JP2005129204A - Optical pickup optical system, optical pickup device, and optical information recording and reproducing device - Google Patents

Optical pickup optical system, optical pickup device, and optical information recording and reproducing device Download PDF

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徹 木村
Nobuyoshi Mori
伸芳 森
Kazuyoshi Noguchi
一能 野口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup optical system, an optical pickup device and an optical information recording and reproducing device which have compatibility to a multiple types of optical disks, and which can compensate a spherical aberration variation resulting from an environmental temperature change in an objective optical system including a plastic lens when information recording/reproducing on a high-density optical disk is performed. <P>SOLUTION: This optical pickup optical system is provided with an aberration correction optical system which is located in an optical path between a first light source which emits a first luminous flux with a wavelength of 450 nm or less and the objective optical system, and which is made of a glass lens and a plastic lens of which the refractive power is positive. And the rate of change ΔSA/ΔT of the spherical aberration with the temperature rise in the objective optical system when information recording and/or information reproducing on a first optical disk is performed using the first luminous flux, satisfies the following formula (1). The formula (1) is expressed as ΔSA/ΔT>0. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光ピックアップ光学系、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup optical system, an optical pickup device, and an optical information recording / reproducing device.

近年、映像情報などの光記録媒体として急速に普及しつつあるDVD(デジタルバーサタイルディスク)は、波長650nmの赤色半導体レーザと開口数(NA)0.65の対物光学系を使用することで1面あたり4.7GBの情報を記録が可能であるが、より高密度な情報を高い転送レートで記録/再生するために、更なる高密度化・大容量化の要望が強くなってきている。光ディスクの高密度化・大容量化を達成するためには、周知のように対物光学系で集光されるスポットの径を小さくすればよく、そのためには、レーザ光源の短波長化や対物光学系の高開口数化が必要となる。
レーザ光源の短波長化に関しては、波長405nmの青紫色半導体レーザや青紫色SHGレーザ等が実用化されつつあり、これらの青紫色レーザ光源とNA0.65の対物光学系との組合せにより、直径12cmの光ディスクに対して、1面あたり15GB程度の情報の記録が可能となる(以下、本明細書では、青紫色レーザ光源を使用する光ディスクを総称して「高密度光ディスク」と呼ぶ)。
In recent years, a DVD (Digital Versatile Disc), which is rapidly spreading as an optical recording medium for video information and the like, uses a red semiconductor laser with a wavelength of 650 nm and an objective optical system with a numerical aperture (NA) of 0.65. Although 4.7 GB per unit of information can be recorded, in order to record / reproduce higher density information at a high transfer rate, there is a strong demand for higher density and larger capacity. In order to achieve higher density and larger capacity of the optical disk, it is necessary to reduce the diameter of the spot focused by the objective optical system as is well known. It is necessary to increase the numerical aperture of the system.
Regarding the shortening of the wavelength of the laser light source, a blue-violet semiconductor laser having a wavelength of 405 nm, a blue-violet SHG laser, and the like are being put into practical use. In this optical disc, information of about 15 GB per side can be recorded (hereinafter, the optical disc using the blue-violet laser light source is collectively referred to as “high density optical disc”).

また、対物光学系の高NA化に関しては、青紫色レーザ光源からの光束をNA0.85の対物光学系により集光して情報の記録/再生(記録及び/又は再生)を行う光ディスクの規格が提案されており、この規格の光ディスクでは、直径12cmの光ディスクに対して、1面あたり23GB程度の情報の記録が可能である。
尚、NA0.85の対物光学系を使用する高密度光ディスクでは、光ディスクの傾き(スキュー)に起因して発生するコマ収差が増大するため、DVDにおける場合よりも保護層を薄く設計し(DVDの0.6mmに対して、0.1mm)、スキューに対するコマ収差量を低減している。
In addition, regarding the increase in the NA of the objective optical system, there is a standard for an optical disk that records / reproduces information (recording and / or reproducing) by condensing a light beam from a blue-violet laser light source by an objective optical system having an NA of 0.85. The proposed optical disc can record information of about 23 GB per side of an optical disc having a diameter of 12 cm.
In a high-density optical disk using an objective optical system with NA of 0.85, coma aberration generated due to the inclination (skew) of the optical disk increases, so the protective layer is designed to be thinner than in the DVD (DVD The amount of coma with respect to skew is reduced by 0.1 mm with respect to 0.6 mm.

ところで、このような高密度光ディスクに対して適切に情報の記録/再生ができると言うだけでは、光ディスクプレーヤの製品としての価値は十分なものとはいえない。現在において、多種多様な情報を記録したDVDやCD(コンパクトディスク)が販売されている現実をふまえると、高密度光ディスクに対して情報の記録/再生ができるだけでは足らず、例えばユーザが所有しているDVDやCDに対しても同様に適切に情報の記録/再生ができるようにすることが、高密度光ディスク用の光ディスクプレーヤとしての商品価値を高めることに通じるのである。このような背景から、高密度光ディスク用の光ディスクプレーヤに搭載される光ピックアップ装置は、高密度光ディスク、DVD、及びCD何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録/再生できる性能を有することが望まれる。
高密度光ディスク、DVD及びCD何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録/再生できるようにする方法として、高密度光ディスク用の光学部品とDVDやCD用の光学部品とを情報を記録/再生する光ディスクの記録密度に応じて選択的に切り替える方法が考えられるが、複数の光学部品が必要となるので、小型化に不利であり、また、コストが増大する。
By the way, simply saying that information can be appropriately recorded / reproduced with respect to such a high-density optical disc cannot be said to have sufficient value as a product of an optical disc player. In light of the reality that DVDs and CDs (compact discs) on which a wide variety of information is recorded are currently being sold, it is not possible to record / reproduce information on high-density optical discs. Similarly, making it possible to appropriately record / reproduce information with respect to DVDs and CDs leads to an increase in commercial value as an optical disc player for high-density optical discs. From such a background, an optical pickup device mounted on an optical disc player for high density optical discs can record / reproduce information appropriately while maintaining compatibility with any of high density optical discs, DVDs, and CDs. It is desirable to have
Information on optical parts for high-density optical discs and optical parts for DVDs and CDs as a method for appropriately recording / reproducing information while maintaining compatibility with all high-density optical discs, DVDs and CDs Although a method of selectively switching according to the recording density of the optical disc for recording / reproducing the image is conceivable, a plurality of optical components are required, which is disadvantageous for miniaturization and increases the cost.

従って、光ピックアップ装置の構成を簡素化し、低コスト化を図るためには、互換性を有する光ピックアップ装置においても、高密度光ディスク用の光学部品とDVDやCD用の光学部品とを共通化して、光ピックアップ装置を構成する光学部品点数を極力減らすのが好ましく、対物光学系を共通化するのが最も好ましいといえる。
記録密度が異なる複数種類の光ディスクに対して互換性を有する対物光学系においても、大量生産に有利であることから、プラスチックレンズを用いるのが好ましい。しかるに、プラスチックレンズは、屈折率の温度変化がガラスレンズに比べて2桁程度大きいため、プラスチックレンズを含む対物光学系は温度変化に伴い球面収差が変化してしまう。この球面収差の変化量は、λ/NA4に比例するので、複数種類の光ディスクに対して互換性を有するプラスチックレンズを含む対物光学系では、高密度DVD用に対して情報の記録/再生を行う際の温度変化に伴う球面収差変化が問題となる。
Therefore, in order to simplify the configuration of the optical pickup device and reduce the cost, the optical components for high-density optical discs and the optical components for DVDs and CDs should be shared in compatible optical pickup devices. It is preferable to reduce the number of optical components constituting the optical pickup device as much as possible, and it is most preferable to share the objective optical system.
Even in an objective optical system that is compatible with a plurality of types of optical disks having different recording densities, it is preferable to use a plastic lens because it is advantageous for mass production. However, since the plastic lens has a refractive index temperature change of about two orders of magnitude larger than that of the glass lens, the spherical aberration of the objective optical system including the plastic lens changes with the temperature change. Since the amount of change in spherical aberration is proportional to λ / NA 4 , an objective optical system including a plastic lens compatible with a plurality of types of optical discs can record / reproduce information for high-density DVDs. The spherical aberration change accompanying the temperature change at the time of performing becomes a problem.

本発明者は、先に、光源と少なくとも1つのプラスチックレンズを有する対物光学系とを備えた高密度光ディスク用の光ピックアップ装置であって、光源と対物光学系との間に収差補正光学系としての2群構成のビームエキスパンダ光学系を備えた光ピックアップ装置を提案した(特許文献1参照。)。
特開2002−82280号公報
The inventor of the present invention is an optical pickup device for a high-density optical disc that includes a light source and an objective optical system having at least one plastic lens, and an aberration correction optical system between the light source and the objective optical system. An optical pickup device having a two-group beam expander optical system was proposed (see Patent Document 1).
JP 2002-82280 A

特許文献1に開示した光ピックアップ装置によれば、温度変化に伴い対物光学系で発生する球面収差変化を、ビームエキスパンダ光学系のレンズ間隔を可変調整することで補正することができる。
ところが、この光ピックアップ装置は、高密度光ディスクに対する記録/再生中に温度変化に伴う対物光学系の球面収差変化を検出するための球面収差検出手段と、ビームエキスパンダ光学系のレンズ間隔を可変調整するためのアクチュエータと、球面収差検出手段の検出結果に応じてこのアクチュエータを制御するための制御回路とが必要となるため、光ピックアップ装置の部品点数の増加による製造コストの増大、光ピックアップ装置の大型化、光ピックアップ装置の複雑化という課題がある。
According to the optical pickup device disclosed in Patent Document 1, it is possible to correct a spherical aberration change generated in the objective optical system with a temperature change by variably adjusting the lens interval of the beam expander optical system.
However, this optical pickup device variably adjusts the lens interval of the beam expander optical system and the spherical aberration detection means for detecting the spherical aberration change of the objective optical system due to the temperature change during recording / reproducing on the high density optical disk. And a control circuit for controlling the actuator in accordance with the detection result of the spherical aberration detector, an increase in the manufacturing cost due to an increase in the number of parts of the optical pickup device, There are problems of increasing the size and complication of the optical pickup device.

本発明の目的は、上述の問題を考慮したものであり、レーザ光源波長が異なる高密度光ディスク及びDVD等の光ディスクに対して、或いは、高密度光ディスク、DVD及びCD等の複数種類の光ディスクに対して、互換性を維持しながら適切に情報を記録/再生を行え、小型化、軽量化、低コスト化、構成の簡素化に適した光ピックアップ光学系であって、高密度光ディスクに対する情報の記録/再生時に、環境温度変化に伴って、プラスチックレンズを含む対物光学系で発生する球面収差変化を、ビームエキスパンダ光学系等のそれを構成する複数のレンズのレンズ間隔を可変調整することなく補正することができる収差補正光学系を備えた、簡素な構成の光ピックアップ光学系を提供することである。
また、さらなる本発明の目的は、これらの光ピックアップ光学系を搭載した光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ装置を搭載した光情報記録再生装置を提供することである。
The object of the present invention is to take the above-mentioned problems into consideration, and for high-density optical disks and DVDs such as DVDs having different laser light source wavelengths, or for multiple types of optical disks such as high-density optical disks, DVDs and CDs. Thus, an optical pickup optical system that can record / reproduce information appropriately while maintaining compatibility, and is suitable for downsizing, weight reduction, cost reduction, and configuration simplification. / During playback, changes in spherical aberration that occur in objective optical systems including plastic lenses due to environmental temperature changes can be corrected without variably adjusting the lens spacing of multiple lenses that make up the optical system such as a beam expander optical system. It is an object of the present invention to provide an optical pickup optical system having a simple configuration including an aberration correction optical system that can be used.
A further object of the present invention is to provide an optical pickup device equipped with these optical pickup optical systems and an optical information recording / reproducing device equipped with this optical pickup device.

以上の課題を解決するために、本発明の第1の態様は、450nm以下の第1光束を射出する第1光源と、630nm乃至680nmの範囲内の第2光束を射出する第2光源と、の波長が互いに異なる少なくとも2種類の光源と、前記波長が互いに異なる少なくとも2種類の光源から射出された光束を記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクの情報記録面上に集光するための対物光学系と、前記第1光源と前記対物光学系との間の光路中に配設され、少なくとも2つのレンズ群から構成された収差補正光学系とから構成される光ピックアップ光学系であって、前記対物光学系は、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズを少なくとも1つ有し、前記収差補正光学系は、ガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとを少なくとも1つずつ有し、前記記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクのうち、前記第1光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第1光ディスクとしたとき、前記第1光ディスクに対する情報の記録及び/又は再生を行う場合の、前記対物光学系の温度上昇に伴う球面収差の変化率ΔSA/ΔTが以下の(1)式を満たす光ピックアップ光学系である。
ΔSA/ΔT>0 (1)
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention includes a first light source that emits a first light flux of 450 nm or less, a second light source that emits a second light flux in a range of 630 nm to 680 nm, Objectives for condensing at least two types of light sources having different wavelengths and light beams emitted from at least two types of light sources having different wavelengths on information recording surfaces of at least two types of optical discs having different recording densities An optical pickup optical system including an optical system and an aberration correction optical system that is disposed in an optical path between the first light source and the objective optical system and includes at least two lens groups; The objective optical system has at least one plastic lens whose refractive power in the paraxial axis is positive, and the aberration correction optical system has a glass lens and a refractive power in the paraxial which is positive. Of the at least two types of optical disks having at least one plastic lens and having different recording densities, the first optical disk is an optical disk on which information is recorded and / or reproduced by the first light flux. 1 is an optical pickup optical system in which the change rate ΔSA / ΔT of spherical aberration accompanying the temperature rise of the objective optical system satisfies the following expression (1) when recording and / or reproducing information on one optical disc.
ΔSA / ΔT> 0 (1)

収差補正光学系中に、近軸における屈折力(以下、単に屈折力という)が正であるプラスチックレンズを配設しておくと、光ピックアップ光学系の温度が上昇した場合に、このプラスチックレンズの屈折力が低下するので、対物光学系に入射する光束のマージナル光線の発散度合いが小さくなる。これは、対物光学系の倍率が小さくなることに相当し、この倍率変化により対物光学系では、球面収差が補正不足方向に変化する。
また、屈折力が正であるプラスチックレンズを有する対物光学系では、一般的に、光ピックアップ光学系の温度が上昇すると、球面収差が(1)式のごとく補正過剰方向に変化する(以下、温度変化に伴う対物光学系の球面収差の変化を温度特性という)。
If a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial (hereinafter simply referred to as refractive power) is disposed in the aberration correction optical system, when the temperature of the optical pickup optical system rises, Since the refractive power is reduced, the degree of divergence of the marginal ray of the light beam incident on the objective optical system is reduced. This corresponds to a reduction in the magnification of the objective optical system, and the change in magnification causes the spherical aberration to change in the direction of insufficient correction in the objective optical system.
Further, in an objective optical system having a plastic lens having a positive refractive power, generally, when the temperature of the optical pickup optical system rises, the spherical aberration changes in the overcorrected direction as shown in the equation (1) (hereinafter referred to as temperature). The change in spherical aberration of the objective optical system that accompanies the change is called temperature characteristics).

ここで、収差補正光学系中のプラスチックレンズの屈折力を適切に設定すると、対物光学系中のプラスチックレンズの屈折率低下の影響で補正過剰方向に変化する球面収差と、収差補正光学系中のプラスチックレンズの屈折率低下に伴う、対物光学系の倍率変化で補正不足方向に変化する球面収差とをキャンセルさせることが可能となる。
これにより、高密度光ディスクの記録/再生中の温度変化に追従して、収差補正光学系を構成する複数のレンズ内、少なくとも1つのレンズをアクチュエータにより移動させて対物光学系の温度特性を補正する必要がなくなるので、互換型光ピックアップ装置の構成を簡易なものにすることが出来る。
しかるに、収差補正光学系中のプラスチックレンズの屈折力は、対物光学系の温度特性に依存して一意に決まってしまうので、収差補正光学系がプラスチックレンズのみで構成されていると、焦点距離、バックフォーカス、倍率等の収差補正光学系の近軸量を決定するための自由度が不足する。これに対し、請求項1の発明では、収差補正光学系中に配設した温度変化の影響を受けないガラスレンズの屈折力を自由に選択することが出来るので、収差補正光学系の様々な仕様に対応することが可能となる。
Here, if the refractive power of the plastic lens in the aberration correction optical system is set appropriately, spherical aberration that changes in the overcorrection direction due to the influence of a decrease in the refractive index of the plastic lens in the objective optical system, and the aberration in the aberration correction optical system It becomes possible to cancel the spherical aberration that changes in the direction of insufficient correction due to a change in the magnification of the objective optical system due to a decrease in the refractive index of the plastic lens.
Thus, following the temperature change during recording / reproduction of the high-density optical disc, the temperature characteristic of the objective optical system is corrected by moving at least one of the lenses constituting the aberration correction optical system by the actuator. Since it is not necessary, the configuration of the compatible optical pickup device can be simplified.
However, since the refractive power of the plastic lens in the aberration correction optical system is uniquely determined depending on the temperature characteristic of the objective optical system, if the aberration correction optical system is composed only of the plastic lens, the focal length, The degree of freedom for determining the paraxial amount of the aberration correction optical system such as back focus and magnification is insufficient. On the other hand, in the invention of claim 1, since the refractive power of the glass lens that is not affected by the temperature change provided in the aberration correction optical system can be freely selected, various specifications of the aberration correction optical system can be selected. It becomes possible to cope with.

尚、本明細書においては、対物光学系の球面収差の変化率ΔSA/ΔTの符号は、球面収差が補正過剰方向に変化する場合を正とし、球面収差が補正不足方向に変化する場合を負と定義する。また、ΔSAは第1光束の波長λを単位としたRMS(Root Mean Square)値で表すものとし、ΔSA/ΔTの単位はλRMS/℃とする。
また、本明細書においては、情報の記録/再生用の光源として、青紫色半導体レーザや青紫色SHGレーザを使用する光ディスクを総称して「高密度光ディスク」といい、NA0.85の対物光学系により情報の記録/再生を行い、保護層の厚さが0.1mm程度である規格の光ディスクの他に、NA0.65の対物光学系により情報の記録/再生を行い、保護層の厚さが0.6mm程度である規格の光ディスクも含むものとする。また、このような保護層をその情報記録面上に有する光ディスクの他に、情報記録面上に数〜数十nm程度の厚さの保護膜を有する光ディスクや、これらの保護層或いは保護膜の厚さが0の光ディスクも含むものとする。また、本明細書においては、高密度光ディスクには、情報の記録/再生用の光源として、青紫色半導体レーザや青紫色SHGレーザを使用する光磁気ディスクも含まれるものとする。
In this specification, the sign of the change rate ΔSA / ΔT of the spherical aberration of the objective optical system is positive when the spherical aberration changes in the overcorrection direction, and negative when the spherical aberration changes in the undercorrection direction. It is defined as Further, ΔSA is expressed as an RMS (Root Mean Square) value with the wavelength λ of the first light beam as a unit, and the unit of ΔSA / ΔT is λRMS / ° C.
In this specification, an optical disk using a blue-violet semiconductor laser or a blue-violet SHG laser as a light source for recording / reproducing information is generally referred to as a “high-density optical disk” and has an objective optical system of NA 0.85. In addition to a standard optical disc having a protective layer thickness of about 0.1 mm, information is recorded / reproduced by an objective optical system with an NA of 0.65. It also includes a standard optical disc of about 0.6 mm. In addition to an optical disk having such a protective layer on its information recording surface, an optical disk having a protective film with a thickness of several to several tens of nanometers on the information recording surface, and a protective layer or a protective film An optical disk having a thickness of 0 is also included. In this specification, the high-density optical disk includes a magneto-optical disk that uses a blue-violet semiconductor laser or a blue-violet SHG laser as a light source for recording / reproducing information.

また、本明細書においては、DVD−ROM、DVD−Video、DVD−Audio、DVD−RAM、DVD−R、DVD−RW、DVD+R、DVD+RW等のDVD系列の光ディスクを総称して「DVD」といい、CD−ROM、CD−Audio、CD−Video、CD−R、CD−RW等のCD系列の光ディスクを総称して「CD」という。
また、高密度光ディスクを記録/再生するための第1光源からの第1光束としては、450nm以下、好ましくは380nm〜450nmの範囲内、より好ましくは390nm〜430nmの範囲内である波長(λ1)を出射する光束であることが好ましい。また、DVDを記録/再生するための第2光源からの第2光束としては、630nm〜680nmの範囲内である波長(λ2)を出射する光束であることが好ましく、CDを記録/再生するための第3光源からの第3光束としては、750nm〜800nmの範囲内である波長(λ3)を出射する光束であることが好ましい。
Further, in this specification, DVD series optical disks such as DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD + RW are collectively referred to as “DVD”. CD series optical disks such as CD-ROM, CD-Audio, CD-Video, CD-R, and CD-RW are collectively referred to as “CD”.
The first light flux from the first light source for recording / reproducing the high density optical disc is 450 nm or less, preferably in the range of 380 nm to 450 nm, more preferably in the range of 390 nm to 430 nm (λ1). The luminous flux is preferably emitted from the light source. Further, the second light beam from the second light source for recording / reproducing DVD is preferably a light beam that emits a wavelength (λ2) within the range of 630 nm to 680 nm, in order to record / reproduce the CD. The third light beam from the third light source is preferably a light beam that emits a wavelength (λ3) in the range of 750 nm to 800 nm.

本発明の第2の態様によれば、第1の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記光ピックアップ光学系は、前記第1光源と前記収差補正光学系との間の光路中に配設された、入射する前記第1光束の発散角を小さく変換して射出するカップリング光学系を更に有し、前記収差補正光学系は入射する前記第1光束の径を変換して射出するビームエキスパンダ光学系であって、該ビームエキスパンダ光学系は、近軸における屈折力が負であるガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとを少なくとも1つずつ有することが好ましい。   According to a second aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the first aspect, the optical pickup optical system is disposed in an optical path between the first light source and the aberration correction optical system. And a coupling optical system that converts the divergence angle of the incident first light beam to be small and emits it, and the aberration correction optical system converts the diameter of the incident first light beam and emits it. In the panda optical system, the beam expander optical system preferably includes at least one glass lens having a negative refractive power in the paraxial axis and one plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis.

これによれば、カップリング光学系とビームエキスパンダ光学系の間で、温度変化が起きた場合でも光束の発散度合いを不変とすることができるので、ビーム整形プリズムを構成する一対の光学素子を配置しても非点収差が発生しないようにできる。入射ビーム径を拡大する場合には、光源とビームエキスパンダ光学系間をコンパクトに出来る。なお、ビームエキスパンダ光学系には、ビーム径を拡大する他に、ビーム径を縮小するものも含まれる。   According to this, even when a temperature change occurs between the coupling optical system and the beam expander optical system, the divergence degree of the light beam can be made unchanged, so that the pair of optical elements constituting the beam shaping prism can be Astigmatism can be prevented from occurring even when arranged. When enlarging the incident beam diameter, the space between the light source and the beam expander optical system can be made compact. Note that the beam expander optical system includes an apparatus that reduces the beam diameter in addition to expanding the beam diameter.

本発明の第3の態様によれば、第2の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記ビームエキスパンダ光学系は、前記第1光束と前記第2光束との共通光路中に配設されることが好ましい。   According to a third aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the second aspect, the beam expander optical system is disposed in a common optical path of the first light flux and the second light flux. It is preferable.

これによれば、第2光束を用いるDVDに対しても温度特性を補正できる。また、ビームエキスパンダ光学系を構成する複数のレンズの内、少なくとも1つのレンズをアクチュエータにより移動可能としておくと、高密度光ディスクだけでなく、DVDに対する記録/再生時にも球面収差を補正できる。球面収差の発生原因としては、例えば、光源に用いる青紫色半導体レーザや赤色半導体レーザの製造誤差による波長ばらつき、2層ディスク、4層ディスク等の多層ディスクに対する記録/再生時における層間のフォーカスジャンプ、光ディスクの保護層の製造誤差による厚みばらつきや厚み分布等がある。   According to this, the temperature characteristic can be corrected even for a DVD using the second light flux. Further, if at least one lens among a plurality of lenses constituting the beam expander optical system is movable by an actuator, spherical aberration can be corrected not only for high-density optical discs but also for recording / reproducing for DVDs. Causes of the occurrence of spherical aberration include, for example, wavelength variations due to manufacturing errors of blue-violet semiconductor lasers and red semiconductor lasers used as light sources, and focus jumps between layers during recording / reproduction with respect to multilayer discs such as two-layer discs and four-layer discs. There are thickness variations and thickness distributions due to manufacturing errors of the protective layer of the optical disk.

本発明の第4の態様によれば、第2の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記光ピックアップ光学系は、前記第1光束と前記第2光束の光路を合成するためのビームコンバイナを更に有し、
前記カップリング光学系、前記ビームエキスパンダ光学系中の近軸における屈折力が負である前記ガラスレンズ、前記ビームコンバイナ、前記ビームエキスパンダ光学系中の近軸における屈折力が正である前記プラスチックレンズ、前記対物光学系の順に前記第1光源側から配設されることが好ましい。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the second aspect, the optical pickup optical system includes a beam combiner for combining the optical paths of the first light flux and the second light flux. In addition,
The coupling optical system, the glass lens whose refractive power in the paraxial axis in the beam expander optical system is negative, the beam combiner, and the plastic whose refractive power in the paraxial axis in the beam expander optical system is positive It is preferable that the lens and the objective optical system are arranged in this order from the first light source side.

これによれば、ビームエキスパンダ光学系中のプラスチックレンズが第1光束と第2光束の共通光路にあるので、対物光学系がDVDの記録/再生に際して温度上昇に伴って球面収差が補正過剰方向に変化するような温度特性を有する場合には、DVDに対する記録/再生時の温度特性も補正することが可能となる。また、プラスチックレンズが第2光束のカップリング光学系(より望ましくは、コリメート光学系)を兼ねる構成とすることで、部品点数を削減できる。さらに、プラスチックレンズをアクチュエータにより移動可能としておくと、高密度光ディスクだけでなく、DVDに対する記録/再生時にも、上記球面収差を補正できる。   According to this, since the plastic lens in the beam expander optical system is in the common optical path of the first light beam and the second light beam, the spherical aberration is overcorrected as the temperature of the objective optical system increases during recording / reproduction of the DVD. In the case of having a temperature characteristic that changes to the above, it is possible to correct the temperature characteristic at the time of recording / reproducing with respect to the DVD. Moreover, the number of parts can be reduced by adopting a configuration in which the plastic lens also serves as a coupling optical system (more preferably, a collimating optical system) for the second light flux. Furthermore, if the plastic lens is movable by an actuator, the spherical aberration can be corrected not only when recording / reproducing with respect to a DVD, but also when recording / reproducing on a DVD.

本発明の第5の態様によれば、第2の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記光ピックアップ光学系は、前記第1光束と前記第2光束の光路を合成するためのビームコンバイナを更に有し、
前記カップリング光学系、前記ビームエキスパンダ光学系中の近軸における屈折力が正である前記プラスチックレンズ、前記ビームコンバイナ、前記ビームエキスパンダ光学系中の近軸における屈折力が負である前記ガラスレンズ、前記対物光学系の順に前記第1光源側から配設されることが好ましい。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the second aspect, the optical pickup optical system includes a beam combiner for combining the optical paths of the first light flux and the second light flux. In addition,
The coupling optical system, the plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis in the beam expander optical system, the glass combiner, and the glass having a negative refractive power in the paraxial axis in the beam expander optical system. It is preferable that the lens and the objective optical system are arranged in this order from the first light source side.

これによれば、ビームエキスパンダ光学系中のプラスチックレンズが第1光束の専用光路にあるので、ビームエキスパンダ光学系の有無は、第2光束を利用するDVDに対する記録/再生時の温度特性に影響を与えない。従って、第1光束を利用する高密度光ディスクに対する記録/再生時の温度特性を補正することのみを考慮してプラスチックレンズの屈折力を決定することが出来る。   According to this, since the plastic lens in the beam expander optical system is in the exclusive optical path of the first light beam, the presence or absence of the beam expander optical system depends on the temperature characteristics during recording / reproduction with respect to a DVD using the second light beam. Does not affect. Accordingly, the refractive power of the plastic lens can be determined only by correcting the temperature characteristics at the time of recording / reproducing with respect to the high-density optical disk using the first light flux.

本発明の第6の態様によれば、第2の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記ビームエキスパンダ光学系は、前記第1光束の専用光路中に配設されることが好ましい。   According to a sixth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the second aspect, it is preferable that the beam expander optical system is disposed in a dedicated optical path of the first light flux.

これによれば、ビームエキスパンダ光学系中のプラスチックレンズが第1光束の専用光路にあるので、ビームエキスパンダ光学系の有無は、第2光束を利用するDVDに対する記録/再生時の温度特性に影響を与えない。従って、第1光束を利用する高密度光ディスクに対する記録/再生時の温度特性を補正することのみを考慮してビームエキスパンダ光学系中のプラスチックレンズの屈折力を決定することが出来る。   According to this, since the plastic lens in the beam expander optical system is in the exclusive optical path of the first light beam, the presence or absence of the beam expander optical system depends on the temperature characteristics during recording / reproduction with respect to a DVD using the second light beam. Does not affect. Accordingly, the refractive power of the plastic lens in the beam expander optical system can be determined only by correcting the temperature characteristics at the time of recording / reproducing with respect to the high-density optical disk using the first light flux.

本発明の第7の態様によれば、第2乃至第6の態様のいずれかに記載の光ピックアップ光学系において、前記カップリング光学系は、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズを少なくとも1つ有することが好ましい。   According to a seventh aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to any one of the second to sixth aspects, the coupling optical system includes at least a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial direction. It is preferable to have one.

これによれば、カップリング光学系の正のプラスチックレンズを利用して、このカップリング光学系を含めた光学系で温度特性を補正することができる。これにより、補正に必要な正屈折力をビームエキスパンダ光学系とカップリング光学系とに振り分けることができるので、ビームエキスパンダ光学系のレンズ設計自由度を増すことができる。   According to this, the temperature characteristic can be corrected with an optical system including the coupling optical system by using a positive plastic lens of the coupling optical system. Thus, the positive refractive power necessary for correction can be distributed between the beam expander optical system and the coupling optical system, so that the degree of freedom in lens design of the beam expander optical system can be increased.

