0.4 <d / fB <0.8 (B2)
However,
d: Center thickness of the objective lens,
fB: Focal length of the objective lens when using a wavelength corresponding to the thinnest optical information recording medium,
It is.
前記対物レンズが、以下の条件式(D)を満たすことを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
-0.8<rOF/rOR<0.1 ・・・(D)
ただし、
rOF:対物レンズの光源側面の曲率半径、
rOR:対物レンズの光情報記録媒体側面の曲率半径、
である。
The optical pickup device according to claim 1, wherein the objective lens satisfies the following conditional expression (D).
-0.8 <rOF / rOR <0.1 (D)
However,
rOF: radius of curvature of the side of the light source of the objective lens,
rOR: radius of curvature of the optical information recording medium side surface of the objective lens,
It is.
前記いずれの光情報記録媒体使用時においても前記対物レンズの物体距離が無限大であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   16. The optical pickup device according to claim 1, wherein the object distance of the objective lens is infinite when any of the optical information recording media is used.
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