本発明の第8の態様によれば、第3の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクのうち、前記第1光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第1光ディスクとし、前記第2光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第2光ディスクとしたとき、
前記第1光ディスクに対する情報の記録及び/又は再生を行う場合の、前記第1光束に対する前記対物光学系の倍率m1と、前記第2光ディスクに対する情報の記録及び/又は再生を行う場合の、前記第2光束に対する前記対物光学系の倍率m2とが略一致し、
前記ビームエキスパンダ光学系中の近軸における屈折力が負である前記ガラスレンズのアッベ数νdN、前記ビームエキスパンダ光学系中の近軸における屈折力が正である前記プラスチックレンズのアッベ数νdPが次式(2)式を満たすことが好ましい。
νdP>νdN (2)
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the third aspect, information is recorded and / or reproduced by the first light flux among at least two types of optical disks having different recording densities. When the optical disc that performs recording is the first optical disc and the optical disc that records and / or reproduces information by the second light flux is the second optical disc,
When recording and / or reproducing information on the first optical disk, the magnification m 1 of the objective optical system with respect to the first light flux, and when recording and / or reproducing information on the second optical disk, The magnification m 2 of the objective optical system with respect to the second light beam substantially matches,
Abbe number ν dN of the glass lens whose refractive power in the paraxial axis in the beam expander optical system is negative, Abbe number ν d of the plastic lens whose refractive power in the paraxial axis in the beam expander optical system is positive It is preferable that dP satisfies the following formula (2).
ν dP > ν dN (2)

ビームエキスパンダ光学系を第1光束で設計した場合、第1光束と第2光束とで屈折率が異なることに起因して生じる色収差の影響により、第2光束では平行光束が射出されず、高密度光ディスクからDVDへとディスクを変える際に、ビームエキスパンダ光学系を構成する複数のレンズの内、少なくとも1つのレンズをアクチュエータにより移動させて、第2光束が平行光束として射出されるようにする必要がある。そこで、第8の態様のように、負ガラスレンズと正プラスチックレンズをアッベ数が(2)式を満たすように選択して、第1光束と第2光束との間の色収差を色消ししておくことで、ビームエキスパンダ光学系中のレンズをアクチュエータにより移動させることなく、第2光束を平行光として射出でき、DVDによる情報の記録又は再生の際の制御因子を1つ減らすことができる。   When the beam expander optical system is designed with the first light flux, the parallel light flux is not emitted with the second light flux due to the influence of chromatic aberration caused by the difference in refractive index between the first light flux and the second light flux. When changing the disk from a density optical disk to a DVD, at least one of the plurality of lenses constituting the beam expander optical system is moved by an actuator so that the second light beam is emitted as a parallel light beam. There is a need. Therefore, as in the eighth aspect, the negative glass lens and the positive plastic lens are selected so that the Abbe number satisfies the equation (2), and the chromatic aberration between the first light beam and the second light beam is achromatic. Thus, the second light beam can be emitted as parallel light without moving the lens in the beam expander optical system by an actuator, and the control factor for recording or reproducing information by DVD can be reduced by one.

本発明の第9の態様によれば、第1の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記収差補正光学系は、入射する前記第1光束の発散角を小さく変換して射出するカップリング光学系であって、該カップリング光学系は、ガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとを少なくとも1つずつ有することが好ましい。   According to a ninth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the first aspect, the aberration correcting optical system converts the divergence angle of the incident first light beam to be small and emits it. Preferably, the coupling optical system has at least one glass lens and at least one plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis.

これによれば、第1光源としての青紫色半導体レーザから射出された発散光束の発散角を小さく変換して対物光学系に導くためのカップリング光学系に、対物光学系の温度特性を補正するための収差補正光学系の機能を持たせることが出来るので、光ピックアップ装置の部品点数の削減、低コスト化、小型化に有利となる。   According to this, the temperature characteristic of the objective optical system is corrected to the coupling optical system for converting the divergence angle of the divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser as the first light source to be small and guiding it to the objective optical system. Therefore, the function of the aberration correction optical system can be provided, which is advantageous in reducing the number of parts, cost reduction, and size reduction of the optical pickup device.

本発明の第10の態様によれば、第9の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記カップリング光学系は、前記第1光束と前記第2光束との共通光路中に配設されることが好ましい。   According to a tenth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the ninth aspect, the coupling optical system is disposed in a common optical path of the first light flux and the second light flux. It is preferable.

これによれば、カップリング光学系中のプラスチックレンズが第1光束と第2光束との共通光路にあるので、対物光学系がDVDの記録/再生に際して温度上昇に伴って球面収差が補正過剰方向に変化するような温度特性を有する場合には、DVDに対する記録/再生時の温度特性も補正することが可能となる。また、カップリング光学系を構成するレンズをアクチュエータにより移動可能としておくと、高密度光ディスクだけでなく、DVDに対する記録/再生時にも、上記球面収差を補正できる。   According to this, since the plastic lens in the coupling optical system is in the common optical path of the first light beam and the second light beam, the spherical aberration is overcorrected as the temperature rises when the objective optical system records / reproduces the DVD. In the case of having a temperature characteristic that changes to the above, it is possible to correct the temperature characteristic at the time of recording / reproducing with respect to the DVD. In addition, if the lens constituting the coupling optical system is movable by an actuator, the spherical aberration can be corrected not only when recording / reproducing with respect to a DVD, but also when recording / reproducing the DVD.

本発明の第11の態様によれば、第9の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記光ピックアップ光学系は、前記第1光束と前記第2光束の光路を合成するためのビームコンバイナを更に有し、
前記カップリング光学系中の前記ガラスレンズ、前記ビームコンバイナ、前記カップリング光学系中の近軸における屈折力が正である前記プラスチックレンズ、前記対物光学系の順に前記第1光源側から配設されることが好ましい。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the ninth aspect, the optical pickup optical system includes a beam combiner for combining optical paths of the first light flux and the second light flux. In addition,
The glass lens in the coupling optical system, the beam combiner, the plastic lens having a positive refractive power in the paraxial direction in the coupling optical system, and the objective optical system are arranged in this order from the first light source side. It is preferable.

これによれば、カップリング光学系中のプラスチックレンズが第1光束と第2光束の共通光路にあるので、対物光学系がDVDの記録/再生に際して温度上昇に伴って球面収差が補正過剰方向に変化するような温度特性を有する場合には、DVDに対する記録/再生時の温度特性も補正することが可能となる。また、プラスチックレンズが第2光束のカップリング光学系(より望ましくは、コリメート光学系)を兼ねる構成とすることで、部品点数を削減できる。さらに、プラスチックレンズをアクチュエータにより移動可能としておくと、高密度光ディスクだけでなく、DVDに対する記録/再生時にも、上記球面収差を補正できる。   According to this, since the plastic lens in the coupling optical system is in the common optical path of the first light beam and the second light beam, the spherical aberration in the overcorrection direction as the temperature of the objective optical system increases during recording / reproduction of the DVD. When the temperature characteristic changes, the temperature characteristic at the time of recording / reproducing with respect to the DVD can be corrected. Moreover, the number of parts can be reduced by adopting a configuration in which the plastic lens also serves as a coupling optical system (more preferably, a collimating optical system) for the second light flux. Furthermore, if the plastic lens is movable by an actuator, the spherical aberration can be corrected not only when recording / reproducing with respect to a DVD, but also when recording / reproducing on a DVD.

本発明の第12の態様によれば、第9の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記光ピックアップ光学系は、前記第1光束と前記第2光束の光路を合成するためのビームコンバイナを更に有し、前記カップリング光学系中の前記ガラスレンズは、近軸における屈折力が正であって、
前記カップリング光学系中の近軸における屈折力が正である前記プラスチックレンズ、前記ビームコンバイナ、前記カップリング光学系中の近軸における屈折力が正である前記ガラスレンズ、前記対物光学系の順に前記第1光源側から配設されることが好ましい。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the ninth aspect, the optical pickup optical system includes a beam combiner for combining the optical paths of the first light flux and the second light flux. Further, the glass lens in the coupling optical system has a positive refractive power in the paraxial axis,
The plastic lens having a positive refractive power at the paraxial axis in the coupling optical system, the beam combiner, the glass lens having a positive refractive power at the paraxial axis in the coupling optical system, and the objective optical system in this order. It is preferable to arrange from the first light source side.

これによれば、カップリング光学系中のプラスチックレンズが第1光束の専用光路にあるので、カップリング光学系の有無は、第2光束を利用するDVDに対する記録/再生時の温度特性に影響を与えない。従って、第1光束を利用する高密度光ディスクに対する記録/再生時の温度特性を補正することのみを考慮してプラスチックレンズの屈折力を決定することが出来る。また、ガラスレンズが第2光束のカップリング光学系(より望ましくは、コリメート光学系)を兼ねる構成とすることで、部品点数を削減できる。さらに、ガラスレンズをアクチュエータにより移動可能としておくと、高密度光ディスクだけでなく、DVDに対する記録/再生時にも、上記球面収差を補正できる。   According to this, since the plastic lens in the coupling optical system is in the exclusive optical path of the first light beam, the presence or absence of the coupling optical system affects the temperature characteristics at the time of recording / reproducing with respect to the DVD using the second light beam. Don't give. Accordingly, the refractive power of the plastic lens can be determined only by correcting the temperature characteristics at the time of recording / reproducing with respect to the high-density optical disk using the first light flux. In addition, the number of components can be reduced by employing a configuration in which the glass lens also serves as a coupling optical system (more desirably, a collimating optical system) for the second light flux. Furthermore, if the glass lens can be moved by an actuator, the spherical aberration can be corrected not only when recording / reproducing data on a DVD but also when recording / reproducing data on a DVD.

本発明の第13の態様によれば、第9の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記カップリング光学系は、前記第1光束の専用光路中に配設されたことを特徴とする。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the ninth aspect, the coupling optical system is disposed in a dedicated optical path of the first light flux.

これによれば、カップリング光学系中のプラスチックレンズが第1光束の専用光路にあるので、カップリング光学系の有無は、第2光束を利用するDVDに対する記録/再生時の温度特性に影響を与えない。従って、第1光束を利用する高密度光ディスクに対する記録/再生時の温度特性を補正することのみを考慮してカップリング光学系中のプラスチックレンズの屈折力を決定することが出来る。   According to this, since the plastic lens in the coupling optical system is in the exclusive optical path of the first light beam, the presence or absence of the coupling optical system affects the temperature characteristics during recording / reproduction for a DVD using the second light beam. Don't give. Therefore, the refractive power of the plastic lens in the coupling optical system can be determined only by correcting the temperature characteristics at the time of recording / reproducing with respect to the high-density optical disk using the first light flux.

本発明の第14の態様によれば、第10の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクのうち、前記第1光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第1光ディスクとし、前記第2光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第2光ディスクとしたとき、
前記第1光ディスクに対する情報の記録及び/又は再生を行う場合の、前記第1光束に対する前記対物光学系の倍率m1と、前記第2光ディスクに対する情報の記録及び/又は再生を行う場合の、前記第2光束に対する前記対物光学系の倍率m2とが略一致し、前記カップリング光学系は、近軸における屈折力が負であるガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとを少なくとも1つずつ有し、
前記カップリング光学系中の近軸における屈折力が負である前記ガラスレンズのアッベ数νdN、前記カップリング光学系中の近軸における屈折力が正である前記プラスチックレンズのアッベ数νdPが次式(2)式を満たすことが好ましい。
νdP>νdN (2)
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the tenth aspect, information is recorded and / or reproduced by the first light flux among at least two types of optical disks having different recording densities. When the optical disc that performs recording is the first optical disc and the optical disc that records and / or reproduces information by the second light flux is the second optical disc,
When recording and / or reproducing information on the first optical disc, the magnification m 1 of the objective optical system with respect to the first light flux, and when recording and / or reproducing information on the second optical disc, The magnification m 2 of the objective optical system with respect to the second light beam substantially coincides, and the coupling optical system includes a glass lens having a negative refractive power in the paraxial axis and a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis. Have at least one
The Abbe number ν dN of the glass lens whose refractive power in the paraxial axis in the coupling optical system is negative, and the Abbe number ν dP of the plastic lens whose refractive power in the paraxial axis in the coupling optical system is positive. It is preferable to satisfy the following formula (2).
ν dP > ν dN (2)

カップリング光学系を第1光束で設計した場合、第1光束と第2光束とで屈折率が異なることに起因して生じる色収差の影響により、第2光束では平行光束が射出されず、高密度光ディスクからDVDへとディスクを変える際に、カップリング光学系を構成するレンズをアクチュエータにより移動させて、第2光束が平行光束として射出されるようにする必要がある。そこで、第14の態様のように、カップリング光学系を屈折力が負のガラスレンズと屈折力が正のプラスチックレンズとで構成して、それぞれのアッベ数が(2)式を満たすように選択して、第1光束と第2光束との間の色収差を色消ししておくことで、カップリング光学系中のレンズをアクチュエータにより移動させることなく、第2光束を平行光束として射出でき、DVDによる情報の記録又は再生の際の制御因子を1つ減らすことができる。   When the coupling optical system is designed with the first light beam, the parallel light beam is not emitted with the second light beam due to the influence of chromatic aberration caused by the difference in refractive index between the first light beam and the second light beam, and the high density. When the disc is changed from the optical disc to the DVD, it is necessary to move the lens constituting the coupling optical system by the actuator so that the second light flux is emitted as a parallel light flux. Therefore, as in the fourteenth aspect, the coupling optical system is composed of a glass lens having a negative refractive power and a plastic lens having a positive refractive power, and each Abbe number is selected so as to satisfy Equation (2). Then, by eliminating the chromatic aberration between the first light beam and the second light beam, the second light beam can be emitted as a parallel light beam without moving the lens in the coupling optical system by an actuator. It is possible to reduce the control factor when recording or reproducing information according to.

本発明の第15の態様によれば、第9乃至第14の態様のいずれかに記載の光ピックアップ光学系において、前記カップリング光学系は、入射する前記第1光束を光軸に対して平行な平行光束に変換して射出するコリメート光学系であることが好ましい。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to any one of the ninth to fourteenth aspects, the coupling optical system causes the incident first light beam to be parallel to the optical axis. It is preferable to use a collimating optical system that converts the light into a parallel light beam and emits the light.

これによれば、カップリング光学系を前記第1光束を平行光束として射出するコリメート光学系として設計しておくことで、高密度光ディスクに対する情報の記録又は再生時に対物光学系がトラッキングした場合でも物点位置が移動せず、良好なトラッキング特性が得られる。   According to this, by designing the coupling optical system as a collimating optical system that emits the first light beam as a parallel light beam, even if the objective optical system tracks the information when recording or reproducing information on the high-density optical disk, The point position does not move, and good tracking characteristics can be obtained.

本発明の第16の態様によれば、第1乃至第15の態様のいずれかに記載の光ピックアップ光学系において、前記対物光学系は、前記光源側から順に配設された第1プラスチックレンズと第2プラスチックレンズとから構成され、前記第1プラスチックレンズの少なくとも1つの光学面上には、前記第1光束と前記第2光束のうち、少なくとも一方を回折させる回折構造が形成されると共に、前記第1プラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する近軸における屈折力P1(mm-1)と、前記第2プラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する近軸における屈折力P2(mm-1)との比が以下の(3)式を満たすことが好ましい。
|P1/P2|≦0.2 (3)
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to any one of the first to fifteenth aspects, the objective optical system includes a first plastic lens disposed in order from the light source side. A diffractive structure that diffracts at least one of the first light flux and the second light flux is formed on at least one optical surface of the first plastic lens; and the power P 1 (mm -1) in the near-axis with respect to the wavelength of the first light flux of the first plastic lens, the refractive power P 2 in the paraxial with respect to the wavelength of the first light flux of the second plastic lens (mm -1 It is preferable that the ratio to the following equation (3) is satisfied.
| P 1 / P 2 | ≦ 0.2 (3)

記録密度が互いに異なる複数種類の光ディスクに対して互換性を有する対物光学系とするためには、光ディスクの保護層の厚さの違いに起因する球面収差を補正する必要がある。かかる球面収差を補正するためには、対物光学系の光学面上に回折構造を形成するのが好ましい。回折構造は、その光学特性に大きな波長依存性を有するので、情報の記録/再生に使用する波長の違いを利用することで、光ディスクの保護層の厚さの違いに起因する球面収差を補正することが可能となる。
しかるに、対物光学系中の大きな屈折力を有する光学面上に、かかる回折構造を形成すると、回折構造の段差部分による光線のけられの影響で入射光束の透過率が低下するという問題がある。この光線のけられによる透過率の低下は、像側開口数が大きくなるほど大きくなる。
In order to make an objective optical system compatible with a plurality of types of optical discs having different recording densities, it is necessary to correct spherical aberration due to the difference in the thickness of the protective layer of the optical disc. In order to correct such spherical aberration, it is preferable to form a diffractive structure on the optical surface of the objective optical system. Since the diffractive structure has a large wavelength dependency in its optical characteristics, the spherical aberration due to the difference in the thickness of the protective layer of the optical disk is corrected by utilizing the difference in wavelength used for recording / reproducing information. It becomes possible.
However, when such a diffractive structure is formed on an optical surface having a large refractive power in the objective optical system, there is a problem in that the transmittance of the incident light beam is lowered due to the influence of the light beam shifting by the step portion of the diffractive structure. The decrease in transmittance due to the shifting of the light beam increases as the image-side numerical aperture increases.

第16の態様よれば、対物光学系を2枚のプラスチックレンズから構成し、光源側に配設される第1プラスチックレンズの第1光束の波長に対する屈折力を、第2プラスチックレンズに対して(3)式を満たすように設定するとともに、第1プラスチックレンズの光学面上に回折構造を形成することで、上述のような回折構造の段差部分による光線のけられの影響を低減できる。また、対物光学系の第1光束に対する屈折力を専ら第2プレスチックレンズに持たせているので、CDのごとき、保護層の厚い光ディスクに対して情報の記録又は再生を行う場合の作動距離を大きく確保できる。   According to the sixteenth aspect, the objective optical system is composed of two plastic lenses, and the refractive power with respect to the wavelength of the first light flux of the first plastic lens disposed on the light source side is (for the second plastic lens ( By setting so as to satisfy the expression 3) and forming the diffractive structure on the optical surface of the first plastic lens, it is possible to reduce the influence of the light beam spilling due to the step portion of the diffractive structure as described above. Further, since the refractive power of the objective optical system with respect to the first light flux is exclusively given to the second plastic lens, the working distance for recording or reproducing information on an optical disk having a thick protective layer such as a CD is reduced. Largely secured.

本発明の第17の態様によれば、第16の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクのうち、前記第1光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第1光ディスクとしたとき、
前記第1光ディスクに対する情報の記録及び/又は再生を行う場合の、前記対物光学系の像側開口数NA1、前記第2プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚さdL2、前記第2プラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する近軸における屈折力PL2(mm-1)が以下の(4)式及び(5)式を満たすことが好ましい。
NA1>0.8 (4)
0.9<dL2・PL2<1.3 (5)
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the sixteenth aspect, information is recorded and / or reproduced by the first light flux among at least two types of optical disks having different recording densities. When the first optical disc is the optical disc that performs
When recording and / or reproducing information on the first optical disk, the image-side numerical aperture NA 1 of the objective optical system, the lens thickness d L2 on the optical axis of the second plastic lens, the second plastic lens It is preferable that the refractive power P L2 (mm −1 ) in the paraxial with respect to the wavelength of the first light beam satisfies the following expressions (4) and (5).
NA 1 > 0.8 (4)
0.9 <d L2 · P L2 <1.3 (5)

高密度光ディスクに対して記録/再生を行う際の対物光学系の像側開口数NA1が0.8より大きい場合には、第2プラスチックレンズの光源側の光学面の屈折力が非常に大きくなるので、縁厚を確保し成形をし易くするために、第2プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚さdL2を大きく設定する必要がある。このとき、dL2を第1光束の波長に対する屈折力PL2に対して、(5)式を満たすように設定するのが好ましく、(5)式の下限より大きく設定することで、縁厚を十分に確保出来るので、成形がし易くなり、(5)式の上限より小さく設定することで、光ディスクに対する記録/再生時の作動距離を十分に確保出来る。 When the image-side numerical aperture NA 1 of the objective optical system when recording / reproducing on a high-density optical disk is larger than 0.8, the refractive power of the optical surface on the light source side of the second plastic lens is very large. Therefore, in order to secure the edge thickness and facilitate the molding, it is necessary to set the lens thickness d L2 on the optical axis of the second plastic lens large. At this time, it is preferable to set d L2 to satisfy the formula (5) with respect to the refractive power P L2 with respect to the wavelength of the first light beam, and by setting the d L2 to be larger than the lower limit of the formula (5), Since it can be secured sufficiently, it becomes easy to mold, and by setting it smaller than the upper limit of the formula (5), it is possible to secure a sufficient working distance at the time of recording / reproducing with respect to the optical disk.

また、プラスチックレンズでは、一般的に、長共役距離側(共役距離が長い側)の光学面の屈折力が短共役距離側(共役距離が短い側)の光学面の屈折力よりも大きいので、温度変化時に発生する球面収差は長共役距離側の光学面において大きく発生する。しかるに、DVDに対する記録/再生時のように、短共役距離側(光ディスク側)の開口数がそれほど大きくない場合には、プラスチックレンズの屈折力に対してレンズ厚さを大きく設定することで、温度変化時に長共役距離側(光源側)の光学面で発生する球面収差を低減することが可能である。
第17の態様のように、第2プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚さdL2を(5)式の下限より大きく設定することで、DVDに対する記録/再生時の温度特性を、高密度光ディスクに対する記録/再生時の温度特性に対して非常に小さく抑えることが可能となる。
そのため、高密度光ディスクに対する記録/再生時の温度特性を補正するための収差補正光学系中の屈折力が正であるプラスチックレンズを、第1光束と第2光束の共通光路中に配設した場合でも、DVDに対する記録/再生時の温度特性への影響はそれほど大きくならないようにできる。
In addition, in a plastic lens, generally, the refractive power of the optical surface on the long conjugate distance side (the longer conjugate distance side) is larger than the refractive power of the optical surface on the short conjugate distance side (the shorter conjugate distance side). Spherical aberration that occurs when the temperature changes greatly occurs on the optical surface on the long conjugate distance side. However, when the numerical aperture on the short conjugate distance side (optical disc side) is not so large as in recording / reproducing for DVD, the temperature is set by setting the lens thickness larger than the refractive power of the plastic lens. It is possible to reduce spherical aberration that occurs on the optical surface on the long conjugate distance side (light source side) during the change.
As in the seventeenth aspect, by setting the lens thickness d L2 on the optical axis of the second plastic lens to be larger than the lower limit of the equation (5), the temperature characteristics at the time of recording / reproducing with respect to the DVD can be improved. It is possible to keep the temperature characteristic at the time of recording / reproducing with respect to extremely low.
Therefore, when a plastic lens having a positive refractive power in the aberration correction optical system for correcting the temperature characteristics at the time of recording / reproducing with respect to the high-density optical disk is disposed in the common optical path of the first light beam and the second light beam. However, the influence on the temperature characteristics at the time of recording / reproducing with respect to the DVD can be made not so great.

本発明の第18の態様によれば、第17の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクのうち、前記第1光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第1光ディスクとしたとき、
前記第1光ディスクに対する情報の記録及び/又は再生を行う場合の、前記対物光学系の像側開口数NA1、前記第2プラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する近軸における屈折力PL2(mm-1)、前記第2プラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する倍率mL2、前記第1光束の波長λ1(mm)、前記対物光学系の温度上昇に伴う球面収差の変化率ΔSA/ΔT、前記収差補正光学素子中のプラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する近軸における屈折力Piと、マージナル光線の通過高さhiの2乗との積の総和Σ(Pi・hi 2)が以下の(6)式を満たすことが好ましい。
0.5×10-6<k/Σ(Pi・hi 2)<5.5×10-6 (6)
但し、k=(ΔSA/ΔT)・λ1・PL2/(NA1・(1−mL2))4である。
また更に、以下の(6')式を満たすことがより好ましい。
1.1×10-6<k/Σ(Pi・hi 2)<3.3×10-6 (6')
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the seventeenth aspect, information is recorded and / or reproduced by the first light flux among at least two types of optical disks having different recording densities. When the first optical disc is the optical disc that performs
When recording and / or reproducing information with respect to the first optical disk, the image-side numerical aperture NA 1 of the objective optical system and the refractive power P L2 in the paraxial with respect to the wavelength of the first light flux of the second plastic lens ( mm −1 ), the magnification m L2 of the second plastic lens with respect to the wavelength of the first light beam, the wavelength λ 1 (mm) of the first light beam, and the change rate ΔSA / of the spherical aberration accompanying the temperature rise of the objective optical system. ΔT, the sum Σ (P i · h) of the product of the refractive power P i in the paraxial to the wavelength of the first light flux of the plastic lens in the aberration correcting optical element and the square of the passing height h i of the marginal ray i 2 ) preferably satisfies the following expression (6).
0.5 × 10 −6 <k / Σ (P i · h i 2 ) <5.5 × 10 −6 (6)
However, k = (ΔSA / ΔT) · λ 1 · P L2 / (NA 1 · (1−m L2 )) 4 .
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following expression (6 ′).
1.1 × 10 −6 <k / Σ (P i · h i 2 ) <3.3 × 10 −6 (6 ′)

これによれば、光源側に配設される第1プラスチックレンズの第1光束の波長に対する屈折力を、第2プラスチックレンズに対して(3)式を満たすように設定した場合には、対物光学系の温度特性は、第2プラスチックレンズの温度特性とほぼ等しくなる。
従って、高密度光ディスクに対する記録/再生時の対物光学系の温度変化に伴う球面収差の変化率ΔSA/ΔTは、対物光学系の像側開口数NA1、第2プラスチックレンズの第1光束の波長に対する屈折力PL2(mm-1)、第2プラスチックレンズの第1光束の波長に対する倍率mL2、第1光束の波長λ1により、kを規格化定数として、以下の(7)式で表すことが出来る。
ΔSA/ΔT=k・(NA1・(1−mL2))4/(λ1・PL2) (7)
但し、k=(ΔSA/ΔT)・λ1・PL2/(NA1・(1−mL2))4である。
According to this, when the refractive power with respect to the wavelength of the first light flux of the first plastic lens disposed on the light source side is set to satisfy the expression (3) for the second plastic lens, the objective optical The temperature characteristic of the system is almost equal to the temperature characteristic of the second plastic lens.
Accordingly, the change rate ΔSA / ΔT of the spherical aberration accompanying the temperature change of the objective optical system at the time of recording / reproducing with respect to the high-density optical disc is the image side numerical aperture NA 1 of the objective optical system and the wavelength of the first light flux of the second plastic lens. Is expressed by the following equation (7), with k as a normalization constant, based on the refractive power P L2 (mm −1 ), the magnification m L2 of the second plastic lens with respect to the wavelength of the first light flux, and the wavelength λ 1 of the first light flux. I can do it.
ΔSA / ΔT = k · (NA 1 · (1−m L2 )) 4 / (λ 1 · P L2 ) (7)
However, k = (ΔSA / ΔT) · λ 1 · P L2 / (NA 1 · (1−m L2 )) 4 .

このように、ΔSA/ΔTを第2プラスチックレンズの第1光束の波長に対する屈折力PL2、像側開口数NA、第2プラスチックレンズの第1光束の波長に対する倍率mL2、第1光束の波長λ1で規格化した値である温度特性kは、ほぼ一定の値を取る。
対物光学系の温度特性kを、収差補正光学系中のプラスチックレンズの作用により補正するためには、温度変化に伴って、収差補正光学系から射出される光束の発散度合いを所望の量だけ変化させる必要がある。この発散度合いの変化、即ち、収差補正光学系から射出される波面のデフォーカス成分の変化は、収差補正光学素子中のプラスチックレンズの第1光束の波長に対する屈折力Piと、マージナル光線の通過高さhiの2乗の積の総和Σ(Pi・hi 2)に比例し、温度特性kを補正するために必要な発散度合いの変化Σ(Pi・hi 2)は、温度特性kの大きさに対応して決定される。
In this way, ΔSA / ΔT is the refractive power P L2 of the second plastic lens with respect to the wavelength of the first light flux, the image-side numerical aperture NA, the magnification m L2 of the second plastic lens with respect to the wavelength of the first light flux, and the wavelength of the first light flux. The temperature characteristic k which is a value normalized by λ 1 takes a substantially constant value.
In order to correct the temperature characteristic k of the objective optical system by the action of the plastic lens in the aberration correction optical system, the degree of divergence of the light beam emitted from the aberration correction optical system is changed by a desired amount as the temperature changes. It is necessary to let This change in the degree of divergence, that is, the change in the defocus component of the wavefront emitted from the aberration correction optical system, causes the refractive power P i to the wavelength of the first light flux of the plastic lens in the aberration correction optical element and the passage of the marginal ray. The change Σ (P i · h i 2 ) of the degree of divergence necessary for correcting the temperature characteristic k is proportional to the sum Σ (P i · h i 2 ) of the products of the squares of the height h i. It is determined corresponding to the size of the characteristic k.

従って、温度特性kとΣ(Pi・hi 2)との比は、ほぼ一定の値を取り、この比を(6)式を満たすように設定することで、高密度光ディスクに対する記録/再生時の対物光学系の温度特性kを良好に補正することが可能となる。(6)式の下限より大きく温度特性kとΣ(Pi・hi 2)との比を設定すると、温度特性kの補正が不足になりすぎず、(6)式の上限より小さく温度特性kとΣ(Pi・hi 2)との比を設定すると、温度特性kの補正が過剰になりすぎない。
尚、ここでいう、第2プラスチックレンズの第1光束の波長に対する倍率mL2は、対物光学系の第1光束の波長に対する近軸における屈折力P1(mm-1)と、第1プラスチックレンズの第1光束の波長に対する近軸における屈折力PL1(mm-1)とから、以下の式で算出するものとする。
L2=PL1/P1
Therefore, the ratio between the temperature characteristic k and Σ (P i · h i 2 ) takes a substantially constant value, and this ratio is set so as to satisfy the expression (6), so that recording / reproduction with respect to a high-density optical disk is performed. It is possible to satisfactorily correct the temperature characteristic k of the objective optical system at the time. If the ratio of the temperature characteristic k and Σ (P i · h i 2 ) is set larger than the lower limit of the equation (6), the correction of the temperature characteristic k is not insufficient, and the temperature characteristic is smaller than the upper limit of the equation (6). If the ratio between k and Σ (P i · h i 2 ) is set, the correction of the temperature characteristic k does not become excessive.
Here, the magnification m L2 of the second plastic lens with respect to the wavelength of the first light beam is a refractive power P 1 (mm −1 ) in the paraxial with respect to the wavelength of the first light beam of the objective optical system, and the first plastic lens. From the refractive power P L1 (mm −1 ) in the paraxial with respect to the wavelength of the first light flux, the following formula is used.
m L2 = P L1 / P 1

本発明の第19の態様によれば、第17又は第18の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記第1光源及び前記第2光源の他に、750nm乃至800nmの範囲内の第3光束を射出する第3光源を備えることが好ましい。
この場合、前記収差補正光学系は、前記第1光束と前記第2光束と前記第3光束との共通光路中に配設されることが好ましい。これによれば、収差補正光学系中のプラスチックレンズが第1光束と第2光束と第3光束の共通光路にあるので、対物光学系がDVDの記録/再生に際して温度上昇に伴って球面収差が補正過剰方向に変化するような温度特性を有する場合には、DVDに対する記録/再生時の温度特性も補正することが可能となり、対物光学系がCDの記録/再生に際して温度上昇に伴って球面収差が補正過剰方向に変化するような温度特性を有する場合には、CDに対する記録/再生時の温度特性も補正することが可能となる。また、収差補正光学系を構成するレンズをアクチュエータにより移動可能としておくと、高密度光ディスクだけでなく、DVD及びCDに対する記録/再生時にも、上記球面収差を補正できる。
また、前記第1光源と前記第2光源と前記第3光源とはパッケージ化された光源ユニットであることが好ましい。これによれば、部品点数の削減、低コスト化、小型化に有利である。
一方、光ピックアップ光学系が第1〜第3光源を備える場合において、前記光ピックアップ光学系は、前記収差補正光学系と前記対物光学系との間の光路中に配設された、前記第1光束、前記第2光束、及び前記第3光束の光路を合成するためのビームコンバイナを更に有することが好ましい。
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the seventeenth or eighteenth aspect, in addition to the first light source and the second light source, the third light flux in the range of 750 nm to 800 nm. It is preferable to include a third light source that emits light.
In this case, it is preferable that the aberration correction optical system is disposed in a common optical path of the first light beam, the second light beam, and the third light beam. According to this, since the plastic lens in the aberration correction optical system is in the common optical path of the first light beam, the second light beam, and the third light beam, the objective optical system causes spherical aberration as the temperature rises during DVD recording / reproduction. When the temperature characteristic changes in the overcorrection direction, it becomes possible to correct the temperature characteristic at the time of recording / reproducing with respect to the DVD, and the objective optical system becomes spherical aberration as the temperature rises during recording / reproducing of the CD. Can be corrected in the recording / reproducing mode with respect to the CD. If the lens constituting the aberration correction optical system is made movable by an actuator, the spherical aberration can be corrected not only when recording / reproducing not only a high-density optical disc but also DVD and CD.
The first light source, the second light source, and the third light source are preferably packaged light source units. This is advantageous for reducing the number of parts, reducing the cost, and reducing the size.
On the other hand, in the case where the optical pickup optical system includes first to third light sources, the optical pickup optical system is disposed in an optical path between the aberration correction optical system and the objective optical system. It is preferable to further include a beam combiner for synthesizing optical paths of the light beam, the second light beam, and the third light beam.

これによれば、第17又は第18の態様のような対物光学系において、CDに対しても互換性を持たせるためには、記録/再生に使用する第3光束を発散光束として対物光学系に入射させるのが好ましい。これにより、保護層が厚いCDに対する作動距離を十分に確保することが出来る。この場合、光ピックアップ光学系の構成としては、第1光束、第2光束、及び第3光束の光路を合成するためのビームコンバイナを、収差補正光学系と対物光学系との間の光路中に配設するのが好ましい。   According to this, in the objective optical system as in the seventeenth or eighteenth aspect, in order to provide compatibility with the CD, the objective optical system uses the third light beam used for recording / reproduction as a divergent light beam. It is preferable to make it enter into. As a result, a sufficient working distance for a CD having a thick protective layer can be secured. In this case, as a configuration of the optical pickup optical system, a beam combiner for combining the optical paths of the first light flux, the second light flux, and the third light flux is provided in the optical path between the aberration correction optical system and the objective optical system. It is preferable to arrange.

本発明の第20の態様によれば、第3又は第10の態様に記載の光ピックアップ光学系において、前記第1光源と前記第2光源はパッケージ化された光源ユニットであることが好ましい。   According to a twentieth aspect of the present invention, in the optical pickup optical system according to the third or tenth aspect, it is preferable that the first light source and the second light source are packaged light source units.

これによれば、収差補正光学素子を第1光束と第2光束の共通光路に配設する場合には、第1光源と第2光源のパッケージレーザが使用可能となり、部品点数の削減、低コスト化、小型化に有利である。   According to this, when the aberration correction optical element is disposed in the common optical path of the first light beam and the second light beam, the package laser of the first light source and the second light source can be used, and the number of parts can be reduced and the cost can be reduced. This is advantageous for downsizing and downsizing.

本発明の第21の態様によれば、450nm以下の第1光束を射出する第1光源と、630nm乃至680nmの範囲内の第2光束を射出する第2光源と、の波長が互いに異なる少なくとも2種類の光源と、前記波長が互いに異なる少なくとも2種類の光源から射出された光束を記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクの情報記録面上に集光するための光ピックアップ光学系とから構成される光ピックアップ装置において、
前記光ピックアップ光学系は、前記光ディスクに対向して配設される対物光学系と、前記第1光源と対物光学系との間の光路中に配設され、少なくとも2つのレンズ群から構成された収差補正光学系とから構成され、
前記光ピックアップ光学系として、第1乃至第20の態様のいずれかに記載の光ピックアップ光学系を備えることが好ましい。
According to the twenty-first aspect of the present invention, at least two wavelengths of the first light source that emits the first light flux of 450 nm or less and the second light source that emits the second light flux in the range of 630 nm to 680 nm are different from each other. It comprises a light source of a type and an optical pickup optical system for condensing light beams emitted from at least two types of light sources having different wavelengths on information recording surfaces of at least two types of optical discs having different recording densities. In the optical pickup device
The optical pickup optical system is disposed in an optical path between the objective optical system disposed opposite to the optical disc and the first light source and the objective optical system, and is configured by at least two lens groups. An aberration correction optical system,
The optical pickup optical system preferably includes the optical pickup optical system according to any one of the first to twentieth aspects.

これによれば、第1乃至第20の態様のいずれかと同様の効果が得られる。   According to this, the same effect as any of the first to twentieth aspects can be obtained.

本発明の第22の態様によれば、第21の態様に記載の光ピックアップ装置において、前記記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクのうち、前記第1光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第1光ディスクとしたとき、前記光ピックアップ装置は、前記光前記第1光ディスクの情報記録面からの前記第1光束の反射光束を検出するための光検出器を更に有し、
前記第1光ディスクの情報記録面により反射された前記第1光束は、前記対物光学系と、前記収差補正光学系中の全てのプラスチックレンズを透過した後に、前記光検出器に入射することが好ましい。
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the twenty-first aspect, information is recorded and / or reproduced by the first light flux among at least two types of optical disks having different recording densities. When the optical disk to be performed is the first optical disk, the optical pickup device further includes a photodetector for detecting the reflected light beam of the first light beam from the information recording surface of the optical first optical disk,
The first light beam reflected by the information recording surface of the first optical disk preferably enters the photodetector after passing through the objective optical system and all plastic lenses in the aberration correction optical system. .

これによれば、高密度光ディスクの情報記録面からの反射光束が、対物光学系と収差補正光学系中の全てのプラスチックレンズとを透過した後に、高密度光ディスク用の光検出器に入射するように、この光検出器を光ピックアップ装置内に配設するのが好ましい。これにより、環境温度が変化した場合でも、光源と光検出器との共役関係を不変とすることができるので、高密度光ディスク用の光検出器での信号検出を良好に行なうことが出来る。   According to this, the reflected light beam from the information recording surface of the high-density optical disk passes through all the plastic lenses in the objective optical system and the aberration correction optical system, and then enters the photodetector for the high-density optical disk. In addition, it is preferable to dispose the photodetector in the optical pickup device. As a result, even when the environmental temperature changes, the conjugate relationship between the light source and the photodetector can be made unchanged, so that signal detection with the photodetector for a high-density optical disk can be performed satisfactorily.

本発明の第23の態様によれば、第21又は第22の態様に記載の光ピックアップ装置において、前記光ピックアップ装置は、前記収差補正光学系中の少なくとも1つの構成レンズを光軸方向に駆動するためのアクチュエータを更に有し、
前記アクチュエータにより、前記収差補正光学系中の少なくとも1つの構成レンズを光軸方向に駆動することにより、前記第1光束に対する前記対物光学系の物点位置を光軸方向に可変調整することが好ましい。
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the twenty-first or twenty-second aspect, the optical pickup device drives at least one constituent lens in the aberration correction optical system in the optical axis direction. An actuator for
It is preferable that the object point position of the objective optical system with respect to the first light flux is variably adjusted in the optical axis direction by driving at least one component lens in the aberration correction optical system in the optical axis direction by the actuator. .

これによれば、収差補正光学系中のレンズをアクチュエータにより光軸方向に駆動できるように構成することで、2層ディスク、4層ディスク等の多層ディスクの層間のフォーカスジャンプ、青紫色半導体レーザ光源の製造誤差による波長ばらつき、等に起因して発生する球面収差を補正することが出来るので、高密度光ディスクに対する良好な記録/再生特性を得ることが出来る。
また、多層ディスクの記録層間のフォーカスジャンプに起因して発生する球面収差は、記録層間の距離、対物光学系の像側開口数、記録/再生時の波長をパラメータとして発生するが、これらのパラメータは光ディスクの規格により決定されている。従って、フォーカスジャンプ時に発生する球面収差は、光ディスクの種類によりその量が決まっているので、フォーカスジャンプ時に必要な収差補正光学系中の可動レンズの移動量は、光ディスクの種類と、収差補正光学系の仕様により一意に決定される。即ち、多層ディスクの記録層間のフォーカスジャンプ時においては、球面収差を検出するための球面収差検出手段は必要がなく、光ディスクの種類とフォーカスジャンプの方向(例えば、第1層→第2層、或いは第2層→第1層)を検出し、その結果により決定される方向に、決まった量だけ可動レンズを移動させれば良い。
According to this, the lens in the aberration correction optical system can be driven in the direction of the optical axis by the actuator, so that the focus jump between layers of a multilayer disk such as a two-layer disk or a four-layer disk, a blue-violet semiconductor laser light source Therefore, it is possible to correct the spherical aberration caused by the wavelength variation due to the manufacturing error, etc., so that good recording / reproducing characteristics for the high density optical disc can be obtained.
In addition, spherical aberration caused by a focus jump between recording layers of a multi-layer disc is generated using the distance between the recording layers, the image-side numerical aperture of the objective optical system, and the recording / reproducing wavelength as parameters. Is determined by the standard of the optical disc. Accordingly, since the amount of spherical aberration that occurs at the time of focus jump is determined by the type of optical disc, the amount of movement of the movable lens in the aberration correction optical system that is required at the time of focus jump depends on the type of optical disc and the aberration correction optical system. It is uniquely determined by the specifications. That is, at the time of a focus jump between recording layers of a multi-layer disc, there is no need for spherical aberration detection means for detecting spherical aberration, and the type of optical disc and the direction of focus jump (for example, first layer → second layer, or (Second layer → first layer) is detected, and the movable lens is moved by a fixed amount in the direction determined by the result.

また、青紫色半導体レーザ光源の製造誤差による波長ばらつきに起因して発生する球面収差は、光ピックアップ装置の製造工程において、可動レンズの位置を調整すれば良いので、高密度光ディスクに対する記録/再生時にこれを補正する必要はない。
以上より、本発明による光ピックアップ光学系を搭載した光ピックアップ装置では、高密度光ディスクに対する記録/再生時に発生する温度変化に伴う球面収差変化は、収差補正光学系中のプラスチックレンズの作用により自動的に補正されるので、球面収差検出手段や、球面収差検出手段の検出結果に応じて可動レンズのアクチュエータを制御するための複雑な制御回路は必要なく、光ピックアップ装置の構成が簡素になり、低コスト化を実現できる。
In addition, spherical aberration that occurs due to wavelength variations due to manufacturing errors of the blue-violet semiconductor laser light source can be achieved by adjusting the position of the movable lens in the optical pickup device manufacturing process. There is no need to correct this.
As described above, in the optical pickup device equipped with the optical pickup optical system according to the present invention, the spherical aberration change accompanying the temperature change that occurs during recording / reproducing on the high-density optical disk is automatically caused by the action of the plastic lens in the aberration correction optical system. Therefore, there is no need for a complicated control circuit for controlling the spherical aberration detector and the actuator of the movable lens according to the detection result of the spherical aberration detector, and the configuration of the optical pickup device is simplified and reduced. Cost reduction can be realized.

本発明の第24の態様によれば、第21乃至第23の態様のいずれかに記載の光ピックアップ装置を搭載した光情報記録再生装置であることが好ましい。この光情報記録再生装置は、光ディスクを回転可能に保持する光ディスクホルダーを有することが好ましい。尚、本発明における光情報記録再生装置とは、光情報記録装置、光情報再生装置及び光情報記録及び光情報再生装置を含み、光情報記録媒体に対する情報の記録及び/又は再生が可能な装置を指す。   According to a twenty-fourth aspect of the present invention, an optical information recording / reproducing apparatus equipped with the optical pickup device according to any one of the twenty-first to twenty-third aspects is preferable. The optical information recording / reproducing apparatus preferably has an optical disc holder that rotatably holds the optical disc. The optical information recording / reproducing apparatus in the present invention includes an optical information recording apparatus, an optical information reproducing apparatus, an optical information recording and an optical information reproducing apparatus, and an apparatus capable of recording and / or reproducing information with respect to an optical information recording medium. Point to.

これによれば、第21乃至第23の態様のいずれかと同様の効果が得られる。   According to this, the same effect as any of the twenty-first to twenty-third aspects can be obtained.

本発明によれば、レーザ光源波長が異なる高密度光ディスク及びDVD等の光ディスクに対して、或いは、高密度光ディスク、DVD、及びCD等の複数種類の光ディスクに対して互換性を維持しながら適切に情報の記録/再生を行え、小型化、軽量化、低コスト化、構成の簡素化に適した光ピックアップ光学系であって、高密度光ディスクに対する情報の記録/再生時に、環境温度変化に伴って、プラスチックレンズを含む対物光学系で発生する球面収差変化を補正することができる収差補正光学系を備えた、簡素な構成の光ピックアップ光学系を得られる。また、これらの光ピックアップ光学系を搭載した光ピックアップ装置及び、この光ピックアップ装置を搭載した光情報記録再生装置を得られる。   According to the present invention, a high-density optical disc and a DVD such as a DVD having different laser light source wavelengths, or a plurality of types of optical discs such as a high-density optical disc, a DVD, and a CD are appropriately maintained while maintaining compatibility. An optical pickup optical system that can record / reproduce information, and is suitable for downsizing, weight reduction, cost reduction, and simplification of configuration. Thus, it is possible to obtain an optical pickup optical system having a simple configuration including an aberration correction optical system capable of correcting a spherical aberration change generated in an objective optical system including a plastic lens. Further, an optical pickup device equipped with these optical pickup optical systems and an optical information recording / reproducing device equipped with this optical pickup device can be obtained.

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、高密度光ディスクHD(第1光ディスク)とDVD(第2光ディスク)とCD(第3光ディスク)との何れに対しても適切に情報の記録/再生を行える第1の光ピックアップ装置PU1の構成を概略的に示す図である。高密度光ディスクHDの光学的仕様は、波長λ1=408nm、保護層PL1の厚さt1=0.0875mm、開口数NA1=0.85であり、DVDの光学的仕様は、波長λ2=658nm、保護層PL2の厚さt2=0.6mm、開口数NA2=0.67であり、CDの光学的仕様は、波長λ3=785nm、保護層PL3の厚さt3=1.2mm、開口数NA3=0.51である。但し、波長、保護層の厚さ、及び開口数の組合せはこれに限られない。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a first optical pickup apparatus PU1 that can appropriately record / reproduce information on any of a high-density optical disk HD (first optical disk), DVD (second optical disk), and CD (third optical disk). FIG. The optical specifications of the high-density optical disc HD are the wavelength λ1 = 408 nm, the thickness t1 of the protective layer PL1 is 0.0875 mm, the numerical aperture NA1 = 0.85, and the optical specification of the DVD is the wavelength λ2 = 658 nm, protection The layer PL2 has a thickness t2 = 0.6 mm and a numerical aperture NA2 = 0.67. The optical specification of the CD is a wavelength λ3 = 785 nm, the protective layer PL3 has a thickness t3 = 1.2 mm, and the numerical aperture NA3 = 0. .51. However, the combination of the wavelength, the thickness of the protective layer, and the numerical aperture is not limited to this.

光ピックアップ装置PU1は、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され408nmのレーザ光束(第1光束)を射出する青紫色半導体レーザLD1(第1光源)、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され658nmのレーザ光束(第2光束)を射出する赤色半導体レーザLD2(第2光源)、第1光束及び第2光束共通の光検出器PD12、CDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され785nmのレーザ光束(第3光束)を射出する赤外半導体レーザLD3(第3光源)と光検出器PD3とが一体化されたCD用モジュールMD3、収差補正光学系としてのビームエキスパンダ光学系EXP、1軸アクチュエータUAC、各レーザ光束を情報記録面RL1、RL2,RL3上に集光させる機能を有する対物光学系OBJ、2軸アクチュエータAC、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2、第3のビームコンバイナBC3、第1コリメート光学系COL1、第2コリメート光学系COL2、絞りSTO、センサーレンズSEN等から構成されている。
ビームエキスパンダ光学系は、近軸における屈折力が負であるガラスレンズ(第1レンズEXP1)と、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズ(第2レンズEXP2)とから構成されており、第1光束と第2光束との共通光路中に配設されている。
The optical pickup device PU1 emits a 408 nm laser beam (first beam) and emits a 408 nm laser beam (first beam) when recording / reproducing information on the high-density optical disk HD. The red semiconductor laser LD2 (second light source) that emits a 658 nm laser beam (second beam) and emits a laser beam (second light beam) when the information is recorded / reproduced. On the other hand, a CD module MD3 in which an infrared semiconductor laser LD3 (third light source) that emits a 785 nm laser beam (third beam) and a photodetector PD3 are integrated when information is recorded / reproduced. , A beam expander optical system EXP as an aberration correction optical system, a single-axis actuator UAC, and each laser beam is condensed on the information recording surfaces RL1, RL2, and RL3. Objective optical system OBJ, biaxial actuator AC, first beam combiner BC1, second beam combiner BC2, third beam combiner BC3, first collimating optical system COL1, second collimating optical system COL2, It is composed of STO, sensor lens SEN and the like.
The beam expander optical system includes a glass lens (first lens EXP1) having a negative refractive power in the paraxial axis and a plastic lens (second lens EXP2) having a positive refractive power in the paraxial axis. It arrange | positions in the common optical path of a 1st light beam and a 2nd light beam.

光ピックアップ装置PU1において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図1において実線でその光線経路を描いたように、まず、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、第1コリメート光学系COL1を透過することにより平行光束に変換された後、第1及び第2のビームコンバイナBC1及びBC2、第1レンズEXP1、第2レンズEXP2、第3のビームコンバイナBC3を順に通過し、対物光学系OBJによって高密度光ディスクHDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。
なお、対物光学系OBJについての詳しい説明は後述する。
When recording / reproducing information with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU1, first, the blue-violet semiconductor laser LD1 is caused to emit light as illustrated by the solid line in FIG. The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 is converted into a parallel light beam by passing through the first collimating optical system COL1, and then the first and second beam combiners BC1 and BC2, the first lens EXP1, It passes through the two lenses EXP2 and the third beam combiner BC3 in order, and becomes a spot formed on the information recording surface RL1 by the objective optical system OBJ via the protective layer PL1 of the high-density optical disc HD.
A detailed description of the objective optical system OBJ will be described later.

そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第3のビームコンバイナBC3、ビームエキスパンダ光学系EXPの第2レンズEXP2及び第1レンズEXP1を通過し、第2のビームコンバイナBC2で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD12の受光面上に収束する。そして、光検出器PD12の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。
また、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図1において点線でその光線経路を描いたように、まず、赤色半導体レーザLD2を発光させる。赤色半導体レーザLD2から射出された発散光束は、第1のビームコンバイナBC1で反射して、第2のビームコンバイナBC2、第1レンズEXP1、第2レンズEXP2、第3のビームコンバイナBC3を順に通過し、対物光学系OBJによってDVDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes again through the objective optical system OBJ, the third beam combiner BC3, the second lens EXP2 and the first lens EXP1 of the beam expander optical system EXP, and the second lens EXP2. The beam is branched by the beam combiner BC2, passes through the sensor lens SEN, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD12. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD12.
When recording / reproducing information on / from a DVD, first, the red semiconductor laser LD2 is caused to emit light, as illustrated by the dotted line in FIG. The divergent light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 is reflected by the first beam combiner BC1 and sequentially passes through the second beam combiner BC2, the first lens EXP1, the second lens EXP2, and the third beam combiner BC3. The spot is formed on the information recording surface RL2 via the protective layer PL2 of the DVD by the objective optical system OBJ.

そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第3のビームコンバイナBC3、第2レンズEXP2、第1レンズEXP1を通過し、第2のビームコンバイナBC2で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD12の受光面上に収束する。そして、光検出器PD12の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。   The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes through the objective optical system OBJ, the third beam combiner BC3, the second lens EXP2, and the first lens EXP1 again, and is branched by the second beam combiner BC2. Then, the light passes through the sensor lens SEN and converges on the light receiving surface of the photodetector PD12. And the information recorded on DVD can be read using the output signal of photodetector PD12.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図1において二点鎖線でその光線経路を描いたように、CD用モジュールMD3を作動させて赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、第3のビームコンバイナBC3により反射された後、対物光学系OBJによってCDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJを透過した後、第3のビームコンバイナBC3により反射され、CD用モジュールMD3の光検出器PD3の受光面上に収束する。そして、光検出器PD3の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。
また、本実施の形態において、青紫色半導体レーザLD1と赤色半導体レーザLD2とが一体化され、1つの筐体に収められたパッケージ光源ユニットを用いることもできる。この場合、第1のビームコンバイナBC1を削除することができると共に、例えば、第2コリメート光学系COL2を削除することができる。
When recording / reproducing information with respect to a CD, the infrared ray semiconductor laser LD3 is caused to emit light by operating the CD module MD3, as shown by the two-dot chain line in FIG. The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 becomes a spot formed on the information recording surface RL3 by the objective optical system OBJ through the protective layer PL3 of the CD after being reflected by the third beam combiner BC3. . The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged around the objective optical system OBJ. The reflected light flux modulated by the information pits on the information recording surface RL3 is again transmitted through the objective optical system OBJ, then reflected by the third beam combiner BC3, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD3 of the CD module MD3. To do. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD3.
In the present embodiment, a package light source unit in which the blue-violet semiconductor laser LD1 and the red semiconductor laser LD2 are integrated and housed in one housing can also be used. In this case, the first beam combiner BC1 can be deleted, and for example, the second collimating optical system COL2 can be deleted.

次に、対物光学系OBJの構成について説明する。なお、対物光学系OBJは、後述する第2〜第4、第6〜第9の実施の形態においても同様の構成となっている。
対物光学系OBJは、図2及び図3に示すように、収差補正素子L1とこの収差補正素子L1を透過したレーザ光束を光ディスクの情報記録面上に集光させる機能を有する両面が非球面とされた集光素子L2とから構成されている。収差補正素子L1と集光素子L2は共にプラスチックレンズであり、それぞれの光学機能部の周囲には、光学機能部と一体に成形されたフランジ部FL1、FL2が形成されており、かかるフランジ部FL1、FL2の一部同士を嵌合することで一体化されている。
尚、本実施の形態においては、収差補正素子L1と集光素子L2とを、それぞれのフランジ部同士を嵌合することにより一体化する構成としたが、収差補正素子L1と集光素子L2との一体化は、それら互いの相対位置関係が不変となるように保持されていれば良く、例えば、収差補正素子L1と集光素子L2とを鏡枠を介して一体化する構成であっても良い。
収差補正素子L1の光源側の光学機能面S1は、図3(a)に示すように、DVDの開口数0.67までの領域に対応する第1領域AREA1と、DVDの開口数0.67から高密度光ディスクHDの開口数0.85までの領域に対応する第2領域AREA2とに分割されており、図2(a)に示すように、その内部に階段構造が形成された複数の輪帯が、光軸を中心として配列された構造である階段型回折構造HOEが第1領域AREA1に形成されている。
Next, the configuration of the objective optical system OBJ will be described. The objective optical system OBJ has the same configuration in the second to fourth and sixth to ninth embodiments described later.
As shown in FIGS. 2 and 3, the objective optical system OBJ has an aspheric surface on both sides having a function of condensing the aberration correction element L1 and the laser beam transmitted through the aberration correction element L1 on the information recording surface of the optical disk. It is comprised from the condensing element L2 made. The aberration correction element L1 and the condensing element L2 are both plastic lenses, and flange portions FL1 and FL2 formed integrally with the optical function portion are formed around the respective optical function portions, and the flange portion FL1. , FL2 is integrated by fitting a part of each other.
In the present embodiment, the aberration correcting element L1 and the condensing element L2 are integrated by fitting the respective flange portions, but the aberration correcting element L1 and the condensing element L2 are integrated. For example, even if the aberration correction element L1 and the condensing element L2 are integrated via a lens frame, it is sufficient that the relative positional relationship between them is held unchanged. good.
As shown in FIG. 3A, the optical function surface S1 on the light source side of the aberration correction element L1 includes a first area AREA1 corresponding to an area up to a numerical aperture of DVD of 0.67 and a numerical aperture of DVD of 0.67. 2 to the second area AREA2 corresponding to the area of the high-density optical disk HD up to the numerical aperture 0.85, and as shown in FIG. 2 (a), a plurality of rings in which a staircase structure is formed. A staircase type diffraction structure HOE having a structure in which bands are arranged around the optical axis is formed in the first area AREA1.

第1領域AREA1に形成された階段型回折構造HOEにおいて、各輪帯内に形成された階段構造の1段あたりの深さd0は、d0=2×λ1/(n1−1)(μm)で算出される値に設定され、各輪帯の分割数Nは5に設定されている。但し、λ1は青紫色半導体レーザから射出されるレーザ光束の波長をミクロン単位で表したものであり(ここでは、λ1=0.408μm)、n1は収差補正素子L1の波長λ1に対する屈折率である(ここでは、n1=1.5242)。
この階段型回折構造HOEに対して、波長λ1のレーザ光束が入射した場合、隣接する階段間では2×λ1(μm)の光路差が発生し、波長λ1のレーザ光束は実質的に位相差が与えられないので回折されずにそのまま透過する。尚、以下の説明では、階段型回折構造により実質的に位相差が与えられずにそのまま透過する光束を0次回折光という。
In the staircase type diffraction structure HOE formed in the first area AREA1, the depth d0 per step of the staircase structure formed in each annular zone is d0 = 2 × λ1 / (n1-1) (μm). The calculated value is set, and the division number N of each annular zone is set to 5. Here, λ1 represents the wavelength of the laser beam emitted from the blue-violet semiconductor laser in units of microns (here, λ1 = 0.408 μm), and n1 is a refractive index with respect to the wavelength λ1 of the aberration correction element L1. (Here, n1 = 1.524).
When a laser beam having a wavelength of λ1 is incident on the staircase type diffractive structure HOE, an optical path difference of 2 × λ1 (μm) is generated between adjacent steps, and the laser beam having a wavelength of λ1 has a substantial phase difference. Since it is not given, it passes through without being diffracted. In the following description, a light beam that is transmitted without being substantially given a phase difference by the step-type diffraction structure is referred to as zero-order diffracted light.

一方、この階段型回折構造HOEに対して、赤色半導体レーザから射出される波長λ2(ここでは、λ2=0.658μm)のレーザ光束が入射した場合、隣接する階段間ではd0×(n2−1)−λ2=0.13μmの光路差が生じることになり、5分割された輪帯1つ分では、0.13×5=0.65μmと波長λ2の1波長分の光路差が生じるので、隣接する輪帯を透過した波面がそれぞれ1波長ずれて重なり合うことになる。即ち、この階段型回折構造HOEにより波長λ2の光束は1次方向に回折される回折光となる。尚、n2は収差補正素子L2の波長λ2に対する屈折率である(ここでは、n2=1.5064)。このときの波長λ2のレーザ光束の1次回折光の回折効率は、87.5%となるが、DVDに対する情報の記録/再生には十分な光量である。対物光学系OBJでは、階段型回折構造HOEの作用により、高密度光ディスクHDとDVDとの保護層の厚さの違いに起因する球面収差を補正している。   On the other hand, when a laser beam having a wavelength of λ2 (here, λ2 = 0.658 μm) emitted from the red semiconductor laser is incident on this staircase type diffractive structure HOE, d0 × (n2-1) between adjacent steps. ) −λ2 = 0.13 μm optical path difference occurs, and for one ring zone divided into five, an optical path difference of 0.13 × 5 = 0.65 μm and one wavelength of wavelength λ2 occurs. Wavefronts that have passed through adjacent annular zones overlap each other with a shift of one wavelength. That is, the light beam having the wavelength λ2 becomes diffracted light diffracted in the first-order direction by the staircase type diffraction structure HOE. Note that n2 is a refractive index with respect to the wavelength λ2 of the aberration correction element L2 (here, n2 = 1.5064). At this time, the diffraction efficiency of the first-order diffracted light of the laser beam having the wavelength λ2 is 87.5%, but the amount of light is sufficient for recording / reproducing information with respect to the DVD. In the objective optical system OBJ, the spherical aberration due to the difference in the thickness of the protective layer between the high-density optical disk HD and the DVD is corrected by the action of the staircase type diffraction structure HOE.

また、この階段型回折構造に対して、赤外半導体レーザから射出される波長λ3(ここでは、λ3=0.785μm)のレーザ光束が入射した場合、λ3≒2×λ1であるので、隣接する階段間では1×λ3(μm)の光路差が発生し、波長λ3のレーザ光束も波長λ1のレーザ光束と同様に、実質的に位相差が与えられないので回折されずにそのまま透過する(0次回折光)。対物光学系OBJでは、波長λ1と波長λ3とに対する倍率を異ならしめることで、高密度光ディスクHDとCDとの保護層の厚さの違いに起因する球面収差を補正している。
更に、第1〜第4、第6〜第8の実施の形態の対物光学系OBJにおいては、収差補正素子L1の光ディスク側の光学機能面S2は、図3(c)に示すように、DVDの開口数0.67内の領域に相当する光軸を含む第3領域AREA3と、DVDの開口数0.67から高密度光ディスクHDの開口数0.85までの領域に相当する第4領域AREA4とに分割されており、ブレーズ型回折構造DOE1が、第3領域AREA3に形成され、ブレーズ型回折構造DOE2が、第4領域AREA4に形成されている。ブレーズ型回折構造DOE1、DOE2は、青紫色領域における対物光学系OBJの色収差を補正するための構造である。
尚、第9の実施の形態の対物光学系OBJにおいては、収差補正素子L1の光ディスク側の光学機能面S2は、近軸において光ディスク側に凸の形状を有する非球面となっている。
In addition, when a laser beam having a wavelength of λ3 (here, λ3 = 0.785 μm) emitted from an infrared semiconductor laser is incident on this step-type diffractive structure, λ3≈2 × λ1, so that it is adjacent. An optical path difference of 1 × λ3 (μm) is generated between the steps, and the laser beam having the wavelength λ3 is transmitted without being diffracted as it is substantially not given a phase difference similarly to the laser beam having the wavelength λ1 (0 Next diffraction light). In the objective optical system OBJ, the spherical aberration due to the difference in the thickness of the protective layer between the high-density optical disc HD and the CD is corrected by making the magnifications with respect to the wavelengths λ1 and λ3 different.
Furthermore, in the objective optical systems OBJ of the first to fourth and sixth to eighth embodiments, the optical function surface S2 on the optical disc side of the aberration correction element L1 is a DVD as shown in FIG. The third area AREA3 including the optical axis corresponding to the area within the numerical aperture 0.67, and the fourth area AREA4 corresponding to the area from the numerical aperture 0.67 of the DVD to the numerical aperture 0.85 of the high-density optical disk HD. The blazed diffraction structure DOE1 is formed in the third area AREA3, and the blazed diffraction structure DOE2 is formed in the fourth area AREA4. The blazed diffractive structures DOE1 and DOE2 are structures for correcting the chromatic aberration of the objective optical system OBJ in the blue-violet region.
In the objective optical system OBJ of the ninth embodiment, the optical function surface S2 on the optical disc side of the aberration correction element L1 is an aspheric surface having a convex shape on the optical disc side in paraxial.

また、各実施の形態における光ピックアップ装置は、第1光ディスクに対する情報の記録及び/又は再生を行う場合の、対物光学系の温度変化に伴う球面収差の変化率ΔSA/ΔTが上記(1)式を満たすように設計されている。
これにより、対物光学系OBJの温度変化に伴う球面収差の変化率ΔSA/ΔTに対して、収差補正光学系中のプラスチックレンズの屈折力を適切に設定すると、対物光学系中のプラスチックレンズの屈折率低下の影響で補正過剰方向に変化する球面収差と、収差補正光学系中のプラスチックレンズの屈折率低下に伴う、対物光学系の倍率変化で補正不足方向に変化する球面収差とをキャンセルさせることが可能となる。
従って、高密度光ディスクの記録/再生中の温度変化に追従して収差補正光学系中のレンズをアクチュエータにより移動させて対物光学系の温度特性を補正する必要がなくなるので、互換型光ピックアップ装置の構成を簡易なものにすることが出来る。
In addition, in the optical pickup device in each embodiment, when recording and / or reproducing information with respect to the first optical disc, the change rate ΔSA / ΔT of the spherical aberration accompanying the temperature change of the objective optical system is expressed by the above equation (1). Designed to meet.
Accordingly, when the refractive power of the plastic lens in the aberration correction optical system is appropriately set with respect to the change rate ΔSA / ΔT of the spherical aberration accompanying the temperature change of the objective optical system OBJ, the refraction of the plastic lens in the objective optical system is achieved. Canceling spherical aberration that changes in the overcorrection direction due to the decrease in the rate and spherical aberration that changes in the direction of undercorrection due to the change in the magnification of the objective optical system due to the decrease in the refractive index of the plastic lens in the aberration correction optical system Is possible.
Accordingly, it is not necessary to correct the temperature characteristic of the objective optical system by moving the lens in the aberration correction optical system by the actuator following the temperature change during recording / reproduction of the high-density optical disc. The configuration can be simplified.

また、収差補正光学系中のプラスチックレンズの屈折力は、対物光学系の温度特性に依存して一意に決まってしまうので、収差補正光学系がプラスチックレンズのみで構成されていると、焦点距離、バックフォーカス、倍率等の収差補正光学系の近軸量を決定するための自由度が不足するが、本実施の形態の光ピックアップ装置PU1では、収差補正光学系中に配設した温度変化の影響を受けないガラスレンズの屈折力を自由に選択することが出来るので、収差補正光学系の様々な仕様に対応することが可能となる。   In addition, since the refractive power of the plastic lens in the aberration correction optical system is uniquely determined depending on the temperature characteristics of the objective optical system, if the aberration correction optical system is composed only of a plastic lens, the focal length, Although the degree of freedom for determining the paraxial amount of the aberration correction optical system such as back focus and magnification is insufficient, in the optical pickup device PU1 of the present embodiment, the influence of the temperature change provided in the aberration correction optical system. Since it is possible to freely select the refractive power of the glass lens that does not receive the light, it is possible to cope with various specifications of the aberration correction optical system.

また、第1〜第5の実施の形態において、コリメート光学系(COL、COL1、COL2、COL3)とビームエキスパンダ光学系EXPとの間の光路中にビーム整形プリズムの一対の光学素子を配置する場合には、第1コリメート光学系COL1をガラスレンズで構成するのが好ましい。これにより、第1コリメート光学系COL1から射出される光束の平行度は温度変化に対して不変となるので、温度変化が生じた場合でも非点収差が発生しない。
また、本実施の形態における光ピックアップ装置PU1では、ビームエキスパンダ光学系EXPが、第1光束と第2光束との共通光路中に配設されるので、第2光束を用いるDVDに対する記録/再生時も温度特性を補正できる。また、1軸アクチュエータUACによりビームエキスパンダ光学系EXPの第1レンズEXP1を移動させることで、高密度光ディスクだけでなく、DVDに対する記録/再生時にも球面収差を補正できる。
In the first to fifth embodiments, a pair of optical elements of the beam shaping prism are arranged in the optical path between the collimating optical system (COL, COL1, COL2, COL3) and the beam expander optical system EXP. In such a case, it is preferable to configure the first collimating optical system COL1 with a glass lens. As a result, the parallelism of the light beam emitted from the first collimating optical system COL1 does not change with respect to the temperature change, and astigmatism does not occur even when the temperature change occurs.
Further, in the optical pickup device PU1 in the present embodiment, since the beam expander optical system EXP is disposed in the common optical path of the first light flux and the second light flux, recording / reproduction with respect to the DVD using the second light flux is performed. The temperature characteristics can be corrected even at times. Further, by moving the first lens EXP1 of the beam expander optical system EXP by the uniaxial actuator UAC, it is possible to correct the spherical aberration not only at the time of recording / reproducing on the DVD but also at the time of recording / reproducing on the DVD.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明するが、上記第1の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
図4に示すように、光ピックアップ装置PU2は、第1光束を射出する青紫色半導体レーザLD1、光検出器PD1、第2光束を射出する赤色半導体レーザLD2と光検出器PD2とが一体化されたDVD用モジュールMD2、第3光束を射出する赤外半導体レーザLD3と光検出器PD3とが一体化されたCD用モジュールMD3、収差補正光学系としてのビームエキスパンダ光学系EXP、1軸アクチュエータUAC、対物光学系OBJ、2軸アクチュエータAC、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2、第3のビームコンバイナBC3、コリメート光学系COL等から構成されている。
そして、本実施の形態における光ピックアップ装置PU2では、コリメート光学系COL、ビームエキスパンダ光学系EXP中の近軸における屈折力が負であるガラスレンズ(第1レンズEXP1)、第2のビームコンバイナBC2、ビームエキスパンダ光学系EXP中の近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズ(第2レンズEXP2)、対物光学系OBJの順に青紫色半導体レーザLD1側から配設されている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 4, the optical pickup device PU2 includes a blue-violet semiconductor laser LD1 that emits a first light flux, a photodetector PD1, a red semiconductor laser LD2 that emits a second light flux, and a photodetector PD2. A DVD module MD2, a CD module MD3 in which an infrared semiconductor laser LD3 emitting a third light beam and a photodetector PD3 are integrated, a beam expander optical system EXP as an aberration correction optical system, and a single-axis actuator UAC , Objective optical system OBJ, biaxial actuator AC, first beam combiner BC1, second beam combiner BC2, third beam combiner BC3, collimating optical system COL, and the like.
In the optical pickup device PU2 in the present embodiment, the collimating optical system COL, the glass lens (first lens EXP1) whose refractive power on the paraxial axis in the beam expander optical system EXP is negative, and the second beam combiner BC2. The plastic lens (second lens EXP2) having a positive refractive power in the paraxial axis in the beam expander optical system EXP and the objective optical system OBJ are arranged in this order from the blue-violet semiconductor laser LD1 side.

光ピックアップ装置PU2において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図4において実線でその光線経路を描いたように、まず、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、第1のビームコンバイナBC1を通過して、コリメート光学系COLを透過することにより平行光束に変換された後、第1レンズEXP1、第2のビームコンバイナBC2、第2レンズEXP2、第3のビームコンバイナBC3を順に通過し、対物光学系OBJによって高密度光ディスクHDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第3のビームコンバイナBC3、第2レンズEXP2、第2のビームコンバイナBC2、第1レンズEXP1、コリメート光学系COLを透過し、第1のビームコンバイナBC1で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD1の受光面上に収束する。そして、光検出器PD1の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU2, first, the blue-violet semiconductor laser LD1 is caused to emit light as illustrated by the solid line in FIG. The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 passes through the first beam combiner BC1 and is converted into a parallel light beam by passing through the collimating optical system COL, and then the first lens EXP1, the second beam. The spot passes through the combiner BC2, the second lens EXP2, and the third beam combiner BC3 in order, and becomes a spot formed on the information recording surface RL1 by the objective optical system OBJ via the protective layer PL1 of the high-density optical disc HD.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes through the objective optical system OBJ, the third beam combiner BC3, the second lens EXP2, the second beam combiner BC2, the first lens EXP1, and the collimating optical system COL. The light is transmitted, branched by the first beam combiner BC1, passes through the sensor lens SEN, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD1. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD1.

また、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図4において点線でその光線経路を描いたように、まず、赤色半導体レーザLD2を発光させる。赤色半導体レーザLD2から射出された発散光束は、第2のビームコンバイナBC2で反射して、第2レンズEXP2において平行光束に変換された後、第3のビームコンバイナBC3を順に通過し、対物光学系OBJによってDVDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第3のビームコンバイナBC3、第2レンズEXP2を通過し、第2のビームコンバイナBC2で分岐され、光検出器PD2の受光面上に収束する。そして、光検出器PD2の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information with respect to a DVD, first, the red semiconductor laser LD2 is caused to emit light, as illustrated by the dotted line in FIG. The divergent light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 is reflected by the second beam combiner BC2, is converted into a parallel light beam by the second lens EXP2, and then sequentially passes through the third beam combiner BC3. It becomes a spot formed on the information recording surface RL2 via the protective layer PL2 of the DVD by OBJ.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes again through the objective optical system OBJ, the third beam combiner BC3, and the second lens EXP2, and is branched by the second beam combiner BC2. Converges on the light receiving surface. Then, information recorded on the DVD can be read using the output signal of the photodetector PD2.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図4において二点鎖線でその光線経路を描いたように、CD用モジュールMD3を作動させて赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、第3のビームコンバイナBC3により反射された後、対物光学系OBJによってCDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJを透過した後、第3のビームコンバイナBC3により反射され、CD用モジュールMD3の光検出器PD3の受光面上に収束する。そして、光検出器PD3の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。   When information is recorded / reproduced with respect to the CD, the infrared ray semiconductor laser LD3 is caused to emit light by operating the CD module MD3, as illustrated by the two-dot chain line in FIG. The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 becomes a spot formed on the information recording surface RL3 by the objective optical system OBJ via the protective layer PL3 of the CD after being reflected by the third beam combiner BC3. . The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged around the objective optical system OBJ. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 is transmitted again through the objective optical system OBJ, is reflected by the third beam combiner BC3, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD3 of the CD module MD3. To do. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD3.

本実施の形態における光ピックアップ装置PU2では、ビームエキスパンダ光学系EXP中のプラスチックレンズ(第2レンズEXP2)が、第1光束と第2光束の共通光路にあるので、対物光学系OBJがDVDの記録/再生に際して温度上昇に伴って球面収差が補正過剰方向に変化するような温度特性を有する場合には、第2レンズEXP2の作用により、DVDに対する記録/再生時の温度特性も補正することが可能となる。また、第2レンズEXP2が第2光束のコリメート光学系を兼ねているので、部品点数を削減できる。さらに、さらに、プラスチックレンズ(第2レンズEXP2)をアクチュエータにより移動可能としておくと、高密度光ディスクだけでなく、DVDに対する記録/再生時にも、上記球面収差を補正できる。   In the optical pickup device PU2 in the present embodiment, since the plastic lens (second lens EXP2) in the beam expander optical system EXP is in the common optical path of the first light flux and the second light flux, the objective optical system OBJ is DVD. When the recording / reproduction has a temperature characteristic such that the spherical aberration changes in the overcorrection direction as the temperature rises, the temperature characteristic at the time of recording / reproduction with respect to the DVD can be corrected by the action of the second lens EXP2. It becomes possible. Further, since the second lens EXP2 also serves as a collimating optical system for the second light flux, the number of parts can be reduced. Furthermore, if the plastic lens (second lens EXP2) can be moved by an actuator, the spherical aberration can be corrected not only when recording / reproducing on a DVD but also on a high-density optical disk.

[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について説明するが、上記第1の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
図5に示すように、光ピックアップ装置PU3は、第1光束を射出する青紫色半導体レーザLD1、光検出器PD1、第2光束を射出する赤色半導体レーザLD2と光検出器PD2とが一体化されたDVD用モジュールMD2、第3光束を射出する赤外半導体レーザLD3と光検出器PD3とが一体化されたCD用モジュールMD3、収差補正光学系としてのビームエキスパンダ光学系EXP、1軸アクチュエータUAC、対物光学系OBJ、2軸アクチュエータAC、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2、第3のビームコンバイナBC3、コリメート光学系COL、カップリング光学系CUL3等から構成されている。
そして、本実施の形態における光ピックアップ装置PU3では、コリメート光学系COL、ビームエキスパンダ光学系EXP中の近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズ(第2レンズEXP2)、第2のビームコンバイナBC2、ビームエキスパンダ光学系EXP中の近軸における屈折力が負であるガラスレンズ(第1レンズEXP1)、対物光学系OBJの順に青紫色半導体レーザLD1側から配設されている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 5, in the optical pickup device PU3, a blue-violet semiconductor laser LD1, a photodetector PD1, a red semiconductor laser LD2 emitting a second light beam, and a light detector PD2 are integrated. A DVD module MD2, a CD module MD3 in which an infrared semiconductor laser LD3 emitting a third light beam and a photodetector PD3 are integrated, a beam expander optical system EXP as an aberration correction optical system, and a single-axis actuator UAC , Objective optical system OBJ, biaxial actuator AC, first beam combiner BC1, second beam combiner BC2, third beam combiner BC3, collimating optical system COL, coupling optical system CUL3, and the like.
In the optical pickup device PU3 in the present embodiment, the collimating optical system COL, the plastic lens (second lens EXP2) whose refractive power in the paraxial axis in the beam expander optical system EXP is positive, and the second beam combiner BC2. In the beam expander optical system EXP, a glass lens (first lens EXP1) whose refractive power in the paraxial axis is negative and an objective optical system OBJ are arranged in this order from the blue-violet semiconductor laser LD1 side.

光ピックアップ装置PU3において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図5において実線でその光線経路を描いたように、まず、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、第1のビームコンバイナBC1を通過して、コリメート光学系COLを透過することにより平行光束に変換された後、第2レンズEXP2、第2のビームコンバイナBC2、第1レンズEXP1、第3のビームコンバイナBC3を順に通過し、対物光学系OBJによって高密度光ディスクHDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第3のビームコンバイナBC3、第1レンズEXP1、第2のビームコンバイナBC2、第2レンズEXP2、コリメート光学系COLを透過し、第1のビームコンバイナBC1で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD1の受光面上に収束する。そして、光検出器PD1の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。
When information is recorded / reproduced with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU3, first, the blue-violet semiconductor laser LD1 is caused to emit light, as illustrated by the solid line in FIG. The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 passes through the first beam combiner BC1 and is converted into a parallel light beam by passing through the collimating optical system COL, and then the second lens EXP2, the second beam. The spot passes through the combiner BC2, the first lens EXP1, and the third beam combiner BC3 in order, and becomes a spot formed on the information recording surface RL1 by the objective optical system OBJ via the protective layer PL1 of the high-density optical disc HD.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes through the objective optical system OBJ, the third beam combiner BC3, the first lens EXP1, the second beam combiner BC2, the second lens EXP2, and the collimating optical system COL. The light is transmitted, branched by the first beam combiner BC1, passes through the sensor lens SEN, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD1. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD1.

また、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図5において点線でその光線経路を描いたように、まず、赤色半導体レーザLD2を発光させる。赤色半導体レーザLD2から射出された発散光束は、カップリング光学系CUL3を通過して、第2のビームコンバイナBC2で反射して、第1レンズEXP1において平行光束に変換された後、第3のビームコンバイナBC3を通過し、対物光学系OBJによってDVDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第3のビームコンバイナBC3、第1レンズEXP1を通過し、第2のビームコンバイナBC2で分岐され、カップリング光学系CUL3を通過して、光検出器PD2の受光面上に収束する。そして、光検出器PD2の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information on / from a DVD, first, the red semiconductor laser LD2 is caused to emit light, as shown by the dotted line in FIG. The divergent light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 passes through the coupling optical system CUL3, is reflected by the second beam combiner BC2, is converted into a parallel light beam by the first lens EXP1, and then the third beam. The spot passes through the combiner BC3 and is formed on the information recording surface RL2 via the protective layer PL2 of the DVD by the objective optical system OBJ.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes again through the objective optical system OBJ, the third beam combiner BC3, and the first lens EXP1, and is branched by the second beam combiner BC2. It passes through CUL3 and converges on the light receiving surface of the photodetector PD2. Then, information recorded on the DVD can be read using the output signal of the photodetector PD2.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図5において二点鎖線でその光線経路を描いたように、CD用モジュールMD3を作動させて赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、第3のビームコンバイナBC3により反射された後、対物光学系OBJによってCDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJを透過した後、第3のビームコンバイナBC3により反射され、CD用モジュールMD3の光検出器PD3の受光面上に収束する。そして、光検出器PD3の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。
本実施の形態における光ピックアップ装置PU3では、ビームエキスパンダ光学系EXP中のプラスチックレンズ(第2レンズEXP2)が第1光束の専用光路にあるので、ビームエキスパンダ光学系EXPの有無は、第2光束を利用するDVDに対する記録/再生時の温度特性に影響を与えない。従って、第1光束を利用する高密度光ディスクに対する記録/再生時の温度特性を補正することのみを考慮してプラスチックレンズ(第2レンズEXP2)の屈折力を決定することが出来る。さらに、ガラスレンズ(第1レンズEXP1)を1軸アクチュエータUACにより移動させることで、高密度光ディスクだけでなく、DVDに対する記録/再生時にも、上記球面収差を補正できる。
When recording / reproducing information with respect to the CD, the infrared ray semiconductor laser LD3 is caused to emit light by operating the CD module MD3 as shown in FIG. The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 becomes a spot formed on the information recording surface RL3 by the objective optical system OBJ through the protective layer PL3 of the CD after being reflected by the third beam combiner BC3. . The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged around the objective optical system OBJ. The reflected light flux modulated by the information pits on the information recording surface RL3 is again transmitted through the objective optical system OBJ, then reflected by the third beam combiner BC3, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD3 of the CD module MD3. To do. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD3.
In the optical pickup device PU3 in the present embodiment, since the plastic lens (second lens EXP2) in the beam expander optical system EXP is in the dedicated optical path of the first light flux, the presence or absence of the beam expander optical system EXP It does not affect the temperature characteristics at the time of recording / reproducing with respect to a DVD using a luminous flux. Therefore, the refractive power of the plastic lens (second lens EXP2) can be determined only by correcting the temperature characteristics during recording / reproduction with respect to the high-density optical disk using the first light flux. Furthermore, by moving the glass lens (first lens EXP1) by the uniaxial actuator UAC, the spherical aberration can be corrected not only when recording / reproducing with respect to a DVD but also with respect to a high-density optical disk.

[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態について説明するが、上記第1の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
図6に示すように、光ピックアップ装置PU4は、第1光束を射出する青紫色半導体レーザLD1と光検出器PD1とが一体化された高密度光ディスク用モジュールMD1、第2光束を射出する赤色半導体レーザLD2と光検出器PD2とが一体化されたDVD用モジュールMD2、第3光束を射出する赤外半導体レーザLD3と光検出器PD3とが一体化されたCD用モジュールMD3、収差補正光学系としてのビームエキスパンダ光学系EXP、1軸アクチュエータUAC、対物光学系OBJ、2軸アクチュエータAC、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2、第1コリメート光学系COL1、第2コリメート光学系COL2等から構成されている。
本実施の形態における光ピックアップ光学系では、ビームエキスパンダ光学系EXPが第1光束の専用光路中に配設されている。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 6, the optical pickup device PU4 includes a high-density optical disk module MD1 in which a blue-violet semiconductor laser LD1 that emits a first light flux and a photodetector PD1 are integrated, and a red semiconductor that emits a second light flux. A DVD module MD2 in which the laser LD2 and the photodetector PD2 are integrated, a CD module MD3 in which the infrared semiconductor laser LD3 emitting the third light beam and the photodetector PD3 are integrated, and an aberration correction optical system Beam expander optical system EXP, 1-axis actuator UAC, objective optical system OBJ, 2-axis actuator AC, first beam combiner BC1, second beam combiner BC2, first collimating optical system COL1, and second collimating optical system COL2 Etc.
In the optical pickup optical system in the present embodiment, the beam expander optical system EXP is disposed in the dedicated optical path of the first light flux.

光ピックアップ装置PU4において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図6において実線でその光線経路を描いたように、まず、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、第1コリメート光学系を透過することにより平行光束に変換された後、第1レンズEXP1(近軸における屈折力が負であるガラスレンズ)、第2レンズEXP2(近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズ)、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2を順に通過し、対物光学系OBJによって高密度光ディスクHDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。   When recording / reproducing information with respect to the high-density optical disc HD in the optical pickup device PU4, first, the blue-violet semiconductor laser LD1 is caused to emit light, as shown by the solid line in FIG. The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 is converted into a parallel light beam by passing through the first collimating optical system, and then the first lens EXP1 (glass lens whose refractive power in the paraxial is negative), Two lenses EXP2 (a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis), the first beam combiner BC1, and the second beam combiner BC2 are sequentially passed through the protective layer PL1 of the high-density optical disc HD by the objective optical system OBJ. Thus, the spots are formed on the information recording surface RL1.

そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第2のビームコンバイナBC2、第1のビームコンバイナBC1、第2レンズEXP2、第1レンズEXP1、第1コリメート光学系COLを透過し、光検出器PD1の受光面上に収束する。そして、光検出器PD1の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。   The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light flux modulated by the information pits on the information recording surface RL1 is returned to the objective optical system OBJ, the second beam combiner BC2, the first beam combiner BC1, the second lens EXP2, the first lens EXP1, and the first collimating optical system. It passes through the COL and converges on the light receiving surface of the photodetector PD1. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD1.

また、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図6において点線でその光線経路を描いたように、まず、赤色半導体レーザLD2を発光させる。赤色半導体レーザLD2から射出された発散光束は、第2コリメート光学系COL2を透過することにより平行光束に変換された後、第1のビームコンバイナBC1で反射して、第2のビームコンバイナBC2を通過し、対物光学系OBJによってDVDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第2のビームコンバイナBC2を通過し、第1のビームコンバイナBC1で分岐され、第2コリメート光学系COL2を透過することにより収斂光束に変換された後、光検出器PD2の受光面上に収束する。そして、光検出器PD2の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information with respect to a DVD, first, the red semiconductor laser LD2 is caused to emit light, as illustrated by the dotted line in FIG. The divergent light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 is converted into a parallel light beam by passing through the second collimating optical system COL2, and then reflected by the first beam combiner BC1 and passes through the second beam combiner BC2. Then, the spot is formed on the information recording surface RL2 via the protective layer PL2 of the DVD by the objective optical system OBJ.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes again through the objective optical system OBJ and the second beam combiner BC2, is branched by the first beam combiner BC1, and passes through the second collimating optical system COL2. Thus, the light beam is converted into a convergent light beam and then converged on the light receiving surface of the photodetector PD2. Then, information recorded on the DVD can be read using the output signal of the photodetector PD2.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図6において二点鎖線でその光線経路を描いたように、CD用モジュールMD3を作動させて赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、第2のビームコンバイナBC2により反射された後、対物光学系OBJによってCDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJを透過した後、第2のビームコンバイナBC2により反射され、CD用モジュールMD3の光検出器PD3の受光面上に収束する。そして、光検出器PD3の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。
本実施の形態における光ピックアップ装置PU4では、ビームエキスパンダ光学系EXP中のプラスチックレンズ(第2レンズEXP2)が第1光束の専用光路にあるので、ビームエキスパンダ光学系EXPの有無は、第2光束を利用するDVDに対する記録/再生時温度特性に影響を与えない。従って、第1光束を利用する高密度光ディスクに対する記録/再生時の温度特性を補正することのみを考慮してプラスチックレンズ(第2レンズEXP2)の屈折力を決定することが出来る。
Further, when recording / reproducing information on / from a CD, the infrared ray semiconductor laser LD3 is caused to emit light by operating the CD module MD3, as shown by a two-dot chain line in FIG. The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 becomes a spot formed on the information recording surface RL3 by the objective optical system OBJ through the protective layer PL3 of the CD after being reflected by the second beam combiner BC2. . The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged around the objective optical system OBJ. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 is transmitted again through the objective optical system OBJ, then reflected by the second beam combiner BC2, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD3 of the CD module MD3. To do. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD3.
In the optical pickup device PU4 in the present embodiment, since the plastic lens (second lens EXP2) in the beam expander optical system EXP is in the optical path dedicated to the first light flux, the presence or absence of the beam expander optical system EXP It does not affect the temperature characteristics at the time of recording / reproducing for a DVD using a light beam. Therefore, the refractive power of the plastic lens (second lens EXP2) can be determined only by correcting the temperature characteristics during recording / reproduction with respect to the high-density optical disk using the first light flux.

[第5の実施の形態]
本実施の形態における光ピックアップ装置PU5おける高密度光ディスクHDの光学的仕様は、波長λ1=407nm、保護層PL1の厚さt1=0.6mm、開口数NA1=0.67であり、DVDの光学的仕様は、波長λ2=655nm、保護層PL2の厚さt2=0.6mm、開口数NA2=0.66であり、CDの光学的仕様は、波長λ3=785nm、保護層PL3の厚さt3=1.2mm、開口数NA3=0.51である。但し、波長、保護層の厚さ、及び開口数の組合せはこれに限られない。
図7に示すように、光ピックアップ装置PU5は、第1光束を射出する青紫色半導体レーザLD1、第2光束を射出する赤色半導体レーザLD2、第3光束を射出する赤外半導体レーザLD3、第1〜第3光束共通の光検出器PD123、収差補正光学系としてのビームエキスパンダ光学系EXP、1軸アクチュエータUAC、対物光学系OBJ'、2軸アクチュエータAC、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2、第3のビームコンバイナBC3、第1コリメート光学系COL1、第2コリメート光学系COL2、第3コリメート光学系COL3等から構成されている。
本実施の形態における光ピックアップ光学系では、ビームエキスパンダ光学系EXPが第1光束、第2光束及び第3光束の共通光路中に配設されている。
[Fifth Embodiment]
The optical specifications of the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU5 in the present embodiment are the wavelength λ1 = 407 nm, the thickness t1 = 0.6 mm of the protective layer PL1, and the numerical aperture NA1 = 0.67. The optical specifications are the wavelength λ2 = 655 nm, the thickness t2 of the protective layer PL2 = 0.6 mm, and the numerical aperture NA2 = 0.66. The optical specifications of the CD are the wavelength λ3 = 785 nm, and the thickness t3 of the protective layer PL3. = 1.2 mm and numerical aperture NA3 = 0.51. However, the combination of the wavelength, the thickness of the protective layer, and the numerical aperture is not limited to this.
As shown in FIG. 7, the optical pickup device PU5 includes a blue-violet semiconductor laser LD1 that emits a first light flux, a red semiconductor laser LD2 that emits a second light flux, an infrared semiconductor laser LD3 that emits a third light flux, ˜Photodetector PD123 common to the third light flux, beam expander optical system EXP as an aberration correction optical system, one-axis actuator UAC, objective optical system OBJ ′, two-axis actuator AC, first beam combiner BC1, second It comprises a beam combiner BC2, a third beam combiner BC3, a first collimating optical system COL1, a second collimating optical system COL2, a third collimating optical system COL3, and the like.
In the optical pickup optical system in the present embodiment, the beam expander optical system EXP is disposed in the common optical path of the first light beam, the second light beam, and the third light beam.

光ピックアップ装置PU5において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図7において実線でその光線経路を描いたように、まず、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、第1コリメート光学系COL1を透過することにより平行光束に変換された後、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2、第3のビームコンバイナBC3、第1レンズEXP1(近軸における屈折力が負であるガラスレンズ)、第2レンズEXP2(近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズ)を順に通過し、対物光学系OBJ´によって高密度光ディスクHDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJ´は、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ´、第2レンズEXP2、第1レンズEXP1を通過し、第3のビームコンバイナBC3で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD123の受光面上に収束する。そして、光検出器PD123の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU5, first, the blue-violet semiconductor laser LD1 is caused to emit light, as shown by the solid line in FIG. The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 is converted into a parallel light beam by passing through the first collimating optical system COL1, and then the first beam combiner BC1, the second beam combiner BC2, and the third beam. It passes through the combiner BC3, the first lens EXP1 (a glass lens having a negative refractive power in the paraxial axis), and the second lens EXP2 (a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis) in order, and is increased by the objective optical system OBJ ′. It becomes a spot formed on the information recording surface RL1 via the protective layer PL1 of the density optical disk HD.
The objective optical system OBJ ′ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes again through the objective optical system OBJ ′, the second lens EXP2, and the first lens EXP1, is branched by the third beam combiner BC3, and passes through the sensor lens SEN. The light converges on the light receiving surface of the photodetector PD123. The information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD123.

また、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図7において点線でその光線経路を描いたように、まず、赤色半導体レーザLD2を発光させる。赤色半導体レーザLD2から射出された発散光束は、第2コリメート光学系COL2を通過することにより平行光束に変換された後、第1のビームコンバイナBC1で反射され、第2のビームコンバイナBC2、第3のビームコンバイナBC3、第1レンズEXP1、第2レンズEXP2を順に通過し、対物光学系OBJ´によってDVDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJ´は、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ´、第2レンズEXP2、第1レンズEXP1を通過し、第3のビームコンバイナBC3で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD123の受光面上に収束する。そして、光検出器PD123の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information on / from a DVD, first, the red semiconductor laser LD2 is caused to emit light, as illustrated by the dotted line in FIG. The divergent light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 is converted into a parallel light beam by passing through the second collimating optical system COL2, and then reflected by the first beam combiner BC1, and the second beam combiner BC2 and third Passes through the beam combiner BC3, the first lens EXP1, and the second lens EXP2 in this order, and becomes a spot formed on the information recording surface RL2 via the protective layer PL2 of the DVD by the objective optical system OBJ ′.
The objective optical system OBJ ′ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes again through the objective optical system OBJ ′, the second lens EXP2, and the first lens EXP1, is branched by the third beam combiner BC3, and passes through the sensor lens SEN. The light converges on the light receiving surface of the photodetector PD123. Then, information recorded on the DVD can be read using the output signal of the photodetector PD123.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図7において二点鎖線でその光線経路を描いたように、まず、赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、第3コリメート光学系COL3を通過することにより平行光束に変換された後、第3のビームコンバイナBC3で反射され、第1レンズEXP1、第2レンズEXP2を順に通過し、対物光学系OBJ´によってCDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJ´は、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ´、第2レンズEXP2、第1レンズEXP1を通過し、第3のビームコンバイナBC3で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD123の受光面上に収束する。そして、光検出器PD123の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。
また、本実施の形態において、赤色半導体レーザLD2と赤外半導体レーザLD3とが一体化され、1つの筐体に収められたパッケージ光源ユニットを用いることもできる。この場合、第2のビームコンバイナBC2を削除することができるとともに、コリメート光学系を2つにすることができ、例えば、第3コリメート光学系COL3を削除することができる。
また、本実施の形態において、青紫色半導体レーザLD1と赤色半導体レーザLD2とが一体化され、1つの筐体に収められたパッケージ光源ユニットを用いることもできる。この場合、第1のビームコンバイナBC1を削除することができと共に、コリメート光学系を2つにすることができ、例えば、第2コリメート光学系COL2を削除することができる。
またさらに、本実施の形態において、青紫色半導体レーザLD1、赤色半導体レーザLD2及び赤外半導体レーザLD3とが一体化され、1つの筐体に収められたパッケージ光源ユニットを用いることもできる。この場合、第1、第2のビームコンバイナBC1、BC2を削除することができると共に、コリメート光学系を1つにすることができ、例えば、第2、第3コリメート光学系COL2、COL3を削除することができる。
次に、対物光学系OBJ'の構成について説明する。尚、対物光学系OBJ'は、後述する第10の実施の形態においても同様の構成となっている。
When recording / reproducing information on / from a CD, first, the infrared semiconductor laser LD3 is caused to emit light, as shown by the two-dot chain line in FIG. The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 is converted into a parallel light beam by passing through the third collimating optical system COL3, and then reflected by the third beam combiner BC3, and the first lens EXP1 and the second lens. It passes through EXP2 in order and becomes a spot formed on the information recording surface RL3 via the protective layer PL3 of the CD by the objective optical system OBJ ′.
The objective optical system OBJ ′ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 passes again through the objective optical system OBJ ′, the second lens EXP2, and the first lens EXP1, is branched by the third beam combiner BC3, and passes through the sensor lens SEN. The light converges on the light receiving surface of the photodetector PD123. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD123.
In the present embodiment, a package light source unit in which the red semiconductor laser LD2 and the infrared semiconductor laser LD3 are integrated and housed in one housing can be used. In this case, the second beam combiner BC2 can be deleted, and the number of collimating optical systems can be two. For example, the third collimating optical system COL3 can be deleted.
In the present embodiment, a package light source unit in which the blue-violet semiconductor laser LD1 and the red semiconductor laser LD2 are integrated and housed in one housing can also be used. In this case, the first beam combiner BC1 can be deleted, and the number of collimating optical systems can be two. For example, the second collimating optical system COL2 can be deleted.
Furthermore, in this embodiment, a package light source unit in which the blue-violet semiconductor laser LD1, the red semiconductor laser LD2, and the infrared semiconductor laser LD3 are integrated and housed in one housing can be used. In this case, the first and second beam combiners BC1 and BC2 can be deleted, and the number of collimating optical systems can be reduced to one. For example, the second and third collimating optical systems COL2 and COL3 are deleted. be able to.
Next, the configuration of the objective optical system OBJ ′ will be described. The objective optical system OBJ ′ has the same configuration in a tenth embodiment described later.

対物光学系OBJ'は、両面が非球面とされた1枚のプラスチックレンズから構成されており、光源側の光学機能面S1には、ブレーズ型回折構造DOE3が形成されている。ブレーズ型回折構造DOE3は、プラスチックレンズの色収差に起因する波長λ1と波長λ2の球面収差を補正するための構造であり、この作用により、第1光束と第2光束は、それぞれ高密度光ディスクHDとDVDとのそれぞれの情報記録面上に良好なスポットを形成する。また、対物光学系OBJ'では、波長λ1と波長λ3とに対する倍率を異ならしめることで、高密度光ディスクHDとCDとの保護層の厚さの違いに起因する球面収差を補正している。尚、第5及び第10の実施の形態においては、収差補正光学系中のガラスレンズ(第5の実施の形態では第1レンズEXP1、第10の実施の形態では第1レンズCUL1)を1軸アクチュエータUACにより移動させることで、対物光学系OBJ'の倍率を変化させている。
本実施の形態における光ピックアップ装置PU5では、ビームエキスパンダ光学系EXP中のプラスチックレンズ(第2レンズEXP2)が、第1光束、第2光束及び第3光束の共通光路にあるので、対物光学系OBJ'がDVDやCDの記録/再生に際して温度上昇に伴って球面収差が補正過剰方向に変化するような温度特性を有する場合には、第2レンズEXP2の作用により、DVDやCDに対する記録/再生時の温度特性も補正することが可能となる。さらに、第2レンズEXP1が1軸アクチュエータUACにより移動可能とされているので、高密度光ディスクだけでなく、DVD及びCDに対する記録/再生時にも球面収差を補正できる。
The objective optical system OBJ ′ is composed of a single plastic lens whose both surfaces are aspherical, and a blazed diffractive structure DOE3 is formed on the optical function surface S1 on the light source side. The blazed diffractive structure DOE3 is a structure for correcting spherical aberrations of the wavelengths λ1 and λ2 caused by the chromatic aberration of the plastic lens. Due to this action, the first light beam and the second light beam are respectively separated from the high-density optical disk HD. Good spots are formed on each information recording surface of the DVD. In the objective optical system OBJ ′, the spherical aberration due to the difference in the thickness of the protective layer between the high-density optical disc HD and the CD is corrected by making the magnifications with respect to the wavelengths λ1 and λ3 different. In the fifth and tenth embodiments, the glass lens (the first lens EXP1 in the fifth embodiment and the first lens CUL1 in the tenth embodiment) in the aberration correction optical system is uniaxial. By moving the actuator UAC, the magnification of the objective optical system OBJ ′ is changed.
In the optical pickup device PU5 in the present embodiment, since the plastic lens (second lens EXP2) in the beam expander optical system EXP is in the common optical path of the first light beam, the second light beam, and the third light beam, the objective optical system When OBJ 'has a temperature characteristic such that the spherical aberration changes in the overcorrected direction as the temperature rises during recording / reproduction of DVD or CD, recording / reproduction for DVD or CD is performed by the action of the second lens EXP2. It is possible to correct the temperature characteristics of the hour. Furthermore, since the second lens EXP1 can be moved by the single-axis actuator UAC, spherical aberration can be corrected not only when recording / reproducing on DVD and CD but also on high-density optical disks.

[第6の実施の形態]
次に、本発明の第6の実施の形態について説明するが、上記第1の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
図8に示すように、光ピックアップ装置PU6は、第1光束を射出する青紫色半導体レーザLD1と第2光束を射出する赤色半導体レーザLD2とが一体化された光源ユニットLU1、第1光束及び第2光束共通の光検出器PD12、第3光束を射出する赤外半導体レーザLD3と光検出器PD3とが一体化されたCD用モジュールMD3、収差補正光学系としてのカップリング光学系CUL、1軸アクチュエータUAC、対物光学系OBJ、2軸アクチュエータAC、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2等から構成されている。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 8, the optical pickup device PU6 includes a light source unit LU1, a first light flux and a first light flux unit, in which a blue-violet semiconductor laser LD1 that emits a first light flux and a red semiconductor laser LD2 that emits a second light flux are integrated. Photodetector PD12 common to two light beams, infrared semiconductor laser LD3 emitting a third light beam and CD module MD3 in which the light detector PD3 is integrated, a coupling optical system CUL as an aberration correction optical system, one axis The actuator UAC, the objective optical system OBJ, the biaxial actuator AC, the first beam combiner BC1, the second beam combiner BC2, and the like.

尚、第6〜第10の実施の形態においては、収差補正光学素子としてのカップリング光学系CULは、青紫色半導体レーザLD1から射出された波長λ1の発散光束を平行光束に変換するコリメート光学系である。
カップリング光学系は、ガラスレンズ(第1レンズCUL1)と、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズ(第2レンズCUL2)とから構成されており、第1光束と第2光束との共通光路中に配設されている。
In the sixth to tenth embodiments, the coupling optical system CUL as an aberration correction optical element is a collimating optical system that converts a divergent light beam having a wavelength λ1 emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 into a parallel light beam. It is.
The coupling optical system includes a glass lens (first lens CUL1) and a plastic lens (second lens CUL2) whose refractive power in the paraxial axis is positive, and is common to the first and second light beams. It is arranged in the optical path.

光ピックアップ装置PU6において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図8において実線でその光線経路を描いたように、まず、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、第1のビームコンバイナBC1、第1レンズCUL1(近軸における屈折力が負であるガラスレンズ)、第2レンズCUL2(近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズ)、第2のビームコンバイナBC2を順に通過し、対物光学系OBJによって高密度光ディスクHDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第2のビームコンバイナBC2、第2レンズCUL2、第1レンズCUL1を通過し、第1のビームコンバイナBC1で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD12の受光面上に収束する。そして、光検出器PD12の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。
DVDに対して情報の記録/再生を行う場合は、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合と同様であるので説明を省略する。
When recording / reproducing information with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU6, first, the blue-violet semiconductor laser LD1 is caused to emit light, as shown by the solid line in FIG. The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 has a first beam combiner BC1, a first lens CUL1 (a glass lens whose refractive power in the paraxial is negative), and a second lens CUL2 (which has a positive refractive power in the paraxial). And the second beam combiner BC2 in order, and becomes a spot formed on the information recording surface RL1 by the objective optical system OBJ via the protective layer PL1 of the high-density optical disk HD.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes again through the objective optical system OBJ, the second beam combiner BC2, the second lens CUL2, and the first lens CUL1, and is branched by the first beam combiner BC1. Then, the light passes through the sensor lens SEN and converges on the light receiving surface of the photodetector PD12. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD12.
Information recording / reproduction with respect to a DVD is the same as information recording / reproduction with respect to a high-density optical disk HD, and thus description thereof is omitted.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図8において二点鎖線でその光線経路を描いたように、CD用モジュールMD3を作動させて赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、第2のビームコンバイナBC2により反射された後、対物光学系OBJによってCDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJを透過した後、第2のビームコンバイナBC2により反射され、CD用モジュールMD3の光検出器PD3の受光面上に収束する。そして、光検出器PD3の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。   Further, when recording / reproducing information on / from a CD, the infrared ray semiconductor laser LD3 is caused to emit light by operating the CD module MD3, as shown by a two-dot chain line in FIG. The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 becomes a spot formed on the information recording surface RL3 by the objective optical system OBJ through the protective layer PL3 of the CD after being reflected by the second beam combiner BC2. . The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged around the objective optical system OBJ. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 is transmitted again through the objective optical system OBJ, is reflected by the second beam combiner BC2, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD3 of the CD module MD3. To do. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD3.

第6〜第10の実施の形態では、カップリング光学系CULがガラスレンズと屈折力が正であるプラスチックレンズとを有するので、カップリング光学系CULに、対物光学系OBJ、OBJ´の温度特性を補正するための収差補正光学系の機能を持たせることができ、光ピックアップ装置の部品点数の削減、低コスト化、小型化に有利となる。
尚、第6〜10の実施の形態において、青紫色半導体レーザLD1から射出されるレーザ光束の断面形状を楕円形から円形に整形するためのビーム整形素子を使用する場合には、少なくとも1つの光学面がシリンドリカル面とされたビーム整形素子を、青紫色半導体レーザLD1とカップリング光学系との間の光路中に配置するのが好ましい。
また、本実施の形態における光ピックアップ装置PU6では、カップリング光学系CULが、第1光束と第2光束との共通光路中に配設されるので、対物光学系OBJがDVDの記録/再生に際して温度上昇に伴って球面収差が補正過剰方向に変化するような温度特性を有する場合には、第2レンズCUL2の作用により、DVDに対する記録/再生時の温度特性も補正することが可能となる。また、1軸アクチュエータUACにより第1レンズCUL1を移動させることで、高密度光ディスクだけでなく、DVDに対する記録/再生時にも球面収差を補正できる。
In the sixth to tenth embodiments, since the coupling optical system CUL includes a glass lens and a plastic lens having a positive refractive power, the temperature characteristics of the objective optical systems OBJ and OBJ ′ are included in the coupling optical system CUL. The function of an aberration correction optical system for correcting the above can be provided, which is advantageous in reducing the number of parts, cost reduction, and size reduction of the optical pickup device.
In the sixth to tenth embodiments, when a beam shaping element for shaping the cross-sectional shape of the laser beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 from an ellipse to a circle is used, at least one optical A beam shaping element having a cylindrical surface is preferably disposed in the optical path between the blue-violet semiconductor laser LD1 and the coupling optical system.
Further, in the optical pickup device PU6 in the present embodiment, since the coupling optical system CUL is disposed in the common optical path of the first light beam and the second light beam, the objective optical system OBJ is used for DVD recording / reproduction. When the temperature characteristic is such that the spherical aberration changes in the overcorrection direction as the temperature rises, the temperature characteristic at the time of recording / reproducing with respect to the DVD can be corrected by the action of the second lens CUL2. Further, by moving the first lens CUL1 by the uniaxial actuator UAC, it is possible to correct spherical aberration not only when recording / reproducing with respect to a DVD but also with respect to a high-density optical disc.

[第7の実施の形態]
次に、本発明の第7の実施の形態について説明するが、上記第1の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
図9に示すように、光ピックアップ装置PU7は、第1光束を射出する青紫色半導体レーザLD1、第2光束を射出する赤色半導体レーザLD2、第1光束及び第2光束共通の光検出器PD12、第3光束を射出する赤外半導体レーザLD3と光検出器PD3とが一体化されたCD用モジュールMD3、収差補正光学系としてのカップリング光学系CUL、1軸アクチュエータUAC、対物光学系OBJ、2軸アクチュエータAC、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2、第3のビームコンバイナBC3等から構成されている。
そして、本実施の形態における光ピックアップ装置PU7では、カップリング光学系CUL中の近軸における屈折力が負であるガラスレンズ(第1レンズCUL1)、第2のビームコンバイナBC2、カップリング光学系CUL中の近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズ(第2レンズCUL2)、対物光学系OBJの順に青紫色半導体レーザLD1側から配設されている。
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 9, the optical pickup device PU7 includes a blue-violet semiconductor laser LD1 that emits a first light flux, a red semiconductor laser LD2 that emits a second light flux, a photodetector PD12 that is common to the first light flux and the second light flux, A CD module MD3 in which an infrared semiconductor laser LD3 emitting a third light beam and a photodetector PD3 are integrated, a coupling optical system CUL as an aberration correction optical system, a single-axis actuator UAC, an objective optical system OBJ, 2 The actuator includes an axis actuator AC, a first beam combiner BC1, a second beam combiner BC2, a third beam combiner BC3, and the like.
In the optical pickup device PU7 in the present embodiment, the glass lens (first lens CUL1) whose refractive power in the paraxial axis in the coupling optical system CUL is negative, the second beam combiner BC2, and the coupling optical system CUL. A plastic lens (second lens CUL2) having a positive refractive power in the paraxial center and an objective optical system OBJ are arranged in this order from the blue-violet semiconductor laser LD1 side.

光ピックアップ装置PU7において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図9において実線でその光線経路を描いたように、まず、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、第1レンズCUL1、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2を通過し、第2レンズCUL2において平行光束に変換された後、第3のビームコンバイナBC3を通過し、対物光学系OBJによって高密度光ディスクHDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第3のビームコンバイナBC3、第2レンズCUL2を通過し、第2のビームコンバイナBC2で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD12の受光面上に収束する。そして、光検出器PD12の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。
When information is recorded / reproduced with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU7, the blue-violet semiconductor laser LD1 is first caused to emit light as shown by the solid line in FIG. The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 passes through the first lens CUL1, the first beam combiner BC1, and the second beam combiner BC2, and is converted into a parallel light beam by the second lens CUL2, and then the third light beam. And a spot formed on the information recording surface RL1 via the protective layer PL1 of the high-density optical disc HD by the objective optical system OBJ.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes again through the objective optical system OBJ, the third beam combiner BC3, and the second lens CUL2, and is branched by the second beam combiner BC2, and passes through the sensor lens SEN. As a result, the light converges on the light receiving surface of the photodetector PD12. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD12.

DVDに対して情報の記録/再生を行う場合は、図9において点線でその光線経路を描いたように、まず、赤色半導体レーザLD2を発光させる。赤色半導体レーザLD2から射出された発散光束は、第1のビームコンバイナBC1で反射され、第2のビームコンバイナBC2を通過し、第2レンズCUL2において平行光束に変換された後、第3のビームコンバイナBC3を通過し、対物光学系OBJによってDVDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第3のビームコンバイナBC3、第2レンズCUL2を通過し、第2のビームコンバイナBC2で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD12の受光面上に収束する。そして、光検出器PD12の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information on a DVD, first, the red semiconductor laser LD2 is caused to emit light, as shown by the dotted line in FIG. The divergent light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 is reflected by the first beam combiner BC1, passes through the second beam combiner BC2, is converted into a parallel light beam by the second lens CUL2, and then the third beam combiner. The spot passes through BC3 and is formed on the information recording surface RL2 by the objective optical system OBJ through the protective layer PL2 of the DVD.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes again through the objective optical system OBJ, the third beam combiner BC3, and the second lens CUL2, and is branched by the second beam combiner BC2, and passes through the sensor lens SEN. As a result, it converges on the light receiving surface of the photodetector PD12. And the information recorded on DVD can be read using the output signal of photodetector PD12.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図9において二点鎖線でその光線経路を描いたように、まず、CD用モジュールMD3を作動させて赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、第3のビームコンバイナBC3で反射され、対物光学系OBJによってCDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJを通過し、第3のビームコンバイナBC3で分岐され、光検出器PD3の受光面上に収束する。そして、光検出器PD3の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information with respect to a CD, as shown in FIG. 9, the light path is drawn by a two-dot chain line, first, the CD module MD3 is operated to emit the infrared semiconductor laser LD3. Let The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 is reflected by the third beam combiner BC3 and becomes a spot formed on the information recording surface RL3 by the objective optical system OBJ via the CD protective layer PL3.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 again passes through the objective optical system OBJ, is branched by the third beam combiner BC3, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD3. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD3.

本実施の形態における光ピックアップ装置PU7では、カップリング光学系CUL中のプラスチックレンズ(第2レンズCUL2)が、第1光束と第2光束の共通光路にあるので、対物光学系OBJがDVDの記録/再生に際して温度上昇に伴って球面収差が補正過剰方向に変化するような温度特性を有する場合には、第2レンズCUL2の作用により、DVDに対する記録/再生時の温度特性も補正することが可能となる。また、第2レンズCUL2が第2光束のコリメート光学系を兼ねているので、部品点数を削減できる。さらに、1軸アクチュエータUACにより第2レンズを移動させることで、高密度光ディスクだけでなく、DVDに対する記録/再生時にも球面収差を補正できる。   In the optical pickup device PU7 in the present embodiment, since the plastic lens (second lens CUL2) in the coupling optical system CUL is in the common optical path of the first light flux and the second light flux, the objective optical system OBJ is used for DVD recording. / When the reproduction has a temperature characteristic such that the spherical aberration changes in the overcorrection direction as the temperature rises during reproduction, the temperature characteristic at the time of recording / reproduction with respect to the DVD can be corrected by the action of the second lens CUL2. It becomes. Further, since the second lens CUL2 also serves as a collimating optical system for the second light flux, the number of parts can be reduced. Further, by moving the second lens by the uniaxial actuator UAC, spherical aberration can be corrected not only when recording / reproducing with respect to a DVD, but also when recording / reproducing with respect to a DVD.

[第8の実施の形態]
次に、本発明の第8の実施の形態について説明するが、上記第1の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
図10に示すように、光ピックアップ装置PU8は、第1光束を射出する青紫色半導体レーザLD1、光検出器PD1、第2光束を射出する赤色半導体レーザLD2と光検出器PD2とが一体化されたDVD用モジュールMD2、第3光束を射出する赤外半導体レーザLD3と光検出器PD3とが一体化されたCD用モジュールMD3、収差補正光学系としてのカップリング光学系CUL、1軸アクチュエータUAC、対物光学系OBJ、2軸アクチュエータAC、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2、第3のビームコンバイナBC3等から構成されている。
[Eighth Embodiment]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 10, in the optical pickup device PU8, the blue-violet semiconductor laser LD1, the photodetector PD1, the red semiconductor laser LD2 that emits the second light beam, and the photodetector PD2 that emit the first light beam are integrated. A DVD module MD2, a CD module MD3 in which an infrared semiconductor laser LD3 emitting a third light beam and a photodetector PD3 are integrated, a coupling optical system CUL as an aberration correction optical system, a single-axis actuator UAC, The objective optical system OBJ, a two-axis actuator AC, a first beam combiner BC1, a second beam combiner BC2, a third beam combiner BC3, and the like are included.

また、カップリング光学系CULは、近軸における屈折力が負であるガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズが接合された第2レンズCUL2と、近軸における屈折力が正であるガラスレンズ(第1レンズCUL1)とから構成され、本実施の形態における光ピックアップ装置PU8では、カップリング光学系CUL中の第2レンズCUL2、第2のビームコンバイナBC2、カップリング光学系CUL中のガラスレンズ(第1レンズCUL1)、対物光学系OBJの順に青紫色半導体レーザLD1側から配設されている。
光ピックアップ装置PU8において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図10において実線でその光線経路を描いたように、まず、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、第1のビームコンバイナBC1、第2レンズCUL2、第2のビームコンバイナBC2を通過し、第1レンズCUL1において平行光束に変換された後、第3のビームコンバイナBC3を通過し、対物光学系OBJによって高密度光ディスクHDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。
In addition, the coupling optical system CUL includes a second lens CUL2 in which a glass lens having a negative paraxial refractive power, a plastic lens having a positive paraxial refractive power, and a paraxial refractive power are positive. In the optical pickup device PU8 in the present embodiment, the second lens CUL2, the second beam combiner BC2, and the coupling optical system CUL in the coupling optical system CUL are configured with the glass lens (first lens CUL1). The glass lens (first lens CUL1) in the middle and the objective optical system OBJ are arranged in this order from the blue-violet semiconductor laser LD1 side.
When recording / reproducing information with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU8, first, the blue-violet semiconductor laser LD1 is caused to emit light, as shown by the solid line in FIG. The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 passes through the first beam combiner BC1, the second lens CUL2, and the second beam combiner BC2, and is converted into a parallel light beam by the first lens CUL1, and then the third light beam. And a spot formed on the information recording surface RL1 via the protective layer PL1 of the high-density optical disc HD by the objective optical system OBJ.

そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第3のビームコンバイナBC3、第1レンズCUL1、第2のビームコンバイナBC2、第2レンズCUL2を順に通過し、第1のビームコンバイナBC1で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD1の受光面上に収束する。そして、光検出器PD1の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。   The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes again through the objective optical system OBJ, the third beam combiner BC3, the first lens CUL1, the second beam combiner BC2, and the second lens CUL2 in order, 1 is split by the beam combiner BC1, passes through the sensor lens SEN, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD1. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD1.

DVDに対して情報の記録/再生を行う場合は、図10において点線でその光線経路を描いたように、まず、赤色半導体レーザLD2を発光させる。赤色半導体レーザLD2から射出された発散光束は、第2のビームコンバイナBC2で反射され、第1レンズCUL1において平行光束に変換された後、第3のビームコンバイナBC3を通過し、対物光学系OBJによってDVDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。   When recording / reproducing information with respect to a DVD, first, the red semiconductor laser LD2 is caused to emit light, as illustrated by a dotted line in FIG. The divergent light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 is reflected by the second beam combiner BC2, converted into a parallel light beam by the first lens CUL1, passes through the third beam combiner BC3, and is reflected by the objective optical system OBJ. It becomes a spot formed on the information recording surface RL2 via the protective layer PL2 of the DVD.

そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第3のビームコンバイナBC3、第1レンズCUL1を通過し、第2のビームコンバイナBC2で分岐され、光検出器PD2の受光面上に収束する。そして、光検出器PD2の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。
また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図10において二点鎖線でその光線経路を描いたように、まず、CD用モジュールMD3を作動させて赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、第3のビームコンバイナBC3で反射され、対物光学系OBJによってCDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes again through the objective optical system OBJ, the third beam combiner BC3, and the first lens CUL1, is branched by the second beam combiner BC2, and is detected by the photodetector PD2. Converges on the light receiving surface. Then, information recorded on the DVD can be read using the output signal of the photodetector PD2.
When recording / reproducing information on / from a CD, as shown in FIG. 10, the light path is drawn by a two-dot chain line, first, the CD module MD3 is operated to emit the infrared semiconductor laser LD3. Let The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 is reflected by the third beam combiner BC3 and becomes a spot formed on the information recording surface RL3 by the objective optical system OBJ via the CD protective layer PL3.

そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJを通過し、第3のビームコンバイナBC3で分岐され、光検出器PD3の受光面上に収束する。そして、光検出器PD3の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。
本実施の形態における光ピックアップ装置PU8では、カップリング光学系CUL中のプラスチックレンズを含んだ第2レンズCUL2が第1光束の専用光路にあるので、カップリング光学系CULの有無は、第2光束を利用するDVDに対する記録/再生時の温度特性に影響を与えない。従って、第1光束を利用する高密度光ディスクに対する記録/再生時の温度特性を補正することのみを考慮して第2レンズCUL2中のプラスチックレンズの屈折力を決定することが出来る。また、第1レンズCUL1が第2光束のコリメート光学系を兼ねているので、部品点数を削減できる。さらに、1軸アクチュエータUACにより第2レンズCUL1を移動させることで、高密度光ディスクだけでなく、DVDに対する記録/再生時にも球面収差を補正できる。
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes again through the objective optical system OBJ, is branched by the third beam combiner BC3, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD3. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD3.
In the optical pickup device PU8 in the present embodiment, since the second lens CUL2 including the plastic lens in the coupling optical system CUL is in the optical path dedicated to the first light flux, the presence or absence of the coupling optical system CUL is determined by the second light flux. This does not affect the temperature characteristics during recording / reproduction with respect to a DVD that uses DVD. Accordingly, it is possible to determine the refractive power of the plastic lens in the second lens CUL2 only in consideration of correcting the temperature characteristics at the time of recording / reproducing with respect to the high-density optical disk using the first light flux. Further, since the first lens CUL1 also serves as a collimating optical system for the second light beam, the number of parts can be reduced. Further, by moving the second lens CUL1 by the uniaxial actuator UAC, spherical aberration can be corrected not only when recording / reproducing with respect to a DVD but also with respect to a high-density optical disc.

[第9の実施の形態]
次に、本発明の第9の実施の形態について説明するが、上記第1の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
図11に示すように、光ピックアップ装置PU9は、第1光束を射出する青紫色半導体レーザLD1と光検出器PD1とが一体化された高密度光ディスク用モジュールMD1、第2光束を射出する赤色半導体レーザLD2と光検出器PD2とが一体化されたDVD用モジュールMD2、第3光束を射出する赤外半導体レーザLD3と光検出器PD3とが一体化されたCD用モジュールMD3、収差補正光学系としてのカップリング光学系CUL、1軸アクチュエータUAC、対物光学系OBJ、2軸アクチュエータAC、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2、コリメート光学系COL等から構成されている。
カップリング光学系CULは、第1光束の専用光路中に配設されている。
[Ninth Embodiment]
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 11, the optical pickup device PU9 includes a high-density optical disk module MD1 in which a blue-violet semiconductor laser LD1 that emits a first light flux and a photodetector PD1 are integrated, and a red semiconductor that emits a second light flux. A DVD module MD2 in which the laser LD2 and the photodetector PD2 are integrated, a CD module MD3 in which the infrared semiconductor laser LD3 emitting the third light beam and the photodetector PD3 are integrated, and an aberration correction optical system Coupling optical system CUL, 1-axis actuator UAC, objective optical system OBJ, 2-axis actuator AC, first beam combiner BC1, second beam combiner BC2, collimating optical system COL, and the like.
The coupling optical system CUL is disposed in a dedicated optical path for the first light flux.

光ピックアップ装置PU9において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図11において実線でその光線経路を描いたように、まず、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、第1レンズCUL1(近軸における屈折力が負であるガラスレンズ)、第2レンズCUL2(近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズ)、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2を通過し、対物光学系OBJによって高密度光ディスクHDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第2のビームコンバイナBC2、第1のビームコンバイナBC1、第2レンズCUL2、第1レンズCUL1を順に通過し、光検出器PD1の受光面上に収束する。そして、光検出器PD1の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU9, first, the blue-violet semiconductor laser LD1 is caused to emit light as shown by the solid line in FIG. A divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 includes a first lens CUL1 (a glass lens having a negative refractive power in the paraxial axis), a second lens CUL2 (a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis), a first lens CUL1. It passes through the first beam combiner BC1 and the second beam combiner BC2, and becomes a spot formed on the information recording surface RL1 via the protective layer PL1 of the high-density optical disc HD by the objective optical system OBJ.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light flux modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes again through the objective optical system OBJ, the second beam combiner BC2, the first beam combiner BC1, the second lens CUL2, and the first lens CUL1 in order. It converges on the light receiving surface of the detector PD1. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD1.

DVDに対して情報の記録/再生を行う場合は、図11において点線でその光線経路を描いたように、まず、赤色半導体レーザLD2を発光させる。赤色半導体レーザLD2から射出された発散光束は、コリメート光学系COLを通過することにより平行光束に変換された後、第1のビームコンバイナBC1で反射され、第2のビームコンバイナBC2を通過し、対物光学系OBJによってDVDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、第2のビームコンバイナBC2を通過し、第1のビームコンバイナBC1で分岐され、コリメート光学系COLを通過して光検出器PD2の受光面上に収束する。そして、光検出器PD2の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information with respect to a DVD, first, the red semiconductor laser LD2 is caused to emit light, as illustrated by the dotted line in FIG. The divergent light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 is converted into a parallel light beam by passing through the collimating optical system COL, then reflected by the first beam combiner BC1, passes through the second beam combiner BC2, and the objective. It becomes a spot formed on the information recording surface RL2 via the protective layer PL2 of the DVD by the optical system OBJ.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes again through the objective optical system OBJ and the second beam combiner BC2, is branched by the first beam combiner BC1, passes through the collimating optical system COL, and is light. It converges on the light receiving surface of the detector PD2. Then, information recorded on the DVD can be read using the output signal of the photodetector PD2.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図11において二点鎖線でその光線経路を描いたように、まず、CD用モジュールMD3を作動させて赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、第2のビームコンバイナBC2で反射され、対物光学系OBJによってCDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJを通過し、第3のビームコンバイナBC3で分岐され、光検出器PD3の受光面上に収束する。そして、光検出器PD3の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。
本実施の形態における光ピックアップ装置PU9ではカップリング光学系CUL中のプラスチックレンズ(第2レンズCUL2)が第1光束の専用光路にあるので、カップリング光学系CULの有無は、第2光束を利用するDVDに対する記録/再生時の温度特性に影響を与えない。従って、第1光束を利用する高密度光ディスクに対する記録/再生時の温度特性を補正することのみを考慮してプラスチックレンズ(第2レンズCUL2)の屈折力を決定することが出来る。
When recording / reproducing information on / from a CD, as shown in FIG. 11, the light path is indicated by a two-dot chain line, first, the CD module MD3 is operated to emit the infrared semiconductor laser LD3. Let The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 is reflected by the second beam combiner BC2, and becomes a spot formed on the information recording surface RL3 by the objective optical system OBJ via the CD protective layer PL3.
The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 again passes through the objective optical system OBJ, is branched by the third beam combiner BC3, and converges on the light receiving surface of the photodetector PD3. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD3.
In the optical pickup device PU9 in the present embodiment, since the plastic lens (second lens CUL2) in the coupling optical system CUL is in the optical path dedicated to the first light flux, the presence of the coupling optical system CUL uses the second light flux. This does not affect the temperature characteristics during recording / reproduction with respect to a DVD. Therefore, the refractive power of the plastic lens (second lens CUL2) can be determined only by correcting the temperature characteristics at the time of recording / reproducing with respect to the high-density optical disk using the first light flux.

[第10の実施の形態]
次に、本発明の第10の実施の形態について説明するが、上記第1の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
図12に示すように、光ピックアップ装置PU10は、第1光束を射出する青紫色半導体レーザLD1、第2光束を射出する赤色半導体レーザLD2、第3光束を射出する赤外半導体レーザLD3、第1〜第3光束共通の光検出器PD123、収差補正光学系としてのカップリング光学系CUL、1軸アクチュエータUAC、対物光学系OBJ´、2軸アクチュエータAC、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2、第3のビームコンバイナBC3等から構成されている。
本実施の形態における光ピックアップ光学系では、カップリング光学系CULが第1光束、第2光束及び第3光束の共通光路中に配設されている。
[Tenth embodiment]
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 12, the optical pickup device PU10 includes a blue-violet semiconductor laser LD1 that emits a first light flux, a red semiconductor laser LD2 that emits a second light flux, an infrared semiconductor laser LD3 that emits a third light flux, -Photodetector PD123 common to the third light flux, coupling optical system CUL as an aberration correction optical system, single-axis actuator UAC, objective optical system OBJ ', two-axis actuator AC, first beam combiner BC1, second beam It comprises a combiner BC2, a third beam combiner BC3, and the like.
In the optical pickup optical system in the present embodiment, the coupling optical system CUL is disposed in the common optical path of the first light flux, the second light flux, and the third light flux.

光ピックアップ装置PU10において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図12において実線でその光線経路を描いたように、まず、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、第1のビームコンバイナBC1、第2のビームコンバイナBC2、第3のビームコンバイナBC3、第1レンズCUL1(近軸における屈折力が負であるガラスレンズ)、第2レンズCUL2(近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズ)を順に通過し、対物光学系OBJ´によって高密度光ディスクHDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJ´は、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ´、第2レンズCUL2、第1レンズCUL1を通過し、第3のビームコンバイナBC3で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD123の受光面上に収束する。そして、光検出器PD1の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。
When information is recorded / reproduced with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU10, first, the blue-violet semiconductor laser LD1 is caused to emit light as illustrated by the solid line in FIG. The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 is a first beam combiner BC1, a second beam combiner BC2, a third beam combiner BC3, a first lens CUL1 (a glass lens having a negative refractive power in the paraxial axis). ), And sequentially passes through the second lens CUL2 (a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis) and is formed on the information recording surface RL1 by the objective optical system OBJ ′ via the protective layer PL1 of the high-density optical disc HD. Become a spot.
The objective optical system OBJ ′ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes again through the objective optical system OBJ ′, the second lens CUL2, and the first lens CUL1, is branched by the third beam combiner BC3, and passes through the sensor lens SEN. The light converges on the light receiving surface of the photodetector PD123. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD1.

また、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図12において点線でその光線経路を描いたように、まず、赤色半導体レーザLD2を発光させる。赤色半導体レーザLD2から射出された発散光束は、第1のビームコンバイナBC1で反射され、第2のビームコンバイナBC2、第3のビームコンバイナBC3、第1レンズCUL1、第2レンズCUL2を順に通過し、対物光学系OBJ´によってDVDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJ´は、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ´、第2レンズCUL2、第1レンズCUL1を通過し、第3のビームコンバイナBC3で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD123の受光面上に収束する。そして、光検出器PD123の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information with respect to a DVD, first, the red semiconductor laser LD2 is caused to emit light, as shown by the dotted line in FIG. The divergent light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 is reflected by the first beam combiner BC1, and sequentially passes through the second beam combiner BC2, the third beam combiner BC3, the first lens CUL1, and the second lens CUL2. It becomes a spot formed on the information recording surface RL2 via the protective layer PL2 of the DVD by the objective optical system OBJ ′.
The objective optical system OBJ ′ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 passes again through the objective optical system OBJ ′, the second lens CUL2, and the first lens CUL1, is branched by the third beam combiner BC3, and passes through the sensor lens SEN. The light converges on the light receiving surface of the photodetector PD123. Then, information recorded on the DVD can be read using the output signal of the photodetector PD123.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図12において二点鎖線でその光線経路を描いたように、まず、赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、第2のビームコンバイナBC2で反射され、第1レンズCUL1、第2レンズCUL2を順に通過し、対物光学系OBJ´によってCDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJ´は、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ´、第2レンズCUL2、第1レンズCUL1を通過し、第3のビームコンバイナBC3で分岐され、センサーレンズSENを通り、光検出器PD123の受光面上に収束する。そして、光検出器PD123の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information with respect to a CD, first, the infrared semiconductor laser LD3 is caused to emit light, as shown by the two-dot chain line in FIG. The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 is reflected by the second beam combiner BC2, passes through the first lens CUL1 and the second lens CUL2 in order, and passes through the protective layer PL3 of the CD by the objective optical system OBJ ′. Thus, the spots are formed on the information recording surface RL3.
The objective optical system OBJ ′ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 passes again through the objective optical system OBJ ′, the second lens CUL2, and the first lens CUL1, is branched by the third beam combiner BC3, and passes through the sensor lens SEN. The light converges on the light receiving surface of the photodetector PD123. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD123.

本実施の形態における光ピックアップ装置PU10では、カップリング光学系CUL中のプラスチックレンズ(第2レンズCUL2)が、第1光束、第2光束及び第3光束の共通光路にあるので、対物光学系OBJ'がDVDやCDの記録/再生に際して温度上昇に伴って球面収差が補正過剰方向に変化するような温度特性を有する場合には、第2レンズCUL2の作用により、DVDやCDに対する記録/再生時の温度特性も補正することが可能となる。また、1軸アクチュエータUACによりカップリング光学系中のガラスレンズ(第1レンズCUL1)を移動させることで、高密度光ディスクだけでなく、DVD及びCDに対する記録/再生時にも球面収差を補正できる。   In the optical pickup device PU10 in the present embodiment, since the plastic lens (second lens CUL2) in the coupling optical system CUL is in the common optical path of the first light beam, the second light beam, and the third light beam, the objective optical system OBJ When the recording / reproduction of DVD or CD has a temperature characteristic such that the spherical aberration changes in the overcorrection direction as the temperature rises during recording / reproduction of DVD or CD, the second lens CUL2 acts to record / reproduce the DVD or CD. It is also possible to correct the temperature characteristics of. Further, by moving the glass lens (first lens CUL1) in the coupling optical system by the uniaxial actuator UAC, it is possible to correct the spherical aberration at the time of recording / reproducing not only for the high density optical disc but also for DVD and CD.

[第11の実施の形態]
本実施の形態における光ピックアップ装置PU11おける高密度光ディスクHDの光学的仕様は、波長λ1=405nm、保護層PL1の厚さt1=0.1mm、開口数NA1=0.85であり、DVDの光学的仕様は、波長λ2=655nm、保護層PL2の厚さt2=0.6mm、開口数NA2=0.65であり、CDの光学的仕様は、波長λ3=785nm、保護層PL3の厚さt3=1.2mm、開口数NA3=0.45である。但し、波長、保護層の厚さ、及び開口数の組合せはこれに限られない。
図15に示すように、光ピックアップ装置PU11は、第1光束を射出する青紫色半導体レーザLD1と第2光束を射出する赤色半導体レーザLD2と第3光束を射出する赤外半導体レーザLD3が一体化されたレーザ光源ユニットLD123、第1〜第3光束共通の光検出器PD123、収差補正光学系としてのビームエキスパンダ光学系EXP、1軸アクチュエータUAC、対物光学系OBJ''、2軸アクチュエータAC、ビームコンバイナBC、コリメート光学系COL等から構成されている。
本実施の形態における光ピックアップ光学系では、ビームエキスパンダ光学系EXPが第1光束、第2光束及び第3光束の共通光路中に配設されている。
[Eleventh embodiment]
The optical specifications of the high-density optical disc HD in the optical pickup device PU11 in the present embodiment are the wavelength λ1 = 405 nm, the thickness t1 = 0.1 mm of the protective layer PL1, and the numerical aperture NA1 = 0.85. The optical specification is a wavelength λ2 = 655 nm, the thickness t2 of the protective layer PL2 is 0.6 mm, and the numerical aperture NA2 = 0.65. The optical specification of the CD is a wavelength λ3 = 785 nm, and the thickness t3 of the protective layer PL3. = 1.2 mm and numerical aperture NA3 = 0.45. However, the combination of the wavelength, the thickness of the protective layer, and the numerical aperture is not limited to this.
As shown in FIG. 15, in the optical pickup device PU11, a blue-violet semiconductor laser LD1 that emits a first light beam, a red semiconductor laser LD2 that emits a second light beam, and an infrared semiconductor laser LD3 that emits a third light beam are integrated. Laser light source unit LD123, photodetector PD123 common to the first to third light beams, beam expander optical system EXP as an aberration correction optical system, one-axis actuator UAC, objective optical system OBJ '', two-axis actuator AC, It consists of a beam combiner BC, a collimating optical system COL, and the like.
In the optical pickup optical system in the present embodiment, the beam expander optical system EXP is disposed in the common optical path of the first light beam, the second light beam, and the third light beam.

光ピックアップ装置PU11において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、第1光束が平行光束の状態でビームエキスパンダ光学系EXPから射出されるように、1軸アクチュエータUACにより第1レンズEXP1の光軸方向の位置を調整した後、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、図15において実線でその光線経路を描いたように、ビームコンバイナBCで反射され、コリメート光学系COLを透過することにより平行光束に変換された後、第1レンズEXP1、第2レンズEXP2を順に通過し、絞りSTOにより光束径が規制され、対物光学系OBJ''によって高密度光ディスクHDの保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJ''は、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ''、第2レンズEXP2、第1レンズEXP1を通過し、コリメート光学系COLを透過することにより収斂光束に変換された後、ビームコンバイナBC、センサーレンズSENを通り、光検出器PD123の受光面上に収束する。そして、光検出器PD123の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。
When recording / reproducing information with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU11, the uniaxial actuator UAC is arranged so that the first light flux is emitted from the beam expander optical system EXP in the state of a parallel light flux. After adjusting the position of the first lens EXP1 in the optical axis direction, the blue-violet semiconductor laser LD1 is caused to emit light. The divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 is reflected by the beam combiner BC and converted into a parallel light beam by passing through the collimating optical system COL, as shown by the solid line in FIG. , The first lens EXP1 and the second lens EXP2 are sequentially passed, the diameter of the light beam is regulated by the stop STO, and formed on the information recording surface RL1 by the objective optical system OBJ ″ via the protective layer PL1 of the high-density optical disc HD. It becomes a spot.
The objective optical system OBJ ″ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes through the objective optical system OBJ ″, the second lens EXP2, and the first lens EXP1 again, and is converted into a convergent light beam by passing through the collimating optical system COL. After that, the light passes through the beam combiner BC and the sensor lens SEN and converges on the light receiving surface of the photodetector PD123. The information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD123.

また、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、第2光束が平行光束の状態でビームエキスパンダ光学系EXPから射出されるように、1軸アクチュエータUACにより第1レンズEXP1の光軸方向の位置を調整した後、赤色半導体レーザLD2を発光させる。赤色半導体レーザLD2から射出された発散光束は、図15において点線でその光線経路を描いたように、ビームコンバイナBCで反射され、コリメート光学系COLを透過することにより略平行光束に変換された後、第1レンズEXP1、第2レンズEXP2を透過することにより平行光束に変換される。その後、対物光学系OBJ''によってDVDの保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJ''は、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ''、第2レンズEXP2、第1レンズEXP1を通過し、コリメート光学系COLを透過することにより収斂光束に変換された後、ビームコンバイナBC、センサーレンズSENを通り、光検出器PD123の受光面上に収束する。そして、光検出器PD123の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。
When information is recorded / reproduced with respect to the DVD, the light from the first lens EXP1 is output by the uniaxial actuator UAC so that the second light flux is emitted from the beam expander optical system EXP in the state of a parallel light flux. After adjusting the position in the axial direction, the red semiconductor laser LD2 is caused to emit light. The divergent light beam emitted from the red semiconductor laser LD2 is reflected by the beam combiner BC and converted into a substantially parallel light beam by passing through the collimating optical system COL, as depicted by the dotted line in FIG. The first lens EXP1 and the second lens EXP2 are converted into parallel light fluxes. Thereafter, the spot is formed on the information recording surface RL2 via the protective layer PL2 of the DVD by the objective optical system OBJ ″.
The objective optical system OBJ ″ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes through the objective optical system OBJ ″, the second lens EXP2, and the first lens EXP1 again, and is converted into a convergent light beam by passing through the collimating optical system COL. After that, the light passes through the beam combiner BC and the sensor lens SEN and converges on the light receiving surface of the photodetector PD123. Then, information recorded on the DVD can be read using the output signal of the photodetector PD123.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、第3光束が平行光束の状態でビームエキスパンダ光学系EXPから射出されるように、1軸アクチュエータUACにより第1レンズEXP1の光軸方向の位置を調整した後、赤外半導体レーザLD3を発光させる。赤外半導体レーザLD3から射出された発散光束は、図15において2点鎖線でその光線経路を描いたように、ビームコンバイナBCで反射され、コリメート光学系COLを透過することにより略平行光束に変換された後、第1レンズEXP1、第2レンズEXP2を透過することにより平行光束に変換される。その後、対物光学系OBJ''によってCDの保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。
そして、対物光学系OBJ''は、その周辺に配置された2軸アクチュエータACによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ''、第2レンズEXP2、第1レンズEXP1を通過し、コリメート光学系COLを透過することにより収斂光束に変換された後、ビームコンバイナBC、センサーレンズSENを通り、光検出器PD123の受光面上に収束する。そして、光検出器PD123の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。
When information is recorded / reproduced with respect to the CD, the light from the first lens EXP1 is output by the uniaxial actuator UAC so that the third light beam is emitted from the beam expander optical system EXP in the state of a parallel light beam. After adjusting the position in the axial direction, the infrared semiconductor laser LD3 is caused to emit light. The divergent light beam emitted from the infrared semiconductor laser LD3 is reflected by the beam combiner BC and is converted into a substantially parallel light beam by passing through the collimating optical system COL, as depicted in the two-dot chain line in FIG. Then, the light passes through the first lens EXP1 and the second lens EXP2 and is converted into a parallel light beam. Thereafter, the spot is formed on the information recording surface RL3 via the protective layer PL3 of the CD by the objective optical system OBJ ″.
The objective optical system OBJ ″ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC arranged in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 passes through the objective optical system OBJ ″, the second lens EXP2, and the first lens EXP1 again, and is converted into a convergent light beam by passing through the collimating optical system COL. After that, the light passes through the beam combiner BC and the sensor lens SEN and converges on the light receiving surface of the photodetector PD123. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD123.

次に、対物光学系OBJ''の構成について説明する。
対物光学系OBJ''は、図16にその概略構成図を示したように、収差補正素子L1とこの収差補正素子L1を透過したレーザ光束を光ディスクの情報記録面上に集光させる機能を有する両面が非球面とされた集光素子L2とから構成されている。収差補正素子L1と集光素子L2は共にプラスチックレンズであり、鏡枠LBを介して、収差補正素子L1と集光素子L2は一体化されている。尚、上述したように、収差補正素子L1と集光素子L2のそれぞれの光学機能部の周囲に、光学機能部と一体に成形されたフランジ部FL1、FL2を形成し、かかるフランジ部FL1、FL2の一部同士を嵌合することで一体化しても良い。
収差補正素子L1の光源側の光学機能面S1は、DVDの開口数0.65までの領域に対応する第1領域AREA1と、DVDの開口数0.65から高密度光ディスクHDの開口数0.85までの領域に対応する第2領域AREA2とに分割されており(図示せず)、その内部に階段構造が形成された複数の輪帯が、光軸を中心として配列された構造である階段型回折構造HOEが第1領域AREA1に形成されている。
階段型回折構造HOEは、高密度光ディスクHDとDVDとの保護層の厚さの違いに起因する球面収差を補正するための構造であり、その機能や構造は、上述した対物光学系OBJの階段型回折構造HOEと同じであるので、ここでは詳細な説明は割愛する。
Next, the configuration of the objective optical system OBJ ″ will be described.
The objective optical system OBJ ″ has a function of condensing the aberration correction element L1 and the laser beam transmitted through the aberration correction element L1 on the information recording surface of the optical disc, as shown in a schematic configuration diagram in FIG. It is comprised from the condensing element L2 by which both surfaces were aspherical. Both the aberration correction element L1 and the condensing element L2 are plastic lenses, and the aberration correction element L1 and the condensing element L2 are integrated via a lens frame LB. As described above, the flange portions FL1 and FL2 formed integrally with the optical function portion are formed around the optical function portions of the aberration correction element L1 and the condensing element L2, and the flange portions FL1 and FL2 are formed. They may be integrated by fitting a part of them.
The optical function surface S1 on the light source side of the aberration correction element L1 includes a first area AREA1 corresponding to an area up to a numerical aperture of DVD of 0.65, and a numerical aperture of 0. A staircase that is divided into a second area AREA2 corresponding to the area up to 85 (not shown), and in which a plurality of annular zones in which a staircase structure is formed are arranged around the optical axis A type diffraction structure HOE is formed in the first area AREA1.
The stair-type diffractive structure HOE is a structure for correcting spherical aberration caused by the difference in the thickness of the protective layer between the high-density optical disk HD and the DVD, and its function and structure are the steps of the objective optical system OBJ described above. Since it is the same as the type diffraction structure HOE, a detailed description is omitted here.

更に、対物光学系OBJ''においては、収差補正素子L1の光ディスク側の光学機能面S2は、CDの開口数0.45内の領域に相当する光軸を含む第3領域AREA3と、CDの開口数0.45から高密度光ディスクHDの開口数0.85までの領域に相当する第4領域AREA4とに分割されており(図示せず)、その内部に階段構造が形成された複数の輪帯が、光軸を中心として配列された構造である階段型回折構造HOE'が第3領域AREA3に形成されている。   Further, in the objective optical system OBJ ″, the optical function surface S2 on the optical disc side of the aberration correction element L1 includes a third area AREA3 including an optical axis corresponding to an area within the numerical aperture 0.45 of the CD, and the CD A plurality of rings divided into a fourth area AREA4 (not shown) corresponding to an area from the numerical aperture 0.45 to the numerical aperture 0.85 of the high-density optical disc HD and having a staircase structure formed therein. A staircase type diffraction structure HOE ′ having a structure in which bands are arranged around the optical axis is formed in the third region AREA3.

第3領域AREA3に形成された階段型回折構造HOE'において、各輪帯内に形成された階段構造の1段あたりの深さd0は、d0=5×λ1/(n1−1)(μm)で算出される値に設定され、各輪帯の分割数Nは2に設定されている。但し、λ1は青紫色半導体レーザから射出されるレーザ光束の波長をミクロン単位で表したものであり(ここでは、λ1=0.405μm)、n1は収差補正素子L1の波長λ1に対する屈折率である(ここでは、n1=1.5601)。
この階段型回折構造HOE'に対して、波長λ1のレーザ光束が入射した場合、隣接する階段間では5×λ1(μm)の光路差が発生し、波長λ1のレーザ光束は実質的に位相差が与えられないので回折されずにそのまま透過する(0次回折光)
また、この階段型回折構造HOE'に対して、赤色半導体レーザから射出される波長λ2(ここでは、λ2=0.655μm)のレーザ光束が入射した場合、d0×(n2−1)/λ3=2.98≒3であるので、隣接する階段間では3×λ2(μm)の光路差が発生し、波長λ2のレーザ光束も波長λ1のレーザ光束と同様に、実質的に位相差が与えられないので回折されずにそのまま透過する(0次回折光)。尚、n2は収差補正素子L2の波長λ2に対する屈折率である(ここでは、n2=1.5407)。
一方、この階段型回折構造HOE'に対して、赤外半導体レーザから射出される波長λ3(ここでは、λ3=0.785μm)のレーザ光束が入射した場合、d0×(n3−1)/λ3=2.47≒2.5であるので、隣接する階段間の透過波面は半波長分ずれることになり、階段型回折構造HOE'に入射する第3光束の光量の殆どは、±1次回折光に振り分けられる。尚、n3は収差補正素子L1の波長λ3に対する屈折率である(ここでは、n3=1.5372)。階段型回折構造HOE'の輪帯ピッチは±1次回折光のうち、+1次回折光をCDの情報記録面RL3上に集光させるように決定されており、階段型回折構造HOE'の作用により、高密度光ディスクHDとCDとの保護層の厚さの違いに起因する球面収差が補正される。
In the staircase type diffraction structure HOE ′ formed in the third region AREA3, the depth d0 per step of the staircase structure formed in each annular zone is d0 = 5 × λ1 / (n1-1) (μm) The number of divisions N of each annular zone is set to 2. Here, λ1 represents the wavelength of the laser beam emitted from the blue-violet semiconductor laser in units of microns (here, λ1 = 0.405 μm), and n1 is a refractive index with respect to the wavelength λ1 of the aberration correction element L1. (Here, n1 = 1.601).
When a laser beam having a wavelength of λ1 is incident on the stepped diffractive structure HOE ′, an optical path difference of 5 × λ1 (μm) is generated between adjacent steps, and the laser beam having a wavelength of λ1 substantially has a phase difference. Is transmitted without being diffracted (0th order diffracted light)
Further, when a laser beam having a wavelength λ2 (here, λ2 = 0.655 μm) emitted from the red semiconductor laser is incident on the staircase type diffraction structure HOE ′, d0 × (n2-1) / λ3 = Since 2.98≈3, an optical path difference of 3 × λ2 (μm) occurs between adjacent stairs, and the laser beam with the wavelength λ2 is substantially given a phase difference similarly to the laser beam with the wavelength λ1. Since it is not, it is transmitted without being diffracted (0th order diffracted light). Note that n2 is a refractive index with respect to the wavelength λ2 of the aberration correction element L2 (here, n2 = 1.5407).
On the other hand, when a laser beam having a wavelength λ3 (here, λ3 = 0.785 μm) emitted from the infrared semiconductor laser is incident on the staircase type diffraction structure HOE ′, d0 × (n3-1) / λ3 Since 2.47≈2.5, the transmitted wavefront between adjacent stairs is shifted by a half wavelength, and most of the light amount of the third light beam incident on the stairs-type diffractive structure HOE ′ is ± first-order diffracted light. It is distributed to. Note that n3 is a refractive index with respect to the wavelength λ3 of the aberration correction element L1 (here, n3 = 1.5372). The annular zone pitch of the staircase type diffractive structure HOE ′ is determined so as to collect the + 1st order diffracted light of the ± 1st order diffracted light on the information recording surface RL3 of the CD. Spherical aberration due to the difference in the thickness of the protective layer between the high-density optical disk HD and the CD is corrected.

また、階段型回折構造HOEは、DVDの開口数NA2内にのみ形成されているので、NA2より外側の領域を通過する光束はDVDの情報記録面RL2上でフレア成分となり、DVDに対する開口制限が自動的に行われる構成となっている。
更に、階段型回折構造HOE'は、CDの開口数NA3内にのみ形成されているので、NA3より外側の領域を通過する光束はCDの情報記録面RL3上でフレア成分となり、CDに対する開口制限が自動的に行われる構成となっている。
Further, since the stair-type diffractive structure HOE is formed only within the numerical aperture NA2 of the DVD, the light beam that passes through the area outside the NA2 becomes a flare component on the information recording surface RL2 of the DVD, and the aperture limitation on the DVD is limited. It is configured to be performed automatically.
Further, since the stair-type diffractive structure HOE ′ is formed only within the numerical aperture NA3 of the CD, the light beam passing through the area outside the NA3 becomes a flare component on the information recording surface RL3 of the CD, and the aperture limit for the CD Is automatically performed.

ビームエキスパンダ光学系EXPは、近軸における屈折力が負である第1レンズEXP1をガラスレンズとし、近軸における屈折力が正である第2レンズEXP2をプラスチックレンズとしている。対物光学系OBJ''の球面収差は、高密度光ディスクHDに対する情報の記録/再生時に、温度が30度上昇した場合に補正過剰方向に変化するような温度依存性を有するが、この温度変化に伴う球面収差の変化量に対して、第2レンズEXP2の屈折力が最適化されており、第1の実施の形態と同様に、ビームエキスパンダ光学系EXPと対物光学系OBJ''とから構成される光学系全系として温度変化に伴う球面収差変化が補償されている。   In the beam expander optical system EXP, the first lens EXP1 having a negative refractive power in the paraxial axis is a glass lens, and the second lens EXP2 having a positive refractive power in the paraxial axis is a plastic lens. The spherical aberration of the objective optical system OBJ ″ has a temperature dependency that changes in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees during recording / reproduction of information on the high-density optical disk HD. The refractive power of the second lens EXP2 is optimized with respect to the amount of change of the accompanying spherical aberration, and is composed of the beam expander optical system EXP and the objective optical system OBJ ″, as in the first embodiment. As a whole optical system, the spherical aberration change accompanying the temperature change is compensated.

また、本実施の形態における光ピックアップ装置PU11では、ビームエキスパンダ光学系EXP中のプラスチックレンズ(第2レンズEXP2)が、第1光束、第2光束及び第3光束の共通光路にあるので、対物光学系OBJ''がDVDやCDの記録/再生に際して温度上昇に伴って球面収差が補正過剰方向に変化するような温度特性を有する場合には、第2レンズEXP2の作用により、DVDやCDに対する記録/再生時の温度特性も補正することが可能となる。さらに、第1レンズEXP1が1軸アクチュエータUACにより移動可能とされているので、高密度光ディスクだけでなく、DVD及びCDに対する記録/再生時にも球面収差を補正できる。   In the optical pickup device PU11 in the present embodiment, the plastic lens (second lens EXP2) in the beam expander optical system EXP is in the common optical path of the first light flux, the second light flux, and the third light flux. When the optical system OBJ ″ has a temperature characteristic such that the spherical aberration changes in the overcorrection direction as the temperature rises during recording / reproduction of the DVD or CD, the second lens EXP2 acts to It is also possible to correct temperature characteristics during recording / reproduction. Further, since the first lens EXP1 can be moved by the uniaxial actuator UAC, spherical aberration can be corrected not only when recording / reproducing on DVD and CD but also on high-density optical disks.

また、ビームエキスパンダ光学系EXPの第2レンズEXP2は、1軸アクチュエータUACにより光軸方向に変移可能とされているので、上述したようにそれぞれの波長の光束が平行光束の状態でビームエキスパンダ光学系EXPから射出されるように、ビームエキスパンダ光学系EXPの焦点距離を調整することが可能である。   Further, since the second lens EXP2 of the beam expander optical system EXP can be shifted in the optical axis direction by the uniaxial actuator UAC, as described above, the beam expander in a state where the light beams of the respective wavelengths are parallel light beams. The focal length of the beam expander optical system EXP can be adjusted so as to be emitted from the optical system EXP.

本実施の形態においては、レーザ光源ユニットLD123と光検出器PD123とを別体に配置する構成としたが、これに限らず、レーザ光源ユニットLD123と光検出器PD123とを集積化したレーザ光源モジュールを用いても良い。   In the present embodiment, the laser light source unit LD123 and the photodetector PD123 are arranged separately. However, the present invention is not limited to this, and the laser light source module in which the laser light source unit LD123 and the photodetector PD123 are integrated. May be used.

尚、コリメート光学系COL或いはビームエキスパンダ光学系EXPの光学面上に回折構造を形成して、対物光学系OBJ''の青紫色波長領域における色収差を補正するように構成することが、光ピックアップ装置PU11の記録/再生特性の信頼性を向上することができるので好ましい。このように回折構造で色収差を補正する構成とすると、簡素な構成で色収差が補正された光ピックアップ用光学系を得られる。
或いは、上述の回折構造の変わりに、正の屈折力を有しd線におけるアッベ数がνd1である正レンズと、負の屈折力を有しd線におけるアッベ数がνd2(νd2<νd1)である負レンズとを接合したダブレットレンズを、コリメート光学系COL或いはビームエキスパンダ光学系EXPの少なくとも一部を構成する要素として配設しても良い。回折構造はその形状が製造誤差により設計値からずれると回折効率が低下するため、光ピックアップ光学系の透過率が低下する。しかしこのような屈折型のダブレットレンズにより色収差を補正する構成にすると、色収差が補正された光学系でありながら、透過率の高い光ピックアップ光学系を得ることができる。
Note that it is possible to form an optical pickup by forming a diffractive structure on the optical surface of the collimating optical system COL or the beam expander optical system EXP and correcting the chromatic aberration in the blue-violet wavelength region of the objective optical system OBJ ″. This is preferable because the reliability of the recording / reproducing characteristics of the device PU11 can be improved. Thus, if it is set as the structure which correct | amends chromatic aberration with a diffraction structure, the optical system for optical pick-ups by which the chromatic aberration was correct | amended with the simple structure can be obtained.
Alternatively, instead of the above-described diffraction structure, a positive lens having a positive refractive power and an Abbe number at d-line of νd1, and an Abbe number having a negative refractive power and d-line at νd2 (νd2 <νd1). A doublet lens joined with a certain negative lens may be disposed as an element constituting at least a part of the collimating optical system COL or the beam expander optical system EXP. When the shape of the diffractive structure deviates from the design value due to a manufacturing error, the diffraction efficiency is lowered, so that the transmittance of the optical pickup optical system is lowered. However, when such a refractive doublet lens is used to correct chromatic aberration, an optical pickup optical system having high transmittance can be obtained while the optical system is corrected for chromatic aberration.

また、本実施の形態においては、コリメート光学系COLとビームエキスパンダ光学系EXPとを別体に配置する構成としたが、これに限らず、コリメート光学系COLを省略し、レーザ光源ユニットLD123から射出された発散光束が、ビームエキスパンダ光学系EXPに対して直接入射する構成としても良い。これにより、光ピックアップ装置PU11の部品点数の削減がより可能となる。   In the present embodiment, the collimating optical system COL and the beam expander optical system EXP are arranged separately. However, the present invention is not limited to this, and the collimating optical system COL is omitted, and the laser light source unit LD123 is used. The emitted divergent light beam may be directly incident on the beam expander optical system EXP. Thereby, the number of parts of the optical pickup device PU11 can be further reduced.

尚、上述した光ピックアップ装置PU1〜3、5〜8、10、11において設けたセンサーレンズSENは、光検出器へ向かう光ディスクからの反射光束に対して非点収差を与えるためのものである。   The sensor lens SEN provided in the above-described optical pickup devices PU1 to PU3, 5 to 8, 10, and 11 is for giving astigmatism to the reflected light beam from the optical disk going to the photodetector.

また、上述した光ピックアップ装置PU1〜10は、CDに対して記録/再生を行なう際の開口制限を行なうためのダイクロイックフィルターDFLを備えており、このダイクロイックフィルターDFLは、保持部材HMを介して対物光学系と一体となって光軸に垂直な方向に2軸アクチュエータACにより駆動される。
なお、図示は省略するが、上記第1〜第11の実施の形態に示した光ピックアップ装置、光ディスクを回転自在に保持する回転駆動装置、及び、これら各種装置の駆動を制御する制御装置等を搭載することで、光ディスクに対する情報の記録及び光ディスクに記録された情報の再生のうち少なくとも一方の実行が可能な光情報記録再生装置を得ることが出来る。
Further, the optical pickup devices PU1 to PU10 described above are provided with a dichroic filter DFL for restricting the opening when recording / reproducing with respect to a CD. It is integrated with the optical system and driven by a biaxial actuator AC in a direction perpendicular to the optical axis.
Although not shown, the optical pickup device shown in the first to eleventh embodiments, the rotary drive device that holds the optical disk rotatably, the control device that controls the drive of these various devices, and the like. By mounting, an optical information recording / reproducing apparatus capable of executing at least one of recording information on the optical disk and reproducing information recorded on the optical disk can be obtained.

次に、上述した光ピックアップ装置PU1〜11に搭載される光ピックアップ光学系として好適な光学系を具体的な数値をあげつつ説明する。
各実施例における重畳型回折構造(階段型回折構造)及び回折構造が形成される光学面、或いは回折構造が形成される光学面等、光学面の非球面は、その面の頂点に接する平面からの変形量をX(mm)、光軸に垂直な方向の高さをh(mm)、曲率半径をr(mm)とするとき、後に示す表2〜表9中の係数を次の(8)式に代入した数式で表される。但し、κを円錐係数、A2iを非球面係数とする。
Next, an optical system suitable as an optical pickup optical system mounted on the above-described optical pickup devices PU1 to PU11 will be described with specific numerical values.
In each embodiment, the aspherical surface of the optical surface, such as the superposition type diffractive structure (stepped diffractive structure) and the optical surface on which the diffractive structure is formed, or the optical surface on which the diffractive structure is formed, is from a plane in contact with the apex of the surface. When the deformation amount is X (mm), the height in the direction perpendicular to the optical axis is h (mm), and the radius of curvature is r (mm), the coefficients in Tables 2 to 9 shown below are the following (8 ) It is expressed by a mathematical formula substituted in the formula. Here, κ is a conic coefficient, and A 2i is an aspheric coefficient.

Figure 2005129204
表2〜表12においてNAは開口数、λ(nm)は設計波長、f(mm)は焦点距離、mは対物レンズ全系の倍率、t(mm)は保護基板厚、r(mm)は曲率半径、Nλは設計波長に対する25℃での屈折率、νdはd線におけるアッベ数を示す。
Figure 2005129204
In Tables 2 to 12, NA is the numerical aperture, λ (nm) is the design wavelength, f (mm) is the focal length, m is the magnification of the entire objective lens system, t (mm) is the thickness of the protective substrate, and r (mm) is The radius of curvature, Nλ is the refractive index at 25 ° C. with respect to the design wavelength, and νd is the Abbe number at the d-line.

また、各実施例における重畳型回折構造(階段型回折構造)或いは回折構造は、これらの構造により透過波面に付加される光路差で表される。かかる光路差は、λを入射光束の波長、λBを製造波長、光軸に垂直な方向の高さをh(mm)、B2jを光路差関数係数、nを回折次数とするとき次の(9)式で定義される光路差関数φb(mm)で表される。

Figure 2005129204
Further, the superposition type diffractive structure (step type diffractive structure) or the diffractive structure in each embodiment is represented by an optical path difference added to the transmitted wavefront by these structures. The optical path difference is as follows when λ is the wavelength of the incident light beam, λ B is the manufacturing wavelength, the height in the direction perpendicular to the optical axis is h (mm), B 2j is the optical path difference function coefficient, and n is the diffraction order. It is represented by an optical path difference function φb (mm) defined by the equation (9).
Figure 2005129204

また、各実施例における上記式(1)、(3)、(5)、(6)の値を表1に示す。

Figure 2005129204
Table 1 shows the values of the above formulas (1), (3), (5), and (6) in each example.
Figure 2005129204

実施例1は、第1の光ピックアップ装置PU1に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系であり、その具体的な数値データを表2に示す。

Figure 2005129204
Figure 2005129204
本実施例においては、近軸における屈折力が負であるガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとの2枚のレンズから構成されるビームエキスパンダ光学系EXPを、波長λ1と波長λ2の共通光路中に配設し、更に、ビームエキスパンダ光学系EXPと対物光学系OBJとの間の光路中に、波長λ3の光路を、波長λ1と波長λ2の光路に合成させるためのビームコンバイナを配設している。
本実施例における対物光学系OBJの球面収差は、温度が30度上昇した場合に補正過剰方向に変化するような温度依存性を有し、これによる波面収差の変化量は、0.057λRMSである。このような温度特性を有する対物光学系OBJにビームエキスパンダ光学系EXPを組合せることで、温度が30度上昇した場合の波面収差の変化量を0.010λRMSに抑えることが出来た。 Example 1 is an optical system that is optimal as an optical pickup optical system mounted on the first optical pickup device PU1, and specific numerical data thereof are shown in Table 2.
Figure 2005129204
Figure 2005129204
In the present embodiment, a beam expander optical system EXP composed of two lenses, a glass lens having a negative refractive power in the paraxial axis and a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis, has a wavelength λ1. And in the optical path between the beam expander optical system EXP and the objective optical system OBJ, the optical path of wavelength λ3 is combined with the optical path of wavelengths λ1 and λ2. This is a beam combiner.
The spherical aberration of the objective optical system OBJ in this embodiment has a temperature dependency that changes in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees, and the change amount of the wavefront aberration due to this is 0.057λRMS. . By combining the objective optical system OBJ having such temperature characteristics with the beam expander optical system EXP, the amount of change in wavefront aberration when the temperature rose by 30 degrees could be suppressed to 0.010λ RMS.

尚、温度が変化した場合の波面収差の変化量を算出する際には、光学系中に含まれるプラスチックレンズの温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮し、ビームエキスパンダ光学系EXPのプラスチックレンズと、対物光学系OBJの第1プラスチックレンズ(収差補正素子L1)の屈折率変化率を−1.1×10-4/℃、対物光学系OBJの第2プラスチックレンズ(集光素子L2)の屈折率変化率を−0.9×10-4/℃とした。
更に、ビームエキスパンダ光学系中のガラスレンズとプラスチックレンズのアッベ数を(2)式を満たすように設定することで、波長λ1と波長λ2とに対して、色消しを行っているため、波長λ1と波長λ2の光束の両方がビームエキスパンダ光学系から平行光束として射出される。
尚、本実施例において、波長λ2の平行光束をビームエキスパンダ光学系EXPを介さずに、対物光学系OBJに入射させる構成とすることで、第4の光ピックアップ装置PU4に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系とすることが出来る。
When calculating the amount of change in wavefront aberration when the temperature changes, only the refractive index change accompanying the temperature change of the plastic lens included in the optical system is considered, and the plastic lens of the beam expander optical system EXP The refractive index change rate of the first plastic lens (aberration correction element L1) of the objective optical system OBJ is −1.1 × 10 −4 / ° C., and the second plastic lens (condensing element L2) of the objective optical system OBJ. The refractive index change rate was −0.9 × 10 −4 / ° C.
Further, since the Abbe number of the glass lens and the plastic lens in the beam expander optical system is set so as to satisfy the expression (2), the wavelength λ1 and the wavelength λ2 are achromatic, so the wavelength Both λ1 and λ2 light beams are emitted as parallel light beams from the beam expander optical system.
In the present embodiment, the optical pickup optical system mounted on the fourth optical pickup device PU4 is configured such that the parallel light beam having the wavelength λ2 is incident on the objective optical system OBJ without passing through the beam expander optical system EXP. An optical system that is optimal as a system can be obtained.

実施例2は、第2の光ピックアップ装置PU2に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系であり、その具体的な数値データを表3に示す。

Figure 2005129204
Figure 2005129204
本実施例においては、近軸における屈折力が負であるガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとの二枚からビームエキスパンダ光学系EXPを構成し、ガラスレンズとプラスチックレンズとの間の光路中に、波長λ2の光路を波長λ1の光路に合成させるためのビームコンバイナを配設している。この光学系においては、ビームエキスパンダ光学系中のプラスチックレンズは第2の光源LD2から射出された波長λ2の発散光束を平行光束に変換して対物光学系OBJに導くコリメート光学系の機能を備えている。更に、ビームエキスパンダ光学系EXPと対物光学系OBJとの間の光路中に、波長λ3の光路を波長λ1と波長λ2の光路に合成させるためのビームコンバイナを配設している。 Example 2 is an optical system that is optimal as an optical pickup optical system mounted on the second optical pickup device PU2, and specific numerical data is shown in Table 3.
Figure 2005129204
Figure 2005129204
In the present embodiment, the beam expander optical system EXP is composed of two pieces of a glass lens having a negative refractive power in the paraxial axis and a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis. A beam combiner for synthesizing the optical path of wavelength λ2 into the optical path of wavelength λ1 is disposed in the optical path between the two. In this optical system, the plastic lens in the beam expander optical system has a function of a collimating optical system that converts a divergent light beam having a wavelength λ2 emitted from the second light source LD2 into a parallel light beam and guides it to the objective optical system OBJ. ing. Further, a beam combiner for synthesizing the optical path of wavelength λ3 into the optical path of wavelength λ1 and wavelength λ2 is disposed in the optical path between the beam expander optical system EXP and the objective optical system OBJ.

本実施例における対物光学系OBJは前記実施例1の対物光学系OBJと同じであり、温度が30度上昇した場合には球面収差が補正過剰方向に変化する温度依存性を有し、これにより波面収差は0.057λRMS変化する。この対物光学系OBJにビームエキスパンダ光学系EXPを組合せることで、温度が30度上昇した場合の波面収差の変化量を0.011λRMSに抑えることが出来た。
尚、温度が変化した場合の波面収差の変化量を算出する際には、光学系中に含まれるプラスチックレンズの温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮し、ビームエキスパンダ光学系EXPのプラスチックレンズと、対物光学系OBJの第1プラスチックレンズL1の屈折率変化率を−1.1×10-4/℃、対物光学系OBJの第2プラスチックレンズL2の屈折率変化率を−0.9×10-4/℃とした。
The objective optical system OBJ in the present embodiment is the same as the objective optical system OBJ in the first embodiment, and has a temperature dependency that causes the spherical aberration to change in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees. The wavefront aberration varies by 0.057λ RMS. By combining the objective optical system OBJ with the beam expander optical system EXP, the amount of change in wavefront aberration when the temperature rose by 30 degrees could be suppressed to 0.011λ RMS.
Note that when calculating the amount of change in wavefront aberration when the temperature changes, only the refractive index change accompanying the temperature change of the plastic lens included in the optical system is considered, and the plastic lens of the beam expander optical system EXP The refractive index change rate of the first plastic lens L1 of the objective optical system OBJ is −1.1 × 10 −4 / ° C., and the refractive index change rate of the second plastic lens L2 of the objective optical system OBJ is −0.9 ×. 10 −4 / ° C.

実施例3は、第3の光ピックアップ装置PU3に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系であり、その具体的な数値データを表4に示す。

Figure 2005129204
Figure 2005129204
本実施例においては、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズと、近軸における屈折力が負であるガラスレンズとの2枚からビームエキスパンダ光学系EXPを構成し、プラスチックレンズとガラスレンズとの光路中に波長λ2の光路を波長λ1の光路に合成させるためのビームコンバイナを配設している。この光学系においては第2の光源LD2から射出された波長λ2の発散光束はカップリング光学系により収斂光束に変換され、更に、ビームエキスパンダ光学系EXP中のガラスレンズを通過することにより平行光になる。更に、ビームエキスパンダ光学系EXPと対物光学系OBJとの間の光路中に、波長λ3の光路を波長λ1と波長λ2の光路に合成させるためのビームコンバイナを配設している。 Example 3 is an optical system that is optimal as an optical pickup optical system mounted on the third optical pickup device PU3, and specific numerical data thereof are shown in Table 4.
Figure 2005129204
Figure 2005129204
In this embodiment, the beam expander optical system EXP is composed of two lenses, a plastic lens having a positive paraxial refractive power and a glass lens having a negative paraxial refractive power, and the plastic lens and the glass lens. And a beam combiner for synthesizing the optical path of wavelength λ2 into the optical path of wavelength λ1. In this optical system, the divergent light beam having the wavelength λ2 emitted from the second light source LD2 is converted into a convergent light beam by the coupling optical system, and further passes through the glass lens in the beam expander optical system EXP to produce parallel light. become. Further, a beam combiner for synthesizing the optical path of wavelength λ3 into the optical path of wavelength λ1 and wavelength λ2 is disposed in the optical path between the beam expander optical system EXP and the objective optical system OBJ.

本実施例における対物光学系OBJは前記実施例1の対物光学系OBJと同じであり、温度が30度上昇した場合には球面収差が補正過剰方向に変化する温度依存性を有し、これにより波面収差は0.057λRMS変化する。この対物光学系OBJにビームエキスパンダ光学系EXPを組合せることで、温度が30度上昇した場合の波面収差の変化量を0.011λRMSに抑えることが出来た。
尚、温度が変化した場合の波面収差の変化量を算出する際には、光学系中に含まれるプラスチックレンズの温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮し、ビームエキスパンダ光学系EXPのプラスチックレンズと、対物光学系OBJの第1プラスチックレンズL1の屈折率変化率を−1.1×10-4/℃、対物光学系OBJの第2プラスチックレンズL2の屈折率変化率を−0.9×10-4/℃とした。
The objective optical system OBJ in the present embodiment is the same as the objective optical system OBJ in the first embodiment, and has a temperature dependency that causes the spherical aberration to change in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees. The wavefront aberration varies by 0.057λ RMS. By combining the objective optical system OBJ with the beam expander optical system EXP, the amount of change in wavefront aberration when the temperature rose by 30 degrees could be suppressed to 0.011λ RMS.
Note that when calculating the amount of change in wavefront aberration when the temperature changes, only the refractive index change accompanying the temperature change of the plastic lens included in the optical system is considered, and the plastic lens of the beam expander optical system EXP The refractive index change rate of the first plastic lens L1 of the objective optical system OBJ is −1.1 × 10 −4 / ° C., and the refractive index change rate of the second plastic lens L2 of the objective optical system OBJ is −0.9 ×. 10 −4 / ° C.

実施例4は、第4のピックアップ装置PU4に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系であり、その具体的な数値データを表5に示す。

Figure 2005129204
Figure 2005129204
本実施例においては、近軸の屈折力が正であるプラスチックレンズで波長λ1のコリメート光学系COLを構成し、波長λ1の専用光路に配設している。又、近軸の屈折力が負であるガラスレンズと、近軸の屈折力が正であるプラスチックレンズでビームエキスパンダ光学系EXPを構成し、波長λ1の専用光路に配設している。更に、ビームエキスパンダ光学系EXPと対物光学系OBJの光路中に波長λ2の光路を波長λ1の光路に合成するためのビームコンバイナと、波長λ3の光路を波長λ1と波長λ2の光路に合成するためのビームコンバイナを配設している。 Example 4 is an optical system optimal as an optical pickup optical system mounted on the fourth pickup apparatus PU4, and specific numerical data thereof are shown in Table 5.
Figure 2005129204
Figure 2005129204
In the present embodiment, a collimating optical system COL having a wavelength λ1 is constituted by a plastic lens having a positive paraxial refractive power, and is disposed in a dedicated optical path having a wavelength λ1. Further, the beam expander optical system EXP is composed of a glass lens having a negative paraxial refractive power and a plastic lens having a positive paraxial refractive power, and is disposed in a dedicated optical path having a wavelength λ1. Further, in the optical path of the beam expander optical system EXP and the objective optical system OBJ, a beam combiner for synthesizing the optical path of wavelength λ2 into the optical path of wavelength λ1, and the optical path of wavelength λ3 into the optical paths of wavelength λ1 and wavelength λ2. A beam combiner is provided.

本実施例における対物光学系OBJは温度が30度上昇した場合には球面収差が補正過剰方向に変化する温度依存性を有し、これにより波面収差は0.057λRMS変化する。この対物光学系OBJにコリメート光学系COLとビームエキスパンダ光学系EXPを組合わせる事で、温度が30度上昇した場合の波面収差の変化量を0.011λRMSに抑えることが出来た。このように、プラスチックレンズで構成したコリメート光学系COLをビームエキスパンダ光学系EXPに組合わせる事で、対物光学系OBJの温度特性を補正するのに必要な、プラスチックレンズの屈折力をコリメート光学系COLに振り分けることが可能となるので、エキスパンダ光学系EXPのレンズ設計の自由度(角倍率の選択等)が増す。
尚、温度が変化した場合の波面収差の変化量を算出する際には、光学系中に含まれるプラスチックレンズの温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮し、コリメート光学系COLのプラスチックレンズ、ビームエキスパンダ光学系EXPのプラスチックレンズと、対物光学系OBJの第1プラスチックレンズL1の屈折率変化率を−1.1×10-4/℃、対物光学系OBJの第2プラスチックレンズL2の屈折率変化率を−0.9×10-4/℃とした。
The objective optical system OBJ in the present embodiment has a temperature dependency in which the spherical aberration changes in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees, whereby the wavefront aberration changes by 0.057λ RMS. By combining the objective optical system OBJ with the collimating optical system COL and the beam expander optical system EXP, the amount of change in wavefront aberration when the temperature rose by 30 degrees could be suppressed to 0.011λRMS. In this way, by combining the collimating optical system COL formed of the plastic lens with the beam expander optical system EXP, the refractive power of the plastic lens necessary for correcting the temperature characteristics of the objective optical system OBJ is obtained. Since it is possible to assign to COL, the degree of freedom in designing the lens of the expander optical system EXP (selection of angular magnification, etc.) is increased.
When calculating the amount of change in wavefront aberration when the temperature changes, only the refractive index change accompanying the temperature change of the plastic lens included in the optical system is taken into account, and the plastic lens and beam of the collimating optical system COL are taken into account. The refractive index change rate of the plastic lens of the expander optical system EXP and the first plastic lens L1 of the objective optical system OBJ is −1.1 × 10 −4 / ° C., and the refractive index of the second plastic lens L2 of the objective optical system OBJ. The rate of change was −0.9 × 10 −4 / ° C.

実施例5は、第6の光ピックアップ装置PU6に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系であり、その具体的な数値データを表6に示す。

Figure 2005129204
Figure 2005129204
本実施例においては、近軸における屈折力が負であるガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとの2枚から構成されるカップリング光学系CULを波長λ1と波長λ2の共通光路に配置し、更にカップリング光学系CULと対物光学系OBJとの間の光路中に、波長λ3の光路を波長λ1と波長λ2の光路に合成するためのビームコンバイナを配設している。また、波長λ1の光束を射出する発光点と、波長λ2の光束を射出する発光点とを1つの筐体に収めたパッケージ光源ユニットと、カップリング光学系CULとの間の光路中に光ディスクの情報記録面により反射された波長λ1の光束と波長λ2の光束を光検出器へ導くためのビームコンバイナを配設している。
更に、カップリング光学系CUL中のガラスレンズとプラスチックレンズのアッベ数を(2)式を満たすように設定することで、波長λ1と波長λ2とに対して、色消しを行っているため、波長λ1と波長λ2の光束の両方がカップリング光学系CULから平行光束として射出される。 Example 5 is an optical system optimum as an optical pickup optical system mounted on the sixth optical pickup device PU6, and specific numerical data thereof are shown in Table 6.
Figure 2005129204
Figure 2005129204
In this embodiment, a coupling optical system CUL composed of two lenses, a glass lens having a negative refractive power in the paraxial axis and a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis, has wavelengths λ1 and λ2. A beam combiner for combining the optical path of wavelength λ3 into the optical path of wavelengths λ1 and λ2 is disposed in the optical path between the coupling optical system CUL and the objective optical system OBJ. . In addition, the optical disk of the optical disc is coupled in the optical path between the package light source unit in which the light emitting point for emitting the light beam having the wavelength λ1 and the light emitting point for emitting the light beam having the wavelength λ2 are housed in one housing, and the coupling optical system CUL. A beam combiner is provided for guiding the light beam having the wavelength λ1 and the light beam having the wavelength λ2 reflected by the information recording surface to the photodetector.
Further, since the Abbe numbers of the glass lens and the plastic lens in the coupling optical system CUL are set so as to satisfy the expression (2), the wavelength λ1 and the wavelength λ2 are achromatic, so the wavelength Both λ1 and λ2 light beams are emitted from the coupling optical system CUL as parallel light beams.

本実施例における対物光学系OBJの球面収差は、温度が30度上昇した場合に補正過剰方向に変化するような温度依存性を有し、これによる波面収差の変化量は、0.057λRMSである。このような温度特性を有する対物光学系OBJにカップリング光学系CULを組合せることで、温度が30度上昇した場合の波面収差の変化量を0.010λRMSに抑えることが出来た。
尚、温度が変化した場合の波面収差の変化量を算出する際には、光学系中に含まれるプラスチックレンズの温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮し、カップリング光学系CUPのプラスチックレンズと、対物光学系OBJの第1プラスチックレンズL1の屈折率変化率を−1.1×10-4/℃、対物光学系OBJの第2プラスチックレンズL2の屈折率変化率を−0.9×10-4/℃とした。
The spherical aberration of the objective optical system OBJ in this embodiment has a temperature dependency that changes in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees, and the change amount of the wavefront aberration due to this is 0.057λRMS. . By combining the objective optical system OBJ having such temperature characteristics with the coupling optical system CUL, the amount of change in wavefront aberration when the temperature rose by 30 degrees could be suppressed to 0.010λ RMS.
Note that when calculating the amount of change in wavefront aberration when the temperature changes, only the refractive index change associated with the temperature change of the plastic lens included in the optical system is considered, and the plastic lens of the coupling optical system CUP The refractive index change rate of the first plastic lens L1 of the objective optical system OBJ is −1.1 × 10 −4 / ° C., and the refractive index change rate of the second plastic lens L2 of the objective optical system OBJ is −0.9 × 10. -4 / ° C.

実施例6は、第7の光ピックアップ装置PU7に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系であり、その具体的な数値データを表7に示す。

Figure 2005129204
Figure 2005129204
本実施例においては、近軸における屈折力が正のガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとの2枚からカップリング光学系CULを構成し、プラスチックレンズとガラスレンズの光路中に、波長λ2の光路を波長λ1の光路に合成するためのビームコンバイナと、光ディスクの情報記録面により反射された波長λ1と波長λ2の光束を光検出器への導くためのビームコンバイナを配設している。更に、カップリング光学系CULと対物光学系OBJの間に、波長λ3の光路を波長λ1と波長λ2の光路に合成させるためのビームコンバイナが配設されている。 Example 6 is an optical system optimal as an optical pickup optical system mounted on the seventh optical pickup device PU7, and specific numerical data thereof are shown in Table 7.
Figure 2005129204
Figure 2005129204
In this embodiment, the coupling optical system CUL is composed of two lenses, ie, a glass lens having a positive paraxial refractive power and a plastic lens having a positive paraxial refractive power, and the optical path between the plastic lens and the glass lens. A beam combiner for combining the optical path of wavelength λ2 with the optical path of wavelength λ1 and a beam combiner for guiding the light beams of wavelength λ1 and wavelength λ2 reflected by the information recording surface of the optical disk to the photodetector are arranged. Has been established. Further, a beam combiner is provided between the coupling optical system CUL and the objective optical system OBJ to synthesize the optical path with the wavelength λ3 into the optical paths with the wavelength λ1 and the wavelength λ2.

本実施例における対物光学系OBJの球面収差は、温度が30度上昇した場合に補正過剰方向に変化するような温度依存性を有し、これによる波面収差の変化量は、0.057λRMSである。このような温度特性を有する対物光学系OBJにカップリング光学系CULを組合せることで、温度が30度上昇した場合の波面収差の変化量を0.011λRMSに抑えることが出来た。
尚、温度が変化した場合の波面収差の変化量を算出する際には、光学系中に含まれるプラスチックレンズの温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮し、カップリング光学系CULのプラスチックレンズと、対物光学系OBJの第1プラスチックレンズL1の屈折率変化率を−1.1×10-4/℃、対物光学系OBJの第2プラスチックレンズL2の屈折率変化率を−0.9×10-4/℃とした。
The spherical aberration of the objective optical system OBJ in this embodiment has a temperature dependency that changes in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees, and the change amount of the wavefront aberration due to this is 0.057λRMS. . By combining the objective optical system OBJ having such temperature characteristics with the coupling optical system CUL, the amount of change in wavefront aberration when the temperature rose by 30 degrees could be suppressed to 0.011λ RMS.
Note that when calculating the amount of change in wavefront aberration when the temperature changes, only the change in refractive index associated with the temperature change of the plastic lens included in the optical system is considered, and the plastic lens of the coupling optical system CUL The refractive index change rate of the first plastic lens L1 of the objective optical system OBJ is −1.1 × 10 −4 / ° C., and the refractive index change rate of the second plastic lens L2 of the objective optical system OBJ is −0.9 × 10. -4 / ° C.

実施例7は、第8の光ピックアップ装置PU8に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系であり、その具体的な数値データを表8に示す。

Figure 2005129204
Figure 2005129204
本実施例においては、近軸における屈折力が負のガラスレンズと、近軸における屈折力が正のプラスチックレンズとを貼り合わせた接合レンズと、近軸における屈折力が正のガラスレンズからカップリング光学系CULを構成し、接合レンズとガラスレンズとの光路中に波長λ2の光路を波長λ1の光路に合成するためのビームコンバイナが配設されている。また、波長λ1の光源とカップリング光学系CULの波長λ1の光路中に光ディスクで反射された波長λ1の光束を光検出器へ導くためのビームコンバイナが配設され、カップリング光学系CULと対物光学系OBJの間に波長λ3の光路を波長λ1と波長λ2の光路に合成するためのビームコンバイナが配設されている。 Example 7 is an optical system that is optimal as an optical pickup optical system mounted on the eighth optical pickup device PU8, and specific numerical data thereof are shown in Table 8.
Figure 2005129204
Figure 2005129204
In this embodiment, a glass lens having a negative refractive power in the paraxial axis and a cemented lens obtained by bonding a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis are coupled from the glass lens having a positive refractive power in the paraxial axis. An optical system CUL is configured, and a beam combiner for synthesizing the optical path of wavelength λ2 into the optical path of wavelength λ1 is disposed in the optical path of the cemented lens and the glass lens. In addition, a light source having wavelength λ1 and a beam combiner for guiding the light beam having wavelength λ1 reflected by the optical disk to the optical detector in the optical path having wavelength λ1 of the coupling optical system CUL are disposed. A beam combiner for synthesizing the optical path of wavelength λ3 into the optical paths of wavelength λ1 and wavelength λ2 is disposed between the optical systems OBJ.

本実施例における対物光学系OBJの球面収差は、温度が30度上昇した場合に補正過剰方向に変化するような温度依存性を有し、これによる波面収差の変化量は、0.057λRMSである。このような温度特性を有する対物光学系OBJにカップリング光学系CULを組合せることで、温度が30度上昇した場合の波面収差の変化量を0.011λRMSに抑えることが出来た。
尚、温度が変化した場合の波面収差の変化量を算出する際には、光学系中に含まれるプラスチックレンズの温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮し、カップリング光学系CULのプラスチックレンズと、対物光学系OBJの第1プラスチックレンズL1の屈折率変化率を−1.1×10-4/℃、対物光学系OBJの第2プラスチックレンズL2の屈折率変化率を−0.9×10-4/℃とした。
The spherical aberration of the objective optical system OBJ in this embodiment has a temperature dependency that changes in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees, and the change amount of the wavefront aberration due to this is 0.057λRMS. . By combining the objective optical system OBJ having such temperature characteristics with the coupling optical system CUL, the amount of change in wavefront aberration when the temperature rose by 30 degrees could be suppressed to 0.011λ RMS.
Note that when calculating the amount of change in wavefront aberration when the temperature changes, only the change in refractive index associated with the temperature change of the plastic lens included in the optical system is considered, and the plastic lens of the coupling optical system CUL The refractive index change rate of the first plastic lens L1 of the objective optical system OBJ is −1.1 × 10 −4 / ° C., and the refractive index change rate of the second plastic lens L2 of the objective optical system OBJ is −0.9 × 10. -4 / ° C.

実施例8は、第9の光ピックアップ装置PU9に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系であり、その具体的な数値データを表9に示す。

Figure 2005129204
Figure 2005129204
本実施例においては、波長λ1の専用光路中に、近軸の屈折力が負のガラスレンズと、近軸の屈折力が正のプラスチックレンズから成るカップリング光学系CULを配置し、カップリング光学系CULと対物光学系OBJの間に、波長λ2と波長λ3の光路を波長λ1の光路に合成するためのビームコンバイナがそれぞれ配設されている。
本実施例における対物光学系OBJの球面収差は、温度が30度上昇した場合に補正過剰方向に変化するような温度依存性を有し、これによる波面収差の変化量は、0.085λRMSである。このような温度特性を有する対物光学系OBJにカップリング光学系CULを組合せることで、温度が30度上昇した場合の波面収差の変化量を0.007λRMSに抑えることが出来た。 Example 8 is an optical system that is optimal as an optical pickup optical system mounted on the ninth optical pickup device PU9, and specific numerical data thereof are shown in Table 9.
Figure 2005129204
Figure 2005129204
In the present embodiment, a coupling optical system CUL including a glass lens having a negative paraxial refractive power and a plastic lens having a positive paraxial refractive power is arranged in a dedicated optical path having a wavelength λ1, and coupling optics is used. Between the system CUL and the objective optical system OBJ, a beam combiner for synthesizing the optical paths of the wavelengths λ2 and λ3 into the optical path of the wavelength λ1 is provided.
The spherical aberration of the objective optical system OBJ in this embodiment has a temperature dependency that changes in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees, and the change amount of the wavefront aberration due to this is 0.085λ RMS. . By combining the objective optical system OBJ having such temperature characteristics with the coupling optical system CUL, the amount of change in wavefront aberration when the temperature rose by 30 degrees could be suppressed to 0.007λRMS.

尚、温度が変化した場合の波面収差の変化量を算出する際には、光学系中に含まれるプラスチックレンズの温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮し、カップリング光学系CULのプラスチックレンズと、対物光学系OBJの第1プラスチックレンズL1の屈折率変化率を−1.1×10-4/℃、対物光学系OBJの第2プラスチックレンズL2の屈折率変化率を−0.9×10-4/℃とした。
尚、上述した実施例1〜7において、収差補正光学系中の1つのレンズを光軸方向に移動させることで、高密度光ディスクHDの保護層PL1の厚み誤差(製造誤差等)による球面収差、及び、波長λ1の波長変化による球面収差を補正することが可能である。
Note that when calculating the amount of change in wavefront aberration when the temperature changes, only the change in refractive index associated with the temperature change of the plastic lens included in the optical system is considered, and the plastic lens of the coupling optical system CUL The refractive index change rate of the first plastic lens L1 of the objective optical system OBJ is −1.1 × 10 −4 / ° C., and the refractive index change rate of the second plastic lens L2 of the objective optical system OBJ is −0.9 × 10. -4 / ° C.
In the first to seventh embodiments described above, spherical aberration due to a thickness error (manufacturing error, etc.) of the protective layer PL1 of the high-density optical disk HD can be obtained by moving one lens in the aberration correction optical system in the optical axis direction. In addition, it is possible to correct spherical aberration due to the wavelength change of the wavelength λ1.

実施例9は、第5の光ピックアップ装置PU5に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系であり、その具体的な数値データを表10に示す。

Figure 2005129204
Figure 2005129204
近軸における屈折力が負であるガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとの2枚のレンズから構成されるビームエキスパンダ光学系EXPを、波長λ1、波長λ2及び波長λ3の共通光路中に配設し、更に、ビームエキスパンダ光学系中のガラスレンズとプラスチックレンズのアッベ数を(2)式を満たすように設定することで、波長λ1と波長λ2とに対して、色消しを行っているため、波長λ1と波長λ2の光束の両方がビームエキスパンダ光学系から平行光束として射出される。
本実施例における対物光学系OBJ'の球面収差は、温度が30度上昇した場合に補正過剰方向に変化するような温度依存性を有し、これによる波面収差の変化量は、0.027λRMSである。このような温度特性を有する対物光学系OBJ'にビームエキスパンダ光学系EXPを組合せることで、温度が30度上昇した場合の波面収差の変化量を0.005λRMSに抑えることが出来た。
尚、温度が変化した場合の波面収差の変化量を算出する際には、光学系中に含まれるプラスチックレンズの温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮し、ビームエキスパンダ光学系EXPのプラスチックレンズの屈折率変化率を−1.1×10-4/℃、対物光学系OBJ'の屈折率変化率を−0.9×10-4/℃とした。 Example 9 is an optical system that is optimum as an optical pickup optical system mounted on the fifth optical pickup device PU5, and specific numerical data thereof are shown in Table 10.
Figure 2005129204
Figure 2005129204
A beam expander optical system EXP composed of two lenses, a glass lens having a negative paraxial refractive power and a plastic lens having a positive paraxial refractive power, has a wavelength λ1, a wavelength λ2, and a wavelength λ3. Further, by setting the Abbe number of the glass lens and the plastic lens in the beam expander optical system so as to satisfy the expression (2), the wavelength λ1 and the wavelength λ2 are Since the achromatization is performed, both the light beams having the wavelengths λ1 and λ2 are emitted as parallel light beams from the beam expander optical system.
The spherical aberration of the objective optical system OBJ ′ in this embodiment has a temperature dependency that changes in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees, and the change amount of the wavefront aberration due to this is 0.027λRMS. is there. By combining the objective optical system OBJ ′ having such temperature characteristics with the beam expander optical system EXP, the amount of change in wavefront aberration when the temperature rose by 30 degrees could be suppressed to 0.005λRMS.
When calculating the amount of change in wavefront aberration when the temperature changes, only the refractive index change accompanying the temperature change of the plastic lens included in the optical system is considered, and the plastic lens of the beam expander optical system EXP The refractive index change rate was −1.1 × 10 −4 / ° C., and the refractive index change rate of the objective optical system OBJ ′ was −0.9 × 10 −4 / ° C.

実施例10は、第10の光ピックアップ装置PU10に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系であり、その具体的な数値データを表11に示す。

Figure 2005129204
Figure 2005129204
近軸における屈折力が負であるガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとの2枚のレンズから構成されるカップリング光学系CULを、波長λ1、波長λ2及び波長λ3の共通光路中に配設し、更に、波長λ1の光束を射出する発光点、波長λ2の光束を射出する発光点と、波長λ3の光束を射出する発光点とを1つの筐体に収めたパッケージ光源ユニットと、カップリング光学系CULとの間の光路中に光ディスクの情報記録面により反射された波長λ1、波長λ2、及び波長λ3の光束を光検出器へ導くためのビームコンバイナを配設している。
更に、カップリング光学系CUL中のガラスレンズとプラスチックレンズのアッベ数を(2)式を満たすように設定することで、波長λ1と波長λ2とに対して、色消しを行っているため、波長λ1と波長λ2の光束の両方がカップリング光学系CULから平行光束として射出される。 Example 10 is an optical system optimal as an optical pickup optical system mounted on the tenth optical pickup apparatus PU10, and specific numerical data thereof are shown in Table 11.
Figure 2005129204
Figure 2005129204
A coupling optical system CUL composed of two lenses, a glass lens having a negative paraxial refractive power and a plastic lens having a positive paraxial refractive power, has a wavelength λ1, a wavelength λ2, and a wavelength λ3. A package that is disposed in a common optical path, and further includes a light emitting point that emits a light beam having a wavelength λ1, a light emitting point that emits a light beam having a wavelength λ2, and a light emitting point that emits a light beam having a wavelength λ3. A beam combiner is provided in the optical path between the light source unit and the coupling optical system CUL to guide the light beams having the wavelengths λ1, λ2, and λ3 reflected by the information recording surface of the optical disc to the photodetector. ing.
Further, since the Abbe numbers of the glass lens and the plastic lens in the coupling optical system CUL are set so as to satisfy the expression (2), the wavelength λ1 and the wavelength λ2 are achromatic, so the wavelength Both λ1 and λ2 light beams are emitted from the coupling optical system CUL as parallel light beams.

本実施例における対物光学系OBJ'の球面収差は、温度が30度上昇した場合に補正過剰方向に変化するような温度依存性を有し、これによる波面収差の変化量は、0.027λRMSである。このような温度特性を有する対物光学系OBJ'にカップリング光学系CULを組合せることで、温度が30度上昇した場合の波面収差の変化量を0.006λRMSに抑えることが出来た。
尚、温度が変化した場合の波面収差の変化量を算出する際には、光学系中に含まれるプラスチックレンズの温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮し、カップリング光学系CULのプラスチックレンズの屈折率変化率を−1.1×10-4/℃、対物光学系OBJの屈折率変化率を−0.9×10-4/℃とした。
The spherical aberration of the objective optical system OBJ ′ in this embodiment has a temperature dependency that changes in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees, and the change amount of the wavefront aberration due to this is 0.027λRMS. is there. By combining the objective optical system OBJ ′ having such temperature characteristics with the coupling optical system CUL, the amount of change in wavefront aberration when the temperature rose by 30 degrees could be suppressed to 0.006λRMS.
When calculating the amount of change in wavefront aberration when the temperature changes, only the refractive index change accompanying the temperature change of the plastic lens included in the optical system is considered, and the plastic lens of the coupling optical system CUL is considered. The refractive index change rate was −1.1 × 10 −4 / ° C., and the refractive index change rate of the objective optical system OBJ was −0.9 × 10 −4 / ° C.

実施例11は、第11の光ピックアップ装置PU11に搭載する光ピックアップ光学系として最適な光学系であり、その具体的な数値データを表12に示す。

Figure 2005129204
Figure 2005129204
近軸における屈折力が負であるガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとの2枚のレンズから構成されるビームエキスパンダ光学系EXPを、波長λ1、波長λ2及び波長λ3の共通光路中に配設している。
更に、入射光束の波長に応じて、ビームエキスパンダ光学系EXP中のガラスレンズ(第1レンズEXP)の光軸方向の位置を1軸アクチュエータUACにより調整することで、第1光束乃至第3光束は、何れもビームエキスパンダ光学系EXPから平行光束の状態で射出される。 Example 11 is an optimum optical system as an optical pickup optical system mounted on the eleventh optical pickup apparatus PU11, and specific numerical data thereof are shown in Table 12.
Figure 2005129204
Figure 2005129204
A beam expander optical system EXP composed of two lenses, a glass lens having a negative refractive power on the paraxial axis and a plastic lens having a positive refractive power on the paraxial axis, has a wavelength λ1, a wavelength λ2, and a wavelength λ3. In the common optical path.
Further, by adjusting the position of the glass lens (first lens EXP) in the beam expander optical system EXP in the optical axis direction according to the wavelength of the incident light flux by the uniaxial actuator UAC, the first to third light fluxes are adjusted. Are emitted from the beam expander optical system EXP in the form of a parallel light beam.

本実施例における対物光学系OBJ''の球面収差は、高密度光ディスクHDに対する情報の記録/再生時に、温度が30度上昇した場合に補正過剰方向に変化するような温度依存性を有し、これによる波面収差の変化量は、0.068λRMSである。このような温度特性を有する対物光学系OBJ''にビームエキスパンダ光学系EXPを組合せることで、温度が30度上昇した場合の波面収差の変化量を0.029λRMSに抑えることが出来た。
尚、温度が変化した場合の波面収差の変化量を算出する際には、光学系中に含まれるプラスチックレンズの温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮し、ビームエキスパンダ光学系EXP中のプラスチックレンズ(第2レンズEXP2)の屈折率変化率と、対物光学系OBJ''の屈折率変化率を−0.9×10-4/℃とした。
The spherical aberration of the objective optical system OBJ ″ in this embodiment has a temperature dependency that changes in the overcorrection direction when the temperature rises by 30 degrees during recording / reproduction of information on the high-density optical disk HD. The amount of change in wavefront aberration due to this is 0.068λRMS. By combining the objective optical system OBJ ″ having such temperature characteristics with the beam expander optical system EXP, the amount of change in wavefront aberration when the temperature rose by 30 degrees could be suppressed to 0.029λRMS.
Note that when calculating the amount of change in wavefront aberration when the temperature changes, only the refractive index change associated with the temperature change of the plastic lens included in the optical system is considered, and the plastic in the beam expander optical system EXP is taken into account. The refractive index change rate of the lens (second lens EXP2) and the refractive index change rate of the objective optical system OBJ ″ were set to −0.9 × 10 −4 / ° C.

図13に、実施例1の光学系において、ビームエキスパンダ光学系EXPのガラスレンズとプラスチックレンズとの間隔を変化させることで、高密度光ディスクHDの保護層PL1の厚み変化(厚み誤差等)に対して球面収差を補正した結果を示す。
更に、図14に、実施例5の光学系において、カップリング光学系CULのガラスレンズとプラスチックレンズとの間隔を変化させることで、波長λ1の変化に対して球面収差を補正した結果を示す。
これらの結果から、実施例1〜8の光学系は、2層ディスクの記録/再生特性にも優れ、又、青紫色半導体レーザ光源LD1の発振波長に対して十分な公差を有することが判る。
以上の実施の形態及び実施例においては、高密度光ディスクHD、DVD及びCDの3種類の光ディスクに対して記録/再生可能な光ピックアップ光学系、及び光ピックアップ装置を例に挙げて説明したが、高密度光ディスクHD及びDVDの2種類に光ディスク、或いは高密度光ディスクHD及びCDの2種類の光ディスクに対して記録/再生可能な光ピックアップ光学系、及び光ピックアップ装置に、本発明を適用できることは容易に理解されるところである。
例えば、それら2種類の光ディスクの記録/再生に必要な光学系要素を残しつつ、その他の光学系要素を削除して構成することができ、それにより、更に、小型化、軽量化、低コスト化、構成の簡素化された光ピックアップ光学系、及び光ピックアップ装置を実現することができる。
FIG. 13 shows the thickness change (thickness error, etc.) of the protective layer PL1 of the high-density optical disc HD by changing the distance between the glass lens and the plastic lens of the beam expander optical system EXP in the optical system of the first embodiment. On the other hand, the result of correcting the spherical aberration is shown.
Further, FIG. 14 shows the result of correcting the spherical aberration with respect to the change of the wavelength λ1 by changing the distance between the glass lens and the plastic lens of the coupling optical system CUL in the optical system of Example 5.
From these results, it can be seen that the optical systems of Examples 1 to 8 are excellent in the recording / reproducing characteristics of the double-layer disc and have sufficient tolerance with respect to the oscillation wavelength of the blue-violet semiconductor laser light source LD1.
In the above-described embodiments and examples, the optical pickup optical system and the optical pickup device that can record / reproduce with respect to the three types of optical disks of the high-density optical disk HD, DVD, and CD have been described as examples. It is easy to apply the present invention to an optical pickup optical system and an optical pickup apparatus capable of recording / reproducing on two types of optical discs, high density optical disc HD and DVD, or on two types of optical discs, high density optical disc HD and CD. Is understood.
For example, it is possible to remove the other optical system elements while leaving the optical system elements necessary for recording / reproduction of these two types of optical disks, thereby further reducing the size, weight and cost. An optical pickup optical system and an optical pickup device with a simplified configuration can be realized.

光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the structure of an optical pick-up apparatus. 対物光学系の構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of an objective optical system. 収差補正素子の構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of an aberration correction element. 光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the structure of an optical pick-up apparatus. 光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the structure of an optical pick-up apparatus. 光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the structure of an optical pick-up apparatus. 光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the structure of an optical pick-up apparatus. 光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the structure of an optical pick-up apparatus. 光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the structure of an optical pick-up apparatus. 光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the structure of an optical pick-up apparatus. 光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the structure of an optical pick-up apparatus. 光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the structure of an optical pick-up apparatus. 高密度光ディスクの保護層の厚み変化による球面収差の補正結果を示すグラフである。It is a graph which shows the correction result of the spherical aberration by the thickness change of the protective layer of a high density optical disk. 波長λ1の変化による球面収差の補正結果を示すグラフである。It is a graph which shows the correction result of spherical aberration by change of wavelength λ1. 光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the structure of an optical pick-up apparatus. 対物光学系の構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of an objective optical system.

符号の説明Explanation of symbols

AC アクチュエータ
LD 光源
EXP ビームエキスパンダ光学系
CUL カップリング光学系
OBJ 対物レンズ
OD 光情報記録媒体
PU 光ピックアップ装置
RL 情報記録面
AC actuator LD light source EXP beam expander optical system CUL coupling optical system OBJ objective lens OD optical information recording medium PU optical pickup device RL information recording surface

Claims (28)

450nm以下の第1光束を射出する第1光源と、630nm乃至680nmの範囲内の第2光束を射出する第2光源と、の波長が互いに異なる少なくとも2種類の光源と、前記波長が互いに異なる少なくとも2種類の光源から射出された光束を記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクの情報記録面上に集光するための対物光学系と、前記第1光源と前記対物光学系との間の光路中に配設され、少なくとも2つのレンズ群から構成された収差補正光学系とから構成される光ピックアップ光学系であって、
前記対物光学系は、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズを少なくとも1つ有し、
前記収差補正光学系は、ガラスレンズと、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズとを少なくとも1つずつ有し、
前記記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクのうち、前記第1光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第1光ディスクとしたとき、
前記第1光ディスクに対する情報の記録及び/又は再生を行う場合の、前記対物光学系の温度上昇に伴う球面収差の変化率ΔSA/ΔTが以下の(1)式を満たすことを特徴とする光ピックアップ光学系。
ΔSA/ΔT>0 (1)
A first light source that emits a first light beam of 450 nm or less, and a second light source that emits a second light beam in a range of 630 nm to 680 nm, at least two types of light sources having different wavelengths, and at least the wavelengths being different from each other An objective optical system for condensing light beams emitted from two types of light sources on information recording surfaces of at least two types of optical discs having different recording densities, and an optical path between the first light source and the objective optical system An optical pickup optical system that is disposed in the optical pickup optical system and includes an aberration correction optical system that includes at least two lens groups,
The objective optical system has at least one plastic lens whose refractive power in the paraxial axis is positive,
The aberration correction optical system includes at least one glass lens and a plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis,
Of the at least two types of optical discs having different recording densities, when the first optical disc is an optical disc that records and / or reproduces information using the first light flux,
An optical pickup characterized in that the change rate ΔSA / ΔT of the spherical aberration accompanying the temperature rise of the objective optical system satisfies the following expression (1) when recording and / or reproducing information on the first optical disc: Optical system.
ΔSA / ΔT> 0 (1)
前記第1光源と前記収差補正光学系との間の光路中に配設された、入射する前記第1光束の発散角を小さく変換して射出するカップリング光学系を更に有し、
前記収差補正光学系の前記ガラスレンズは、近軸における屈折力が負であり、前記収差補正光学系は、入射する前記第1光束の径を変換して射出するビームエキスパンダ光学系であることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ光学系。
A coupling optical system that is disposed in an optical path between the first light source and the aberration correction optical system and that emits light after converting a divergence angle of the incident first light beam to be small;
The glass lens of the aberration correction optical system has a negative refractive power in the paraxial axis, and the aberration correction optical system is a beam expander optical system that changes the diameter of the incident first light beam and emits it. The optical pickup optical system according to claim 1.
前記ビームエキスパンダ光学系は、前記第1光束と前記第2光束との共通光路中に配設されていることを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ光学系。   The optical pickup optical system according to claim 2, wherein the beam expander optical system is disposed in a common optical path of the first light flux and the second light flux. 前記第1光束と前記第2光束の光路を合成するためのビームコンバイナを更に有し、
前記第1光源側から順に、前記カップリング光学系、前記ビームエキスパンダ光学系の前記ガラスレンズ、前記ビームコンバイナ、前記ビームエキスパンダ光学系の前記プラスチックレンズ、前記対物光学系が配設されていることを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ光学系。
A beam combiner for combining the optical paths of the first light flux and the second light flux;
In order from the first light source side, the coupling optical system, the glass lens of the beam expander optical system, the beam combiner, the plastic lens of the beam expander optical system, and the objective optical system are disposed. The optical pickup optical system according to claim 2.
前記第1光束と前記第2光束の光路を合成するためのビームコンバイナを更に有し、
前記第1光源側から順に、前記カップリング光学系、前記ビームエキスパンダ光学系の前記プラスチックレンズ、前記ビームコンバイナ、前記ビームエキスパンダ光学系の前記ガラスレンズ、前記対物光学系が配設されていることを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ光学系。
A beam combiner for combining the optical paths of the first light flux and the second light flux;
In order from the first light source side, the coupling optical system, the plastic lens of the beam expander optical system, the beam combiner, the glass lens of the beam expander optical system, and the objective optical system are disposed. The optical pickup optical system according to claim 2.
前記ビームエキスパンダ光学系は、前記第1光束の専用光路中に配設されていることを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ光学系。   The optical pickup optical system according to claim 2, wherein the beam expander optical system is disposed in a dedicated optical path of the first light flux. 前記カップリング光学系は、近軸における屈折力が正であるプラスチックレンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか一項に記載の光ピックアップ光学系。   7. The optical pickup optical system according to claim 2, wherein the coupling optical system includes at least one plastic lens having a positive refractive power in the paraxial axis. 前記記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクのうち、前記第1光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第1光ディスクとし、前記第2光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第2光ディスクとしたとき、
前記第1光ディスクに対する情報の記録又は再生を行う場合の、前記第1光束に対する前記対物光学系の倍率m1と、前記第2光ディスクに対する情報の記録又は再生を行う場合の、前記第2光束に対する前記対物光学系の倍率m2とが略一致し、
前記ビームエキスパンダ光学系の前記ガラスレンズのアッベ数νdN、前記ビームエキスパンダ光学系の前記プラスチックレンズのアッベ数νdPが次式(2)式を満たすことを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ光学系。
νdP>νdN (2)
Of the at least two types of optical discs having different recording densities, an optical disc that records and / or reproduces information with the first light flux is a first optical disc, and an optical disc that records and / or reproduces information with the second light flux Is the second optical disc,
The magnification m 1 of the objective optical system with respect to the first light flux when recording or reproducing information on the first optical disc, and the second light flux when recording or reproducing information on the second optical disc. The magnification m 2 of the objective optical system substantially matches,
The Abbe number ν dN of the glass lens of the beam expander optical system and the Abbe number ν dP of the plastic lens of the beam expander optical system satisfy the following expression (2). Optical pickup optical system.
ν dP > ν dN (2)
前記収差補正光学系は、入射する前記第1光束の発散角を小さく変換して射出するカップリング光学系であることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ光学系。   2. The optical pickup optical system according to claim 1, wherein the aberration correction optical system is a coupling optical system that converts the divergence angle of the incident first light beam to be small and emits the light. 前記カップリング光学系は、前記第1光束と前記第2光束との共通光路中に配設されていることを特徴とする請求項9に記載の光ピックアップ光学系。   The optical pickup optical system according to claim 9, wherein the coupling optical system is disposed in a common optical path of the first light flux and the second light flux. 前記第1光束と前記第2光束の光路を合成するためのビームコンバイナを更に有し、
前記第1光源側から順に、前記カップリング光学系の前記ガラスレンズ、前記ビームコンバイナ、前記カップリング光学系の前記プラスチックレンズ、前記対物光学系が配設されていることを特徴とする請求項9に記載の光ピックアップ光学系。
A beam combiner for combining the optical paths of the first light flux and the second light flux;
The glass lens of the coupling optical system, the beam combiner, the plastic lens of the coupling optical system, and the objective optical system are disposed in order from the first light source side. The optical pickup optical system according to 1.
前記第1光束と前記第2光束の光路を合成するためのビームコンバイナを更に有し、
前記カップリング光学系の前記ガラスレンズは、近軸における屈折力が正であり、
前記第1光源側から順に、前記カップリング光学系の前記プラスチックレンズ、前記ビームコンバイナ、前記カップリング光学系の前記ガラスレンズ、前記対物光学系が配設されていることを特徴とする請求項9に記載の光ピックアップ光学系。
A beam combiner for combining the optical paths of the first light flux and the second light flux;
The glass lens of the coupling optical system has a positive refractive power in the paraxial axis,
The plastic lens of the coupling optical system, the beam combiner, the glass lens of the coupling optical system, and the objective optical system are arranged in order from the first light source side. The optical pickup optical system according to 1.
前記カップリング光学系は、前記第1光束の専用光路中に配設されていることを特徴とする請求項9に記載の光ピックアップ光学系。   The optical pickup optical system according to claim 9, wherein the coupling optical system is disposed in a dedicated optical path of the first light flux. 前記記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクのうち、前記第1光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第1光ディスクとし、前記第2光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第2光ディスクとしたとき、
前記第1光ディスクに対する情報の記録又は再生を行う場合の、前記第1光束に対する前記対物光学系の倍率m1と、前記第2光ディスクに対する情報の記録又は再生を行う場合の、前記第2光束に対する前記対物光学系の倍率m2とが略一致し、
前記カップリング光学系の前記ガラスレンズは、近軸における屈折力が負であり、
前記カップリング光学系の前記ガラスレンズのアッベ数νdN、前記カップリング光学系の前記プラスチックレンズのアッベ数νdPが次式(2)式を満たすことを特徴とする請求項10に記載の光ピックアップ光学系。
νdP>νdN (2)
Of the at least two types of optical discs having different recording densities, an optical disc that records and / or reproduces information with the first light flux is a first optical disc, and an optical disc that records and / or reproduces information with the second light flux Is the second optical disc,
The magnification m 1 of the objective optical system with respect to the first light flux when recording or reproducing information on the first optical disc, and the second light flux when recording or reproducing information on the second optical disc. The magnification m 2 of the objective optical system substantially matches,
The glass lens of the coupling optical system has a negative refractive power in the paraxial axis,
The light according to claim 10, wherein an Abbe number ν dN of the glass lens of the coupling optical system and an Abbe number ν dP of the plastic lens of the coupling optical system satisfy the following expression (2). Pickup optical system.
ν dP > ν dN (2)
前記カップリング光学系は、入射する前記第1光束を光軸に対して平行な平行光束に変換して射出するコリメート光学系であることを特徴とする請求項9乃至14のいずれか一項に記載の光ピックアップ光学系。   15. The collimating optical system according to claim 9, wherein the coupling optical system is a collimating optical system that converts the incident first light flux into a parallel light flux parallel to the optical axis and emits the parallel light flux. The optical pickup optical system described. 前記対物光学系は、前記光源側から順に配設された第1プラスチックレンズと第2プラスチックレンズとから構成され、前記第1プラスチックレンズの少なくとも1つの光学面上には、前記第1光束と前記第2光束のうち、少なくとも一方を回折させる回折構造が形成されると共に、前記第1プラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する近軸における屈折力P1(mm-1)と、前記第2プラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する近軸における屈折力P2(mm-1)との比が以下の(3)式を満たすことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項に記載の光ピックアップ光学系。
|P1/P2|≦0.2 (3)
The objective optical system includes a first plastic lens and a second plastic lens that are sequentially arranged from the light source side. On the at least one optical surface of the first plastic lens, the first light beam and the second optical lens are arranged. A diffractive structure for diffracting at least one of the second light beams is formed, the refractive power P 1 (mm −1 ) of the first plastic lens with respect to the wavelength of the first light beam, and the second plastic. according to any one of claims 1 to 15 ratio of the refractive power P 2 (mm -1) to satisfy the following equation (3) in the near-axis with respect to the wavelength of the first light flux of the lens Optical pickup optical system.
| P 1 / P 2 | ≦ 0.2 (3)
前記記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクのうち、前記第1光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第1光ディスクとしたとき、
前記第1光ディスクに対する情報の記録又は再生を行う場合の、前記対物光学系の像側開口数NA1、前記第2プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚さdL2、前記第2プラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する近軸における屈折力PL2(mm-1)が以下の(4)式及び(5)式を満たすことを特徴とする請求項16に記載の光ピックアップ光学系。
NA1>0.8 (4)
0.9<dL2・PL2<1.3 (5)
Of the at least two types of optical discs having different recording densities, when the first optical disc is an optical disc that records and / or reproduces information using the first light flux,
When recording or reproducing information with respect to the first optical disk, the image-side numerical aperture NA 1 of the objective optical system, the lens thickness d L2 on the optical axis of the second plastic lens, and the above-mentioned of the second plastic lens The optical pickup optical system according to claim 16, wherein refractive power P L2 (mm −1 ) on the paraxial axis with respect to the wavelength of the first light beam satisfies the following expressions (4) and (5).
NA 1 > 0.8 (4)
0.9 <d L2 · P L2 <1.3 (5)
前記記録密度が互いに異なる少なくとも2種類の光ディスクのうち、前記第1光束により情報の記録及び/又は再生を行う光ディスクを第1光ディスクとしたとき、
前記第1光ディスクに対する情報の記録又は再生を行う場合の、前記対物光学系の像側開口数NA1、前記第2プラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する近軸における屈折力PL2(mm-1)、前記第2プラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する倍率mL2、前記第1光束の波長λ1(mm)、前記対物光学系の温度上昇に伴う球面収差の変化率ΔSA/ΔT、前記収差補正光学系の前記プラスチックレンズの前記第1光束の波長に対する近軸における屈折力Piと、マージナル光線の通過高さhiの2乗との積の総和Σ(Pi・hi 2)が以下の(6)式を満たすことを特徴とする請求項17に記載の光ピックアップ光学系。
0.5×10-6<k/Σ(Pi・hi 2)<5.5×10-6 (6)
但し、k=(ΔSA/ΔT)・λ1・PL2/(NA1・(1−mL2))4である。
Of the at least two types of optical discs having different recording densities, when the first optical disc is an optical disc that records and / or reproduces information using the first light flux,
When recording or reproducing information with respect to the first optical disc, the refractive power P L2 (mm −) in the paraxial direction with respect to the image-side numerical aperture NA 1 of the objective optical system and the wavelength of the first light flux of the second plastic lens. 1 ) the magnification m L2 of the second plastic lens with respect to the wavelength of the first light beam, the wavelength λ 1 (mm) of the first light beam, and the change rate ΔSA / ΔT of spherical aberration associated with the temperature rise of the objective optical system, The sum Σ (P i · h i 2) of the product of the refractive power P i on the paraxial axis of the plastic lens of the aberration correction optical system with respect to the wavelength of the first light beam and the square of the passing height h i of the marginal ray. The optical pickup optical system according to claim 17, wherein the following equation (6) is satisfied:
0.5 × 10 −6 <k / Σ (P i · h i 2 ) <5.5 × 10 −6 (6)
However, k = (ΔSA / ΔT) · λ 1 · P L2 / (NA 1 · (1−m L2 )) 4 .
以下の(6')式を満たすことを特徴とする請求項18に記載の光ピックアップ光学系。
1.1×10-6<k/Σ(Pi・hi 2)<3.3×10-6 (6')
The optical pickup optical system according to claim 18, wherein the following expression (6 ′) is satisfied.
1.1 × 10 −6 <k / Σ (P i · h i 2 ) <3.3 × 10 −6 (6 ′)
750nm乃至800nmの範囲内の波長を有する第3光束を射出する第3光源を更に有することを特徴とする請求項17乃至19のいずれか一項に記載の光ピックアップ光学系。   The optical pickup optical system according to any one of claims 17 to 19, further comprising a third light source that emits a third light flux having a wavelength in a range of 750 nm to 800 nm. 前記収差補正光学系は、前記第1光束と前記第2光束と前記第3光束との共通光路中に配設されていることを特徴とする請求項20に記載の光ピックアップ光学系。   21. The optical pickup optical system according to claim 20, wherein the aberration correction optical system is disposed in a common optical path of the first light beam, the second light beam, and the third light beam. 前記第1光源と前記第2光源と前記第3光源とがパッケージ化された光源ユニットであることを特徴とする請求項20又は21に記載の光ピックアップ光学系。   The optical pickup optical system according to claim 20 or 21, wherein the first light source, the second light source, and the third light source are packaged light source units. 前記収差補正光学系と前記対物光学系との間の光路中に配設され、前記第1光束、前記第2光束、及び前記第3光束の光路を合成するためのビームコンバイナを更に有することを特徴とする請求項20に記載の光ピックアップ光学系。   A beam combiner disposed in an optical path between the aberration correction optical system and the objective optical system, for combining the optical paths of the first light flux, the second light flux, and the third light flux; 21. The optical pickup optical system according to claim 20, wherein 前記第1光源と前記第2光源とがパッケージ化された光源ユニットであることを特徴とする請求項3又は10に記載の光ピックアップ光学系。   The optical pickup optical system according to claim 3 or 10, wherein the first light source and the second light source are packaged light source units. 請求項1乃至24のいずれか一項に記載の光ピックアップ光学系を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。   An optical pickup device comprising the optical pickup optical system according to any one of claims 1 to 24. 前記第1光ディスクの情報記録面からの前記第1光束の反射光束を検出するための光検出器を更に有し、
前記第1光ディスクの情報記録面により反射された前記第1光束は、前記対物光学系と、前記収差補正光学系中の全てのプラスチックレンズとを透過した後に、前記光検出器に入射することを特徴とする請求項25に記載の光ピックアップ装置。
A photodetector for detecting a reflected light beam of the first light beam from the information recording surface of the first optical disc;
The first light beam reflected by the information recording surface of the first optical disc passes through the objective optical system and all the plastic lenses in the aberration correction optical system, and then enters the photodetector. The optical pickup device according to claim 25, characterized in that:
前記収差補正光学系中の少なくとも1つのレンズを光軸方向に駆動するためのアクチュエータを更に有し、
前記アクチュエータにより、前記収差補正光学系中の前記少なくとも1つのレンズを光軸方向に駆動することにより、前記第1光束に対する前記対物光学系の物点位置を光軸方向に可変調整することを特徴とする請求項25又は26に記載の光ピックアップ装置。
An actuator for driving at least one lens in the aberration correction optical system in the optical axis direction;
The object point position of the objective optical system with respect to the first light flux is variably adjusted in the optical axis direction by driving the at least one lens in the aberration correction optical system in the optical axis direction by the actuator. An optical pickup device according to claim 25 or 26.
請求項25乃至27のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とする光情報記録再生装置。   An optical information recording / reproducing apparatus comprising the optical pickup device according to any one of claims 25 to 27.
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